زمين گرد است يا تخت؟
نويسنده: آلن لايتمن
ترجمه: محمدرضا بهاري
ترجمه: محمدرضا بهاري
گمان مي کنم که خيلي خيلي کم اند کساني که خودشان گرد بودن زمين را شخصاً تحقيق کرده باشند. البته نگاه کردن به ماکت کره زمين که روي تاقچه گذاشته ايد يا زل زدن به عکس هايي که آپولو از زمين گرفته است مسلماً اسمش تحقيق نيست.
اين جوز چيزها شواهد دست دومي اند که در هر دادگاهي جاي شان مستقيماً توي سبد باطله است. وقتي فکرش را بکنيد مي بينيد که بيشتر ما صرفاً شنيده هايمان را باور مي کنيم. در هر حال گرد بودن يا تخت بودن زمين مسئله مرگ و زندگي نيست مگر آن که دست بر قضا ساکن لبه هايش باشيد.
چند سال پيش يکباره در عين تأسف متوجه شدم که خودم هم با قطعيت نمي دانم که زمين گرد است يا تخت. من همکاران علمي اي دارم که به شان مي گويند ژئودزيست يا زمين پيما. اين ها کارشان صرفاً اين است که فرمول هاي رياضي را با اندازه گيري دقيق محل ايستگاه هاي آزموني در روي زمين، که افراد ديگري انجام شان داده اند توافق بدهند و شکل زمين را با جزئياتش تعيين کنند پس گمان نمي کنم که حتي اين جماعت هم خودشان بي واسطه مدعي دانستن شکل زمين باشند.
در تاريخ مکتوب، ارسطو نخستين کسي است که براي گرد بودن زمين دليل آورده است. او در اين باره استدلال هاي مختلفي را به کار گرفته است تا به احتمال زياد بتواند ديگران را هم مثل خودش متقاعد کند. بسياري از مردم، نوزده قرن تمام، به هر آنچه ارسطو گفته بود ايمان داشتند.
نخستين استدلال ارسطو اين بود که سايه زمين، که موقع ماه گرفتگي ديده مي شود، هميشه به شکل منحني يعني بخشي از دايره است. اگر زمين شکلي جز کره مي داشت، سايه اي که در بعضي جهت ها مي انداخت بخشي از دايره نبود(هلالي شکل بودن فازهاي عادي ماه دال بر گرد بودن خود ماه است). اين استدلا براي من بسيار جذاب است؛ هم ساده است و هم سر راست. يک خوبي اش هم اين است که هر آدم کنجکاو و بي اعتقاد مي تواند به تنهايي و بدون ابزار مخصوص آزمايشش بکند. از هر نقطه اي بر زمين، تقريباً سالي يکبار مي شود ماه گرفتگي مشاهده کرد. شما هم براي آن که به چشمان خودتان ببنيد فقط لازم است که در شبي که بايد، به دقت مواظب اوضاع باشيد. من البته خودم هيچ وقت اين کار را نکرده ام.
دومين دليل ارسطو اين بود که طلوع و غروب ستاره ها براي ساکنان شرق زمين زودتر اتفاق مي افتد تا براي آن هايي که در غرب اند. اگر زمين از شرق تا غرب تخت مي بود. ستاره ها هم براي غربي ها و هم براي شرقي ها در يک زمان طلوع مي کردند. با کشيدن يک طرح ساده روي کاغذ مي توانيد ببنيد که اين مشاهدات ايجاب مي کند که زمين بايد گرد باشد -فرقي هم نمي کند که زمين به دور ستاره ها بگردد يا ستاره ها به دور زمين. و دست آخر اين که، مسافراني که به شمال مي روند کم کم ظهور ستاره هايي را در بالاي افق شمال مي بيند که قبلاً نمي ديدند، و اين نشانه انحناي زمين از شمال به جنوب است. البته در اين مورد ناگزيريد يا گزارش هاي دوستان سفر کننده را بپذيريد يا خودتان بار سفر ببنديد.
