حرکت اجسام طبیعی در حکمت سینوی (1)

چکیده:

مقاله ی حاضر ضمن تشریح مقوله ی حرکت از دیدگاه ابن سینا، اصول حاکم بر حرکت اجسام طبیعی را مبتنی بر آموزه های حکمت طبیعی سینوی و براساس توصیف و برداشت خاص نگارنده استخراج میکند. برای این منظور، مطابق با تقسیم بندی جدید فیزیک مکانیک، بحث به دو بخش تفکیک میشود. نخست، موضوع علم الحرکات یا حرکتشناسی بدون توجه به علل و اسباب حرکت توصیف میشود. در این ارتباط، انواع حرکات مانند حرکات طبیعی (آزاد) و جبری (قسری)، حرکات انتقالی (اَینی) و دورانی (وضعی) و نیز کمیتهای تندی و کندی مورد بحث قرار میگیرند. بعد از آن، علم القوا یا نیروشناسی مطرح میشود. مفاهیم اساسی این موضوع یعنی «طبیعت» و «میل» در این بخش معرفی میگردد و نظریه ی ابتکاری میل ابن سینا با دقت و تفصیل بیشتری مدنظر قرار میگیرد. در بخش بعد، براساس مباحث مطرح شده، اصول حاکم بر حرکات اجسام استخراج و پیشنهاد میشود. در انتها براساس این اصول، حرکت پرتابی یک سنگ مورد توصیف قرار میگیرد.
این مقاله بحث خود را فقط به حرکت اجسام طبیعی، یعنی عناصر، محدود میکند و از پرداختن به حرکت اجسام فلکی (مطابق با توصیف ابن سینا) اجتناب نموده است. همچنین طبیعیات ابن سینا را بمثابه ی دانش تجربی که از منظر فلسفی توصیف شده است، تلقی میکند نه اینکه آنها را بخشی از فلسفه بداند که از مصادیق و مثالهای تجربی مدد میگیرد.
کلیدواژه ها: جسم طبیعی، حرکت، طبیعیات، حکمت سینوی، قوانین حرکت.

مقدمه:

ابن سینا طبیعت را مرتبه یی از هستی میداند که در یک نظام سلسله مراتبی علّی، در نهایت به واجب الوجود بالذات میرسد. لذا، جهانشناسی وی کاملاً رنگ و بوی دینی دارد. بهمین دلیل طبیعت شناسی ابن سینا هرچند مبتنی بر نوعی تجربه، استقراء و قیاس ناقص است اما مولود محض آن نیست. بعبارت بهتر، طبیعت شناسی ابن سینا از خلقت شناسی وی جدا نیست. برغم این مطلب، مقاله ی حاضر توجه خود را به طبیعت شناسی ابن سینا از منظر تجربی متمرکز کرده است تا حداکثر سازگاری را با دانش متناظر جدید پدید آورد. بهمین دلیل خواننده نباید بپندارد که ابن سینا فقط از منظر فیزیک، بمعنای امروزین آن، به طبیعت مینگریسته است، فیزیک ابن سینا با ریاضیات و الهیات وی پیوندی ناگسستنی دارد و نظام معرفتی وی تمام مراتب هستی، خالق هستی و انواع مخلوقات (عقل، نفس، ماده) و فیض د ائمی را شامل میشود. او همچون سایر حکمای اندیشمند و نوآور اسلامی، طبیعت را قلمرو فیض الهی میداند. در این دیدگاه، جهان هستی ساحتی است که انسان به توصیف آن میپردازد. رشد و تکامل مستمر علم و اندیشه ی انسانی، تفسیر وی را به حقیقت نظام احسن الهی بتدریج نزدیکتر میسازد.
هدف این مقاله، بررسی و تحقیق درباره ی حرکت از دیدگاه ابن سینا همراه با استخراج قوانین حاکم بر حرکات (مکانیکی) اجسام طبیعی، با رویکرد فیزیکی - فلسفی است. نگارنده بر مقدم ساختن واژه ی فیزیک بر فلسفه تأکید دارد. بعبارت دیگر، توصیف فیزیکی از حرکت، آنگونه که شیخ الرئیس بیان کرده است، بر توصیف فلسفی غلبه دارد. البته، در اینجا فلسفه بمعنای معرفت شناسانه ی آن بکار نمیرود بلکه مراد معنی جهان شناسانه آنست و از این بابت به فلسفه ی علم نزدیک میشود. بهرحال، مباحث را بیشتر باید علمی تلقی کرد تا فلسفی و لذا بمدد ابزارهای علمی نیز میتوان آنها را تحلیل، اثبات و ابطال نمود.
در نقل نظر ابن سینا بخش حرکت طبیعیات شفا (1) محوریت دارد اما برای تکمیل بحث از سایر کتب دیگر وی بویژه اشارات و تنبیهات (2) و دانشنامه علایی (3) نیز استفاده شده است. عبارات ابن سینا از فن سماع طبیعی (4) ترجمه ی محمد علی فروغی از طبیعیات شفا انتخاب شده است.
با توجه به اینکه برخی نتایج، استنتاجها و برداشتهای خاص نویسنده است که بخشهایی از آن احتمالاً با ادبیات فلسفی جاری چندان سازگار نیست، لذا سعی شده از متن اصلی فن سماع طبیعی بصورت پانوشت بیشتر استفاده شود تا خواننده مستندِ استنتاجها را در اختیار داشته باشد.

