|
دستیابی به قانون جبر چگونه رقم خورد؟ |
گالیله ، کاشف نخستین قانون حرکت
|
|
اسداله ناظری/
گالیله در پیزا در روزی که میکلانژ در گذشت(18فوریه) و در سالی که شکسپیر به دنیا آمد(1564م) دیده به جهان گشود. پدرش فلورانسی با فرهنگی بود که یونانی، لاتینی، ریاضیات و موسیقی را مانند سایر استادان به او آموخت. بیجهت نبود که گالیله تقریبا از هر حیث معاصرین خود سرآمد بود. موسیقی یکی از وسایلی بود که مخصوصا در روزگار پیری و کوری او همیشه خاطرش را تسلی میداد. و اُرگ را نسبتا خوب و عود را با مهارت مینواخت. رسم و نقاشی را دوست داشت و گاهی افسوس میخورد که چرا نمیتواند معبدی طرح کند، مجسمهای بتراشد، تصویری بکشد، شعری بسراید، آهنگی بسازد. دلش میخواست که همهی این کارها را انجام دهد. و ما با مشاهدهی او احساس میکنیم که وی فقط وقت نداشت. چنین شخصی در شرایط مختلفی میتوانست در هر رشته شخصیتی بزرگ و مشهور بشود. خواه بر اثر طبیعت یا به اتفاق در کودکی به ساختن ماشینهای مختلف و بازی کردن با آنها پرداخت. در هفده سالگی او را به دانشگاه پیزا جهت تحصیل پزشکی و فلسفه فرستادند. سال بعد برای نخستین بار کشفی علمی کرد، و آن این بود که نشان داد نوسانات آونگ، قطع نظر از دامنهی آنها، دارای زمانهای مساوی هستند. با بلند یا کوتاه کردن بازوی آونگ توانست میزان نوسان را کند یا تند کد. تا آن که با نبض او همزمان بشود. با این وسیله بود که توانست ضربان قلب خود را دقیقا اندازه بگیرد. مقارن این حال بود که پی به وجود اقلیدس برد. روزی شنید که معلم سرخانهای به پیشخدمتهای مهیندوک توسکان هندسه یاد میدهد. منطق ریاضیات در نظر او به مراتب از فلسفهی ارسطو و مدرسی که در مدرسه آموخته بود، عالیتر آمد. از این لحاظ کتاب اصول هندسه سه اثر اقلیدس را به دست آورد و پنهانی آن چه را که معلم سرخانه به پیشخدمتها یاد میداد فرا گرفت. آن آموزگار به او علاقه مند شد و به طور خصوصی به تعلیم او پرداخت. در سال 1585 میلادی گالیله بیآنکه دانشنامهای از دانشگاه بگیرد پیزا را ترک گفت و تحت راهنمایی آن معلم سرخانه با شوق و ذوق بسیار به فرا گرفتن ریاضیات و مکانیک پرداخت. سال بعد ترازوی آبی مبتنی بر اصول ئیدروستاتیک را برای اندازهگیری وزنهای نسبی فلزات در آلیاژ اختراع کرد، و با نوشتن مقالهای درباهی مرکز ثقل اجسام جامد، مورد تقدیر کلاویوس یسوعی قرار گرفت. در این ضمن پدرش تهیدست شد و گالیله خود را مجبور دید که معاش خود را شخصات تهیه کند. از این لحاظ در پیزا، فلورانس و پادوا درصدد یافتن کاری برآمد، ولی او را به سبب آن که زیاد جوان بود نپذیرفتند. در سال 1589م هنگامی که به اتفاق دوستی میخواست به قسطنطنیه برود شنیده که کرسی ریاضیات در پیزا خالی مانده است. از این رو ناامیدانه تقاضا کرد که این شغل را به او بدهند. گالیله در این زمان 25سال داشت کاری که به او دادند برای مدت سه سال با سالانهای ناچیز بود که برای معاشش کفایت نداشت اما میتوانست استعداد خود را نشان دهد. گالیله مردی نسبتا سرکش بود، زیرا از روی کرسی استادی خود بیدرنگ جنگی را علیه فیزیک ارسطو آغاز کرد. بنابر گفتهی این دانشمند یونانی «حرکت توده ای از طلا یا سربف یا هر جسم وزین دیگری، به طرف پایین به نسبت حجم آن سریعتر است». لوکوتیوس ولئوناردو داوینچی همان عقیده را داشتند حتی در روزگار باستان (130ق م) هیپارخوس عقیدهی ارسطو را «در مورد اجسامی که بر اثر وزن به طرف پایین کشیده میشوند» مورد تردید قرار داده بود، ویوآنس فیلوپونوس (533م) ضمن تفسیر گفتهی ارسطو، به این نتیجه رسیده بودکه اختلاف زمان سقوط دو جسمی که یکی از آنها دو برابر دیگری وزن دارد «یا هیچ یا غیرمحسوس است» در اینجا به قصهای مشهور و قابل بحث میرسیم که برای نخستین بار در یک شرح حال گالیله به قلم دوستش ویویانی در سال 1654م (یعنی دوازده سال پس از مرگ گالیله) نوشته شده است و بنا بر ادعای او متکی بر گفته ی خود گالیله است: «علیرغم وحشت همهی فیلسوفان بسیاری از نتیجههای ارسطو توسط گالیله در نتیجهی آزمایشها و برهانهای واقعی رد شدند... یکی از آنها این بود که اگر اجسام متحرکی که از یک ماده و دارای وزنهای مختلف باشند از یک محیط بگذرند، سرعت خود را نسبت به وزن خود بنابر گفتهی ارسطو نگاه نمیدارند، بلکه همگی با سرعت واحد حرکت میکنند. وی این موضوع را با آزمایشهای فراوان، از بالای برج پیزا در حضور سایر استادان و فیلسوفان و همهی دانشجویان بارها به اثبات رسانید.... وی منصب استادی خود را با چنان شهرتی حفظ کرد که بسیاری از فیلسوفان یعنی رقبایش که به او حسد میبردند، به مخالفت با او برخاستند». در نوشتههایی که از گالیله به جای ماندهاند، خود او سخنی از آزمایش برفراز برج پیزا به میان نمیآورد. دو تن از معاصرانش که در سالهای 1612 و 1641 م با انداختن اشیای مختلف از فراز برج مذکور آزمایشهایی کردند و آنها را گزارش دادند. از آزمایش گالیله سخنی نمیگویند. بعضی از دانشمندان آلمانی و آمریکایی قصه و یونانی را افسانه دانسته اند. مطلبی که دربارهی حسادت استادان همکار او در پیزا گفته شده است نیز مسلم نیست. گالیله آن دانشگاه را در تابستان 1592 م ترک گفت، شاید کرسی عالیتری با حقوق بیشتری به او پیشنهاد کرده بودند. در سپتامبر همان سال میبینیم که گالیله در دانشگاه پادوا مشغول تدریس هندسه، مکانیک، و ستارهشناسی است. خانه خود را به صورت آزمایشگاهی درآورده است و دانشجویان و دوستانش به دیدن آن میروند. گالیله از ازدواج احتراز کرد، ولی معشوقهای گرفت که برای او سه کودک آورد. وی در این هنگام تحقیقات و آزمایشهایی به عمل آورد و آنها را فقط در اواخر عمر در کتابی تحت عنوان گفتگو دربارهی دو علم جدید یعنی دو مبحث سکون و حرکت نوشت. گالیله فناناپذیری ماده را تأکید کرد. همچنین اصول اهرم و قره قره رابه صورت قانون درآورد و نشان داد که سرعت اجسامی که به طور آزاد سقوط میکند به میزان یکنواختی افزایش مییابد. با سطحهای مورب آزمایشهای بسیاری انجام داد و اظهار داشت که اگر جسمی از روی سطحی به طرف پایین غلطت بخورد، در روی سطح مشابهای تا ارتفاعی مساوی به اندازهی سقوطش بالا خواهد رفت مگر آن که مقاومتی بر اثر اصطکاک یا موانع دیگر در میان باشد و قانون جبر را به دست آورد که نخستین قانون حرکت است و به اسم اوست. و آن این است که جسمی که از تاثیر نیروهای خارجی برکنار باشد ساکن است یا حرکت مستقیمالخط متشابه دارد. سپس نشان داد که اگر جسمی در جهت افقی پرتاب شود تحت تاثیر سرعت اولیه و وزن خود، بر مسیری سهمی شکل حرکت و به زمین خواهد افتاد. گذشته از این نتهای موسیقی را طولهای موج هوا دانست و نشان داد که کوتاهی و بلندی یک نت مربوط به تعداد ارتعاشات زه مرتعش شده در زمان معینی است. به عقیدهی او تنها هنگامی همصدا و هماهنگ شنیده خواهند شد که نوسانهای آنها نظمی موزون به گوش بخورند. تنها خواصی از ماده مربوطه به مادهاند که مانند امتداد وضع، حرکت و جرم مخصوص از لحاظ ریاضی قابل اندازهگیری باشند. همه خواص دیگر مانند صدا، مزه، بو، و رنگ«فقط با هوشیاری رابطه دارند، اگر موجود زنده از میان برود همهی این خواص از میان خواهند رفت». وی امیدوار بود که این «خواص ثانوی» به موقع خود به خواص فیزیکی ابتدایی ماده و حرکت تجزیه شوند و از لحاظ ریاضی قابل اندازهگیری باشند.
|
|
|
|
مطالب دیگر این شماره
|
|
|
|
شما در اینجا قرار دارید :
شماره : |
شماره 546 |
تاریخ : |
هفدهم دی ماه هزاروسیصد و نود وسه |
سال : |
1393 |
|
|
|
پر بازدید ها |
|
|
پیوند ها |
|
|
|
|