سرعت نور، چالش ها و نظریه ها

 

مقدمه

نور و مسائل مربوط به آن همواره یکی از مباحث مهم و مورد توجه فیزیکدانان بوده و هست. نحستین تلاش های علمی در این زمینه از زمان گالیله آغاز شد. وی به اتفاق همکارش برای اندازه گیری سرعت نور اقدام کردند. روش کار به این طریق بود که همکار گالیله در حالیکه فانوسی در دست داشت بالای تپه ای ایستاده بود و گالیله بالای تپه ای دیگر. هر دو با خود فانوسی داشتند که روی آن را پوشانده بودند. دستیار وی به مجرد آنکه نور گالیله را می دید، با برداشتن پرده از روی فانوس خود به گالیله علامت می داد. گالیله این آزمایش را با فواصل بیشتر و بیشتر تکرار کرد، اما نتوانست اختلاف زمانی بین برداشتن پرده از روی فانوس خود و دستیارش به دست آورد و سرانجام گفت که سرعت نور خیلی زیاد است .

نخستین بار سرعت نور در سال 1676 توسط رومر (Romer) با استفاده از ماه گرفتگی محاسبه شد و معلوم گشت که سرعت نور نیز محدود است. عددی را که رومر به دست آورد 215 هزار کیلومتر بر ثانیه بود. این عدد آنقدر بزرگ بود که معاصران وی آن را باور نمی کردند در سال 1726 برادلی با استفاده از تغییر وضعیت ستارگان نسبت به زمین سرعت نور را محاسبه کرد و عدد سیصد هزار کیلومتر بر ثانیه را به دست آورد.

نخستین بار فیزیو با ستفاده از روش غیر نجومی و اصلاح روش گالیله سرعت نور را اندازه گیری کرد و مقدار آن را سیصد و سیزده هزار کیلومتر بر ثانیه به دست آورد. تمام این نتایج به صورت تجربی به دست آمده بود و از پشتوانه ی نظری بی نصیب بود و استناد به این اندازه گیری نمی توانست به یک نتیجه ی جهان شمول برسد. به عنوان نمونه آیا اندازه ی سرعت های به دست آمده زمینی و سماوی باید یکسان باشد یا خیر؟

در دهه ی 1860 کلارک ماکسول با استفاده از قوانین الکترومغناطیس که خود معادلات آن را نوشته بود دیدگاهی کلی و جهان شمول در مورد سرعت امواج الکترومغناطیسی که نور بخش کوچکی از آن بود، ارائه کرد.

امواج الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی که بطور نظری در سال 1864 توسط معادلات کلارک ماکسول پیشگویی شد، نشان داد که سرعت انتشار این امواج در خلاء از رابطه ی زیر به دست می آید:

همچنانکه رابطه ی بالا نشان می دهد، سرعت نور (امواج الکترومغناطیسی) در خلاء ثابت است. اما سرعت ثابت امواج الکترمغناطیسی بایستی نسبت به یک دستگاه مقایسه می شد، و این دستگاه همان دستگاه اتر بود. یعنی اتر ساکن مطلق فرض می شد و تمام اجسام نسبت به آن در حرکت بودند و سرعت امواج الکترومغناطیسی و در حالت خاص سرعت نور نسبت به اتر ثابت بود. این نظریه در حالی شکل گرفت که نسبیت گالیله ای نیز معتبر و بی نقص تصور می شد. بنابراین اگر سرعت نور نسبت به یک دستگاه لخت c باشد و دستگاه با سرعت v نسبت به اتر در حرکت باشد، در آنصورت سرعت نور نسبت به اتر w برابر خواهد شد با :

w=c+v

چنانچه نور در جهت مخالف دستگاه حرکت کند، آنگاه خواهیم داشت :

w=c-v

بر این اساس ماکسول به فکر محاسبه سرعت حرکت منظومه ی شمسی نسبت به اتر افتاد. وی در سال 1879 طی نامه ای که برای تاد در آمریکا نوشت، طرحی را برای اندازه گیری سرعت حرکت منظومه ی شمسی نسبت به اتر پیشنهاد کرد. یک آمریکایی به نام مایکلسون این طرح را دنبال کرد و برای انجام آزمایش تداخل سنجی نیز ساخت و در سال 1880 آزمایش کرد.

آنچه ازآزمایش مایکلسون به دست آمد بسیار گیج و ناراحت کننده بود. اولین فکری که قوت گرفت این بود که باید اشکال از معادلات ماکسول باشد که تنها بیست سال از عمر آن می گذشت. یعنی باید آنها را طوری تغییر داد تا با نسبیت گالیله ای سازگار باشد. اما آزمایش فیزو و سایر نتایج حاصل از حرکت نور و امواج الکترومغناطیسی آنها را تایید می کرد.

هر تلاشی که برای توجیه علت شکست نتیجه ی آزمایش مایکلسون انجام می دادند، با شکست رو به رو می شد. در این میان دو نظریه از بقیه حالب تر به نظر می رسید.

یکی کشش اتری که به موجب آن جارجوب اتر بطور موضعی به کلیه ی اجسام با جرم محدود متصل است. این نظریه هیچ اصلاحی را در قوانین نیوتن، نسبیت گالیله ای و معادلات ماکسول لازم نمی دانست. اما این نظری با کجراهی نور ستارگان ناسازگار بود.

نظریه دوم نظریه گسیلی بود که طبق آن معادله های ماکسول را باید طوری اصلاح می کردند که سرعت نور با سرعت چشمه ی صادر کننده بستگی داشته باشد. این نظریه نیز با نور واصل از ستارگان دوتایی ناسازگار بود.

در این اثنا انیشتین نظریه ی انقلابی نسبیت را ارائه کرد. مسئله نسبی بودن سرعت ، از نظر انیشتین ، تا جاییکه به اعتبار اصل نسبیت مربوط می شد به اتر و حرکت سوقی ربطی نداشت. طبق اصل نسبیت : قوانین طبیعت در تمام چارچوب های مرجع لخت یکسان اند. انیشتین پس از مطرح کردن اصل نسبیت ، به دو اصل موضوع بنیادی زیر پرداخت:

1- قوانین فیزیکی در تمام دستگاه های لخت یکسان است.

2 - سرعت نور در خلاء ، در هر چارچوب لختی که اندازه گیری می شود با صرفه نظر از حرکت منبع نور ، معادل c است.

اصل موضوعی دوم انیشتین ، در واقع اندیشه مکانیکی نیوتنی و سینماتیکی گالیله ای را رد می کند . طبق اصول سینماتیک ، اگر دو جسم متحرک با سرعت ثابت ، در حال حرکت به سمت یکدیگر باشند ، سرعت هر یک از آن ها در نقطه بر خورد ، برابر با مجموع سرعتشان است.

اما درنسبیت انیشتین اینگونه نیست . اگر در نقطه ای نوری را گسیل کنیم ، ناظر ساکن و ناظر متحرک که با سرعت v در حال حرکت به سمت منبع است ، سرعت نور را c محاسبه می کنند.

نسبیت علاوه بر آنکه بخوبی توانست علت شکست نتیجه ی آزمایش مایکلسون را توجیه کند، از تمام آزمایش های مربوط به آن نیز با موفقیت بیرون آمد. علاوه بر آن به نتایج گرانقدری رسید که همه ی اندیشه بشریت را تحت ناثیر قرار داد.

همجنانکه که در بالا بیان شد، ثابت بودن سرعت نور به عنوان یک اصل موضوع مطرح شده است. اصول موضوع در هر زمینه ی علمی دارای این ویژگی هستند که اعتبار خود را تا زمانیکه با مورد نقض رو به رو نشده اند، حفظ می کنند و به محض مواجه با یک تناقض از اعتبار ساقط می شوند. ار آن جاییکه فیزیک یک دانش تجربی است، الزاماً بایستی ابطال اصولش نیز بر پایه تجربه باشد.

علاوه بر مشاهدات تجربی که می تواند اصول موضوعی را به چالش بکشد، سازگاری این اصول با سایر نظریه هایی که قادر به توجیه پدیده های فیزیکی هستند نیز از اهمیت خاصی برخور دار است. تجارب کیهانی دهه ی 1970 به بعد اصل ثابت بودن سرعت نور را با مشکل جدی مواجه ساخته است که در زیر به برخی از آنها اشاره می شود.

سرعت نور ثابت نیست

تئوری جدیدی که دانشمندان استرالیایی مطرح کرده‌اند و سرعت نور را ثابت نمی‌دانند مهمترین تئوری فیزیک نوین یعنی نسبیت انیشتین را از اریکه قدرت به پایین می‌‌کشد.

