فلسفه طبیعت

1394/10/14 ۱۰:۴۷

بدون‌شک ایزاک نیوتن یکی از تاثیرگذارترین شخصیت‌های علمی در طول تاریخ است. عامه مردم او را به جهت کشف جاذبه زمین می‌شناسند؛ ولی به‌زعم ما او وضع‌کننده حساب دیفرانسیل و انتگرال (به شکل امروزی آن) و فیریک ـ مکانیک (به‌صورت کلاسیک) است که هر دو نقش مهمی در پیشرفت دانش بشر داشته‌اند. می‌گویند او هیچ‌گاه ازدواج نکرد و بسیار کم صحبت می‌کرد. در تمام سال‌هایی که عضو مجلس سلطنتی انگلستان بود، فقط یک مرتبه حرف زد و از یک خدمتکار مجلس خواست پنجره را کمی باز کند. کتاب اصول (Principia) که از آثار معدود او است، موثرترین اثر علمی تاریخ بشر شناخته شده‌ است. نوشته حاضر، نگاهی دارد به زندگی این دانشمند فرهیخته.

نگاهی به زندگی ایزاک نیوتن، به مناسبت سالروز تولدش

امیرعلی نصیری ، نرگس علیزاده /  بدون‌شک ایزاک نیوتن یکی از تاثیرگذارترین شخصیت‌های علمی در طول تاریخ است. عامه مردم او را به جهت کشف جاذبه زمین می‌شناسند؛ ولی به‌زعم ما او وضع‌کننده حساب دیفرانسیل و انتگرال (به شکل امروزی آن) و فیریک ـ مکانیک (به‌صورت کلاسیک) است که هر دو نقش مهمی در پیشرفت دانش بشر داشته‌اند. می‌گویند او هیچ‌گاه ازدواج نکرد و بسیار کم صحبت می‌کرد. در تمام سال‌هایی که عضو مجلس سلطنتی انگلستان بود، فقط یک مرتبه حرف زد و از یک خدمتکار مجلس خواست پنجره را کمی باز کند. کتاب اصول (Principia) که از آثار معدود او است، موثرترین اثر علمی تاریخ بشر شناخته شده‌ است. نوشته حاضر، نگاهی دارد به زندگی این دانشمند فرهیخته.

پیشرفت‌های اولیه ایزاک نیوتن در محیط خانواده‌اش در حال شکل گرفتن بود. مادر او باردار بود که همسرش فوت کرد. سه ساله بود که مادرش با کدخدای دهکده همسایه ازدواج کرد و سرپرستی او را به مادربزرگش سپرد. بعد از به پایان‌رساندن تحصیل ابتدایی در مدارس محلی در 12 سالگی برای ادامه‌تحصیل به مدرسه کینگ در منطقه گرانت‌هام فرستاده شد. در آنجا بود که در خانه داروسازی به نام کلارک سکنی گزید. بنا به گفته ویلیام استاکلی، او در کتابخانه این شیمیدان به مطالعه می‌پرداخت تا با اختراع ابزارآلات گوناگون دختر وی را سرگرم کند؛ از این اسباب می‌توان به آسیابی که با موش به حرکت در‌می‌آمد، فانوس دریایی شناور در آب و شاخص آفتاب اشاره کرد. اگرچه دختر بعدا با شخص دیگری ازدواج کرد و نیوتن هیچ‌گاه همسری اختیار نکرد، ولی به نظر می‌رسد این دختر داروساز تنها کسی بوده که نیوتن به آن ابراز محبت کرده است. در سال 1661 و در 19سالگی وارد دانشکده ترینیتی در دانشگاه کمبریج شد. در آنجا بود که پرسش‌های اساسی محیط زندگی بشر و ارتباط آن با علوم و ریاضیات در ذهن او شروع شد.

  سال‌های نورانی

بعد از آن‌که سال 1665 نیوتن موفق به اخذ دانشنامه مقطع کارشناسی شد نزد استادانش ماند؛ اما بیماری طاعون منجر به تعطیلی دانشگاه‌ها شد. نیوتن به مدت 18 ماه و در سال‌های 67-1666 در زادگاهش به سر برد. طی این اقامت کوتاه، او آزمایش‌هایی مهم و بنیادین پیرامون گرانش و نور انجام داد و به بسط سامانه خود پیرامون علم حساب پرداخت.

