ترمودینامیک و پراگماتیسم
THERMODYNAMICS & PRAGMATISM
چکیده: در این مقاله نشان داده می شود که مباحث مرتبط با ترمودینامیک مهندسی, اساساً بر بر پایهء دیدگاههای مسلک اصالت عمل (پراگماتیسم) بنا شده اند.
آیا سیکل کارنو صرفاً مدلی ذهنی است و الی الابد هیچ نتیجهء عرضی دربر نخواهد داشت؟ آیا دستیابی به کارایی صد درصد, مستلزم نقض قانون دوم ترمودینامیک است؟ در این نوشتار, پرسشهایی از این دست, تحلیل و بررسی می گردد.
مقدمه
پرسشهای فلسفی گسترده ای پیرامون ترمودینامیک وجود دارد که تحلیل آنها غالباً در حوزه مباحث فلسفهء علم جای می گیرد. ترمودینامیک ,آنجا که در قالب مسائل مطروحه مهندسی ارائه می گردد بیشتربه جنبه های عملگرایانه ودیدگاههای مبتنی برپراگماتیسم pragmatism)) می پردازد . بدین معنا که فلسفه های "کنه گرا" و اسکولاستیک (scholastic) که به ماهیات و هلیات می پردازند در ترمودینامیک مهندسی دیده نمیشوند. " فلسفهء پراگماتیسم, به جای آنکه مبدأ اصل فکر و عقیده ای را بپرسد از نتایج و ثمرات آن جویا می شود, لحن کلام را از مقولات و مبادی برمیگرداند و از عواقب و نتایج سوا ل می کند."[1]. در واقع پراگماتیسم,عطف نظر به عواقب و ثمرات و فوائد یک مبحث است. کلمه پراگماتیسم (از کلمه یونانی پراگما به معنای عمل) را نخستین بار چارلز پیرس(1914- 1839(Charles Pierce در مقاله معروفش با عنوان "چگونه میتوان افکار خود را روشن ساخت"، به کار برده است. پیرس دراین مقاله ثابت میکند که برای بررسی یک فکر, کافی است به تعیین رفتاری که این فکر برمیانگیزاند، بپردازیم. در حقیقت پراگماتیسم, فلسفه ای است تمام عیارعلیه ایده آلیسم و کاوشهای عقلانی محض که هیچ فایده ای برای انسان ندارد. پراگماتیسم قائل به این است که حقیقت, امر جدایی از انسان نیست؛ بلکه تنها دلیل برای اینکه یک نظر درست یا حقیقی باشد و نظر دیگری باطل و خطا، این است که اولی در عمل به درد انسان بخورد و برای او کارآمد و موثر باشد و دیگری چنین نباشد. به این ترتیب، معنای صدق قضیه در پراگماتیسم تغییر می یابد . صدق هر گزاره، فقط توسط نتایج عملی آن سنجیده می شود نه در مقایسه با واقعیت خارجی .از این منظر, یک فکر یا عقیده تا وقتی که فقط عقیده است، بخودی خود نه صحیح است و نه غلط؛ بلکه فقط در جریان آزمایش و کار برد عملی آن , و فقط برحسب نتایجی که از آن استحصال میشود، ارزش صدق و کذب پیدا می کند. بنابر این امکان رسیدن به حقیقت مطلق منتفی است. زیرا هم علم ، و هم مسائل و مشکلات ما همواره در حال تغییر است, پس در هر مرحله، حقیقت، آن چیزی خواهد بود که ما را قادر سازد تا به نحو رضایت بخش، مسائل و مشکلات جاری آن زمان را بررسی و حل کنیم .در مکتب پراگماتیسم، افکار و عقاید همچون ابزارهایی هستند برای حل مسائل و مشکلات بشر؛ تا زمانی که اثر مفیدی دارند، صحیح و حقیقی اند و پس از آن خطا و نادرست می شوند. بدین ترتیب , ممکن است عقیده ای طی مدتی موثرواقع شود و از این رو حقیقی باشد؛ لیکن ممکن است بعدها نتایج رضایت بخشی نداشته باشد و به نظریه ای باطل و خطا تبدیل گردد. پراگماتیسم ,وجود را منوط به نتیجه می داند و هر اصالتی را بر حسب نتیجه ای که می دهد ارزش گذاری می کند . در حقیقت, پراگماتیسم وجود را بدون نتیجه ، عدم میداند و حتی لزوم بررسی هم برای آن قائل نمی شود. ایده آ ل سازی در محاسبات ترمودینامیکی , گواهی بر این مساله است که ترمودینامیک مهندسی برپایه دیدگاههای پراگماتیستی قرار دارد. چرا که اغلب, جنبه های عملی موضوعات را در نظر می گیرد و دیدگاههای اسکولاستیک به معنای جستجوی علت العلل درآن راهی ندارند. زمانیکه مدلهای ذهنی اصطلاحاً غیرممکن در ترمودینامیک مهندسی طرح می گردد بیشتر عطف به موضوع صرفه اقتصادی یا محدودیت ابزار می شود و سخنی از عدم امکان مطلق آنها به میان نمی آید. بعبارت دیگر تعبیری که از اصطلاح "غیر ممکن" مد نظر است نوعاً متفاوت با مساله محالات ذاتی یا وقوعی assertoric است.