1- طرح مسئله:

1-1. اشاره یی به پیشینه ی موضوع

موضوع حرکت از مباحث پردامنه و سابقه دار محسوب میشود. بنابراین، پرداختن به سابقه ی مکتوب آن خود رساله یی مستقل میطلبد. در اینجا به اختصار برخی از مقالات و کتبی که مستقیماً به بحث حرکت پرداخته اند، معرفی میگردد.
اولین توصیف حرکت بصورت روشمند و مکتوب توسط ارسطو ارائه شد. (5) پاپوس را باید از پیشقراولان طرح بحث حرکت در فضایی که با علم جدید نزدیک است، دانست. (6) لوکریتوس و اپیکورس نظریاتی در باب حرکت داشته اند. در قرن ششم میلادی، ژان فیلوپون (یحیی نحوی) انتقاداتی بر نظر ارسطو وارد کرد. در قرن سیزدهم میلادی ژان بوریدان با استفاده از نظریه ی میل ابن سینا نظرات ارسطو درباره ی حرکت را تصحیح نمود. بهرحال، در غرب تا زمان گالیله آراء ارسطو درباره ی حرکت نظریه غالب بوده است.
در غرب، نخستین دانشمندی که بحث حرکت را بشیوه یی که امروزه در علم جدید بحث میشود، مطرح کرد، گالیله بود. صورتبندی ریاضی قوانین حرکت در مکانیک کلاسیک را نیوتن انجام داد. پس از آن، دانشمندان متعددی مانند اولر، لاگرانژ، لاپلاس، هرتز، ماخ، هامیلتون، پواسون و... مکانیک کلاسیک را توسعه دادند تا اینکه اینشتین و پلانک در اوایل قرن بیستم، طرحی جدید در این حوزه بنیان نهادند.
در تمدن اسلامی نیز دانشمندان متعددی درباره ی حرکت بحث کرده اند؛ از جمله فارابی، اخوان الصفا، ابن سینا، فخر رازی و ده ها دانشمند دیگر. ابن هیثم معتقد بود جسم حرکت دائمی خواهد داشت مگر نیرویی آن را متوقف کند یا جهت آن را تغییر دهد. این مدل ابن هیثم به قانون اول نیوتن (قانون اینرسی) بسیار شبیه است. ابوالبرکات بغدادی یکی دیگر از دانشمندان مسلمانی است که درباره ی حرکت نظریاتی دارد که به نظریات جدید بسیار نزدیک است و از فرضیه های ارسطو کاملاً فاصله میگیرد. (7) علامه قطب الدین شیرازی در چارچوب آموزه های فلسفه ی مشایی موضوع حرکت را مورد بحث قرار داده و برهانی بر وجود میل اقامه میکند. (8) ملاصدرا نظریه ی حرکت جوهری را در عالم فلسفه پیش نهاد. پس از او، دانشمندان و بویژه فلاسفه متعددی در ایران به بحث حرکت پرداخته اند که نظریات آنها اساساً در چارچوب فلسفهی مشاء یا حکمت ملاصدرا محدود مانده است.
مقاله ی اسپینوزا در بحث حرکت (9) و بطور خاصتر، مقاله ی آیدین سایلی (10) به موضوع مقاله حاضر نزدیک است، هرچند کمتر از منظر علم جدید به موضوع پرداخته میشود. علاوه بر این، مقالات پینس (11) و ابوهالون وهستنز (12) مطالب مفیدی در محدوده ی مورد بحث این مقاله برای محققان دارد. مقاله راش (13) بحث قابل توجهی درباره ی «مقدار حرکت» (14) یا «لختی» (15) مطرح کرده و آن را به مفهوم نیروی محرکه (16) که توسط ژان بوریدان معرفی شده ربط میدهد؛ البته، به سهم دانشمندان مسلمان در اینباره اشاره یی نمیکند و فقط در حد یک جمله که در تمدن اسلامی نیز این مفهوم مورد بحث بوده است، اکتفا شده است. مقاله ی مک کلسکی بحث بسیار جالبی را مطرح میکند، مبنی بر اینکه علیرغم اینکه رفتارهای مکانیکی پدیده ها در مقیاس کلان، براساس مکانیک نیوتنی توصیف میشود اما برداشت مردم عادی از حرکت، بیشتر به برداشت دانشمندان قرون میانه نزدیک است تا توصیفهای مدرن. (17)
از صاحبنظران متأخر ایران، علامه طباطبایی در مرحله ی نهم کتاب نهایةالحکمة با عنوان قوّه و فعل، در چهارده فصل بطور مبسوط به موضوع حرکت پرداخته است. دکتر حسن ملکشاهی نیز بحث مستوفایی درباره ی حرکت از دیدگاه اندیشمندان اسلامی مطرح کرده است. (18) در این کتابها، اساساً حرکت از منظر فلسفه ی اسلامی (مانند کتاب علامه) یا در بستر تاریخی فلسفه ی اسلامی (مانند کتاب ملکشاهی) توصیف شده است و به تحولات و یافته های عظیمی که در چند سده ی اخیر بدست آمده اند، حتی از منظر فلسفی، توجهی نشده است. آیت الله مصباح یزدی درسهای پنجاه و یک تا شصت کتاب آموزش فلسفه را به موضوع تغیّر و حرکت اختصاص داده است. استاد مطهری در کتاب حرکت و زمان در فلسفه اسلامی (19) بحث حرکت را هم از دیدگاه ابن سینا و هم از دیدگاه ملاصدرا تشریح و خود نکات مفیدی بر نظرات آنها افزوده است. هرچند چارچوب طرح مسئله ی دو کتاب مذکور نیز کماکان تقسیم بندیهای قدیم فلاسفه ی اسلامی است، ولی پاره یی مثالهای جدیدتر و تقسیم بندیهای منظم تری از موضوع بچشم میخورد. بهرحال، تمام آثار مذکور و نیز کتب و مقالاتی از این دست را بیشتر باید متعلق به حوزه ی «تاریخ فلسفه ی اسلامی» دانست تا فلسفه ی روزآمدی که ریشه در فلسفه ی دوره اسلامی دارد.
علاوه بر این، طی سالهای اخیر مقالات محدودی در باب حرکت توسط صاحبنظران فلسفه و علوم طبیعی در ایران نوشته شده است، بویژه حرکت جوهری که کمتر به موضوع مقاله حاضر مربوط میشود، و لذا متعرض آنها نمیشویم.

