از برج پیزا تا کره ماه | اعتماد


«گالیله و منظومه شمسی» [Galileo & the solar system] یک بیوگرافی موجز و مفید از پل استراترن [Paul Strathern] است که زندگی علمی و شخصی گالیله را با روایتی سهل و قابل فهم برای خواننده عام به تصویر کشیده است. استراترن متولد 1940 و دانش‌آموخته فلسفه است و در دانشگاه کینگستون نیز فلسفه و ریاضیات تدریس کرده است. وی تاکنون آثار متعددی را برای آشنایی با متفکران و دانشمندان و نویسندگان مشهور جهان منتشر کرده است. «گالیله و منظومه شمسی» سومین کتاب است از مجموعه «اندیشه‌های بزرگ: دانشمندانی که جهان را تغییر دادند.»



پسر کو بدارد نشان از پدر

گالیلئو گالیله در فوریه 1564 در پیزا به دنیا آمد. سه روز قبل از مرگ میکل‌آنژ. موطن اولیه خانواده گالیله دره‌ای دورافتاده به نام موجلو واقع در شمال فلورانس بود. استراترن می‌نویسد: «این منطقه بسیار کوچک تک‌افتاده ظاهرا انبار ژن فوق‌العاده‌ای داشت؛ چون زادگاه هنرمندانی مانند فرا آنجلیکو، جوتو و خاندان مدیچی بود.» پدر گالیله نظریه‌پردازی پیشتاز در حوزه موسیقی بود و جان کلامش این بود که «موسیقی باید در عمل، شنوایی را راضی کند نه ذهن را. » در آن دوران، مطابق نظریات رسمی، موسیقی مثل معمایی بود که ذهن باید از حل کردن و فهمیدنش خرسند می‌شد. اما وینچنزو (پدر گالیله)، در آثار مکتوبش این تلقی را با دلایلی خردپسند زیر سوال برد و در آزاد کردن موسیقی از قید نظریات رسمی، نقش به‌سزایی ایفا کرد؛ نقشی که منجر به پیدایش اپرا در پایان قرن شانزدهم شد.

قانع نبودن به وضع و نگاه موجود، ظاهرا یکی از نتایج ژن خوب در وجود گالیله بود که از پدرش به وی ارث رسیده بود. گالیله در نوجوانی در صومعه درس می‌خواند و چنان مجذوب زندگی راهبانه شده بود که می‌خواست کشیش شود اما پدرش اجازه نداد او مرتکب چنین خبطی شود. وینچنزو اگرچه اشراف‌زاده‌ای بود که ثروت چندانی برایش باقی نمانده بود، گالیله را به معلم‌های سرخانه سپرد و در هفده‌سالگی او را راهی دانشگاه پیزا کرد تا پزشکی بخواند و با طبابت، از فقر خانواده بکاهد. اما گالیله پزشکی را خوش نداشت و فلسفه اسکولاستیکی که در دانشگاه تدریس می‌شد نیز برایش کسالت‌بار بود. او شیفته ریاضیات شد ولی در دانشگاه‌های آن زمان، بهای چندانی به ریاضیات نمی‌دادند. با این حال گالیله موفق شد شاگرد استیلیو ریچی، ریاضیدان دربار، شود. ریچی به او آموخت که از ریاضیات هم می‌توان پول درآورد. وینچنزوی پیر اگرچه از پزشک نشدن گالیله چندان راضی نبود ولی ریچی را راضی کرد به صورت جدی به گالیله جوان ریاضی بیاموزد. تدریس آثار اقلیدس و ارشمیدس آغاز شد و جهانی نو پیش روی گالیله قرار گرفت.

