انگیزه ی علم جویی – قسمت اول

بیگ بنگ: نوشتن مقاله ای در این باره بس دشوار است، زیرا باید مراقب بود که پیش پا افتاده و تکراری از کار در نیاید. علت این دشواری هم گوناگونی و گستردگی انگیزه های تک تک دانشمندان است.

fantasy-planets-1440x900به گزارش بیگ بنگ، انگیزه هایی به ناگزیر متفاوت با گوناگونی سلیقه ها، خلق و خوها، نگرش های متفاوت دانشمندان به جهان؛ وانگهی همین انگیزه های گوناگون هم در مدت زندگانی دانشمندان دستخوش تغییرات فراوان میشود. به راستی که پیدا کردن یک مخرج در میان این همه تنوع و تفاوت،کاری است سخت و شوار. آخر این مخرج مشترک در کجاست؟ من مسئله را طرح میکنم اما به تآملاتی(شاید گسسته) در زندگی و کار بعضی از دانشمندان بزرگ گذشته اکتفا میکنم.در هر جا که لازم شود، سخن خود را بر آنچه ایشان خود گفته یا نوشته اند مبتنی میکنم، اما تآمل در انگیزه ها و نگرشهای مردان بزرگ، با دشواری های شگرفی از نظر انتقال منظور همراه است. سخنان خود را با نقل قولی و روایتی شروع میکنم.

در صفحات آخر رمان قبل از ماجرا، اثر تورگنیف، با سخنی روبرو می شویم از دهان شخصیتی خاموش اما انتقاد ناپذیر به نام اینساروف: “از دیگران که حرف می زنیم، چرا خودت را قاطی می کنی.” این از نقل قول، اما روایتم گفتگویی است میان فرمی و مایورانا در نیمه ی دهه ی ۱۹۲۰ که اتفاقا هر دو هم بیست و اندی بیشتر سن نداشتند.(این گفتگو را کسی برایم نقل کرد که خود شخصا شاهدش بود.)
مایورانا: دانشمندانی هستند که هر پانصد سال یکبار”می آیند”، مثل ارشمیدس و نیوتن؛ دانشمندانی هم هستند که در هر قرن یکی دو بار می آیند، مثل اینشتین و بور.
فرمی: پس من چند سال به چند سال می آیم، مایورانا؟
مایورانا: عاقل باش، انریکو! من درباره ی خودمان که نمی گویم، درباره ی اینشتین و بور می گویم.

خب، من هم چون کاملا درباره ی دانشمندانی از زمره ی اینشتین، نیلز بور، انریکو فرمی و … صحبت میکنم باید عاقل باشم. در بحث راجع به انگیزه هایی که آدمی را به تعقیب هدفهای علم وا می دارد، هیچ نمونه ای بهتر از یوهانس کپلر نیست، زیرا کپلر در چهار راه بزرگی ایستاده بود که در آن علم جزمیات را از اندام خود می شست و راه را برای نیوتن آماده می کرد. کپلر پرسش هایی کرد که قبل از او هیچ کس حتی کوپرنیک نکرده بود. قوانین کپلر با مفروضات قبلی درباره ی مدار ستارگان تفاوت کیفی دارد. اعلام اینکه مدار سیارات “بیضوی”است، به اصلاحاتی که پیشینیان کپلر می جستند هیچ شباهتی نداشت. کپلر در تحلیل حرکت سیارات دل مشغول مسائل هندسی نبود، بر عکس سرگرم مسائلی بود چون: منشآ حرکت سیارات چیست؟ حالا که طبق طرح کوپرنیکی خورشید در مرکز منظومه ی شمسی قرار دارد، نباید این واقعیت را در حرکت و مدار خود سیارات پی گرفت؟

Keplerکه این مسائل از چارچوب های شناخته شده ی هندسی فراتر می رفت و در عرصه ی فیزیک جای می گرفت. کپلر از همان آغاز دریافت که کلید حرکت سیارگان را باید در مطالعه ی دقیق مدار مریخ جست، زیرا مدار مریخ بیش از مدارهای دیگر “غیر دایروی” است. همین مدار مریخ بود که کوپرنیک را شکست داده بود. وانگهی، تحلیل رصدهای دقیق تیکو براهه را می بایست گام نخست به حساب آورد. به گفته ی کپلر:« خموشی پیشه کنیم و به تیکوبراهه گوش فرا دهیم که سی و پنج سال از عمر خویش را وقف رصدهایش کرد…..من فقط به تیکو خدمت خواهم کرد. اوست که نظم و آرایش مدارها را بر من مکشوف خواهد کرد… تیکو بهترین رصدها را دارد و از این رو می توان گفت که مصالح بنای عمارت نو را در دست دارد…”.”به نظرم به تبع مشیت خداوندی بود که من درست موقعی وارد شدم که لونگومونتانوس درباره ی مریخ مطالعه می کرد. زیرا فقط مریخ است که ما را به رخنه گری در رازهای نجوم توانا می گرداند، وگرنه این رازها برای همیشه از ما پنهان می ماند…»

کپلر برای دستیابی به رصدهای تیکوبراهه که آن همه مورد نیازش بود به جزئیات و ترفندهای عجیبی متوسل شد. گزافه نیست که بگوییم که مرتکب سرقت هم شد.خودش چنین می گوید: « اقرار میکنم که وقتی تیکو در گذشت فورا از غیبت یا غفلت ورثه استفاده کردم تا رصدهای او را بدست آورم یا حتی غصب کنم..» کپلر پس از آنکه رصدهای تیکو براهه را به چنگ آورد همواره از خود می پرسید: اگر واقعا خورشید مبدا و منشاء حرکت سیارات باشد، این امر در حرکت خود سیارات چگونه متجلی می شود؟ وی متوجه شده بود که مریخ وقتی به نزدیک ترین فاصله اش از خورشید می رسد قدری سریعتر از موقعی حرکت می کند که در دورترین فاصله اش تا خورشید قرار می گیرد. به یاد ارشمیدس افتاد و مساحتی را که بردار شعاعی وصل کننده ی خورشید به مکان لحظه ای مریخ در حرکت این سیاره بر مدارش، طی می کرد بدست آورد.