آیا مجادله فلسفی پیرامون ترمودینامیک, بیهوده است؟
آیا ممکن است بحثها و مجادلات فلسفی پیرامون چنین مباحثی که در حیطه و قلمرو فلسفهء علم جای می گیرند اساساً پوچ و بیهوده باشند؟ صاحبنظران زبان شناسی علم تفسیر(Hermeneutics) نظیر پل ریکور و دوره اول ویتگنشتاین اعتقاد داشتند که مشاجرات فلسفی اصلاً درباره جهان نیستند وفقط نوعی بحث زبان شناسی هستند. در نتیجه برای آنها هرگونه فلسفه, بیشتر برای به دورافکندن فلسفه بود تا اینکه مثلاً در جهت تدوین مسائل فلسفه علم باشد. " اگر جبر منطقی یعنی جبر حاکم بر عالم گفتار مباحث و الفاظ, جای خود را به به امر دیگری واگذارد که نه فقط بر گفتار و لفظ بلکه بر واقعیت هم حاکم باشد این امر چه خواهد بود؟ "[2] ویا طرفداران مکتب فرا استراکتورالیسم(post structuralism) و شخص میشل فوکو امکان مباحثی تحت عنوان فلسفه علم را باطل می دانند. پوزیتیویستها (positivists) نیز قدرت علم را تا حدی زیاد می دانند که نیاز به هرگونه فلسفه ای را باطل تلقی می کنند . از دیدگاه آنان این بحثها بیشتر, نوعی "خیالبافی فیزیکی" است. از این رو _ رودلف کارناپ_ که در تاریخ فلسفه علم معاصر به عنوان یک پوزیتیویست شناخته می شود پایان عمر متافیزیک را در 1930 نشان داد و هرگونه مجادله فلسفی در این زمینه را پوچ و بیهوده اعلام کرد. در اگزیستانسیالیسم دو دیدگاه رایج در این باب وجود دارد. اگزیستانسیالیست هایی نظیر هایدگر, طبیعت را موضوع تعمق فلسفی می دانند و در نتیجه به نوعی پرداختن به فلسفه علم را می پذیرند. در حالیکه مکتب اگزیستانسیالیسم ژان پل سارتر موضوع چنین بحث های فلسفی را خود آگاهی انسان می داند. در هر حال دیدگاههای متفاوتی نسبت به حقانیت مباحث (Discourse) فلسفه علم وجود دارد. برخی این مجادلات را بیهوده و یا یک جدل بی حاصل صرفاً زبانی ارزیابی کرده اند و برخی دیگر پرداختن به این مسائل را جستجوی اساسی ترین پرسشهای فلسفی دانسته اند. موضوع این نوشتار تحلیل دیدگاههایی است که حقانیت مبحث فلسفه علم را پذیرفته اند. فلسفه علم از نظر آنچه نتایج فلسفی علوم است به بخشهای مختلفی تقسیم می شود. مسائل مرتبط با متافیزیک, مسائل معرفت شناختی(Epistemology) نظیر تئوری های شناخت و مبانی و پیش فرضهای فلسفی و دسته بندی موضوع شناخت بین عینیت و ذهنیت, یا مسائل ارزش شناختی(Axiology) و الی آخر. اما چگونگی شکل گیری تئوریهای علمی یکی از مهمترین موضوعات مورد توجه در فلسفه علم می باشد . مساله چگونگی شکل گیری تئوریهای علمی , مشتمل بر دونظریه اصلی میباشد _ یکی نظریه توماس کوهن(T.Kuhn) ودیگری نظریه کارل پوپرK.popper)) _ نظریه توماس کوهن تحت عنوان نظریه سوبژکتیویستی یا ذهنیت گرایانه((subjectivity و همچنین نظریه کارل پوپرکه در کتاب دانش عینی _ive knowledge_ بیان شده است بیشتر به نام نظریه ابژکتیویستی یا عینیت گرایانه(ivity) شهرت دارد. کوهن اعتقاد داشت که "علوم بر مبنای پارادایم (paradigm) با سرمشق های معین جلو می روند. این سرمشق ها پیش فرض های قبول شده ای هستند که در حل مسائل مورد تحقیق , هیچگاه مورد تردید واقع نمیشوند"[3]. مثلاً در پارادایم نیوتنی , زمان و مکان مستقل از یکدیگر وجود خارجی داشته و نیرو در این سیستم برابر است با حاصلضرب جرم در شتاب. اما این پیش فرض های از پیش قبول شده بر دانش حضوری یا همان ادراک شهودی (Intuitive reasoning) تکیه دارند که چندان محل اطمینان و یقین نیست. از همین روست که امکان دارد سرمشقهای شهودی در پارادایم ها که در یک زمان کاملاً بدیهی بوده در زمان دیگر اعتباری نداشته باشند. بعنوان مثال پس از ارائه نظریه نسبیت, " فرض فیزیک کلاسیک در مورد مطلق بودن همزمانی ,که بر مبنای بدیهیات اولیه و فرضهای پیش آزمونی قرار داشت"[4] دیگر یک بدیهی بی نیاز از تحلیل محسوب نمی شود. توماس کوهن می گوید هرگاه تعداد زیادی از مسائل تحقیق, خود پارادایم را زیر سوال ببرند شرایط بحرانی پیش آمده و در این حالت به تدریج پارادایم جدیدی شکل می گیرد که جایگزین پارادایم قدیمی میگردد. (مثل جایگزینی تئوری نسبیت اینشتین به جای تئوری های مکانیک نیوتنی) . از این رو مطابق با نظریه ذهنیت گرایانه کوهن, واقعیت های عینی, هرگز نتایج تئوریک فلسفی به بار نمی آورند وبه بیان دیگر این ذهنیت است که برعینیت تقدم دارد. در ترمودینامیک با مفاهیمی نظیر مدل ایده آل سیکل کارنو یا سیکلهای معادل آن روبرو هستیم که گفته می شود هیچ نتیجه عینی در بر ندارند. و این درحالیست که عملی نبودن سیکلهای معادل سیکل کارنو , بیشتر از جنبه مواجهه با محدودیت عمل ابزارهای مورد استفاده می باشد نه ازاین بابت که مدلهای ذهنی مذکور, اساساً امکان عملی شدن نداشته باشند. بنابراین می توان تصور کرد که روزی انسان بتواند بر محدودیتهای سد راه عملی شدن برخی از مدلهای ترمودینامیکی, غلبه کند وتجارب بعدی تدریجاً به شکل گیری پارادایم جدیدی منجر شود و حتی اصول مسلمه ترمودینامیک کلاسیک نیز مورد تردید قرار گیرند. هیچ استبعادی ندارد روزی ابزارها و سیستمهایی طراحی شوند که محدودیتهای کنونی را نداشته باشد یا شیوه هایی ابداع شود که به کمک آنها عبور ازمحدودیت و الزام قانون دوم ترمودینامیک به نوعی ممکن شود. وشاید در آنصورت تحولات شگرفی در زندگی انسان بوجود بیاید . از این رو این امکان وجود دارد که مجادله کنونی پیرامون تعابیر فلسفی ترمودینامیک , در آینده به شکل گیری پارادایم جدیدی منجر شود و از دیدگاه پراگماتیسم, دستاوردهای عملی نیز داشته باشد.
