6 فایل پیوست
از نظریه زمین مرکزی تا نظریه خورشید مرکزی
خب دوستان این هم ادامه مبحث تاریخ نجوم به قلم خانم فاطمه عباسی (Sunrise):
نجوم در قرون وسطی
پس از پیشرفتهای چشمگیر علم نجوم در دورهی اسلامی، که بعضاٌ از آن با عنوان انقلاب علمی مکتب مراغه یاد میشود، در قرون وسطی یعنی حد واسط قرن 12 تا قرن 14 میلادی اتفاق مهم و اثرگذاری در حوزهی تحولات نجومی ثبت نشده و عمدهی تلاشهای پژوهشگران علم نجوم در این دوران، معطوف به یافتن متون علمی و ترجمه آنها به زبان لاتین است. بنابراین میتوان از این دوره به عنوان دوران فترت در علم نجوم نام برد.
نجوم در دوران رنسانس
پس از قرون وسطی و با ورود به رنسانس یا دوره باززایی، تحولات شگرفی رخ مینماید. رنسانس که حد واسط و دوران گذار بین قرون وسطی و دوران جدید است، بستر انقلابهای فکری و هنری متعددی بود که از آن میان میتوان به دو اتقلاب علمی مهم اشاره کرد.
حرکتی که امروزه ما به عنوان انقلاب کوپرنیکی[1] میشناسیم، یکی از آن دو است. لکن کوپرنیک واقعاً یک انقلابی نبود. در واقع انقلاب کپرنیکی سالها بعد یعنی حدود نیم قرن پس از مرگ وی بروز کرد و از طرف دیگر سابقهی نظریات انقلابی او را میتوان در آراء فیلولائوس[2] یافت. او نخستین کسی است که قائل به حرکت وضعی زمین (چرخش زمین به دور خود) شد. پس از او هراکلیدس پونتسی فرضیه حرکت انتقالی زمین (چرخش زمین به دور یک کانون مشخص) را مطرح کرد. همانطور که در مقالهی پییشین نیز اشاره شد، آریستارخوس ساموسی[3] با ترکیب نظریههای این دو، اولین نظریه خورشیدمرکزی را پیشنهاد کرد. ولی تناقضات فلسفی حاصل از مرکزیت خورشید برای یونانیان قابل پذیرش نبود و به این دلیل او را کافر دانستند!
از طرف دیگرمنجمین دورهی اسلامی از زمان ابن هیثم به تناقضات فیزیکی و فلسفی موجود در مدل بطلمیوس پی برده و تلاشهای بسیاری برای حل آن از خود نشان دادند. خواجه نصیرالدین طوسی و سایر دانشمندان در رصدخانهی مراغه به تهیه و تنظیم مدلهای جدید غیربطلمیوسی برای حل این مشکلات پرداختند. این مدلها با کارهای کسانی مانند ابن شاطر دمشقی در قرون بعدی به اوج خود رسید. اگر چه تمام این مدلها همچنان زمین مرکزی بودند، ولی تناقضات مدل بطلمیوسی را حل میکردند.
همانطور که در قسمت قبلی نیز مطرح شد[4]، امروزه پس از کشف نظریات غیر بطلمیوسیِ مکتب مراغه، مشخص شده که بعضی از راهکارهای هندسی کپرنیک برگرفته از کتب منجمین اسلامی است.
از سوی دیگر، کپرنیک[5] تحت تأثیر تفکرات فیثاغورثی رایج در عصر خود بود. بر این اساس طبیعت میبایست همیشه منطبق بر سادهترین نظریه بوده و همیشه طبق روش هندسی و ریاضی قابل شناخت و بررسی باشد. این نکته او را به دنبال یافتن راهکاری داشت که مدلی ساده و هندسی برای عالم ارائه دهد تا با نظریات فلاسفه و دانشمندان قبلی نیز همخوانی داشته باشد.
فایل پیوست 4348
نیکولاس کوپرنیک/ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
سرانجام کپرنیک نظریه خورشید مرکزی را ارائه کرد. وی پیشنهاد کرد که در بعضی اصول فلسفی ارسطو تغییراتی ایجاد شود تا با نظریه وی هماهنگ گردد. اما تا زمان اختراع تلسکوپ و بکارگیری آن توسط گالیله هیچ مشاهدهای وجود نداشت که موید نظریهی او باشد.
