علم دینامیک گالیله و درون‌مایه‌ی تجربی آن -3

علاوه بر این، یکی از مفاهیم اصلی تحلیل حرکت در قرن‌های چهاردهم، پانزدهم، و شانزدهم مفهوم سرعت میانگین بوده است که در قضیه‌ی سرعت میانگین و یا قانون میانگین نقش عمده‌ای داشته است. این مفهوم نیز در نوشته‌های اولیه‌ی گالیله دیده نمی‌شود. در دو علم جدید، که آخرین اثر اوست، مطلبی شبیه به قضیه‌ی سرعت میانگین دیده می‌شود اما تحلیل دقیق نشان می‌شدهد که گالیله آن را به نحو متفاوتی توضیح داده است. حتی اگر گفته شود که گالیله بعداً، یعنی بعد از نوشته‌های سال‌های 1590-1602، با نظریه‌ی قرون وسطایی حرکت آشنا شده است، باز هم این معما ناگشوده می‌ماند که چرا مفهوم سرعت میانگین در آثار متکاملتر او جای مهمی به خود اختصاص نداده است. از این رو، شواهد گواهی می‌دهند که مراحل تحول فکری گالیله درباره‌ی حرکت انطباق کامل بر مسیر فکری متفکران قرون وسطی نداشته است. گفتیم که یکی از انتقادهایی که به دریک شده این است که وی ناچار فرض‌هایی وضع کرده است که مستقیماً هیچ مدرکی در تأیید آن‌ها وجود ندارد و انگیزه‌ی او در این کار به دست دادن تصویری از گالیله بوده است که اساساً متعلق به یک فیزیک‌دان امروزی است، دریک این تصویر را به هیچ وجه کتمان نمی‌کند و در بیان فرض‌هایی که وضع کرده کاملاً روراست است. من خودم با بیشتر تحلیل‌های دریک موافقم، اگر چه بعضی فرض‌های کمکی که برای انطباق نتایج کار او با داده‌های ثبت شده لازم است برایم پذیرفتنی نیست. اما با بحث‌های جدلی دریک، از نوعی که در زیر می‌خوانید، به هیچ وجه موافق نیستم:
کاملاً درست است که اگر گالیله، آن‌گونه که در صورت نهایی و منتشر شده‌ی کتابش دیده می‌شود، کارش را با تعریف درست شتاب یکنواخت آغاز کرده بود به طور اجتناب ناپذیری به نتایجش می‌رسید؛ و نیز کاملاً حقیقت دارد که در قرون وسطی چنین تعریفی داده شده بوده است. در این صورت تنها کاری که باید می‌کرد این بود که این تعریف را در مورد سقوط آزاد به کار ببرد و، البته، اصل موضوع مربوط به سرعت‌های انتهایی سطوح شیبدار را نیز، که ظاهراً چیزی ساده و حتی بدیهی است، اضافه کند. به همین دلیل است که کار گالیله را طوری در کتاب‌های درسی عرضه می‌کنند که گویی تعمیم نسبتاً ساده و پیش پاافتاده‌ای از تحلیل قرون وسطایی حرکت است. من که از چنین عباراتی انتقاد می‌کنم، ده‌ها سال است که مؤلف را می‌شناسم. جمله‌ی دوم را که با عبارت تنها کاری که باید می‌کرد ... شروع می‌شود در نظر بگیرید. در طول دو قرن تمام هیچ یک از نویسندگانی که در این باره مطلبی نوشته‌اند این تعریف را در مورد سقوط آزاد به کار نبرده‌اند و در قرن بعد (شانزدهم) تنها یک نفر چنین کرده است، آن‌هم به نحوی چنان پیش پا افتاده که منشأ هیچ‌گونه اثری نشده است. از این رو، این مدرک نشان می‌دهد که به کار بردن این تعریف یک اقدام بدیع، و قدم بزرگی بوده است که قبل از گالیله هیچ یک از فیلسوفان بزرگ، الهیون یا ریاضیدانانی که به این مبحث علاقه‌مند بوده‌اند برنداشته‌اند. بنابراین، ساده و حتی بدیهی خواندن این قدم غول آسا، که مستلزم یک طرز تلقی کاملاً جدید و انقلابی در مورد رابطه‌ی ریاضیات و طبیعت بوده است و نیز گام وابسته به آن یعنی اصل موضوع سرعت‌های انتهایی سطوح شیبدار یک برخورد نادرست و غیر تاریخی است. و هر چند گالیله مفاهیم و قوانین قرون وسطایی حرکت یکنواخت و حرکت با شتاب یکنواخت را فقط در آخرین اثرش به کار می‌برد و این موضوع کشفیات او را کاملاً توجیه نمی‌کند، اما اشاره به این موضوع به عنوان تعمیم نسبتاً ساده و پیش افتاده‌ای از تحلیل قرون وسطایی حرکت مطمئناً یک تحریف فاحش و کاملاً نادرست است.
