تبدیل ایده های ساده به اکتشافات علمی

تبدیل ایده های ساده به اکتشافات علمی

آیا تا به حال به تبدیل ایده های ساده به اکتشافات علمی فکر کرده‌اید؟ به این فکر کرده‌اید که اکتشافات زمان گذشته می‌توانسته به ذهن شما هم برسد؟

یکی از چیزهای بامزه درباره داشتن یک مغز این است که شما هیچ کنترلی روی چیزهایی که جمع و جور و نگه داری می‌کند ندارید، واقعیت‌ها و داستان‌ها.

هرچه پیرتر می‌شوید، اوضاع بدتر می‌شود. گاهی سال‌ها همانطور در ‌ذهنتان می‌ماند. حتی قبل از اینکه متوجه بشوید که چرا به آنها علاقمندید، حتی پیش از اینکه معنی آنها را درک کنید.

به سه مورد از این موضوعات بپردازیم.

مورد اول

  • هنگامی که ریچارد فاینمن پسر جوانی بود که در کویینز زندگی می‌کرد، به همراه پدرش با ارابه‌ و توپش به پیاده روی رفت. او متوجه شد که وقتی ارابه را می‌کشد، توپ به عقب ارابه می‌رود.

آزمایش فاینمن

پس از پدرش پرسید: «چرا توپ به عقب ارابه حرکت می‌کند؟»  پدرش گفت: «این اینرسی است.» او گفت: «اینرسی؟» و پدرش گفت: «آها. اینرسی نامی‌ست که دانشمندان روی پدیده‌ی عقب رفتن توپ در ارابه گذاشتند. اما در حقیقت، هیچ‌کس واقعا نمی‌داند.»

فاینمن شروع کرد به طی کردن درجات علمی در اِم آی تی و پرینستون، و فاجعه‌ی فضاپیمای چلنجر را حل کرد و در آخر جایزه‌ی نوبل فیزیک را به خاطر نمودار فاینمن برد که جابجایی ذرات زیر اتمی را توضیح می‌دهد.

فاینمن از آن مکالمه با پدرش به عنوان نشانه‌ای یاد می‌کند که ساده‌ترین پرسش‌ها می‌توانند شما را به لبه‌ی دانش بشری ببرند.

این جایی بود که او می‌خواست زندگی‌اش را پیش ببرد و مردانه بازی کرد.

مورد دوم

  • اراتوستن سومین کتابدار کتابخانه‌ی بزرگ اسکندریه بود، و او کمک زیادی به علم کرد. اما چیزی که بیش از همه به خاطرش به یاد آورده می‌شود از نامه‌ای آغاز شد که وقتی کتابدار بود از شهر آسوان، در جنوب اسکندریه، دریافت کرد.

این نامه شامل یک نکته بود که در ذهن اراتوستن باقی ماند و آن نکته این بود که نویسنده‌ی آن نامه گفته بود که در ظهر تابستانی، هنگامی که در یک چاه عمیق نگاه می‌کند، می‌تواند بازتاب خودش را در قعر آن ببیند.

همچنین می‌تواند ببیند که سرش جلوی خورشید را گرفته. حالا، باید بگوییم این فکر که کریستوف کلمب کشف کرد که زمین کروی‌ست، اصلا حقیقت ندارد.

در واقع، از زمان ارسطو هر انسان تحصیل ‌کرده‌ای می‌دانست که جهان کروی‌ست و ارسطو اثباتش کرده بود.

فقط با یک سری مشاهدات ساده. او متوجه شد که هربار که سایه‌ی زمین روی ماه می‌افتد گرد است و تنها شکلی که همیشه یک سایه‌ی گرد ایجاد می‌کند یک کره است.

به این ترتیب ثابت می‌شود که زمین گرد است. اما هیچ‌کس نمی‌دانست که اندازه‌اش چقدر است تا اینکه اراتوستن این نامه را با این نکته دریافت کرد.