آخرين استدلال ارسطو صرفاً نظري يا حتي فلسفي بود. اگر زمين يک وقتي در گذشته ها از قطعات کوچکتري تشکيل شده باشد(يا مي توانسته است تشکيل شده باشد)، قطعات آن به مرکز مشترکي سقوط کرده اند و به اين ترتيب لابد کره اي تشکيل داده اند. علاوه براين، کره مسلماً کامل ترين شکل صلب است. جالب اين جاست که ارسطو بر اين استدلال آخر هم به اندازه دوتاي قبلي تأکيد کرده است. در آن روزها، پيش از «روش علمي» امروزي، تأييد مشاهداتي براي جست و جوي واقعيت لازم نبود. فعلاً اگر قبول کنيم که زمين گرد باشد، نخستين کسي که محيط آن را به دقت اندازه گرفت يک يوناني ديگر بود به اسم اراتوستن(276 تا 195 پيش از ميلاد). اراتوستن توجه کرد که روز اول تابستان، اشعه آفتاب درست به ته چاه قائمي در سيرن(آسوان امروزي) در مصر مي خورد –و اين يعني که درست بالاي آسمان است. هم زمان در اسکندريه -5000 استاديم دورتر- اشعه آفتاب زاويه اي برابر با يک پنجاهم دايره با راستاي قائم مي سازد(هر استاديم تقريباً 160 متر بود). از آنجا که خورشيد در فاصله اي بسيار دوري واقع شده است، پرتوهاي آن تقريباً موازي با هم به زمين مي رسند. اگر دايره اي بکشيد(نماينده خورشيد) و دو شعاع آن را طوري رسم کنيد که يکي از سيرن و ديگري از اسکندريه بگذرد(هر دو شعاع بر محيط دايره عمودند) خواهيد ديد که پرتويي که موازي با يکي از شعاع ها(در سيرن) به زمين مي رسد با شعاع ديگر(در اسکندريه) زاويه اي مي سازد که مساوي با زاويه ميان دو شعاع است. بنابراين آراتوستن نتيجه گرفت که محيط کامل زمين 5000× 50 استاديم يا تقريباً 40 هزار کيلومتر است. اين محاسبه با بهترين مقدار امروزي حداکثر يک درصد اختلاف دارد.
حدوداً 600 سال است که مردم تحصيل کرده پذيرفته اند که زمين گرد است. تقريباً در هر دانشگاهي در قرون وسطي، برنامه درسي شامل رياضيات، هندسه، موسيقي و نجوم بود. نجوم مبتني بود بر Tractano de Sphaera Mundi کتاب درسي رايجي بود که نخستين بار در سال 1472 ميلادي در فرارا در ايتاليا منتشر شده بود و نويسنده اش منجم و رياضي دان قرن سيزدهم، يوهانس دساکروبوسکو، در آکسفورد درس خوانده بود.
بخشي از احکام نجومي کتاب Sphaera به وسيله نمودارهايي با بخش هاي متحرک در خود همين کتاب اثبات شده است. که همان روش دوم استدلال ارسطو است. در اين نمودار، زمين گرد که مرکز مشهود عالم است، محور چرخش ثابتي براي مجموعه فراهم مي کند و شکل هاي بريده شده خورشيد، ماه و ستاره ها به دور زمين مي گردند.
تا سال 1500 ميلادي ويراست بيست و چهارم Sphaera منتشر شده بود. در اين که بسياري از مردمان قبول داشتند که زمين گرد است ترديدي نيست. من فقط در شگفتم که چند نفر خودشان اين را مي دانستند. شايد فکر کنيد که کلمب و ماژلان هم ممکن بود براي سر در آوردن از واقعيت به آن سفرهاي معروف رفته باشند.
محض نگه داشتن حرمت خودم در مقام دانشگري که قرار است هيچ چيز را مسجل نگيرد، يا زنم سوار بر قايق عازم سفري در جزاير يونان شدم. علتش اين بود که در دريا مي توانستم به آرامي مشاهده کنم که چطور تکه هاي خشکي پشت انحناي زمين کم کم محو مي شوند و به اين ترتيب خودم را، بي هيچ واسط اي، متقاعد مي کردم که زمين گرد است.
يونان به نظر مي رسيد محل کاملاً مناسبي براي آزمايش من باشد. مي توانستم تمام آن متفکران بزرگ را مجسم کنم که به تأييد تحقيقاتم ايستاده اند. وضعيت اين محل هم خيلي عالي است. جزيره هيدرا تقريباً 600 متر از سطح آب بالاتر است. شعاع زمين را تقريباً 6400 کيلومتر بگيريم، در اين صورت به نظر مي رسد که هيدرا در فاصله 80 کيلومتري دارد در افق غرق مي شود. اين مسافت قدري کمتر از آني است که بين هيدرا و کيا وجود دارد. نظريه بي نقص و آسان بود. فکر کردم کم کمش اين است که تعطيلات دلپذيري خواهيم گذراند.
