📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت چهارم: طرح کوپرنیک

🆔 @Physics3p

🔹نیکلا کوپرنیک (۱۵۴۳-۱۴۷۳) لهستانی دوران تحصیلات خود را در ایتالیا گذراند نوشته های یونانیان و دیگر فیلسوفان و اخترشناسان اولیه را مورد مطالعه قرار داد. شواهدی در دست است که کوپرنیک آثار اخترشناسان ایرانی را نیز مورد مطالعه قرار داده است. کوپرنیک برای حل مساله حرکت اجرام در فضا، جای خورشید و زمین را عوض نمود و در محاسبات متوجه شد که آسانتر از طرح بطلميوس (زمین مرکزی) می تواند جواب سوالات را بدهد. در منظومه بطلمیوسی و کوپرنیکی سیاره ها در فضا گرد نقاط می گردند و نه گرد اجسام و علت حرکت آنها «طبیعت» یا شکل هندسی آنهاست نه نیروهایی که بر آنها اثر می کند. انتظار می رفت که علم با بررسی امور بشری یعنی آنچه در دسترس می باشد آغاز شود ولی چنین نشد برعکس علم از مشاهده ستارگان آغاز گردید و از آنجا به سوی مطالعه درون آمد. در سال ۱۲۷۷ پاپ جان بیست و یکم فهرستی شامل ۲۱۹ مورد از کجرویها و عقاید نادرست محکوم را منتشر کرد، در بین این عقاید نادرست این پدیده که طبیعت از قوانینی پیروی می کند نیز وجود داشت زیرا این ایده با " قدرت مطلق خالق در تناقض بود."

🔸 کوپرنیک در بولونيا نزد نووارای افلاطونی درس خواند، و اندیشه وی درباره قرار دادن زمین به جای خورشید در مرکز عالم نتیجه یک مشاهده تازه نبود، بلکه نتیجه تعبیر و تفسیر تازه واقعیت های قدیمی در پرتو اندیشه های نیمه دینی افلاطونی و نو افلاطونی بود. این اندیشه را می توان به کتاب جمهوریت افلاطون باز گرداند که در آنجا چنین می خوانیم که خورشید در قلمرو چیزهای دیدنی همان نقش را دارد که اندیشه خیر و نیکی در قلمرو انديشه ها دارد. اندیشه خبر در سلسله مراتب اندیشه ها و مثل افلاطونی عالی ترین مقام را دارد. بنابراین خورشید که خاصیت دیده شدن اشیاء و حیات و رشد و پیشرفت چیزها را به انها ارزانی می دارد. در سلسله مراتب اشیاء پدیدار در طبیعت دارای عالیترین مرتبه باید باشد.

🔹کوپرنیک برای اولین بار توانست فاصله های نسبی میان سیاره ها را به دست آورد که در منظومه بطلمیوسی مقیاسی برای فاصله ها وجود نداشت، کوپرنیک با منظومه خورشید مرکزی توانست همه ویژگی های حرکتی سیارات را بر حسب گردش سالانه به دور خورشید توصیف کند. در صورتی که بطلمیوس در منظومه خود موضع هر سیاره را کاملا مستقل از سیاره دیگر تعیین کرده بود، به همین خاطر کوپرنیک گفته بود «هر گونه تغییر در هر قسمت از آن سببه در هم فرو ریختن قسمتهای دیگر و همه جهان خواهد شد ». توضیح اینکه محاسبه فاصله بسیار است از خورشید توسط کوپرنیک با محاسبات امروزی تفاوت زیادی ندارد. کوپرنیک علاوه بر اینکه ریاضیدان و اختر شناس و حقوقدان و پزشکی و اقتصاددان برجسته ای بود کشیش نیز بوده و به همین خاطر معتقد بود که منظومه او چون نسبت به منظومه بطلميوس منظم تر و متقارن تر و ساده تر و با پیچیدگی کمتر بود یک عمل خداپسندانه بوده، زیرا نظم و تقارن وجود خداوند را اثبات می کند و اگر تصور می کرد که در روزگار گالیله، تئوری او در مبارزه میان عقاید مذهبی و علمی سهمی دارد، دیوانه می شد!

🔸اعتراض هایی که نسبت به تئوری کوپرنیک یا منظومه خورشید مرکزی میشد شبیه اعتراض هایی بوده که نسبت به منظومه آريستاراکوس می شد یکی از این اعتراضها این بود که اگر زمین حرکت کند باید متلاشی شود. کوپرنیک پاسخ داد که در این صورت افلاکی که به دور زمین می گردند نیز باید متلاشی شوند که چنین نیست! ایراد دیگر این بود که اگر زمین بچرخد پرندگان و ابرها باید در خلاف حرکت زمین متمایل شوند، کوپونیک پاسخ داد که هوا، ابرها و پرندگان به همراه زمین منتقل می شوند. در مورد اختلاف منظر (تغيير مكان سالانه ثوابت) مانند آریستا کوس گفته فاصله ثوابت تا از خورشید یا زمین خیلی زیاد است. این طرح با اعنقادات مذهبی مسیحیان و تئوری ارسطو سازگار نبود.

💢ویژگی های طرح کوپرنیک

🔹الف- طرح او توصیف ساده تری از حرکت های عمومی سیاره ها به دست می داد. گفته ارسطوطبیعت ساده ترین راه را برای خودانتخاب می کند. ب- طرح کوپرنیک علاوه بر سادگی زیبا و خوشایند برای ذهن نیز بوده است.

ادامه دارد....

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت پنجم: از کوپرنیک تا ظهور قوانین کپلر

🆔 @Physics3p

🔹کار علمی نه تنها عملیاتی، بی روح و صرفا منطقی نیست بلکه عموما از شناخت هماهنگی و زیبایی آکنده است. ج-کوپرنیک فاصله میان خورشید و سیارات را محاسبه کرده بود و چون فاصله سیارات به تدریج از خورشید بیشتر می شد فاصله سيارات از یکدیگر نیز زیاد می گردید و این با گفته ارسطو که طبیعت از خلا نفرت دارد جور در نمی آید. همه مسیحیان از جمله پروتستانها که به تازگی پای گرفته بودند بر ضد کوپرنیک بودند. آنان به آیات انجيل (مانند یوحنا ۱۰: ۱۲-۱۳) استناد می کردند و می گفتند معمار خلقت باید بر اساس طرح بطلمیوس به کار پرداخته باشد. در واقع مارتین لوتر از کوپرنیک با عنوان «احمقی که تمام دانش نجوم را زیر و رو خواهد کرد» یاد کرد.

🔸طرح خورشید مرکزی کوپرنیک با طرح زمین مرکزی بطلميوس معادل هم بوده یعنی پیش بینی و دقت تقریبا یکسانی داشته ولی از نظر فلسفی با هم در اختلاف بودند. وقتی زمین ساکن و مرکز جهان باشد مسلما أنسان ساکن و مرکز جهان با عظمت خواهد بود. اگر این تفکر صحیح نباشد ذهن مردم باید تغییر کند و تغییر ذهن مردم به زمان زیاد احتیاج دارد زیرا مردم دوست ندارند اعتقادات خود را عوض کنند (چشمها را باید شست، جور دیگر باید دید). امروز احترامی که برای کوپرنیک قائلیم نه به سبب جزئیات تئوری او، بلکه به سبب مبارزه موفقیت آمیز اوست با دیدگاهی که مردم آن روزگار از جهان اطراف خود داشتند. شروع کار مهم است چون اگر شروع کار درست باشد دیگرانی هستند که آن را ادامه می دهند. مشکل ابتدای کار است. غالبا مردم در برابر نوآوری مقاومت می کنند منظومه کوپرنیک سبب اعتماد به نفس و کنجکاوی تازه ای نسبت به جهان هستی برمی انگیخت.

