تاریخ تكنولوژی و علم
عنوان مقاله: تاریخ تكنولوژی و علم
نویسنده/ مترجم: ج. ف. چ. راجرز/ رضا رضایی
آدرس پست الکترونیکی نویسنده/ مترجم:
تاریخ تهیه:
ارسال کننده: همفکران جامعه مجازی - تاریخ ارسال: 1388
آدرس پست الکترونیکی ارسال کننده:
موضوع اصلی: علم و تکنولوژی - موضوع فرعی: تاريخ علم و تکنولوژی
سه کلیدواژه اصلی به ترتیب اهمیت: تحول حرفهها، تحول علم، پیدایش تکنولوژی
سه کلیدواژه فرعی به ترتیب اهمیت: روش علمی، فلسفه طبیعی، رنسانس
چکیده مقاله
از یافتههای باستانشناختی بر میآید كه انسان حداقل دو میلیون و پانصد هزار سال است كه ابزار به كار میبرد. انسان به تدریج از شكارگری و خوراكجویی به كشاورزی و دامپروری روی آورد و دریافت كه میتواند دانههای خوراكی بهتری را كشت كند و بعضی از جانوران را به خدمت گرفته و اهلی نماید. این گذار با تغییر نگرش انسان به محیط پیرامونش همراه بود که خود زمینه اساسی كل تكنولوژی است. دوره آبستنی تكنولوژی بسیار طولانیتر از دوره آبستنی علم بود. در بررسی تاریخ تکنولوژی و علم، ابتدا باید به رشد انواع حرفهها و سپس به تحول مهمی كه فلسفه طبیعی نام گرفت، پرداخت. آنگاه دیده میشود كه علم به معنی درست كلمه در حدود 1400 میلادی ظهور كرده و تكنولوژی واقعی در حوالی 1850 میلادی وارد صحنه شده است. از این بررسی تاریخی، تصور روشنتری از تفاوتهای حرفه، تكنیك، تكنولوژی، فلسفة طبیعی و علم به دست میآید.
تاریخ تكنولوژی و علم
مقدمه
از یافتههای باستانشناختی بر میآید كه انسان حداقل دو میلیون و پانصد هزار سال است كه ابزار به كار میبرد. اما انسان در بیشتر این مدت مجبور بود كه به چماق و تبر سنگی و ابزارهای ساده استخوانی و شاخی قناعت كند. ظاهرا تكامل ابزارها تا آخرین دگرگونی بزرگ آب و هوایی به تاخیر افتاد. در این زمان، كه حدود ده هزار سال پیش از میلاد است، رفته رفته یخپهنهها در نیمكره شمالی پس نشستند. این زمان، برای سرآغاز تاریخ تكنولوژی و علم، زمان مناسبی است، زیرا انسان به تدریج از شكارگری و خوراكجویی به كشاورزی و دامپروری روی آورد. او دریافت كه میتوان دانههای خوراكی بهتری كشت كرد و بعضی از جانوران را به خدمت گرفت و اهلی كرد. این گذار با تغییر نگرش انسان به محیط پیرامونش همراه بود و انسان نه فقط به چیزهای موجود بلكه به چیزهایی كه میشد كنترل و اصلاح كرد نیز توجه نشان داد. همین زمینه اساسی كل تكنولوژی است.
منظور ما این نیست كه بگوییم تكنولوژی در همین مرحله از تكامل انسان پدیدار شد. چنانكه خواهیم دید، دوره آبستنی تكنولوژی بسیار طولانی بود، حتی طولانیتر از دوره آبستنی علم. ابتدا باید به رشد انواع حرفهها بپردازیم تا در حدود 500 میلادی به چرخشگاه مهمی برسیم. سپس به شرح تحول مهمی میپردازیم كه فلسفه طبیعی نام گرفت و دورهای دراز از 3000 پیش از میلاد تا 1400 را میلادی در بر گرفت. آنگاه میبینیم كه علم به معنی درست كلمه در حدود 1400 میلادی ظهور كرد. سپس شرح آن را تا 1700 میلادی ادامه میدهیم. پس از آن به 500 میلادی بر میگردیم تا سرگذشت انواع حرفهها را دنبال كنیم و ببینیم كه اصطلاح مناسبتر برای آن، تكنیك یا فن است. این تاریخچه را تا 1850 میلادی ادامه میدهیم و میبینیم كه تكنولوژی واقعی در این زمان وارد صحنه شد. سرانجام، به تاریخ علم باز میگردیم و آن را تا همین هنگام پی میگیریم. در پایان، سیر آموزش مهندسی را به اجمال مرور میكنیم.
پس از این بررسی تاریخی، تصور روشنتری از تفاوتهای حرفه، تكنیك، تكنولوژی، فلسفه طبیعی و علم خواهیم داشت. مورخان و به خصوص باستانشناسان از اصطلاح "تكنولوژی" بسیار به تسامح استفاده میكنند. اما به یاد داشته باشیم كه اگر واژههای متفاوتی ظاهرا هممعنی باشند، دلیل نمیشود كه تفاوتهای معنایی ظریف اما قابل توجهی را میان آنها نبینیم.
حرفه از 10.000 پیش از میلاد تا 500 میلادی
مناسبترین مكان برای سرآغاز این تاریخ، خاور میانه است. اولا در این منطقه آمیزه مساعدی از درهها و سراشیبهای حاصلخیز برای تولید خوراك، سلسله كوههایی سرشار از مواد معدنی و رودهایی كه به دریای مدیترانه یا اقیانوس هند میریختند و به ارتباط نواحی مختلف كمك میكردند، وجود داشت. ثانیا، باستانشناسان هم در این منطقه فعالیتی بیش از جاهای دیگر داشتهاند. ثالثا، تكامل تمدن و فرهنگ غرب ریشه در این منطقه دارد.
وقتی كشاورزی به صورت شیوه زندگی در آمد، نیاز به نگهداری و ذخیرهسازی دانههای خوراكی نیز مطرح شد و در نتیجه ساخت و پخت ظروف رسی سر انجام به یك حرفه تبدیلشد. در نتیجه، "صنایع دستی" به وجود آمد كه انواع اقلام رسی، از ظرف گرفته (اعم از مصرفی، آیینی و تزیینی) تا خشت را شامل میشد. با گذشت زمان، حرفههایی برای رفع نیازهای مختلف پدید آمد و این حرفهها به نوبه خود نیازهایی به وجود آوردند كه برای رفع آنها میبایست حرفههای جدیدی به وجود آید. همین برهمكنش میان نیازها، ابداعها و بازهم نیازهای جدید، باعث گسترش تصاعدی حرفهها و نهایتا "تكنولوژی" شد. تكنیكهای دیگری چون آسیا كردن دانههای خوراكی، نخ ریسی و بافت الیاف نیز در همین دوره پدید آمدند.
وقتی تكنیك ساخت مفرغ در حدود 3500 پیش از میلاد رواج یافت، فعالیتها را با ابزارهای بهتری میشد دنبال كرد. در نتیجه تخصصی شدن كار آغاز شد. در ساختمان سازی پیشرفت حاصل شد و رفته رفته شهرهای كوچكی به وجود آمدند كه در آنها انسانها گرد میآمدند و اطلاعات حرفهای خود را مبادله میكردند و به صورت آسانتری مهارتهایشان را از یک نسل به نسل بعد انتقال میدادند. در این زمان، انسانهای برجستهای ظهور كردند كه هم مهندس، هم معمار و هم روحانی بودند. این انسانهای برجسته میتوانستند احداث یادمانهایی چون معبد كَرنَك، اهرام و شبكههای تودرتوی آبیاری را سازماندهی كنند. در 2000 پیش از میلاد، بعضی از شهرها بزرگتر شده بودند و پایتخت امپراتوریهای كوچكی به حساب میآمدند. استفاده از آهن به عنوان ماده خام ابزارها و سلاحها در حدود 1400 پیش از میلاد (احتمالا توسط حتّیها در آناطولی مركزی، یا همسایگان نزدیك آن) به این تحولات سرعت بخشید. پیشرت كشتیرانی برای مبادله مواد خام و محصولات تمام شده نیز به تحولات مزبور سرعت داد. در 700 پیش از میلاد، در بعضی از سرزمینها برای تسهیل داد و ستد، سكه ضرب شد.