تیم فیزیک‌دانان دانشگاه مک کواری سیدنی در استرالیا به ریاست پال دیویز Paul Davies احتمال آن که سرعت نور طی میلیاردها سال کندتر شده باشد را مطرح ساخته‌اند. در این صورت فیزیکدانان باید در مورد بسیار از فرضیه‌ها و تئوریهای پایه بویژه در مورد قوانین حاکم بر عالم تجدید نظر کنند. دیویز در مصاحبه با رویتر گفت: «معنی این تئوری جدید آن است که باید از خیر تئوری نسبیت و فرمول E=mc2 و این جور چیزها بگذریم البته نه به این معنی که کتابها را در این مورد دور بیندازیم؛ همیشه تحولات علمی تئوریهای قدیمی‌تر را در خود هضم می‌‌کند‌».

نتایج تحقیقات این تیم در مجله نیچر Nature به چاپ رسیده است. جان وب اختر شناس دانشگاه نیوساوث ویلز با ارائه تئوری خود براساس شواهدی که به دست آمده است ادعا می‌‌کند که سرعت نور می‌‌تواند ثابت نباشد، که این موضوع معمای لاینحلی را پیش روی فیزیکدانان و اخترشناسان قرار داده است. براساس یافته‌های وب، نوری که از کوثر- Quasar شی‌ء شبیه به ستاره در آسمان - در طی دوازده میلیارد سال سفر خود تا رسیدن به زمین فوتونهایی از سحابی بین ستاره‌ای دریافت کرده است که با فوتونهایی که تاکنون می‌‌شناختیم تفاوت دارد.

دیویز در توضیح یافته‌های وب می‌‌گوید: مشاهدات وب به معنی آن است که ساختار اتمهایی که از نور کوثر ساطع می‌‌شود تفاوت بسیار جزیی اما با اهمیت ساختار اتمهای انسان دارد. دلیل این تفاوت فقط می‌‌تواند از دو چیز ناشی شود: یا بخاطر سرعت نور و یا بخاطر تخلیه الکترونی (Electron Charge).

از سویی دو قانون در قوانین فیزیک کیهانی مطرح است که سالهاست مورد پرسش قرار گرفته است. براساس این دو قانون نه تخلیه الکترونی و نه سرعت نور قابل تغییر نیستند. اما باید برای مشاهدات وب توضیحی داد: یا این مشاهدات اشتباه است و یا یکی از دو قانون ثبات سرعت نور و یا تخلیه الکترونی قابل تکیه نیست. تیم دیویز بنا را براین گذاشتند که مشاهدات وب درست بوده و یکی از این دو قانون ممکن است آنطور که تصور می‌‌شد غیرقابل تغییر نباشد.

به این ترتیب این تیم به مطالعه سیاه چاله‌ها روی آوردند. سیاه چاله‌ها توده‌های عظیم و اسرارآمیزی هستند که ماده را می‌‌بلعند و حتی نور نیز از چنگال این مکنده در امان نیست. اگر قرار باشد به قانون دوم ترمودینامیک- که خود یک دگماتیسم دیگر در فیزیک است- اعتقاد داشته باشیم در این صورت تغییر در قانون ثبات تخلیه الکترونی قانون دوم ترمودینامیک را در هم خواهد ریخت به همین دلیل یک گزینه باقی ماند و آن بررسی امکان متغیر بودن سرعت نور است.

گرچه هنوز مطالعات به اندازه کافی نیست و مشاهدات وب از نور کوثر برای درهم ریختن تئوری‌های موجود کافی نیست اما مطالعه در این زمینه از چندی پیش آغاز شده است. ا ز جمله می‌‌توان به مقاله‌هایی که در مجله Physical Review Letters منتشر شده مراجعه کرد و گرچه بسیاری از وفاداران به تئوریهای موجود سعی دارند مشاهدات وب و دیویز را اشتباه مشاهده‌ای و اشتباه محاسباتی و آماری جلوه دهند، اما بحثی که در این زمینه آغاز شده است روز به روز دامنه‌دارتر می‌‌شود و به همان اندازه‌ای که خود کیهان سئوالات لاینحل باقی گذاشته مشاهدات اخیر نیز بسیاری از تئوریها را به چالش کشانده است.

در این وضعیت باید روشن شود به چه چیزهایی از تئوری گذشته می‌‌توان تکیه کرد و باید دید تئوریهای جدید از عهده پاسخگویی به بسیاری از پرسشها بر می‌‌آیند یا خیر. در واقع از نظر دیویز همان بلایی که تئوری نسبیت انیشتین و فیزیک کوانتوم بر فیزیک قرن نوزدهم وارد آورد حالا خود شاهد آن خواهد بود که تئوریهای جدید پایه و اساس این تئوریها را متزلزل خواهد کرد. حداقل دستاورد این مشاهدات این است که در بررسی ساختار کیهان و این که از کجا نشأت گرفته و به کجا تکامل پیدا می‌‌کند یک گام رو به جلو برداشته شده است.

تئوری نسبیت می‌‌گوید که سرعت هیچ چیز از نور فراتر نمی‌رود (سرعت نور در خلأ، تقریباً000ر300 کیلومتر در ثانیه است). آرزوی انسان فراتر رفتن از این سرعت است و این آرزوها در فیلمهایی مثل "Star Trek" انعکاس یافته‌اند. حتی اگر انسان ابزاری بسازد که بتواند با سرعت نور حرکت کند برای عبور از کهکشان راه شیری یکصدهزار سال وقت لازم است.

منابع :

http://www.abc.net.au/lateline/stories/s347215.htm

http://www.bbc.co.uk/persian/science/020814_h-si-theory.shtml

افلاطون

  این هم واسه کسایی که دوست دارند بیشتر با زندگی دانشمند ها آشنا بشند .امیدوارم با خوندن این مطلب انگیزه هاتون بیشتر بشه و به خودتون ایمان بیارید که شما هم میتونید..................

                                                             

افلاطون ( Plato )

افلاطون در سال 427 قبل از در خانواده ای اشرافی به دنیا آمد. در 18 سالگی با سقراط آشنا شد و مدت 10 سال را به شاگردی سقراط به سر برد. بعد از اعدام سقراط یک سلسله سفر را آغاز کرد که در طی این سفرها از نقاط مختلفی از جهان نظیر مصر و سیسیل و فلسطین دیدن کرد که در این سفرها با اندیشه های متفاوتی آشنا شد که تاثیر آنها در افکار افلاطون هویدا است.هنگامی که افلاطون به آتن بازگشت 40 سال داشت. در این زمان بود که مدرسه معروفش را به نام آکادمی تاسیس کرد. این مدرسه را می توان اولین دانشگاه محسوب کرد که در آن دروسی نظیر فلسفه ریاضیات و نجوم تدریس می شد.

برای مطالعه افلاطون یقینا بهترین منبع همان آثار اوست که در قالبی ادبی نوشته شده اند. با مطالعه این آثار به راحتی می توان به قریحه ادبی افلاطون پی برد. مهمترین و در عین حال کاملترین اثر افلاطون کتاب جمهوریت است. که او در این کتاب در باره مسایل فلسفی مختلفی سخن رانده است از اخلاق گرفته تا ساسیت و هنرو تربیت و مابعد الطبیعه سخن رانده است.

با مطالعه نوشته های افلاطون می توان به سیر افکار او پی برد. کتب وی را می توانیم بر اساس دوره ای از زندگی که افلاطون اقدام به نگارش آن کرده است به سه دسته تقسیم بندی نماییم.

دسته اول کتب و رسالاتی هستند که در دوران جوانی او نگاشته شده اند. نوشته های این دوران اکثرا دیالوگهایی بدون نتیجه گیری هستند. سمت و سوی نوشته های این دوران مربوط به فعالیت های تربیتی است.

آثار دوره میانسالی بر خلاف دوره جوانی حاوی دیالوگهایی با نتیجه گیری است. درآثار این دوره است که مسایل اساسی فلسفه فلاطون نظیر ایده و مثل مطرح می گردد . اثر برجسته افلاطون در این دوره جمهوریت است.

و بالاخره آثار دوران کهولت افلاطون که می توان آنها را آثار دوران پختگی و اصلاح آثار قبلی دانست .برای مثال از آثار این دوره می توان به قانون و نوامیس اشاره کرد.

افلاطون در فلسفه راه استادش سقراط را دنبال کرد. بدین معنا که دغدغه اصلی او انسان بود و از فلاسفه طبیعی دور شد.اوقسمت زیادی از تلاش خود را معطوف به حل مسایلی نظیر اخلاق حق و عدالت کرد. او در جمهوریت مباحثه سقراط و شخص جدلی را به تصویر می کشد که سقراط و آن شخص در باره و معنا و مفهوم عدالت بحث می کنند. سقراط آن شخص به تعریف کردن مفهوم عدالت وامی دارد . که در نهایت آن شخص مجبور می شود که بگوید: حق در قدرت است و عدالت در نفع قویتر(نظیر بعضی از تعابیر نیچه). سپس وی از سقراط می خواهد که او نیز تعریفش را ارایه دهد که سقراط به نوعی از ارایه دادن تعریف طفره می رود و چنین پاسخ می دهد که عدالت نوعی رابطه سالم بین افراد در اجتماع است. بنابراین مطالعه آن به عنوان بخشی از جامعه و اجتماع راحت تر است. همانند اینکه بوسیله توصیف یک جامعه سالم توصیف یک فرد سالم راحتر می شود.