🔹افرادی که اعتقاد به این منظومه داشتند. مسلما زمین را متحرک، و خود و ذهن خود را متحرک دانسته و خود را جزئی از جهان کنونی دانسته و تلاش می کردند تا این اعتقاد را گسترش دهند. کلیسای کاتولیک در قرون وسطا هیئت بطلميوس را در جهان بینی مسیحی گنجاند. این بخشی از برنامه کلی پیوند دادن خرد و دانش مردمان عهد باستان با دین مسیح بود. بنابراین دیدگاه خدا جهان را آفرید تا مرکز کائنات باشد، و انسان را به صورت خود آفرید تا فرمانروای این جهان باشد. بهشت را در آسمان به وجود آورد تا روح بشر پس از مرگ تن بدان ساحت رود... این تصویر از نظر روان شناختی بسیار ساده بود. بخش مشهود أن كمایش واضح می نمود. اگر چه ریاضیات موید آن به صورت آزار دهندهای پیچیده بود. در قرن شانزدهم کوپرنیک با تئوری خود این ریاضیات دشوار را از بین برد و توضیح سيارات به آسانی صورت گرفت و ناگهان همه دشواری های حرکت سیارات آسان شد.

🔸کوپرنیک اصرار داشت که بگوید جهان بینی او یک فرضیه است چون می دانست که درد سرهایی در این اندیشه وجود دارد به همین خاطر انتشار آن را تا سال ۱۵۴۳ که از قضا سال مرگش بود، به تأخیر انداخت و حتی آن وقت هم كتاب خود را به پاپ اهدا کرد. مطابق معمول مدتی طول کشید تا اندیشه های بدیع او فهمیده شود. و آنگاه «قیامت» به پا شد زیرا مفهوم فرضیه کوپرنیک مخالف هزار سال تعلیم کلیسا بود!! این فرضیه آشکارا مغایر کتاب مقدس هم بود. مزمور توده خطاب به خدا می گوید «تو زمین را به حرکت و ثابت قرار دادی» پس جای تعجب نیست که کلیسا نظریه کوپرینگ را قرنی پس از انتشار آن و مسلما تخطئه کرد، ولی تنها کلیسا کاتولیک نبود که به خشم آمد سران پروتستان نیز به همان اندازه بیزاری خود را نشان دادند. لوتر به اعتراض گفت: «مردم به منجم تازه به دوران رسیدای گوش میدهند که سعی دارد نشان دهد این زمین است که می گردد و نه افلاک یا آسمان یا خورشید و ماه. این احمق می خواهد علم نجوم را یکسره وارونه سازد.» كالون گفت: «کیست که جرأت کند مرجعیت کوپرینک را مافوق مرجعیت روح القدس قرار دهد»

💢 یوهان کپلر

🔹یوهان کپلر در سال ۱۶۰۰ دستیار تيكو براهه بود و آرزویش این بود که تئوری خورشید مرکزی را تكميل کند. او سادگی و هماهنگی این تئوری را به صورت «لذتی باور نکردنی و فریبنده» می نگریست و یادآور این نکته ارسطو بود (آنچه را که با کمترین می توان انجام داد شایسته نیست که با بیشتر انجام دهیم). برای کپلر چنین نظم هندسی و رابطه عددی سر رشته ای بود برای شناخت اندیشه خداوند. "خداوند به کار هندسه مشغول است" (افلاطون). کپلر ابتدا برای طرح خود از هندسه استفاده نمود. کپلر مامور تعیین مدار مریخ شد و برای تعبین مدار مریخ مانند کپرنیک طرح خورشید مرکزی را پذیرفت ولی بر خلاف کوپرنیک از فلک تدوير صرف نظر کرد و برخلاف کوپرنیک از طرح فلک، معدل السير استفاده نمود. كپلر طرح فلک تدوير را غیر فیزیکی می دانست. او چنین استدلال می کرد که مرکز فلک تدویر تھی است و فضای تهی نمی تواند بر سیاره نیرویی اعمال کند.

ادامه دارد....

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت ششم: قوانین کپلر و پایان فرض زمین مرکزی

🆔 @Physics3p

🔹کپلر از آغاز چنین فرض کرد که مدارها واقعی هستند و حرکت به سبب علتهای فیزیکی یعنی کنش نیروها بر سیاره ها است. كپلر حتی حرف معلم خود را که به او گفته بود از الگوی هندسی و مشاهده نجومی استفاده کند قبول نکرد. کپلر به مدت یک سال و نیم تلاش کرد و پس از ۷۰ بار آزمایش توانست با تلاش و دقت طرح قدیمی خارج مرکز و معدل المسير را
کنار بگذارد و موفق به کشف مدار مریخ بشود. كپلر به این نتیجه رسید که مدار مریخ دایره نیست و هیچ نقطه ثابتی وجود ندارد و این خلاف نظر افلاطون بود بلکه مدار مریخ بیضی شکل است!

🔸يوهان کپلر تئوری خود را در سال ۱۶۰۹ به صورت سه قانون به شرح زیر ارائه نمود: ۱- مدار حرکت همه سیارات به دور خورشید بیضی است و خورشید در یکی از دو کانون بیضی واقع است. ۲- هر سیاره چنان به دور خورشید می گردد که خطی که سیاره و خورشید را به هم متصل می کند در زمان های مساوی مساحت های مساوی ایجاد می کند. ٣- زمان یک دور گردش سیارات به دور خورشید از فرمول روبرو محاسبه می شود p²=d³ : که p زمان یک دور گردش و d فاصله سیاره از خورشید است.

🔹کپلر اگرچه شگردهای هندسی کوپرنیک را طرد کرد ولی بر طرح کوپرنیک که خورشید مرکزی بود متکی بود. الگوی زمین مرکزی نمی توانست به پیدایش سه قانون کپلر بیانجامد. کپلر با نفوذ در فراسوی مرزهای مشاهده و توصیف ریاضی کوشید که حرکتهای آسمانی را بر حسب نیروهای فیزیکی توضیح دهد. کپلر جهان را فیزیکی مورد بررسی قرار داد نه فلسفی. کپلر به کمک ریاضی نشان داد که معادله شكل طبيعي بیان قوانین فیزیکی است. کپلر در نامه ای (۱۶۰۵) به هروات چنین می نویسد: من عميق، به بررسی جهان فیزیکی مشغولم. هدف آن است که نشان دهم ماشین آسمانی نباید به شکل یک موجود زنده آسمانی، بلکه باید به صورت چرخهای دنده دار یک ساعت، در حرکت منظم نمایانده شود. کپلر نیروی حرکت دهنده سیارات به دور خورشید را نیروی مغناطیسی میدانست که چند سال قبل توسط گیلبرت کشف شده بود! کپلر هنوز به عقیده کهن که هر سیاره دارای «روح» است پایبند بود، اما از بیان توضیحات خود درباره حرکت سیاره ها بر این پایه امتناع کرد او در جستجوی علتهای فیزیکی بود. کوپرنیک و تیکو براهه بر آن بودند که از الگوهای هندسی برای پیشگوئی مواضع سیاره ها استفاده کنند. کپلر نتوانست توضیح دهد که چرا مدار مریخ بیضی است و بعد ۸۰ سال نیوتن آن را توضیح داد(با کمک قانون گرانش و رابطه عکس مجذور فاصله خود). کپلر یکی از نخستین کسانی بود که در پی علتهای دینامیک برای حرکت برامد.

💢 گالیله

🔸گالیلئو گالیله متولد ۱۵۵۴ میلادی و سال وفات گالیله ۱۶۴۲ میلادی است. یعنی همان سالی که نیوتن متولد شد! گالیله می گوید: دانش واقعی آن است که بدانیم چه می دانیم. کتاب مقدس و طبیعت به یکسان از کلام الهی نشأت یافته اند. کتاب طبیعت با زبان ریاضیات نگاشته شده است. طبیعت با کمترین انرژی بیشترین کار را انجام میدهد یا طبیعت آنچه را با کمتر انجام پذیر است با بسیار انجام نمی دهد. گالیله می گفت، که علم باید نخست به چگونگی حرکت در سقوط آزاد و بعد به علت آن بپردازد. گالیله هم در تئوری و هم در مشاهده کوشا بود. آزمون خوب و دقیق ابتدا از گالیله شروع شد و نیوتن نیز آن را ادامه داد. گالیله و نیوتن مدلی طبیعی از رفتار طبیعت را به وجود آوردند، علم می کوشد که دقیق، بدون ابهام منطقی و کلی باشد. زبان طبیعی هیچکدام از این ویژگی ها را ندارد. دانشمندان به ریاضی معتاد شده اند فیزیک کلاسیک از انجام عملیات ریاضی به وجود آمد. گالیله تئوری حرکت را بر مبنای مشاهده های مربوط به حرکت اجرام در سطح زمین استوار کرد. گالیله از مفاهیمی چون زمان، مسافت، سرعت، شتاب و نیرو و ماده استفاده می کرد. گالیله در مطالعه سقوط آزاد اجسام به انطباق مفاهیم با واقعیت های مشاهده شده اصرار می ورزید او با جستجوی نتیجه هایی که می دانستند به شکل فرمول های جبری ارائه شوند.

ادامه دارد....

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت هفتم: ظهور گالیله و نظریات حرکت

🆔 @Physics3p

🔹به شیوه جدیدی که کپلر به کار گرفته بود رفتار می کرد. گالیله می گفت، دانستن اینکه چه چیز را باید نادیده بگیریم، تقریبا همان اهمیت را در پیشرفت علم داشته است که بدانیم چه چیز را باید به حساب آوریم. گالیله دریافت که درک حرکت سقوط آزاد، کلید درک تمام حرکتهای مشاهده پذیر همه اجسام در طبیعت است! گالیله حامی این اصل بزرگ بود که مشاهده اساس علم بوده و هدف از علم تحقیق در مورد روابط کمی موجود بین پدیده های فیزیکی است. گالیله نظريه اتمی دموکراتیس را تایید می کرد (نه خواستگاه وجود دارد نه زوال هر چیزی همانا حرکت اتمی است). سنت ارسطوئی بر آن بود که با کمک اندیشه ناب می توان مجهولات را کشف کرد و احتیاج به تجربه و مشاهده نیست. ارسطو معتقد بود وزن های مختلف سبب سرعتهای متفاوت در سقوط می شود و این باور تا گالیله مورد قبول بود. گالیله با انداختن اجسام از فراز برج کج پیزا، نشان داد که این باور ناوردا است.(آزمایش چکش و پر)

🔸بزرگترین سهم گالیله در پیشبرد علم کار مکانیکی او بود و او زیر بنای مکانیک نیوتون را که جانشین مکانیک ارسطوئی شد بنیاد گذاری کرد. وی امتیاز آشکاری میان سرعت و شتاب برقرار کرد و گفت چیزهایی که در حال سقوط آزاد هستند با شتاب ثابت جا به جا می شوند و این شتاب ارتباطی با وزن شان ندارد و مسافتی که می پیمایند با مربع زمان سقوط تناسب دارد. او عقیده ارسطوئی را که هر حرکتی باید علتی داشته باشد بی اعتبار کرد و آن را با قانون دایره ای مانند «اینرسی» جانشین ساخت که به موجب آن هر چیزی که در حال حرکت بر روی دایره برگرد زمین باشد، با سرعتی یکنواخت برای همیشه در حال حرکت خواهد بود، بی آن که نیرویی برای ادامه حرکت آن ضرورت داشته باشد!

🔹گالیله می گفت: اجسام فیزیکی همه بدون استثناء در حرکت اند، از جمله زمین و بنابراین هر جا و هرچیز که هست، طبیعی این است که به خط مستقیم حرکت کند، مگر آنکه نیرویی بر آنها اثر کند. گاليله می گفت: حرکت طبیعی اجسام فلکی با هر جسم دیگری، دایره وار یا بیضی شکل نیست بلکه حالت طبیعی این است که هر جسمی متحرک به خط مستقیم پیش رود مگر آن که نیروی دیگری بر آن اثر گذارد. ارسطو نیرو را با حرکت یکسان می دانست. اما گالیله و نیوتن اثبات کردند که نیرو در حرکت فقط دگرگونی به وجود می آورند و جسمی که با حرکت یکنواخت جا به جا می شود، هیچ نیرویی بر آن وارد نمی شود بدتر اینکه هیچ وسیله فیزیکی وجود ندارد که تفاوت میان حرکت یکنواخت و سکون را نشان دهد. این اصل نسبی بودن حرکت است.

🔸یعنی اینکه هرگاه در جایی یک حالت فیزیکی کاملا معینی وجود داشته باشد، ناظران متفاوت ممکن است حرکتهای متفاوتی ببینند، در واقع نخستین امکان توصیف یک پدیده فیزیکی مطلق، یعنی ناوردا است که به کمک آن توانستند با حذف مشاهده گر، همه دیدگاههای گوناگون را هم ارز كنند. قانون لختی گالیله (حرکت یکنواخت، انگار مانند بی حرکتی) کاملا ضد شهودی است، در حالیکه به اعتقاد بیشتر مورخان علوم، این قانون گواهی ولادت فیزیک معروف به کلاسیک است. دینامیک گالیله با الهام از این قول «منسوب به دموکریتوس» که حرکت بر اثر نیروهای بیرونی احتمالا می تواند همه حرکت ها را در برگیرد، تنها حرکت بر اثر نیروهای بیرونی را در نظر می گیرد و بس. گالیله در واقع اصل «نسبیت» را بیان می کند.

🔹بنابراین اصل، همه دستگاههایی که نسبت به یکدیگر در حرکت یکنواخت باشند به توصیف هم ارز تن می دهند. این بیان تفاوت خیلی بزرگی را که ارسطو میان حرکت و سکون می گذاشت از میان بر می دارد. حرکت از آن رو حرکت است و مانند حرکت عمل می کند، که نسبت به اجسامی که با متحرک حرکت می کنند به هیچ وجه مشهود نیست. درست مثل این است که حرکت وجود ندارد(طرح پارادوکس زنو). هیچ آزمایش فیزیکی توان تشخیص حرکت یکنواخت را از سکون ندارد. اساس فیزیک کلاسیک که میراث گالیله و نیوتن می باشد، ذره است. گالیله قانون سقوط آزاد و نیوتن قانون حرکت را تدوین کرد. در سال ۱۶۰۹ گالیله شب هنگام آسمان را با تلسکوپی که به تازگی اختراع کرده بود رصد نمود و هنگام مشاهده مشتری دریافت که چند قمر کوچک گرد آن در گردش اند. این واقعیت آشکار نمود که همه آن چیزهایی که ارسطو و بطلمیوس درباره سیارات و ستاره می اندیشیدند صحیح نبوده است و این مشاهده ضربه نهایی بر نظریه ارسطو- بطلمیوس بوده است.

ادامه دارد....

برای مطالعه از ابتدا اینجا👆ضربه بزنید.

مطلب «تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی» دارای بیش از بیست قسمت میباشد.

آیا مایل به ادامه آن هستید؟


بله ادامه دهیم 👍 (10)
👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍100%

خیر تا همینجا کافیست 👎
▫️0%



🕴 تعدادکل رای ها: 10

⭕ هر یک ثانیه‌ای که از عمرمان می گذرد، اتفاقات بسیار جالب و عجیبی در جهان رخ می دهد :

🔸 4800 ستاره جدید متولد می شوند.

🔹 خورشید 6 میلیارد کیلوگرم از جرم خود را از دست می دهد.

🔸 لبه های کیهان به اندازه 900 میلیون متر گسترش می یابند.

🔹 زمین با 10 میلیارد فوتون میان کهکشانی بمباران می شود.

🔸 خورشید در هسته خود 620 میلیون تن هیدروژن را دچار همجوشی می کند.

🔹 22 هزار تن از ذرات یخ حلقه های زحل به درون سیاره کشیده می شوند.

🔸 سریعترین تپ اختر شناخته شده جهان، 716 بار به دور خودش می چرخد.

🆔 @Physics3p

اغلب وقتی صحبت از فضا-زمان می شود به یاد انحنای آن توسط جرم، خمش آن، ایجاد جاذبه و نسبیت عام می افتیم.

اما فضا-زمان پدیده ای است که از دل نسبیت خاص بیرون آمد. این که می گوییم "فضا-زمان" و نه "فضا و زمان" به این علت است که فضا و زمان به هم مربوط هستند و معرف یک کمیت پیوسته و یکپارچه هستند که فضا و زمان را به هم ارتباط داده اند، به این معنی که:

هرچقدر در فضا سریعتر حرکت کنید، در زمان کندتر حرکت می کنید که به طور خلاصه یعنی اگر با سرعت نزدیک به نور حرکت کنید، زمان کندتر می گذرد و در نتیجه جوانتر می مانید.

هرچقدر در فضا کندتر حرکت کنید، در زمان سریعتر حرکت می کنید که به معنی زودتر پیر شدن است.

پس تغییر سرعت در یکی از این دو باعث تغییر سرعت در آن یکی می شود.

به طور کلی تر شما نمی توانید بگویید من فقط در حال حرکت در فضا هستم شما چه بخواهید چه نخواهید در زمان هم حرکت می کنید پس حرکت شما هم در فضا هست و هم در زمان و این یعنی فضا و زمان مستقل از یکدیگر نیستند و به هم وابسته هستند در نتیجه می گوییم فضا-زمان و همه اینها یعنی نسبیت خاص.

#نسبیت
🆔 @Physics3p

🔵 نظریه نسبیت عام انیشتین در یک معادله که معادله میدان انیشتین نام دارد خلاصه شده است. این معادله بیان می کند که میزان انحنای فضا-زمان توسط ماده و انرژی مشخص می شود.

🆔 @Physics3p

⭕ آیا "فلسفه" واقعأ مرده است؟

#قسمت_اول

🆔 @Physics3p

این روزها هر کسی به نوبه خود و نسبت به جایگاهش، به فلسفه حمله می‌کند و آن را مورد شماتت قرار می‌دهد. تقریبا شش سال پیش بود که استیون هاوکینگ، فیزیکدان و کیهان‌شناس معروف از «مرگ فلسفه» سخن گفت، البته اشاره او معطوف به فلسفه علم بود؛ دانشی که به بحث ماهیت و معرفت‌شناسی علم می‌پردازد.

لارنس کراس، فیزیکدان نظری و کیهان‌شناس نیز چندی پیش در شماتت فلسفه گفته بود که «علم پیشرفت می‌کند، اما فلسفه نه». جدا از این بیانات و اظهارنظر‌ها دو سال پیش نیز میان استیون پینکر، زبان‌شناس و روانشناس هاروارد و البته منتقد فرهنگی و لئون وستیلر، فیلسوف و منتقد آمریکایی مناظره‌ای صورت گرفت که بسیار مشابه مناظره‌هایی بود که همچنان در دنیا و گاهی در ایران نیز بر سر اهمیت و جایگاه فلسفه اتفاق می‌افتد و کسی چون وستیلر شخصیت‌های علمی چون پینکر را به دانش زدگی متهم می‌کنند و ادعاهای آنها را ترجمه گفتمان غیر‌علمی به علمی می‌دانند و مدعی می‌شوند «دانش توانایی تعیین این را ندارد که بخواهد بگوید آیا می‌تواند در اخلاق، سیاست و هنر نقشی داشته باشد یا نه»،

اما طرف منتقد فلسفه و علوم انسانی هم به راحتی می‌گوید «کسانی چون وستیلر نمی‌توانند تعیین کنند که جایگاه دانش کجا است.» این نزاع مهم هنوز نه‌تنها بین اندیشمندان معروف جهان استمرار دارد، بلگه گاهی در فکر ما نیز خودی نشان می‌دهد و دردسر درست می‌کند. بیشتر آنچه باعث شده است علم در سطوح مختلف رشد پیدا کند به‌طور گسترده مسبوق بوده به فلسفه و علوم انسانی؛ چیزی که اوضاع را بدتر کرده، گسترش دانش به حیطه‌هایی است که پیشتر قلمرو فلسفه و علوم انسانی تلقی می‌شد. 

🔻مدافعی برای فلسفه    

در حال حاضر در این نزاع، پایه‌های یک دفاع‌جانانه از فلسفه را قدم‌های برداشته شده توسط یک فیلسوف و رمان‌نویس به نام «ربکا نیو برگر گلداشتاین» تشکیل می‌دهد. فلسفه‌ای که او برای نشان دادن حضور پایدار امروزی سوژه‌اش انتخاب می‌کند فردی از قرون پیش از میلاد مسیح است. او در کتاب جدید خود با نام «افلاطون در مقر گودل» می‌پرسد: چرا فلسفه کنار گذاشته نمی‌شود؟ گلداشتاین از هر دو استعداد خود یکی به‌عنوان یک اندیشمند تحلیلی و دیگری به‌عنوان یک داستان‌نویس، برای آوردن پدر و بنیانگذار فلسفه، به قرن 21، بهره می‌برد. او تاکنون شش رمان نوشته و بیشتر تحقیقاتش روی کورت گودل، ریاضیدان معروف فرانسوی و باروخ اسپینوزا بوده است. داستان‌هایش هم اغلب دارای عناصر فلسفی و علمی هستند.

گلداشتاین تز دکترایش را با تامس نیگل در فلسفه به پایان برده و جایزه نابغه مک آرتور را از آن خود کرده است. گلدشتاین یک زن کوچک با ایده‌های بزرگ است که سابقه‌اش نشان می‌دهد که می‌تواند مدافع خوبی برای فلسفه باشد. او از فلسفه با کمک گرفتن از افلاطون و هنر داستانگویی‌اش دفاع می‌کند.

🔻دانش برای اثبات نیازمند فلسفه است

به عقیده گلدشتاین، دانشمندان علوم تجربی برداشت نادرستی از فلسفه دارند چنانچه می‌بینیم کسی چون استیون واینبرگ برنده جایزه نوبل فیزیک معتقد است فلسفه ابزار تولید تئوری در زمینه‌هایی است که دانش در آن هنوز رشد نکرده است، اما وقتی دانش در آن زمینه رشد کند فلسفه کنار می‌رود، در نتیجه فلسفه به آخر خط رسیده است. گلدشتاین فکر می‌کند این حرف نادرست است.

