روانشناسی کشف و ابداع علمی: پوانکاره در برابر اینشتین

اینشتین و پوانکاره به همراه تعدادی از دانشمندان بزرگ قرن بیستم در کنفرانس سولوویکشف و ابداع چه تفاوتی باهم دارند؟ آیا خلاقیت علمی شامل کشف است یا ابداع یا هر دو؟ آیا کشف و ابداع علمی دارای منطق یا فرآیند خاصی است یا نقش مهمتری در آن ایفا می‌کند؟ نقش تخیل و حس زیباشناختی در این زمینه چیست؟ خود دانشمندان در مورد ابداعات و اکتشافاتشان چه می‌گویند؟ در این مطلب سعی داریم که به این سوالات پاسخ دهیم.علم؛ کشف یا ابداع؟خلاقیت علمی هم کشف (discovery) را شامل می‌شود و هم اختراع یا ابداع (invention). اما وجه تمایز آنها چیست؟«کشف، مؤید یک پدیده، قانون، یا هستی است که از قبل وجود داشته ولی ناشناخته بوده است. کریستف کلمب آمریکا را کشف کرد: آمریکا قبل از او وجود داشته است، به عکس، فرانکلین برقگیر را ابداع یا اختراع کرد: برقگیر پیش از او وجود نداشته است».اما بررسی دقیق‌تر بویژه در عرصۀ علم نشان می‌دهد که این تمایز وضوح چندانی ندارد. مثلا توریچلی در آزمایش معروفش، مشاهده کرد که اگر لوله‌ای را که یک طرف آن مسدود است به طور وارونه در یک ظرف جیوه فرو کند، جیوه تا ارتفاع معینی بالا می‌آید: این یک کشف است، اما او با این کار فشارسنج را اختراع کرد.یا در قلمرو فیزیک جدید مساله پیچیده‌تر می‌شود. آیا اینشتین فوتون (بسته های نور یا انرژی) را کشف کرد یا ابداع؟ آیا چنین بسته‌هایی از قبل موجود بوده‌اند؟ یا این مفهوم صرفاً اختراعی برای توضیح رویدادی چون اثر فوتوالکتریک است. «مثال‌های فراوانی از نتایج علمی وجود دارند که به یک اندازه اختراع و اکتشاف محسوب می‌شوند».اما از وجهی که مدنظر ماست این تمایز تعیین‌کننده نیست، زیرا فرآیند روانشناختی در هر دو مورد کشف و ابداع، کاملاً مشابه است. و این فرآیند نا تنها در مورد علم، هنر یا تکنولوژی؛ بلکه به کلیت فرآیند زندگی قابل بسط است. و به طور کلی هوش، ابداعی مداوم و پایدار بوده و از این رو، زندگی ابداعی مداوم تلقی شده است. اما مسالۀ ما این است که: کشف علمی چگونه رُخ می‌دهد و نقش تخیل در آن مورد چیست؟اشاره کردیم که پوپر کشف علمی را امری غیرعقلانی و خلاقانه تشخیص داد که فاقد منطقی خاص است و چون کار فلسفه علم را فقط تحلیل منطقی معرفت علمی در مرحلۀ توجیه می‌دانست؛ آن را بحثی مربوط به روانشناسی تجربی دانسته، کنار گذاشت. و اشاره کردیم که برخی دانشمندان، هنرمندان و روانشناسان به این فرآیند کشف و ابداع علاقه‌مند بودند و بنابراین در این مورد به بحث و بررسی پرداختند.گوناگونی فرآیندهای اکتشفات علمیاز میان روانشناسان «به نظر می رسد سوریو (۱۸۸۱) نخستین کسی بود که اعتقاد داشت ابداع صرفاً تصادفی روی می‌دهد، در حالیکه پلان (۱۹۰۱) به نظریۀ کلاسیک‌تر منطق و استدلال منظم وفادار مانده است». اما بررسی‌های انجام شده در مرکز سنتز پاریس (۱۹۳۷)، نقطۀ عطفی در این زمینه بود.