البته گذار از شكارگری به كشاورزی و بعد شهرنشینی، در جاهای دیگری نیز به وقوع پیوست و حرفههای مشابهی در مناطق دیگر نیز تقریبا همزمان به وجود آمد. تفاوتها بیشتر به نوع ماده خام موجود مربوط میشد. مثلا آهن را در خاورمیانه با چكشكاری، اما در چین با ریختهگری شكل میدادند. شاید علتش این بود كه سنگ معدن آهن در چین، عیار فسفر بیشتری داشت و میدانیم كه همین باعث میشود نقطه ذوب آهن پایین بیاید. از این رو، عجیب نیست كه حرفة قالب سازی در چین از هر جای دیگری پیشرفتهتر شده باشد.
در مناطق دیگری، گذار از مرحله شكارگری در نهایت به كشاورزی ابتدایی منجر شد كه شكلهایی از آن را هنوز در امریكای جنوبی و گینه جدید میبینیم. این پرسش پیش میآید كه چرا در بعضی از مناطق پیشرفتهای بیشتری صورت گرفت و در بعضی از مناطق دیگر پیشرفتی نبود. مثلا هیچگاه نخواهیم دانست كه تفتاندن فلز به صورت تصادفی و صرفا با مشاهده كشف شد (مثلا تكهای مس تصادفا در آتش افتاد) یا فرایند منطقی سنجیدهای در كار بود. فقط میدانیم كه در ناحیههایی كه ارتباطات مساعدی وجود داشت، چنین كشفهایی از اجتماعی به اجتماع دیگر منتقل میشد و گسترش مییافت. ضمنا فقط در نواحی حاصلخیز بود كه عدهای از انسانها، دیگر مجبور نبودند خوراك تولید كنند و در نتیجه توانستند در شهرها به سر ببرند و وقتشان را به تكامل حرفهها اختصاص دهند. چنین شرایطی عمدتا در خاورمیانه وجود داشت و مثلا در حوضه آمازون اصلا وجود نداشت.
دوره 1000 تا 300 پیش از میلاد، دوره غنای ابداعات، به خصوص در یونان بود. نرم كردن آهن با چكشكاری و اختراع چرخ كوزهگری، ساعت و تلمبه، همه در این دوره بود. چرخآبگرد، كه آن را میتوان نخستین وسیله برای مهار نیروهای طبیعت به منظور تكمیل نیروی انسانی و جانوری دانست، احتمالا در شمال یونان اختراع شد. بیتردید، یكی از مهمترین انگیزههای این تحولات ارتقاء پایگاه پیشهوران در یونان در مقایسه با جوامع آسیایی بود. اما این ابداعات همچنان بر اصول سادهای استوار بودند (مانند اینكه هوا در اثر گرم شدن انبساط مییابد) و در آنها از اجزای سادهای چون فنر، پیچ، قرقره، اهرم و كام و زبانه استفاده میشد.
در حوالی 300 پیش از میلاد، كانون قدرت به روم انتقال یافت. رومیان حرفههای مختلفی را به كمال رساندند، اما عجیب آنكه حرفههای جدید چندانی به وجود نیاوردند. مثلا رومیان مخترع چرخ آبگرد نبودند اما چرخ را عمودی نصب كردند و برای افزایش سرعت سنگ آسیا از چرخ دنده استفاده كردند. ضمنا ایده این اختراع را در سراسر امپراتوری خود گسترش دادند. گفته شده كه در سقوط امپراتوری روم، عدم پیشرفت فنی نقش داشته است. بعضی از مورخان گفتهاند كه به علت استفاده گسترده از نیروی كار بردگان، انگیزه برای اختراع و ابداع ضعیف بوده است. ضمنا زیادی نیروی انسانی مانع آن میشد كه حكام از هر آنچه میتوانست باعث بیكاری و ناآرامی اجتماعی شود، حمایت كنند. عدهای دیگر از مورخان گفتهاند كه نازل بودن سطح شناخت علمی كارگزاران و مسئولان قدرتمند، علت ركود بوده است.
غیر از رواج یك سیستم پیچیده حقوقی و اداری در جهان، كار دیگری كه رومیان كردند، اختراع حرفههای مهندسی نظامی و غیر نظامی بوده است. مهندسان "پروژه" طرح میكردند. این كار "یقه سفیدها" را جامعه قبول داشت و تشویق میكرد. مهندس میبایست بداند كه پیشهوران چه چیزهایی میتوانند تولید كنند، اما لازم نبود خودش مهارتها را كسب كند. رومیان در احداث جاده، پل، تونل و شهرهایی با شبكه آبرسانی و فاضلاب بسیار پیشرفت كردند. برآورد شده كه 80.000 كیلومتر شاهراه در سراسر امپراتوری روم احداث شد.
ویتروویوس، مهندس نظامی در زمان ژولیوس قیصر، در كتابی به نام "د آركیتكتورا" فنون مربوط به بنای عمارات، روشهای تراز كردن، پیدا كردن آب و آزمایش آن، خواص آب باران، مسیر خورشید در آسمان در طی روز، ماشینهای سادهای چون محور، قرقره، تلمبه و نظایر آن را ثبت كرده است. او در جایی در باره تربیت معماران میگوید كه كسی كه میخواهد مهارت یدی كسب كند اما فرهنگ ندارد، نمیتواند به اعتباری در حد زحماتش برسد و كسانی كه به تئوری و نوشته دل میبندند در واقع در پی سایهاند نه واقعیت. فقط كسانی به مقصد میرسند كه بر هر دو مسلط باشند. میتوان گفت كه در زمان ویتروویوس، حرفه به تكنیك تكامل یافته بود. واژة تكنیك را لویس ممفرد در اثر كلاسیكش تكنیك و تمدن (1934) به كار برده است.
شاید پیشهوران، یا مهندسانی كه در طرحهای بزرگ از پیشهوران استفاده میكردند، نمیدانستند كه چرا تكنیكهایشان به كار میآید و موثر میافتد. حتی شاید با چنین پرسشی روبهروهم نمیشدند. پیشرفتها ظاهرا بیشتر بر تصادف، آزمایش، آزمون و خطا استوار بود تا بر استفاده سنجیده از قدرت فكر و تلفیق آن با آزمایش به منظور تحلیل و تبیین پدیدهها. اگر چنین استفاده سنجیدهای در كار بود، میتوانستیم از تكنولوژی سخن بگوییم. حال ببینیم در جبهه اندیشه چه میگذشت؟
فلسفة طبیعی از 3000 پیش از میلاد تا 1400 پس از میلاد
دقیقا نمیدانیم كه گذار از ادای اصوات به پیدایش زبان چگونه صورت پذیرفت. فقط از حدود 3000 پیش از میلاد است كه وارد تاریخ اندیشه بشر میشویم، زیرا از این زمان به بعد بود كه روحانیان و حكومتگران خاورمیانه مطالبی را بر لوحههای رسی ثبت كردند. از این لوحهها چنین بر میآید كه برای معاملات، رویدادهای نجومی و مساحی زمین، نوعی حساب تجربی وجود داشته است. این حساب مطمئنا چیزی معادل فكری یك حرفه بود. مدركی در دست نیست كه نشان دهد انسان در آن زمان به حد تفكر انتزاعی و تعمیم تجارب رسیده است یا نه. از این رو، میگوییم كه هنوز ریاضیات پدید نیامده بود. البته رسیدن به مفهوم عدد از دستاوردهای خارقالعاده آن زمان بود و نخستین گام در راه تكامل فكری بشر به شمار میرفت. دومین تحول مهم شاید گذار از كتابت اندیشه نگاشتی به الفبای فونتیك بود.
یوناینان در حدود 1000 پیش از میلاد بود كه برای ابداع قواعدی در ضرب و تقسیم به خواص اعداد اندیشیدند، برای اندازهگیری زمینهای مثلثی به خواص مثلث فكر كردند و برای ساختن ظروف در باره ماهیت آتش تعمق كردند. برای ردهبندی پدیدهها تلاشهایی صورت گرفت، توانایی سروكار یافتن با مفاهیمی چون خط و نقطه افزایش یافت و ایدههای استنتاج و قیاس و برهان زاده شد. همه اینها شرط لازم برای پیدایش آن ریاضیات و علمی كه ما میشناسیم بود. فرض اساسی در همه این فعالیتها این است كه ذهن انسان به دلیل نظمی كه پدیدههای طبیعی نشان میدهند به فهم جهان امیدوار است. فكر وجود علیت در طبیعت در این دوره در بعضی از اذهان نشست. بیتردید، زمینه همه اینها سازمان اجتماعی یونان بود كه به بعضی از شهروندانش فراغت كار فكری داد.
