العلم بين الحقيقة والنمذجة

Présentation au sujet: "العلم بين الحقيقة والنمذجة"— Transcription de la présentation:

1 العلم بين الحقيقة والنمذجة
أبعاد النمذجة: البعد التركيبي الأستاذ: زهير المدنيني

2 من النظر في طبيعة الاجراء الذي نسمّيه نمذجة في العلم المعاصر إلى اقتفاء مقوّمات هذا الاجراء أو ركائزه: - فما الذي يحدّد النمذجة العلمية من الناحية الإجرائية ؟ - على أيّ نحو يمكن النظر في هذا الإجراء للتعرّف إلى ما يميّزه على صعيد المعرفة العلمية ؟ - فيم تتمثّل الأبعاد التي يستمدّ منها إجراء النمذجة فعاليته العلمية ؟ توظيف الموارد التالية : السند: الرياضيات خزّان صور مجرّدة- برورباكي ( ملحق عدد1) السند عدد5:النموذج والبنية- جان بياجيه السند عدد 13:النموذج اجراء منهجي-فرودينتال [ الفقرة الأولى/ الفقرة الأخيرة] دعائم التفكير : تحديدات وتمييزات مفهومية : الواقع كيفيات التفكير : التمرين عدد1 السند: الرياضيات خزّان صور مجرّدة- برورباكي ( ملحق عدد1) السند عدد النموذج اجراء منهجي-فرودينتال [ الفقرة الأولى/ الفقرة الأخيرة] دعائم التفكير : تحديدات وتمييزات مفهومية : الواقع كيفيات التفكير : التمرين عدد1

3 مبحث النص: البحث في علاقة الصورنة بالواقع
ما يطرحه النص : فعالية المنهج الأكسيومي في العلم تتجلّى فيما ينحته من صور/نماذج تفتح على تفسيرات جديدة للواقع. البحث في بعض مقوّمات النمذجة تقنيات تقولب الواقع في صور:: الترييض / الأكسمة / الصورنة/ البنية

4 ”الرياضيات في المنظور الأكسيومي عبارة عن خزّان من الصور المجرّدة، أي البنيات الرياضية“
هناك تنصيص على أنّ الرياضيات ذات طابع مجرّد،أي لا تُسْتوحى من الواقع الحسّي بقدر ما يوجّهها البناء الأكسيومي وهو ما يجعلها بمثابة خزّان صور. وللتعرّف إلى هذه الخصيصة يقتضي ذلك تحديد دلالات المصطلحات التالية وبيان ما تعنيه في مجال بلورة الإجراء العلمي الذي نسمّيه نمذجة: - الأكسيومي - صور - البنية 99

5 الأكسيومية: صور:

6 مثال الكهرب / الألكترون في الذرّة
قام روذرفورد بتطوير واضح لنموذج طومسون في الذرة، باكتشاف مفاده أنّ المجموع التقريبي لكتلة ذرة متمركز في حجم صغير جدا ذو شحنة موجبة: النواة .وهكذا، فإنّه بموجب القوانين الكهرومغناطيسية،تنجذب الألكترونات حول النواة في مساحة كبيرة جدا( تعدّ أكبر من شعاع النواة بحوالي 10 آلاف مرة بقياس النانومتر) على مدارت قريبة من النواة حسب طاقتها.ويشبه انجذاب الألكترونات حول النواة، حركة الكواكب السيارة حول الشمس.

7 البنية :تتشكّل من عناصر تخضع إلى قوانين تسمّى تركيبية وهي ليست مجرّد روابط تراكمية ولكنّها تمنح الكلّ بصفته كلاّ خصائص المجموعة المغايرة لخصائص العناصر. ”مجموعة تحويلات تحتوي على قوانين كمجموعة تغتني بلعبة التحويلات نفسها دون أن تتعدّى حدودها أو تستعين بعناصر خارجية“ – بياجيه ما هي وظيفة البنيات ؟ ” ينبغي أن تساعد على إيجاد صورنة“- بياجيه

8 السند عدد: النموذج اجراء منهجي/فرودينتال (ص ) [الثلاثة أسطر الأولى]
بدءا من النّماذج الماديّة من قبيل محرّكات الكواكب إلى النماذج النظريّة للعلوم الطبيعية و الاقتصاد، ظلّ النموذج على الدّوام الصّورة التقريبية أو الدّقيقة، مبسّطا ومختزلا لواقع فيزيائي، بيولوجي أو اجتماعي. ”أما أن يكون هناك اتصال وطيد بين الظواهر التجريبية والبنيات الرياضية، فذلك ما يبدو أن الفيزياء المعاصرة قد أكدته بكيفية لم تكن منتظرة“.(برباكي-بداية النص)

