تلسکوپ نیوتون

تلسکوپ شکستی گالیله

نخستین تلسکوپ در سال 1608 اختراع شد؛ یعنی شصت سال قبل از آنکه نیوتون استفاده از تلسکوپ را آغاز کند. گالیله این وسیله را اختراع نکرد، اما این دانشمند بزرگ ایتالیایی طرح این وسیله را اصلاح کرد و در حدود سال 1610 استفاده از آن رواج یافت.
گالیله می دانست که نور به خط مستقیم حرکت می کند. او این نکته را نیز دریافته بود که وقتی نور از جسمی دوردست به سطح عدسی می رسد، شیشه عدسی آن را منحرف می کند. بنابراین اگر ناظر یک چشم خود را در طرف دیگر عدسی محدب یا کوژ مستقر می کرد، به نظرش می رسید که نوری که به چشم او وارد می شود از جسمی بسیار بزرگتر آمده است.
این وسیله، که تسلکوپ شکستی بود، از دو عدسی تشکیل می شد که در دو سر یک لوله قرار گرفته بودند. عدسی واقع در سر دورتر لوله را عدسی شیئی و عدسی نزدیک به چشم ناظر را عدسی چشمی می نامیدند. عدسی شیئی نور را در داخل لوله متمرکز می کرد و عدسی چشمی با منحرف کردن نوری که از جسم دوردست می آمد، آن را بزرگتر نشان می داد.
این نوع تلسکوپ خیلی خوب کار می کرد. طی چند سال بعد، اخترشناسان سراسر اروپا برای بررسی ماه، ستاره ها و سیاره های منظومه شمسی از تلسکوپ شکستی استفاده کردند.

نوع جدیدی از تلسکوپ

در اوایل دهه 1670، نیوتون نوع جدید و نیرومندتری از تلسکوپ را ساخت. این تلسکوپ از آینه ای تشکیل می شد که در یک سر لوله ی قطور جای داشت. این آینه از نوع خاصی بود که آن را آینه مقعر یا کاو می نامند و سطحی خمیده دارد. اگر از روبه رو به آن نگاه کنید، گود دیده می شود.
آیزاک دریافته بود که اگر نور جسمی دور دست، مثلاً نور یک سیاره، به این آینه خاص بتابد، به نقطه ای واقع در جلو آن باز می تابد. این آینه همان کاری را می کرد که عدسی شیئی در تلسکوپ شکستی انجام می داد. کاری می کرد که به نظر برسد نور از جسمی بسیار نزدیکتر می آید. اگر این نور به عدسی چشمی بازتابیده می شد، ناظر تصویری بزرگتر از سیاره را می دید. نیوتون این تلسکوپ را تلسکوپ بازتابی نامید.
تلسکوپ جدید و شگفت آور نیوتون تحولی شگرف بود( او آن را با دستهای خودش ساخته بود). او عدسیها را ساییده بود و آینه را شکل داده و صیقل زده بود؛ لوله را نیز خودش ساخته بود. ابزار کارش را نیز خودش طراحی کرده و ساخته بود؛

انجمن سلطنتی

تلسکوپ بازتابی آیزاک نیوتون شور و هیجان زیادی برپا کرد و سایر دانشمندان بزرگ آن زمان دریافتند که نابغه ای واقعی در جمع خود دارند. در اوایل سال 1672 از نیوتون دعوت شد که به انجمن سلطنتی بپیوندد.
انجمن سلطنتی محفلی کوچک از دانشمندانی بزرگ بود که در سال 1660، وقتی نیوتون هجده سال داشت، تشکیل شده بود. چارلز دوم، پادشاه انگلستان، پشتیبان آنها بود و در میان آنها چهره های مهم و مشهوری مانند رابرت بویل شیمیدان و دانشمند، و معماری که کلیسای جامع سنت پل لندن را ساخت، یعنی کریستوفر رن، به چشم می خورد. دعوت از کسی برای پیوستن به این جمع، افتخاری بزرگ بود. نیوتون این فرصت را غنیمت شمرد.
توضیح عکس:
تلسکوپی که نیوتون در دهه ی 1670 طراحی کرد.

مخالفتها

چیزی از پیوستن آیزاک نیوتون سی ساله به انجمن سلطنتی نگذشته بود که نخستین مقاله خود را انتشار داد. در این مقاله یکی از نظریه هایش را شرح داده بود. نیوتون درباره نظریه نور و طیف سخن گفته بود. او در این دوران با دانشمند برجسته دیگری به نام رابرت هوک نیز ملاقات کرد که بعدها دبیر انجمن سلطنتی شد.
هر دو مرد دانشمندان معتبر و شخصیتهای برجسته ای بودند، اما نگرش آنها به علم کاملاً متفاوت بود. آنها هرگز با هم اتفاق نظر نداشتند.
نیوتون همواره بسیار محتاط و موشکاف بود. او روی هر مسئله آن قدر پافشاری می کرد تا پاسخ آن را بیابد. هوک دانشمندی برجسته بود و به طور هم زمان روی مسائل مختلفی کار می کرد. اما او، برخلاف نیوتون مسائل را عمیق بررسی نمی کرد.
هوک خود را در مورد نور خبره می دانست. او با نظریه نیوتون مخالفت و روی عقاید خودش پافشاری می کرد. نیوتون برای نخستین بار در زندگی با نظریه علمی هم تراز با نظریه خود روبه رو می شد.
تا سالها بعد بحثهای تندی در انجمن سلطنتی و در محافل علمی درگرفت. از همان دیدار نخست هر دو نشان دادند که نمی توانند دوست هم باشند و اغلب با هم دشمنی می ورزیدند.

کیمیاگری

در کمبریج آیزاک تحقیقات خصوصی خود را ادامه می داد. ریچارد وستفال در زندگینامه ی او می نویسد: «در مورد نیوتون مهم این است که او ظرفیت خود را تشخیص داد، زیرا اهمیت دستاوردهایش را درک کرد. او صرفاً خود را با استانداردهای کمبریج دوران بازگشت چارلز دوم به سلطنت انگلستان نمی سنجید؛ بلکه خود را با رهبران برجسته علم در اروپا مقایسه می کرد که کتابهایشان را خوانده بود.»
نیوتون به سبب آن همه بحث و جنجال در انجمن سلطنتی، تصمیم گرفت مدتی از فیزیک و ریاضی دست بکشد. به جای آن وقت خود را به تعمیق تحقیقاتشان در حوزه های دیگر علم اختصاص داد. تا چندین سال، موضوعی که بیش از همه ذهنش را به خود مشغول می کرد کیمیاگری بود که پدر علم شیمی به شمار می رود.
کیمیاگران دانشمند نبودند. آنها بیشتر به جادوگران شباهت داشتند و هدف آنها دستیابی به چیزهای دست نیافتنی بود( ساختن معجون فناناپذیری، مهر دارو و داروهای جادویی). آیزاک نمی خواست به چشم کیمیاگر به او نگاه کنند. آنها کمتر کشفهای خود را یادداشت می کردند و درحقیقت اصلاً نمی دانستند که چه کارهایی دارند انجام می دهند. نیوتون فقط به این سبب به سراغ این امور می رفت که عطش سیری ناپذیری برای دانستن داشت. او می خواست همه چیز را بداند و هر حوزه ای از تحقیق او را جلب می کرد.
او می دید که افراد ناواردی که کیمیاگری می کنند، بسیار بی نظم اند و کارهایشان را به صورت پراکنده انجام می دهند. نیوتون به این نتیجه رسید که می تواند سهم ارزشمندی در این حوزه ناشناخته علم داشته باشد.

دانشمند دقیق

نیوتون که همیشه موشکاف و دقیق بود کشفهای خود در کیمیاگری را یادداشت می کرد و همه ایده هایش را با آزمایش می آزمود.
بسیاری از مردم نیوتون را«نخستین دانشمند واقعی» می داند زیرا روشهایی که به کار می بست بسیار دقیق و منظم بود و برای توصیف مشاهداتی که با آزمایش آنها را اثبات کرده بود، از ریاضیات استفاده می کرد.
نیوتون این روشها را در کیمیاگری نیز به کار بست، اما برخلاف حوزه های فیزیک و ریاضی، دستاورد مهمی نداشت. روزهای متوالی در آزمایشگاهی که خود در کالج ترینیتی ساخته بود می نشست. او مجموعه ای از بطریها و لوله های آزمایش، بِشِرها و چگالنده ها برای خود ساخته بود و پیاپی آزمایش انجام می داد. اما بخت با او یار نبود. اسرار شیمی همیشه از چنگ او می گریخت و پس از سالها تحقیق به نتایج اندکی رسید.
سپس، در یکی از شبهای گرم ماه ژوئن سال 1679، اخباری دریافت کرد که مسیر زندگیش را تغییر داد و به تحقیقات او در زمینه کیمیاگری خاتمه بخشید. مادرش هانا به شدت بیمار بود. او بلافاصله به زادگاه خود لینکن شِر بازگشت.

بار دیگر در لینکلن شِر

طی شش ماه بعد، نیوتون نمی توانست به کیمیاگری یا حتی به فیزیک و ریاضی که آن قدر مورد علاقه اش بود، فکر کند. تمام وقت او صرف رسیدگی به امور املاک مادرش می شد. بجز بنجامین اسمیت، برادر ناتنی و کوچک تر نیوتون و پسر همان پدر خوانده منفور، آیزاک تنها وارث مادرش بود.
چندین ماه طول کشید تا به هزینه های خانه اربابی و مزرعه مجاور آن رسیدگی شود. بنجامین جوانی غیر قابل اعتماد بود و نیوتون نمی توانست اداره ملک را به او بسپارد. اوضاع از این هم بدتر شد. بنجامین به بستر بیماری افتاد و زمینگیر شد و نیوتون ناگزیر شد پرستاری هم برای او به خدمت بگیرد. سرانجام در اوایل سال 1680 نیوتون توانست اداره امور ملک را به مباشری شایسته بسپارد و به سراغ علم و دانش و آزمایشهای خود در کالج ترینیتی برود.
منبع: وایت، مایکل؛ (1389)، آیزاک نیوتون: کاشف قوانین حاکم بر عالم، محمد رضا افضلی، تهران، مؤسسه فرهنگی فاطمی، چاپ دوم، 1389.