اغلب طالس ملطی را كه در قرن هفتم پیش از میلاد میزیست پایهگذار علم میدانند البته ما بنا به دلایلی با این نظر موافق نیستیم. آنچه از اندیشههای او میدانیم، از نوشتههای ارسطو در سه قرن بعد در مییابیم. یكی از پرسشهایی كه طالس از خودش كرد این بود كه چه چیزی اساس طبیعت را تشكیل میدهد. او به این نتیجه رسید كه اساس طبیعت را آب تشكیل میدهد. هم پرسش طالس اهمیت بسیار داشت و هم نوع جوابی كه داد. طالس حرفی زد كه اصولا قابل تحقیق بود. همچنین طالس گفت كه چیزها آكنده از خدایان هستند و به این ترتیب خواست بگوید كه قوه محرك رفتار ماده در درون خود ماده است.
آناكسیماندروس طرز فكر طالس را ادامه داد و گفت كه ماده، اساسی اولیهتر از آب دارد كه اضداد طبیعی (خشك و تر، گرم و سرد) از آن پدید میآیند. امپدوكلس گفت كه برای تبیین طبیعت به بیش از یك اساس نیاز داریم و هوا، آتش، خاك و آب را مطرح كرد. هراكلیتوس طرز فكر دیگری در پیش گرفت و گفت كه آنچه بنیادی است یك نوع از ماده نیست، بلكه هر چیزی در سیلان و جریان است و هیچ چیزی دائمی نیست. فیثاغورت گفت كه واقعیت نهفته در جهان مرئی را روابط اعداد تشكیل میدهد. فیثاغورث و اصحابش نخستین متفكرانی بودند كه در خواص اعداد (البته نه لزوما به قصد استفاده عملی از آن)، اندیشیدند و میتوان آنها را پایهگذار ریاضیات دانست. یك قرن پس از فیثاغورث، اقلیدس مبانی هندسه را فرموله كرد. شاید اوج كار موقعی بود كه لیوكیپوس و دموكریتوس گفتند كه واقعیت حركت و سیلان چیزها را فقط در صورتی میتوان تبیین كرد كه اساس غائی ماده، اتمی باشد.
در سراسر تاریخ این نظریه پردازیها، هیچگاه هیچ متفكری در یونان نگفت كه برای اثبات نظرهایش باید دست به آزمایش بزند. آنان طبیعت را همانطور كه در پیرامونشان بود میدیدند و درباره آنچه میدیدند تعمق میكردند. میتوان گفت كه آنها پایهگذار شاخههایی از دانش بودند كه ما ریاضیات و نجوم مینامیم، اما نمیتوان گفت كه شالوده علم را آنان ریختند، البته شالوده فلسفه طبیعی را بلی، اما شالوده علم را خیر. در سده پنجم پیش از میلاد، تفكر یونانی گردشی كرد كه زایش حقیقی علم را حدود 2000 سال به تاخیر انداخت. این متفكران بزرگ رفته رفته در باره تقابل مفاهیم مجردی كه میپرداختند با جهان مادی اطرافشان كه به نظر پر از توهمات بینایی بود، سرگشتگی نشان دادند. به این فكر كردند كه به راستی چه چیزی واقعی است و از كجا معلوم كه آنچه میدانیم چیزی غیر از تاثرات حسی است و این که قواعد تفكر منطقی چیست. به عبارت دیگر، به فلسفه روی آوردند.
اطلاعات نسبتا زیاد خود از تفكر یونانی را مرهون ارسطو هستیم. نظرات محقق نشده او در باره طبیعت، قرنها سرچشمه هر گونه حكمت عملی بود. البته ارسطو در این زمینه گناهی نداشت. شاید تنها گناهش این بود كه به دفاع از محسوسترین و پرثمرترین اندیشهها برنخاست. مثلا نظر اتمی دموكریتوس را نپذیرفت. نوشتههای ارسطو را مسلمانان در قرون وسطی حفظ كردند و بعدها كلیسای مسیحیت از این نوشتهها نگهداری كرد.
اما در قرن سوم پیش از میلاد، در كار ارشمیدس نشانههای علم را میتوان یافت، زیرا او دریافت كه آزمایش طریقه سودمندی برای كسب دانش است. كار او در زمینه چگالی مواد و اصول اهرم بیتردید با آزمایش همراه بود. او مخترع هم بود و ماشینهای جنگی او سالها رومیان را به ستوه آورده بود. اما مورخان میگویند كه ابداعات مكانیكی ارشمیدس در نزد او به اسباب بازی میماندند. علاقه اصلی ارشمیدس به هندسه معطوف بود و خودش تعیین نسبت محیط دایره به قطر را بزرگترین كارش میدانست. یعنی او هم عقیده داشت كه تفكر محض در پلهای بالاتر از هر گونه حرفه جای دارد. هیچ مدركی در دست نیست كه نشان دهد او از دانش نظری خود برای اصلاح اختراعات مكانیكیاش استفاده كرده باشد. اما احساس میكنیم كه مقدمات زایش علم و تكنولوژی هرچند جلوه نكرد، ولی هر دو در همان موقع فراهم شد زیرا لئوناردو داوینچی، نابغه رنسانس، با چنان اشتیاقی به دنبال نسخههای آثار ارشمیدس میگشت كه این اشتیاق را در مورد آثار دیگر فیلسوفان یونان نشان نمیداد. شاید اگر ارسطو، با آن قوه ضبط عظیم، بعد از زمان ارشمیدس میزیست، "شب طولانی" آن همه دیر نمیپایید.
تا اینجا، بیآنكه نشانی از خود علم یا از خود تكنولوژی بجوییم، تصویری مختصر از پیشگامان علم و تكنولوژی پیدا كردهایم. در این تصویر از یك طرف با فلسفهای طبیعی روبهروییم كه بر مشاهده طبیعت پیرامون استوار بوده و شالوده ریاضیات و نجوم به حساب میآمده است و از طرف دیگر با انواع ابداعات و اختراعات و حرفهها و مهارتها بدون هر گونه پایه نظری یا هر گونه تلاشی برای توضیح چگونگی عملكرد آنها.
حال در جستجویمان باید قرنها به جلو بجهیم. علتش این است كه رومیان سهم اندكی در فلسفه طبیعی ادا كردند و پس از سقوط امپراتوری روم، اروپا وارد پنج قرن جهل و توحش شد. تا قرون وسطی، نگاهبان دانش، امپراتوریهای بیزانس و اسلامی بودند. این دو امپراتوری نیز تا دوره رنسانس نگاهبان فلسفه طبیعی بودند. آثار ارسطو، اقلیدس، ارشمیدس، جالینوس و بطلمیوس به عربی ترجمه شد. سرزمینهای اسلامی سیستم اعداد را كه از هند اخذ كرده بودند در قرن دوازدهم میلادی به اروپا انتقال دادند.
قدم مهم بعدی در تكامل فكری انسان با سقوط اسكولاستیكیسم آكویناس، ظهور رنسانس در ایتالیا (به كمك دانشمندان پناهندهای كه پس از سقوط قسطنطنیه به ایتالیا رفته بودند) و نهضت اصلاح دین در آلمان همراه بود. اما در قرون وسطی هم جریانهایی در كار بود كه آنها را نمیتوان ندیده گذاشت، مانند ورود و تجمع متفكران در تولدو (طلیطله)، مركز تعلیم و تعلم در اسپانیا و همكاری مسیحیان، یهودیان و مسلمانان در ترجمه همه آثار مهم فلاسفة طبیعی یونان باستان و اسلام. این كار سترگ در قرن دوازدهم زمینه قابل توجهی برای ظهور رنسانس در سه قرن بعد پدید آورد. از یك شخصیت مهم قرون وسطی به نام راجر بیكن (1214-1292) كه روحانی فرانسیسی و همروزگار توماس آكویناس بود نیز باید یاد كرد. او نابغهای بود كه نمیتوانست مرجعیت نظرات ارسطو در باره طبیعت یا احكام انجیلی را قبول كند. به نظر او، شناخت ماده فقط از طریق مشاهده و آزمایش ممكن بود. از این نظر، او قرن ها از زمانهاش جلوتر بود و كتابهایش اثر فوری نداشت.
علم از 1400 تا 1700
پس از قرن سیزدهم اروپا عرصه اغتشاشهای اقتصادی و اجتماعی در اثر قحطی، طاعون و جنگ صد ساله بود. پیشرفت به تاخیر افتاد اما زمینه مساعدی برای ناراضیان و معترضانی فراهم شد كه خواهان تفكیك فلسفه از الهیات بودند. بسیاری از آموزههای كلیسا و مسئله تفوق پاپ مورد تردید قرار گرفت. آنگاه سفرهای بزرگ اكتشافی آغاز شد و قاره جدید كشف گردید. اذهان بیدار شد و منبع ثروت عظیمی به چنگ آمد. بخش مهمی از این ثروت در شهرهای شمال ایتالیا كه ما آنجا را مهد رنسانس میدانیم، انباشته شد. در این زمان با چهرهای چون لئوناردو داوینچی (1452-1519) روبهرو میشویم كه نقاش، پیكرهساز، مهندس، معمار، فیزیكدان، زیستشناس و فیلسوف بود. در وجود او به انسانی بر میخوریم كه از اصول دانش برای اصلاح هنر و حرفه مدد گرفت. به تدریج رگههای آن چیزی كه امروزه "علم" مینامیم در دوره رنسانس سر برآورد.
