تز دوهم-کواین (Duhem–Quine thesis)

تز دوهم-کواین برگرفته از نظریات فیزیکدان فرانسوی به نام پی‌یر دوهم (1916-1861) و فیلسوف تحلیلی به نام ویلارد کواین (2000-1908) است. این تز بیان می‌کند که ممکن نیست یک فرضیه علمی به تنهایی پدیده‌ای را پیش‌بینی کند یا یک مشاهده تجربی آن را رد کند. به عبارت دیگر زمانی که آزمایشی تجربی با یک نظریه مغایرت دارد نمی‌توان نشان داد که کدام فرضیه موجود در نظریه اشتباه است. یعنی یک فرضیه تنها را نمی‌توان در آزمایش نشان داد که درست است یا غلط، بلکه باید آن را باید در کنار دیگر فرضیات نظریه در نظر گرفت. برای توضیح این تز می‌توان مثال‌هایی از تاریخ علم آورد.

نمونه‌های تاریخی:

در قرن هجدهم و نوزدهم میلادی دو نظریه رقیب برای توضیح ماهیت نور وجود داشت؛ نظریه ذره‌ای و نظریة موجی نور. طرفداران نظریه ذره‌ای نور، که نیوتن نیز از آن‌ها بود، معتقد بودند که نور از ذراتی تشکیل شده و با سرعتی متناهی انتشار پیدا می‌کند. اما طرفداران نظریه موجی نور، از جمله هویگنس، اعتقاد داشتند که نور نوعی موج است که در محیط مادی انتشار پیدا می‌کند. این دو نظریه هر کدام پیش‌بینیِ متفاوتی در مورد سرعت نور در محیط‌های مختلف داشتند. بنابر نظريه موجی نور، سرعت نور در محیط‌های چگال‌تر، همانند آب، کمتر از سرعت نور در محیط‌های کمتر چگال، همانند هوا، است. اما در مقابل از نظریه ذره‌ای نور استنتاج می‌شود که سرعت نور در آب باید بیشتر از هوا باشد. لئون فوکو، فیزیکدان فرانسوی، آزمایشی ترتیب داد که در آن نشان داد نور در محیط‌های چگال‌تر سرعت کمتری دارد. به نظر می‌رسد که این آزمایش نظریه ذره‌ای نور را باید رد کند اما دوهم استدلال کرد که این آزمایش تنها نشان می‌دهد که خطایی در نظریه ذره‌ای نور وجود دارد اما دقیقاً معلوم نمی‌کند که کجای نظریه مشکل دارد. آیا این آزمایش نشان می‌دهد که اساساً فرض ذره‌ای بودن نور نادرست است؟ یا نشان می‌دهد که استنباط سریع‌تر بودن سرعت نور در آب با توجه به ذره‌ای بودن آن، اشتباه است؟ یا اساساً ممکن است خطایی در آزمایش وجود داشته باشد؟ تنها چیزی که آزمایش می‌تواند نشان دهد این است که در نظریه ذره‌ای در کل خطایی وجود دارد، اما نمی‌توان پی برد که کدام فرضیه موجب بروز این خطا شده. دوهم نتیجه می‌گیرد زمانی که جهان مغایر با نظریه ماست تجربه تنها می‌گوید که چیزی در نظریه ما مشکل دارد، اما تجربه در مقابل اینکه کجای نظریه مشکل دارد، سکوت می‌کند.

مثال تاریخی دیگر در مورد قمرهای مشتری است. در سال 1609، گالیله با تلسکوپی که بزرگنمایی‌اش را تا 30 برابر تقویت کرده بود شروع به رصد آسمان شب کرد. با دیدن سیاره مشتری پی برد که اجرامی به دور مشتری می‌گردند. اون چهار قمر مشتری را در زمان‌های مختلف رصد کرد و بیان کرد که این چهار جسم به دور مشتری می‌گردند و  قمر این سیاره هستند. این ادعاها مغایر با نجوم پذیرفته شده در آن زمان بود. فیلسوفی به نام کریمونینی به منظور تکذیب نظریه گالیله استدلال کرد که مشاهده به واسطه تلسکوپ دارای خطاست و باعث توهم می‌شود پس نمی‌توان نتایج این مشاهده را تایید کرد. این مثال نشان می‌دهد که این فیلسوف از این مشاهدات نتیجه نگرفت که نجوم بطلمیوسی نادرست است بلکه اساساً صحت مشاهده و آزمایش را زیر سوال برد.