9 نافذة دعائم للتفكير في المسألة :تحديدات وتمييزات مفهومية الواقع: LA Réalité
العلم لا ينطلق من الواقع وإنّما يتجه إليه، مثلما أدركنا مع الإبستمولوجيا البنائية أنّ الحقائق ليست كنوزا تكتشف بل أبنية تشيد عبر النماذج، ويحيل فيها النموذج لا على معنى المثل الأعلى الذي ينبغي محاكاته وإنّما على معنى نسق الرموز الخطية أو الوصفية أو الرياضية أو الصورية المبسُطة والمرنة والتي من خلالها نصف موضوعا ملاحظا أو متخيلا أو افتراضيا(موضوعا ينتمي إلى واقع افتراضي) عبر نسق من الترقيمات الرياضية أو الموسيقية وعبر إنشاء تمثلات لا تدّعي لنفسها الكمال ولا الشمولية، إذ لايوجد نموذج يدعي قدرة على استيعاب العالم في كليّته، فلكل نموذج حدود مادام النموذج عبارة على شبكة صيد استعارة للمماثلة التي يقيمها كارل بوبار بقدر ما تكون قادرة على الإمساك ببعض الأسماك تترك بعضها الآخر أو لا تملك القدرة على الإحاطة بها .

10 فمن جهة أوضحت فيزياء الكوانتا أن هذا الحدس "الماكروسكوبي" للواقع يتناول ظواهر "ميكروسكوبية" من طبيعة مختلفة تماما، ظواهر تنتمي إلى فروع من الرياضيات لم يكن يتصور أنها ستطبق في العلوم التجريبية السند عدد: النموذج اجراء منهجي/فرودينتال (ص ) [الثلاثة أسطر الأولى] فلا يبدو للنموذج الاقليدي للهندسة اللااقليدية صدى كثير الاختلاف عن النموذج الكوكبي للذرّة. على خلاف ذلك للنموذج الإقليدي صدى شديد الاختلاف بالنسبة إلى النسق الأكسيومي. ففي الحالة الأولى يصلح النموذج للتحكّم نظريّا في واقع معطى، وفي الثانيّة يصلح لملء بنية نظرية بمحتوى أكثر واقعية.

11 ومن جهة أخرى أوضح المنهاج الاكسيومي
ومن جهة أخرى أوضح المنهاج الاكسيومي ...أن هذا الاندماج الخفي بين الرياضيات والواقع التجريبي ... لم يعد، في نهاية المطاف، سوى التقاء عرضي بين علمين تقوم بينهما روابط هي من الخفاء أكثر مما كان يفترض قبليا.

12 إن الرياضيات في المنظور الاكسيومي، عبارة عن خزان من الصور المجردة، أي البنيات الرياضية. والذي يحدث – دون أن نعرف لماذا؟ هو أن بعض مظاهر الواقع التجريبي تتقولب في بعض هذه الصور، وكأنها قد أعدت من قبل لهذا الغرض

13 إفراغ هذه الصور، بكيفية إرادية، من ذلك المحتوى الحدسي، هو بالضبط ما جعلنا نعرف كيف نعطيها كل الفعالية ... وكيف نجعل منها صورا تقبل تفسيرات جديدة، وتقوم بدورها الكامل كقوالب. إنه فقط بهذا المعنى لكلمة "صورة" يمكنم القول إن المنهاج الاكسيومي صياغة صورية محض.

14 النموذج الذري الحالي هو نتيجة اثراء متواصل حصل بفضل القياسات التجريبية الأكثر دقّة. هناك أربعة علماء أسهموا في تطوير النموذج الذري: طومسون و روذرفورد و بوهر وشرودنجير.

15 نموذج طومبسون الفرضية التي يعتمدها نموذج طومسون تعتبر أنّ الكهارب
(الألكترونات) غارقة في مادة ذات شحنة موجبة وصورة غير محدّدة، " مثل عنب في كعكة"" كما يدقّق ذلك طومسون من أجل أن يضفي صورة واقعية على النموذج.