1-2 تحول و تطور مکانیک

مکانیک شاخه یی از فیزیک است که بحث محوری آن موضوع حرکت است و به دو بخش نظری و عملی (کاربردی) تقسیم میشود. بخش نظری مکانیک دو قسمت اساسی دارد: علم الحرکات (حرکتشناسی) و علم القوا (نیروشناسی). در آثار علمی تمدن اسلامی، بخش نظری مکانیک غالباً در ابتدای طبیعیات مطرح میشده و بخش عملی آن در کتب «علم الحیل» و «صناعة الحیل». در بخش حرکتشناسی، حرکات و تغییرات، فارغ از علل بوجود آوردنده ی آنها بحث میشود و در بخش نیروشناسی، عوامل پدید آورنده ی حرکت. بطورکلی برای دانش مکانیک نظری، که حرکت بحث محوری آنست، میتوان چهار دوره قائل شد.

الف) مکانیک ارسطویی

ارسطو احتمالاً اولین دانشمندی بود که به حرکت و علت آن توجه خاص و عمیق نمود. او معتقد بود نیروی خارجی علت حرکت است و هیچ حرکتی بدون نیرو امکانپذیر نیست، بویژه ادامه ی حرکت نیز نیازمند حفظ نیرو است. بعبارت دیگر، اجسام متحرک تنها زمانی ادامه ی حرکتشان ممکن است که دائماً یک قوه ی خارجی با آنها باشد. توضیح ارسطو با برداشتهای حسی و عمومی سازگار بود، یعنی هیچ معلولی بدون علت نیست.

ب) مکانیک در تمدن اسلامی

در سنت اسلامی دانشمندان متعددی در حوزه ی مکانیک نظری و عملی تحقیق کرده اند و آثار ارزشمندی از خود بجای نهاده اند؛ از جمله فارابی، زکریای رازی، ابن هیثم، ابوریحان بیرونی، ابوعلی سینا، عبدالرحمن خازنی (؟ - 550 هـ) ابوالبرکات بغدادی، فخرالدین رازی، خواجه نصیرالدین طوسی، قطب الدین شیرازی، ملاصدرای شیرازی و دهها دانشمند برجسته ی دیگر. منسجمترین بحث حرکت اجسام طبیعی را در کتاب شفای ابن سینا میتوان یافت، بویژه در بخش فن سماع طبیعی که موضوع مقاله حاضر است. فلاسفه و حکمای معاصر ایران نیز بحث حرکت را بعنوان بخشی از فلسفه ی اسلامی مطرح کرده اند و عموماً به مبانی و شالوده های فیزیکی آن بیتوجه بوده اند.

ج) مکانیک کلاسیک یا نیوتنی

مکانیک کلاسیک یا نیوتنی عملاً از مطالعات گالیله شروع و قوانین اصلی آن توسط نیوتن صورتبندی ریاضی شد. پس از نیوتن، دانشمندان متعددی در تحول و تکامل آن نقش داشته اند. مکانیک کلاسیک بر سه اصل یا قانون منتسب به نیوتن ابتناء دارد که توصیف امروزی آنها بشکل زیر است: (20) قانون اول: هر جسمی حالت سکون یا حرکت یکنواخت در مسیر مستقیم خود را ادامه میدهد، مگر نیرویی خارجی وضعیت آن را تغییر دهد. قانون دوم: نرخ تغییر مقدار حرکت (تکانه) متناسب با نیروی وارده است و جهت نیرو و مقدار حرکت یکی است. عبارت عمومیتر این قانون آنست که نیروی وارد به جسم متناسب با شتاب آن است و ضریب تناسب کمیتی است که به آن جرم میگویند. قانون سوم: برای هر عملی همواره عکس العملی برابر از نظر مقدار و مخالف از نظر جهت، وجود دارد. (21) مکانیک کلاسیک بر اصل علّیت مبتنی است و اگر این اصل برداشته شود، تمام ساختار هماهنگ این علم فرو میریزد.

د) مکانیک نوین یا نسبیتی و کوانتمی

در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم مشخص شد که مکانیک کلاسیک در توصیف پاره یی از پدیده ها ناتوان یا غیر دقیق است. تلاش برای توضیح و توصیف این پدیده ها موجب پدید آمدن حوزه های جدیدی در فیزیک شد که مهمترین آنها فیزیک کوانتم و فیزیک نسبیتی است.
فیزیک کوانتوم با واحدهای انرژی مجزا و تجربه ناپذیر بنام کوانتا (22) سروکار دارد. تئوری کوانتوم بر پنج فرض اصلی استوار است: 1- انرژی پیوسته نیست بلکه بصورت واحدهای مجزا و تجزیه ناپذیر است. 2- رفتار ذرات ابتدایی هم بصورت ذره و همه بصورت موج است. 3- حرکت این ذرات ذاتاً تصادفی است. 4- بلحاظ فیزیکی دانستن همزمان موقعیت و مقدار حرکت یک ذره در زمان مشخص غیرممکن است؛ بعبارت دیگر، اندازه گیری دقیق هر کدام به خطای دیگری منجر میشود. 5- جهان اتمی متفاوت از جهانی است که ما در آن زندگی میکنیم.
نظریه ی نسبیت را میتوان به ساده ترین شکل چنین بیان کرد: اصول نسبیت خاص عبارتند از: الف) هیچ چیز سریعتر از نور حرکت نمیکند، ب) فارغ از سرعت و جهت ناظر، سرعت نور همواره ثابت است (km /s 300000)، ج) هرچه سریعتر حرکت کنید، زمان کندتر میگذرد و اجسام سنگینتر و کوتاههتر میشوند. اما در نظریه ی نسبیت عام، نشان داده میشود که چگونه گرانش وارد معادلات حرکت میشود و موجب خمیدگی نور شده و زمان را متأثر میسازد. بعنوان مثال، ساعتی که در پای برج میلاد قرار دارد سریعتر از ساعتی که در بالای آن واقع است، حرکت میکند.
مکانیک نسبیتی با اجسام عظیم و اشیاء بسیار سریع و مکانیک کوانتوم با اجسام بسیار کوچک (اتم، الکترون، فوتون...) سر و کار دارد.