کشف‌های علمی به شیوه‌های گوناگونی روی داده‌اند. از کشف قانون ارشمیدس در داخل آب در حال حمام گرفتن تا داستان افسانه‌وار مشاهدۀ سقوط سیب از درخت توسط نیوتن که منجر به کشف نیروی جاذبه زمین شد. یا کشف ترکیب شش کربنۀ حلقوی برای بنزن توسط ککوله شیمیدان که در سال ۱۸۶۵ در جستجوی فرمولی برای بنزن، خواب دید که ماری دُم خود را گاز می‌گیرد و پس از بیدار شدن ایدۀ ترکیبات حلقوی ناگهان به ذهنش رسید. یا کشف پنی سیلین توسط فلمینگ در سال ۱۹۲۹ از مواردی بود که شانس و تصادف، ذهنی خلاق و آماده را به کشفی ارزشمند رهنمون شد.همچنین بخوانید: نقش والدین در شکوفایی خلاقیت کودکاناین مثال‌ها نشان می‌دهد که عوامل متعدد و پیش‌بینی‌ناپذیری ممکن است منشأ الهام و جرقه‌ای برای کشف علمی باشد. اما آیا این بدان معنی است که این فرآیند فاقد هر منطق و مکانیسم و مراحل مشخص است؟ علی‌رغم اختلاف نظرها، روانشناسی الگوهای مشخصی را در مسیر فرآیند کشف پیدا کرده است.یک الگوی مشترک این است که معمولاً ایدۀ کشف یا راه‌حل‌ها پس از یک مرحلۀ تلاش آگاهانه و پختگی ، به شکل ناگهانی و خودبخودی بروز می‌کنند. چیزی که می‌توان آن را «تنویر فکر» نامید. از این رو، برخی این موارد را کشف های تصادفی در علم می‌دانند. اما در مقابل عده‌ای آن را به ناخودآگاه نسبت می‌دهند. اما این، به مفهوم طرد کامل تصادف نیست. ابداع یا کشف در هر عرصه ناشی از ترکیب افکار است. یعنی ابداع نوعی تشخیص و انتخاب است. در این انتخاب حس زیباشناسی علمی نقش دارد. برخی معتقدند که هر دوی این موارد، یعنی انتخاب و اعمال حس زیبایی‌شناسی در ناخودآگاه رخ می‌دهد. تنویر فکر بعد از مرحلۀ پختگی و آمادگی، عمدتاً در حالتی که خودآگاهانه به مساله نمی‌اندیشیم روی می‌دهد. مثلاً در ضمن استراحت، تفریح، خواب، قدم زدن و … اما نقش تخیل در این میان چیست؟نقش تخیل در کشف و ابداع علمیبرخی نظریات به نقش کلمات در اندیشۀ منتج به ابداع تأکید دارند. و در برخی دیگر، تخیلات و تصاویر ذهنی نقشی مهم در فرآیند تفکر دارند. در عین حال، بداعت این تصاویر ذهنی با فعالیت اندیشه نسبتی معکوس دارد. به همین دلیل «در مواقع خیالبافی و خواب، ناب‌ترین تصویرهای ذهنی پدیدار می‌شود». در حالت بیداری این تصاویر ذهنی خود محصول قوۀ تخیل‌اند.«تخیل با تمرکز بر موضوع مورد بررسی، در برانگیختن برخی افکار در ما سودمند است» و از طرف دیگر «تخیل در حل مسأله‌ای که به استنتاج‌های گوناگون نیازمند است و نتایج آن پس از مرتب‌شدن نیاز به هماهنگی دارد، نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند». از آنجا که «ذهن خلاق رها از فرمان قراردادها، مجذوب ناشناخته‌ها و مجهولات می‌شود»، نیازمند تخیلی قوی است.یونگ در مقابل فرویدتخیل قوی کودکان منشأ بازی‌های خلاقانۀ آنهاست. «در روانکاوی فروید، بیشتر رفتار خلاق، بویژه در هنرها، جانشینی برای بازی کودکی و ادامۀ آن است».