فیزیك یونانی

یونانیان با تقسیم بندی گنبدهای آسمان برای هر یك از سیارات گنبدی خاص قائل بودند نخستین كشفیات فیزیكی هنگامی صورت گرفت كه تلاش گسترده ای برای برهانی كردن ریاضیات آغاز شده بود

●مقدمه

یونانیان با تقسیم بندی گنبدهای آسمان برای هر یك از سیارات گنبدی خاص قائل بودند. نخستین كشفیات فیزیكی هنگامی صورت گرفت كه تلاش گسترده ای برای برهانی كردن ریاضیات آغاز شده بود. در این زمان الكتریسیته و مغناطیس جدا از یكدیگر كنجكاوی انسان را برانگیخت. ذرات تشكیل دهنده ی جهان تقسیم بندی شد و نظریه ی اتمی ماده مطرح و اتر به عنوان عنصر كامل، این تقسیم بندی را تكامل بخشید. كروی بودن شكل زمین بطور مستدلل اثبات و حركت دوار كائنات به دور زمین كه تصور می شد دایره منحنی كامل است، از بدیهیات محسوب می شد. منطق قیاسی كشف گردید و تمام افكار 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 مركزی زیر سئوال رفت. اما همچنان اعتقاد عموم بر آن بود كه زمین مركز جهان است.

دستگاه زمین مركزی تحت تاثیر تقدس دایره ها حركت پیچیده ی سیاره ها را با استفاده از مدارهای تدویر توجیه كرد. مكانیك یونانی بر اساس نظریه زمین مركزی بخوبی علت سقوط اجسام به طرف زمین را توجیه می كرد. یونانیان حركت مستقیم نور را بیان و به تشریح خواص آینه ها پرداختند. اما منطق قیاسی چنان بر افكار علمی آنان تسلط داشت كه فیزیك یونانی را به بن بست كشید.

●نخستین اندیشه های علمی

انسان به دلیل ارتباط مستقیم و تنگاتنگی كه با طبیعت دارد از همان آغاز تفكر و تعمق خویش به پدیده های طبیعی نظر داشت و برداشت های معینی از آنها به عمل می آورد. طبعاً آسمان كه 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 كه در یك نگاه ساده، خیلی دور به نظر برسد. بنابراین در نخستین برداشتها از جهان، طبیعی است كه گمان شود آسمان سایبان محكمی است كه اجسام درخشان آن، همچون دانه های الماس، بر سقف آن چسبیده اند. این چنین بود كه یونانیان باستان عقیده داشتند كه آسمان بر شانه های اطلس رب النوع یونانی قرار دارد.

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

یونانیان فرض كرده بودند كه هر سیاره در یك گنبد نامرئی اسقرار یافته است و گنبدها یكی روی دیگری جا گرفته است. بر این اساس نزدیكترین گنبد از آن ماه است كه تندترین حركت را دارد. پس از آن به ترتیب گنبدهای مربوط به عطارد، زهره... و خورشید قرار دارند.

كاملاً طبیعی است كه با چنین طبقه بندی پرسش هایی در مورد ابعاد جهان و موقعیت زمین و شكل و همچنین اجزای تشكیل دهنده آن پیش آید. احتمالاً این پرسش ها زمانی شكل گرفت كه روشهای تجربی ریاضیات دیگر كفایت نمی كرد. بنابراین می توان حدس زد هنگامی كه این سئوال پیش آمد كه چرا قطر دایره آنرا نصف می كند، تفكر در مورد مسیر حركت سیارات نیز اوج گرفت. شاید منطقی باشد كه كوشش برای برهانی كردن ریاضیات را با پیدایش نخستین نظریه های فیزیكی همزمان بدانیم، این تصور زمانی قوت بیشتری می گیرد كه می بینیم نخستین كشفیات ثبت شده ریاضی و فیزیكی متعلق به یك نفر است. تالس ملطی اولین فرد شناخته شده ای است كه كشفیات ریاضی و فیزیك به او نسبت داده شده است.

●الكتریسیته و مغناطیس

در حدود ۶۰۰ سال قبل از میلاد تالس ملطی متوجه شد كه هرگاه صمغ فسیل شده ای كه در سواحل بالتیك یافته بود، كه ما امروز آنرا كهربا می نامیم و در آنروز الكترون Elektron نامیده می شد، با یك قطعه پوست مالش داده شود، می تواند پر، نخ یا كرك را بخود جذب كند.