افلاطون به این شکل حل مسئله اخلاق و عدالت را به اجتماع و به تبع آن مسایل سیاسی آن اجتماع مربوط می کند. در اینجاست که کم کم با فلسفه سیاسی افلاطون که از نکات برجسته هنگام مطالعه افلاطون است مواجه می شویم. او پس طرح مسایلی مانند اینکه حرص و طمع و یا برتری جویی سبب می شود که افراد و جوامع انسانی مدام با هم در کشمکش باشند . به این نتیجه می رسد که ابتدا باید انسان را از لحاظ روانشناختی مورد بررسی قرار دهد تا بوسیله آن به پی ریزی جامعه ای ایده آل نایل گردد.

در روانشناسی افلاطون رفتار های انسان از سه منبع میل و اراده و عقل سرچشمه می گیرد .میل انسان شامل مواردی نظیر تملک شهوت غرایز می شود. مرکز امیال نیز در بدن شکم است.هیجان هم مواردی مانند شجاعت قدرت طلبی و جاه طلبی را در برمیگیرد. عقل نیز مسئول مواردی نظیر اندیشه و دانش و هوش است. منابع ذکر شده هم در افراد مختلف دارای درجات متفاوتی است. مثلا در بازاریان و کسبه عموم مردم میل است که نقش اصلی را در زندگی بازی می کند و در جنگجویان و لشگریان هیجان نقش اصلی را بر عهده دارد. و عقل نیز پایه رفتار حکما ست.

بعد از این مقدمات افلاطون شروع به ترسیم جامعه آرمانیش می کند و برای ایجاد آن راهکاری هم ارایه می دهد. آرمانشهر او جامعه ایست که درآن هر کس با توجه به ذاتش یعنی همان منابع رفتاری که در فوق ذکر شدند در جای خودش قرار گرفته باشد مثلا کسی که میل در او بالا باشد فقط مشغول کسب و کار خود شود و در کار سیاست دخالت نکند یا کسی شجاعت و هیجان او در درجه ای بالا قرار داشته باشد شغلش در جامعه نظامی باشد. در آرمانشهر افلاطون سزاوارترین گروه برای حکومت فلاسفه هستند که در آنها عنصر عقل در درجه بالایی قرار دارد(نوعی از نخبه گرایی). اینجاست که افلاطون نیز مانند سقراط تمایلش را به آریستوکراسی (حکومت اشراف)نشان داده و به عناد با دموکراسی بر می خیزد.البته باید توجه داشت که اشراف یا شریفترین مردم برای حکومت الزاما کسانی نیستند که دارای قدرت و ثروت اند. بلکه باید این افراد دارای حکمت باشند تا شایستگی لازم را برای حکومت داسته باشند. و اما راهکار افلاطون برای تشکیل آرمانشهرش:

ابتدا باید کودکان زیر 10 سال را جمع کرد و آموزش همگانی آنها را شروع کرد این آموزشها شامل مواردی مانند موسیقی ورزش و تعالیم مذهبی می شود.در این میان تعالیم مذهبی بر مبنای دین تک خدایی از اهمییت خاصی بر خوردارد است .افلاطون می خواهد از مذهب به عنوان عاملی برای کنترل توده های مردم استفاده کند به عقیده او اعتقاد به یک خدای قادر و مهربان و در عین حال قهار باعث می شود که کنترل رفتارهای مردم راحت تر شود و گرایش آنها به طرف جرم و جنایت خود به خود کم شود. این آموزشها تا سن 20 سالگی ادامه خواهند یافت. سپس در این سن از کلیه آموزش دیدگان امتحانی گرفته خواهد شد به شکلی که در این امتحان اکثریت شرکت کنندگان حذف شوند. این اکثریت به کسب و کار و بازار و کشاورزی و... مشغول خواهند شد. تربیت قبول شدگان این امتحان تا سن 30 که زمان بر گزاری امتحانی دوباره است ادامه خواهد داشت .

مردود شدگان این دوره به مشاغلی نظیر سپاهیان و لشگریان را اشغال خواهند نمود . کسانی که این امتحان را نیز با موفقیت پشت سر بگذرانند آموزش آنها 5 سال دیگر هم طول خواهد کشید که در این 5 سال با مسایلی نظیر ریاضیات و فلسفه و ایده و مُثل افلاطونی سر خواهند کرد. با ایده و مُثل افلاطونی به زودی آشنا خواهیم شد. بعد از این 5 سال افراد آموزش دیده باید 15 سال را بین بقیه مردم بدون هیچ پشتوانه ای و به تنهایی زندگی کنند. که این نیز برای آنها نوعی امتحان محسوب می شود. بعد از از این 15 سال کسانی که این امتحان هم را با موفقیت یگذارنند آماده حکومت هستند.برای اینکه این افراد دچار فساد نشوند باید زندگی در سطح پایین و مانند سربازان داشته باشند. آنها از داشتن زن و فرزند اختصاصی محروم می شوند و زن و فرزند آنها اشتراکی خواهد بود تا مبادا به عشق به همسر و فرزند مانع وظیفه خطیر آنها گردد.

بدین شکل حکومت تشکیل می شود که حاکمان آن بدون هیچ گونه رای گیری به قدرت میرسند و در عین حال مناسب ترین افراد هم برای حکومت هستند. در این شیوه هیچ چگونه نزاع و درگیریی هم برای تصاحب حکومت اتفاق نخواهد افتاد.

از نظر افلاطون در چنین سیستمی است که حق و عدالت تحقق می یابند. زیرا هر کس بر حسب استعدادها و تواناییهایش در موقعیت مناسب خود قرار گرفته است و فرصت های محیطی بر ای افراد از طبقات مختلف یکسان است در حالی که در دیگر اندیشه های حتی اندیشه های پیشرفته امروزی نظیر لیبرال دموکراسی نیز چنین امکانی وجود ندارد.

از این جهت افلاطون به کلی با دموکراسی یونان مخالف است. افلاطون جامعه را به شکل پیکره ای انسانی در نظر می گیرد. که حکام فیلسوف سر آن هستند . و سینه آن را سربازان و لشگریان تشیکل می دهد.مردم عادی نظیر بازرگانان پیشه وران و کشاورزان هم شکم آن هستند.

به نوعی می توان گفت که افلاطون در اواخر عمر متقاعد شده بود که تشکیل دولت آرمانیش ممکن نیست. از این رو در کتاب قانون به تشریح دولتهای ناکامل می پردازد.معیار او برای طبقه بندی دول ناکامل نزدیکی آن دول به حکومت آرمانی اوست. او حکومت های ناکامل را بر اساس نزدیکی به آرمانشهرش به این دسته ها تقسیم بندی می کند: 1 تیموکراسی 2 الیگارشی 3 دموکراسی 4 جباری یا مستبد .

حکومت تیومکراسی حکومت متفاخران است حکومتی مانند اسپارت . این نوع حکومت معمولا در اثر زراندوزی طبقه حاکم تبدیل به حکومت الیگارشی می شود که حکومت توانگران و ثروتمندان است. در این حکومت پول معیار همه چیز است. سرانجام این نوع حکومت هم افزایش زراندوزی در جامعه و به تبع آن ایجاد جامعه ای دو قطبی و ایجاد شکاف های عظیم اجتماعی است .که سر انجام آن انقلابی است که به دموکراسی می انجامد. دمکراسی هم حکومتی است که در آن افراد غیر متخصص بسیاری به امر حکومت مشغول اند. علاوه بر آن گروههای مختلف اجتماعی در آن دایما بر سر تصاحب حکومت در رقابت و نزاع به سر می برند. پس از آنکه یکی از این گروهها موفق به تصاحب کامل قدرت شد خود به خود حکومت دموکراسی از بین رفته است و حکومتی مستبد و یا به عبارتی دیگر جبارانه جایگزین آن گشته است.

به نظر نگارنده این مطلب مهم ترین انتقادی که می توان به این جامعه آرمانی افلاطون وارد کرد این است که او تابلویی بی حرکت و منظم وماشین وار از جامعه ترسیم می نماید وتوجه کافی را به تغییر و تحول اجتماع و به خصوص افرادش را نمی کند. شاید بتوان گفت که در آرامان شهر افلاطونی فردیت افراد جامعه فدای تشکیل جامعه ای آرمانی می گردد.