خوشگذران مغرور و بی‌مدرک

گالیله پس از چهار سال وقت‌گذرانی در دانشگاه، بدون دریافت مدرک دانشگاهی به خانه پدری‌اش در فلورانس بازگشت. او در این مدت البته چیزهای زیادی در ریاضیات آموخت ولی در مجموع جوانی مغرور و خودنما و خوشگذران بود. مثلا در کلاس درس، استادانش را درباره سقوط اجسام سوال‌پیچ می‌کرد. مطابق دانش ارسطویی، اجسام سنگین تندتر از اجسام سبک سقوط می‌کنند. ولی گالیله می‌پرسید پس چرا دانه‌های تگرگ با سرعت یکسان به زمین می‌خورند؟ استاد بیچاره هم توضیح می‌داد که «دانه‌های سبک‌تر تگرگ مسلما از بخش پایین‌تری از آسمان سقوط می‌کنند.» طبیعتا گالیله استاد را بابت این پاسخ مسخره، مسخره می‌کرد و این کارها برایش گران تمام می‌شد. استراترن می‌نویسد: «گالیله ممکن است از فراست عقلی برخوردار بوده باشد اما از فراست اجتماعی بی‌بهره بود. او حتی دانشجویان دیگر را تحقیر می‌کرد.» در چنان شرایطی، گالیله ترجیح می‌داد که دانشگاه را جدی نگیرد و وقتش را به خوشگذرانی بگذراند. او حتی زمانی که استاد دانشگاه شد، ردای استادان را بر دوشش نمی‌انداخت تا بتواند به هرجایی که می‌خواهد برود.

شکل دوزخ و قد ابلیس

گالیله برای گذران زندگی این‌جا و آن‌جا ریاضیات درس می‌داد. شاگردان چندانی نداشت و به همین دلیل پدرش با اعمال نفوذ موفق شد امکان تدریس گاه و بیگاه را برای گالیله در مدرسه عالی فلورانس فراهم کند. اینکه مدرک دانشگاهی نداشت، دلیل خوبی بود برای اینکه دستمزد چندانی هم برایش تعیین نشود. گالیله برای رسیدن به رفاه، چیزهایی مثل وزن‌سنج هیدرواستاتیکی اختراع کرد که البته پول چندانی برایش نداشتند ولی نیمچه‌شهرتی در سراسر ایتالیا نصیبش کردند. گالیله فهمید تنها راه امنیت مالی برای او رسیدن به منصب استادی ریاضیات در یک دانشگاه است. اما در آن دوران، ریاضیات بخش فرعی طالع‌بینی بود و از سوی آکادمی ارسطویی تحقیر می‌شد. یعنی در دانشگاه‌ها کرسی‌های چندانی برای تدریس این درس بی‌اهمیت وجود نداشت. وانگهی، همان کرسی‌های معدود هم نصیب کسانی می‌شد که مدرک دانشگاهی داشتند نه گالیله‌ای که به جای مدرک گرفتن، وقتش را در میکده‌ها تلف کرده بود.

اما گالیله راهی برای خوش درخشیدن پیدا کرد. پرسش بزرگ روز در آن زمان این بود که دوزخ در کجاست و وسعتش چقدر است. همه تحت تاثیر «کمدی الهی» دانته، در پی کشف چند و چون دوزخ بودند چراکه دانته در اثر سترگش، موقعیت و ابعاد دوزخ را مختصرا توصیف کرده بود و عوام و خواص اشارات او را جدی گرفته بودند. یعنی آن اشارات را نه ادیبانه که علمی قلمداد کرده بودند. گالیله از فرصت استفاده کرد و وارد این رقابت دوزخ‌شناسانه شد. او اعلام کرد در یک سخنرانی ابعاد دقیق و موقعیت جغرافیایی دوزخ را برملا خواهد کرد. چرا گالیله چنین کاری کرد؟ آیا او حقه‌بازی فرصت‌طلب بود یا چیزی بیش از این در کار بود؟ استراترن می‌گوید: «از بسیاری جهات، گالیله یک مرد قرون وسطایی بود. اعتقاد او به اندیشه قرون وسطایی، مرجعیت کلیسا و حتی قصه‌های پریان با وجود آگاهی علمی فزاینده او پابرجا ماند. »