بنابراین فهمید که خورشید مستقیما بر فراز شهر آسوان است، چون نگاه به درون یک چاه، یک خط مستقیم است از قعر چاه، تا سر آن فرد و از آنجا تا خورشید.

اراتوستن نکته‌ی دیگری را هم می‌دانست. می‌دانست که چوبی که در اسکندریه، در همان ساعت و روز، در ظهر به زمین فرو رفته، در زمانی که خورشید، در ظهر تابستان، با خورشید سایه‌ای می‌سازد که نشان‌ دهنده‌ی خروج از محور‌ با زاویه‌ی ۷/۲ درجه‌ است.

آزمایش اراتوتستن

حالا، اگر شما محیط یک دایره را بدانید، و دو نقطه روی آن داشته باشید، همه‌ی آنچه به آن نیاز دارید این است که بفهمید فاصله‌ی میان آن دونقطه چقدر است، و بعد می‌توانید محیط را برون‌یابی کنید.

سیصد و شصت درجه را اگر بر ۷/۲ تقسیم کنیم می‌شود ۵۰. او لازم داشت که فاصله‌ی میان اسوان و اسکندریه را بداند، که برایش آسان بود زیرا اراتوستن از دانش جغرافیایی خوبی بهره مند بود. درواقع، او بود که واژه‌ی جغرافی را ابداع کرد.

جاده‌ی میان اسوان و اسکندریه یک جاده‌ی بازرگانی بود، و برای تجارت لازم بود بدانند چقدر طول می‌کشد تا به آنجا برسند، پس لازم بود که فاصله‌ی دقیق را بدانند.

بنابراین او دقیقا می‌دانست فاصله‌ی میان این دو شهر ۸۰۵ کیلومتر است. اگر آن را در ۵۰ ضرب کنیم، نتیجه  ۲۵٫۰۰۰ می‌شود. که با دقت یک درصد برابر قطر واقعی زمین است.

او این کار را ۲٫۲۰۰ سال پیش انجام داد. حالا، ما در دوره‌ای زندگی می‌کنیم که دستگاه‌های چند میلیارد دلاری، به دنبال ذرات بنیادی هیگز می‌گردند.

ما در حال کشف ذراتی هستیم که می‌توانند با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کنند و همه‌ی این کشفیات توسط فناوری ممکن شده که تنها چند دهه از پیدایش‌اش می‌گذرد.

این در حالی است که در بیشتر تاریخ بشری، ما باید این چیزها را با به‌کارگیری گوش‌ها و چشم‌ها و ذهن خودمان کشف می‌کردیم.

مورد سوم

  • آرماند فیزیو یک فیزیکدان تجربی اهل پاریس بود. تخصص او در حقیقت، پیراستن و تایید نتایج کار دیگران بود.

این ممکن است به نظر مثل یک بازنده باشد، اما در اصل این روح دانش است، زیرا هیچ‌ چیز نمی‌تواند به عنوان یک واقعیت به تنهایی و مستقلا به اثبات برسد.

او با آزمایش‌های گالیله آشنا بود که در آنها او تلاش داشت تعیین کند نور دارای سرعت است یا خیر. خب، گالیله آزمایش جالبی ترتیب داد که او و دستیارش با یک چراغ انجامش دادند.

هرکدام از آنها یک چراغ در دست داشتند. گالیله چراغش را روشن می‌کرد، بعد دستیارش همین کار را می‌کرد. آنها یک زمان‌سنج دقیق داشتند و زمان‌بندی را به دقت رعایت می‌کردند. بعد آنها روی دو تپه ایستادند، با فاصله‌ی سه کیلومتر از یکدیگر، همین کار را انجام دادند.

فرضیه‌ی گالیله این بود: اگر نور دارای سرعت قابل تشخیص باشد، او متوجه تاخیر در بازگشت نور از چراغ دستیارش خواهد شد. اما نور برای گالیله خیلی سریع بود. فرضیه‌ی او که نور حدودا ۱۰مرتبه از صوت سریع‌تر است به شدت از واقعیت دور بود.