کپلر خودش چنین نوشت:« چون می دانستم که بی نهایت نقطه در مدار است، بنابراین بی نهایت فاصله (تا خورشید) وجود دارد، به ذهنم رسید که مجموع این فاصله ها در مساحت مدار محصورند، زیرا به یادم آوردم که ارشمیدس نیز به همین طریق، مساحت دایره را به بی نهایت مثلث تقسیم کرده بود.» بدین گونه بود که کپلر در ژوئیه ی ۱۶۰۳ قانون مساحت های خود را ابداع کرد. این دومین قانون از سه قانون بزرگ او در طبقه بندی نیوتن بود؛ کپلر برای به نتیجه رساندن کارش پنج سال زمان صرف کرد، زیرا قبل از انتشار موستریوم کوسموگرافیکوم(راز کائنات) در سال ۱۵۹۶،در همانند سازی پنج شکل منظم با شش سیاره ی شناخته شده ی روزگار خودش در جستجوی چنین قانونی بود. قانون مساحتها البته تغییر سرعت در مدار را نشان می دهد اما شکل مدار را نه، کپلر یک سال قبل از بیان نهایی قانون مساحتها، در واقع دایروی بودن مدار سیارات را باطل دانسته بود. وی در اکتبر سال ۱۶۰۳ نوشته بود: « نتیجه بسیار ساده است، نتیجه این است که مسیر سیارات دایره ای نیست، مسیر سیارات در دو طرف رو به درون و در دو طرف رو به بیرون انحنا می یابد، این منحنی بیضی نام دارد، در اصل مدار سیارات دایره ای نیست، بلکه شکل بیضوی دارد.»

keplerschen_gesetze_titelکپلر بعد از آنکه نتیجه گرفت مدار مریخ بیضوی است، سه سال دیگر وقت صرف کرد تا قطعا بگوید که مدار سیاره بیضی است. بعد از آن نوشت:« چرا پرده پوشی کنم؟ حقیقت طبیعت که طردش کرده بودم، دزدانه و با جامه ی مبدل از در پشتی دوباره وارد شد تا قبولش کنم. به عبارت دیگر معادله ی اصلی را کنار گذاشتم و به سراغ مدل بیضوی برگشتم به این تصور که این فرضیه ی دیگری است، حال آنکه همان طور که در فصل بعد نشان خواهم داد هر دو یکی اند…تا سر حد جنون اندیشیدم و به جستجوی علتی رفتم که بدانم چرا سیاره مدار بیضی را ترجیح می دهد، بر مدار من!…آه که چه مرغ ابلهی بودم! »

سرانجام در سال ۱۶۰۸ کتاب جاودانه ی کپلر به نام آسترونومیا نووا(اخترشناسی جدید) منتشر شد. ۱۰ سال دیگر هم گذشت تا کپلر قانون سوم خود را نیز کشف کرد: مربع نسبت زمان حرکت انتقالی هر دو سیاره ای برابر است با مکعب نسبت فاصله ی متوسط آنها تا خورشید. این قانون در کتاب آرمونیکه موندی(هماهنگی جهان) آمده است که در سال ۱۶۱۸ منتشر شد. کپلر کشف خود را چنین شرح می دهد:« اگر تاریخ دقیقش را بخواهید در ۸ مارس این سال یعنی ۱۶۱۸ بود که حل مسئله به ذهنم رسید، اما دستم نحس بود و هنگامی که با محاسباتم امتحان کردم آن را نادرست یاقتم و رد کردم. سرانجام همین راه حل بار دیگر در پانزدهم مارس به ذهنم رسید و با یورشی دیگر بر تاریکی فکرم چیره شد، این بار با دانسته هایی که طی ۱۷ سال کار پر زحمت با رصدهای تیکو بدست آورده بودم چنان مطابقتی داشت که در ابتدا فکر کردم خواب می بینم.» به این ترتیب، کپلر در جستجوی طولانی و پر عذاب خود برای رسیدن به جام مقدس به پایان راه رسید. «« چشمگیرترین جنبه ی علم جویی کپلر ثبات او در راهی بود که در پیش گرفته بود.»»

نویسنده: محمد پرگلی / سایت علمی بیگ بنگ

منابع بیشتر:

مجله دانشمند مهر ۱۳۶۹
مقاله ی پروفسور چاندراشکر – پژوهشکده ی علوم هند در بنگلور فوریه ی ۱۹۸۵ به مناسبت پنجاهمین سالگرد تاسیس فرهنگستان علوم هند _ترجمه ی رضا رضایی

image_pdfimage_print
(22 نفر , میانگین : 4٫64 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=24015
محمد پرگلی

محمد پرگلی

نویسنده این مطلب : محمد پرگلی، در رشته ی کارشناسی شیمی کاربردی در حال تحصیل میباشد. علاقمند به علوم مختلف از جمله فيزيك و ریاضیات می باشد و در زمینه ی نگارش مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *