بوی حقیقت به مشام او می رسد

 

رابرت بویل

رابرت بویل در 26 ژانویه 1627 در شهر مانستر ایرلند متولد شد. او چهاردهمین فرزند و دهمین پسر از خانواده ثروتمند ارل آو کورک بود. جای تردید نیست که او از استعدادی فوق العاده، و از همه بالاتر از نعمت پدر و مادری روشنفکر و ثروتمند، برخوردار بود. بویل زبان لاتین و فرانسه را همراه با انگلیسی یاد گرفت و بعدها عبری و یونانی و سریانی را نیز به آن ها افزود و این امر او را قادر ساخت تا انجیل را در زبان اصلی خود مورد مطالعه دقیق قرار دهد.
در ده سالگی وارد کالج اتن، که بزرگ ترین و مشهورترین مدرسه مقدماتی انگلستان بود، شد. سه سال بعد او را برای مسافرت به قاره اروپا از مدرسه بیرون آوردند. این نوع مسافرت به عنوان آخرین مرحله مطالعه برای یک جنتلمن انگلیسی به شمار می رفت، لیکن نه برای کودکی یازده ساله. در سال 1641، که بویل چهارده ساله بود، سفری به ایتالیا کرد و تحت تأثیر گالیله قرار گرفت و مصمم شد عمر خود را وقف دانش سازد.
در بازگشت به انگلستان وارد دانشگاه آکسفرد، که مرکز عمده تحصیل علوم آن زمان انگلستان بود، شد. در آکسفرد او خود را در میان گروهی از دانشجویان روشنفکر یافت که انجمنی تشکیل داده و اسم آن را «کالج نامرئی» گذاشته بودند. در سال 1660 شاه فرمانی صادر کرد و این گروه را به جای انجمن نامرئی، انجمن سلطنتی نامید. این مردان هم خود را صرف آزمایش های علمی کرده و فقط حقایقی حاصل از طریق آزمایش و تجزیه را قبول داشتند.
قانون مشهور بویل یک فرمول ریاضی درباره فشار گازها است. قانون بویل قبلاً از طریق آزمون به دست آمد و بعدها به صورت فرمول ریاضی درآمد.
بویل آزمایش مشهور خود را به طریق زیر انجام داد:
در ابتدا یک لوله آزمایش به شکل J که انتهای تنگ آن مسدود بود تهیه دید. طول لوله زیاد بود و بیش از 3 متر ارتفاع داشت. چون داخل اتاق قرار نمی گرفت آن را در کنار پلکان قرار دادند و از بالا به داخل آن جیوه ریختند. جیوه در دو طرف خمیدگی پایین به یک میزان قرار گرفت؛ فشار گاز در قسمت مسدود لوله معادل فشار هوا در قسمت باز بود. هرگاه فشار در یک طرف بیشتر بود مسلماً جیوه یکسان قرار نمی گرفت.
دانشمندانی که این آزمایش را انجام می دادند از خاصیت و ظرفیت وسایلی که با آن کار می کردند آگاه بودند، بدین جهت در زیر لوله امتحانی در قسمت خمیده J جعبه ای قرار داده بودند که هر گاه لوله امتحانی بشکند (که چندین بار نیز شکست) جیوه در آن جعبه ریخته شود. برای درجه بندی لوله او نوار کاغذی ای که به اینچ و اینچ مدرج شده بود در یک طرف لوله چسبانید و دوباره از قسمت باز لوله با دقت و آرامی شروع به ریختن جیوه کرد. سطح جیوه در هر دو طرف لوله بالا می آمد ولی به طور نامساوی. چون هوای مسدود در قسمت بسته لوله با فشار جیوه فشرده و مانع بالا رفتن جیوه می شد، لیکن جیوه در قسمت باز لوله بالا می آمد. لیکن به رغم اختلاف سطح دو طرف لوله تعادلی بین آن ها برقرار بود. فشار هوا در قسمت مسدود با ارتفاع ستون جیوه و فشار معمولی هوا در قسمت دیگر بستگی داشت. حجم هوای فشرده به آسانی از درجه بندی روی لوله معلوم می شد. بویل چیز بسیار جالبی کشف کرد: وقتی ارتفاع جیوه در قسمت باز لوله 22 /475 سانتی متر مکعب بیشتر از قسمت بسته بود حجم گاز درست نصف اندازه اصلی بود! بویل می دانست که هوا خود فشاری دارد و این فشار برای نگه داشتن ستونی از جیوه به ارتفاع 22/ 475 سانتی متر مکعب کفایت می کرد. وقتی ارتفاع جیوه 22/ 475 سانتی متر مکعب دیگر مجدداً اضافه شد فشار هوا در قسمت بسته بیشتر گشت و این فشار مضاعف حجم را به نصف کاهش داد. البته او بدین مرحله قانع نشد و صدها آزمایش دیگر انجام داد. معمولاً یک ستون جیوه به ارتفاع 224 /0 متر مکعب هوای فشرده را به ربع حجم اولیه می رسانید.
آنچه بویل کشف کرد امروزه به وسیله شیمی دان ها و فیزیک دان های دنیا به کار می رود و قانون بویل معروف است: «حجم یک گاز نسبت معکوس با فشار دارد.» از جمله دانشمندان دیگر که بعد از بویل آزمایش او را تکرار کردند ژاک شارل بود که این عبارت را به قانون بویل افزود: «به شرطی که فشار هوای خارج ثابت فرض شود.»
بسیاری از آزمایش ها و کشفیات بویل در نامه های او به برادرزاده اش که بعدها ارل کورک شد شرح داده شده است. گاهی این نامه ها از صد صفحه متجاوز می گردد. بویل نیز مانند بسیاری دیگر از دانشمندان در چند رشته از علوم تخصص یافته بود. او در سرعت صوت و چگونگی رنگ ها، ترکیب و ساختمان منشورها و الکتریسته ساکن تحقیقاتی کرد و تا جایی پیشرفت کرد که نزدیک بود موفق به کشف اکسیژن شود. او نوعی تلمبه دستی مکنده درست کرد و ثابت نمود که هیچ جانداری نمی تواند در فضای بدون هوا زندگی نماید. ضمناً نشان داد که اگر گوگرد را در محلی بی هوا روشن سازند نمی سوزد.
بویل یک ماده شیمیایی را تعریف کرده که به تئوری های امروزی خیلی نزدیک است. او «ماده غیرقابل تجزیه با وسایل موجود» را تعریف می کند. ما فقط می توانیم ماده را در آزمایشگاه های اتمی امروز قابل تبدیل بدانیم.
رابرت بویل مرد بخشنده و کریمی بود. اگر او موفق به کشف قانون بویل نشده بود شاید امروز تاریخ از او فقط به نام مردی نام می برد که مخارج چاپ کتاب اصول نیوتن را تأمین کرد.
او در شصت و چهار سالگی در 30 دسامبر 1691 در لندن بدرود زندگی گفت. در عصری که همه معتقد به معجزه و جادو بودند او با روش علمی موفق به پیشرفت های شایانی گردید. او معاصران خود را از لحاظ مادی و معنوی تشویق و حمایت می کرد و آن ها در حق وی چنین می گفتند: «بوی حقیقت به مشام رابرت بویل می رسد.»
منبع: کان، فیلیپ؛ (1389) دانشمندان بزرگ، ترجمه سید مهدی امین و عباسعلی رضایی، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی