آیا داستان افتادن سیب روی سر نیوتن واقعیت دارد؟

دی 8ام, 1395 / حمید / بدون نظر

این یکی از معروف‌ترین حکایت‌ها در تاریخ علم است. آیزاک نیوتن جوان زیر درختی در باغ خود نشسته که، سیبی روی سرش می‌افتد، و در یک لحظه بصیرت درخشان، ناگهان نظریۀ جاذبۀ زمین به ذهن او خطور می‌کند.

بدون شک شما هم در دوران مدرسه این داستان را شنیده بودید، و از آن جایی که داستان‌های این چنینی زیادی به گوشمان خورده که در آخر فهمیدیم دروغ بوده‌اند، حتماً برایتان بارها سؤال پیش آمده که قصۀ نیوتن تا چه حد واقعیت دارد.

سر آیزاک نیوتن

سر آیزاک نیوتن

شاید تعجب کنید که این داستان واقعی است. نیوتن زیر درخت سیبی نشسته بود که لحظۀ به اصطلاح «یورکا (Eureka)» در او رخ داد و فهمید که نیروی جاذبه چطور کار می‌کند.

هر چند، دو دهه برای او طول کشید تا تئوری جهانی گرانش خود را به طور کامل پر و بال دهد، که اولین بار در کتاب اصول ریاضی فلسفه طبیعی در تاریخ 5 جولای 1687 منتشر شد. او همچنین این نظریه را با کمک اندیشه‌های افرادی که پیش‌تر آن را مطرح کرده بودند مثل کریستوفر رن، رابرت هوک، و ادموند هالی (که ستاره دنباله‌دار هالی به افتخار او نامگذاری شده)، کامل کرد؛ اگرچه خود نیوتن در مورد به خصوص هوک، که مکاتبات زیادی با نیوتن در مورد جاذبه داشت، مدعی بود که ایده‌های او ارتباط بسیار کمی با کارهای او داشت، به جز اینکه فقط الهام‌بخش او شد تا کار خود در مورد این موضوع را ادامه دهد.

وقتی هوک نیوتن را متهم به سرقت کارهایش کرد، نیوتن بیان کرد:

من هیچ چیزی را در مورد این مسئله به او مدیون نیستم، به جز اینکه تنها مرا از دیگر مطالعاتم منحرف کرد تا راجع به این موضوعات فکر کنم…

پس لحظۀ «یورکا» خیلی هم لحظه‌ای نبود. از شواهد این طور پیداست که او وقتی زیر درخت در حال تفکر بود، بیش از پیش در مسیر درست قرار داده شد.

به علاوه، احتمالاً سیب مستقیماً روی سر او نیفتاده بود، یا حداقل هیچ مدرک مستندی در این باره وجود ندارد. ولی اگر این تصور که او به طور لحظه‌ای نظریه جهانی خود را مطرح کرد و آن بخش «افتادن سیب روی سرش» را کنار بگذارید، کل داستان تقریباً درست است.

یکی از بهترین منابعی که ما برای حکایت «افتادن سیب روی سر نیوتن» در اختیار داریم، نسخۀ خطی دوست نیوتن به اسم ویلیام استاکلی است. او «شرح حال زندگی سر آیزاک نیوتن» را در سال 1752 منتشر کرد، و اولین زندگینامه‌نویس نیوتن شد. بسیاری از وقایع شرح داده شده در این کتاب خیلی زودتر از سال 1752 ثبت شده بودند، از جمله داستان «سیب» که اولین بار در سال 1726، سالی که نیوتن فوت کرد، و مجدداً یک سال بعد توسط ولتر در منظومه حماسی او ثبت شد.

روایت استاکلی به شرح زیر است:

بعد از شام، هوا گرم بود، ما به داخل باغ رفتیم، و زیر سایۀ درخت سیبی چای نوشیدیم، فقط او و خودم. در میان مباحثه‌های مختلف، او به من گفت که قبلاً هم در همین موقعیت بود، که اندیشۀ جاذبه به ذهنش آمد. او با خود اندیشید، «چرا آن سیب باید به صورت عمودی روی زمین پایین بیاید؟» تحت تأثیر افتادن یک سیب، او در حالت تعمق فرو رفت: «چرا نباید غیرمستقیم، یا به سمت بالا حرکت کند؟ ولی دائماً به مرکز زمین برود؟ مطمئناً، دلیلش این است که، زمین آن را به طرف خود می‌کشد. باید نیرویی کششی در ماده باشد. و مجموع نیروی کششی در مادۀ زمین باید در مرکز زمین باشد، نه در هیچ کناره‌ای از زمین. به همین خاطر این سیب به صورت عمودی، یا به سمت مرکز می‌افتد. پس اگر ماده، ماده را جذب می‌کند، باید در تناسب کمیت آن باشد. بنابراین سیب زمین را جذب می‌کند، همان طور که زمین سیب را جذب می‌کند.

