مسابقه فضا
آغاز پروازهای سرنشین دار فضایی
بهمن ۱۳, ۱۳۹۵
موشک
تاریخی کوتاه بر علم موشکی
بهمن ۱۷, ۱۳۹۵
تاریخی سیارات و شناخت آنها

حدود ۳۵۰ سال قبل از میلاد، فیلسوف مشهور یونان، ارسطو، نظریه ای عنوان کرد که درک و آگاهی بشر نسبت به حرکت سیارات برای بیش از دو هزار سال را تحت تاثیر قرار داد. ارسطو بر این عقیده بود که تمام اجسام سماوی که شامل بر خورشید، سیاره ها و ستارگان می باشد مشغول یک حرکت دایره ای حول کره زمین بوده که بدون حرکت و ثابت است. آن قدر ارسطو بر این عقیده ثابت قدم بود که در سالیان بعد کلیسای کاتولیک نیز این نظریه را به عنوان یک باور رسمی پذیرفت و با استفاده از قدرت دینی خود این اصل را تثبیت کرد. یکی از نتایج این تئوری، دستگیری دانشمند ایتالیایی، گالیله، در سال ۱۶۰۰ بعد از میلاد به دلیل اعلام عقیده خود برخلاف این تئوری بود. که البته یک قرن قبل از گالیله، اولین سوال های جدی در خصوص نظرات ارسطو مطرح شده بود. علم ستاره شناسی یا همان اخترشناسی در زمان کپرنیک (ستاره شناس لهستانی) که حدود ۱۵۰۰ سال پس از میلاد می زیسته بسیار محبوب بود و عدم توانایی بشر جهت توضیح و تعریف دقیق حرکت اجسام سماوی موجب گردید تلاش های فزاینده ای برای فهم و تفسیر بهتری از آنچه که قبلا ارسطو فرض کرده بود انجام پذیرد. کپرنیک در واقع اخترشناس و نیز ریاضیدان بود. او با استفاده از موقعیت زاویه ای مشاهده شده سیارات و نیز به کارگیری قوانین مثلثات توانست موقعیت صحیح منظومه شمسی را به دست آورد که خورشید در مرکز بوده و زمین همانند دیگر سیارات حول آن در چرخش می باشند. ولی ایده حرکت زمین و مشابهت با دیگر سیارات در آن زمان بسیار بنیادی بود و لذا نظریه خورشید محوری او خیلی سخت مورد قبول قرار می گرفت، به طور مثال تیکو براهه ستاره شناس اواخر قرن شانزده کاملا این نظریه را رد کرد. تیکو در سالیان قبل از مرگش که در سال ۱۶۰۱ میلادی بود، اطلاعات بسیار جامع و دقیقی از حرکت سیارات که تا آن زمان سابقه نداشت ثبت و ضبط نموده بود. او مطمئن بود که این داده ها راز معمای حرکت سیارات را در خود نهان کرده است، ولی قدرت علم ریاضی او به آن میزان قوی نبود که بتواند تئوری های او را مورد تایید قرار دهد، بنابراین او به کمک ریاضیدانانی همانند ژوهانس کپلر را به کار گرفت.
پس از مرگ تیکو، کپلر صاحب بیشترین سوابق مشاهداتی که طی سالیان گذشته ثبت گردیده بود شد. کپلر به نظریه خورشید محوری کپرنیک عقیده داشت ولی او هنوز تحت تاثیر اعتقادهای مذهبی کامل بودن افلاک که عقیده به حرکت کاملا دایره ای شکل سیارات داشتند بود. برای ۹ سال، کپلر تلاش نمود که حرکات مشاهده شده سیاره مریخ را بر مدل های مختلف ترکیب شده از مسیرهای مدور تطبیق دهد. بالاخره پس از آخرین تلاش ها او توانست مسیر تخم مرغی شکلی را پیدا کند که مدار مریخ کاملا بتواند بر یک بیضی منطبق گردد. کپلر نتیجه مکشوفات خود در سه قانون مشهورش خلاصه کرد و نشان داد که این قوانین نه تنها برای مسیرهای سیارات حول خورشید برقرار بوده، بلکه برای مسیرهای ۴ قمری که حول سیاره مشتری در گردش هستند و توسط گالیله کشف شده بود صحت دارد. روابط این قوانین برای تشریح حرکت ماهواره های مدارگرد حول زمین نیز مورد استفاده قرار خواهد گرفت. گالیله در زمان خویش به عنوان یک دانشمند و آزمایشگر توانا در بسیاری از حوزه های علم مشهور بود. او در مسیر تلاش خود برای جستجوی علم، یک روش منظم را برای مطالعاتش پایه نهاد که بعدها به عنوان روش علمی تحقیقات معروف شد. مطالعه او در خصوص حرکات اجسام منجر به فهم مواردی از قبیل اصطکاک، اینرسی و شتاب اجسام در حال سقوط آزاد گردید. گالیله اولین نفری بود که با استفاده از ترکیب تعدادی عدسی توانست مشاهدات تلسکوپی خود را انجام دهد و با این وسایل ابتدایی کشفیات متحیرانه ای را به انجام برساند، مانند: وجود اقمار حول کره مشتری که به نام اقمار گالیله مشهور گردید. به سبب آزمایشات این دانشمند در ارتباط با حرکت کلی اجسام و اکتشافات کپلر در خصوص حرکت سیارات موجب گردید نیوتن دلایل کافی جهت ارایه توضیح تفصیلی مکانیک مدارات را به دست آورد.
با توجه به یک جهش علمی در بسیاری از زمینه ها در قرن هفدهم میلادی توسط فیزیکدان ها، موقعیت آیزاک نیوتن به عنوان یک نابغه در آن دوران کاملا مشخص و مشهود است. تا زمان نیوتن، دانشمندان بیش از ۵۰ سال فرصت داشتند که نظری ژرف اندیشانه به یافته های کپلر و دیگران در خصوص حرکت سیارات معطوف نمایند. و این نکته مهمی است که بدانیم قوانین کپلر به صورت تجربی به دست آمد و صرفا بیانگر خصوصیات حرکت سیاره ای است که توسط براهه ثبت گردیده بود. هنوز تا آن زمان هیچ کس توضیح قانع کننده ای برای این موضوع که چرا سیارات در امتداد مسیرهای خاصی حول خورشید چرخیده که روابط کپلر بیانگر آن است ارایه نداده بود و بین دانشمندان آن زمان مناظرات بسیاری در این رابطه در جریان بود. سر ادموند هالی که یکی از دوستان نیوتن بود، روزی به طور خیلی عادی در حال تفکر روی این موضوع به صورت شگفت انگیزی از نیوتن پاسخی دریافت کرد مبنی بر این که وی حدود ۲۰ سال قبل به یافته هایی رسیده که هیچ گاه به انتشار نتایج آن اهمیتی نداده بود. با اصرار هالی نیوتن این یافته ها را منتشر کرد که در آن قوانین سه گانه حرکت اجسام و نیز توضیحات او در مورد نیروی جاذبه بیان شده بود. نیوتن و کپلر قوانین خود را بر اساس حرکت سیارات به دور خورشید فرمول بندی کردند، ولی روابط آنها توضیح دهنده حرکت مداری کلی بین دو جسم در جهان هستی است. در مطالب دیگر در مجله علمی و آموزشی سواران علم نگاهی به این روابط خواهیم انداخت و این که چگونه حرکت اجسام و دیگر خصوصیات جرم های سماوی در مدارات اطراف کره زمین توسط همین معادلات توضیح داده می شود مورد بررسی قرار می گیرد.

پاسخ دهید

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