3-1. ابن سینا و موضوع حرکت اجسام طبیعی

کتاب شفای ابن سینا دوره ی کامل حکمت نظری است و در اینباره جزو بزرگترین کتب محسوب میشود. در این کتاب، مجموع علوم طبیعی در هشت فن ارائه شده است. فن اول، سماع طبیعی، درباره ی مبادی و علل و عوارض علم طبیعی بحث میکند و بمثابه ی اصول علم طبیعیات است. بحث محوری سماع طبیعی حرکت است. بطور کلی بحث ابن سینا درباره ی حرکت را میتوان کمابیش به سبک فیزیک مکانیک جدید، به چهار بخش اصلی تفکیک نمود: مفاهیم و کمیتهای بنیادین (پایه یی)، علم الحرکات (حرکتشناسی، فارغ از علل پدید آوردنده ی حرکت)، علم القوا (نیروشناسی، علتشناسی)، اصول مکانیک سینوی (روابطی که نیرو و حرکت را به یکدیگر ربط میدهند، روابط علّی). آنچه در ذیل می آید، تفکیک مطالب به شیوه ی فوق است.
همانگونه که اشاره شد، این تقسیم بندی بدین دلیل صورت گرفت که در کتب فیزیک مکانیک جدید نیز از این بخش بندی استفاده شده است، با این استثنا که معمولاً مفاهیم بنیادین مفروش گرفته میشود و تمام بحث به دو موضوع علم الحرکات (سینماتیک) و علم القوا (سینتیک) و سپس دینامیک (دانش قوانین بنیادین حرکت) محدود میگردد. (23) ممکن است برخی از نظریات ابن سینا درباره ی حرکت متعلق به فلاسفه و دانشمندان قبل از وی، بویژه ارسطو باشد اما او آنها را در چارچوب فکری خود بازسازی کرده و با نگرش و هستی شناسی خویش بازپروری نموده و پدیده ی موردنظر را توصیف میکند. بهر حال، چندان به تقدم نظریات توجه نشده بلکه همچنانچه او بیان کرده توصیف شده است.
لازم به ذکر است که این مقاله روندی برخلاف نظر مؤلف صاحبنظر کتاب مبادی مابعدالطبیعی علوم نوین طی میکند که میگوید ارسطو و اصحاب مدرسه «درباره ی خود حرکت، تقریباً هیچ نداشتند که بگویند مگر چند تفکیک ساده میان حرکت طبیعی و قسری یا حرکت مستدیر و مستقیم و امثال آن». (24) بگفته وی آنها چرایی حرکت را مورد بحث قرار میدادند نه چگونگی حرکت را. بنظر نگارنده ی این مقاله، حداقل ابن سینا در طبیعیات، هر دو ساحت را توأمان مد نظر دارد. علاوه بر این، بحث حرکت ابن سینا سرشار از نکات عمیق است و حیطه ی موضوعی که مطرح میکند بسیار گسترده است. در این مقاله، فقط بخشی از حرکت سینوی مدنظر قرار گرفته که با بحث حرکت مکانیک نوین (کلاسیک) قابل مقایسه باشد. لذا نکات بسیاری در این موضوع هنوز برای بحث و تحقیق بیشتر فرومانده است.

2- علم الحرکات، جنبش شناسی:

1-2. تعریف حرکت

حَرَکت در معنای عمومی معادل جنبش و در معنای خاص، انتقال جسم از جایی به جای دیگر است. تمام تعاریف حرکت در ذات خود به نوعی دور آمیخته اند چرا که در متن حرکت، تغییر، دگرگونی و تبدیل نهفته است. البته ابن سینا، همانند ارسطو، برای رهایی از این دور، حرکت را به «کمال اول برای آنچه بالقوه است» تعریف میکند. (25) در این مقاله، بنا به دلایلی متعرض این تعریف نمیشویم بلکه توجه خود را به نوعی خاص از حرکت، یعنی حرکت مکانی معطوف میکنیم که در اصل لفظ «حرکت» یا «جنبش» برای تغییر مکان یا جا وضع شده است.
حرکت مکانی را، بسته به نوع تصور فضا، به دو صورت میتوان تعریف کرد. در صورت اعتقاد به فضایی مجرد از اجسام، (26) حرکت، رهاکردن مکانی در لحظه یی و اشغال مکانی دیگر در زمانی بعد از آن است. در صورت عدم اعتقاد به فضای مجرد، حرکت جسم یعنی تغییر نسبتهای فضایی بین دو یا چند جسم، تبیین ریاضی هر دو نوع نگرش، در نهایت باید توصیفگر یک واقعیتِ واحد خارجی باشد.
در طبیعت شناسی ابن سینا حرکت مکانی دارای دو امتداد یا کشش است: امتداد فضایی و کشش زمانی. بعنوان مثال، وقتی میگوییم جسم الف مسافت را در مدت t پیمود، به دو کشش اشاره کردیم و بدون هر کدام از آنها تعریف و تصور حرکت مکانی ممکن نیست. هر دو امتداد فضایی و زمانی کمیتند و لذا هم قابلیت انقسام و تجمیع دارند و هم امکان اندازه گیری. اما اینکه آیا این مسیر حرکت که طول آن ? است و زمان حرکت که مدت آن t است، مستقل از حرکت وجود دارد یا خیر، نیاز به بحث گسترده تری دارد.