خلاصه اینکه: دریک توجه ما را به مشکلات اساسیی جلب کرده است که در صورت پذیرفتن تحلیل گالیله از حرکت، آن‌طور که در دو علم جدید آمده است، به عنوان توصیف کامل و واقعی مراحل کشف او پدید می‌آید. به علاوه دریک به نحوی قاطع نشان داده است که گالیله در اوان زندگی علمی و در جریان کشف قوانین مشهورش آزمایش‌هایی درباره‌ی حرکت انجام داده است. همچنین دریک توانسته است افکار گالیله را طوری بازسازی کند که با داده‌ها سازگار باشند، البته به شرط اینکه ما چند فرض معقول را در این باره بپذیریم. اما بنابه دلایلی نباید بازسازی دریک را به طور کامل و در بست بپذیریم و معلوم نیست که این تنها روش ممکن برای بیان مراحل مختلف کشف قوانین گالیله باشد. شاید فرض‌های دیگری هم وجود داشته باشد که بتوان به کمک آن‌ها این نمودارها و داده‌ها را دست کم با بعضی جنبه‌های توضیحات خود گالیله در دو علم جدید ارتباط داد. اما هیچ تردیدی وجود ندارد که نقش آزمایش در مطالعات گالیله درباره‌ی اصول حرکت و کشف قوانین حرکت اهمیت داشته است، و تا زمان تحقیقات دریک در سال 1972 در مورد دست‌نوشته‌های گالیله، هیچ شاهدی در این زمینه در دست نبوده است. در نتیجه، باید گفت که بازسازی دریک با نمودارها و داده‌ها جور در می‌آید و اساساً حق با اوست، حتی اگر با توجه به تعصبی که نسبت به کشف خود داشته است در ارائه‌ی تصویری از گالیله به عنوان یک فیزیک‌دان تجربی مدرن به نحوی اغراق کرده و نقش تفکر و دین او به کشفیات اواخر قرون وسطی در مورد حرکت را دست کم گرفته باشد. در این مورد به ناچار باید این وضع عجیب را بپذیریم که گالیله نه تنها نتایج تحقیقاتش را در دو علم جدید به نحوی کاملاً متفاوت کشف آن‌ها بیان کرده بلکه تعمداً همه‌ی ردپاهایی را که مسیر او را نشان می‌دهد از بین برده است. در این کتاب او یک آزمایش را نه آنچنان‌که دیدیم در ارتباط با کشف رابطه‌ی DαT^2، بلکه فقط به عنوان آزمونی برای اینکه آیا این رابطه درطبیعت صادق است یا نه، معرفی کرده است. و این در بخشی از دو علم جدید آمده است که در آن گالیله موضوع حرکت را با صحبت کردن از چیزهای جدیدی که به دست آورده است مطرح می‌کند. سه قرن و نیم طول کشیده است تا محققان یادداشت‌ها و محاسبات عجیب گالیله را کشف و مطالعه کنند. از نمای منطقی دو علم جدید بگذرند و به گام‌های اولیه‌ی کشف و ابداع گالیله دست یابند.