امکان و تحقق سیکل کارنو
در این بخش به بررسی مساله امکان (possibility) و یا تحقق سیکل کارنو و بعبارتی به تحلیل برهان وجودی( (ontological proof سیکل کارنو می پردازیم . آیا مفهومی به نام سیکل کارنو وجود (existence) دارد یا اینکه این مدل , صرفاً یک تصوریا تخیل (imagination) در ذهن انسان است؟ اصطلاح وجود داشتن در اینجا قدری محل مناقشه است. چرا که تصور چیزی( یا امری) یا حتی تصور خصوصیاتی برای چیزی، منجر به ضرورت (necessity) وجود آن نمیشود. آنچه که بر وجود دلالت می کند تجربهء خصوصیات معینی از آن چیز است که منجر به ضرورت و ایجاب (affirmative) وجود میشود. وجود درخود، دارای نوعی تمامیت ( (totalityاست , اما تمامیت آن نزد ما آشکار نیست و البته همین دال بر وجود آن است. استقلال و خودایستایی وجود، امری اساسی است. اگرچنین نباشد، امرموجود، ثانوی وعَرَضی ((accidental است. برای تحلیل این پرسش که آیا سیکل کارنو یک چیز موجود است یا خیر باید به تبیین مساله وجود بپردازیم. برای وجود سه خاصه مطرح می گردد که عبارت اند از:
الف) دگرگونی و تغییر(becoming)
ب) اثرگذاری و اثرپذیری (interaction)
ج) خودایستایی و خوداتکایی
هرقدر برتری امری از نظر ماهیت، بیشتر باشد، آنگاه احتمال و امکان وقوع یا بالفعل (actual) بودن و واقعیت داشتن آنreality)) به همان میزان کمتر است. باید دقت کرد که وجود، یک صفت و یا به بیان دیگر, یک محمول (predicate) حقیقی نیست. آیا مدل ایده آل سیکل کارنو موجودی است واجد همه صفات ایجابی واساساً هیچ ما به ازاء واقعی می تواند داشته باشد؟ باید گفت فقط وجود عینی و حاضر در جهان، بالضروره هست و انکار وجود آن نیز مستلزم تناقض ؛ اگر موجودی عینیت داشته باشد، وجود برای آن ضرورت است.البته امانوئل کانت, ثابت می کند که مفهوم "موجودی که بالضروره وجود دارد" وجود ندارد و بیان می دارد موجودی که انکار وجود آن مستلزم تناقض باشد، فاقد مفهوم است. مثلاً یکی از براهین کانت در این باب این است که گزاره ها propositions)) و قضایای theorems)) وجودی، ترکیبی (synthetic) هستند، نه تحلیلی ((analytic. بنابراین، انکارآنها منجر به تناقض نمی شود. اما درقضایای تحلیلی، محمول ازقبل در مفهوم ِموضوع (subject) مندرج است، ازاینرو انکارآنها مستلزم تناقض است. در برهان آنسلم (Anselmus) که به برهان وجودی (ontological argument) معروف است میخوانیم " وجود عینی عالی تراز وجود ذهنی است، اما وجود ذهنی می تواند واجد خاصه های خیالی برتری باشد که وجود عینی فاقد آنهاست." به هر ترتیب , وجود ذهنی در مخیله می گنجد و می توان آن را تصور کرد. فی المثل کارایی صددرصد برای ما قابل تصور است و دست کم می توانیم بگوییم که در ذهن موجود است. اما کارایی بیش از صد در صد را حتی تصور هم نمی توان کرد. تصور صورت اعلای کارایی یک سیکل ترمودینامیکی در ذهن ما کارایی صددرصد است و بیش از آن, چه درذهن و چه خارج ازذهن، قابل تصورنیست. کارایی صد درصد هرچند ازنظرعینی, هیچ و عدم باشد ، لااقل قابل تصوراست. (اگرچه که ازوجود ذهنی چیزی یا امری, نمی توان وجود عینی آن را نتیجه گرفت). مفاهیمی هستند که حتی تصور هم نمی شوند. مثل کارایی بیشتر از صددرصد یا وجود عالی ترین موجود, مفهوم عالی ترین موجود حتی درذهن هم قابل تصورنیست، زیرا هرچه را درذهن تصورکنیم، بازهم عالی ترازآن را می توان تصور کرد. یا مثال دیگر اینکه هرقدرعدد بزرگی را تصورکنیم، بازهم عدد بزرگترازآن را می توان درنظر گرفت، اما عدد بی نهایت بزرگ یا بزرگترین عدد, وجود ندارد. این مفاهیم فاقد حد هستند و بنابراین, هم غیرقابل تصور و هم ازنظرعینی هیچ و عدم اند . مفاهیم این چنینی , از دسته موهومات و سفسطه ها ( (fallacyهستند. وقتی امری قابل درک یا تصور نباشد، قابل بیان هم نیست. شاید پرسیده شود پس جنبه های نامتناهی برخی از مفاهیم عینی، چگونه شکل می گیرند؟ در پاسخ باید گفت برداشتهای غیرقابل تصور از امور عینی , برخاسته ازشیوه برخورد یا نحوه تبیین ماست. هرامرعینی، اگرچه دریک یا چند جنبه، نامتناهی و غیرقابل تصور باشد، حداقل دریک یا چند جنبه، متناهی و قابل تصوراست واتفاقاً همین امر هم هست که آن را عینی و موجود می سازد برای مثال: عدد گنگِ(irrational number ) 2? وقتی بصورت یک عدد اعشاری، یعنی ...4142135/1 بیان می شود، این رشته، نامتناهی وغیرقابل تصوراست، اما وقتی که تحت عنوان وتر یک مثلث قائم الزاویه ی متساوی الساقین که طول هرساقِ آن یک واحد است بیان شود، کاملاً قابل تصور وعینی می گردد. "هرچیزی که فکر درباره آن می اندیشد چه به طور واضح مستدل باشد و یا نباشد, یک واقعیت است. در عین حال که ممکن است باطل و کذب باشد و یا به وضوح مدلل, ولی همچنان یک واقعیت است... دربارهء Actuality باید گفت آیا Thing واقعیت دارد؟آیا حضورش یک واقعیت مسلم است؟ طبق فرهنگ لغات, واژهء Fact یعنی آنچه که عملاً و به عینیت اتفاق افتاده است" [6] مطابق آنچه که گفته شد سیکل کارنو نوعاً واقعی (real) است.