2-2. ارکان حرکت

ابن سینا، شش امر را بعنوان ارکان حرکت (مکانی)، معرفی میکند که عبارتند از: متحرک (جسم)، محرّک (عامل یا پدید آورنده ی حرکت)، مسافت (بستر حرکت: مقوله یی که در آن حرکت واقع میشود)، مبدأ حرکت، نهایت یا مقصد حرکت، و زمان حرکت. (27) در مکانیک کلاسیک، هر شش امر در توصیف حرکت مورد استفاده قرار میگیرند، هرچند بصراحت و به این شیوه تفکیک نمیشوند. بعنوان مثال، متحرک جسم مورد مطالعه ی در حال حرکت (تغییر) است. محرک تأثیرات بیرونی بر متحرک است که موجب حرکت یا تغییر حالت آن میشود. مسافت مسیری است که متحرک میپیماید. مبدأ و منتها، ابتدا و انتهای حرکت را در بازه ی زمانی مورد نظر نشان میدهد. (28) زمان حرکت مدتی است که حرکت بطول انجامیده است. توجه شود که مبدأ حرکت دو معنا دارد، یکی ابتدای حرکت و دیگری علت حرکت؛ در اینجا معنای اول مدنظر است. بهر حال، هرچند که این تفکیک صحیح است، ولی اینک از مفاهیم ابتدایی محسوب شده و کمک چندانی به توصیف دقیق حرکت نمیکند.

3-2. انواع حرکت

فلاسفه ی مشاء حرکت را به دو دسته ی حرکت توسطیه و حرکت قطعیه تقسیم نموده اند؛ که در اینجا آن را مورد بحث قرار نمیدهیم. (29) ابن سینا از یک نظر حرکات را به طبیعی، جبری و ارادی تقسیم میکند. (30) بعبارت دیگر، حرکت غیرارادی را به دو نوع طبیعی و جبری (و نیز مرکب) میتوان تقسیم نمود. البته این تفکیک حقیقی نیست بلکه اعتباری است، بدین اعتبار که در حرکت غیرارادی، جنبش بدون دخالت عامل غیرطبیعی (مانند انسان) رخ میدهد در حالیکه در حرکت ارادی، جنبش حاصل دخالت یا اثر عامل غیرطبیعی (صاحب اراده) است.
حرکت طبیعی از دیدگاه ابن سینا عبارتست از حرکت جسم بسوی حال، وضعیت یا مکان طبیعی خود، بدون دخالت خارجی. ابن سینا کمابیش همانند ارسطو معتقد است عناصر طبیعی وضعیتی طبیعی دارند که اگر به هر علتی از آن دو یا خارج گردند، چنانچه عاملی ارادی بدان اثر نکند (یا اثر کند اما در حدی نباشد که بر قوه ی طبیعی وی چیره شود)، میل طبیعی جسم را به سوی وضعیت طبیعی باز میگرداند؛ مانند بازگشت سنگی که بسمت بالا پرتاب شده، سرد شدن آی که گرم گشته، بالا آمدن خیکی (بادکنک) پر از هوا که به زیر آب فرو برده شده، برگشتن شاخته ی درختی که خم شده است و نظایر آن. تمام اینها مثالهایی از حرکت طبیعی یا آزاد است.
حرکت جبری (قسری) (31) آنست که محرکی خارج از جسم آن را بجبر و برخلاف میل طبیعی، یا برخلاف وضعیت طبیعی بحرکت در آورد؛ مانند آنکه سنگی به بالا پرتاب شود، آبی گرم گردد، شاخه یی خم شود، بادکنکی در آب فرو برده شود و نظایر آن. این حرکت نیز همانند حرکت طبیعی محدود و پایانپذیر است، زیرا بمحض اینکه قوه ی قاسر یا نیروی وارده پایان پذیرفت، جسم بسوی وضعیت طبیعی خود، اما با حرکت طبیعی باز میگردد (القَسر لایدوم). تفاوت این نوع حرکت، در مکانیک جدید ظاهراً حذف شده است اما در باطن کماکان برقرار است. مطابق با نظر ابن سینا، حرکات مکانی قسری گاهی با حذب است (مانند جذب آهن توسط آهن ربا) و گاهی به دفع. (32)
در دنیای واقعی، حرکتهای طبیعی و جبری (قسری) از ماهیت میرا (میرنده) برخوردارند، یعنی با گذشت زمان حرکت بسمت سکون، یا بعبارت دقیقتر تعادل میرود؛ البته درباره ی سکون مطلق مناقشه است. در حرکت جبری تا اثر محرک همراه متحرک است، جسم در حرکت قسری است اما با قطع یا کاهش تدریجی محرک یا اثر آن، حرکت به وضعیت طبیعی برمیگردد و مجدداً از حالت میرایی برخوردار می شود. (33)

4-3. تندی و کندی

در حرکت دو مفهوم مهم است؛ نرخ تغییر موقعیت که ابن سینا آن را با کمیت تندی (یا کندی) توصیف میکند، (34) و نرخ تغییر تندی. (35) تندی و کندی کمیتهای اشتقاقی حرکت هستند. تعریفی که ابن سینا از تندی بدست میدهد دقیقاً مشابه تعاریفی است که در فیزیک مکانیک از تندی میشود؛ تندی عبارتست از مسافت طی شده در واحد زمان. اگر مسافت طی شده در مدت زمان t باشد، تندی (متوسط) عبارتست از