او می‌گوید این نقل قول معروف که می‌گوید «فلسفه غرب، توشیحی است بر افلاطون» نقل درستی نیست. با وجود اهمیت و تاثیر‌گذاری فیلسوفی چون افلاطون، اما می‌دانیم بسیاری از ایده‌ها و نظریه‌ها‌ی این فیلسوف نیز اشتباه بوده و دانش در نشان دادن این اشتباهات بسیار موثر است.

ادامه دارد....

⭕ آیا "فلسفه" واقعأ مرده است؟

#قسمت_دوم

🆔 @Physics3p

او معتقد است دو گونه پرسش وجود دارد «چه هست؟» و «چه چیزی مهم است؟» و دانش بهترین پاسخ‌ها را به ما می‌دهد، ولی برای اثبات اینکه اینها بهترین پاسخ‌ها هستند، نیاز به فلسفه است. چون اینها در زمره بحث‌های معرفت‌شناسانه هستند. چنانچه می‌بینیم باید از واقع‌گرایی علمی در مقابل ابزارگرایی دفاع کرد.

درواقع دانش با ماده سروکار دارد که واقعیت را تشکیل می‌دهد، اما دانش نمی‌تواند به این پرسش مهم که «چه چیزی مهم‌تر است؟» پاسخ دهد. مثلا علم عصب‌شناسی به ما می‌گوید که تنها علت هوشیاری ما عصب‌های ما هستند، اما علم نمی‌گوید این وسط تکلیف مسئولیت‌پذیری و هویت ما چیست؟

گلدشتاین به بحث باور و فلسفه می‌پردازد و درباره اهمیت فلسفه‌ورزی معتقد است بهتر است به باورهایمان از طریق اندیشه عمیق و فلسفی برسیم تا از تعبد و پیروی محض. او می‌گوید کاربرد فلسفه فقط خودبهبودی نیست، بلکه کمک به عمومی کردن ایده‌های خوب است. مثلا همه پیشرفت‌های اجتماعی اول به شکل یک بحث فلسفی شروع شده است.

گلدشتاین مثال ژان بودن، فیلسوف فرانسوی را می‌آورد که در قرن هجدهم علیه برده‌داری استدلال کرده بود، ولی پاپ ژان پل، چهار دهه قبل همین کار را کرده بود، اما تاثیری نداشت. بنابراین شاید فلسفه تنها روش تغییر اجتماع است. اینکه چه تغییرات اجتماعی در راه است را هم باید فلسفه پاسخ دهد.

🔻 فلسفه باید عوام فهم شود

با وجود دفاع گلدشتاین از فلسفه وی معتقد است در دانش یک نکته وجود دارد که بهتر است فلسفه از آن بیاموزد و آن نکته عامه فهم بودن است. وی در کتاب خود می‌نویسد: «ساده‌نویسی به‌گونه‌ای که غیرمتخصصان هم بتوانند آن را بفهمند و از آن استفاده بکنند، کاری است که علم می‌کند و فلسفه هم باید آن را بیاموزد.»

او از منظومه پروتاگوراس افلاطون نقل می‌آورد که چطور بعضی حرف‌ها را می‌شود به آدم‌ها زد ولی بعضی دیگر را نمی‌شود، چون هویت‌شان را تهدید می‌کند. موضوعاتی که گاهی این روزها دغدغه فیلسوفان است؛ مثل اینکه زندگی خوب چیست و کار درست چیست؟ مباحثی که همه انسان‌ها به آن علاقه دارند و خود را متخصص آن می‌دانند؛ بنابراین گفتن اینکه من فیلسوف هستم و بسیار بهتر از تو می‌فهمم پاسخ اینها چیست نادرست است‌. ا‌گر یک متخصص در علم فیزیک بگوید از تئوری ریسمانی سر در‌می‌آورم همه می‌گویند خب بله، تو متخصص این علم هستی پس ما تو را قبول داریم، اما اگر یک فیلسوف بگوید من می‌فهمم زندگی خوب چیست، کسی او را تحویل نمی‌گیرد. البته این دیدگاه هم وجود دارد که اگر فلسفه بیشتر به بحث‌های انتزاعی در‌می‌غلتد به دلیل پیشرفت دانش است.

☑ پایان.

🆔 @Physics3p

📚 کتاب هفته

📎 عنوان: سئوال های چند‌هزار ساله - جلد سوم
✍ نویسنده: استیون لو
☑ موضوع: فلسفه-فیزیک-علم

#فارسی
#پیشنهاد_ویژه_کانال

🆔 @Physics3p

🔹 دلیل نابرابری ذرات و پاد ذرات:


یکی از پیش بینی های نظریه وحدت بزرگ که سه نیروی الکترومغناطیس، هسته ای ضعیف و قوی را باهم متحد می کند این است که در انرژی های بالا پوزیترون (پادالکترون) می تواند به کوارک تبدیل شود و الکترون می تواند به پاد کوارک تبدیل شود.

در فیزیک سه تقارن P،C و T وجود دارد. تقارن T می گوید که اگر شما جهت حرکت زمان را معکوس کنید قوانین فیزیک تغییری نمی کند. اما جهان اولیه از این تقارن پیروی نمی کند یعنی همانطور که زمان پیش می رود جهان منبسط می شود اما اگر جهت زمان را معکوس کنیم جهان منقبض می شود پس جهان اولیه از تقارن T پیروی نمیکرده.

در اغاز جهان شرایطی که نظریه وحدت بزرگ برای تبدیل الکترون به پاد کوارد و پوزیترون به کوارک پیش بینی می کند وجود داشته. و چون جهان اغازین از تقارن T پیروی نمیکرده پس پوزیترون هایی که به کوارک تبدیل می‌شدند بیشتر از الکترون هایی بوده که به پاد کوارک تبدیل می‌شدند. و این موضوع برابری ذرات و پاد ذرات را برهم ریخته و ما هم اکنون می بینیم که جهانمان وجود دارد اگر این ذرات و پاد ذرات برابر بودند خودشان را نابود می کردند و جهانی ساخته نمی شد.

🆔 @Physics3p

‍ نسبیت عام پیش بینی می کند اجسام سنگینی که در حال حرکت هستند امواج جاذبه ای منتشر می کنند. امواج بسیار کوچکی در انحنای فضازمان که با سرعت نور منتشر می شوند.

مثل نور، امواج جاذبه ای انرژی منتشر شده از جسم را حمل می کند و از ان دور می کند. بنابراین انتظار می رود که یک سامانه ی مشتکل از اجسام بسیار پر جرم سرانجام از حرکت باز ایستد، چون انرژی در هر حرکتی توسط انتشار امواج جاذبه ای دور می شود.

(این مطلب شبیه انداختن یک چوب پنبه در اب است: در آغاز مقدار زیادی بالا و پایین می پرد، اما در همان حالی که امواج کوچک انرژی اش را می برند به یک حالت ثابت می ایستند)

🆔 @Physics3p

حرکت زمین به دور خورشید هم امواج جاذبه ای تولید می کند. تاثیر اتلاف انرژی این خواهد بود که مدار کره ی زمین را تغییر خواهد داد تا زمین به خورشید نزدیک و نزدیک تر شود و سرانجام با ان بر خورد کند و به حالت ثابت برسد. اما این میزان اتلاف انرژی در مورد زمین و خورشید بسیار کم است که تقریبا برای به کار انداختن یک بخاری برقی کوچک کافی است. یعنی حدود هزار میلیون میلیون میلیون میلیون سال طول می کشد تا زمین به خورشید برخورد کند.

