***جدید*** فیزیک کلاسیک (2)؛ استیونس و گالیله

 

استیونس

سیمون استیونس   (1620-1548) دانشمند فنلاندی ، به سبب پژوهش هایش در مسئله تعادل   ، هیدروستاتیک  و اقامه دلیل بر محال بودن حرکت دائمی  ، آوازه یافته بود . در واقع استیونس نخستین کسی بود که در باب اجسام در حال سقوط اظهار نظر کرد و آزمایش هایی در این خصوص ترتیب داد (1586) . او دو جسم را ، با وزن های بسیار متفاوت از برجی که 9 متر ارتفاع داشت به پایین انداخت . اگر حق با ارسطو بود ،  بایستی جسم سنگین تر زودتر به زمین می رسید ، زیرا نیروی بیشتری از پشت به آن وارد  می شد ؛ و فرض این بود که حرکت ممکن است ، مادام که نیرویی مداوم   وجود داشته باشد . وقتی نتیجه بررسی شد ، معلوم شد که هر دو جسم در یک زمان به زمین اصابت کرده اند . این آزمایش صریحاً اثبات کرد که ارسطو فرضیه اش در مورد لزوم یک نیروی مداوم برای حرکت ، نادرست است . گالیله با کار استیونس آشنا بود و از آن برای نقد نظریه دینامیک ارسطویی بهره گرفت .

برج کج

برحسب سنت ، آزمایش انداختن دو وزنه را با وزن های متفاوت از روی برج کج پیزا و پی بردن به این امر واقع که چون هر دو در یک زمان به زمین فرو می افتند ، پس نظریه دینامیک ارسطویی باطل است ، به گالیله نسبت می دهند . این قصه بخشی از قصه های عامیانه   علم است ، که از طریق وینچنزیووی ویانی   ، زندگینامه نویس و مرید گالیله ، بدست ما رسیده است . حقیقت امر این است که ، مطلقاً دلیلی در دست نیست که گالیله اصلاً چنین آزمایشی را ترتیب داده باشد.

بدلایل متعدد ، اجرا و یا عدم اجرای آزمایش برج کج از سوی گالیله ، نامربوط می نماید . اولاً

فیزیک کلاسیک (1)

نقد ارسطو

بیشتر اعتراضاتی که به نظریه کوپرنیک شده است ، نظریه ای که زمین را متحرک و گردنده به دور خورشید میدانست ، بر پایه نگرش های ارسطویی اجسام متحرک بود . در این خصوص ، دو  تا از مفروضات ارسطو و دانشمندان ارسطویی مشرب بعدی ، از اهمیت خاصی برخوردارند . یکم ، در دینامیک ارسطویی مسلم است که ، اگر جسمی بخواهد متحرک باشد ، یا متحرک باقی بماند ، باید در هر لحظه نیرویی به آن وارد شود . دوم ، در این نوع دینامیک ، مفروض است که هر جسمی دستخوش یک گونه حرکت ، فقط یک گونه ، واقع می شود .

گالیله در مخالفت با نگرش ارسطویی اظهار داشت که جسم متحرک نیاز به نیروی پیوسته و نو به نو ندارد و فقط تغییر حرکت نیازمند نیرو است . خلاصه آنکه ، گالیله مفهوم لختی را ، یعنی نگرشی را که دلالت دارد بر اینکه یک جسم ساکن و یک جسم متحرک ، مادام که نیرویی بدانها وارد نشود در حالت سکون یا تحرک باقی می مانند ، صورت بندی کرد . بدین سان ، گالیله با مفروض گرفتن درست عکس آنچیزی که ارسطو مفروض گرفته بود ، دینامیک را از بن دگرگون کرد . او به جای توضیح حرکت ، تغییر در حرکت را تبیین کرد .

دوم ، گالیله مفهوم حرکت مرکب را پیشنهاد کرد . بیان او این بود که کاملاً ممکن است یک جسم واحد ، در آن واحد ، دستخوش چند حرکت مختلف واقع شود .

دینامیک

دینامیک و اختر شناسی کوپرنیکی

زندگی گالیله کارزار پایان ناپذیری است از سوی او با استادان ارسطویی مشرب سنتی علم . او مدام در انظار عمومی

تانژانت و ظل- علامه حسن زاده ی آملی

 

مسائل ریاضی «ظل» که از آن به مماس و «تانژانت» تعبیر می کنند از مسجد مدینه بیرون آمد و به دست ابوالوفاء بوزجانی رسید و از وی به همه ی جهان منتشر گشت؛ یعنی عمل  پیامبر خاتم (ص) در بنای دیوار مسجد مدینه الگوی رهنمون استنباط و اختراع ظل (تانژانت) گردید.

 قبله ی مدینه ی طیبه تنها معجزه ی فعلی (1)  باقی مانده از رسول خدا (ص) است که بدون ابزارهای نجومی و تحقیق و به کار بستن قواعد هیأت و در دست داشتن  امثال زیج و دیگر منابع طول و عرض جغرافیایی، آن را در نهایت دقت تعیین کرد و به سوی کعبه ایستاد و فرمود:

«محرابی علی المیزاب؛ محراب من رو به ناودان کعبه است.»

قبله ی مدینه آن چنان که رسول  اکرم (ص) به سوی آن نماز خوانده است تا امروز به حال خود باقی است و دانشمندان ریاضی  نامور چون ابوریحان بیرونی، با قواعد ریاضی قبله ی مدینه را چنان یافتند که رسول خدا بدون آن ها یافته بود.

 علاوه بر این به دستور پیامبر، دیوار غربی مسجد مطابق با نصف النهار از شمال به جنوب کشیده شد و به اندازه ی قامت یک انسان قرار داده شد و مقرر گردید هر گاه سایه ی سمت شرق یا غرب وجود نداشت هنگام زوال است و

آشنایی با تاریخچه ی کوانتوم 2

اصل عدم قطعیت [1]

در 1927 ، هایزنبرگ کوشش ورزید وضع  و سرعت(سرعت و جهت) یک الکترون را محاسبه کند . دشواری که در محاسبه اوصاف یک الکترون وجود دارد این است که الکترون خرد تر از یک موج نوری است . برای مشاهده یک الکترون به طور مستقیم فرضاً باید از میکروسکوپی استفاده بکنیم که از میکروسکوپ هایی که اکنون در اختیار داریم ، بسیار قوی تر باشد . لکن هنگام استفاده از میکروسکوپ ، از یک چشمه نور هم استفاده خواهیم کرد . از پیش می دانیم که فوتون های نور (اثر فتو الکتریک انیشتین ) در وضع الکترون ها اختلال ایجاد می کند . بنابراین ، برای محاسبه وضع و سرعت یک الکترون با دو مشکل مواجهیم ؛ ما از نور معمولی نمی توانیم استفاده کنیم ، چون الکترون ها طول موجی کوتاه تر از نور معمولی دارند و اصلاً از هر نوری که استفاده کنیم در وضع الکترون ها اختلال ایجاد خواهد کرد . ناگزیر از پرتو های گامای رادیوم مدد می گیریم که چون آنها هم بسامد بالا دارند و موج هایی (بسیار کوتاه ) با طول موج هایی کوتاه تر از نورند قهراً باعث اختلال خواهند شد .

بخشی از مناظره ی ابن سینا و ابوریحان / بحثی در باب "حرکت"

جهات ششگانه

سوال سوم : ارسطو و غیر او گفته اند که جات منحصر به شش است . تاکنون با مکعب منال می آوریم و روشن می کنیم که جهات بیش از شش است . مکعب بدلیل آنکه مکعب است شش سطح دارد و هر سطحی محاذی یک جهت است که مجموعا شش جهت می شود . اکنون در مقام فرض ، ما بر هر یک از سطوح ششگانه آن مکعب یک مکعب می نهیم و به این ترتیب هر یک از مکعب های ششگانه در یکی از جهات ششگانه مکعب اول قرار می گیرد . اکنون می خواهیم کاری کنیم که فاصله این مکعبها پر شود و مجموع آنها به صورت یک مکعب کامل درآید .

اگر بخواهیم فاصله ها را پر و نقصها را تکمیل کنیم باید بیست مکعب دیگر اضافه کنیم که مجموعاً بیست و هفت مکعب شود . همه این مکعب های بیست گانه با یکی از اضلاع و یا رووس زوایای مکعب اول تماس خواهد داشت ، در صورتی که هیچ کدام اینها در جهتی که شش مکعب اول قرار دارند ، قرار نمی گیرند . پس این بیست مکعب در جهتهای غیر جهتهای ششگانه قرار می گیرند . پس جهات منحصر به شش تا در جهت های غیر جهت های ششگانه قرار می گیرند . پس جهات منحصر به شش تا نیست ، برای مکعب بیش از شش جهت وجود دارد . از طرف دیگر در (کره ) شش جهت فرض نمی شود ، زیرا کره بیش از یک سطح ندارد و فاقد ضلع و زاویه است .

جواب : اینکه فلاسفه گفته اند هرجسمی شش جهت دارد و نه بیشتر ، مقصود جهات ذاتی و متباین و متخالف بالنوع است نه مطلق جهات که حد و حصری ندارد .

آشنایی با تاریخچه ی کوانتوم 1

دانشمند سرشناسی که با نظریه کوانتوم تداعی می شود هایزنبرگ است . اما ، پیش از آنکه از نظریات هایزنبرگ راجع به علم ، فلسفه و فلسفه علم بحث کنیم ، لازم است گام هایی که پیموده است تا به نظرگاهش دست یازد ، مورد بررسی و بازبینی قرار دهیم . دانشمندان ناموری که در رشد و تکامل نظریه کوانتوم سهیم بوده اند عبارتند از : ماکس پلانک ، آلبرت انیشتین ، لویی دوبروی  و ادوین شرودینگر.