بنابراین، اگر مسافت واحد در زمان کوتاهتری طی شود، حرکت تندتر است. تندی کمیتی است که مقایسه دو حرکت را ممکن میسازد. (36)
البته تندی، طبق تعریف بالا، یکی کمیت عددی است. در مکانیک جدید علاوه بر تندی، کمیت جهتدار دیگری که سرعت خوانده میشود، نیز معرفی میگردد. این کمیت، در فضای سه بعدی دارای سه مؤلفه است.
ابن سینا علاوه بر تعریف تندی، شدت و ضعف تندی را نیز مطرح میکند. (37) مطابق با ادبیات مکانیک کلاسیک، شدت یا ضعف تندی، نرخ تغییرات تندی برحسب زمان است که به آن شتاب گویند. هرچند ابن سینا کلمه ی شتاب را بکار نبرده امّا عملاً تعریف آن را بدست میدهد.

5-3. مقولات حرکت

ارسطو حرکت را در سه مقوله از مقولات عشر؛ کم، کیف و اَین مجاز دانسته است. ابن سینا قسم دیگری نیز به این حرکات افزوده که حرکت در وضع است. بنابراین، حرکت در چهار مقوله کم، کیف، این و وضع صورت میگیرد. حرکات کیفی و بخشی از حرکات کمی در چارچوب حرکات مکانی نمیگنجند.
حرکت در کم طبق نامگذاری شفا به دو صورت است: «تخلخل و تکاثف» و «نمو و ذُبول». تخلخل یعنی افزایش حجم بدون افزایش ماده و تکاثف عبارتست از کاهش حجم بدون کاهش ماده؛ آنچه امروزه انبساط و انقباض خوانده میشود، مانند انبساط اجسام در اثر حرارت یا انقباض جسم بر اثر برودت. نمو و ذبول، یعنی زیاد شدن و کم شدن مقدار در ابعاد سه گانه، مثل رشد گیاه و کوتاه شدن قامت انسان. همچنین رشد یا نمو، مانند رسیدن میوه درخت، رشد انسان و حیوان و لاغری (ذبول) انسان و حیوان نیز از حرکات کمی است. (38)
چنانکه گفته شد، حرکت در کم در ادبیات جدید مکانیک کلاسیک نیز وجود دارد؛ انبساط و انقباض که معمولاً ناظر به تغییر حجم بدون تغییر ماده ی موجود در دستگاه موردنظر است، و افزایش یا کاهش جرمی دستگاه مذکور. البته دستگاه مورد مطالعه میتواند همزمان در معرض هر دو نوع تغییر قرار گیرد. اینکه این حرکات را میتوان بنحو دقیقی فرمولبندی ریاضی کرد. (39)
ابن سینا حرکت در کیف را واضح میداند (40) و ماهم گرچه بحث مفصلی درباره ی حرکت در کیفیات محسوس، نفسانی، استعدادی، مختص به کمیات و نظایر آن وجود دارد - از آنجا که ارتباط مستقیمی به بحث ما ندارد به آن نمیپردازیم.

حرکت انتقالی (اینی) حرکت دورانی (وضعی):

ابن سینا حرکات مکانی را به دو قسم انتقالی (اَینی) و دورانی (وضعی) تفکیک میکند. حرکت اینی یا انتقالی، جابجایی جسم از یک مکان به مکان دیگر است؛ مانند پرتاب کردن یا سقوط سنگ، راه رفتن انسان و حیوان، حرکت آب در روخانه و... از توضیح ابن سینا چنین برداشت میشود که حرکت در مقوله ی اَین ناظر به حرکت انتقالی است. حرکت در اَین (مکان) بارزترین نوع حرکت است و در نظر عرف شاید تنها مصداق حرکت باشد. شیخ در اینباره فقط یک جمله میگوید: «اما مقوله این (مکان)، وجود حرکت در او ظاهر است». (41)
او در تعریف حرکت وضعی (دورانی) میگوید: «چگونگی حرکت در وضع اینست که اجزاء جسم از اجزاء مکان مفارقت کند ولیکن کل او از کل مکان مفارقت ننماید زیرا که مکانش متبدل نشده بلکه وضع او در مکانش متبدل گردیده است و مکان همان مکانی است که بود ...» (42). سپس میگوید «مقصودم این نیست که متحرک وضعی در مکان خود ثابت است و مانعی نمیبینیم که چیزی تغیّر وضعش با تغییر مکانش مقرون باشد». (43) بنابراین، در حرکت وضعی، وضعیت اجزای جسم نسبت بهم تغییر میکنند بدون آنکه کل جسم به مکان دیگر انتقال یابد. حرکت دورانی سنگ آسیا و چرخ چاه یا چرخ ارابه نمونه هایی از حرکت وضعی است. در مکانیک، دوران جسم میتواند حول محوری باشد که از مرکز جرم جسم میگذرد یا حول محوری در داخل یا خارج از جسم باشد.
با توجه به توضیح ابن سینا، برای حرکت وضعی سه حالت را میتوان در نظر گرفت: 1- جسمی مانند چرخ چاه، بدون آنکه از جای خود حرکت کند حول یک محور میچرخد؛ این حرکت قطعاً وضعی است. 2- جسمی بدون گردش حول محور از جایی به جایی منتقل میشود، مثل آنکه توپ را با دست حمل کنیم یا اینکه چرخ (ارابه یا ماشین) بدون دوران فقط بلغزد؛ این حرکت قطعاً مکانی است. 3- توپ یا چرخ همزمان روی زمین میغلتد و جابجا میشود، مانند چرخ ماشین یا ارابه. در اینجا کدام حرکت صورت گرفته است؟ مکانی یا وضعی یا هر دو؟ به چنین حرکاتی، حرکت مرکب (انتقالی و دورانی همزمان) گفته میشود. (44)
بعنوان جمع بندی و برای انطباق تعاریف ابن سینا با مکانیک کلاسیک، مجموع حرکت اَینی و وضعی توصیف شده توسط ابن سینا را حرکت مکانی مینامیم. از تعریف و مثالهای ابن سینا واضح است که وی حرکت مکانی را به دو دسته ی حرکت انتقالی (45) و حرکت وضعی (46) تقسیم میکند. البته، در مکانیک، حرکت (مکانی) به مستقیم الخط و منحنی (یا خمیده) تفکیک میشود که حرکت دایروی (مستدیر) نوع خاصی از حرکت در مسیر خمیده است. در هر حال، ابن سینا گام مهمی در تکمیل حرکت مکانی نسبت به تعریف حرکت مکانی در طبیعیات ارسطو برداشته است. نکته ی مهم دیگر آنکه ابن سینا علاوه بر تفکیک حرکات مکانی، ترکیب آنها را نیز ممکن دانسته و حرکت مرکب انتقالی و دورانی را نیز تعریف کرده است.

پی نوشت ها :

*.استاد مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت Email: rahimi_gh@modares. ac. ir
1- ابن سینا، شفا، به کوشش زکریا یوسف، قاهره، 1956.
2- مجتبایی، فتح الله، و دیگران «ابن سینا»، دائرة المعارف بزرگ اسلامی، ج 4، تهران، مرکز دائرة المعارف بزرگ اسلامی، 1377، ص 49 - 1.
3- ابن سینا، دانشنامه ی علایی، بکوشش محمد معین و سید محمد مشکوه، تهران، انجمن آثار ملی، 1331.
4- همو، فن سماع طبیعی، ترجمه ی محمد علی فروغی، تهران، امیرکبیر، 1360.
5- .Aristotel, Physics, translated by R. P. Hardie and R.K. Gaye, The Clarenton Press, 1930
6- .Pappus of Alexandria, Mechanics, Book VIII
7- Pines, Shlomo, "Abul - Barakat - al - Baghdadi, Hibat Allah", Dictionary of scientific Biography, New York, Charles Scribner's Sons, 1970, pp. 26 - 28; Gari, Lutfallah, "Abu'l - Barakat al - Baghdadi: Outline of a Non - Aristotelian Natural Philosophy", FSTC Limited, 24 June 2008.
8- شیرازی، قطب الدین، درةالتاج، تصحیح سید محمد مشکوه، تهران، حکمت، 1385، ص 578 - 576.
9- Espinoza, Fernando, "An Analysis of the Historical Development of Ideas about Motion and its Implications for Teaching", Physics Education, 40(2), 2005, p.141.
10- Sayili, Aydin, "Ibn Sina and Buridan on the Motion of the Projectile", Annual of the New York Academy of Science, 500 (1), 1987, pp. 474 - 482.
11- Pines, Jon McGinnis, "A Meieval Arabic Analysis of Motion at an instant: The Avicennan Sources to the Foma Fluens / Fluxus Formae Debate", The British Journal for the History of Science, (39) 2, 2006, pp.186 - 205.
12- Abou Halloun, Ibrahim and David Hestenes, "Common sense Concepts about Motion", Am. J. Phys., 53 (11), Nov. 1985.
13- Roche, J., "What is Momentum?", European Journal of Physics, 27, 2006, pp. 1019 - 1036.
14- Momentum
15- Inertia
16- Impetus
17- McCloskey, Michael, "Intuitive Physics", Scientific American Journal, No. 4, Vol. 248, April 1983, pp.122 - 130.
18- ملکشاهی، حسن، حرکت و استیفای انواع آن، تهران، سروش، 1363.
19- مطهری، مرتضی، حرکت و زمان در فلسفه ی اسلامی، تهران، حکمت، 1366.
20- Newton, Isaac, Mathematical Principles of Natural Philosophy, translated by Andrew Motte, New York, Daniel Adee, 1846.
21- دانشجویان و علاقمندان میتوانند برای آشنایی بیشتر درباره ی سه قانون نیوتن در مکانیک کلاسیک به کتاب درسی فیزیک هالیدی، فصل پنجم، رجوع کنند:
Halliday, D. et al, Fundamentals of Physics, New York, John Wiley and Sons Inc., 2005.
22- quanta
23- برای آشنایی بیشتر با مفاهیم و کمیتهای بنیادین در بحث حرکت نگاه کنید به: رحیمی، غلامحسین «مفهوم جسم در طبیعیات سینوی»، مجله علمی پژوهشی حکمت سینوی، دانشگاه امام صادق (ع)، سال 14، شماره 44، زمستان 1389، ص 76 - 57. همو، «مفهوم امتدادمندی جسم طبیعی در طبیعیات سینوی»، سال 10، شماره ی 1، (پیاپی 37)، پاییز 1391، ص 111 - 81.
24- برت، ادوین آرتور، مبادی مابعدالطبیعی علوم نوین، ترجمه ی عبدالکریم سروش، تهران، انتشارات علمی و فرهنگی، 1369، ص 82.
25- «... پس حرکت کمال اول است برای آنچه بالقوه است از حیثت آنکه بالقوه است» (ابن سینا، فن سماع طبیعی، ص 103).
26- این دیدگاه از مفروضات بنیادین مکانیک نیوتنی است. در نظریه ی نسبیت انیشتین، مطلق بودن مفهوم فضا (و نیز زمان) در هم ریخت و کمیت مطلق جدیدی (سرعت نور) معرفی گردید.
27- «بدان که حرکت بسته به شش امر است؛ از این قرار: 1- متحرک، 2- محرک، 3- مسافت، 4- مبدأ، 5- منتها، 6- زمان». (همان، ص 109)
28- «چون حرکت مستقیم ترک جهتی است و قصد جهتی، پس ناچار با هر یک از دو جهت به جسمی جداگانه باید محدود گردند...» (همان، ص 317)