16 نموذج روذرفورد قام روذرفورد بتطوير واضح لنموذج طومسون
في الذرة، باكتشاف مفاده أنّ المجموع التقريبي لكتلة ذرة متمركز في حجم صغير جدا ذو شحنة موجبة: النواة .وهكذا، فإنّه بموجب القوانين الكهرومغناطيسية،تنجذب الألكترونات حول النواة في مساحة كبيرة جدا( تعدّ أكبر من شعاع النواة بحوالي 10 آلاف مرة بقياس النانومتر) على مدارت قريبة من النواة حسب طاقتها.ويشبه انجذاب الألكترونات حول النواة، حركة الكواكب السيارة حول الشمس.

17 نموذج بوهر طوّر بوهر، بدوره النموذج الذري،
وذلك بإدخاله مفهوم تكميم المدارات الألكترونية

18 نموذج شرودنجر قدّم شرودنجير فكرة ثورية عن المدار الألكتروني، باقتراحه
نموذجا تموّجيا، أين لم يعد الألكترون متحدّدا بصفته جسيّما يمكن أن نسند إليه مدارا دقيقا، ولكن بصفته موجة نشركها في مدارية. وتسمى أيضا، وظيفة موجية .

19

20 من أهمّ إجراءات النمذجة استبعاد العلاقة المباشرة بين النموذج والمجال الواقعي إذ ما يميز النموذج بوجه خاص هو كونه بناءا يصاغ في الغالب بواسطة منظومة من الرموز، فيبرز الطابع الصوري

21 مثال: قبل بناء سفينة يتم إنشاء نموذج للسفينة، والنموذج هو عبارة عن عدة معادلات رياضية تصف علاقة المميزات الفيزيائية للسفينة ببعضها كعلاقة الدفع بوزن السفينة و كمية الوقود المستهلك. يتعلق الأمر إذن بمحاولة حصر النسق المركب المدروس لاستباق ردود أفعاله بطريقة صورية و دون عودة إلى التجربة إلا في المستوى الافتراضي

22

23 سؤال: ما هي علاقة النموذج والنظرية؟
تكون النظرية نوعا من التفسير لشرح كيفية حدوث ظاهرة طبيعية، فهي تشرح آلية حدوث هذه الظواهر فتكون عرضة للصواب والخطأ، لكن التماسك المنطقي والرياضي للنظرية ثم شرحها لأكبر عدد ممكن من النتائج التجريبية من شأنه أن يدعمها و يعطيها تأكيدا أكثر فأكثر. و تشير النظرية إلى نموذج مقترح لشرح ظاهرة أو ظواهر معينة بإمكانها التنبؤ بأحداث مستقبلية. ينتج عن ذلك أنّ النظرية والحقيقة ليسا شيئين متضادين. مثال: ظاهرة سقوط الاجسام إلى مركز الكرة الارضية، تقوم النظرية بشرح سبب هذا السقوط على أساس الجاذبية.

24 ما هي علاقة النموذج بالواقع ؟
الواقع:المفهوم العلمي للواقع يتضمّن فكرة لا فقط لحالة راهنة ولكن أيضا لحالة لا راهنيّة لها، تشارك مع ذلك في تصوير الواقع، بحيث أنّ تصوّرا علميا لا يصوّر فقط ما هو كائن وإنّما يتخيّل ما يمكن أن يكون، فنتحدّث عن واقع افتراضي لذلك تتحدد المعرفة العلميّة بوصفها القدرة على استنتاج حالة واقعية من موضوع تفكير أو تعقّل،وهو ما يعني أنّ الواقع العلمي منشأ أو مبني وليس معطى . الواقع والنموذج: ما يقدّمه العلم من حقائق ليس إلاّ أبنية تُشيّد عبر النماذج، ويحيل فيها النموذج لا على معنى محاكاة الواقع المعطى، وإنّما على معنى نسق الرموز الخطية أو الوصفية أو الرياضية أو الصورية المبسُطة والمرنة والتي من خلالها نصف موضوعا ملاحظا أو متخيلا أو افتراضيا(موضوعا ينتمي إلى واقع افتراضي)

25 اللحظة التحليلية الثالثة: مغزى تعدّد النماذج
اللحظة التحليلية الثالثة: مغزى تعدّد النماذج ”ففان فراسن (1) مثلا يدافع عن فكرة كون النظريّات العلميّة ليست موضوعات اعتقاد عند العلماء، وأنّ هؤلاء يكتفون بقبولها دون تبنّيها بحق، بغية التمكّن من استعمالها على نحو توقّعي. ” سؤال: بماذا تتّصف المعرفة التي تقدّمها النظريات العلمية؟ - تشير النظرية إلى نموذج مقترح لشرح ظاهرة أو ظواهر معينة بإمكانها التنبؤ بأحداث مستقبلية ، لكنّها لا تكتسي طابعا مطلقا أو نهائيا لذلك فهي لا تكون“موضوعات اعتقاد عند العلماء“