اما بعداً معلوم شد که همه اين طرح ها و آرزوها را بايد در همان جا به باد سپرد. تک تک روزها مه آلود بود. جزيره ها در فواصل 13 کيلومتري، يعني از جايي که هنوز چند درجه اي بالاي افق قرار داشتند، به کلي محو مي شدند. من البته ياد گرفتم که چقدر بخار در هوا هست اما هيچ چيزي از انحناي زمين دستگيرم نشد.
گمان مي کنم چيزهاي خيلي اندکي هستند که ما به آنها اعتماد مي کنيم، حتي چيزهاي مهم، حتي چيزهايي که مي توانيم کم و بيش بي دردسر تحقيق شان کنيم. آيا گازي که بيرون مي دهيم همان گازي است که تو مي کشيم؟(به عبارت ديگر آيا در سوخت و ساز خودمان واقعاً اکسيژن مي سوزانيم؟) خون ما از چي درست شده است؟(آيا واقعاً گلبول هاي قرمز و سفيد دارد؟) به اين پرسش ها مي شود با يک بالن، يک شمع، و يک ميکروسکوپ پاسخ داد.
وقتي سرانجام آزمايش را انجام بدهيم، از دانش مان لذت مي بريم. گاه و بي گاه ما همگي مان يک چيزهايي براي خودمان ياد گرفته ايم، يعني از هيچ شروع کرده ايم و به حرف کسي اعتنايي نداشته ايم. لذت و رضايت خاصي هست در اين که آدم بتواند به ديگران بگويد که بدون هيچ زمينه اي خودش به واقعيتي دست يافته است. خودش چيزي را واقعاً فهميده است من فکر مي کنم همين شعف دليل بزرگي است که چرا مردم به علم رو مي آورند.
يکي از همين روزها، مي خواهم به مشاهده سايه ماه در يک ماه گرفتگي بنشينم يا درهواي صاف به دريا بروم، تا مطمئن بشوم که زمين گرد است، در واقع، گزارش داده شده است که زمين دارد قطب هايش رفته رفته تخت تر مي شود چون که دارد مي چرخد. اما اين داستان ديگري است.
منبع: نجوم، شماره 197.
اين جوز چيزها شواهد دست دومي اند که در هر دادگاهي جاي شان مستقيماً توي سبد باطله است. وقتي فکرش را بکنيد مي بينيد که بيشتر ما صرفاً شنيده هايمان را باور مي کنيم. در هر حال گرد بودن يا تخت بودن زمين مسئله مرگ و زندگي نيست مگر آن که دست بر قضا ساکن لبه هايش باشيد.
چند سال پيش يکباره در عين تأسف متوجه شدم که خودم هم با قطعيت نمي دانم که زمين گرد است يا تخت. من همکاران علمي اي دارم که به شان مي گويند ژئودزيست يا زمين پيما. اين ها کارشان صرفاً اين است که فرمول هاي رياضي را با اندازه گيري دقيق محل ايستگاه هاي آزموني در روي زمين، که افراد ديگري انجام شان داده اند توافق بدهند و شکل زمين را با جزئياتش تعيين کنند پس گمان نمي کنم که حتي اين جماعت هم خودشان بي واسطه مدعي دانستن شکل زمين باشند.
در تاريخ مکتوب، ارسطو نخستين کسي است که براي گرد بودن زمين دليل آورده است. او در اين باره استدلال هاي مختلفي را به کار گرفته است تا به احتمال زياد بتواند ديگران را هم مثل خودش متقاعد کند. بسياري از مردم، نوزده قرن تمام، به هر آنچه ارسطو گفته بود ايمان داشتند.