29- نگارنده ی این مفاهیم را در دست بررسی دارد تا درباره ی ارزش علمی یا تاریخی آنها، یا هر دو به نتیجه قطعی برسد.
30- «... حرکت اگر در ذات چیزی باشد گاه از طبیعتش برمی آید نه از خارج، نه از قصد و اراده، مانند سرازیر شدن سنگ، و گاه از اراده ی او برمی آید و گاه به سبب قسر خارجی است، مانند بالا رفتن سنگ...» (همان، ص 378)
31- «حرکت غیرطبیعی که با وجود غیرطبیعی بودن در ذات موصوف به حرکت موجود است، یا حرکت قسری است یا حرکت از جانب خود متحرک...» (همان، ص 408)؛ «حرکت قسری حرکتی است که محرک او بیرون از متحرک است و مقتضی طبع او نیست، و این نیز یا فقط خارج از طبع است، مانند حرکت سنگی که آن را روی زمین میکشند، یا با حرکت طبیعی ضد هم هست، مانند حرکت دادن سنگ به بالا و گرم کردن آب» (همانجا).
32- «حرکتهای مکانی قسری گاهی به جذب است و گاهی به دفع...» (همان، ص 408)
33- معمولاً چنین کمیتهایی تابعی نمایی از متغیر موردنظر (در اینجا زمان) هستند؛ یعنی 〖αe〗^(-βt) ≡ . بعبارت دیگر، با گذشت زمان، افزایشt ، رو به کاهش است تا در نهایت به صفر برسد. α و β دو ثابت فیزیکی هستند که معمولا از آزمایش بدست می آیند و از خواص فیزیکی جسم محسوب میشوند، و مقدار آنها برای اجسام مختلف متفاوت است.
34- «از جمله چیزها که وجود دارد حرکت تند و کند است و از تندی و کندی جسم برمی آید که مسافت و زمان هر دو تقسیم پذیرند، زیرا که چون حرکت تند مسافتی را در زمانی بپیماید، حرکت کند ناچار مسافتی کمتر از آن را خواهد پیمود؛ پس مسافت تقسیم شد. و نیز حرکت کند مسافت کمتر را در زمان کمتر میپیماید، پس زمان هم تقسیم شد». (همان، ص 257)
35- «مردم عادت کرده اند که گاهی هر حرکتی را که در زمان کوتاهتر انجام میگیرد میگویند تندتر است... معنی تندتر در اینجا آنست که در زمان کوتاهتر به نهایت برسد... تند آنست که از مسافت یا از نظیرش چیزی را که درازتر باشد در زمان مساوی بپیماید یا آنچه مسافت مساوی را در زمان کوتاهتر بپیماید. پس هرگاه بخواهیم تندی و کندی دو حرکت را بهم بسنجیم، واجب است که آنچه در او حرکت واقع میشود را ملاحظه کنیم و اگر میان دو چیز که حرکت در آنها واقع میشود مقایسه در کم و بیش و شدت و ضعف ممکن باشد، مقایسه ی میان آن دو حرکت در تندی و کندی ممکن خواهد بود...». (همان، ص 346)
36- «... و حرکات مکانی که سنجیدنشان ممکن است آنست که چیزهایی که حرکت در آنها واقع میشود سنجیده توانند شد، پس اگر مسافت مساوی در زمان مساوی پیموده شد، تندی آنها مساوی است، و اگر مسافت درازتر در زمان مساوی یا مسافت مساوی در زمان درازتر پیموده شد، حرکات نامساوی خواهند بود و به کمی و بیشی متفاوت...». (همان، ص 349 - 348)
37- «و امّا تندی و کندی البتّه سبب اختلاف نوعی حرکات نیستند، چون تندی و کندی عارض همه قسم حرکات میشوند، و تندی و کندی شدت و ضعف میپذیرد...» (همان، ص 339).
38- «اما کمیّت در او هم حرکت هست، و این بر دو گونه است: یکی بواسطه ی زیادتی که ضمیمه شود و موضوع از آن جهت نمو یابد یا بواسطه ی نقصانی که به تجزیه واقع شود و موضوع از آن جهت کوچک گردد...» (همان، ص 128).
39- این نوع حرکات در بخشهای مربوط به حرکت اجسام شکلپذیر، انتقال جرم، نفوذ و پخش و نظایر آن مورد بررسی و تحلیل دقیق قرار میگیرد.
40- «اما بودن حرکت در کیفیت امری است آشکار...» (همان، ص 127).
41- همان، ص 129.
42- همان، ص 130.
43- همان، ص 170.
44- «متحرک به حرکت مستدیر بر دو قسم است: یک قسم اینکه بر مرکز جسم خودش متحرک نباشد و حرکتش بر مرکزی باشد که در بیرون او واقع است، در این صورت میتوان برای او جهت تعیین کرد که به سوی آن حرکت کند... قسم دیگر این است که متحرک به حرکت مستدیر بر مرکزی که در داخل خود اوست و او بر آن مشتمل است حرکت کند...». (همان، ص 322)
45- مستقیم الخط؛ rectilinear motion.
46- دورانی؛ circular motion

منبع مقاله :
(1391)، فصلنامه ی علمی - پژوهشی فلسفه ی اسلامی خردنامه صدرا(شماره ی هفتاد)، تهران: بنیاد حکمت اسلامی صدرا