شاید از این مرور مختصر تاریخی نتیجه بگیرید كه پیشرفت فكری در طی قرون و اعصار، محصول تلاش فردی معدودی از انسانها بوده، اما در واقع چنین نبوده است. مثلا یك و نیم قرن پیش از راجر بیكن، فیلسوف و منطقدانی به نام پیر آبلار (1079-1142) میزیست كه نظراتی را در باره تفكیك معرفت حاصل از ایجاد چیزها از طریق آزمون و خطا و معرفت حاصل از تعقل ابراز كرده بود. وانگهی، راجر بیكن آموزگاری داشت به نام رابرت گروستِست (1175-1253) كه در نوشتههایش بر این مسئله تاكید میكرد كه باید فلسفه طبیعی را بر شالوده ریاضیات و آزمایش مبتنیكرد. گروستیست با فعالیتی كه در عرصة "نور شناخت" كرد توانست به ایده استفاده از عدسی برای بزرگنمایی اشیاء برسد. همچنین لئوناردو داوینچی با بسیاری از همفكران زمانهاش كه در زمینههای گوناگونی صاحبنظر بودند مراوده و مكاتبه داشت و ضمنا محفل او در آن دوره كوتاهی فعالیت میكرد كه دستگاه پایی از آزاد اندیشی و انسانگرایی حمایت مینمود. پس برای پیشرفت دانش هم به انسانها احتیاج است و هم به اوضاع مساعد. از ویژگیهای دوره رنسانس جابهجایی دائمی اهل علم و صاحبان حرفه در شهرها و سرزمینهای مختلف بود. بدون این انتقال آزادانه دانش و نیز بدون وجود زبان بینالمللی لاتینی، پیشرفت مطمئنا آهستهتر میبود.
رنسانس كه به علت اصلاح دین كاهش قدرت پاپ را به دنبال داشت، راه را برای رشد و نمو علوم در سدههای پانزدهم و شانزدهم هموار كرد. اهل علم مانند صاحبان حرفه كه از قبل كارهایشان را تخصصی كرده بودند، رفته رفته به موضوعات اختصاصی خودشان پرداختند، هر چند كه با معیارهای امروزی هنوز هم اهل علم در آن دوران اشخاص جامع الاطرافی بودند. كوپرنیك (1473-1543)، تیكو براهه (1546-1601) و كپلر (1630-1571) در نجوم، والریوس كوردوس (1575-1644) در گیاهشناسی، بلون (1517-1564) و آلدروواندی (1525-1606) در جانورشناسی، فون هوهنهایم كه بعدا پاراسلوس نام گرفت (1490-1541) در طب، آگریكولا (1490-1555) در كانی شناسی، وان هلمونت (1574-1657) در شیمی و سالیوس (1515-1564) در آناتومی، هاروی (1578-1657) در فیزیولوژی و گیلبرت (1540-1603) در مغناطیس و الكتریسیته، از این زمره بودند. همه آنها در رشتههایی غیر از رشته تخصصی خود نیز فعالیت میكردند و همه آنها به نوشتن نتایج كارشان اهمیت میدادند. كاش لئوناردو هم فرصت مییافت تا آثارش را منتشر كند.
در قرن هفدهم، اهرمهای جدیدی به كمك فعالیت علمی آمدند، مانند دستگاههای لگاریتم نپر و بریگز، خط كش محاسبه بیساكر، ماشین جمع زن پاسكال، تلسكوپهای اصلاح شده هویگنس و تلسكوپ بازتابی نیوتون، میكرومتر اسكونی، بارومتر توریچلی، پمپ خلاء فون گویریكه و میكروسكوپ مركب هوك. بسیاری از دانشمندان آن زمان مخترع و صاحب حرفه خوبی هم بودند. انجمنهای علمی نیز برپا شدند. انجمن سلطنتی انگلستان را بویل و دیگران تاسیس كردند (منشور آن در 1662 اعلام شد) و آكادمی فرانسه در 1666 تشكیل شد. انتشار سریع آراء و عقاید از طریق این انجمنها نقش مهمی در افزایش تصاعدی دانش علمی بازی كرد.
كسی كه برای اولین بار به تحلیل این امر پرداخت كه در پس همه این تحولات چه نهفته است (یعنی "روش علمی")، فرانسیس بیكن (1561-1626) بود. با اطمینان میتوان او را نخستین فیلسوف علم دانست. جهش واقعی شاید درك این نكته بود كه با تعمق در باره چگونگی چیزها بیشتر میتوان پیش رفت تا با تفكر در باره چرایی چیزها. گالیله (1564-1642) به پیروی از همین طرز فكر و با آزمایش با آونگها و گلولههای غلتان بر سطوح شیبدار، توانست بسیاری از اصول مهم علم دینامیك را اعلام كند، مواردی نظیر اینكه جسم افتان مسافتی متناسب با مربع زمان را میپیماید و در صورت عدم وجود اصطكاك نه برای حفظ حركت بلکه برای تغییر مقدار یا جهت سرعت جسم به نیرو احتیاج است. كار گالیله را نیوتون به ثمر رساند. نیوتون در همان سالی به دنیا آمد كه گالیله از جهان رفت (1642). نظریه گرانش نیوتون (پرینكیپیا، 1687) نخستین سنتز بزرگ به شمار میرفت. نیوتون نشان داد كه نتایج زمینی گالیله و نظریه حركت سیارات كپلر، از چند قانون ساده و واحد مكانیك قابل استنتاج هستند.
در اینجا با نخستین نشانههای چیزی كه تبیین علمی پدیدهها مینامیم روبهرو میشویم، یعنی مجموعهای از فرضیهها كه از آنها همه پدیدههای معلوم از نوع خاصی را میتوان استنتاج كرد. این مدلی بود كه همة علوم میبایست خود را با آن تطبیق میدادند. دانشمندان در اثر افزایش دقت وسایل سنجش توانستند استنتاجهای خود از فرضیهها را دقیقتر به محك آزمایش بگذارند. در نتیجه، فرضیهها دقیقتر شدند و در پی آن آزمایشهای جدیدی برای اثبات تحقیقی فرضیهها لازم شد. دانشمندان دیگر فقط به مطالعه جهان واقع نپراختند بلكه به بررسی موقعیتهایی نیز روی آوردند كه برای محدود كردن تعداد متغیرها در آزمایشهایشان به وجود میآوردند. وسایل جدیدی لازم شد و حرفهمندان به بهبود محصولات یا ابداع وسایل جدید پرداختند. در این جا، نطفه تكنولوژی بسته شد. حال باید دید در دوره طولانی گذار از فلسفة طبیعی به علم، حرفهمندان چه میكردند. آنها در این دوره بیكار نبودند بلکه با تلاش آنها، انواع ابزارها ساخته دست آنها بهتر و كارآمدتر شدند.
تكنیك از 500 تا 1850 میلادی
گفتیم كه رومیان استفاده از چرخ آبگرد را در سراسر اروپا رواج دادند. به خصوص در شمال اروپا، به علت وفور آب در سراسر سال، استفاده از قدرت آب باعث فراوانی آرد شد. در دوره پس از سقوط امپراتوری روم، در اروپا اتفاق مهمی نیفتاد، اما در جهان اسلام و در چین خیلی خبرها بود. چینیان در فلزكاری، سفالگری و چاپ قالبی پیشرفت كردند، اما اختراع كاغذ شاید مهمترین كار آنها بود، زیرا به انتشار عقاید و آراء فنی و علمیشان كمك بسیاری كرد. فن كاغذسازی در قرن اول میلادی در چین رواج داشت، اما فقط در قرن هشتم میلادی بود كه به جهان اسلامی رسید. اروپا در قرن سیزدهم میلادی با این فن آشنا شد. در قرن هشتم میلادی، ساعتهای آبی چینیان در حد بالایی از ظرافت و دقت بود. چین درگیر جنگها و خشكسالیها شد. به علاوه، اوضاع نامساعد فرهنگی و نبود الفبای فونتیك نیز سد راه "انقلاب صنعتی" چین شد.