شاید این دید افلاطون به جامعه از همان نظریه "مثل" که پایه ای فلسفی او را تشکیل می دهد ناشی شده باشد.می توان نظریه مثل افلاطون را به طور خلاصه بدین شکل شرح داد:

افلاطون نیز همانند هراکلیتوس و پارمنیدس همه دنیای اطرافمان را که به وسیله حواس از آن مطلع می شویم را دنیایی متحرک تغییرپذیر و فناپذیر می داند لذا او معتقد است دنیایی که ما بوسیله حواسمان درک می کنیم موضوع علم نیست و اصلا این دنیا کاملا واقعی نیست.

دنیایی که ما حس می کنیم دنیایی است محدود به زمان و مکان و در قید تحرک و تغییر پذیری پس حقایق واقعی واصیل نمی تواند شامل این دنیای محسوس ما باشد. ودر سطح بالاتری از آن قرار دارد. محسوساتی که ما ادراک می کنیم ظواهر و پرتوهایی از آن حقایق اصیل هستند. افلاطون به هر یک از این حقایق که در عالم بالاتری قرار دارند مثال یا ایده می گوید. مثال برای افلاطون کاملا حقیقی ومطلق ولایتغیر است .این مثالها یا مثل فراتر از ابعاد مکان وزمان هستند لذا تنها راه شناخت وبررسی آنها به کار بردن عقل وخرد است.

افلاطون به این شکل عالم را به دو قسمت عمده طبقه بندی می کند : قسمت اول دنیای محسوسات وظواهر که به وسیله حواس ادراک می شود و قسمت دوم عالم ایده ها و مثل که راه یافتن به آن بدون استفاده از عقل ممکن نیست. مثال معروفی که برای شرح مثل افلاطونی بیان می شود اسب مثالی است. ما ممکن است در طول زندگی خود اسبهای زیادی دیده باشیم. این اسبها از رنگها و نژادهای مختلفی بوده اند و احتمالا همه آنها با هم فرقهایی هر چند جزیی داشته اند. ولی ما در اینکه این موجودات اسب هستند و نه حیوانی دیگر مانند سگ شکی نداریم.دلیل این امر این است که در عالمی بالاتر مثال یا ایده ای حقیقی و کامل از اسب وجود دارد که اسبهایی که ما می بینیم از آن ایده اصیل سرچشمه و نشات گرفته اند. به بیان دیگر می توان اسب مثالی را به عنوان قالبی برای این اسبها محسوب کرد.

این طبقه بندی افلاطون از عالم گاهی ریزتر نیز می شود مثلا دنیایی که انعکاسهاو سایه ها یا رویاها توهمات می سازند دنیایی است که از درجه حقیقی بود پایین تر از دنیا محسوسات قرار دارد و یا بین دنیای محسوسات و دنیای ایده ها که حقیقی ترین است دنیای علم ودانش و ادراکات ریاضی قرار دارد. البته افلاطون در دنیای مثلی هم سلسله مراتب قایل است به این شکل که ایده های کوچک ایده های بزرگتر را می سازند که در نهایت منجر به تشکیل حقیقتی واحد یا خدا می شوند.

افلاطون به اثبات نظریه مثل خود نپرداخت و آن را در حد فرضیه باقی گزارد . به شکل که او وجود خدایش را هم قابل اثبات نمی داند و معتقد است که فقط با دیدن آثارش پی به وجود او می بریم ودر این زمینه بر اساس نظریه مثلش به همین مطلب اکتفا می کند که اگر گرایش به خیری ویا زیبایی وجود دارد پس خیر مطلق و زیبایی مطلقی هم باید وجود داشته باشد.

منبع :philosophers.atspace.com

ده آزمایش که جهان را متحول کرد .

 
1 - هاینریش هرتز و کشف امواج رادیویى

تاریخ: 1888

در سال 1888 یک جرقه سوسوزن در محیط تاریک آزمایشگاهى در آلمان نویدبخش شروع یک انقلاب فنى با ابعادى بى سابقه شد. هاینریش هرتز فیزیکدان 31 ساله در انستیتو فنى کالسروهه یک مدار الکتریکى به وجود آورده بود که در گوشه آزمایشگاهش جرقه زد و او جرقه دیگرى را در گوشه دیگر اتاق درست روبه روى آن مشاهده کرد. هرتز وجود امواج نامریى انرژى الکترومغناطیس را نشان داد که قادرند به سرعت نور حتى در فضاى خالى حرکت کند. وجود این امواج را فیزیکدان اسکاتلندى جیمز کلارک ماکسولى 15 سال پیش از آن پیش بینى کرده بود و از آن زمان تا به امروز به صورت اساس و پایه شبکه جهانى رادیو، تلویزیون و مخابرات دور درآمده است.

2 - استانلى میلگرام و اطاعت از قدرت

تاریخ: 1961

در ژوئن 1961 یک آگهى در روزنامه اى در ایالت کنکتیکات از خوانندگان دعوت به شرکت در یک مطالعه علمى درباره حافظه کرد. آگهى را یک پروفسور 27 ساله روانشناس در دانشگاه ییل به نام استانل میلگرام داده بود، ولى آزمایش مورد نظر واقعاً آن طور که در بادى امر به نظر مى رسید نبود. به کسانى که در این تجربه شرکت داشتند گفته شده بود که موضوع مورد نظر تاثیر تنبیه بر روى یادگیرى است و آ نها را به اتاقى هدایت مى کردند که مردى را در آنجا با سیم هاى داراى الکترود بسته بودند و گفته مى شد مى توانستند شوک هاى دردناکى به او بدهند. سپس به شرکت کنندگان گفته مى شد که فهرستى از واژه هایى که با تداعى به دنبال یکدیگر مى آمدند به صداى بلند بخوانند و هنگامى که شاگرد مورد نظر در بازگویى آن واژه ها دچار اشتباه مى شد با هر اشتباه یک شوک الکتریکى به وى وارد کنند. این کار به کمک کنسولى با کلید هاى مختلف از 15 تا 450 ولت صورت مى گرفت. شرکت کنندگان که با دیوارى از شاگرد جدا شده بودند مى توانستند فریاد هاى ناشى از درد او را در پى هر بار وارد شدن شوک الکتریکى به دنبال اشتباه بشنوند. با بدتر شدن وضع و زجر کشیدن شاگرد مورد نظر بسیارى از شرکت کنندگان معترض شدند ولى دانشمند مسئول در پاسخ تنها مى گفت که آزمایش باید ادامه یابد و 65 درصد آنها هم به این کار ادامه دادند. با بالا رفتن میزان ولتاژ شوک هاى الکتریکى کم کم ضجه ها و فریاد ها تبدیل به سکوتى شوم شدند.

تنها پس از آن که آزمایش به پایان رسید، حقیقت به شرکت کنندگان گفته شد: این شاگرد اصلاً یک هنرپیشه بوده و درد و رنجى در کار نبوده است. میلگرام نشان داد که مى توان مردم عادى را اگر تصور کنند که مى توانند از مسئولیت شانه خالى کنند و آن را به مقامات واگذارند، به زجر دادن افراد غریبه تا حد مرگ تشویق و قانع کرد. در دهه 1960 تجربه میلگرام آب خنکى بود بر خشم ناشى از اعمال نازى ها. همان طور که رسوایى اخیر در مورد نحوه رفتار با زندانیان عراقى نشان داد، تجربه میلگرام هنوز هم اهمیت خود را از دست نداده است.

3 - انریکو فرمى و نخستین واکنش زنجیره اى هسته

تاریخ: 1942

فکر خارج ساختن انرژى مفید از اتم ها را برخى از برجسته ترین دانشمندان جهان از جمله اینشتین بسیار دور از دسترس مى پنداشتند تا آنکه از تجربه اى که مخفیانه در حیاط خلوتى در دانشگاه شیکاگو صورت گرفته بود خبر دار شد؟ در یک روز سرد ماه دسامبر 1942 فیزیکدان ایتالیایى و برنده جایزه نوبل انریکو فرمى کار ساخت نخستین رآکتور اتمى جهان را که تقریباً شکل کروى داشت به اتمام رساند. این رآکتور شامل چندین تن گرانیت و اورانیوم رادیواکتیو به همراه میله هاى مرکزى از جنس کارمیوم بود. اینها طورى طراحى شده بودند که مى توانستند نوترون هاى خارج شده توسط اتم هاى اورانیوم را که هر یک قادرند اتم هاى اورانیوم بیشترى را بشکافند، جمع آورى کنند و بدین ترتیب زنجیره اى از واکنش ها را موجب شوند که بالقوه قابلیت انفجارى دارند. هنگامى که فرمى دستور داد میله هاى کنترل به آرامى خارج شوند تا نوترون ها آنقدر زیاد شوند که بتوانند واکنش زنجیره اى را تداوم بخشند، رآکتور عظیم شروع به تولید نیرو کرد. فرمى گذاشت به مدت چهار و نیم دقیقه این جریان ادامه یابد. نیروى تولید شده به زور بیشتر از نیم وات مى شد، ولى بدین ترتیب ثابت شد که واکنش زنجیره اى واقعى است و مى توان آن را کنترل کرد. نیروى هسته اى هدیه اى بود که او به دنیا داد.

