تسولنر، یوهان کارل فریدریش

[yohān kārl fridriç tsölner]
Johann Karl Friedrich Zöllner
(ت.برلین، آلمان، 17 آبان 1213/ 8 نوامبر 1834؛ و. لایپ تسیش ]لایپزیک[، آلمان، 5 اردیبهشت 1261/25 آوریل 1882)، اخترفیزیک.
پدر تسولنر الگوساز و بعداً متخصص چاپ روی پارچه‌های پنبه‌ای بود. هر چند تسولنر در شانزده سالگی برای ساختن ابزار و آلات و اجرای آزمایشها استعداد نمایانی از خود بروز داده بود، مرگ پدر (1232) ناگزیرش ساخت که اداره‌ی کارخانه‌ی او را بر عهده گیرد. اما از نظر خلق و خو با کسب و کار و بازرگانی سازگاری نداشت؛ و کوتاه زمانی پس از پذیرش آن مقام، آن را رها کرد و تحصیل را از سر گرفت. لیکن در امتحان نهایی دبیرستان، به سبب نمره‌های ضعیفش در زبان، مردود شد. در 1234 تحصیل فیزیک و علوم دیگر را در دانشگاه برلین آغاز کرد؛ ه. گ. ماگنوس و ه.و. دووه از جمله‌ی معلمان وی در آن دانشگاه بودند. تسولنر هنگامی که هنوز دانشجو بود مقاله‌ی «پژوهشهای نورسنجی» را در Annalen der Physik und Chemie (« سالنامه‌ی فیزیک و شیمی») پوگندورف انتشار داد. او در راه ابداع و توسعه‌ی موتورهای برقی نیز کار کرد؛ اما، با توجه به موفقیت زیادی که بعدها در این زمینه نصیب ورنر فون زیمنش گردید، معلوم شد که کوششهای تسولنر از اهمیت چندانی برخوردار نیست.
تسولنر رصدخانه‌ی خصوصی کوچکی در برج کارخانه‌ی پدرش در شون وایده (اکنون بخشی از برلین) برپا کرد، و بدین ترتیب توانست نظرهای خود در مورد نورسنجی اجرام آسمانی را بیازماید. در 1236 به بازل رفت، و در آنجا گ.ه. ویدمان از جمله‌ی معلمان او بود. در 1238 به مناسبت اثری که در مسائل نورسنجی زیر عنوان «پژوهشهای نورسنجی، بخصوص درباره‌ی افزایش نور سیمهای پلاتین ملتهب پیل برقی» انتشار داد درجه دکتری دریافت کرد.
تسولنر، به بهره گیری از رصدی اتفاقی که در بازل انجام داده بود، نورسنج اختری را اختراع کرد که در کارگاه نورشناختی و مکانیکی کِرن در آراو ساخته سد. (تصویر ذیل اصلی را که ابزار بر مبنای آن عمل می‌کند نشان می‌دهد.) او، با استفاده از این ابزار، به پژوهش درباره‌ی مسائل بنیادین نورسنجی پرداخت، مقایسه‌هائی انتقادی در مورد نورسنجهای دیگر بعمل آورد، و دیری نگذشت که مجموعه‌ی کلانی از مواد و مطالب گردآورد. تسولنر، به توصیه‌ی میچرلیش و ویدمان، تصمیم گرفت برای جایزه‌ای که از طرف فرهنگستان علوم وین اعطا می‌شد به رقابت برخیزد. هیأت داروان دریافت که تسولنر درخشندگی تعداد لازم از ستاره‌ها را که برای کسب جایزه کافی باشد اندازه نگرفته است. (معلوم شد که دو مقاله‌ی دیگری هم که تقدیم شده بود شایسته‌ی جایزه نیستند، و بدین ترتیب جایزه به هیچ کس اعطا نشد.) مقاله‌ی تسولنر، که او در 1240 منتشر کرد، متنی اصیل در علم اخترفیزیک است. نورسنجی که در این مقاله توصیف شده بود برهمه‌ی نورسنجهای پیشین برتری بسیار داشت و، به صورتی اندکی تغییر یافته، کاربرد وسیعی پیدا کرد. رصدخانه‌ی پوتسدام به منظور کسب یافته‌های فوق العاده دقیق برای کتاب خود به نام Photometrische Durchmusterung des nördlichen Himmels («پژوهش نورسنجی در آسمان شمالی»)، که چاپ آن به پیشنهاد تسولنر آغاز گردید، از این نورسنج استفاده کرد.