در واقع گالیله دانشمندی در دوران گذرا بود که در ذهنش «قرون وسطی و قرون جدید همزیستی می‌کردند.» استراترن معتقد است شکسپیر هم‌چنین ذهن تقسیم‌شده‌ای داشت و نیوتون نیز همزمان به «عالم ریاضی اخترشناسی و عالم جادویی کیمیاگری» باور داشت. خلاصه، گالیله 24ساله در سخنرانی‌اش اعلام کرد که با محاسبات ریاضی دریافته است که «دوزخ به شکل یک مخروط وارونه و زیر شهر اورشلیم واقع است و 12/1 حجم کره زمین» را اشغال کرده است. او حتی خلاصه‌ای از محاسبه ریاضی باریک‌بینانه خود را درباره اندازه قد ابلیس به دست داد؛ محاسبه‌ای که بر اساس گواهی دانته در کتابش انجام شده بود. گالیله تایید کرد که «ابلیس قدی برابر با طول 1935 بازو دارد.»

نیل آرمسترانگ: حق با گالیله بود

در آغاز دوران تدریس در دانشگاه پیزا، گالیله آزمایش معروفش را از بالای برج کج پیزا انجام داد. این آزمایش نظر دوران دانشجویی او را درباره دانه‌های تگرگ تایید کرد. اشیایی با یک جنس ولی وزن متفاوت از بالای برج رها شدند ولی با سرعت یکسان سقوط کردند. نظر ارسطو، که فکر می‌کرد سنگین‌ترها سریع‌تر سقوط می‌کنند، درست نبود. گالیله فقط نادرستی یکی از تعلیمات ارسطو را اثبات کرده بود اما در ذهن علمای آن دوران، بنای دانش ارسطو چنان بود که اگر یک آجرش برداشته می‌شد کل بنا فرومی‌ریخت. ولی گالیله چنین منظوری نداشت. او فقط با «نگرش ارسطویی» مخالف بود نه لزوما با همه آموزه‌های ارسطو. همچنین گالیله هنوز به لحاظ روحی آمادگی نداشت که از کل دانش ارسطویی عبور کند. بنابراین پس از آزمایش مشهورش، همچنان به تدریس فیزیک ارسطویی ادامه داد. استراترن می‌نویسد گالیله در آن دوران قطعا از رای کپرنیک آگاه بود.

کپرنیک در 1543، یعنی 21 سال پیش از تولد گالیله، بحث گردش سیارات به گرد خورشید را مطرح کرده بود ولی گالیله در اواخر دهه 1580 هنوز به نجوم بطلمیوسی باور داشت. در این دوران، گالیله عمیقا تحت‌تاثیر ارشمیدس بود و با اینکه آشکارا می‌دید که آرای علمی ارشمیدس و ارسطو با هم مغایرت دارند، ولی مطمئن بود که این آرا روزی با هم آشتی داده می‌شوند. البته گالیله خودش هم نمی‌دانست چرا دو جسم دارای جنس یکسان، با آهنگ یکسان سقوط می‌کنند. در قرن هفدهم که نیوتون قانون گرانش را مطرح کرد، علت این سقوط هماهنگ معلوم شد. در واقع ارسطو معتقد بود سقوط وزنه‌ای به اندازه 10 واحد، یک‌دهم سقوط وزنه‌ای به اندازه 1 واحد طول می‌کشد اما آزمایش‌های گالیله روی سطح شیب‌دار، نادرستی نظر ارسطو را بیش از پیش ثابت کرد. طرفداران ارسطو، آزمایش‌های گالیله را مصداق حقه‌بازی یا - در بهترین شرایط- بی‌هنجاری دانستند.

استراترن می‌نویسد گالیله در آن زمان هنوز مفهوم «شتاب» را به‌طور کامل درک نکرده بود. یعنی هرچند او اجمالا متوجه چیزی به «شتاب» شده بود ولی فکر می‌کرد که این پدیده در سقوط آزاد مصداق ندارد. اینکه چرا اجسام با آهنگ دقیقا یکسانی سقوط نمی‌کنند، علت دیگری هم داشت و آن «مقاومت هوا» بود. گالیله نقش مقاومت هوا را کاملا درک کرده بود و به همین دلیل گفت برابری محض فقط در خلأ اتفاق می‌افتد. در 1969 که نیل آرمسترانگ بر کره ماه قدم گذاشت، نظر گالیله تایید شد. آرمسترانگ همزمان یک چکش و یک پر را رها کرد و هر دو جسم با هم روی سطح ماه افتادند. فضانورد امریکایی، سپس به طرز شورانگیزی گفت: «می‌بینید که حق با گالیله بود.»