4 - تایید نظریه جاذبه اینشتین توسط ادینگتون

تاریخ: 1919

آلبرت اینشتین صبح روز هفتم نوامبر 1919 از خواب بیدار شد و یک باره کشف کرد که به عنوان درخشا ن ترین دانشمند جهان مورد تحسین همگان است. رسانه هاى جهانى نتایج تجربه اى را منتشر کرده که برترى نظریه جاذبه وى تحت عنوان «نسبیت عام» را بر قانون جاذبه نیوتن با چند صد سال سابقه نشان مى داد. بر طبق «نسبیت عام» جاذبه حاصل منحنى شدن مکان و زمان است که موجب خم برداشتن مسیر اشعه نورى مى شود که از نزدیکى هرجرمى عبور مى کند. آرتور ادینگتون اختر- فیزیکدان از دانشگاه کمبریج بر آن شد که با اندازه گیرى از کسوفى که در تاریخ مه 1919 اتفاق افتاد از ستارگان قابل رویت در نزدیکى خورشید این نظریه را ثابت کند. نظریه اینشتین اثر خم کننده اى در برابر آنچه که از نظریه نیوتن انتظار مى رفت را پیش بینى مى کرد ولى این هنوز بسیار ناچیز بود. یعنى معادل ضخامت یک تار مو که در فاصله 14 مترى ما قرار دارد! ادینگتون پس از ماه ها تحلیل تصاویر برداشته شده از کسوف اعلام کرد که جابه جایى بسیار ناچیزى که در محل ستارگان مشهود است نشان مى دهد که نظریه اینشتین بر نظریه نیوتن پیروز شده است. برخى تاریخ نگاران در آن زمان و بعد ها گفتند که گویا نتایج ادینگتون آن گونه اى که ادعا مى کرد روشن و صریح نبودند و این در حالى است که ادینگتون هیچ گاه تحسین خویش از اینشتین و نظریه اش را مخفى نمى کرد. اندازه گیرى هاى بسیار دقیق تر از آن زمان تاکنون بار ها صحت پیش بینى اینشتین را تایید کرده اند.

5 - آزمایش مایکلسون - مورلى

تاریخ: 1887

اگر در جاده اى با سرعت 70 کیلومتر در ساعت در حرکت هستید و اتومبیل دیگرى نیز با سرعت 70 کیلومتر در ساعت به سمت شما مى آید سرعت نسبى دو اتومبیل چقدر است؟ پاسخ آسان است، این طور نیست؟ 140 کیلومتر عقل سلیم هم این را مى فهمد. با این وجود در سال 1887 آلبرت مایکلسون و ادوارد مورلى نشان دادند که «عقل سلیم» را با شعاع نورى کارى نیست .آنها در پى یافتن «اتر» بودند، ماده اى که گفته مى شد عالم پر از آن است و تنها به خاطر آن است که نور مى تواند در خلا حرکت کند. آنها نتوانستند هیچ اثرى از «اتر» بیابند ولى کشف کردند که نور صرف نظر از آن که بیننده نسبت به آن چگونه حرکت مى کند همواره سرعت یکسانى دارد. این نتیجه گیرى برخى از دانشمندان را بر آن داشت که مطرح کنند تقصیر به گردن ابزار مورد استفاده از آزمایش است و ساختمان اتمى آن با حرکت زمین در فضا دستخوش تغییر مى شود. یک کارمند جوان اداره ثبت اختراعات در سوئیس به نام اینشتین تصور مى کرد که پاسخ این سئوال را مى دانست. او چنین استدلال مى کرد که سرعت نور از جمله سرعت هاى معمولى نیست، بلکه یک ثابت جهانى و براى تمام بینندگان یکسان است. این فکر او را به سمت نظر نسبیت خاص راهنمایى کرد که شامل حال همه چیز از الکترونیک تا mc2 = E مى شد.

6 - دالى گوسفند زاده شده از کلون

تاریخ: 1997

در فوریه 1997 تصویر یک گوسفند بر صفحات نخست روزنامه ها در سرتاسر جهان ظاهر گردید. این گوسفند که نامش دالى بود نخست کلون حیوان بالغ دیگرى بود: رونوشت ژنتیکى کاملى از DNA خارج شده از یکى از سلول هاى یک گوسفند ماده. چند ماه بعد همین تیم دانشمندان از موسسه روسلین در اسکاتلند دو بره دیگر زاده شده از کلون به نام هاى مولى و پولى را معرفى کردند که DNA آنها به وسیله مهندسى ژنتیک از یک انسان منتقل شده بود و لذا شیر آنها حاوى نوعى ماده لخته کننده خون بود که در درمان هموفیلى کاربرد داشت. این نخستین تجربیات همچون گام هاى بزرگى به سمت «داروسازى» به معناى تولید انبوه ترکیبات دارویى سودمند براى انسان توسط حیواناتى که به همین منظور «کلون» شده اند مورد تحسین و تمجید قرار گرفتند. لیکن بعد ها معلوم شد که دالى تنها مورد موفق از میان 300 مورد تلاشى بود که در انستیتو روسلین براى «کلون» کردن جنین حیوانات صورت گرفت. دالى در سال 2003 در حالى که تنها نیمى از عمر طبیعى اش را پشت سر گذاشته بوده درگذشت، در حالى که به دنبال خودنگرانى عمیقى درباره استفاده از تکنیک «کلون» براى خلق همه چیز از موش آزمایشگاهى تا انسان هاى «کامل» بر جاى گذاشت. این نگرانى ها پایایى تجارى آن را نیز زیر سئوال برد.

7 - اوسوالد آورى و DNA

تاریخ: 1944

زیست شناسان فرانک کریک و جیمز وات معمولاً به عنوان کسانى که راز حیات در شکل DNA موجود در سلول هاى زنده را کشف کردند شناخته مى شوند لیکن «سرنخ اساسى و مهمى که آنها را متوجه اهمیت DNA ساخت نتیجه آزمایشاتى بود که اوسوالد آورى و همکارانش در دانشگاه راکفلر در نیویورک انجام داده بودند. سال ها دانشمند DNA را به این دلیل که بیش از اندازه براى توضیح تنوع خیره کننده جهان ساده است رد مى کردند و در عوض بر این گمان بودند که این پروتئین ها هستند که اطلاعات ژنتیکى را منتقل مى کنند. لیکن آورى و همکارانش نشان دادند که همه در اشتباه بودند. در سال 1944 پس از سال ها آزمایشات توان فرسا بر روى باکترى ها نشان دادند که انتقال DNA از یک میکروب به دیگر موجب مى شود که صفاتش نیز منتقل شود. خیلى ها با این شواهد به شدت مخالفت کردند ولى کریک و واتسون بر آن شدند که این رشته حیاتى را دنبال مى کنند که حاصل آن جایزه نوبلى بود که نصیب این دو گردید. جالب است که بدانیم تنها نتیجه مخالفت منتقدین محروم شدن آورى از جایزه نوبل بود!

8 - جورج مندل و وجود ژن ها

تاریخ: 1857

نظریه داروین درباره تکامل در درک ما از زندگى بر روى زمین تحولى به وجود آورد. لیکن این فکر که چگونه صفات در میان نسل ها انتقال مى یابد همواره فکر داروین را مشغول مى داشت. در سال 1857 یک کشیش و راهب اتریشى به نام جورج مندل پاسخ این پرسش را یافت. او با آزمایشات دقیقى بر روى گیاهان نشان داد که هر دو والد گیاه به یکسان صفاتى را به فرزند خویش منتقل مى کنند و همین قانون بسیار ساده است که تنوع گسترده اى از ترکیبات بین صفات را موجب شده است. از این مهم تر او کشف کرده که صفات با یکدیگر ترکیب نمى شوند بلکه متمایز از یکدیگر باقى مى مانند. گیاهان بلند و کوتاه همواره گیاهانى را به وجود مى آورند که همواره در یکى از این مقوله قرار مى گیرند و نه بین آن دو. این نشان داد که صفات مذکور به صورت دستجات مشخص و مجزایى به ارث مى رسند که بعدها آنها را ژن خواندند لیکن جالب اینجاست که اهمیت یافته هاى مندل تا اوایل سده بیستم ناشناخته باقى ماند.