در اروپا در سدههای میانه چرخهای آبگرد (اعم از ساده و چكشی) رواج فراوان یافت. آسیاهای بادی نیز كاملتر شدند. در آسیاها، چیزی شبیه شركتهای سهامی تشكیل شد كه از تعداد زیادی آسیا مشتركا بهره برداری میكردند، ضمن اینكه مالكیت خصوصی و سهم الشركه هر كس محفوظ بود. این آغاز تمركز بود. سنگتراشی، معدنكاری، بافندگی، آهنگری و كاغذسازی نیز در قرون وسطی پیشرفت كرد. در اثر كثرت مصرف چوب، جنگلهای اروپا رفتهرفته كوچكتر شدند، تا اینكه در قرن سیزدهم، با یافته شدن زغال سنگ، جنگلها نجات یافتند. استفاده از ماشین در صنعت بافندگی باعث پیدایش نخستین "خط مونتاژ" شد. تولید پارچه در فلورانس در قرن چهاردهم مستلزم 26 عملیات بود كه هر كدام را متخصص جداگانهای انجام می داد.
علت عمده همه پیشرفتها، افزایش بازدهی كشاورزی در جریان بهتر شدن آب و هوای اروپا در فاصلة 850 تا 1200 میلادی بود. یكی از علتهای پیشرفت كشاورزی، استفاده گستردهتر از اسب در اثر بهبود افسار و دهنه و اختراع نعل بود. قدرت باركشی با اسب ده برابر دوره رومیان شد. پر در آمدترین حرفهمندان قرون وسطی معماران و مهندسانی بودند كه ساخت كلیساها، قلعهها، پلها و تجهیزات نظامی را طراحی و نظارت میكردند. ضمنا در قرون وسطی، تب "ماشین حركت – دائم" (ماشینی كه دائما كار كند و نایستد) بالا گرفت. میتوان آن را با حجرالفلاسفه مقایسه كرد كه كیمیاگران باستان برای تبدیل مس به طلا جستجویش میكردند. به نظر بسیاری از صاحبنظران، پیشرفتهترین وسیله مكانیكی كه در قرون وسطی اختراع شد ساعت ثقلی بود. ساعت نجومی یكی از نخستین فراوردههای همكاری فلاسفه طبیعی (در این مورد، منجمان) و اهل فن بود. ساعت نجومی ساختة جووانی دی دوندی در اواسط قرن چهاردهم معروفتر از بقیه است.
در قرن چهاردهم، با وقوع قحطی و بیماری، انقلاب كوچك صنعتی در اروپا به پایان رسید. در اثر بدی اوضاع آب و هوایی، محصول كمتر شد و جمعیت كاهش یافت و بحران مالی در گرفت. در انگلستان، ناآرامیهای اجتماعی به قیام دهقانی سال 1381 میلادی منجر شد. اما در همین قرن چهاردهم بود كه توپ و تفنگ نیز كاربرد نظامی یافت. مهندسی در اختیار و تحت نظر رهبران قدرت طلبی بود كه فهمیده بودند با برتری فنی بهتر میتوان در نبردها پیروز شد. ساخت سلاح با آن همه هرج و مرج قرن چهاردهم لحظهای تعطیل نشد.
اختراع حروف متحرك فلزی، جوهر روغنی و دستگاه چاپ توسط گوتنبرگ بیشترین تاثیر را بر رشد تعلیم و تعلم در دوره رنسانس گذاشت. قدم مهم دیگر، استفاده از قدرت بخار بود. انقلاب صنعتی در انگلستان آغاز شد. اگر قرار باشد كسی را بنیادگذار این انقلاب بخوانیم، باید از تامس نیوکامن نام ببریم که از ایده تامس سیوری در مورد استفاده از بخار متراكم بهره گرفت و پمپی را با بخار به كار انداخت (1712). جیمز وات ماشین بخار را تكمیل كرد و آن را به صورتی قابل استفاده در آورد. این ماشین دیگر فقط پمپ نبود. از 1765 تا 1800 ماشین جیمز وات همهجا را تسخیر كرد.
این تحولات با گسترش صنعت آهن همراه شد. ایبرهم دربی در سال 1707 به جای زغال سنگ از كك برای احیاء استفاده كرد و تولید آهن افزایش یافت. صنعت بافندگی نیز با اختراع ماكوی طیار توسط جان كی در سال 1732 جهش بزرگی یافت. مكانیسم ریسندگی پیشرت كرد و سرانجام نیروی بخار جای نیروی آب را گرفت. با كشف كائولین در كورنوال، چینی سازی نیز پیشرفت كرد. ترابری صنعتی با حفر كانالهایی توسط بریندلی و تلفرد در فاصله 1760 تا 1820 رشد یافت. در 1825 راه آهن افتتاح شد. پنجاه سال شامل 1800-1850 بسیار پربار بود. برامه و ماودزلی از 1798 تا 1830 ماشین ابزارهایی ساختند كه بدون آنها پیشرفت صنعتی سرعت نمیگرفت. و تیوورث، شاگرد معروف ماودزلی، به اندازهگیری و سنجش دقیق اهمیت بسیار میداد.
بسیاری از ایدههای دیگر مانند اختراع ماشین دوزندگی توسط سینگر (1851) و چراغ ایمنی معدن توسط دیوی جنبه اقتصادی یافتند و عملی شدند. در 1807 یكی از خیابانهای لندن با سوخت ذغال و گاز صاحب چراغ روشنایی شد. شكلهای مختلف تلگراف، به ویژه سیستم كوك و ویتستون در راه آهن بریتانیا در 1845 و در همان سال سیستم مورس امریكایی برای ارتباطات تجاری رواج یافت. در همین سالها. مبانی عكاسی شكل گرفت. ماشینهای چاپ بسیار كاملتر شدند. ببیج ماشین حسابش را ساخت و اورستد موتور الكتریكی و ژنراتور آزمایشگاهی خود را اختراع كرد. برونل كشتی بریتانیای كبیر را ساخت (1843) كه كاملا آهنی بود و با نیروی بخار كار میكرد.
تا سال 1800، تفریبا تمامی انقلاب صنعتی را مهندسان و حرفهمندانی به انجام رساندند كه خلاقیت و قدرت سازماندهی استثنایی داشتند. بیشتر آنها مهارت و دانششان را از كار عملی و شاگردی در نزد استادكاران و نه از تحصیلات منظم كسب كرده بودند. این دستاوردهای بزرگ فنی تقریبا فاقد پشتوانه نظری بودند. از این رو، تكنولوژی به معنای حقیقیاش هنوز پدید نیامده بود، زیرا تكنولوژی با مطالعه و شرح مستدل فرایندهای فنی همراه است. با این حال، در فاصلة 1800- 1850 تغییر محسوسی در شیوه تكامل نوآوریها و اختراعها میتوان دید و ناچاریم بپذیریم كه تكنیك و فن ویژگی دیگری یافت. حرفهها ویژگی خاص یافتند. دیگر، ابداعات و اختراعات جدا از یكدیگر و صرفا مبتنی بر مهارت یدی نبودند. حال، پیش از آنكه ببینیم تكنولوژی سرانجام در چه وقت پدیدار شد، باید تاریخ علم را نیز تا سال 1850 مرور كنیم.
علم از 1700 تا 1850
گفتیم كه علم (و نه فلسفه طبیعی) با رنسانس (در حدود 1400 میلادی) آغاز شد و داستان علم را تا دستاورد بزرگ نیوتون در 1687 ادامه دادیم. اما در جریان انقلاب صنعتی از 1700 تا 1850 بر علوم مختلف چه گذشت؟ در این دوره، در پی سیالهای بی وزن اسرار آمیزی (نظیر فلوژیستون، كالوریك، سیالات الكتریكی) بودند، زیرا دانشمندان میكوشیدند همانند نیوتون در مكانیك پایه محكمی برای بسط موضوعات پدید آورند. در ریاضیات گامهای بزرگی برداشته شد، مخصوصا باید از لاگرانژ (1738-1813)، لاپلاس (1747-1827) و فوریه (1768-1830) نام برد كه به علم فیزیك نیز بسیار مدد رساندند. اما به عنوان یك نتیجهگیری اجمالی میتوان گفت كه پیشرفتهای ریاضیات دست كم پنجاه سال زودتر از كاربرد آنها صورت میگرفت.
از تحولات علوم گیاهشناسی، جانورشناسی، و فیزیولوژی نیز میتواینم سریع بگذریم. تراشیدن عدسی تا 1650 به كمال رسید و دیگر میشد ساختمان و طرز كار ارگانها را دقیقتر مطالعه كرد. لینه (1708-1778) کتاب انواع گیاهان را نوشت. بافن (1707-1788) تاریخ طبیعی جانوران و هالر (1708-1777) مبانی فیزیولوژی را به رشته تحریر در آورد. در همین دوره بود كه فكر قرار دادن انسان در راسته نخستینها مطرح شد و راه برای ارائه ایده داروین، كه پس از انتشار بنیاد انواع در 1859 شیوع یافت، هموار گشت. ایده داروین، سومین تغییر در شیوه نگرش انسان به خودش نسبت به عالم بود. تغییر اول پس از رنسانس و هنگامی بود كه كوپرنیك (1473-1543) زمین را سیارهای به دور خورشید دانست و تغییر دوم موقعی بود كه نیوتون نشان داد پدیدههای ارضی و سماوی از قوانین واحدی فرمان میبرند. البته هر كدام از اینها سالها طول كشید تا جای خود را باز كنند.
اما علم شیمی چرا بر انقلاب صنعتی تاثیر نداشت؟ آخر، احتراق خیلی كارها میكرد، مثلا در كورههای آهنسازی، دیگ بخار سازندگان موتور و كوره سفالگران نقشآفرین بود. پاسخ این است كه شیمی در مرحلهای بسیار ابتدایی بود. لاووازیه (1745-1794) با آزمایشهایش نظریه فلوژیستونی احتراق را رد كرد و شیمی را به مسیر درستش آورد و نیز ماهیت حقیقی آب را نشان داد. او راهگشای آووگادرو (1776-1856) شد. آووگادرو نقش مولكولها را در واكنشهای شیمیایی كشف كرد. كانیتتسارو در 1858 نظرات آووگادرو را با نظریه اتمی دالتون (1808) پیوند داد.
همه اینها مبنای اصلی جدول اوزان اتمی بود. وقتی اندیشه عناصر شیمیایی تثبیت شد و فهمیدند كه هر كدام از عناصر خواص و وزن اتمی خود را دارد، جستجو برای یافتن ارتباط میان آنها آغاز شد. در حدود 90 عنصر جدا سازی شده بود كه مندلیف (1834-1907) جدول تناوبیاش را ارائه داد و پیشبینی كرد كه عناصر دیگری كشف خواهند شد تا جاهای خالی جدول پر شود. روشن است كه وقتی شیمیدانان تازه شروع كرده بودند به نوشتن معادلههای شیمیایی، نمیتوانستند در تجزیه و تحلیل و پیشرفت فرایندهای پیچیدهای كه در صنایع به كار میرفت سهمی داشته باشند. شیمی در این مرحله به كشاورزی هم كمكی نكرد. لیبیگ (1803-1873) كه همراه با دوما (1800-1884) پایهگذار شیمی آلی به شمار می رود، نقش حیاتی كربن و نیتروژن (ازت) را در رشد گیاهان تشخیص داد، اما اهمیت گیاخاك را منكر شد.
حال برگردیم به فیزیك و ببینیم دانشمندان در باره ماهیت گرما چه میاندیشیدند. جوزف بلك (1728-1799) كوشید تمایز میان گرما و دما را آشكار كند، اما سیال بیوزنی به نام كالوریك را مطرح كرد تا پدیده هدایت (رسانش) و تغییر فاز بین جامد و مایع یا مایع و بخار را توضیح دهد. هنوز در اصطلاح "كالوریمتری" این نام نهفته است. سرانجام ژول (1818-1889) نشان داد كه بین گرما و كار هم ارزی وجود دارد و گرما نیز یك نوع حركت است. تا زمان ویلیام تامسن (لرد كلوین) (1824-1907) و كلاویسیوس (1822-1888) در مورد مفاهیم "نیرو" و "انرژی" سردرگمی وجود داشت. مهندس فرانسوی جوانی به نام سادی كارنو (1796-1832) این ذهنهای بزرگ را به راه درست كشاند.
كارنو به این اندیشید كه در موتور بخار چه میگذرد. بعد لازم دید فكر كند كه وقتی مایعی از یك چرخه كامل فرایندهای بیاصطكاك ایدهآل بگذرد چه روی میدهد. او فهمید كه برای انجام كار هم به منبع گرم احتیاج است و هم به منبع سرد. چرخة كارنو ملاكی از ماكزیمم كار قابل حصول با دماهای معین دیگ و كندانسور به دست داد. كارنو در واقع پایهگذار ترمودینامیك بود. بحث كارنو خطا بود، زیرا نظریه كالوریك گرما را در نظر میداشت، اما نتایجی كه گرفت صحیح بود و مبنایی شد برای بیان قانون دوم ترمودینامیك توسط كلوین و كلاوسیوس. توجه كنید که همه این تحولات پس از پیدایش ماشین بخار و انقلاب صنعتی صورت گرفتند.
ناتوانی علم در كمك به صاحبان صنعت، ضرر زیادی نداشت. در این مرحله كسی چندان به فكر "بازده" فرایندها در كوره، دیگ، موتور، كندانسور و امثالهم نبود. فقط موقعی كه ندرت و قلت ذخایر مطرح شود، مسئله بازده اهمیت مییابد. یكی از شاخههای فیزیك كه در این دوره شكوفا شد و پیشینهای هم در صنعت نداشت، الكتریسیته بود. قبل از آن هر چه بود به الكتریسیتة ساكن ناشی از اصطكاك مربوط میشد، اما در سال 1800 ولتا از روی، مس و ورقه های كاغذی آغشته به آب نمك، پیلی "اختراع كرد" كه در پایانههای خود پتانسیل دائمی ایجاد میكرد. به این علت گفتیم "اختراع" كه اصلا یك كشف تصادفی نبود، بلكه نتیجه یك سلسله آزمایشهای دقیق بود، چرا كه گالوانی فیزیولوژیست (1737-1798) گزارش داده بود كه پای قورباغه در اثر تماس با چاقوی فلزی جراحی به لرزه میافتد.
نیكولسن و كارلایل خیلی زود دریافتند كه اگر الكترودهای مناسبی به پیل وصل شود، آب تجزیه میگردد. بدین گونه علم الكتروشیمی متولد شد. فاراده (1791-1868) دو قانون بنیادی این علم را كشف كرد: جرم آزاد شده متناسب است با مقدار الكتریسیته (یعنی جریان ضرب در زمان) و این جرم متناسب است با وزن معادل شیمیایی (نه وزن اتمی) جسم. با قانون اول، واحد جریان الكتریكی، یعنی آمپر، تعریف شد. در این دوره، پدیدههای مهم دیگری نیز مورد توجه قرار گرفت، مانند اثر ترموالكتریك (سیبك، 1822)، توانایی جریان در سیم مجاور به منحرف كردن سوزن مغناطیسی(اورستد،1820) و این كه یك سیم پیچ حامل جریان، نیرویی در سیم پیچ دیگر اعمال میكند (آمپر، 1775-1836). قوانینی كه آمپر و اهم (1781-1854) كشف كردند، شالوده استواری برای نظریة الكتریسیته شد.
توجه كنید كه ولتا به دلیل افزایش حساسیت الكتروسكوپها بود كه توانست آزمایشهای خود را به انجام برساند. همچنین با اختراع ترازوی پیچشی توسط كولون (یك مهندس دیگر فرانسوی) در 1784 بود كه آمپر به فكر گالوانومتر افتاد و توانست آزمایشهایی بكند كه به تدوین قوانین عام بینجامد. وانگهی، ترازوی پیچشی هم فقط با وجود تكنیكهای متالورژیكی برای ساخت سیمهای ظریف بود كه اختراع شد. برای رشد علم و گسترش آن در این دوره دلایل بسیار میتوان ذكر كرد، اما شكی نیست كه یكی از این دلایل، توانایی حرفهمندان به ساخت انواع شیشهها و ابزارها بود وگرنه نمیشد آزمایشهای دقیقی انجام داد.
ابداعات و اختراعات خویشتن زایند و امروزه با استفاده از تكنولوژی كامپیوتری و گسترش خدمات آموزشی و اطلاع رسانی، منحنی ابداعات و اختراعات بیآنكه جمعیت افزایش یابد همچنان سیر صعودی طی میكند. افزایش جمعیت از 1750 به بعد، تابعی از افزایش ثروت و رفاه در پیانقلاب صنعتی بود. پیشرفت بهداشت، تصفیه آب آشامیدنی، رواج واكسیناسیون و مایهكوبی، همه در این امر تاثیر داشت. پاستور (1833-1895) امراض را ناشی از میكروبها دانست. به هر حال، آهنگ مرگ و میر در شهرهای بزرگ بسیار كاهش یافت.