و دست کم وجود ذهنی آن را نمی توان انکار کرد. ضمن آنکه دانستیم هر واقعیتی، لزوماً عینی نیست؛ و همچنین بررسی کردیم که هرگاه امری, قابل فهم و درک و قابل توضیح و تصورنباشد، آن امراساساً وجود ندارد و بطور دقیق تر، واقعیت (reality) ندارد.
1.3 آیا دستیابی به کارایی صد درصد, مستلزم نقض قانون دوم ترمودینامیک است؟
عوامل برگشت ناپذیری (Irreversibility) سبب اتلاف انرژی شده و دستیابی به کارایی صددرصد را ناممکن می کنند. سؤالی که منطقاً مطرح می گردد این است که اگر موتور حرارتی(Heat engine) با کارایی صددرصد عملی نیست حداکثر کارایی قابل حصول چقدر است؟ در پاسخ به این پرسش باید فرآیند ایده آل را تعریف کرد که فرآیند بازگشت پذیر (Reversible) نامیده می شود. فرایند بازگشت پذیر برای سیستم به صورت " فرآیندی که قابل بازگشت است و به گونه ای انجام می گیرد که هیچ گونه تغییری در سیستم یا محیط به جای نمی گذارد" [7] تعریف می گردد. از جمله عواملی که سبب بازگشت ناپذیری می شوند می توان چند عامل نظیر اصطکاک, انبساط آزاد, انتقال حرارت به دلیل اختلاف محدود درجه حرارت, اختلاط دو ماده مختلف, اثرات پسماند ,و اتلاف iR^2 در شبکه های الکتریکی و فرآیند احتراق را نام برد. اگر کارایی همه موتورهای حرارتی کمتر از %100 باشد در این صورت کاراترین سیکلی که در عمل می توان داشت چیست؟ چنین برداشتی دقیقاً بیانگروجود دیدگاههای مبتنی بر پراگماتیسم در ترمودینامیک مهندسی است. بر اساس این دیدگاه ,امید به ساخت و طراحی ماشین های حرکت دائم PMM و نیز بهره برداری صددرصد از موتورهای حرارتی بی فایده تلقی شده و به بیان دیگر از ما می خواهد که مناقشه بر سر کارایی صد درصد را اساسا ًکنار بگذاریم و در مقابل به آنچه عملاً میسر و در دسترس است بپردازیم تا بلکه برای ما دستاوردها و نتایج عملی سودمند داشته باشد. اگر همه فرآیندهای یک سیکل ترمودینامیکی بازگشت پذیر باشند کاراترین سیکلی که می تواند بین دو منبع درجه حرارت ثابت عمل کند سیکل کارنو(carnot) است. در این حالت, سیکل نیز بازگشت پذیر خواهد بود و از این رو چنانچه سیکل معکوس گردد موتور حرارتی تبدیل به یخچال خواهد شد. سیکل کارنو چهار فرآیند اساسی را در بر می گیرد که شامل دو فرآیند دما ثابت بازگشت پذیر و نیز دو فرآیند آدیاباتیک بازگشت پذیر (آیزنتروپیک) می باشد. دو قضیه درباره کارایی سیکل کارنو وجود دارد که نشان می دهد نمی توانیم موتور بازگشت ناپذیری داشته باشیم که کارایی آن از موتور بازگشت پذیری که بین همان دو منبع کار می کند بیشتر باشد. (چنین فرضی به نقض قانون دوم ترمودینامیک منجر خواهد شد). و قضیه دیگر بیان می دارد که همه موتورهایی که در سیکل کارنو بین دو منبع درجه حرارت ثابت عمل می کنند دارای کارایی یکسانی خواهند بود. در این مورد فرض می شود سیکل کارنویی وجود دارد که کارایی آن از سیکل کارنوی دیگری که بین همان دو منبع کار می کند بیشتر است و در نهایت این فرض اولیه نیز به نقض قانون دوم ترمودینامیک می انجامد. ضمن آنکه استدلال نوعاً درستی داشته ایم تنها نتیجه ممکن این خواهد بود که فرض اولیه نادرست بوده باشد. مغایرت فرآیندهای حقیقی با مدلهای ایده آل مربوط به عوامل برگشت ناپذیری است. بنابراین درمباحث ترمودینامیک مهندسی پذیرفته شده است که هرگز نمی توان بر عوامل برگشت ناپذیری غلبه کرد و از این رو دستیابی به کارایی صد در صد از اساس منتفی است. با این وصف سیکل کارنو صرفاً یک مدل ایده آل ذهنی است و تاکنون وجود عینی نداشته است. پس ترمودینامیک مهندسی تنها با سیکلهای مبنا سر و کار خواهد داشت و به "ملاحظاتی در مورد تعدیلات خاصی که هدف از آنها بهبود عملکرد در سیکلهای مبناست" می پردازد. نمونه هایی از این تعدیلات در راستای افزایش کارایی سیکلهای مبنا را می توانیم در تعبیه و طراحی ابزار و تجهیزاتی نظیر بازیاب ها و گرمکن آب تغذیه و … مشاهده کنیم. نیروگاه های ساده بخار در سیکل رنکین کار می کنند که کارایی آن از کارایی سیکل کارنو کمتر است. به دو دلیل سیکل رنکین یک سیکل مبناست. اول اینکه در فرآیند پمپ کردن سیکل کارنو سیال کاری در ناحیه دوفاز قرار دارد و ساختمان پمپی که بتواند مایع و بخار را دریافت و به صورت مایع اشباع تخلیه کند با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد. ثانیاً در سیکل کارنو تمام انتقال حرارت باید در درجه حرارت ثابت انجام بگیرد.این بدان معنی است که حرارت باید به بخار در حال انبساط و تولید کار انتقال یابد که این چندان ممکن نیست.(اما در سیکل رنکین, بخار در فشار ثابت مافوق گرم می شود.)