به نظر می‌رسد مقارن‌شدن کشف نیروی جاذبه زمین و افتادن یک سیب، درست باشد. استاکلی می‌گوید شخصا این ماجرا را از زبان نیوتن شنیده است. درسال 1667 مجددا به کمبریج بازگشت و به سختی مشغول تهیه مقدمات برای گرفتن درجه استادی شد. ایزاک بارو اولین کسی بود که به توانایی‌های خارق‌العاده او پی برد. هنگامی‌که در سال 1669 بارو استعفا کرد تا خودش را وقف تحقیق پیرامون خداشناسی کند، نیوتن را به‌عنوان جانشین خود پیشنهاد داد. در 27‌سالگی موفق به اخذ درجه پروفسوری در ریاضیات شد و به مدت 27 سال در دانشکده ترینیتی باقی ماند.

حین انتصاب به این شغل، علاقه اصلی او به علم نور (اپتیک) بود و چندین سال به ایراد سخنرانی‌هایی در این زمینه اشتغال داشت تا رساله پروفسوری خود را بنگارد. علاوه‌بر این، کشفیات او پیرامون طبیعت و ترکیب نور، متقاعدش ساخت که دستیابی به دقت بیشتر در ابزار مرتبط با قانون شکست نور، غیرممکن است. درنتیجه، به پیشنهادهایی که قبل از تولد او ارائه شده ولی عملی نشده بود، رجوع کرد.

  احساس افتخار

نیوتــــن  چندین‌گونه تلسکوپ انعکاسی ابداع کرد که در آنها تصویر در یک آینه کاو (مقعر) از میان یک شیار چشم‌مانند دیده می‌شد. در سال 1672 یکی از این تلسکوپ‌ها را به مجلس اعیان فرستاد. هنگامی‌که اعضای مجلس نسبت به کارایی این تلسکوپ کوچک انعکاسی، اظهار شگفتی کردند، نیوتن احساس افتخار کرد؛ ولی زمانی‌که این برخورد صمیمانه او را تشویق کرد که نتایج آزمایش‌ها و تحقیق‌های خود را به مجلس بفرستد، عواقب تقریبا برای او و آیندگان خطرناک بود.

گزارش او در شرح مذاکرات مجلس منتشر شد. واکنش کشور انگلستان و دانشمندان سایر قاره‌ها که توسط رابرت هوک و کریستین هویگنس رهبری می‌شد، طعنه‌آمیز بود و او را متهم به شک‌گرایی کرد؛ زیرا معتقد بودند استنتاج‌های او نظریه رایج را پیرامون امواج نقض می‌کند.

نیوتن در آغاز، با توضیح بیشتر به استدلال‌های مختلف پاسخ گفت؛ اما هنگامی‌که این کار منجر به اعتراض‌های منفی بیشتر شد، خشمگین شد و با خود پیمان بست که دیگر دست به چاپ هیچ مطلبی نزند؛ حتی تهدید کرد که تحقیقات عملی را نیز رها خواهد کرد.

چند سال بعد، با تلاش‌های خستگی‌ناپذیر ادموند هالی نیوتن متقاعد شد کارهایش را با قوانین حرکت منطبق کند. این کار منجر به نگارش کتاب ارزشمند «اصول» شد. کتاب او که عنوان کاملش «اصول ریاضی فلسفه طبیعت» است، در مدت حیرت‌آور 18 ماه به رشته تحریر درآمده است. این کتاب اولین‌بار در سال 1687 هنگامی‌که 45 سال داشت به زبان لاتین منتشر شد. چاپ این کتاب او را به‌عنوان دانشمند پیشتاز عصرش، نه‌فقط در نظر مردم انگلستان بلکه در سراسر جهان به شهرت فراوان رساند. بعضی از مواردی که او برای اولین‌بار در این کتاب به اثبات آنها پرداخته بود، عبارتند از: تبعیت اجسام سماوی از قوانین دینامیک، فرموله‌کردن قوانین گرانش زمین و ارائه راه‌حل‌های ریاضی برای بیشتر مسائلی که ذهن دانشمندان پیشین یا معاصر او را به خود مشغول ساخته بود.