در مرور تاریخیمان از حرفه، تكنیك، تكنولوژی و فلسفه طبیعی و علم به تاریخ واحد 1850 رسیدهایم. دیگر نیازی نیست كه ماجرا را بازهم ادامه دهیم. پس از 1850، تعداد صنایع كاملا جدید دائما افزایش مییابد: توان الكتریكی، سوخت نفتی، موتورهای احتراق داخلی (درونسوز)، توربینها، اتوموبیلها، هواپیماها، مواد شیمیایی، پلاستیكها، الیاف مصنوعی، اتوموبیلها، الكترونیك (بیسیم، تلویزیون، و مخابرات راه دور)، قدرت هستهای، كامپیوترها، میكروالكترونیك، بیومهندسی و سرانجام پویش فضا. بیشتر اینها با علومی (مخصوصا فیزیك و شیمی) گره خوردهاند كه پایه آنها را تشكیل میدهند و همه به پیدایش موضوعهای مستقلی انجامیدهاند كه قلمرو تكنولوژیستهاست و نه دانشمندان. قبلا گفتیم كه دوره 1800-1850 بیش از هر دوره دیگری نشان دهنده گذار از تكنیك به تكنولوژی است. كافی است نگاهی به چگونگی آموزش و تربیت مهندسان در این دوره بیفكنیم تا موضوع روشنتر شود.
گفتیم كه تكنولوژی فقط ابداع و مهارت نیست، بلكه با مطالعه و شرح مستدل فرایندهای فنی همراه است. پس تكنولوژی هم تئوری و هم آزمایشهایی را كه برای توضیح و بهبود این فرایندها لازم است، در بر میگیرد. در 1600 میلادی، در دنیای غرب در حدود50 دانشگاه وجود داشت كه كارشان به تعلیمات كلاسیك و ریاضیات منحصر بود و اصولا برای كلیسا و حوزههای قضایی كار میكردند. تا سال 1656 حتی پزشكی هم موضوعی آكادمیك به شمار میرفت (در این سال، در دانشگاه لیدن یك كرسی پزشكی در نظر گرفتند). در كتابهای مختلف این دوره میتوان دید كه آرزوی "چیزهای بیشتر" وجود داشت. تامس مور در كتاب آرمانشهر برای افزایش مهارت فنی تهیدستان از مدارس حرفهای صحبت میكند و فرانسیس بیكن در آتلانتیس جدید یك "خانه سلیمان" پیشنهاد كرد كه پژوهشكده ای فنی برای آموزش و تحقیق در حرفهها، مهندسی، كشاورزی و علم به حساب میآمد. طی دورهای طولانی، نویسندگان مختلفی، از دكارت (1596-1650) گرفته تا ولتر (1694-1779)، بر چنین ضرورتهایی تاكید میكردند، اما هیچ گونه سیستم ملی آموزشی در كار نبود، زیرا هنوز با سوادی را برای آموزش حرفهها ضروری نمیدیدند.
انجمنها و جوامع علمی آن زمان نیز از ضرورتها آگاه بودند. مثلا هوك و بویل كه از بنیانگذاران انجمن سلطنتی انگلستان بودند، اعتقاد داشتند كه اطلاعات شیمیایی و متالورژیكی فراوانی میتوان با مطالعة روشهای حرفهمندان كسب كرد. اما چگونه میشد این معلومات را گسترش داد؟ دیدیم كه در آغاز، مهندس كسی بود كه تجهیزات نظامی و استحكامات را میساخت. در قرن هفدهم، مهارتهای مهندسین بیشتر شد و آنان میبایست كمی ریاضیات، معلوماتی عملی در ئیدرولیك، مساحی، معماری و اجزای ماشین نیز میدانستند. اما همه این معلومات از طریق استاد – شاگردی به دیگران انتقال مییافت. فرانسویان نیاز به آموزش رسمی مهندسان را دریافتند و دولت فرانسه از حدود 1690 یک "مدرسه توپخانه" تاسیس كرد كه سرانجام در 1749به تاسیس اكول دوژنی (مدرسه مهندسی) انجامید. استادان چنین مدارسی كه عمدتا ریاضیدان بودند، كتابهایی در رشتههای گوناگون مینوشتند كه مهمترین آنها علم برای مهندسان (1729) و معماری ئیدرولیك (1737) اثر بلیدور بود. در 1772 بزو دوره ریاضیات را نوشت و در 1795 مونژ هندسة ترسیمی را به چاپ رساند. در سال 1794 مدرسه پلی تكینیك تاسیس شد كه سادی كارنو از فارغ التحصیلان آن بود.
آلمان هم راه مشابهی پیش گرفت. راه بریتانیا فرق میكرد. در 1741 یك كالج نظامی در وولویج تاسیس شد. اما استادانی بودند كه در خدمت صنایع به آموزش فنی مهندسان میپرداختند و كتابهایشان نیز در راستای همین هدف تالیف میشد. ئیدرواستاتیك و ئیدرولیك (سویتزر، 1729)، سیالات و مكانیك (امرسن، 1743)، كشتیرانی داخلی (والنسی، 1763) و تحقیق تجربی قوای طبیعی باد و آب (اسمیتن، 1794) از آن جمله هستند. عدهای دوراندیش نیز در 1824 مجله مكانیك را پایه گذاری كردند و در همین سال نخستین انستیتوی مكانیك در گلاسكو افتتاح شد. در سال 1850 شمار انستیتوهای مكانیك در بریتانیا به 610 رسید. در این مراكز، تاكید اصلی بر جنبههایی از علم بود كه كاربرد صنعتی داشتند.
احتمالا تخستین دوره مهندسی در دانشگاه كیمبریج را ویلیام فریش تدریس میكرد. او از 1813 تا 1836 پروفسور فلسفه تجربی طبیعی بود و معدن كاری و ذوب فلزات، فلزسازی، فرایندهایی كه در آنها مواد معمولی شیمیایی به كار میرفت، روشهای نساجی شامل سفیدكاری، رنگرزی و غیره، آسیاهای آبی و بادی، موتور بخار، كانال و پل لنگرگاه و معماری دریایی درس میداد. هدفش "جلب توجه افراد آشنا به ریاضیات، فلسفه و شیمی، به تجربه عملی" بود. در 1875 كرسی "مكانیسم و مهندسی" در كیمبریج تاسیس شد. دانشگاههای جدید، كرسیهای دیگری در مهندسی مكانیك و غیر نظامی (عمران) داشتند و فارغ التحصیل میدادند. دانكین، برجستهترین مهندس زمان، به این شیوه در دانشگاه ادنبره (ادنبورگ) تحصیل كرد و سرانجام در 1855 پروفسور دانشگاه گلاسكو شد. به هر حال، در 1850 معلومات و اطلاعاتی پدید آمده بود كه دیگر علم نبود.
این معلومات و اطلاعات در قلمرو تكنولوژی جای میگرفت و هر كسی كه میخواست مهندس شود میبایست آنها را فرا بگیرد. البته یك قرن گذشت تا آموزش عالی تمام وقت در بریتانیا تثبیت شود، اما كلا درس مهندسان آمیزهای بود از 1) ریاضیات كاربردی، 2) آزمایشهای مهندسان عملی و بعضی از دانشمندانی كه به فرایندهای فنی علاقه داشتند، 3) اصول تجربی حاصل در طی قرون. سخن كوتاه این که، زایش تكنولوژی را نمیتوان به این یا آن سلسه رویدادها نسبت داد، اما میتوان گفت كه تكنولوژی در دوره 1800-1850 به بلوغ رسید. از این دوره به بعد، علم و تكنولوژی دوشادوش هم تكامل یافتند و پشتیبان و محرك یكدیگر شدند.
بعضی از مشخصات علم و تكنولوژی
گفتیم كه علم از فلسفه طبیعی بر آمد. فلسفه طبیعی نامی است كه به نظریهپردازی در باره ساختمان و رفتار جهان طبیعی بر اساس مشاهده بیواسطه پدیدهها اطلاق كردهایم. با پیشرفت فلسفه طبیعی، پدیدهها طبقهبندی شدند و در هر مقولهای تا حدودی افرادی تمركز یافتند. نجوم نخستین شاخهای بود كه به رشد بسیار رسید، زیرا به پدیدههایی میپرداخت كه قابل مشاهده بودند. با بهبود تكنیكهای ساخت تلسكوپ، مشاهدات نجومی (رصدها) دقیقتر شدند و سرانجام حركت سیارات به نحو مفصلتری تشریح گردید. هیچ توضیح فیزیكی از حركات نمیشد داد و تا پیش از تولد علم، بیشتر انسانها خود را با "ماهیت اشیا" راضی میكردند.