در 1241 تسولنر به لایپ تسیش نقل مکان کرد و کتاب Photemetriche Studien mit besonderer Rüchsicht auf die physische Beschaffenheit der Himmelsköper («پژوهشهای نورسنجی با توجه خاص به ماهیّت فیزیکی اجرام آسمانی»، 1865)، که رساله‌ی مدرّسی او به نام «نظریه‌ی شدت نورنسبی هلالهای ماه» را در بر دارد، بچاپ رسانید. با انتصاب او به سمت استاد در دانشگاه لایپ تسیش در 1245، موقعیت مالی او به قدر کافی بهبود یافت که بتواند پژوهشهای تجربی مهم را از سر گیرد.
از جمله‌ی کارهای عمده‌ی تسولنر طراحی طیف نمای برگشتی (1248)، یعنی ابزار دیگری بود که هوشمندی او را در کارهای آزمایشی ثابت می‌کرد. این ابزار بر پایه‌ی اصل خورشیدسنج (heliometers) استوار است: دو تیغه‌ی نور از طریق دو دستگاه منشور مستقیم نگر هدایت می‌شوند؛ این دستگاهها طوری تنظیم شده‌اند که پراکنش نور در آنها در امتدادهائی که متقابلاً عکس یکدیگرند صورت می‌گیرد. تسولنر بر آن شد که به کمک این ابزار دقّت اندازه گیریهای تغییرات دوپلر در طیفهای اشیائی را که سرعتهائی دارند که از مؤلفه‌ی شعاعی بالائی برخوردارند بهبود بخشد. هرمان فوگل از این وسیله برای تعیین سرعت دَوَرانی خط استواری خورشید استفاده کرد. بعدها، با رواج روشهای دقیقتر، طیف نمای برگشتی اهمیتش را از دست داد.
ابزار مهم دیگری که تسولنر طراحی کرد آونگ افقی است که به صورت اصلاح شده‌اش کاربرد گسترده‌ای در پژوهشهای زمینفیزیکی داشت. تسولنر، با الهام از کوششهای یانسن و لاک یر در رصد زبانه‌های خورشید، نخستین روشی را ابداع کرد که این پدیده‌ها را بآسانی قابل مطالعه ساخت. این اختراعات، که تسولنر را به صورت پیشگامی در علم اختر فیزیک درآوردند، عضویت فرهنگستان علوم زاکسن ]ساکسونی [ در لایپ تسیش را نصیب او کردند.
تسولنر پژوهشهای گسترده‌ای هم در مسائل نظری انجام داد، از جمله در نظریه‌ی خورشیدی، لکه‌های خورشید، دَوَران خورشید، و معمای اولبر. یک نتیجه‌ی این تحقیقات نظری، که برای پیشبرد طیق بینی (اسپکتروسکوپی) از اهمیت خاصی برخوردار بود، مقاله‌ای بود با عنوان «درباره‌ی تأثیر چگالی و دما بر گازهای ملتهب طیف» (1249). نظریه‌ی تسولنر در مورد ستارگان دانباله دار نیز دارای اهمیت بسیار بود؛ او در این نظریه بدرستی فرض کرد که با نزدیک شدن ستاره‌ی دنباله دار به خورشید بتدریج عناصر هسته‌ی آن تبخیر می‌شود. علاوه بر این، کتاب مربوط به ستارگان دنباله دار حاوی گنجینه‌ای از اظهار نظرهائی نافذ درباره‌ی موضوعی است که با عنوان فرعی Beträge zur Geschichte und Theorie der Erkenntnis («خدماتی به تاریخ و نظریه‌ی شناخت» نامگذاری شده است. این بخش از کتاب به سبب تعدادی از شروح انتقادی و نظریه‌هائی که دست کم بعضی از آنها جنبه‌ی ابتکاری دارد قابل توجه است. تسولنر، با حمله به سوء استفاده‌هائی که از حرفه‌ی علمی زمان او می‌شد، با حرارت زیاد تفرعن دانشمندان را به باد سرزنش گرفت، گرایش به پیش گرفتن زندگی علمی را استهزا کرد، و مدعی شد که این عیبها برای پیشرفت علم زیان آورند.