آغاز نزاع با کلیسا

گالیله در 1609 با اقتباس از یک عینک‌ساز هلندی، موفق به اختراع تلسکوپ شد. اگرچه تلسکوپ با استقبال کلیسا مواجه شد ولی کار با تلسکوپ، سرانجام گالیله و کلیسا را در برابر هم قرار داد. پس از مرگ کپرنیک، دستیارش کپلر تحقیقات او را ادامه داد و اصلاح کرد. در آغاز قرن هفدهم گالیله در نامه‌هایش به کپلر نوشت به درستی ایده خورشیدمرکزی کپرنیک باور دارد اما نمی‌تواند نظرش را علنی کند. کار با تسلکوپ، منتهی به کشف ستاره‌هایی تازه در آسمان شد و این یافته‌ها کم‌کم گالیله را به مخالفت صریح با ارسطو کشاند. مطابق آرای ارسطو، افلاک کامل و تغییرناپذیر بودند اما گالیله در سخنرانی‌هایش برای عموم مردم، توضیح داد که ابرنواختری که خودش در 1606 کشف کرده است، عقاید ارسطویی درباره افلاک را رد می‌کند. کپلر ریاضیات را مبنای مطالعه و بررسی کیهان قرار داده بود و گالیله هم فیزیک را در مورد حرکت سیارات به کار برد.

جان کلام گالیله در این زمینه این بود که قوانین فیزیک نه فقط در کره زمین بلکه در کل عالم صادق هستند. این جمله گالیله بر کلیسا گران آمد: «قوانین زمینی در افلاک هم صادق هستند. » همچنین گالیله در حوالی 1611 اثری درباره لکه‌های خورشیدی منتشر کرد و نشان داد که چگونه این لکه‌ها نادرستی نظام بطلمیوسی را اثبات می‌کنند. کتاب گالیله با استقبال چشمگیر دانشجویان در سراسر اروپا مواجه شد. استادان پیرو ارسطو و بطلمیوس که از فیزیک و نجوم جدید چیز زیادی نمی‌دانستند، متوجه شدند اگر اوضاع به همین منوال پیش برود بیکار می‌شوند. دانشگاهیان و روحانیان با تمام قوا علیه گالیله قیام کردند و به واتیکان متذکر شدند که نظام خورشیدمرزی کپرنیکی، که گالیله در پی تبیین و اثبات آن بود، با عقاید مطرح شده در کتاب مقدس درباره عالم، مغایرت دارد. کلیسا دریافت که باید مداخله کند. روحانیان ارسطویی در سرتاسر اروپا سخنرانی‌های مذهبی جنجالی علیه گالیله ایراد کردند.

جنگ قدرت آغاز شده بود. درآمد کلیسا از بودجه اکثر کشورهای اروپایی بیشتر بود. این پول کلان ناشی از مرجعیت علمی کلیسا بود و اکنون گالیله مشغول خواندن فاتحه‌ای بر این اتوریته علمی بود. گالیله معتقد بود همه‌چیز از اتم ساخته شده ولی روحانیان می‌گفتند این باور تهدید برای آیین عشایر بانی است چراکه اگر شراب و نان مقدس متشکل از اتم‌ها باشند، نمی‌توانند به خون و جسم مسیح تبدیل شوند. گالیله یادآور شد که کلیسا پیش‌تر تلویحا پذیرفته بود در مواردی که کتاب مقدس با واقعیات علمی مغایر باشد، به‌طور تمثیلی تفسیر شود. او از کلیسا خواهش کرد «افرادی را در نظر آورند که با یک برهان علمی یا ریاضی کاملا مجاب می‌شوند و به سردرگمی عذاب‌آوری توجه کنند که در روح ایشان ایجاد می‌شود هنگامی که می‌فهمند کارشان گناه است.» در 1616 مهم‌ترین کتاب کرپنیک (درباره گردش اجرام سماوی) در فهرست کتاب‌های ممنوعه قرار گرفت و کلیسا به گالیله هشدار داد که نباید از اندیشه‌های کپرنیک دفاع کند. کپرنیک کشیشی بود در لهستان، که نمی‌خواست با کلیسا شاخ به شاخ شود و فقط به اصرار دوستانش در آخرین روزهای عمرش رضایت داده بود که کتابش منتشر شود. گالیله محرمانه می‌گفت: «کتاب مقدس راه رفتن به افلاک را نشان می‌دهد نه راهی را که افلاک می‌روند.» اما با این حال کوتاه آمد و هفت سال بعدی، دعوای کلیسا با او فروکش کرد.