نخستين استدلال ارسطو اين بود که سايه زمين، که موقع ماه گرفتگي ديده مي شود، هميشه به شکل منحني يعني بخشي از دايره است. اگر زمين شکلي جز کره مي داشت، سايه اي که در بعضي جهت ها مي انداخت بخشي از دايره نبود(هلالي شکل بودن فازهاي عادي ماه دال بر گرد بودن خود ماه است). اين استدلا براي من بسيار جذاب است؛ هم ساده است و هم سر راست. يک خوبي اش هم اين است که هر آدم کنجکاو و بي اعتقاد مي تواند به تنهايي و بدون ابزار مخصوص آزمايشش بکند. از هر نقطه اي بر زمين، تقريباً سالي يکبار مي شود ماه گرفتگي مشاهده کرد. شما هم براي آن که به چشمان خودتان ببنيد فقط لازم است که در شبي که بايد، به دقت مواظب اوضاع باشيد. من البته خودم هيچ وقت اين کار را نکرده ام.
دومين دليل ارسطو اين بود که طلوع و غروب ستاره ها براي ساکنان شرق زمين زودتر اتفاق مي افتد تا براي آن هايي که در غرب اند. اگر زمين از شرق تا غرب تخت مي بود. ستاره ها هم براي غربي ها و هم براي شرقي ها در يک زمان طلوع مي کردند. با کشيدن يک طرح ساده روي کاغذ مي توانيد ببنيد که اين مشاهدات ايجاب مي کند که زمين بايد گرد باشد -فرقي هم نمي کند که زمين به دور ستاره ها بگردد يا ستاره ها به دور زمين. و دست آخر اين که، مسافراني که به شمال مي روند کم کم ظهور ستاره هايي را در بالاي افق شمال مي بيند که قبلاً نمي ديدند، و اين نشانه انحناي زمين از شمال به جنوب است. البته در اين مورد ناگزيريد يا گزارش هاي دوستان سفر کننده را بپذيريد يا خودتان بار سفر ببنديد.
آخرين استدلال ارسطو صرفاً نظري يا حتي فلسفي بود. اگر زمين يک وقتي در گذشته ها از قطعات کوچکتري تشکيل شده باشد(يا مي توانسته است تشکيل شده باشد)، قطعات آن به مرکز مشترکي سقوط کرده اند و به اين ترتيب لابد کره اي تشکيل داده اند. علاوه براين، کره مسلماً کامل ترين شکل صلب است. جالب اين جاست که ارسطو بر اين استدلال آخر هم به اندازه دوتاي قبلي تأکيد کرده است. در آن روزها، پيش از «روش علمي» امروزي، تأييد مشاهداتي براي جست و جوي واقعيت لازم نبود. فعلاً اگر قبول کنيم که زمين گرد باشد، نخستين کسي که محيط آن را به دقت اندازه گرفت يک يوناني ديگر بود به اسم اراتوستن(276 تا 195 پيش از ميلاد). اراتوستن توجه کرد که روز اول تابستان، اشعه آفتاب درست به ته چاه قائمي در سيرن(آسوان امروزي) در مصر مي خورد –و اين يعني که درست بالاي آسمان است. هم زمان در اسکندريه -5000 استاديم دورتر- اشعه آفتاب زاويه اي برابر با يک پنجاهم دايره با راستاي قائم مي سازد(هر استاديم تقريباً 160 متر بود). از آنجا که خورشيد در فاصله اي بسيار دوري واقع شده است، پرتوهاي آن تقريباً موازي با هم به زمين مي رسند. اگر دايره اي بکشيد(نماينده خورشيد) و دو شعاع آن را طوري رسم کنيد که يکي از سيرن و ديگري از اسکندريه بگذرد(هر دو شعاع بر محيط دايره عمودند) خواهيد ديد که پرتويي که موازي با يکي از شعاع ها(در سيرن) به زمين مي رسد با شعاع ديگر(در اسکندريه) زاويه اي مي سازد که مساوي با زاويه ميان دو شعاع است. بنابراين آراتوستن نتيجه گرفت که محيط کامل زمين 5000× 50 استاديم يا تقريباً 40 هزار کيلومتر است. اين محاسبه با بهترين مقدار امروزي حداکثر يک درصد اختلاف دارد.
حدوداً 600 سال است که مردم تحصيل کرده پذيرفته اند که زمين گرد است. تقريباً در هر دانشگاهي در قرون وسطي، برنامه درسي شامل رياضيات، هندسه، موسيقي و نجوم بود. نجوم مبتني بود بر Tractano de Sphaera Mundi کتاب درسي رايجي بود که نخستين بار در سال 1472 ميلادي در فرارا در ايتاليا منتشر شده بود و نويسنده اش منجم و رياضي دان قرن سيزدهم، يوهانس دساکروبوسکو، در آکسفورد درس خوانده بود.
بخشي از احکام نجومي کتاب Sphaera به وسيله نمودارهايي با بخش هاي متحرک در خود همين کتاب اثبات شده است. که همان روش دوم استدلال ارسطو است. در اين نمودار، زمين گرد که مرکز مشهود عالم است، محور چرخش ثابتي براي مجموعه فراهم مي کند و شکل هاي بريده شده خورشيد، ماه و ستاره ها به دور زمين مي گردند.
تا سال 1500 ميلادي ويراست بيست و چهارم Sphaera منتشر شده بود. در اين که بسياري از مردمان قبول داشتند که زمين گرد است ترديدي نيست. من فقط در شگفتم که چند نفر خودشان اين را مي دانستند. شايد فکر کنيد که کلمب و ماژلان هم ممکن بود براي سر در آوردن از واقعيت به آن سفرهاي معروف رفته باشند.
محض نگه داشتن حرمت خودم در مقام دانشگري که قرار است هيچ چيز را مسجل نگيرد، يا زنم سوار بر قايق عازم سفري در جزاير يونان شدم. علتش اين بود که در دريا مي توانستم به آرامي مشاهده کنم که چطور تکه هاي خشکي پشت انحناي زمين کم کم محو مي شوند و به اين ترتيب خودم را، بي هيچ واسط اي، متقاعد مي کردم که زمين گرد است.
يونان به نظر مي رسيد محل کاملاً مناسبي براي آزمايش من باشد. مي توانستم تمام آن متفکران بزرگ را مجسم کنم که به تأييد تحقيقاتم ايستاده اند. وضعيت اين محل هم خيلي عالي است. جزيره هيدرا تقريباً 600 متر از سطح آب بالاتر است. شعاع زمين را تقريباً 6400 کيلومتر بگيريم، در اين صورت به نظر مي رسد که هيدرا در فاصله 80 کيلومتري دارد در افق غرق مي شود. اين مسافت قدري کمتر از آني است که بين هيدرا و کيا وجود دارد. نظريه بي نقص و آسان بود. فکر کردم کم کمش اين است که تعطيلات دلپذيري خواهيم گذراند.
اما بعداً معلوم شد که همه اين طرح ها و آرزوها را بايد در همان جا به باد سپرد. تک تک روزها مه آلود بود. جزيره ها در فواصل 13 کيلومتري، يعني از جايي که هنوز چند درجه اي بالاي افق قرار داشتند، به کلي محو مي شدند. من البته ياد گرفتم که چقدر بخار در هوا هست اما هيچ چيزي از انحناي زمين دستگيرم نشد.
گمان مي کنم چيزهاي خيلي اندکي هستند که ما به آنها اعتماد مي کنيم، حتي چيزهاي مهم، حتي چيزهايي که مي توانيم کم و بيش بي دردسر تحقيق شان کنيم. آيا گازي که بيرون مي دهيم همان گازي است که تو مي کشيم؟(به عبارت ديگر آيا در سوخت و ساز خودمان واقعاً اکسيژن مي سوزانيم؟) خون ما از چي درست شده است؟(آيا واقعاً گلبول هاي قرمز و سفيد دارد؟) به اين پرسش ها مي شود با يک بالن، يک شمع، و يک ميکروسکوپ پاسخ داد.
وقتي سرانجام آزمايش را انجام بدهيم، از دانش مان لذت مي بريم. گاه و بي گاه ما همگي مان يک چيزهايي براي خودمان ياد گرفته ايم، يعني از هيچ شروع کرده ايم و به حرف کسي اعتنايي نداشته ايم. لذت و رضايت خاصي هست در اين که آدم بتواند به ديگران بگويد که بدون هيچ زمينه اي خودش به واقعيتي دست يافته است. خودش چيزي را واقعاً فهميده است من فکر مي کنم همين شعف دليل بزرگي است که چرا مردم به علم رو مي آورند.
يکي از همين روزها، مي خواهم به مشاهده سايه ماه در يک ماه گرفتگي بنشينم يا درهواي صاف به دريا بروم، تا مطمئن بشوم که زمين گرد است، در واقع، گزارش داده شده است که زمين دارد قطب هايش رفته رفته تخت تر مي شود چون که دارد مي چرخد. اما اين داستان ديگري است.
منبع: نجوم، شماره 197.