از طرف دیگر نه تنها دستگاه کاتولیک، بلکه رهبر پروتستانها هم با نظریات کپرنیک مخالفت کرد و کتاب او از سوی کلیسا تا چند قرن جزء کتب ممنوعه و ضاله قرار داشت! کپرنیک تقریبا چهل سال برای تکمیل پژوهشهای خود وقت صرف کرد. افکار او در کتاب "دربارهی حرکت افلاک آسمانی" سر انجام در سال ۱۵۴۳ م چاپ شد و یک نسخه از آن قبل از مرگ و در بستر بیماری به دستش رسید. سرانجام پس از گذشت سالها از مرگ کپرنیک، دانشمندان اندیشههای او را پذیرفتند.
مدل خورشید مرکزی عالم
کوپرنیک در منظومه خود، خورشید را در مرکزی قرار داد که زمین و دیگر سیارات به دور آن میچرخند. بنابر این نظریه، مرکزی دقیق و هندسی برای مدار اجرام آسمانی وجود ندارد. از طرفیخورشید در مرکز قرار گرفته است، زمین و دیگر سیارات به دور آن گردش میکنندهمچنینزمین علاوه بر حرکت گردشی به دور خورشید، به دور خود نیز میچرخد.
بنا بر نظریات کوپرنیک، گردش زمین به دور خود یک شبانه روز طول میکشد. همچنین وی تلاش کرد که نظریهی خود را از طریق ریاضیات اثبات کند و با محاسبات خود به این نتیجه رسید که هرچه قدر سیارات به خورشید نزدیکتر باشند، بر سرعت گردش آنها افزوده میشود.
فایل پیوست 4349
تصویری از منظومه خورشید مرکزی کوپرنیک/ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
در واقع مزیت نظریه کوپرنیک این بود که وی با استناد به نظریهی خورشید مرکزی و با کمک ریاضیات، به نتایجی مهم دست یافت که دستیابی به برخی از این نتایج در نظریهی بطلمیوسی امکانپذیر نبود.
ادامهدهندگان جریان علمی کپرنیک
بعد از مطرح شدن نظریات کپرنیک، تحقیقات و بررسیهای دانشمندانی نظیر تیکو براهه[6]، کپلر[7]، گالیله[8]، نیوتن[9] و ... توانست نظریه خورشید مرکزی را تکامل بخشد و آن را برای سایر مردم اثبات کند. بنابر این وجه انقلابی نظریات کپرنیک این است که هم با اصول پذیرفته شده نجوم بطلمیوسی در تعارض بود و هم با نص کتاب مقدس! با این حال توانست بر نظریاتی که ۲۰۰۰ سال بر افکار دانشمندان استیلا داشت برتری یابد.
یکی دیگر از اتفاقات مهم این دوره -در سال ۱۶۰۰- این بود که کلیسای کاتولیک جوردانو برونو[10] را به دلیل اعتقاد به نظریه خورشید مرکزی در میدان شهر سوزاند. او از جمله دانشمندانی بود که احتمال وجود حیات فرازمینی را مطرح کرد ولی این تفکر با عقاید کلیسای کاتولیک به شدت مغایرت داشت.
از دیگر تحولآفرینان و انقلابیون دورهی رنسانس، دانشمندی به نام گالیله است که او را به عنوان پدر علم فیزیک جدید میشناسند. او گسترشدهندهی این اندیشهی فیثاغورسی بود که کتاب طبیعت به زبان هندسه و ریاضیات نوشته شده است و فهم طبیعت احتیاج به مشاهده دقیق و آزمایش دارد.
فایل پیوست 4350
گالیلئو گالیله/ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
پیش از گالیله، فردی به نام هانس لیپرشی[11] در ۱۶۰۸ با قرار دادن 2 عدسی در مقابل هم توانست دوربینی بسازد که اجسام دور را بسیار بزرگتر نشان میداد.