کارل گوستاو یونگ نیز در این مورد می‌نوسید:می‌دانیم که هر انگارۀ خوب و هر عمل خلاق ناشی از تخیل است و ریشه در چیزی دارد که از روی عادت خیالپردازی کودکانه نامیده می‌شود. تنها هنرمند نیست که همۀ چیزهای زندگی‌اش را مدیون آن است: همه انسان‌هایی که خلق می‌کنند در این مرحله قرار دارند. اصل تحرک آفرین، فعالیت شاد است و نیز بازی خاص کودک، که ظاهراَ در تضاد با اصل کار جدیست. اما بدون این بازی خیالپرداز، اثر بارور تولد نمی‌یابد. ما بی‌نهایت به بازی تخیل مدیونیم.بدین‌ترتیب، همۀ خلاقیت‌ها و ابداع‌ها، ریشه در تخیل خلاق دارند. هرچند، همانطور که یونگ اشاره کرده؛ خیالپردازی به دلیل جنبه‌های اتفاقی و غافلگیرکننده و یا غیرقابل قبول بودنش، مورد تحقیر قرار می‌گیرد، اما «هر اثر اصیل انسانی سرچشمه‌اش را در تخیل خلاق داراست». و در قلمرو خلاقیت علمی نیز، این منشأ، نقشی اساسی ایفا می‌کند.کشف و ابداع علمی از دیدگاه دانشمندانبعد از بررسی وجوه روانشناختی کشف و ابداع علمی و نقش تخیل در آن، جا دارد که به مطالعۀ موردی دو تن از نامدارترین دانشمند_فیلسوفان قرن بیستم در این زمینه بپردازیم.مطالعه موردی۱: هانری پوانکارهپوانکاره (۱۸۵۴ – ۱۹۱۲) که یکی از بزرگترین ریاضی‌دانان و فیزیک‌دانان و فیلسوفان علم زمانش بود، در مورد فرآیند ابداع و کشف علمی خود نیز بحث کرده است.پوانکاره در مقالۀ ابداع ریاضی (۱۹۰۸) تاکید می‌کند که «منطق اکتشاف» به مفهوم دقیق منطق، وجود ندارد. و ابداع را به وجود یک حسی زیباشناختی ویژه در فرد مُبدع، نسبت می‌دهد. و در مقالات دیگر نوعی شهود را راهبر به ابداع می‌داند. از این رو معتقد است که: «کار منطق، اثبات و کار شهود، ابداع است».همچنین بخوانید: ملاحظاتی در نسبت علم و شعرپوانکاره در سخنرانی خود در انجمن روانشناسی پاریس (۱۹۰۸)، تجربۀ خود در کشف توابع فوکسی در سال ۱۸۸۱ را تشریح کرد. وی با اشاره به اینکه، پس از مدتی طولانی کار فکریِ سخت، موقعی که آن را رها کرده و حتی به فراموشی سپرده بود، بطور کاملاً غیرمنتظره الهام و شهودی قطعی را تجربه کرده می‌نویسد:آنچه در وهلۀ اول شگفت‌آور است، این تنویر فکر ناگهانی است، که مظهر آشکار کاری طولانی و پیشین در ناخودآگاه است. به نظر من، نقش این کار ناخودآگاه در ابداع ریاضی غیرقابل انکار است.پوانکاره حتی تجاربی را نقل می‌کند، که در حالتی انفعالی، با هجوم افکار به شکلی درهم به ذهنش و ترکیب و جفت و جورشدن خودبخود آنها، گویا شاهد فعالیت ناخودآگاه خود بوده است!هانری پوانکارهبنابراین فرآیند ابداع ناشی از ترکیب افکار مختلف است، اما همچنین شامل نساختن یا حذف ترکیبات بی‌فایده نیز، می‌باشد. یعنی ابداع، نوعی تشخیص، تمیز و انتخاب است که در این مرحله در ناخودآگاه رخ می‌دهد.اما این انتخاب با چه ملاکی انجام می‌شود؟ پوانکاره پاسخ می‌دهد:قوانینی که ملاک انتخاب را راهبر می‌شوند فوق العاده ظریف و مبهم‌اند، و بیان دقیق آنها عملاَ غیرممکن است؛ آنها بیش از آنکه قابل فرمول‌بندی باشند، احساس می‌شوند. تحت این شرایط چطور می‌‌توانیم غربالی را تصور کنیم که بطور مکانیکی قادر به انجام این کار باشد؟