بنابر این سیکل رنکین سیکل ایده آلی است که در عمل می توان تقریب زد. از این رو راهکارهایی اندیشیده می شود تا کارایی سیکل مبنای رنکین به کارایی مدل ایده آل کارنو نزدیک شود که از آن جمله می توان به تأثیر متغیرهایی چون فشار و درجه حرارت اشاره کرد. در عین حال این تمهیدات هر یک محدودیت خاصی را نیز ایجاب می کنند. به عنوان مثال کاهش فشار کندانسور, افزایش فشار بویلر و مافوق گرم کردن بخار آب در بویلر که به افزایش کارایی سیکل رنکین می انجامند محدودیتهای زیادی را دربردارند. سایش تیغه های توربین, افزایش محتوی رطوبت و کیفیت بخار آب و ... از پیامدهای آن است. مدلهایی نظیر سیکل بازیاب ایده آل نیز به دلیل همین محدودیتهای ابزار عملی نیستند. کارایی سیکل بازیاب ایده آل دقیقاً برابر با کارایی سیکل کارنو است. اما موانعی بر سر تحقق آن وجود دارد. نخست آنکه "امکان انتقال حرارت لازم از بخار آب موجود در توربین به آب تغذیه وجود ندارد. دیگر اینکه به علت انتقال حرارت, محتوی رطوبت بخار خروجی از توربین به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت که می تواند به سایش تیغه های توربین منجر شود. " [7] برداشت بخار از دیگر تمهیداتی است که برای افزایش کارایی سیکل انجام می گیرد. اگر از تعداد زیادی مرحله برداشت بخار و گرمکن های آب تغذیه استفاده شود کارایی سیکل نزدیک به کارایی سیکل ایده آل بازیاب (معادل کارایی سیکل کارنو) خواهد شد. لیکن در نیروگاهها مراحل برداشت بخار به ندرت از پنج مرحله بیشتر می شود. " این کار در عمل از نظر اقتصادی قابل توجیه نیست, زیرا صرفه جوییهای ناشی از افزایش کارایی به مراتب کمتر از آن است که هزینه تجهیزات اضافی (گرمکن آب تغذیه, لوله کشی و .. را جبران کند. " انجام این تمهیدات _بدون در نظر گرفتن صرفه اقتصادی_ ,استفاده از تعداد بسیار زیادی گرمکن حرارتی, در اختیار داشتن پمپی که هیچ الزامی بر مایع بودن فاز ورودی آن درکار نباشد و بتواند در ناحیه دو فاز عمل کند, بویلری که در سوپرهیت کردن بخار, محدودیت حرارتی نداشته باشد, شاید روزی دستیابی به کارایی صد در صد را ممکن کند. و باز هم شاید بتوان تصور کرد روزی با طراحی و تعبیه گریزگاههایی بتوان افتهای توربین, افتهای پمپ, افتهای چگالنده ,افتهای لوله کشی, که همه به نوعی بر اثر وجود عوامل بازگشت ناپذیری شکل می گیرند و سد راه افزایش کارایی میگردند, را جبران و عملاً بی اثر نمود, بی آنکه ناقض قانون دوم ترمودینامیک باشد, درست هماگونه که تأثیر برخی از راهکارها را در افزایش کارایی مشاهده نمودیم. بنابراین دستیابی به کارایی صد درصد می تواند مستلزم نقض قانون دوم ترمودینامیک نباشد و با واسطه و بدون نقض این قانون هم بتوان بر عوامل بازگشت ناپذیری غلبه کرد.
کلمات کلیدی: ترمو دینامیک
شاید مهم ترین مساله ای که فلسفه- به عنوان شاخه ای از درخت تنومند شناخت بشری - در طول تاریخ حیات و حیات تاریخی خود، کوشیده به آن پاسخ دهد و آن را به عنوان معمایی بغرنج حل کند، مسأله هستی شناسی است. هستی چیست؟ سرچشمه و منشا وجودی وجود کدام است؟ گوهر بنیادین و ریشه پنهان آن چیست و از کجاست؟
حل سایر مسائل اساسی فلسفه، به طور مستقیم یا غیر مستقیم، آشکار یا ضمنی، بستگی تام به پاسخی دارد که به این پرسش های بنیادین داده می شود، و در ارتباط تنگاتنگ با نوع رویکردی است که نسبت به این مسئله در پیش گرفته می شود. مسائلی چون ماهیت شناسی، پدیده شناسی، ساختارشناسی، شناخت شناسی، انسان شناسی، اخلاق شناسی، شناخت خیر و شر، آزادی و اجبار، ضرورت و تصادف، و سایر مسائل مهم دیگر فلسفی، در ارتباط با موضوع هستی شناسی و وجود شناسی طرح می شوند و پاسخ به آن ها در گرو پاسخی است که فلسفه به مسئله ی هستی شناسی می دهد.
طالس ملطی از نخستین فیلسوفانی بود که کوشید تا به مسئله هستی شناسی بپردازد و به آن پاسخی صریح و روشن بدهد. از نظر طالس آب گوهر بنیادین هستی و ماده نخستین بود و بقیه چیزها همگی از آب ساخته شده بودند. او بر این باور بود که جهان ریشه آبی داشته و زمین بر آب قرار گرفته است.