گالیله توانست با توجه به این ایده و سایر موارد مشابه در آن دوران، تلسکوپی بسازد که هزاران بار از تلسکوپهای نوری امروزی ضعیفتر بود، اما به وسیلهی آن کشفیات مهمی انجام داد و پایهگذار حرکتی شد که دومین اتقلاب علمی دوران رنسانس لقب گرفت. او در ۱۶۱۰ کتابی با عنوان "پیامآور ستارگان" منتشر کرد. وی در این کتاب گزارش داد که روی سطح ماه کوههایی وجود دارد، در حالی که قبلاً تصور میشد که ماه یک کره صاف است که از اتر[12] ساخته شده است. همچنین از وجود ستارگانی کمنور و غیرقابل تفکیک در راهشیری خبر داد که قبلا دیده نشده بودند. و مهمتر از همه کشف اقمار مشتری بود که به دور این سیاره عظیم در حال گردشاند. این موضوع صراحتاً نشان میداد که همه چیز به دور زمین نمیگردد و این مخالف نظریه زمین مرکزی بود. همچنین او توانست اهلّه مختلف سیارهی زهره (ناهید) از هلال تا نزدیکی بدر را نیز مشاهده کند. در حالی که طبق مدل زمین مرکزی، این سیاره میبایست فقط به شکل هلال باشد.
فایل پیوست 4351
دست نوشته ای از گالیله که در آن اولین بار به چرخش قمرهای مشتری به دور آن اشاره شده است./ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
بر این اساس وی نشان داد که نظریه کپرنیک کاملاٌ صحیح است و فهم کشیشان از متون مقدس مسیحی احتیاج به تجدید نظر دارد. این موضوع و حمله غیرمحافظه کارانه او به مخالفینش، موجب آزار و اذیت وی توسط طرفداران کلیسا شد. البته گالیله فرد بیدینی نبود و حتی دریافتهای صحیحی از مذهب داشت. به طور مثال میگفت کتاب مقدس برای این نازل نشده که نجوم یا فیزیک به ما بیاموزد، بلکه نازل شده است که به ما راه رستگاری و خداپرستی را آموزش دهد. نهایتاٌ گالیله تحت تاثیر دگماتیسم حاکم بر افکار کلیسا محاکمه شد، اما به اجبار و به طرز هوشمندانهای[13] از نظریات خود توبه کرد.
از دیگر افراد تاثیر گذار این دوران یوهانس کپلر است. او که در ابتدا به عنوان دستیار تیکو براهه[14] در ثبت رصدهای دقیق به وی کمک میکرد، با بهرهگیری از دانش ریاضیات در سال ۱۶۱۸ قوانین سهگانهای در مورد گردش سیارات در منظومهی خورشیدی ارائه کرد که از پرکاربردترین قوانین این حوزه است و امروزه نیز کاربرد فراوانی دارد.
فایل پیوست 4352
کپلر برای نخستین بار متوجه شد که مدار سیارات به دور خورشید دایره نیست و بیضی شکل است./ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
امّا یکی از اتفاقات مهم تاریخ علم زمانی رخ داد که گالیله از دنیا رفت، این اتفاق چیزی نبود جز تولد ایزاک نیوتن درست در همان سال و در انگلستان. نیوتون کتاب "اصول ریاضی فلسفهی طبیعی" را در سال ۱۶۸۷ تالیف کرد و در آن منظومهی کپرنیک را به شدت تأیید نمود. این کتاب به عنوان مبنای علم مکانیک قرار گرفت. نیوتن نظریهی گرانش جهانی و قوانین حرکت را فرمولبندی کرد. بر اساس این نظریه همهی اجسام به یکدیگر نیروی جاذبه متناسب با جرم و عکس مجذور فاصلهشان اعمال میکنند.
فایل پیوست 4353
قانون گرانش نیوتون که انقلابی در دنیای نجوم به وجود آورد./ امتیاز تصویر: ویکیپدیا
نقل شده که نیوتن پیش از مرگش چنین گفت: "من نمیدانم از نگاه جهان ممکن است چگونه به نظر برسم، ولی از دید خودم، من تنها مانند کودکی بودهام که در ساحل دریا بازی میکرد و متوجه یک صدف زیباتر از معمول شده، در حالی که اقیانوس عظیم حقیقت همچنان در برابر من ناشناخته مانده است". اهمیت خدمات نیوتن از آن جهت است که قوانین فیزیکی که در کتاب" اصول" وی مطرح شده، پایهی علم مکانیک و گرانش را شکل میدهد و روشهایی را برای ما فراهم آورده است که بعد از صدها سال همچنان بتوانیم دریای عظیم علم را مورد کاوش قرار دهیم. از جمله این روشها میتوان به توانایی انجام محاسبات مهندسی برای ساخت هواپیماها، و فرستادن فضانوردان به فضا اشاره کرد.