جان کاندویت، دستیار نیوتن و شوهر خواهرزادۀ او، داستان تقریباً یکسانی را بازگو کرد. نیوتن در سال‌های آخر عمر خود با این زوج زندگی می‌کرد. کاندویت در مورد نیوتن نوشت:

در سالی که او مجدداً به خاطر مرض طاعون از کمبریج خارج شد و نزد مادر خود در لینکلن‌شر رفت و وقتی که در حال تفکر در باغی بود، به فکرش خطور کرد که نیروی جاذبه (که باعث شد سیبی از روی درخت به زمین بیفتد) محدود به فاصلۀ معینی از زمین نیست بلکه باید بسیار دورتر از چیزی که معمولاً گمان می‌شد ادامه داشته باشد، چرا تا ارتفاع ماه نباشد…

«در سالی که او (نیوتن) مجددا ًاز کمبریج خارج شد» سال 1666 بود، یعنی ثبت گزارش استاکلی از ماجرا تقریباً 60 سال بعد از اینکه اتفاق افتاد، صورت گرفت. با این حال، به نظر می‌رسد که هم استاکلی و هم کاندویت، داستان را مستقیماً از زبان خود نیوتن شنیده بودند، که باعث می‌شود منطقی باشد که باور کنیم افتادن سیب، سرچشمۀ اولین تفکر جدی نیوتن در مورد نحوۀ عملکرد گرانش بود.

درختی که گفته می‌شود از روی آن روی سر نیوتن سیب افتاد

درختی که گفته می‌شود از روی آن روی سر نیوتن سیب افتاد

مکان‌های مختلف زیادی هستند که ادعا می‌شود محل درخت سیبی است که الهام‌بخش نظریۀ نیوتن شد، ولی محتمل‌ترین آن‌ها بر اساس شواهد موجود، در منزل خانوادگی او به نام وولستورپ مینر (Woolsthorpe Manor) نزدیک گرانتام در انگلیس واقع شده است.

و بله، امروز هم درخت سیبی در آنجاست که گمان می‌رود درخت سیب مورد نظر باشد، هر چند بعد از شکسته شدن در طوفانی در سال 1890، دوباره ریشه داده است. حالا بعد از گذشت 400 سال، آن درخت و آن ملک هر دو توسط مؤسسۀ نشنال تراست (National Trust) محافظت می‌شوند.

اگر کنجکاوید، این درخت از نوع گل کنت (Flower of Kent) است، که بر اساس استانداردهای امروزی هیچ سیب خیلی خوبی برای خوردن به بار نمی‌دهد، هر چند این سیب‌ها برای استفاده در آشپزی مناسب به شمار می‌آیند. علاوه بر این، سیب‌های مورد نظر سبز هستند، نه قرمز که اغلب در تصاویر آیزاک نیوتن و سیب نشان داده می‌شود.

حتماً توجه کردید که استاکلی اشاره کرده بود که بیشتر از یک درخت سیب در آن موقع وجود داشت؛ پس اینکه آیا این درخت باقی مانده «همان» درخت سیب مورد بحث است را نمی‌توان با قطعیت پاسخ داد، تا وقتی که یک نفر ماشینی اختراع کند که بتواند ما را در زمان به گذشته ببرد تا واقعه را مشاهده کنیم. با این وجود، دکتر ریچارد کسینگ از دپارتمان فیزیک دانشگاه یورک استدلال نسبتاً خوبی می‌آورد که چرا این درخت احتمالاً همان درخت است.

با وجود این عدم قطعیت، درخت‌های زیادی هستند که از درخت وولستورپ پیوند گرفته شده‌اند، از جمله یکی در دانشکده ترینیتی دانشگاه کمبریج، که زیر پنجرۀ اتاقی قرار گرفته که نیوتن در هنگام مطالعه در آنجا استفاده می‌کرد.