سامانه های شامل دو ستاره نوترونی که به دور هم چرخش می کنند، انرژی انها به علت انتشار امواج جاذبه ای کم می شود تا اینکه به هم نزدیک شوند و در اخر با هم برخورد کنند. در حدود ۳۰۰ میلیون میلیون سال طول می کشد تا دو ستاره باهم برخورد کنند و درست قبل از برخورد به اندازه ی کافی امواج جاذبه ای تولید می کنند تا اشکار ساز ها بتوانند انها را دریافت کنند. در خلال فروپاشی گرانشی یک ستاره برای تشکیل دادن یک سیاهچاله حرکت های مذکور انقدر سریع خواهند بود که انرژی در میزان بسیار بیشتری از ستاره دور خواهد شد بنابر این ستاره خیلی طول نخواهد کشید تا به یک حالت ثابت برسد

🆔 @Physics3p

با توجه به نظرات شما همراهان گرامی، ادامه این مطلب در کانال قرار میگیرد👇👇

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت هشتم: دکارت و فلسفه‌ی فیزیک (۱)

🆔 @Physics3p

💢 رنه دکارت (۱۶۵۰-۱۵۹۶)

🔹الف- در قرون اولیه فرهنگ یونانی چون شناخت بوسیله حواس بوده است همه آنچه بوسیله حواس درک میشد پر از حیات بوده و دلیل خوب برای بیان تمایز میان ماده و ذهن یا میان جسم و نفس وجود نداشت. ابتدا در فلسفه افلاطون جدایی میان ماده (جهان) و ذهن (نفس) مشاهده می شود. از نظر افلاطون معرفت واقعی آن است که ارتباط بی واسطه با خدا در نفس آدمی رخ دهد نه در جهان و همین مسئله است که فکر بشری را بیش از هر چیز دیگر در طول دو هزار سال پس از افلاطون مشغول داشته است.

🔸در این دوره توجه فلاسفه به نقش بشری و ارتباط آن با خدا، با مسائل اخلاقی و با تفسير الهام جلب شد، اما نه به جهان خارجی. نخستین بار فیلسوف بزرگ فرانسوی رنه دکارت در نیمه اول قرن هفدهم نظرات تازه ای در کتاب گفتار پیرامون روش گفته است که بنیاد نظام مذهبی جدید بوده است. او نه الهام را به عنوان چنین اساسی می پذیرد و نه می خواهد بدون بررسی آنچه را که به وسيله حواس ادراک می شود بپذیرد، بنابراین با روش شک خود شروع کرد، در آنچه حواسها در مورد نتایج تعقل به ما می گوید شک کرد و نهایتا به این عبارت معروف خود رسید: «می اندیشم پس هستم». من می توانم در وجود خود شک کنم زیرا از آن نتیجه می شود که من می اندیشم!

🔹دکارت، بعد از اینکه وجود "من" را به این طریق اثبات می کند، او اساسا به شیوه فلسفه مدرسی به اثبات تعقل وجود خدا می پردازد. در فلسفه یونان نقطه شروع فيلسوفان شناخت یک اصل بنیادی با جوهر(وجود) بوده است. در صورتیکه در فلسفه دکارت کوشش برای شناخت بنیادین است. تفکیک میان ماده و ذهن یا میان نفس و جهان، که در فلسفه افلاطون مشاهده شده، اکنون کامل شده بود. خدا هم از «من» و هم از «جهان» جداست. خدا در واقع چنان از جهان و بشر متعالی است که نهایتا در فلسفه دکارت فقط به عنوان نقطه مرجع عامی که ارتباط میان من و جهان را تثبیت می کند، ظاهر می شود! در این فلسفه شي ممتد و شی متفکر ذاتا، کاملا متفاوت تلقی می شود. هایزنبرگ می گوید: «دکارت جهت جدیدی به فکر بشر نداد بلکه اندیشه های انسانی که در طی دوره رسانس وجود داشت صورت بندی نمود!»

🔸دکارت در جستجوی شناخت قطعی بعد از مراحلی به این نتیجه رسید که پنداشته های شعور و آگاهی واقعأ وجود دارند که می توان نتیجه گرفت که من نوعی موجود زنده هستم، و در وجود داشتن من تردیدی نیست و با یقین کامل میدانم که من موجودی هستم که دست کم تجربه های آگاهانه دارم. و بالاخره خلاصه نتیجه گیری دکارت این بود (cogite ergo shin) «می اندیشم، پس هستم». این نتیجه گیری دکارت موجب پیدایش مکتب فلسفی معروف به خردگرایی (اصالت عقل) شد که مبنای آن این باور است که با عقل می توان جهان را شناخت و داده های حسی ذاتأ غير قابل اتکا و بیشتر مایه خطاست تا شناخت. از آن پس خردگرایی یکی از سنت های پایدار فلسفه غرب بوده است.

🔹اندیشمندان بعد از دکارت اکثرا بر این باور بودند که مشاهده منظبط و مهار شده بنابراین کاربرد حواس نقشی مسلم در اثبات دارد که ما باید دستمایه مقدمات قیاسهایمان قرار بدهیم، با این وصف همه قبول داشتند که ذکاوت روش اصلی را دریافت، که می گفت با واقعیات قابل اعتماد شروع کنید، سپس منطق را در موردشان به کار برید و به آنچه درباره اش ذرهای تردید هست حتي تردیدی زورکی و غیر طبیعی، اجازه ندهید به پژوهش تان راه یابد. دکارت افراد را قانع کرد که آن روش موجب پیدایش علم تجربی بر مبنای ریاضی می شود و شناخت مطمئن جهان را برای بشر ممکن می سازد و یگانه راه اموختن درباره جهان با قطعیت مطلق همین است. دکارت شناخت شناسی خود را بر پایه نظریه "راستگویی خدا" بنا نهاد.(یعنی فرض کرد خدا یا خالق جهان در کار خود نقصی ندارد.)

🔸ولی فرانیس بیکن شناخت شناسی خود را بر پایه «راستگویی طبیعت» بنا نهاد. دکارت جهان را از دو جوهر ماده و نفس می دانست و یا به عین و ذهن یا مشاهده کننده و مشاهده شونده. این نتیجه گیری دکارت را «ثنویت دکارتی» گویند. دکارت معتقد بود که "نفس" پس از مرگ هم می تواند به هستی خود ادامه دهد چون نفس غیر مادی و بدون ابعاد است. پس لازم می آید که ماهیت فناناپذیر باشد اسپینوزا و شوپنهاور و هایدگر این ثنویت دکارتی را نپذیرفتند و هر یک به شیوه خود آن را رد کردند. برای آن که غریبان قانع شوند که در کار شناخت جهان می توان به قطعیت و یقین رسید، دکارت چهره‌ای کلیدی بود. حتی کلیدی تر از فرانسیس بیکن و گالیله!

ادامه دارد...

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت نهم: دکارت و فلسفه‌ی فیزیک (۲)

🆔 @Physics3p

🔹دکارت با طرح محور مختصات واقعیت زمان تاریخی را وارد زندگی کرد و سرنوشت افراد را با روزگاران پیوند داد و انسان بطور رسمی از این زمان، یکسره تاریخی و تاريخ گرا شده است و زندگی او در زمان و با مرگ خاتمه می پذیرد و از آن آینده هراسان شده است. و زندگی اش دچار یأس و اضطراب گردیده است. رنه دکارت اولین فردی بود که نخستین بار به صراحت و دقت زیاد مفهوم قوانین طبیعت را آن طور که ما می فهمیم صورت بندی کرد. جهان شناسی دکارت (جزمیگری دگماتیسم) بوده است. شناخت دکارتی تکیه بر منطق قیاسی، از مقدمات شک ناپذیر بنظر میآمد. فیلسوفان قبل از سقراط سوال می کردند: جهان از چه ساخته شد؟ سقراط می گفت: چگونه باید زیست؟ دکارت می گفت: من چه می توانم بدانم؟
به همین خاطر دکارت را نخستین فیلسوف عصر جدید می خوانند.