9 - ادوارد جنر و واکسیناسیون

تاریخ: 1796

در سال 1980 «سازمان جهانى بهداشت» بیانیه شگفتى آورى را منتشر ساخت. آبله بیمارى ویروسى که زمانى سالانه یک میلیون تن را به هلاکت مى رساند از کره زمین محو شده بود. نخستین پیروزى کامل و تمام عیار بر یک بیمارى همه گیر نتیجه مستقیم شاید مهم ترین آزمایشى بود که تاکنون صورت گرفته است. این آزمایش دویست سال قبل توسط پزشکى اهل گلوکستر شایر صورت گرفت. قرن ها بود که پزشکان در آسیا متوجه شده بودندکسانى که در معرض بیمارى آبله بودند، گاه مى توانستند در برابر آن محافظت شوند. در اوایل سده هجدهم این فکر توسط بانو مرى ورتلى مونتاگو، همسر دیپلماتى در ترکیه به انگلستان آورده شد. وى طرفدار «آبله اى» کردن عمدى مردم با استفاده از مقدار بسیار کمى از بافت آلوده بود. اگرچه این شیوه تا اندازه اى موثر بود ولى هنوز از هر هشت نفر که مبادرت به این کار مى کردند یکى به خاطر ابتلا به آبله کشته مى شد. جنر در فکر آن بود که ببیند مى توان مردم را با قرار گرفتن در معرض آبله گاوى که بیمارى ظاهراً مرتبط با آبله انسانى و بى ضرر است در برابر بیمارى آبله انسانى محافظت نمود. در 14 مه 1796 جنر مواد آلوده به آبله گاوى را وارد بریدگى روى بازوى کودک هشت ساله اى به نام جیمز پیپس نمود. پس ازگذشت ده روز پیپس دچار تب خفیف و سپس تاول هاى چرکى شبیه آبله گردید. سپس در اول جولاى جنر کودک را «آبله اى » نمود که حاصل آن بود که به هیچ وجه دچار بیمارى و عوارض آن نشد.

ظرف چند سال «واکسیناسیون» (که در لاتین از لغتى به معناى گاو گرفته شده) در انگلستان و خارج از آن کاملاً رواج یافت. این که دقیقاً واکسیناسیون چه مى کند تا زمان پى بردن به سیستم ایمنى ناشناخته باقى ماند. امروز مى دانیم که سلول هاى این سیستم توسط واکسن آموزش مى بینند تا بتوانند هرچه سریع تر مهاجمین را پیدا کنند. جنر خود بر این باور بود که این موضوع به هر حال به تعامل بین بدن و آنچه که او «ویروس» آبله گاوى مى خواند مربوط مى شد. در واقع واژه ویروس که امروز هم به کار مى بریم توسط ادوارد جنر ابداع گردید.

10 - پاستور و میکروب

تاریخ: 1860

در سال 1860 شیمیدان برجسته فرانسوى لویى پاستور مبادرت به انجام آزمایشى با استفاده از لوله هایى با اشکال عجیب و غریب نمود که نه تنها تصورات قرون وسطایى در مورد حیات را کنار زد بلکه علت حقیقى بیمارى ها را نیز آشکار ساخت. قرن ها تصور مى کردند که حیات خود به خود از ماده مرده مثل گوشت در حال فساد به وجود مى آید. پاستور این تصور را خیالى بیش نمى دانست در عوض بر این باور بود که آنچه که ما مى بینیم در واقع آثار ناشى از میکروب هاى غیرقابل دیدن یا به اصطلاح ژرم در هواست.

او براى اثبات این نظر خویش لوله هاى آزمایش را پر از شیره گوشت پخته و جوشیده شده کرد که هریک تنها از طریق لوله اى به شکل S با هواى بیرون رابطه داشت. برطبق نظریه ایجاد خود به خودى حیات این اتفاق باید پس از مدت کوتاهى به شکلى معجزه آسا رخ دهد. ولى پس از ماه ها انتظار چنین اتفاقى رخ نداد. این براى پاستور کاملاً معنى دار بود. جوشاندن موجب کشته شدن هر ژرمى که در شیره گوشت وجود داشت شد و ژرم هاى جدید نیز به دلیل دهانه هاى لوله اى S مانند نتوانستند خود را به آنجا برسانند.

طرفداران ایجاد خود به خودى حیات کوشیدند با این ادعا که جوشاندن به هر صورت و به هر نحوى آن «نیروى حیاتى» اسرارآمیز موجب بروز حیات را از میان برده موضوع را پاسخ دهند لیکن پاستور جلوتر از آنها بود. او بعضى از دهانه هاى شیشه اى S شکل را شکست و منتظر ماند. بر طبق نظریه ایجاد خود به خودى حیات هیچ اتفاقى نباید مى افتاد چون نیروى حیات مرده بود. ولى شیره گوشت به تدریج کدر شد چه دیگر مانعى بر سر راه میکروب ها براى رسیدن به محتویات درون لوله هاى آزمایش نبود. پاستور ثابت کرد که نیروى حیات در واقع افسانه اى بیش نیست. از سوى دیگر آزمایش وى مبین قدرت میکروب هاى غیرقابل دیدن نیز بود. او بلافاصله از این کشف خویش در عمل استفاده کرد و با این کار صنعت ابریشم فرانسه با ابداع آزمونى براى یافتن کرم هاى ابریشم آلوده به این ژرم ها سود بسیار برد.

منبع :www.sharghnewspaper.com

لطفا دربارهی وبلاگ نظر بدین...

این هم برای علاقه مندان به یونان باستان........

 

فیزیک یونانی

مقدمه

یونانیان با تقسیم بندی گنبدهای آسمان برای هر یک از سیارات گنبدی خاص قائل بودند. نخستین کشفیات فیزیکی هنگامی صورت گرفت که تلاش گسترده ای برای برهانی کردن ریاضیات آغاز شده بود. در این زمان الکتریسیته و مغناطیس جدا از یکدیگر کنجکاوی انسان را برانگیخت. ذرات تشکیل دهنده ی جهان تقسیم بندی شد و نظریه ی اتمی ماده مطرح و اتر به عنوان عنصر کامل، این تقسیم بندی را تکامل بخشید. کروی بودن شکل زمین بطور مستدلل اثبات و حرکت دوار کائنات به دور زمین که تصور می شد دایره منحنی کامل است، از بدیهیات محسوب می شد. منطق قیاسی کشف گردید و تمام افکار و نظریات علمی را تحت تاثیر خود قرار داد.

استفاده از هندسه در نجوم آغاز شد. فاصله ی زمین تا تا ماه و خورشید محاسبه و نظریه زمین مرکزی زیر سئوال رفت. اما همچنان اعتقاد عموم بر آن بود که زمین مرکز جهان است.

دستگاه زمین مرکزی تحت تاثیر تقدس دایره ها حرکت پیچیده ی سیاره ها را با استفاده از مدارهای تدویر توجیه کرد. مکانیک یونانی بر اساس نظریه زمین مرکزی بخوبی علت سقوط اجسام به طرف زمین را توجیه می کرد. یونانیان حرکت مستقیم نور را بیان و به تشریح خواص آینه ها پرداختند. اما منطق قیاسی چنان بر افکار علمی آنان تسلط داشت که فیزیک یونانی را به بن بست کشید.

1-1

نخستین اندیشه های علمی

انسان به دلیل ارتباط مستقیم و تنگاتنگی که با طبیعت دارد از همان آغاز تفکر و تعمق خویش به پدیده های طبیعی نظر داشت و برداشت های معینی از آنها به عمل می آورد. طبعاً آسمان که از آن باران، برف و نور به انسان می رسید و نیز ستارگان شفاف در آن دیده می شد، جزء نخستین برداشت های انسان بود و در نتیجه اولین اظهار نظرهای علمی در خصوص این پدیده لایتناهی بوسیله انسان به عمل آمده است. در این راستا اولین نظریه های علمی توسط یونانیان ارائه شده است.

در آسمان هیچ چیزی نیست که در یک نگاه ساده، خیلی دور به نظر برسد. بنابراین در نخستین برداشتها از جهان، طبیعی است که گمان شود آسمان سایبان محکمی است که اجسام درخشان آن، همچون دانه های الماس، بر سقف آن چسبیده اند. این چنین بود که یونانیان باستان عقیده داشتند که آسمان بر شانه های اطلس رب النوع یونانی قرار دارد.

اسطوره های یونانی دلالت بر آن داشت که که آسمان از یکی دو متری بالای قله کوه ها چندان بالاتر نیست. در قرن ششم تا چهارم پیش از میلاد، اخترشناسان یونانی بوجود تنها یک سایبان شک کردند. زیرا در اوضاع نسبی ستارگان ثابت که به برداشت آنان حول زمین حرکت می کردند، ظاهراً تغییری نمی دیدند، اما اوضاع نسبی خورشید، ماه و پنج سیاره عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل تغییر می کرد. بنابراین مسلم بنظر می رسید که سیاره ها نمی توانند به گنبد ستارگان متصل باشند.

یونانیان فرض کرده بودند که هر سیاره در یک گنبد نامرئی اسقرار یافته است و گنبدها یکی روی دیگری جا گرفته است. بر این اساس نزدیکترین گنبد از آن ماه است که تندترین حرکت را دارد. پس از آن به ترتیب گنبدهای مربوط به عطارد، زهره... و خورشید قرار دارند.