  شوالیه بدخلق

در سال‌هایی که نیوتن عضو مجلس سلطنتی انگلستان بود دلمشغولی‌اش از تئوری نور به توصیف حرکت اجسام (براساس قوانین حرکت) گرایش بیشتری پیدا کرد. در مورد کتاب «اصول ریاضی فلسفه طبیعت» هنوز با مشکلی اساسی مواجه هستیم: آن‌چنان با ریاضی درآمیخته شده که درک آن حتی برای تیزبین‌ترین افراد، مشکل است. کسانی هم که آن را دریافته‌اند، نیازش را به ساده‌گردانی و شرح و تفسیر، ضروری می‌دانند؛ به این‌سان، این کتاب پس از مرگ او الهام‌بخش و پایه و اساس مقاله‌ها و کتاب‌های بی‌شماری شد، البته جملات کج‌خلق‌گونه‌ای نیز در میان این آثار دیده می‌شود، ولی بیشتر آنها توضیح و جزئیاتی است که نشانگر استنتاج‌های معاصران اوست؛ مانند «نظریه‌های نیوتن» و «فلسفه نیوتنی».

انتشار «اصول» اوج زندگی حرفه‌ای نیوتن به حساب می‌آید. در برهه‌ای بعد از چاپ آن، او دچار افسردگی و بی‌میلی به مسائل علمی شده بود. به سیاست و دانشگاه تمایل پیدا کرده و به‌عنوان نماینده دانشگاه در مجلس برگزیده شده بود. سپس، از دوستانش در لندن تقاضا کرد او را یاری کنند تا مقامی در دولت به دست آورد. نتیجه‌ آن شد که در سال 1696 هنگامی که 54 سال داشت، دانشگاه کمبریج را ترک گفته و ابتدا بازرس و بعدا مدیر ضرابخانه انگلستان شده بود. این وظیفه قرار نبود متضمن مسئولیت سنگینی برای او باشد. اما نیوتن آن را همچون کارهای علمی‌اش مورد پیگیری قرار داد و تغییراتی در سامانه پولی انگلستان ایجاد کرد که تا 150 سال پس از آن موثر بود.

تا زمانی‌که به درجه پروفسوری مفتخر شد، در لندن ماند. در این مدت او نائل به کسب افتخارهای زیادی شد؛ اولین کسی که به خاطر انجام کارهای عملی موفق به دریافت نشان شوالیه شد یا انتصاب به‌عنوان رئیس سنی مجلس اعیان در سال 1704. هنگامی‌که مدت کوتاهی از مرگ هویگنس و هوک می‌گذشت، دست به چاپ کتاب «علم نور» زد که همان گردآوری تحقیقات گذشته او بود. سپس سه مرتبه اقدام به ویرایش آن کرد. متاسفانه نیوتن برسر اختراع علم حساب با لایب‌نیتس مجادلاتی داشت. البته درحالی که با دانشمندان انگلیسی و تمام اروپا در ارتباط بود، به مطالعات و تحقیقات خودش نیز ادامه می‌داد. تا آخرین سال‌های عمرش هم در ضرابخانه به انجام وظیفه مشغول بود.

روزهای کمبریج

نبوغ ریاضی نیوتن در سال‌های آغازین حضورش در کمبریج و زمانی‌که تحت‌نظارت پروفسور بارو کار می‌کرد، تحریک شده بود. حین دوره کارشناسی، قضیه دوجمله‌ای را کشف و بعد از آن علم حساب را ابداع کرد. کمکی که در علوم مکانیک اجسام سماوی و نور کرد، به‌مثابه فرموله‌کردن اصول آنها و بیان‌شان به زبان ریاضی است. اما تا زمانی‌که مجادله او با لایب‌نیتس آغاز نشده بود، این‌گونه اقدام به چاپ مقالات ریاضی نکرده بود. این ستیز در سال 1699 آغاز شد و به صورت پراکنده و در طول 20 سال بعد از آن ادامه یافت و با مرگ لایب‌نیتس در سال 1716 ناتمام ماند.  حجم انبوه نوشته‌های نیوتن، نسخه‌های خطی و مراسلات او نشان از تمرکز حواس فراوان، قدرت زیاد اندیشه و بی‌تمایلی او نسبت به امیال سبک‌سرانه دارد. بیشتر تصاویر برجای مانده از او در حالاتی خوش‌سلیقه، تا حدی ایده‌آل‌گرایانه یا واقع‌بینانه به تصویر درآمده‌اند. او با تغییر تاکید از «کیفیت» بر «کمیت» و از «چرا؟» بر «چه؟» و «چگونه؟» به طرز موثری مسیر پیش‌روی فناوری را آماده کرد.

منبع: روزنامه فرهیختگان