26 يقع العمل على تحسين النموذج و تطويره ليلائم كافة الظروف عن طريق تقليل الافتراضات التبسيطية
و تحسين العلاقات ضمن النموذج، ويكون كافيا للنموذج أن يقدم حلولا تقريبية بشكل معقول للمسائل التي نطرحها فلا نطالبه بحلول غاية في الدقة ” دون تبنيها بحق، بغية التمكن من استعمالها على نحو توقعي“ مثال توضيحي: نظرية النسبية العامة مثلا تنبأت بانحرافات دقيقة في مدار الكوكب عطارد لم تكن مرصودة بعد، وتم التحقق من ذلك بعد ظهور النظرية مما أعطاها مصداقية أكبر.

27 ”ونحن نعتقد، مع ذلك، أن العلماء يميّزون بوضوح بين فعل النمذجة، الذي ينتمي بوجه من الوجوه إلى التخيّل، وبين فعل التنظير الذي يصاحبه إيمان جدي بحقيقة القضايا التي تكوٌن الخطاب النظري. ويضحى ممكنا، في حال قبول هذا الشرط، دراسة المفترضات الأنطولوجية لنظريّة ما، وتحديد أنماط الكيانات التي توجد بحسب هذه النظرية.“ لودفيغ باسكال، فلسفة العلوم في القرن العشرين 99

28 الكشف عن بنية النص المنطقيّة
1 توضيح تمرين المهارة المستهدفة تتميّز الكتابة الفلسفيّة بصرامة منطقيّة تتعلّق بالروابط القائمة بين القضايا التي يجري عرضها في النص قصيرا كان أو طويلا. تحدّد تلك الروابط دور كلّ قضيّة في بنية النص بحيث يكوّن الكلّ وحدة ذات معنى. الكشف عن بنية النص المنطقيّة السند: المهام: - أرصد مختلف القضايا الواردة في النص. - أتبيّن الروابط المنطقيّة القائمة بين تلك القضايا. - أحدّ دور كلّ قضيّة في النص. - أستخلص الفكرة الناظمة التي تربط بين مختلف القضايا. - أتثبّت إن كان بالإمكان الاستغناء عن بعض القضايا دون إحداث خلل في بنية النص. - أستخلص الأطروحة التي يدافع عنها الكاتب. إنّ واقع العلم واقع مُفسَّر، مُفسَّر بصفة جزئيّة أو مؤقّتة، ولكنّه مُفسَّر بالضّرورة. والحال هذه، تكمن المفارقة في كون تلك الرّسوم المنجزة أو نماذج الواقع المجرّدة أُقيمت بفضل انحراف للفكر حصل عن طريق ما نسميّه الافتراضيات. فالظّواهر الملاحظة الآن ليست وحدها التي يتعيّن تمثيلها في النموذج كما لو كان الأمر يحدث في مرآة. يُقحم التمثّل والتفسير العلمي، إلى جانب صورة الوقائع المتحقّقة راهنا، وقائع افتراضيّة يمكن أن تتحقّق كما يمكن أن لا تتحقّق. يكمن دورها في إتمام رسم الظواهر عبر الإبانة عن كلّ التجريدات والتي توجد من بينها صورة الظواهر التي تمّت ملاحظتها فعليّا. هكذا يكون واقع العلم مكوّنا من عوالم محكمة الارتباط لوقائع افتراضيّة، مع القواعد التي تسمح بتحديد صورة الوقائع الرّاهنة، تحديدا لا يخلو من الدقّة واليقين، تقريبا. هكذا، قد يصحّ القول إنّ ما لم يوجد يفسّر ما يوجد. ج. ق. قرانجي، الاحتمالي والممكن والعرضي، ص 236

29 Ruban de Möbius Découvert par le mathématicien allemand Möbius, le ruban de Möbius est une surface à une seule face et à un seul bord.

30 Simulation en CAO La répartition de la poussée du vent sur la carrosserie d'une voiture est simulée sur ordinateur dans le cadre de la conception assistée par ordinateur (CAO). Les zones rouges représentent les zones de poussée élevée, les zones bleues celles de faible poussée.