انکسیمندر- از دیگر فیلسوفان مکتب ملطی- معتقد بود که تمام اشیاء از یک نوع ماده ساخته شده اند، ولی این ماده هیچ کدام از موادی نیست که ما می شناسیم، بلکه ماده ای است نامتناهی و جاودان که همه جهان را در بر گرفته است. این ماده نخستین، در اثر تحولات درونی به صورت موادی در می آید که ما می شناسیم، و خود این مواد نیز به یکدیگر تبدیل می شوند.
انکسیمندر بر این عقیده بود که اشیاء چنان که تقدیر آن ها است، به همان اصلی باز می گردند که از آن برخاسته اند، زیرا که باید بی عدالتی های یکدیگر را در زمان مناسب جبران کنند.
انکسیمندر می گفت که مواد تشکیل دهنده جهان واقعی دو به دو مکمل و متضادند و اگر ماده اصلی جهان بخواهد از جنس یکی از آن ها باشد، می بایست تا کنون سایر عناصر را تسخیر و بر آن ها غلبه کرده و جهان را از خود انباشته باشد. به عنوان مثال، اگر آب عنصر اصلی تشکیل دهنده جهان بود بایست هوا و خاک و آتش را فرا می گرفت و از خود می آکند، و چون چنین اتفاقی نیفتاده، پس ماده نخستین و گوهربنیادین جهان بایست ماده ای خنثی و بدون مکمل و متضاد باشد، به همین دلیل انکسیمندر عقیده داشت که هیچ یک از مواد موجود در ساختمان فعلی جهان ماده بنیادین آن نیست و ماده نخستین ماده ای است متفاوت با همه مواد تشکیل دهنده ی ساختمان جهان.
انکسیمندر معتقد به حرکتی دائمی و ابدی بود که در ضمن آن جهان پدید آمده است. او هستی را مخلوق نمی دانست، بلکه آن را تکامل یافته ماده همیشه موجود می دانست که گوهر بنیادین هستی است.
انکسیمنس- سومین فیلسوف بزرگ مکتب ملطی- هوا را ماده نخستین و بنیادین هستی می دانست و بر این باور بود که هر چیز، گونه ای خاص یا ترکیبی ویژه از هوا است. او معتقد بود که روح و جسم نیز هر دو هوا هستند، اولی به نهایت رقیق و شفاف، دومی به نهایت متراکم و کدر. او آتش را نیز گونه ای هوای رقیق شده می پنداشت و می گفت: هوا چون متراکم گردد نخست به آب تبدیل می شود، سپس در اثر تراکم بیشتر به خاک و سنگ بدل می گردد. او اختلاف بین مواد مختلف را اختلافی کمّی دانست و آن را ناشی از میزان تراکم هوا می شمرد. او هوا را محیط بر همه چیز می دانست و می گفت همانطور که روح ما که از هواست ما را وجود می بخشد و حیات ما متکی به آن است، وجود جهان نیز متکی به باد و نفسی است که تمام جهان را در بر گرفته است. به گمان او جهان هم مثل سایر موجودات زنده نفس می کشید.
فیثاغورس گوهر بنیادین هستی را روحی می شمرد که به صورت اعداد تجلی می یافت. این روح به باور او موجودی است باقی و بی مرگ که به شکل گونه های گوناگون موجودات زنده در می آید و پس از آن که پاره ای از آن با موجودی پا به جهان هستی می گذارد، و دورانی معین را همراه آن می گذراند، هنگام مرگ جسمانی، از وجود آن موجود خارج شده و بار دیگر همراه پیکر موجودی دیگر به جهان باز می گردد.
فیثاغورث همه چیز را عدد می دانست و بر این باور بود که نسبت های عددی صحیح بین چیزها به آن ها هویت و موجودیت می بخشد، و به پاره های روح آغازین اجازه نمود و بروز مادی می دهد، بنابراین نسبت های عددی ساده است که جهان هماهنگ و منظم و هارمونیک را پدید آورده است.
گزنوفانس معتقد بود که همه چیز از خاک و آب ساخته شده و این دو ماده، مواد بنیادین و نخستین هستی هستند. او جهان را آفریده آفریدگاری یگانه می دانست که بدون هیچگونه تلاش و تحرک، فقط به نیروی اندیشه ی خود همه چیر را به حرکت در می آورد و جنبش زاییده قدرت تفکر اوست.
هراکلیتوس آتش را ماده نخستین و گوهر بنیادین هستی می دانست و می گفت که هر چیزی همانند شعله آتش از مرگ چیزی دیگر پدید می آید: « میرا مانا است و مانا میراست. یکی در مرگ دیگری می زید و در زندگی دیگری می میرد.» ، « همه چیز از یک چیز و یک چیز از همه چیز به وجود می آید.»
از نظر هراکلیتوس آتش اصلی که گوهر بنیادین و ماده آغازین هستی است هرگز خاموش نمی شود. جهان همیشه یک آتش زنده جاوید بوده و هست و خواهد بود.
هراکلیتوس معتقد به جنگ میان اضداد بود و می گفت که جنگ پدر و پادشاه همگان است و اوست که برخی را خدا و برخی را انسان، برخی را برده و برخی را آزاد کرده است. وی جنگ را امری عمومی و ستیزه را عدالت می دانست و می گفت: همه چیز در اثر ستیزه به وجود می آید و در نتیجه ستیزه نیز از بین می رود، و اساس هستی بر بنیان ستیزه و نزاع بین اجزای متخاصم متضاد استوار است.
هراکلیتوس روح را ترکیبی از آب و آتش می دانست که از میان این دو عنصر، آتش شریف و آب پست است.
پارمنیدس گوهر بنیادین هستی را آن یگانگی نامتناهی و نامشهود و فراتر از جنبش و تضادی می دانست که در سکون و سکوت محض به سر می برد و یکپارچه و پیوسته است و تمام جهان را از خود انباشته است، اما حواس آدمی قدرت درک و دریافت آن را ندارد و آن چه را در حرکت و تغییر و دگرگونی دائمی می بیند و سرشار از عناصر متضاد، خواب و خیالی وهم آلود و فریبنده بیش نیست.
پارمنیدس معتقد بود که حقیقت جهان واحد و بسیط و ناگسسته است، و فاقد هر گونه تشخص و تعین و تکثر است.