همچنین كلمه ی ماگنت Magnet به معنی آهنربا از یك شهر قدیمی یونان بنام ماگنیا Magnesia كه در نزدیكی آن نخستین سنگ آهنربا كشف شده بود، گرفته شده است. آهنربا اكسیدی از آهن است كه خواص مغناطیسی یعنی آهنربایی دارد. گفته شده است كه تالس نخستین كسی بود كه خواص آنرا تشریح كرده است. گفته اند كه تالس در سال ۵۸۵ قبل لز میلاد وقوع كسوفی را پیشگویی كرد و كسوف به وقوع پیوست.

●عناصر تشكیل دهنده ی جهان - اتم

امیدوكس در حدود سال ۴۸۰ قبل از میلاد نظر داد كه زمین از چهار عنصر خاك، هوا، آّ و آتش تشكیل شده است. یونانیان در باره ی این موضوع بحث می كردند كه آیا می توان ماده را به اجزایی كوچكتر و هر جزء را به جزء كوچكتر و باز هم كوچكتر تقسیم كرد و این عمل تجزی را تا بینهایت ادامه داد؟ یا اینكه این عمل تجزیه محدود است؟ دوموكریتوس در حدود ۴۵ قبل از میلاد محدود بودن عمل تجزیه را بیان كرد. وی اظهار داشت همه ی اجسام از ذره ی غیر قابل تجزیه ای به نام اتم Atom تشكیل شده است. اتم در یونانی به معنی غیر قابل تقسیم است. وی حتی نظر داد كه مواد متفاوت از اتمهای مختلف یا تركیبات آنها ساخته شده است و با تغییر آرایش اتمها می توان ماده ای را به ماده ی دیگر تبدیل كرد. ارسطو و سایر فلاسفه رواقی نظریه دموكریتوس را نپذیرفتند، ایشان اعتقاد داشتند كه فضا و ماده بصورت پیوسته است، یعنی می توان یك قطعه از ماده را بدون حد و مرز به قطعه های كوچك و باز هم كوچكتر تقسیم كرد، بی آنكه به ذره ی غیر قابل تقسیمی برسیم. در مورد عناصر تشكیل دهنده ی جهان ارسطو تصور می كرد، در آنسوی لایه های آب، هوا، خاك و آتش، عنصر كامل و غیر زمینی دیگری وجود دارد كه وی آنرا اتر Ether در یونانی به معنی پنجم نامید. در این تقسیم بندی جایی برای عدم وجود نداشت. در ضمن انتهای هیچكدام از لایه ها مشخص نبود.

●نجوم

یونانیان عقیده داشتند كه زمین به شكل كره است. فیثاغورس اولین كسی بود كه كروی بودن زمین را در سال ۵۲۵ قبل از میلاد بیان كرد. اما نخستین استدلال ها در مورد كروی بودن زمین منصوب به ارسطو است. وی در كتاب در باره ی افلاك نوشت، زمین جسمی كروی است و نه یك سطح صاف و برای این ادعا دو دلیل آورد. نخست آنكه او دریافته بود كه ماه گرفتگی به دلیل قرار گرفتن زمین بین ماه و خورشید است، چون سایه زمین بر روی ماه همواره گرد است، پس زمین باید كروی باشد كه سایه اش دایره می شود. دومین دلیل این بود كه یونانیان طی سفرهای خود متوجه شده بودند كه 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 كه زمین كروی باشد.

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

ارسطو عقیده داشت كه زمین ثابت و مركز جهان است و خورشید، ماه و سیارات و ستارگان در مدارهای كروی دور زمین می چرخند و بیش از پیش به تثبیت این عقیده یونانیان پرداخت كه كره شكل كامل است.

آریستاخوس، ریاصیات را در نجوم به كار برد. وی با استفاده از ابزاهای ابتدائی در حدود ۲۸۰ قبل از میلاد به محاسبه فاصله ی زمین و خورشید پرداخت. آریستاخورس متوجه شد كه 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 تشكیل مثلث قائم الزاویه فرضی، هنگامیكه ماه در تربیع اول بود، فاصله زمین تا خورشید را تعیین كرد. بنظر وی خورشید تقریباً بیست برابر دور تر از ماه قرار داشت. هرچند ارقام به دست آمده درست نبود، ولی آریستاخورس نتیجه گرفت كه خورشید باید حداقل هفت برابر بزرگتر از زمین باشد. وی با غیر منطقی بودن گردش خورشید بزرگ به دور زمین كوچك، نظر داد كه زمین باید به دور خورشید بگردد. البته نظر آریستاخورس پذیرفته نشد. چون وی نظریه خورشید مركزی منظومه شمسی را ارائه داد، امروزه به عنوان كپرنیك عهد باستان شناخته می شود.

نوشته : حسین جوادی

---