کاملاً طبیعی است که با چنین طبقه بندی پرسش هایی در مورد ابعاد جهان و موقعیت زمین و شکل و همچنین اجزای تشکیل دهنده آن پیش آید. احتمالاً این پرسش ها زمانی شکل گرفت که روشهای تجربی ریاضیات دیگر کفایت نمی کرد. بنابراین می توان حدس زد هنگامی که این سئوال پیش آمد که چرا قطر دایره آنرا نصف می کند، تفکر در مورد مسیر حرکت سیارات نیز اوج گرفت. شاید منطقی باشد که کوشش برای برهانی کردن ریاضیات را با پیدایش نخستین نظریه های فیزیکی همزمان بدانیم، این تصور زمانی قوت بیشتری می گیرد که می بینیم نخستین کشفیات ثبت شده ریاضی و فیزیکی متعلق به یک نفر است. تالس ملطی اولین فرد شناخته شده ای است که کشفیات ریاضی و فیزیک به او نسبت داده شده است.

2-1

الکتریسیته و مغناطیس

در حدود 600 سال قبل از میلاد تالس ملطی متوجه شد که هرگاه صمغ فسیل شده ای که در سواحل بالتیک یافته بود، که ما امروز آنرا کهربا می نامیم و در آنروز الکترون Elektron نامیده می شد، با یک قطعه پوست مالش داده شود، می تواند پر، نخ یا کرک را بخود جذب کند.

همچنین کلمه ی ماگنت Magnet به معنی آهنربا از یک شهر قدیمی یونان بنام ماگنیا Magnesia که در نزدیکی آن نخستین سنگ آهنربا کشف شده بود، گرفته شده است. آهنربا اکسیدی از آهن است که خواص مغناطیسی یعنی آهنربایی دارد. گفته شده است که تالس نخستین کسی بود که خواص آنرا تشریح کرده است. گفته اند که تالس در سال 585 قبل لز میلاد وقوع کسوفی را پیشگویی کرد و کسوف به وقوع پیوست.

3-1

عناصر تشکیل دهنده ی جهان - اتم

امیدوکس در حدود سال 480 قبل از میلاد نظر داد که زمین از چهار عنصر خاک، هوا، آّ و آتش تشکیل شده است. یونانیان در باره ی این موضوع بحث می کردند که آیا می توان ماده را به اجزایی کوچکتر و هر جزء را به جزء کوچکتر و باز هم کوچکتر تقسیم کرد و این عمل تجزی را تا بینهایت ادامه داد؟ یا اینکه این عمل تجزیه محدود است؟ دوموکریتوس در حدود 45 قبل از میلاد محدود بودن عمل تجزیه را بیان کرد. وی اظهار داشت همه ی اجسام از ذره ی غیر قابل تجزیه ای به نام اتم Atom تشکیل شده است. اتم در یونانی به معنی غیر قابل تقسیم است. وی حتی نظر داد که مواد متفاوت از اتمهای مختلف یا ترکیبات آنها ساخته شده است و با تغییر آرایش اتمها می توان ماده ای را به ماده ی دیگر تبدیل کرد. ارسطو و سایر فلاسفه رواقی نظریه دموکریتوس را نپذیرفتند، ایشان اعتقاد داشتند که فضا و ماده بصورت پیوسته است، یعنی می توان یک قطعه از ماده را بدون حد و مرز به قطعه های کوچک و باز هم کوچکتر تقسیم کرد، بی آنکه به ذره ی غیر قابل تقسیمی برسیم. در مورد عناصر تشکیل دهنده ی جهان ارسطو تصور می کرد، در آنسوی لایه های آب، هوا، خاک و آتش، عنصر کامل و غیر زمینی دیگری وجود دارد که وی آنرا اتر Ether در یونانی به معنی پنجم نامید. در این تقسیم بندی جایی برای عدم وجود نداشت. در ضمن انتهای هیچکدام از لایه ها مشخص نبود.

4-1

نجوم

یونانیان عقیده داشتند که زمین به شکل کره است. فیثاغورس اولین کسی بود که کروی بودن زمین را در سال 525 قبل از میلاد بیان کرد. اما نخستین استدلال ها در مورد کروی بودن زمین منصوب به ارسطو است. وی در کتاب در باره ی افلاک نوشت، زمین جسمی کروی است و نه یک سطح صاف و برای این ادعا دو دلیل آورد. نخست آنکه او دریافته بود که ماه گرفتگی به دلیل قرار گرفتن زمین بین ماه و خورشید است، چون سایه زمین بر روی ماه همواره گرد است، پس زمین باید کروی باشد که سایه اش دایره می شود. دومین دلیل این بود که یونانیان طی سفرهای خود متوجه شده بودند که ستاره شمال، در مناطق جنوبی پائین تر از نواحی شالی در آسمان ظاهر می شود، و چ.ن ستاره شمال بر فراز زمین ظاهر می شود، این جابجایی تنها در صورتی می تواند رخ دهد که زمین کروی باشد.

ارسطو به محاسبه محیط دایره استوا پرداخت و رقم چهارصد هزار استادیم را به دست آورد که با احتساب هر استادیوم یکصد و هشتاد متر، رقم به دست آمده تقریباً دو برابر رقم پذیرفته شده ی کنونی است.

ارسطو عقیده داشت که زمین ثابت و مرکز جهان است و خورشید، ماه و سیارات و ستارگان در مدارهای کروی دور زمین می چرخند و بیش از پیش به تثبیت این عقیده یونانیان پرداخت که کره شکل کامل است.

آریستاخوس، ریاصیات را در نجوم به کار برد. وی با استفاده از ابزاهای ابتدائی در حدود 280 قبل از میلاد به محاسبه فاصله ی زمین و خورشید پرداخت. آریستاخورس متوجه شد که انحنای سایه زمین، وقتی از ماه می گذرد می بایستی ابعاد نسبی زمین و ماه را نشان دهد. وی پس از محاسبه ی فاصله زمین و ماه و تشکیل مثلث قائم الزاویه فرضی، هنگامیکه ماه در تربیع اول بود، فاصله زمین تا خورشید را تعیین کرد. بنظر وی خورشید تقریباً بیست برابر دور تر از ماه قرار داشت. هرچند ارقام به دست آمده درست نبود، ولی آریستاخورس نتیجه گرفت که خورشید باید حداقل هفت برابر بزرگتر از زمین باشد. وی با غیر منطقی بودن گردش خورشید بزرگ به دور زمین کوچک، نظر داد که زمین باید به دور خورشید بگردد. البته نظر آریستاخورس پذیرفته نشد. چون وی نظریه خورشید مرکزی منظومه شمسی را ارائه داد، امروزه به عنوان کپرنیک عهد باستان شناخته می شود.

اراتستن در حدود 240 قبل از میلاد متوجه شد که روز اول تابستان در آسوان، خورشید در بالای سر است و در اسکندریه که 800 کیلومتر با آن فاصله دارد، در بالای سر نیست. وی نظر داد که سطح زمین باید نسبت به خورشید، انحنا داشته باشد. وی با استفاده از طول سایه ای که هنگام ظهر اول تابستان در اسکندریه تشکیل می شود، و مقایسه ی آن با طول سایه در روز اول تابستان در آسوان و با استفاده از هندسه خطوط مستقیم، انحنای زمین را با فرض کروی بودن آن حساب کرد. در نتیجه محیط و قطر زمین را تعیین کرد. ارقامی که آراتستن به دست آورد، 12800 کیلومتر برای قطر زمین و چهل هزار کیلومتر برای محیط زمین بود که تقریباً با اعداد مورد قبول امروزی مطافقت دارد.

هیپارخوس در حدود 150قبل از میلاد و با استفاده از روش آریستارخوس به محاسبه فاصله ی زمین و ماه پرداخت. وی فاصله زمین تا ماه را سی برابر قطر زمین به دست آورد. اگر قطر زمین را مطابق رقم اراتستن در نظر بگیریم، فاصله زمین تا ماه که هیپارخوس حساب کرد برابر 384000 کیلومتر می شود که تقریباً درست است. همچنین هیپارخوس گزارشی از انحراف ماه و خورشید از حرکت دایره ای داد است. چون ماه در مدار خود به دور زمین گاهی در شمال استوا و گاهی در جنوب استوا است، سبب این انحراف می گردد. هیپارخوس با اشاره به این امر بدون ذکر دلیل، اظهار داشت که این انحراف سبب می شود که خورشید در هر سال حدود پنجاه ثانیه قوسی در سمت راست مشرق به نقطه اعتدال می رسد. چون به این ترتیب در هر سال نقطه اعتدال جلوتر می آید، هیپاهرخوس این تغییر مکان را تقدیم اعتدالیون نامید که هنوز هم به همان نام شناخته می شود.