امپدوکلس خاک و هوا و آب و آتش را به عنوان چهار آخشیج بنیادین تشکیل دهنده هستی می شناخت و بر این باور بود که این چهار آخشیج جاودانند و فاقد تولد و مرگ. او معتقد بود که از درهم آمیزش آن ها با نسبت های معین مواد مرکبی پدید می آید که جهان را می سازد.
امپدوکلس عقیده داشت که بین آخشیج های چهارگانه، دو نیروی اصلی متضاد وجود دارد و از کنش و واکنش آن دو جهان شکل می گیرد و ساختار می یابد. او این دو نیروی متضاد را " مهر" و " ستیز" می نامید، و معتقد بود که " مهر" اجزاء را به هم پیوند می دهد و با هم ترکیب می کند، و" ستیز" آن ها را از هم می پراکند . او "مهر و ستیز" را نیز جزو گوهر های بنیادین و نخستین، و در ردیف آخشیج های چهارگانه قرار می داد. از دید او تغییرات جهان هدفمند نیستند، بلکه در نتیجه تصادف روی می دهند و در نتیجه آن " مهر و ستیز" به طور متناوب جانشین هم می شوند، و در این روند دور و تسلسلی دائمی و بی مرگ وجود دارد، به این ترتیب که وقتی آخشیج ها به وسیله " مهر" در هم می آمیزند، " ستیز" آن ها را به تدریج از هم جدا می کند، و چون " ستیز" به طور کامل آن ها را از هم جدا کرد، "مهر" بار دیگر آن ها را به هم می پیوندد، بنابراین ماده مرکب موقت است و فقط آخشیج های چهارگانه و دو نیروی "مهر و ستیز" اصالت ذاتی دارند و بنیادین و جاویدانند.
انکساگوراس هستی را مرکب از مجموعه ای از اجزای مادی و روحی می دانست و معتقد بود که موجودات غیر زنده فقط از اجزای مادی و موجودات زنده از ترکیبی از اجزای مادی و روحی تشکیل شده اند. انکساگوراس می گفت که همه چیز بی نهایت قابل تقسیم است و هر پاره ماده، هر چقدر هم کوچک باشد، مقداری از هر عنصر را در خود دارد و اشیاء آن چیزی به نظر می رسند که از آن چیز بیشتر از سایر چیزها دارند. به عنوان مثال، هر چیزی مقداری آب دارد، ولی وقتی مایع به نظر می رسد که در صد آبش بیشتر از در صد سایر اجزایش باشد.
انکساگوراس روح را گوهری می دانست که در موجودات زنده بر همه چیزهای دیگر مسلط است، گوهری نامتناهی و آزاد که با هیچ چیز مخلوط نمی شود و بر خلاف اجزای مادی، حاوی هیچ تضاد یا ترکیبی نیست. روح از نظر انکساگوراس سرچشمه جنبش و چرخش است، و در تمام موجودات زنده اعم از انسان و حیوان دارای شکلی واحد و گوهری یگانه است.
دموکریتوس گوهر بنیادین هستی را اتم های از لحاظ فیزیکی غیر قابل تقسیم و از لحاظ فلسفی فنا ناپذیر
می دانست که همیشه در جنبش و گردش بوده و خواهند بود و در فضایی تهی شناور و سرگردانند. تعداد اتم ها و انواع آن ها بی نهایت است و تفاوت آن ها فقط در شکل و اندازه هندسی و فضایی آن هاست.
از دید دموکریتوس حتی روح هم از اتم تشکیل شده است و حرکت اتم ها در روح شبیه حرکت ذرات غبار در نور خورشید است، آن هنگام که باد نمی وزد.
دموکریتوس فضای تهی را که اتم ها در آن شناورند، بی پایان می دانست و معتقد بود که در آن خالی مطلق نه بالا وجود دارد و نا پایین. او حرکت اتم ها را قانونمند و جهت دار می دانست و معتقد بود که این جنبش جاودانه بر اساس قوانین طبیعی رخ می دهد و هیچ گونه تصادف یا اختیاری در آن وجود ندارد.
توجیه هستی شناسانه ی دموکریتوس به دور از هرگونه توسل به علت غایی و هدف نهایی بود. او هستی را بر مبنای واقعیت آن و قوانین طبیعی حاکم بر آن توجیه می کرد و هیچ گونه علت غایی یا عامل خارجی را در آن دخالت نمی داد.
پروتاگوراس منکر حقیقت عینی خارج از ذهن انسان بود و عقیده داشت که تنها چیزی که شاید وجود دارد، دریافت های ناشی از حواس انسان های مختلف است که به شدت شخصی و غیر قابل انتقال است، و خارج از آن، هستی چیزی نیست، یا اگر هم هست قابل دریافت و درک نیست. او می گفت به تعداد افراد حقیقت وجود دارد و حقیقت هستی از دید هر کس، همان چیزی است که خودش درک می کند و بیرون از حیطه ادراک شخصی او چیزی وجود ندارد.
گورگیاس معتقد بود که یا در جهان هیچ چیز وجود ندارد، یا اگر هم چیزی وجود داشته باشد غیر قابل درک و شناخت است.
کلمات کلیدی: فلسفه و متافیزیک
اگر از ایرانیان درباره فلسفه قرن بیستم بپرسیم به ویتگنشتاین، دریدا و فوکو اشاره می کنند و عده ای هم راسل را به یاد خواهند آورد اما ما گتیر، کواین و سلرز را انتخاب کردیم چون هر سه شان به اندازه دریدا، فوکو و راسل در دنیای فلسفه مطرح هستند ولی متاسفانه جز چند استاد فلسفه در ایران که آنها را می شناسند، این سه فیلسوف در جمع ایرانیان ناشناخته مانده اند. از گتیر شروع می کنم: گتیر فیلسوفی ست که با نوشتن یک مقاله تنها دو صفحه ای در فلسفه قرن بیستم تحولی غیر منتظره ایجاد کرد. از زمان افلاطون تا قرن بیستم، فیلسوفان سه شرط را برای داشتن شناخت از یک گزاره* لازم می دانستند:
?. گزاره صحیح باشد.