فیزیو از این آزمایش آگاه بود. او در پاریس زندگی می‌کرد. او دو ایستگاه تجربی برپا کرد که فاصله‌شان در پاریس حدودا نه کیلومتر بود. او مساله گالیله را حل کرد. او این کار را با ابزار واقعا پیش پا افتاده‌ انجام داد. یک چرخ دنده با شکاف ها و دنده‌های زیاد.

این راه ‌حل فیزیو برای فرستادن پالس‌های گسسته‌ی نور بود. او پرتو نور را در پشت یکی از این شکاف‌ها قرار داد.

فیزیو تصور کرد: اگر یک پرتو را از درون یک شکاف به یک آینه بتابانم که هشت‌ کیلومتر دورتر است، این پرتو به آینه می‌خورد و از درون شکاف به سوی من بازمی‌گردد.

اما همین که چرخ‌دنده را تندتر چرخاند چیز جالبی رخ داد. فیزیو متوجه شد که این مانند دری ا‌ست که بر روی پرتو نوری که درحال بازتاب به چشم‌هایش است، بسته می‌شود.

آزمایش فیزیو

چرا؟

چون پالس نور از همان شکاف که رفته است، برنمی‌‌گردد. درواقع به دندانه برخورد می‌‌کند. او آنقدر چرخ‌ دنده را سریع چرخاند تا کاملا مسیر نور را مسدود کرد.

سپس، بر اساس فاصله‌ی میان دو ایستگاه و سرعت چرخ ‌دنده و تعداد شکاف‌های روی آن، توانست سرعت نور را با دقت دو درصد از مقدار واقعی‌اش محاسبه کند. او این کار را در سال ۱۸۴۹ انجام داد.

کنجکاوی کاشفان

این واقعا چیزی‌ است که آدام ساوج (Adam Savage) را وا می‌دارد تا به دانش دلگرم شود. او می‌گوید: «هرگاه که برای دریافت یک مفهوم به مشکل برمی‌خورم، بازمی‌گردم و مردمی را می‌کاوم که آن مفهوم را کشف کردند.

من قصه‌ای را که منجر به فهمیدن آن شد از نو بررسی می‌کنم و چیزی که رخ می‌دهد، وقتی به این فکر می‌کنی که کاشف‌ها به چه چیز فکر می‌کردند، وقتی در حال به ثمر نشاندن یافته‌هایشان بودند، این است که تو می‌فهمی که آنها چندان متفاوت از ما نیستند.

همه‌ی ما از یک گوشت و خون هستیم. همه‌ی ما با ابزارهای مشابهی آغاز کرده‌ایم. من عاشق این اندیشه‌ هستم که اسم شاخه‌های گوناگون دانش را گذاشته‌ایم زمینه‌های مطالعاتی.»

بیشتر آدم‌ها درباره‌ی دانش مانند یک جعبه‌ی سیاه مهر و موم شده فکر می‌کنند، درحالی که واقعا یک سرزمین باز است. همه‌ی ما کاشف هستیم. کاشفان، تنها کمی سرسخت‌تر به چیزی که بررسی‌اش می‌کردند اندیشیدند و کمی کنجکاوتر بودند.

کنجکاوی آنها راهی که مردم به دنیا می‌اندیشیدند را تغییر داد، و در نتیجه جهان را تغییر داد. آنها گیتی را تغییر دادند، پس شما هم می‌توانید.

در نتیجه عبارت « تبدیل ایده های ساده به اکتشافات علمی » می‌تواند در ذهن هرکس، باعث ایجاد جرقه‌ای شود.


منبع:

دیدگاه خودرا ثبت کنید

آدرس پست‌الکترونیک شما محفوظ می‌ماند،لطفا فیلدهای ستاره‌دار* را پر کنید.

*

code