🔸استعمال صیغه اول شخص مفرد(من) لبه تیغ را برای سوالات عمیق، تیزتر می کند. سوال دکارت این نیست که ما افراد بشر «چه می توانیم بدانیم» ، بلکه «من چه می توانم بدانم»؛ برای جوانان گیرا و خوشایند است و چه بهتر! دکارت معتقد بود که همه فضا از سیالی رقیق و نادیدنی انباشته شده است. به عقیده او این سیال، سیاره ها را با حرکت گرداب مانند عظیمی پیرامون خورشید جابجا می کند. نیوتن این اندیشه دکارت را با استدلال دقيق نپذیرفت. اندیشه ماشین جهانی تماما از ذهن نیوتن نتراويده است بلکه ابتدا رنه دکارت در کتاب اصول فلسفه آن را بیان نمود و می گفت: این امر قطعی است که همه قوانین مکانیک متعلق به طبیعت اند. بنابراین همه اشیایی که به دست ما ساخته شده اند در عین حال طبیعی هستند.

🔹رابرت بویل (۱۶۹۹-۱۶۲۷) نیز دیدگاه ماشینی گرایانه داشته. بویل و بسیاری از دانشمندان قرن ۱۷ و ۱۸ می گفتند خداوند قانون های ماده و حرکت را برقرار کرده است و دانشمندان با کشف و اعلام این قانونها کارهای او را تحلیل می کنند. جهان دکارتی عالمی از بن يکنواخت و همگون و ریاضی صفت است. عالمی که سررشته قوامش هندسه است. در این جهان چیزی جز "ماده" و "حرکت" نیست یا از آن دو که ماده همان فضا یا امتداد است جز امتداد و حرکت در کار نیست.از نظر او وجود جسم تنها به دلیل مهار خلأ است، از نظر دکارت خلاء محال است!

🔸 دکارت زمان را امر ذهنی می دانست. در نظام دکارتی ماده تنها از طریق تماس مستقیم می تواند بر ماده دیگر اثر بگذارد ماده نمی تواند در فاصله دور اثر کند(منظور اثراتی مانند گرانش است). دکارت یک ذاتیگر بود و اعتقاد داشت که ذات هر چیز باید یک خاصیت حقیقی یا مطلق آن چیز (یعنی خاصیتی که وابسته به وجود چیزهای دیگر نیست) باشد همچون امتداد با قدرت مقاومت کردن در مقابل تغيير حالت حرکت ، نه اینکه یک خاصیت نسبی بوده باشد. آرای مابعد الطبیعی دکارتی سد قاطعی در برابر پیشرفت علم و مانعی در برابر پذیرش نظریه جاذبه نیوتن بود(ازجمله اینکه در فلسفه دکارت، وجود نقطه اثرات غیرتماسی مانند گرانش محال است).

🔹آرای ما بعد الطبیعی دکارتی در مورد سرنوشت ماده اثر مثبتی بر پدید آمدن هیدرودینامیک و نظریه مغناطیس ماکسول در قرن نوزدهم داشته. ما بعد الطبیعی دکارت هم فایده برای علم داشت و هم مانع پیشرفت علم بود. دکارت به جای ذرات مغناطیسی گاسندی، «مارپیچ های ماده لطیف» را بنا نهاد.

ادامه دارد....

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت دهم: نیوتون و ورود مکانیک کلاسیک (۱)

🆔 @Physics3p

💢 نیوتن (۱۷۲۷-۱۶۳۲)

🔹در سینماتیک چگونگی حرکت اجسام بررسی می شود ولی به این موضوع که چرا اجسام حرکت می کنند نمی پردازد، بلکه با توصیف حرکت سروکار دارد. در دینامیک بررسی می کند که چرا جسمی به طریق خاصی حرکت می کند. دینامیک علت حرکت را در نظر می گیرد و این علت ها را تا نقش «نیرو» دنبال می کند.
نیوتن به چهار اصل اعتقاد دارد که ایمان عمیق او نسبت به یکنواختی تمام طبيعت است. نیوتن این چهار اصل را راهنمای دانشمندان در ساختن فرضیه ها می داند که به طور خلاصه این چهار اصل نیوتن عبارتند:
۱- طبیعت به بیهودگی رفتار نمی کند و بیشتر بیهوده است هنگامی که کمتر کار است.(یعنی انتخاب راحت ترین حالت برای طبیعت که به منطق ارسطویی اشاره دارد). ۲- پدیده های طبیعی علت های یکسانی دارند مانند تنفس و سقوط سنگ و... ٣- اجسام دارای خواص مشترکی اند، مثلأ دارای جرم، و دانشمندان باید فرضیه هایی کلی که بر اساس تجربه بدست آمده است را فقط قبول کنند.

🔸هر چند این فرضیه ها قابل تصور نباشند، دانشمندان باید تا هنگامی که شواهد بیشتر برای اصلاح یا تجدید نظر این فرضیه ها یافت نشد آنها را بپذیرند. اصل اول صرفه جویی و اصل دوم و سوم به نام اصل یگانگی و اصل چهارم لزوم ایمان به استفاده از روند منطقی است. فیزیکدانان امروزه همگی برآنند که هر چهارچوب مرجعی می تواند در اصل برای توصیف پدیده های طبیعی به کار گرفته شود. بهترین مرجع آن است که ساده ترین توضیح را درباره مسئله مورد بررسی به دست دهد. ‌نیوتن اصول تئوری خود را در سه قانون بیان کرد: ١- قانون اول نیوتن: هر جسمی، حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود را بر روی خط راست حفظ می کند مگر آن که تحت تأثیر نیرو با نیروهایی مجبور به تغییر آن حالت شود.

🔹۲- قانون دوم نیوتن: اگر به یک جسم نیرو یا نیروهایی وارد شود، شتابی می گیرد که با برآیند نیروهای وارد بر جسم نسبت مستقیم دارد و با آن هم جهت است و با جرم نسبت وارونه دارد؛
a=F/m
F=ma
٣- قانون سوم نیوتن: هر گاه جسمی به جسم دیگر نیرو وارد کند، جسم دوم هم به جسم اول نیرویی هم اندازه هم راستا و در خلاف سوی آن وارد میکند». اغلب فیلسوفان و دانشمندان پیش از نیوتن به این پرسش می پرداختند که؛ چه حرکت هایی وجود دارند؟

🔸نیوتن پرسید: «چه نیرویی حرکتها را توضیح میدهد؟» . نیوتن علت حرکت را از اجسام فیزیکی می دانست. نیوتن عنوان کرد که چرا این نیروها وجود دارند. نیوتن قوانین کپلر را به کمک ریاضیات توضیح داد. کپلر گفته بود که سیارات در مسیر بیضی شکل در حرکتند اما هرگز دلیل آن را متوجه نشد. قانون جاذبه عمومی نیوتن دلیل این پدیده را ارائه نمود. نظر کلی درباره جاذبه عمومی (گرانش جهانی) را می توان به طور ساده چنین بیان کرد:

F=Gm'm/R²

🔹یعنی اگر دو جسم کنار هم قرار گیرند به هم نیرویی وارد می کنند که با حاصل ضرب جرم نسبت مستقیم دارد و این نیرو با مجذور فاصله نسبت عکس دارد. در این تحلیل و با کمک اصل یکنواختی، نیوتن شجاعانه قوانین زمینی نیرو و حرکت را با قوانین نجومی حرکت در هم آویخت. گرانش یک نیروی جهانی است و بر همه اجسام جهان موثر است. تئوری نیوتن می تواند تنوری کپلر و گالیله را تصحیح و تفسير نماید. فیزیک کلاسیک فقط در مورد پدیده هایی که سرعت نور برای آنها را میتوان به عنوان یک سرعت عملا نامتناهی در نظر گرفت بکار برده می شود و این توضیح سبب شد تا نیوتن علم را از توضیحات هندسی به توضیحات فیزیکی نزدیک کند(یعنی برای نیوتون محدودیت تندی بی معنا است).