از حبس خانگی گالیله تا اعتراف واتیکان

گالیله در این هفت سال رساله‌هایی منتشر کرد که فقط تلویحا مناقشه‌آمیز بودند. تا اینکه یک کشیش یسوعی، کتابی به سود نظام بطلمیوسی منتشر کرد. گالیله در پاسخ به او، رساله «عیارسنج» را منتشر کرد؛ رساله‌ای که حاوی دیدگاه فلسفی گالیله درباره ماده بود. گالیله در این رساله، قبل از جان لاک، گفت ویژگی‌های اصلی ماده قابل اندازه‌گیری‌اند و ویژگی‌های فرعی ماده (مثل مزه و بو) فقط حس می‌شوند. همچنین در «عیارسنج» نظری ابراز کرد که اینشتین را در قرن بیستم عمیقا تحت تاثیر قرار داد. گالیله در رساله‌اش نوشت: «کتاب طبیعت... با علائم ریاضی نوشته می‌شود.» این رای او به اعتقادی بنیادی در توصیف اینشتین از عالم بدل شد. اثر بعدی گالیله، «گفت‌وگو درباره دو نظام اصلی عالم: بطلمیوسی و کپرنیکی»، در سراسر اروپا تحسین شد. با دفاع مجدد و استدلالی‌تر گالیله از نظام کپرنیکی، طاقت کلیسا طاق شد. دستور پیگرد گالیله به دلیل «سوءظن شدید به ارتداد» صادر شد.

گالیله محکوم به حبس شد ولی کلیسا تصمیم گرفت او را به انکار اعتقادش به اندیشه‌های کپرنیکی وادار کند. گالیله دیگر پیر شده بود و زیر فشار بازجویی تاب نیاورد و از علم کفرآمیزش اظهار ندامت کرد. او را مجبور کردند سوگند بخورد که از رای خورشیدمحورانه خود «برگشته، بیزار است و آن را لعنت می‌کند. » گالیله اعتراف کرد تا به سرنوشت جوردانو برونو دچار نشود که 32 سال پیشتر، زنده‌زنده در آتش سوزانده شده بود و دهانش را هم با دهان‌چپان پر کرده بودند تا نتواند در واپسین دم کفر و ارتدادش را فریاد بزند. پس از اعتراف گالیله، پاپ حکم زندان او را لغو کرد و او را به ویلایش در خارج فلورانس فرستادند و خروج از آن را بر وی ممنوع کردند. گالیله هشت سال پایانی عمرش را در حبس در ویلایش سپری کرد و در این مدت، پیش از آنکه نابینا شود، ضمن کار با تلسکوپش کتاب دیگری نوشت نسخه دست‌نویس‌اش مخفیانه توسط سفیر فرانسه از ایتالیا خارج شد. کتاب در هلند منتشر شد و شاگردان گالیله، که حالا دیگر استادان تراز اول دانشگاه‌های گوناگون اروپا شده بودند، آخرین کتاب استادشان را تحسین و تدریس کردند. گالیله در 1642، پیر و ناتوان و نابینا، اما مشهور و محبوب درگذشت. در همان سال نیوتون به دنیا آمد. انقلاب علمی آغاز شده بود وکلیسا چاره‌ای نداشت جز عقب‌نشینی قدم‌ به قدم. 350 سال پس از مرگ گالیله، یعنی در 1992، واتیکان سرانجام پذیرفت که در مورد گالیله «اشتباهاتی پیش آمده بود.»