گودل و پایان فیزیک (استفان هاوکینگ)
در این سخنرانی، قصد طرح این پرسش را دارم که در راستای جستجویمان برای فهم کائنات و دانش، چقدر می توانیم پیش رویم؟ آیا نهایتا شکل کاملی از قوانین طبیعت را خواهیم یافت؟ یک شکل و فرم کلی، که من آن را مجموعه ای از قواعد میدانم ، در حقیقت دست کم ما را قادر خواهد کرد تا آینده را با دقت زیادی پیش بینی کنیم، و این یعنی شناخت وضعیت جهان در هر لحظه. فهم کیفی قوانین، از آریستارخوس به بعد، هدف فلاسفه و دانشمندان بوده است. اما این کتاب اصول ریاضی نیوتن به سال 1687 بود که قوانین را کمی و دقیق ساخت. کتابی که شامل نظریه گرانش جهانی او بود. این کتاب، به سوی نظریه جبر گرایی علمی منتهی شد، که به نظر میرسد نخستین بار توسط لاپلاس بیان شده است : اگردر یک لحظه، یک نفر موقعیت و سرعت تمام ذرات گیتی را بداند، قوانین علم بایستی قادر باشند که موقعیت و سرعت آنها را در هر لحظه ی دیگر، چه گذشته و چه آینده ، محاسبه کنند. قوانین به وسیله خداوند مقدر شده اند، اما جبر علمی بیان می کند که او نمیتواند برای نقض آنها در این قوانین مداخله ای کند.
نخست، به نظر می رسد که این امیدها برای جبر گرایی کامل، با کشفی که در اوایل قرن بیستم انجام شد، از بین می رود : پدیده هایی نظیر تجزیه اتم های رادیو اکتیو که به نظر میرسد اتفاقی هستند. طبق گفته اینشتین، این مانند این فرض بود که خداوند تاس بازی می کند. اما علم، با تعویض جایگاه هدفها و تعریف دوباره ی اینکه چه چیز مشترک با شناخت کامل جهان است، از تنگنا های شکست، پیروزی می آفریند. این یک ضربه درخشان بود که نشان داد مفاهیم فلسفی هنوز به طور کامل درک نشده اند. ولی پاول دیراک کار ارشمندی انجام داد . دیراک نشان داد چگونه کار اروین شرودینگر و ورنر هایزنبرگ ، می تواند در تصویر جدیدی از واقعیت به نام نظریه کوانتومی ، ترکیب شود. در نظریه ی کوانتومی، یک ذره، مانند تئوری کلاسیک نیوتنی ، با دو مقدار کمی سرعت و مکان مشخص نمی شود. در عوض، ذره با یک مقدار به نام تابع موج توصیف می شود. اندازه ی تابع موج در یک نقطه، احتمال وجود ذره در آن نقطه را بدست می دهد و آهنگ تغییر تابع موج ذره از یک موضع به موضع دیگر، احتمال تغییر سرعت را مشخص می کند.اگر بتوان تابع موج را با حداکثر دقت در یک نقطه دانست، این منجر به عدم قطعیت بسیار کوچک در تعیین مکان ذره خواهد شد. اما تابع موج به سرعت تغییر می کند و بنابراین عدم قطعیت زیادی در تعیین سرعت بوجود می آید. به طور مشابه یک زنجیره ی موج که عدم قطعیت زیادی در موضع دارد، عدم قطعیت کوچکی را در سرعت می دهد. میتوان مکان مشخص و یا سرعت مشخصی را برای یک ذره تعریف کرد، ولی هر دو را همزمان نمی توان دقیق تعیین کرد.
چنین به نظر میرسد که ادعای فلسفه جبر مطلق، گزافه ای بیش نیست : اگر کسی نتواند مکان و سرعت ذره را در یک لحظه به دقت بگوید، چگونه می توان آنها ( سرعت و موضع) را در آینده پیش بینی کرد؟