این انتخاب رازآمیز با یک نوع «حس زیباشناختی خاص» انجام می‌شود. از میان انبوه ترکیبات، آنهایی که «هماهنگ» و «زیبا» هستند، به خودآگاه ما راه می‌یابند.بنابراین، ناخودآگاه دو کار اساسی را به انجام می‌رساند. «یعنی نه تنها وظیفۀ پیچیدۀ ساختن انبوه ترکیب‌های گوناگون به ناخودآگاه تعلق دارد، بلکه حساس‌ترین و ضروری‌ترین کار، یعنی انتخاب ترکیب‌هایی که احساس زیبشناختی ما را ارضاء می‌کند و در نتیجه محتملاَ سودمند است نیز در این قلمرو انجام می‌گیرد». اما لازمۀ این عمل ناخودآگاه، طی کردن فرآیند خودآگاه اولیه است.نظریۀ کشف و ابداع پوانکارهبطور کلی نظریۀ ابداع پوانکاره شامل چهار مرحله است که سه مرحله آن خودآگاه و یک مرحله ناخودآگاه است:۱) آمادگیاین مرحله تلاش و کوشش آگاهانه در مورد مساله را شامل می‌شود. این مرحله شامل پژوهش و تفکری منظم، جدی و عمیق و آشنایی با ایده‌های دیگران در مورد مسأله است. بدون طی این مرحله هیچ الهامی رخ نخواهد داد. ممکن است این تلاش آگاهانه بی‌فایده، انحرافی یا عقیم به نظر برسد.پوانکاره با اشاره به این تلاش‌های آگاهانه می‌نویسد:عمل بررسی یک مسأله شامل تحرک فکر است، البته، نه هر فکری، بلکه آنهایی که انتظار می‌رود به راه حل مطلوب منجر شوند. این امکان وجود دارد که این کار هیچ نتیجۀ فوری نداشته باشد… لذا، این کوشش‌ها آنچنان که شخص می‌اندیشد عقیم نبوده‌اند. آنها ماشین ناخودآگاه را به کار انداخته‌اند، این ماشین بدون آن تلاش‌ها نه حرکت داشت و نه چیزی تولید می‌کرد.ضرورت این تلاش آگاهانه، فرضیۀ تصادف محض را در مورد کشف، نفی می‌کند. با اینکه تصادف در کشف دخیل است، اما کاملاَ تصادفی نیست. هر تلاشی منجر به کشف نمی‌شود، اما تلاش آگاهانه و کم و بیش فشرده و جدی، شرط لازم و ضروری کشف و ابداع است.۲) کمونمرحله آمادگی و تلاش اولیه ماشین ناخوآگاه را به راه می‌اندازد. همانطور که گفتیم، ناخودآگاه در این مرحله عملیات ترکیب افکار و گزینش زیباشناختی را به شکلی مخفی و نهفته، انجام می‌دهد. نتیجۀ این عملیات ناخودآگاه، ایدۀ برگزیده‌ای است که در مرحله بعد به خودآگاه راه می‌یابد.۳) تنویر فکراین مرحله، همان اشراق و تنویر فکر ناگهانی است که معمولاَ در حالتی که ذهن آرام است و هیچ فکر آگاهانه‌ای در مورد موضوع ندارد؛ روی می‌دهد.همچنین بخوانید: نقش تخیل و دانش در تولید ثروت در هزاره سومپوانکاره تجربۀ کشف خود را با خصوصیات «ایجاز، ناگهانی بودن، و قطعیت آنی» توصیف می‌کند. مرحلۀ الهام، پاسخ ناخودآگاه به خودآگاه برای مسأله‌ای است که ضمیرخودآگاه در مرحلۀ آمادگی طرح کرده بود.۴) اثباتبا اینکه الهام با احساس یقین مطلق همراه است، معلوم نیست که همۀ پاسخ‌های ناشی از کشف و شهود، درست باشند. از این روی انجام محک و آزمون آگاهانه ضرورت پیدا می‌کند. در علم، این مرحله شامل بررسی وجوه نظری در مطابقت با آزمون تجربی است. همان که از آن با عنوان مقام توجیه نام بردیم.