?. فرد به درستی گزاره معتقد باشد.
?. فرد درباره درستی گزاره مدرک داشته باشد.
افلاطون قرنها پیش این سه شرط را به عنوان سه شرط لازم و کافی برای شناخت مطرح کرد و سالیان متمادی فلاسفه این سه شرط را برای شناخت، لازم و کافی می دانستند تا این که گتیر در قرن بیستم مطرح کرد که اگرچه این سه شرط برای شناخت، لازم است اما کافی نیست.
برایتان مثالی می زنیم: فرض کنید یک روز صبح بسته ای دریافت می کنید. شما فکر می کنید که در این بسته چای است. بنابراین گزاره: "این بسته، یک بسته چای است" یک گزاره درست است. پس اولین شرط افلاطون درباره شناخت برقرار است. شما به درستی این که بسته ای که دریافت کرده اید بسته چای است اعتقاد دارید. پس دومین شرط افلاطون درباره شناخت هم برقرار است و اما شرط سوم: شما به این بسته نگاه می کنید و می بینید که روی بسته نوشته شده: چای. پس بنابراین سومین شرط هم برقرار است. طبق نظری که افلاطون داده با داشتن این سه شرط، شما درباره این بسته شناخت دارید. بسته را باز می کنید. با کمال تعجب می بینید که به عوض چای در این بسته، شکلات است!!! به چه نتیجه ای می رسید؟ بله، درست است. شناخت شما از بسته دریافتی کامل نیست. یک جای کار اشکال دارد و شما نمی دانید کجا؟
در زندگی بسیار پیش می آید که ما فکر می کنیم که درباره چیزی یا کسی شناخت داریم درحالی که اشتباه می کنیم چرا که سه شرط لازم برای شناخت که در بالا نوشتم کافی نیستند. این موضوع را گتیر مطرح کرد و در فلسفه تحلیلی تحول ایجاد کرد. بعد از گتیر فیلسوفان به این فکر افتادند که شرط چهارمی را هم به سه شرط افلاطون اضافه کنند که دو نحله فلسفی fiabilism و defaisabilism را پیشنهاد کردند.
دومین فیلسوف مورد بحث ما کواین است. کواین با رد کردن دو نظریه (دو دگم dogm) فلسفه "حس گرایی" در فلسفه تحلیلی تحول ایجاد کرد. فلسفه حس گرایی در تضاد با فلسفه "عقل گرایی" است و این دو به عنوان دو نحله از زمان افلاطون (که با حس گرایی مخالف بود و تنها عقل را برای شناخت لازم می دانست) و ارسطو (که برخلاف افلاطون، به حسیات برای رسیدن به شناخت توجه داشت) مطرح بوده است. در نحله "حس گرایی" این دو دگم مطرح است:
?. حکم تحلیلی از حکم تالیفی متفاوت است.
?. بین گزاره ها تفاوت است به طوری که می توان گزاره ها را به دو دسته کلی تقسیم کرد: دسته اول، گزاره های پایه که گزاره های حسی یا تجربی هستند و دسته دوم، گزاره های تئوری که غیر حسی و غیر تجربی هستند (این نحله فلسفی به foundationalism موسوم است).
کواین هردو نظریه را رد می کند. از نظر کواین، نه تنها تفاوتی بین حکم تالیفی و تحلیلی وجود ندارد، بلکه نمی توان گزاره های حسی (یا تجربی) را مبنای گزاره های تئوری قرار داد. بنابراین از نظر کواین، هر دو دگم بالا که طرفداران "حس گرایی" مطرح می کنند اشتباه است. کواین معتقد است که فلسفه باید به سمت علم برگردد و نظریه ای به نام naturalisation را مطرح می کند. طبق نظر او، همه گزاره ها را می توان با هم به صورت یک مجموعه درنظر گرفت (این نظریه در فلسفه تحلیلی به holism معروف است) که در وسط این مجموعه، گزاره هایی هستند که کمتر با حسیات تجربی در ارتباطند (نظیر گزاره های ریاضی و منطقی) درحالی که گزاره هایی که در وسط مجموعه گزاره ها نیستند بلکه در حاشیه و مرز هستند (نظیر گزاره های فیزیک تجربی) در ارتباط نزدیکتر و مستقیم تری با حسیات تجربی هستند. طبق نظر کواین، اگر حسیات تجربی باعث تاثیر روی گزاره های حاشیه ای - که در مرز مجموعه گزاره ها هستند - بشوند می توانند روی گزاره های وسط مجموعه هم تاثیر بگذارند. بنابراین، هیچ گزاره ای حتی گزاره های ریاضی و منطقی نمی توانند از تاثیر حسیات تجربی به دور بمانند. پس تقسیم بندی تالیفی و تحلیلی بی مورد خواهد بود.
سلرز، سومین فیلسوف مورد بحث ما، برخلاف کواین به استانداردهای جامعه و فرهنگ توجه دارد. از نظر او، این استانداردها همان قراردادهایی ست که جامعه می پذیرد و هر بک از اعضای آن، این استانداردها را قبول دارند. سلرز اصطلاح "فضای عقلی" را به کار می گبرد. از نظر او، فضای عقلی فضایی ست که جامعه به اعضایش امکان ورود به آن را می دهد و در قبال این ورود، از آنها مسئولیت می طلبد. به عنوان مثال،از سن بلوغ به بعد افراد جامعه در قبال اعمال و رفتار خود و شناختی که به دست می آورند مسئول هستند. اگر فرد بالغی درباره شیء و یا کسی مطلبی بگوید و ادعای شناخت کند چون وارد فضای عقلی جامعه شده و جمع، او را در این فضا پذیرفته بنابراین، درقبال ادعایی که از شناخت آن شیء و یا آن شخص دارد مسئول است.
کلمات کلیدی: فلسفه و متافیزیک
کلمات کلیدی: فلسفه و متافیزیک
کلمات کلیدی: فلسفه و متافیزیک