مثال جالب و خواندنی دیگر داستان کشف سیاره نپتون است. پس از اینکه نیوتن نظریة گرانشی خود را ارائه داد، به نظر می‌رسید که تمامی سیارات از قانون گرانش نیوتن تبعیت می‌کنند. اما مشاهدات دقیق‌تر نشان داد که قانون گرانش نیوتنی مدار سیاره اورانوس را به درستی پیش‌بینی نمی‌کند یعنی پیش‌بینی مدار سیاره تفاوت‌هایی با چیزی که مشاهده می‌شد داشتند. یکی از نتایجی که دانشمندان می‌توانستند از این مشاهده بگیرند این بود که قانون گرانش نیوتن اشتباه است. اما آن‌ها به راحتی این فرض نپذیرفتند تا نهایتاً لو وریه پیش‌بینی کرد که سیاره‌ای کشف نشده در مدار اورانوس تداخل ایجاد می‌کند به همین دلیل مشاهده‌های صورت گرفته با قانون گرانش نیوتنی همخوانی ندارد. او مدار و جرم این سیاره را پیش‌بینی کرد. با در نظر گرفتن این سیارة فرضی دوباره مدار اورانوس مطابق با قانون نیوتنی رفتار می‌کرد. نهایتاً در سال 1846 این سیاره فرضی کشف شد و نپتون نامیده شد. اما حدود پنجاه سال بعد مشکلی مشابه در مورد سیاره تیر (عطارد) رخ داد. باز هم مدار تیر منطبق با قانون گرانشی نیوتن نبود. دانشمندان با توجه به تجربه قبلی خود استراتژی مشابهی در پیش گرفتند و سیاره‌ای به نام ولکان را که هنوز مشاهده نشده بود فرض کردند. اما با توجه به رصدهای پی در پی سیاره‌ای مشاهده نکردند. نهایتاً آلبرت اینشتین در سال 1916 نظریة نسبیت عام خود را ارائه داد که نظریه‌ای نو در مورد گرانش بود و قانون گرانش نیوتن را تنها تقریبی از نظریه نسبیتی خود می‌دانست. پیش‌بینی نظریه نسبیت عام با مدار سیاره تیر مطابقت داشت و هیچ‌گاه سیاره‌ای به نام ولکان یافت نشد. در این مثال دو مشاهده تقریباً یکسان دو نتیجه کاملاً متفاوت را در پی داشت؛ یکی فرضی فرعی اضافه کرد، دیگر اساساً فرض اصلی نظریه را زیر سوال برد. صرفِ مشاهده نشان نمی‌دهد که کجای نظریه خطا رخ داد است یا حتی اینکه خطا از خود مشاهده است یا نه. زیرا نظریه تشکیل شده از فرض‌های گوناگونی که در کنار هم پدیده‌ای را پیش‌بینی می‌کنند.

کواین:

کواین در مقاله «دو جزم تجربه‌گرایی» استدلال می‌کند که تمام باورهای ما در شبکه‌ای از فرضیات و اعتقادات قرار دارند که در مرکز و هسته آن باورهای اساسی ما (مثل گزاره‌های منطقی و ریاضی) وجود دارد و در لبه این شبکه، تجربیات حسی قرار دارند. زمانی که این شبکه باورهای ما با تضاد روبرو می‌شود، می‌توان هرجایی از این شبکه باور را تغییر داد تا دوباره همخوانی ایجاد شود. مثلاً همانند مثال گالیله می‌توان لبه این شبکه باور، یعنی تجربه حسی را نفی کرد و اساساً بیان کرد که مشاهده توهمی بیش نبوده یا همانند مثال سیاره تیر هسته شبکه باور را (که در اینجا قانون گرانش نیوتن است) تغییر داد تا همخوانی دوباره به شبکه باور بازگردد. اینکه کجای این شبکه باور را تغییر دهیم دستِ ماست. حتی در مکانیک کوانتوم دیده شده که بعضی دانشمندان برای توجیه پدیده‌های کوانتومی سعی در نفی «اصل طرد شق ثالث» (اینکه یا خود گزاره صحیح است یا نقیض آن) که اساسی‌ترین اصل منطق است، داشته‌اند. کواین بیان می‌کند این عدم تعیّن مشاهده فقط محدود به فیزیک نیست و تمامی باورهای ما را در بر می‌گیرد.

تز دوهم-کواین منجر به مسئله‌ای به نام «تعیّن ناقص» در علم می‌شود. بدین معنی که شواهد تجربی نمی‌توانند نشان دهند که ما باید به کدام نظریه باور داشته باشیم و به کدام نه. تعیّن ناقص در علم خود نیز به انواع گوناگونی تقسیم می‌شود. اما در هر حال به نظر می‌رسد که برای رد یا پذیرفتن یک نظریه تنها مشاهده صِرف تاثیرگذار نیست، بلکه ممکن است عوامل انسانی و اجتماعی نیز روی آن تاثیر بگذارند