در پدیدههای ارضی، مثلا در مكانیك و مبحث نور، سرانجام معلوم شد كه فقط آزمایشهای قابل تكرار میتواند به توافق فلاسفه طبیعی بینجامد. زایش علم را باید در این توافق جست. البته شناخت انسانها بسیار محدود بود. علم بیشتر به چگونگی رفتار چیزها مربوط می شد تا به چرایی آن. به این علت، بعضی از كشفهای علمی با آموزههای كلیسا تعارض داشت. با كتاب پرینكیپیای نیوتون، علم به بلوغ رسید و ارتباط پدیدههای ارضی و سماوی عیان شد. معلوم شد كه هر دو دسته از پدیدهها را میتوان با اصول واحدی از "قوانین" مكانیك توضیح داد. فقط از این جهت است كه میتوان گفت علم پدیدهها را "توضیح " میدهد.
مفهومی مانند ثقل (حتی اگر بسیار انتزاعی باشد و با چیزهای محسوس نتوان آن را بیان كرد) اگر به نظریهای بینجامد كه از آن بتوان سیستمهای بسیار متفاوتی را استنتاج كرد، كاملا قانع كننده به شمار میآید. قوانین علم این احساس خرسند كننده را به وجود میآورد كه ما داریم طبیعت را میشناسیم، زیرا با این قوانین میتوان پیشبینی كرد كه در شرایط مشخصی چه روی میدهد. در این قوانین از علیت درونی استفاده میشود و ما دیگر خود را بازیچه هوی و هوس و تصادفات نمیبینیم. از این رو، میكوشیم مانع بعضی چیزها بشویم و تا حدی هم، مخصوصا در قلمرو های زیست شناختی و پزشكی، موفق میشویم.
از این جا به تكنولوژی میرسیم. نتیجهاش این اعتقاد است كه میتوان محیط پیرامون را به نفع خود تغییر داد. دیدیم كه تكنولوژی از حرفه پدید آمد و حرفه هزاران سال مقدم بر علم بود. در نتیجه، اطلاعات تجربی فراوانی برای طراحی چیزهایی كه انسان میساخت انباشته شد. عصر تكنیك و فن آغاز شد. در جریان انقلاب صنعتی، فرایندهای فنی و ماشینهای مختلفی ابداع شد. با گسترش انقلاب صنعتی، در سراسر اروپا و امریكا مهندسان در اثر رقابت با یكدیگر به بازده فرایندها اندیشیدند، از ریاضیات كاربردی مدد گرفتند و از دانشمندان علاقهمند یاری جستند، دست به آزمایشهایی برای تعیین خواص مواد زدند و نظریههای كارآیندی در باره مواد، ماشینها، ئیدرولیك و طراحی ساختمان ارائه دادند. آنگاه انواع تكنولوژیها با رشد فیزیك و شیمی پدید آمد. این اطلاعات تكنولوژیكی با علوم تفاوت داشتند.
این تفاوت سه جنبه دارد: اولا در ذهن دانشمند و تكنولوژیست مقصود فرق میكند. مقصود دانشمند فهم جهان پیرامون است، اما مقصود تكنولوژیست رفع یك نیاز است. ثانیا فرضهای اساسی دانشمند و تكنولوژیست فرق میكند. علم به نظم در طبیعت قائل است. البته در تكنولوژی هم چنین است، اما فرض میشود كه طبیعت قابل حك و اصلاح است و میتوان كاری كرد كه بهتر در خدمت رفع نیازهای انسان قرار گیرد. پیشرفت تكنولوژیكی اساسا جستجویی بی پایان برای چیزهای هر چه متنوعتر و روشهای "بهتر" تولید آنهاست، حال آنكه پیشرفت علمی جستجویی بیپایان برای یافتن نظریههای جدید و مفهومهای نو در توضیح پدیدههاست و "بهتر" به معنی سادهتر، كلیتر و دارای قدرت، پیشبینی و تبیین بیشتر است. ثالثا ملاحظات اقتصادی و اجتماعی در تكنولوژی نقش به مراتب مهمتری دارد تا در علم. علتش این است كه فراوردههای تكنولوژی در دسترس همگان قرار میگیرد و همه از آن تاثیر میپذیرند. نیز به همین دلیل، تكنولوژی با استفاده از انواع استانداردهای ارزشی و عقلی، مانند ایمنی، اطمینان، دوام و نیز ذوقیات همراه میشود. علم از این لحاظ خصوصیتر است، چراكه فراورده آن، یعنی دانش و معلومات، الزاما در دسترس همگان نیست و به عبارت دیگر لزوما قابل فهم همه نیست. در کل، ملاحظاتی از آن نوع كه در مورد تكنولوژی بر شمردیم، در علم نقش اصلی را بازی نمیكند.
در پایان لازم است از تشابهی میان علم و تكنولوژی یاد كنیم كه وجه ممیزه آنها با علوم اجتماعی و هنر به شمار میرود. دانشمند و تكنولوژیست رویدادهایی را بررسی میكنند كه در فرایند بررسی، تحت تاثیر بررسی قرار نمیگیرند. سه نتیجه مهم حاصل میشود: اولا نتایج را میتوان به گونهای كاملا غیر شخصی بیان كرد، ثانیا نتایج قابل تكرارند و ثالثا باید برای هر شخص منطقی قابل قبول باشند. هنر اساسا به بیان و ابزار تجربه عاطفی و هیجانی فرد در برخورد با این یا آن جنبه از جهان (خواه از طریق ادبیات و موسیقی و خواه از طریق هنرهای تجسمی) مربوط میشود. البته هنرمند میخواهد به تجربههای بشری بپردازد تا تارهای ذهن دیگران را به ارتعاش درآورد. میزان موفقیت او به عمق و كیفیت كارش بستگی دارد. اما او میداند كه تجربههای عاطفی انسانها همانند هم نیستند.
علوم اجتماعی (مانند اقتصاد، روانشناسی، جامعهشناسی و غیره) نگرش عینی علم و تكنولوژی را بر میگزینند، اما موضوع آنها از فرایند مطالعه و بررسی متاثر میشود. در نتیجه، نتایج به ندرت قابل تكرارند و شالودههای صددرصدی نمیتوان ریخت كه همواره مستحكم بمانند. البته این تقصیر علوم اجتماعی نیست، بلكه این وضعیت از سه چیز ناشی میشود: 1) موضوع مورد مطالعه سخت در تغییر است، 2) مفاهیم مورد استفاده در نظریهها (مانند تولید ناخالص ملی، بهره هوشی، طبقات اجتماعی و امثال آنها) را نمیتوان با قاطعیت كامل تعریف كرد و 3) این مفاهیم را نمیتوان طوری به صورت كمی در آورد كه بتوان همچون ریاضیات، نتایج را كاملا درست یا نادرست دانست.
منبع: آرشيو دورههای قديمی مجله دانشمند به مدير مسئولی و سردبيری علی ميرزايی
G.F.C. Rogers. The Nature of Engineering, A Philosophy of Technology, Macmillan, London, 1983.
«بنیاد علمی و فرهنگی گرامی» با شعار «گسترش دانش - اعتلای زبان» و با هدف «گسترش دانش به زبان فارسی روان» و «پاسخگویی نیازهای کاربردی جامعه ایرانی»، کوشش دارد تا با «جستجو»، «انتخاب»، «ویرایش»، «نمایه سازی» و «ارائه» مطالب علمی به زبان فارسی روان در محیط اینترنت، نسبت به افزايش رغبت مطالعه مطالب علمی و از اين طريق به گسترش دانش و اعتلای زبان فارسی در محيط اينترنت کمک کند. توضيح اين که مراد از زبان فارسی مورد اشاره در بالا، شکل نوشتاری روان و درست زبان مورد تکلم در تهران و مورد استفاده در آثار مکتوب و رسانه های کشور در زمان حال بوده و تعبيرهايی نظير «زبان خالص» و غیره مورد نظر نخواهد بود. با گسترش فناوری ارتباطات و اطلاعات و با وجود انبوه اطلاعات به ساير زبان ها در فضای مجازی اينترنت، زبان فارسی نيز بايد از طريق کاربرد درست آن، جايگاه شايسته خود را در اين فضا پيدا کند. حقوق معنوی مطالب ارائه شده در این سایت، در درجه اول متعلق به صاحبان آثار (نویسنده، مترجم و ناشر به شیوه نشر سنتی) و در درجه دوم از نظر انتخاب، اعمال وِیرایش های وِیژه، نمایه سازی، تایپ، آماده سازی و ارائه الکترونیکی آن ها، به بنیاد علمی – فرهنگی تعلق دارد. استفاده از مطالب ارائه شده در این سایت با ذکر منبع آزاد است.