اگر از این مطلب خوشتان آمده، شاید بخواهید سخنان نیوتن به همراه زندگینامۀ کوتاهی از او را نیز بخوانید.

جهت اطلاعات بیشتر:

– علاوه بر دو مرجع بالا که نیوتن داستان «درخت سیب» را برایشان گفت، دو نفر دیگر هم اشاره کردند که او داستان را به آن‌ها نیز گفت: کاترین بارتون (خواهرزادۀ او) و کریستوفر داوسون (دانشجویی در کمبریج).

– مشخص نیست که آیا ولتر داستان «سیب» را از خود نیوتن شنید یا اینکه دوستی مشترک آن را برایش تعریف کرد یا اینکه به شکلی دیگر از آن باخبر شد. با این حال، این دو با هم دوست یا حداقل آشنا بودند، بسته به اینکه تعریف شما از «دوست» چه باشد. ولتر حتی در خاکسپاری نیوتن نیز حاضر بود.

– در سال 1976، شرکت کامپیوتری اپل برای مدت کوتاهی از لوگویی استفاده کرد که در آن سر آیزاک نیوتن زیر درخت سیبی نشسته بود. این لوگو توسط رونالد وین، یکی از هم‌مؤسسان کمتر شناخته شدۀ این کمپانی طراحی شد. اپل بعداً لوگوی خود را به سیب رنگین‌کمانی که یک گاز از آن زده شده بود، تغییر داد.

– یاد نیوتن به شکل‌های مختلفی گرامی داشته شده است. شاید یکی از یادبودهای بزرگ از این نابغه، مجسمه‌ای ساخته شده به وسیلۀ ادواردو پائولوتسی باشد که در نزدیکی کتابخانۀ بریتانیا در لندن قرار گرفته است. این مجسمه بر اساس قلم زنی تصویر نیوتن توسط ویلیام بلیک ساخته شده است.

– ویلیام استاکلی، زندگینامه‌نویس نیوتن، خودش هم رزومۀ قابل توجهی داشت. علاوه بر پزشک بودن، او علاقه‌ای اساسی به بناهای یادبود تاریخی داشت و احتمالاً بیش از همه به خاطر کاوش استون‌هنج (Stonehenge) در انگلیس شناخته می‌شود. او اولین کسی بود که هم‌ترازی استون‌هنج با انقلابین را تأیید کرد و این منطقه را به درویدها نسبت داد. او بعداً جانشین کشیش شد، علاقۀ زیادی به رابین هود داشت، و برای فلوت موسیقی نوشت.

– نیوتن در کلیسای وستمینستر به خاک سپارده شد. جان کاندویت نیز در همان کلیسا به خاک سپارده شد. بر اساس کتیبه‌ای، کاندویت «آرزو داشت که بقایای او نزدیک به بقایای نیوتن بزرگ قرار داده شود، که از طریق وابستگی نزدیکی به او پیوند داده شده بود.»

– وقتی بعد از مرگ نیوتن جسد او مورد معاینه قرار گرفت، در موهای او جیوه یافت شد که احتمالاً به خاطر آزمایش‌های او در کیمیاگری بود.

– نیوتن دومین دانشمندی بود که به مقام شوالیه رسید، اگرچه گمان می‌رود که او به دلایل سیاسی درجۀ شوالیگی را دریافت کرد و نه به خاطر دستاوردهایش. او در آپریل 1705 شوالیه شد، بیشتر از 100 سال بعد از اینکه اولین دانشمند شوالیه شده، سر فرانسیس بیکن، در سال 1603 به این افتخار نائل شد.

– ارزش «G» در معادلۀ معروف «قانون جهانی گرانش» نیوتن تا 71 سال بعد از مرگ نیوتن و 111 سال بعد از اینکه این معادله را منتشر کرد، به درستی مشخص نشده بود.


منبع: todayifoundout


مطالب زیر را نیز از دست ندهید:

داستان شگفت‌انگیز عکس معروف چه گوارا و عکاسی که آن را گرفت

وقتی ویکتور هوگو مجبور به خوردن حیوانات باغ وحش شد

۱۰ شخصیت مشهوری که باکره از دنیا رفتند

Facebooktwittergoogle_pluspinterestlinkedin

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *