نجوم از صفر تا بی نهایت
وبلاگی برای علاقمندان به نجوم آماتورینجوم از صفر تا بی نهایت
وبلاگی برای علاقمندان به نجوم آماتورینجوم به روایت بیرونی
کتاب التفهیم، نوشته ی بیرونی از زیباترین و مفید ترین کتب برای کسانی است که علاقه دارند آشنایی با نجوم دوره ی اسلامی را آغاز کنند. چرا که این کتاب اساسا برای نوآموزان نوشته شده است. بیرونی در این کتاب مباحث مختلفی که در نجوم زمان خودش مطرح بوده را در غالب سوال و جواب ارائه کرده است. از آنجا که این کتاب بسیار مفید هم اکنون در بازار یافت نمیشود بنده آنرا جهت دانلود برای علاقمندان در این وبلاگ قرار داده ام . امید که مقبول نظر اهل نجوم واقع شود .
تاریخ علم نجوم
تاریخ علم نجوم
آیا پرداختن به تاریخ علم کاری عبث است؟ اگر اهمیت فلسفه ی علم را درک کرده باشیم، آنگاه سخن ایمره لاکاتوش بسیار سودمندخواهد بود: «فلسفه ی علم بدون تاریخ علم تهی است، تاریخ علم بدون فلسفة علم نابیناست.»
آشنایی با روشهای علمی و تجربی مردان بزرگ علم در طی قرون، و چگونگی استدلال نمودن ایشان و همچنین روند پیشرفت علوم‌گوناگونی مانند ریاضیات، نجوم، فیزیک و... نه تنها روند قانونمند و منطقی آن را در برابر چشمان ما می‌گشاید بلکه شکوهمندی‌بنای عظیمی به نام علم را هرچه بیشتر درک خواهیم نمود. یکی از تبعات آن برای خودمان، آمادگی برای تفکر درست و قانونمند درعرصه‌های گوناگون می‌باشد.دکتر پرویز شهریاری در کتاب "جمشید کاشانی ریاضی دان ایرانی" پس از ذکر نکات مهمی در باره اهمیت تاریخ ریاضیات و به طور کلی، تاریخ علم می‌نویسد: "تاریخ گذشتة ریاضیات (وعلم) ما را قانع می‌کند که، کشف‌های ریاضی (و علمی) تصادفی و جدا از هم و محصول نبوغ فرد یا ملت برگزیده‌ای نبوده است و نشان میدهد که این پیشرفت قانونمند است و به همین مناسبت، بررسی و مطالعه آن، راه امروز و فردای ما را روشن می‌کند." با مراجعه به این کتاب اهمیت رجوع به تاریخ علم روشنتر می شود.در این میان پرداختن به تاریخ علم نجوم، لطفی دیگر دارد. بسیارجالب است که بخواهیم سرچشمه کشف‌های مهم را بدانیم هرچند مدل‌های باستانی در نظر امروزی ما نادرست و شاید مضحک به نظر برسند، ولی با نگاهی عمیق‌تر و موشکافانه‌تر عظمت فکر انسانی و تاریخ تکامل آن ما را به تامل وا می‌دارد.و سرانجام به لذتی خواهیم رسید که از مشاهدة جهان هستی در پرتو این اندیشه‌های نو به انسانی اندیشمند دست میدهد.
در این مقاله سعی داریم به آرایی بپردازیم، که در طول قرن‌ها برای توجیه و پیش بینی حرکات آسمانی ارائه شده است. در آن روزگار، همچون روزگار ما همه ی این دگرگونی‌ها و بی نظمی‌ها به توضیحی مناسب احتیاج داشت. یونانیان در شمار نخستین اقوامی بودند که به جستجوی توضیحی منطقی و روشن برای‌پدیده‌های طبیعی برآمدند.
آراء یونانیان :
افلاطون، فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد، مساله‌ای برای توضیح حرکت‌های آسمانی وضع کرد. او می‌گفت: ستارگان نمایندة موجودات تغییرناپذیر و جاودانه هستند با سرعت یکنواخت و در کاملترین و منظم‌ترین مسیرها در آسمان، به دورزمین می‌گردند. توجیه افلاطون مبنی بر اینکه تمامی ستارگان و سیارات باید در مسیرهایی دایره وار (چون دایره کاملترین شکل‌است) به دور زمین بچرخد، به مدت 2 هزار سال مهمترین مساله در نجوم باقی ماند.
راه حلی که یونانیان برای توضیح این پدیده‌ها مطرح می‌نمودند، کاملاً مبتنی بر مشاهده‌ای بود که از آسمان داشتند. ایشان می‌دیدند که ستارگان گویی بر سطح درونی کره‌ای چسبیده‌اند و این کره به دور زمین می‌گردد. از طرف دیگر حرکت خاصه ی خورشید را به همین گونه توصیف می‌کردند.
آنان فرض نمودند که زمین در مرکز کره بلورین (شفاف) بزرگی‌قرار دارد که این کره در 24 ساعت یک دور به دور زمین‌می‌چرخد. درون این کره، کره دیگری قراردارد که به کره اول متصل است. این کره فلک حامل خورشید است که محورش حدود 23.5 درجه با محور چرخش کرة بزرگ زاویه دارد. با چرخش کرة آسمان، فلک حامل خورشید نیز می‌چرخد و در همین حین فلک‌حامل خورشید به دور محور خود در یک سال در حال دوران است.
پیش از فلک حامل خورشید، افلاک حامل ماه و زهره و عطارد قرار دارند، که به زمین نزدیک ترند و خارج فلک خورشید، افلاک حامل مریخ، مشتری و زحل قرار گرفته‌اند که همگی به کره آسمان (فلک الافلاک) متصل اند. یونانیان سعی می‌کردند که با انتخاب اندازه مناسب برای فلک‌ها و سرعت و جهت آنها، مدل را با مشاهده سازگار نمایند.
فیلسوفی به نام فیثاغورث و شاگردانش دستاوردهای مهمی داشت. اولاً فیثاغورثیان بودند که به این بینش دست یافته بودند که خورشید و ماه و ستارگان از جمله زمین، کروی هستند. البته دلیل ایشان این بود که کره، کاملترین اشکال است و چون‌همه چیزها به عقیده ایشان ریاضی هستند، هر چیزی باید کامل‌باشد. همچنین پیشنهاد کردند که ماه خودش منبع نور نیست بلکه نور خورشید را باز می‌تاباند.
نجوم اسکندریه:
اسکندریه شهری مدیترانه‌ای در ساحل مصر بود. اسکندر این‌شهر را بدین نیت بر پا داشت که کانونی باشد برای همة دانش‌ها و دانشمندان هراکلیدس، اراتستنس، آریستارخوس و بطلیموس همگی از بزرگان نجوم اسکندرانی به شمار می‌روند.
هراکلیدس معتقد بود که برخی سیارات مانند زهره و مریخ به‌گرد خورشید در حرکت اند و خورشید به روی مداری به دورزمین در گردش می‌باشند اراتستنس نخستین کسی بود که در تاریخ علم دست به اندازه‌گیری قطر کره زمین زد. وی قطر کره زمین را به وسیله تفاوت ارتفاع خورشید در دو شهر، در زمانی واحد بدست آورد.
آریستارخوس که احتمالاً تحت تاثیر هراکلیدس بوده است، مدل ونظریات جالبی اظهار داشته است:
1- محاسبة او درمورد فاصلة ماه از زمین و محاسبة قطر ماه با دقت خوبی، صحیح بود. (البته او محاسباتی دربارة فاصلة خورشید و اندازه آن دارد که با خطای بسیاری همراه است)
2- آریستارخوس به پذیرش این واقعیت راغب بود که فواصل بین‌اجرام آسمانی و به تبع آن اندازة عالم بسیار عظیم و بسی بیشتر از آن است که تا آن زمان کسی توانسته باشد تصورکند.
3- زمین به دور خورشید در گردش است.
4- او معتقد بود که خورشید از زمین بسیار بزرگتر است و با توجه به اینکه زمانی زمین را بزرگترین جسم می‌پنداشتند، این نظربسیار جالبی بوده است که از طریق محاسبه به دست آورده بود.
5- زمین به گرد خود می‌چرخد.
نظریة خورشید مرکزی آریستارخوس علت بعضی پدیده‌ها را که توسط یونانیان قابل توجیه نبود، را به خوبی توضیح میداد. مثلاً حرکت رجعی سیارات و اینکه چرا در حین حرکت رجعی پرنورتر می‌شوند. ولی با این همه، این نظر برای فلاسفة آن زمان قابل پذیرش نبود. اولاً اینکه تصور حرکت زمین با اندیشه‌های فلسفی که زمین با اجرام فلکی تفاوت دارد و جای طبیعی آن باید در مرکزجهان باشد، مبانیت داشت. دوماً فلاسفه دلایل قانع‌کننده خود را داشتند:
ایشان عنوان می‌کردند که اگر زمین به دور خورشید در حال حرکت باشد باید حرکات منظره‌ای برای ستارگان رویت شود.
اختلاف منظر زمانی پیش می‌آید که ناظر مکان خود را نسبت‌به جسمی که به آن نگاه می‌کند در جهت عمود بر خط و اصل‌خود و جسم تغییر دهد.
ناظر زمانی که در نقطة A قرار دارد، خط کشی که روی مسیر دیدش قرار دارد را در امتداد درخت سمت راست می‌بیند. در حالی که‌وقتی از نقطة B نگاه می‌کند، خط کش نسبت به تصویر زمینه تغییر مکان میدهد و در امتداد درخت سمت چپ دیده می‌شود.
فلاسفه می‌گفتند اگر زمین به دور خورشید در گردش باشد و مکانش تغییر کند باید مکان ظاهری ستارگان در آسمان تغییرکند، یعنی اختلاف منظر داشته باشند ولی در آن زمان همچنین‌حرکتی رؤیت نشده بود. (البته امروزه بوسیله تلسکوپ‌ها اختلاف منظر ستارگان رؤیت شده است)
بطلیموس و المجسطی:
بطلیموس منجم بزرگ اسکندرانی در 150 میلادی کتاب المجسطی را به رشتة تحریر در آورد. او در این کتاب به دنبال منظومه ایست که قادر به پیشگویی دقیق مواضع هر سیاره باشد. نوع منظومه و فیزیک حرکت‌ها، در مدل او، مبنی بر فرضیه‌های ارسطو بود. در واقع علت اصلی این نکته که بطلیموس نظریة زمین‌مرکزی را پذیرفت نه خورشید مرکزی را همین بود که با عوامل‌حرکت یعنی دینامیک ارسطویی بر اساس حرکت طبیعی سازگار بود. وی برای هرچه دقیق‌تر ساختن تئوری زمین مرکزی سه طرح مهم دارد و با فلک خارج مرکز، فلک تدویر، فلک معدل المسیر وی‌سعی نمود با استفاده از این سه شگرد، نه تنها حرکات نایکنواخت‌خورشید و سیارات و ماه را تعیین کند بلکه پدیده‌هایی مانندحرکت رجعی سیارات را نیز توضیح دهد.
فلک خارج از مرکز:
سیاره بر روی فلک حامل خود قرار دارد، و فلک حامل به دور مرکزش می‌چرخد و سیاره را با خود بر می‌گرداند. ولی مرکز این فلک در مرکز زمین نیست بلکه از زمین فاصله دارد.
فلک تدویر:
فلکی است که مرکز آن، بر روی محیط فلک حامل قرار دارد و سیاره روی محیط فلک تدویر نصب شده و در حین گردش فلک تدویر، همراه فلک حامل به دور زمین بر می‌گردد.
نکته جالبی که دربارة فلک تدویر سیارات خارجی ایجاد کرد آن بود که دورة گردش فلک‌های تدویر سیارات بیرونی همگی یکسال بود. در واقع چون بطلیموس نمی‌خواست زمین را با دورة تناوب یکسال به دور خورشید در نظر بگیرد، مجبور بود فلک تدویر سیارات را با دورة تناوب یکسان در نظر بگیرد تا حرکات رجعی سیارات خارجی را توضیح دهد.
و حرکات رجعی سیارات یکسان نبود. مریخ حرکات رجعی متفاوتی درهر بار، نشان میداد: گاهی حلقوی، گاهی زیگ زاگ... پس بطلیموس ترفندی دیگر زد: فلک معدل المسیر.
فلک معدل المسیر:
بطلمیوس برای توضیح بعضی حرکات غیر یکنواخت ظاهری فرض کرد که سیاره به دور زمین با سرعتی غیر یکنواخت در حال چرخش است. در این مدل سرعت سیاره یکنواخت است منتها از نگاه نقطه ای که منطبق بر زمین نیست بلکه کمی از آن فاصله دارد.
با ورود فلک معدل المسیر به بعضی از قسمت‌های مدل بطلیموس، پیچیدگی کار را ناخوشایند نمود و شاید یکی از دلایلی که منجمین پس از بطلیموس شروع به نقد وی کردند، همین فلک‌معدل المسیر بود. البته نقد اصلی ابن هیثم بر فلک معدل المسیر درباره ی تناقضی بود که فلک معدل المسیر با اصل یکنواخت بودن حرکت داشت.
کتاب المجسطی و استدلال‌ها و محاسباتی که در آن بود، باعث شدکه مدل بطلیموس به الگویی مناسب برای پیش بینی موقعیت اجرام سماوی با دقت مطلوبی تبدیل شود. مدل سیاره‌ای بطلمیوس قریب 1000 سال مورد استفاده بود. چرااین مدت طولانی مدل بطلیموس باقی ماند؟
از دلایلی که میتوان به آنها اشاره کرد:
1- دقت کافی مدل برای پیش بینی موضع اجرام سماوی (حدود 2 درجه)
2- با فلسفة ارسطویی، انطباق نسبی داشت. (البته تجاوزهایش از کیهانشناسی ارسطویی بعداً باعث اعتراض بعضی فلاسفه مثل ابن باجه شد.)
3- و همچنین با اعتقادات مسیحی زمان سازگار بود و هر مدل‌دیگری به معنای اختلاف با اعتقادات مسیحی به شمار می‌رفت.
سخن را بدین جا پایان نمی‌دهیم، چرا که پس از بطلیموس دانشمندانی ظهور کردند که نه تنها آثار ارزشمند یونانیان و علوم‌اسکندریه را پاسداری نمودند، بلکه تصحیحاتی نیز برآنها انجام‌دادند، و این امر سرمایة عظیم بشری را به نسل‌های بعد منتقل‌ساختند، که اگر ایشان نبودند، شاید این علوم از بین می‌رفت