تسولنر این مجادله را در آثاری از قبیل Das deutsche Volk und seine Professoren Eine Sammlung von Cittaten ohne Kommentar («مردم آلمان و استادانشان. مجموعه‌ای از نقل قولها بدون اظهار نظر»، لایپ تسیش، 1880) ادامه داد. جامعه‌ی علمی با حملات متقابل واکنش نشان داد، و دوره‌ی طولانی مجادلاتی آغاز شد که تسولنر را به انزوای هر چه بیشتری کشانید. اما، طنز بیش از حد و برخورد نسبتاً تعصب آلودی که تسولنر در پیش گرفته بود فقط تا حدی جزئی در این انزوا تأثیر داشت. در 1254 تسولنر ویلیام کروکس را در لندن ملاقات کرده و تحقیق موسّعی درباره‌ی روح گرایی (spiritualism) را، که وی در نهایت به آن پیوست، آغاز نموده بود. در سالهای بعد برخی از دانشمندان در نسبت دادن نظریات تسولنر به نوعی بیماری روانی که پیوسته وخیم تر می‌شد تردید روا ندانستند. حتی دوستان همدل، نظیر اوتو اشترووه، از سرسپردگی او به این آیین به وحشت افتادند، و و. فورستر این تغییر در زندگی او را هم قابل ملاحظه و هم دردناک توصیف کرد. لیکن تسولنر از انصراف از تعقیب اندیشه‌های غیر علمیش سرباز زد؛ و در استدلالهای فرضی خود در مورد وجود «جهانی متعالی» تکیه گاهی برای الهیات می‌دید. در سالهای آخر عمر آثار چندانی که از ارزش و اهمیت علمی برخوردار باشند بوجود نیاورد. او هنگام آماده کردن پیشگفتاری بر چاپ سوم کتابش درباره‌ی ستارگان دنباله دار- احتمالاً در اثر گسیختن رگهای مغز - در گذشت.
شکل 1. اصلی که نورسنج اختری تسولنر بر اساس آن عمل می‌کند. AB، محور تلسکوپ؛ CD، محور تنظیم دوربین برای ایجاد ستاره‌ی مصنوعی؛ m، عدسی هر دو سوکاو؛ k، منشور نیکول؛/ بلور دید؛ k و i، منشورهای نیکول؛ f، عدسی محدب؛ eé، صفحه‌ی شیشه‌ای؛ F، چراغ نفتی؛ o، عدسی شیئی؛ o، عدسی چشمی؛ b، تصویر ستاره؛ gg، تصویر ستاره‌ی مصنوعی. مأخذ: Die Photometrie der Gestirne (« نورسنجی اجرام فلکی»)، از گ. مولر (لایب تسیش، 1897)، 247.

کتابشناسی

یکم. کارهای اصلی. فهرست کاملی از آثار اصلی تسولنر در Zöllner از ف.کوربر، 106-107 (پایین) موجود است. از مقاله های تسولنر در AsNac در کتاب Grneralregister der Bönde 41-80 der Astronomischen Nachric hten، ویراسته‌ی ه.کوبولت ( کیل، 1938)، ستون 118؛ و در Generalregister der Bönde 81-120 der Astronomischen Nachrichten، ویراسته‌ی آ.کروگر (کیل، 1891)، ستون 132، یاد شده است. تسولنر مهمترین آثار کوتاهترین را در اثری با عنوان Wissenschaftliche Abhandlungen، 4 جلد (لایپ تسیش، 1878-1881)، جمع آوری کرده است.
دوم. خواندنیهای فرعی. ــــــ Lebenserinnerungen und Lebenshoffnungen از و. فورستر (برلین، 1911)؛ 95-98؛«Karl Friedrich Zöllner und die ,Potsdamer Durchmusterung,، از د.ب.هرمان، در Ste، 50 (1974)، 170-180 ؛ و «Ein eigenhändiger Lebenslauf von Karl Friedrich Zällner aus dem Jahre 1864 »، در MASB، 97 (1974)؛«Zőllner»، از ر.کنوت، در Allgemeine deutsche Biographie ، چهل و پنجم (لایپ تسیش، 1900)، 426-428؛ Karl Friedrich Zöllner ، از ف. کوربر (برلین، 1899)، شماره ی 53 مجموعه ی نوشته‌های عامه فهم، از انتشارات انجمن اخترشناسی برلین؛ «Todes – Anzeig»، از ش. (احتمالاً و. شایینر)، در AsNac، 102 (1882)، ستونهای 175-176؛ و Friedrich Zöllner. Ein Vortrag mit Zöllners Bild und Handschrift، از م. ویرت (لایپ تسیش، 1882).
منبع مقاله :
گیلیپسی، چارلز کولستون؛ (1387)، زندگینامه علمی دانشوران، برگردان: احمد آرام، [و دیگران]، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ اول