اخترشناسان بعدی از هیپارخوس تا بطلمیوس حرکات اجرام آسمانی را بر مبنای این نظر مورد مطالعه قرار دادند که زمین ساکن و مرکز جهان است. ماه در 384000کیلومتری آن و اجسام دیگر آسمانی دورتر و در فاصله ای نامعین از آن هستند. چون دایره را منحنی کامل می پنداشتند، نتیجه می گرفتند که تمام اجرام آسمانی بایستی در مسیرهای دایره ای به دور زمین بچرخند. اما مشاهدات آنها که از کشتیرانی و تدوین تقویم برخاسته بود، نشان می داد مسیر سیاره ها دایره های کاملی و ساده ای نیستند. بنابراین هنگامیکه بطلمیوس دستگاه زمین مرکزی خود را تنظیم کرد، مسیر سیاره ها را در ترکیبی از دایره های پیچیده نشان داد.

5-1

دستگاه زمین مرکزی بطلمیوس

بطلمیوس در حدود 150 میلادی رساله ی پر نفوذی به نام سونتارکنس ماتماتیکا یا مجموعه ی ریاضی نوشت. هر چند این رساله بر نوشته های هیپارخوس مبتنی است، اما به خاطر فشردگی و زیبایی چشمگیرش مورد توجه قرار گرفت. شارحین بعدی برای متمایز ساختن آن از آثار کم اهمیت تر صفت مجیسته یا مجسطی به معنی بزرگترین را به آن منسوب کردند.

مترجمین عرب زبان حرف تعریف ال را پیشوند کردند و آنرا المجسطی نامیدند.

بطلمیوس در المجسطی پدیده هایی را بررسی می کند که بستگی به کرویت زمین دارند. سپس دستگاه زمین مرکزی نجوم را طرح ریزی می کند که قریب به 1500 سال مورد پذیرش عموم بود. المجسطی قدیمی ترین کوشش مجدانه در راه تبیین حرکت شناسی منظومه شمسی است. اما در توجیه حرکتهای پیچیده ی سیاره ها که فاصله ثابتی با زمین ندارند، روی مدارهای دایره ای عاجز بود. بنابراین مفهموم مدارهای تدویر را بکار گرفت.

طبیق این نظریه هم سیاره روی دایره ای حرکت می کند که مرکز آن به نوبه ی خود روی دایره ای به مرکز زمین حرکت می کند. بطلمیوس مجبور شد به انواع دیگر مدار هم توسل جوید، اما هر کدام از اینها نیز دایره تقدس خود را به عنوان شکل اصلی حرکات سیاره ها حفظ کرد.

6-1

مکانیک یونانی

هرچند مکانیک یونانی به اندیشه های ارسطو خلاصه نمی شود، اما نظریه های وی تاثیری بس عمیق بر افکار اندیشمندان برای قرون متمادی داشت. ارسطو ادعای ریاضیدان بودن نداشت، اما تسلطی خارق العاده بر روشهای ریاضی داشت و سازمان دهنده ی منطق قیاسی بود.

هراکلیدس در 350 سال قبل از میلاد گفت: تصور اینکه زمین به دور خورشید می گردد بسیار ساده تر از این تصور است که تمامی گنبد آسمان به دور زمین می چرخد. اما این گفته مورد پذیرش ارسطو واقع نشد. ارسطو بیش از هر کی دیگری اسیر دستگاه منطق قیاسی که خود بوجود آورنده اش هست بود.

با توجه به اینکه ارسطو اعتقاد داشت زمین مرکز جهان است، بخوبی می توان دیدگاهش را در باره ی علت سقوط اجسام بر سطح زمین توجیه کرد.به اعتقاد ارسطو هر شئی به اصل خویش باز می گردد و مکان واقعی خود را جستجو می کند. چ.ن سنگ از جنس خاک است به طرف زمین سقوط می کند و چون دود از جنس آتش است به طرف هوا صعود می کند. در مورد سقوط آزاد اجسام گفته است که اگر دو جسم با سنگینی مختلف را از فاصله ی معینی رها کنیم، جسم سنگین تر زودتر به زمین می رسد. این برداشت نمی توانست علت همه حرکت ها را توجیه کندّ اما دلیل سکون اجسامرا توجیه می کرد. به اعتقاد ارسطو نیروی خارجی عامل حرکت بود. وی در این مورد چنین گفته است: جسم متحرک هنگامی به حالت سکون در می آید که نیرویی که آنرا در امتداد خود به حرکت واداشته است، دیگر نتواند بر آن اثر کند و آنرا براند.

بنابراین به برداشت ارسطو نیروی خارجی عامل حرکت بود و در غیاب نیروی خارجی همه ی اجسام به حالت سکون در می آمدند.

7-1

نور

فلاسفه ی یونان اعتقاد داشتند همانگونه که چوب دستی یک نا بینا به مانعی برخورد می کند و آنرا برای وی مشخص می کند، پرتوهای نور نیز از چشم خارج شده به اجسام برخورد می کنند و با بازگشت به چشم آنها را نمایان می سازد. اما نظریه دیگری نیز در مورد حرکت و منشاء آن وجود داشت. برخی اعتقاد داشتند نور از اجسام فروزان منتشر می شود و به چشم می رسد افلاطون از خمیدگی ظاهری اجسام در خالیکه که بخشی از آن در آب فرو رفته، سخن گفته است. اقلیدس انتشار مستقیم نور و قانون بازتابش آن را بیان کرده است. ارشمیدس از خواص آینه ها سخن گفته است. هرون نیز به تشریح خواص آینه ها پرداخته و مسائلی راجع به ساختن آینه ها با خواص معین را بیان کرده است. وی حتی طرز ساختن آینه هایی را که بوسیله آن شخص بتواند پشت سر خود را ببیند، و یا وارونه دیده شود ارائه کرده است. همچنین هرون به تشریح این امر پرداخته که نور کوتاهترین مسیر بین دو نفطه را می پیماید. بطلمیوس شکست نور را مورد بررسی قرار داد و به اندازه گیری زاویه تابش و باز تابش همت گماشت.

8-1

بن بست فیزیک یونانی

یناونیان دانشی را که با زندگی روزمره ارتباط داشت کم ارزش می شمردند. ولی در ریاضیات موفقیت چشمگیری کسب کردند. ریاصیاتی که به اعتقاد آنان بر اساس یک سری اصول بدیهی شکل گرفته بود و سایر قضایا را بوسیله منطق قیاسی استنتاج می کردند. یونانیان چنان دلباخته ی آن شدند که قیاس را تنها وسیله ی معتبر کسب دانش می پنداشتند. اما می دانستند. که قیاس برای پاسخگویی به برخی از پرسش ها کافی نیست. مثلاً فاصله دو شهر را بوسیله قیاس نمی توانستند به دست آورند، بلکه باید اندازه گیری می کردند. هرگاه که لازم بود، طبیعت را مشاهده می کرند، ولی این امر با رقبت انجام نمی گرفت. در هیچ جا ثبت نشده که ارسطو دو سنگ ناهم وزن را بسوی زمین رها کرده باشد تا نظر خود را بیازماید. آزمایش کردن به نظر یونانیان کاری بیهوده و معارض با زیبایی قیاس خالص بود و از ارزش آن می کاست.

اعتقاد به ارزش قیاس که بر بدیهیات پایه گذاری شده بود، سرانجام به لبه پرتگاهی رسید که راهی برای عبور نداشت. کشفیات بیشتری برای ریاضیات و فیزیک مطرح نبود. همه را به این راضی می کردند که بگویند ارسطو چنین گفته است و یا اقلیدس گفته است. بنابراین دستگاه زمین مرکزی بطلمیوس توام با نظریه های فیزیکی ارسطو که اکثراً با تناقض همراه بود، برای توجیه جهان کافی می پنداشتند.

دانشمندان اسلامی نیز که دست آوردهای علمی یونانیان را در طول قرون وسطی حفظ کردند، و دارای کشفیات مهمی نیز می باشند، نتوانستند بگونه ای منسجم عمل کنند. هرچند خیام را می توان نخستین کسی دانست که اصل توازی اقلیدس زا زیر سئوال برد، اما بعد مدتی به فراموشی سپرده شد.

جای بسی تاسف است که جمشید کاشانی و ملا باقر یزدی به اثبات قضیه ای در ریاضیات پرداختند که صدها سال قبل از ایشان توسط کمال الدین فارسی ثابت شده بود. که نشان از بی اطلاعی مجامع علمی ایرانییان از کارهای یکدیگر بود.

سرانجام متفکران رنسانس در برابر نظریه های قدیم فلسفه ی طبیعی که دیگر قانع کننده نبود، چشم انداز جدیدی گشودند که در فصل بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

منبع :www.cph-theory.persiangig.com