تخیل خلاق در این نظریه، در مرحلۀ کمون و الهام نقش بارزی دارد. و شاید تخیل، نقش واسطه‌ای میان ناخودآگاه و خودآگاه را داراست. همانطور که از یونگ نقل کردیم، تخیل خلاق در حالت‌هایی چون بازی کودکانه بروز می‌کند. در خلاقیت علمی نیز دیدیم که کشف و الهام، همواره در حالتی تفریح‌مانند چون قدم زدن و استراحت روی می‌دهد.مطالعه موردی ۲: آلبرت اینشتین«شاعر: شما چگونه کار می‌کنید؟ ممکن است کمی دربارۀ نحوۀ کارکردنتان صحبت کنید؟عالم: چه عرض کنم، نمی‌دانم … صبح‌ها از خانه بیرون می‌روم و مدتی قدم می‌زنم.شاعر: عجب، جالب است. حتماً دفترچۀ یادداشتی هم با خود می‌برید که هر وقت فکری به ذهنتان خطور کرد در آن بنویسید.عالم: نه این کار را نمی‌کنم.شاعر: واقعا این کار را نمی‌کنید؟عالم: آخر می‌دانید، فکر چیز خیلی نادری است.این حرف‌های پیش پا افتاده در حقیقت از گفتگوی دو تن از برجسته‌ترین افراد این قرن دربارۀ فرآیند خلاقیت برگزیده شده است. شاعر ما، شاعر فرانسوی پل والری و عالم ما فیزیکدان قرن، آلبرت اینشتین است».آلبرت اینشتیناما «تفکر، دقیقاً چیست؟»، اینشتین، «یادداشت‌های زندگی‌نامه‌ای» خود را در سال ۱۹۴۶ با این سؤال آغاز می‌کند. وی تفکر را عبارت از «عملیات با مفاهیم، و ایجاد و کاربرد روابط عملکردی مشخص بین آنها، و هماهنگ ساختن تجربیات حسی با این مفاهیم»، می‌داند.اما اینشتین، بیشتر متکی بر شهود و حس درونی است نه تفکر منطقی و استدلالی. و «اصل و اساس تفکر حقیقی را مکاشفه» می‌داند. اینشتین حتی برای نظریۀ نسبیتش منشأیی احساسی و شهودی قائل است:مفهومی که من برای نسبیت قائلم بیشتر از احساساتم سرچشمه می‌گیرد تا تعقل و تفکر.البته منظور او از احساس، عواطف و هیجانات نیست، بلکه احساس از نظر او همان اشراق است. این احساس به «حس ویژۀ زیباشناختی» که پوانکاره از آن صحبت می‌کرد، بسیار نزدیک است.اینشتین به «سادگی و زیبایی» نظریات تاکید داشت، اما در عین حال، متوجه بود که به کار بردن این صفات در مورد قوانین طبیعت مسألۀ راحتی نیست. از این رو در بحثی با هایزنبرگ در این زمینه، با اعلام علاقۀ خود به «سادگی» نظریات، می‌گوید:با این حال، هیچ‌گاه نمی‌توانم مدعی شوم که منظور از سادگی قوانین طبیعت را می‌فهمم.اینشتین در مورد فرایند ابداعش گفته است که:«هستی‌های روانی که به نظر می‌رسد به مثابه عناصر در اندیشه عمل می‌کنند، نشانه‌های معین و تصاویر ذهنیِ کم و بیش روشنی هستند که می‌توان آنها را “به طور ارادی” بازسازی کرد».اینشتین مسائل را به صورت یک «آزمایش فکری» طرح می‌کرد. روشی که نیازمند شهود و تخیلی قوی بود. نظریه‌های نسبیت عام و خاص، هر دو، در بررسی جوانب و نتایج آزمایش‌های فکری کشف شد که اینشتین سال ها قبل طرح کرده و در مورد آنها به تأمل پرداخته بود.