مطالعه وقایع فوق باعث میشود بسیاری چنین گمان کنند که مشاهدات رصدی با فرضیهی بطلمیوس قابل توجیه و بیان نبود، و این کپرنیک بود که متوجه شد مدل زمین مرکزی نمیتواند مشاهدات رصدی را توضیح دهد؛ در حالی که همانطور که اشاره شد مدل خورشید مرکزی از نظر رصدی قابل اثبات نبود، بلکه برتری اصلی مدل خورشید مرکزی سادگی و نظم و ترتیب بیشتر آن بود. بعدها با اختراع تلسکوپ، تأییدهای رصدی نیز برای مدل کپرنیک پیدا شد و در نهایت با فعالیتهای کپلر این نظریه بسیار معقولتر و از نظر فلسفهی فیثاغورث علمیتر به نظر رسید. پذیرش نهایی نظریهی خورشید مرکزی سالها پس از انتشار کتاب کپرنیک، به کمک نظریهی گرانش و قوانین حرکت نیوتن اتفاق افتاد.
بنابراین باید توجه داشته باشیم منجمین پیش از کپرنیک در حالی به زمین مرکزی معتقد بودند، که دلایل کافی برای اعتقاد خود داشتند. در واقع، از یک ستارهشناس آن دوران چنین توقع میرود که نظریهی خورشید مرکزی را نپذیرد، زیرا هیچ شواهد قوی و منطقی برای پذیرش آن وجود نداشت. اما سالها بعد و با پیشرفت علم و طرح تئوریهای علمی و فلسفی جدید و همچنین مشاهدات دقیق آسمان، دلایل قابل قبولی برای پذیرش آن پیدا و اثبات شد.
بنابراین میتوان نتیجه گرفت، آشنایی و تکامل بخشیدن به نظریات و دستاوردهای دانشمندان گذشته، مهمترین گام علمی برداشته شده توسط بشر بوده است. نیوتن در بخشی از کتاب خود چنین مینویسد: "اگر من چیزهایی بیشتر از دیگر مردم دیدهام به این خاطر است که بر دوش بزرگان ایستادهام".
پس از این دوران، به عصر جدید و مدرن در علم نجوم میرسیم. دورهای که نظریات از قالب کهکشانی به قالب کیهانی وارد شد و پیشرفت تکنولوژی کمک شایانی در بدست آوردن مشاهدات جدید و دقیق در عالم کرد.
[1] همزمان با انتشار كتاب درباره ي حرکت افلاک آسماني ۱۵۴۳
[2] فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد و یکی از شاگردان فیثاغورث
[3] اشاره به پاراگراف مربوطه در مقاله قبل
[4] اشاره به پاراگراف مربوطه در مقاله قبل
[5] ۱۴۷۳- ۱۵۴۳ستارهشناس،ریاضیدان و اقتصاددان لهستانی
[6] ۱۵۶۴-۱۶۰۱ منجم دانماركي
[7] ۱۵۷۱ - ۱۶۳۰،دانشمند، ریاضیدان و ستارهشناس سرشناس آلمانی
[8] ۱۵۶۴ - ۱۶۴۲ دانشمند و مخترع سرشناس ایتالیائی
[9]۱۵۴۸-۱۶۰۰ کشیش و فیلسوف و کیهانشناس ایتالیایی
[10] ۱۶۴۳- ۱۷۲۷ فیزیکدان، ریاضیدان، ستاره شناس،فیلسوف و شهروند انگلستان
[11] ۱۵۷۰-۱۶۱۸ عينك ساز آلماني
[12] پركننده فضا در تصورات ابتدايي انيشتين
[13] اعلام ميكنم نظر من در مورد اينكه خورشيد ثابت است و زمين ميگردد يك تفكر باطل است و نبايد تدريس و بحث شود!
[14] یکی از خدمات مهم تیکو براهه،شناسایی و تصحیح خطاهای عدیده ی موجود در جداول استاندارد نجومی بود.همچنین او در سال ۱۵۷۲ میلادی یک ابر نواختر در صورت فلکی ذات الکرسی کشف کرد.