بختياري ما براي درك طبيعت

واضح آرشیو وب فارسی:واحد مرکزي خبر: بختياري ما براي درك طبيعت
آونگ گاليله
از نواخت زمان تا گوهر ماده
راجر ج. نيوتن
ترجمه؛ بهرام معلمي
انتشارات مازيار (87)
148 صفحه
قيمت؛ سه هزار تومان

- ساعت چند است؟

- قرارمان فردا ساعت ده صبح

- چرا اينقدر دير كردي، يك ساعت منتظرت بودم.

اينها نمونه هايي از گفت وگوهاي روزانه ما است كه بارها گفته ايم و شنيده ايم، اما به راستي زمان چيست؟ تقسيم بندي شبانه روز به 24 ساعت، 60 دقيقه در هر ساعت و 60 ثانيه در هر دقيقه از كي صورت گرفت و چرا؟ و چرا اين تقسيم بندي توانست فراگير شود و موافقت جهانيان را كسب كند؟ طرز كار ساعت هاي اتمي چگونه است و چرا مي تواند تا اين حد از دقت، زمان را بسنجد؟ مفهوم انبساط زمان و پارادوكس دوقلوها چيست؟

شايد پرسش هايي از اين دست و تلاش مردم عادي و غيرمتخصص براي درك پاسخ آنها بود كه راجر نيوتن استاد فيزيك دانشگاه اينديانا و سردبير مجله فيزيك رياضياتي را بر آن داشت تا مفهوم علمي زمان، سير تاريخي درك ما از زمان، ابزارهاي اندازه گيري زمان و به ويژه جايگاه زمان در علوم نوين را به زباني ساده بيان كند.

كتاب «آونگ گاليله» در هشت فصل و يك پيشگفتار تنظيم شده است. در فصل اول (ساعت زيستي؛ ضرباهنگ هاي بدن) به سازوكارهاي زيستي بدن و درك ما از زمان بر مبناي اين سازوكارها پرداخته است. هرچند كاركرد زيستي بدن ما با دقت يا ثبات و پايداري ساعت هاي نوين كار نمي كند، اما ضرباهنگ طبيعي آن حسي از زمان را در ما پديد مي آورد. قلب ما با تپيدن و ضرباهنگ دروني خود، ساعتي زيستي را پديد مي آورد. در افسانه ها گفته شده است كه گاليله هنگام بررسي آونگ (كه تاثير بسياري بر ساخت ابزارهاي بعدي اندازه گيري زمان داشت) از نبض خود به عنوان زمان سنجي براي اندازه گيري دوره تناوب آهنگ و رابطه آن با دامنه نوسان آونگ استفاده كرد. اما ضربان قلب و نبض تنها زمان سنج هاي طبيعي زيستي نيست. دوره تناوب يك دهم ثانيه يي فعاليت الكتريكي مغز (كه با گرفتن نوار مغزي آشكار مي شود) و ساعت سالانه برخي حيوانات كه خواب زمستاني آنها را تنظيم مي كند، درخشش همزمان كرم هاي شبتاب با زمان تناوب كوتاه (حدود يك ثانيه) از ديگر نمونه هاي ساعت زيستي است. فصل دوم (تقويم؛ طبال هاي مختلف) به بررسي اين موضوع مي پردازد كه آيا انسان هاي اوليه نسبت به جريان زماني آگاه بودند يا خير و در ادامه به سه دليل اصلي براي درك ماهيت زمان و اهميت آن براي بشر سخن مي گويد؛ اندازه گيري طول مدت يك فرآيند خاص مانند درازاي سفر از يك مكان به مكان ديگر، محاسبه مدت زماني كه از يك رويداد مهم گذشته مانند مدت زماني كه از آخرين طغيان رودخانه گذشته است و مشخص كردن زمان حال يا آينده براي نظم بخشيدن به زندگي و روابطشان با ديگران مانند اينكه زمان مناسب براي شخم زدن مزرعه يا بذرافشاني چه هنگام است. فصل سوم (ساعت اوليه؛ نبض هاي خانگي) به بررسي اولين ساعت هاي ساخت بشر مي پردازد، از جمله همان ساعتي كه شارلماني به هارون الرشيد هديه كرده است. در ابتدا ابعاد اين ساعت ها بزرگ و ساخت و نگهداري آنها چنان پرهزينه بود كه ابتدا فقط در كليساها و ديگر ساختمان هاي عمومي به كار مي رفت. اما وقتي ساعت ها بالاخره چنان كوچك شد كه براي كاربرد در خانه ها مناسب باشد، فقط خانواده هاي بسيار توانگر مي توانستند آنها را تهيه كنند.

در عين حال عدم دقت آنها بسيار بود و بايد هر روز آنها را دوباره تنظيم مي كردند.

اما گاليله و هويگنس با ايفاي نقش بسيار در تكامل ساعت آونگي، باعث بهبود دقت و كيفيت آن شدند. اين داستان موضوع فصل چهارم (ساعت آونگي؛ ضربان طبيعت) است. هرچند اين ساعت ها دقيق بودند، اما به دليل داشتن آونگ بلند دست و پاگير چندان گسترش نيافت. اما بعدها رابرت هوك و كريستيان هويگنس رقاصك مارپيچ را اختراع كردند كه به كوچكترشدن ساعت و در نتيجه قابل حمل شدن آنها بسيار كمك كرد. در اين ساعت ها يك مارپيچ فولادي بسيار نازك، يك رقاصك را به عقب و جلو حركت مي دهد. هرچند نيرويي كه رقاصك را به حركت در مي آورد از خواص كشسان فنر ناشي مي شود نه از نيروي گرانش زمين بر آونگ، اما قوانين حاكم بر هر دو يكي است. خاصيت مشترك در اين دو قانون نوسان با بسامدي ثابت است. ماجراي گسترش ساعت هاي فنردار موضوع فصل پنجم (جانشين ها؛ دقت نگهداري رايج) است. در سه فصل بعدي كتاب (ايساك نيوتن، صوت و نور و كوانتوم) كم كم فيزيك وارد صحنه زمان مي شود و تاثيري كه فيزيك بر ساخت ساعت هاي نوين داشت و همچنين نقش ساعت هاي دقيق بر درك ما از مفهوم فيزيكي زمان مفصل بررسي مي شود. كتاب با اين عبارت ها به پايان مي رسد؛ هرچند كه طبيعت پيچيده و هراسناك جلوه مي كند، باور هدايتگر اكثر دانشمندان از اين قرار است كه طبيعت سرانجام خود را هم هماهنگ و هم ساده ظاهر مي سازد، در غير اين صورت براي گشودن راز و رمزهاي آن چندان بختي با ما يار نخواهد بود. همان چيزهاي جزيي و اندكي كه گاليله توانست در اين خصوص تشخيص دهد كه نوسانگر هماهنگ، كه همگامي آن را در جواني اش كشف كرد، بنيادي ترين و فراگيرترين سيستم فيزيكي در اين جهان از آب درآمد و يكي از سنگ بناهاي تعيين كننده براي فهم ما از طبيعت به شمار مي آيد.

اين كتاب در قالب مجموعه يي با عنوان «قلمرو علم» منتشر مي شود. تاكنون از اين مجموعه كتاب هاي تاريخچه تقريباً همه چيز، شش نظريه يي كه جهان را تغيير داد، به ژنوم خوش آمديد و معماي زنداني منتشر شده و كتاب هاي ديگري هم در راه است.
جمعه 1 شهريور 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: واحد مرکزي خبر]

[مشاهده در: www.iribnews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 471]