🔸از نظر نیوتن حرکت طبیعی هر جسم حرکتی بود با سرعت یکنواخت در راستای خطی مستقیم. حرکت سیاره ها در امتداد یک منحنی نشان دهنده آن است که نیروی دائمی سیاره ها را به خارج از حرکت طبیعی مستقيم الخط أنها شتاب میدهد. و یا مسیر مستقیم الخط سیاره ها تحت تاثیر خورشید به صورت منحنی در می اید. قانون سطوح تا وقتی که نیروها متوجه یک نقطه ثابت است، بدون توجه به بزرگی نیروها همواره برقرار است.

🔹نیوتن نشان داد که رابطه دقیق میان شعاع مداری و دوره گردش به خاطر نیروی گرانشی است. قانون اول نیوتن شکست فیزیک ارسطوئی را اعلام نمود. قانون أول اندیشه اینرسی را مطرح می کند که بر اساس آن تمایل بنیادی همه اجسام آن است که حالت سکون یا حالت حرکت یکنواخته خود را حفظ کنند. از نظر قانون اول، سکون و حرکت یکنواخت چیز یکنواخت هستند از نظر نیوتن، جاذبه به هیچ رو وصف ذاتی و حتی اکتسابی جسم یا آن اجزا نیست بلکه از اساس نمی توان آن را همچون صفتی برای جسم دانسته و گرانش اثری است از نیروهای خارجی که به پیروی از قواعد معینی بر جسم وارد می شوند(یعنی دلیل خاصی برای ان نیست و ذات جسم یا ماده است!).

ادامه دارد....

📚 تاریخچه فیزیک، از ارسطو تا مکانیک کوآنتومی

📎 قسمت یازدهم: نیوتون و ورود مکانیک کلاسیک (۲)

🆔 @Physics3p

🔹نیوتن به اتر اعتقاد دارد از نظر وی اتر جوهری لطیف و بسیار رقیق که شباهت زیادی با گازهای نادر دارد، اما به طور کامل فضای عالم را پر کرده است. از نظر نیوتن زمان نه تنها وابسته به حرکت نیست، بلکه خود واقعیتی قائم به ذات خویشتن است(بی ربط با سایر کمیت هاست). مکانیک نیوتنی هدف فیزیک را پرداختن به حرکت اشیاء یا حرکت ذرات، در فضا و زمان مستقل می دانست یا حرکت ذرات را در فضا، بر حسب زمان می دانست!

🔸به عقیده نیوتن انتقال جاذبه آنی است. امروزه میدانیم که اگر نیروی جاذبه خورشید در یک لحظه از بین رود تا حدود 8 دقیقه در روی زمین نیروی جاذبه وجود دارد و سپس نیروی جاذبه خورشید از بین می رود و یا به گفته نسبیت نیروی جاذبه با سرعت نور بر اجسام موثر است. نیوتن معتقد بود چنانچه جاذبه گرانش خورشید سیاره ها را دائما از مسیر مستقیم الخطشان منحرف نمی کرد، آنها به ژرفای فضا می گریختند. پس آنچه اهمیت دارد، خورشید فیزیکی است و نه نقطه استقرار آن(یعنی برخلاف ادعای نسبیت، در اینجا خود خورشید اهمیت دارد نه هندسه قرارگیری آن!). به نظر نیوتن اگر جهان ساکن نباشد ستارگان یکدیگر را جذب می کنند. نیوتن در سال ۱۶۹۱ طی نامه ای به ریچارد بنتلی متفکر برجسته آن عصر یادآور شد که اگر شمار ستارگان جهان بی نهایت نباشد و این ستارگان در فاصله محدودی از فضا پراکنده باشند، این اتفاق واقعأ رخ خواهد داد. اما اگر تعداد نامحدودی ستاره در فضایی بیکران بطور کمابیش یکسان پراکنده باشند دیگر نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همگی به سوی آن کشیده شوند و این حادثه اتفاق نخواهد افتاد.

🔹در ادامه نامه نیوتن به ریچارد بنتلی، نیوتن نوشته بود که برای من غیرقابل تصور است که ماده بی جان و بی شعور چگونه بایستی بدون واسطه چیزی دیگر که مادی نیست بدون تماس دوجانبه با ماده ای دیگر بر آن اثر کند و تحت تاثیر آن قرار گیرد(منظور اثر غیرتماسی گرانش است). به همین سبب است که انتظار دارم که گرانش ذاتی را، به من نسبت ندهید و آن گرانش باید چنان ذاتی طبیعی، ماده و جدایی ناپذیر از آن باشد که یک جسم بتواند از فاصله دور از میان خلا بدون واسطه چیزی دیگر که از آن راه اثر یا نیرو از نقطه ای به نقطه دیگر منتقل شود بر جسم دیگر اثر کند و این از نظر من چنان یاوه ای بزرگ است که عقیده دارم که هرگز کسی که در موضوع های فلسفی دارای قدرت تفکر شایسته باشد گرفتار آن نمی شود! قانون حرکت نیوتن مفهوم مکان مطلق را بی اعتبار ساخت و نظریه نسبیت فاتحه زمان مطلق را نیز‌ خواند... فیزیک ارسطوئی توانست تعداد زیادی از پدیده ها را توضیح دهد.

🔸سقوط اجسام سنگین به زمین در نظر ارسطو، اجسام به مکان طبیعی خود به مرکز کائنات(یعنی زمین که مرکز جهان فرض میشد) می پیوندند. توضیح ارسطوئی بر روی محال بودن خلاء در طبیعت، بنا نهاده شده بود اما نظریه ارسطویی با برخورد ابطال پذیری در موارد گوناگون از اعتبار افتاد. ماههای سیاره مشتری بر گرد مشتری در حرکتند و نه گرد زمین! در قرن هجدهم ابطالهای زیادی بر فیزیک ارسطوئی روی هم انباشته می شد. بر خلاف آن، فیزیک نیونی پس از پیدایش و تکامل بر مبنای حدس های گالیله و نیوتن برتری خود را بر نظریه ارسطوئی به اثبات رساند و جانشین آن شد.

🔹نیوتن قوانین خود را با آمیزه ای از نظریه پردازی خلاق و استقرای جدایی به دست آورد. نظریه نیوتن نه تنها از متعهد جوابگویی درباره سقوط اجسام و کارکرد سیفون و تلمبه های بالابر آب و بسیاری از پدیده های دیگر بر طبق نظریه ارسطوئی توضیحاتی تا آن تاریخ نداشتند، بلکه پدیده هایی را نیز که پیروان ارسطو از عهده توضیح آن برنیامده بودند نیز بیان می کرد. علاوه بر همه اینها، نظریه نیوتن پدیده هایی را که نظریه ارسطوئی حتی توجهی نیز به آنها نکرده بود، تبیین و تحلیل کرد، از قبیل همبستگی میان جزر و مد آب دریاها و مواضع کره ماه. نظریه نیوتن موفقیت های زیادی داشت ولی در پایان کار نظریه نیوتن به شیوه های گوناگون باطل شناخته شد(با ظهور نسبیت و مکانیک کوآنتوم).

ادامه دارد....

برای مطالعه از ابتدا اینجا👆ضربه بزنید.