نبوغ ناگهانی نیوتن و واقعیت تاریخ

آدینه ۲۳/مهرماه/۱۳۸۹ - ۱۵/اکتبر/۲۰۱۰

درباره‌ی اسحاق نیوتن، فیزیکدان معروف انگلیسی، سخن فراوان گفته شده است. در زیر با استفاده از کتاب «فیزیکدانان بزرگ از گالیله تا انیشتین» نوشته‌ی جورج گاموف چند نکته از زندگی نیوتن را در کنار هم می‌گذارم و داوری را به خوانندگان واگذار می‌کنم.

مشخصات کامل این کتاب چنین است:


نام کتاب: فیزیکدانان بزرگ از گالیله تا انیشتین (Great Physicist from Galileo to Einstein)
نویسنده: جورج گاموف (George Gamow)
ناشر: انتشارات دُوِر (Dover Publications)
سال: ۱۹۶۱ م. / ۱۳۴۰ خ.
صفحه: ۳۳۸

در این کتاب فصل سوم از صفحه‌ی ۵۱ تا صفحه‌ی ۸۸ به نیوتن اختصاص دارد و عنوان آن چنین است: «خداوند فرمود نیوتن باشد» که از شعر الکساندر پوپ (Alexander Pope) شاعر انگلیسی گرفته شده

Nature and Nature's Laws lay hid in the night;
God said: Let Newton be! And all was light.

که اشاره‌ای دارد به سِفر پیدایش، فصل ۱ بند ۳: «و خداوند فرمود روشنایی باشد». (Let there be light!)

جورج گاموف در سال ۱۹۰۴ م. در شهر اودسا (Odessa) در روسیه (امروزه در کشور اوکراین) زاده شد و نام اصلی‌اش گیورگیی آنتونوویچ گاموف (Georgiy Antonovich Gamov) بود که پس از گریز از شوروی در سال ۱۹۳۴ م. و ورود به امریکا آن را به صورت جورج گاموف درآورد. وی در سال ۱۹۶۸ م. در سن ۶۴ سالگی درگذشت. این کتاب با نام «زندگینامه‌ی فیزیک» (Biography of Physics) هم منتشر شده بود که در ایران با نام «سرگذشت فیزیک» ترجمه شده است.

این هم بخش‌هایی از فصل نیوتن:

۱) آغاز
اسحاق نیوتن در سال ۱۶۴۲ در لینکلن‌شر (Lincolnshire) در انگلستان زاده شد. مادرش می‌خواست که او به کشاورزی بپردازد اما او تصمیم گرفت ریاضیات بخواند. از این رو در سال ۱۶۶۰ در سن ۱۸ سالگی وارد دانشکده‌ی ترینیتی (Trinity College سه‌گانگی پدر-پسر-روح القدس) دانشگاه کمبریج شد و پنج سال بعد در سال ۱۶۶۵ به عنوان دانشجویی معمولی و «بی‌هیچ برجستگی» (with no distinction) دوران تحصیل خود را به پایان رساند و مدرک کارشناسی خود را در ریاضیات دریافت کرد. (ص ۵۱)

۲) طاعون و انفجار نبوغ:
در تابستان ۱۶۶۵ م. «طاعون بزرگ» به لندن زد و نیمی از ساکنان این شهر از طاعون مُردند. نیوتن هم مجبور شد برای زنده ماندن به روستای خود در لینکلن‌شر برگردد. در همین سال بود که داستان سیب و کشف قانون گرانش (جاذبه) رخ داد. نیوتن که در دوران تحصیل خود دانشجویی عادی بود ناگهان شکوفا شد. خود نیوتن درباره‌ی اتفاق‌های آن سال چنین می‌نویسد:

در آغاز ۱۶۶۵ قانون گسترش (بسط) دوجمله‌ای را یافتم... در ماه مِی شیوه‌ی مماس (تانژانت) را کشف کردم. در ماه نوامبر فلوکسیون [Fluxions = دیفرانسیل یا اَفماریک] را کشف کردم. ژانویه‌ی سال بعد (۱۶۶۶ م) نظریه‌ی رنگ‌ها را با خود آورد. در ماه می (۱۶۶۶ م.) شیوه‌ی وارون فلوکسیون [inverse Fluxions = انتگرال یا درُستال] را به دست آوردم. در همان سال به این فکر کردم که قانون گرانش را به مدار ماه هم برسانم ... و نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدار خود را با نیروی گرانش در روی زمین مقایسه کردم.

به نوشته‌ی جرج گاموف باقی عمر کاری نیوتن صرف گوالش (تکامل) تمام مینه(ایده)‌هایی شد که در همان یک سال به ذهن نیوتن رسیده بود. (ص ۵۲)

۳) جدال‌ها:
پس از این «انفجار نبوغ» و کشف همه چیز در همه زمینه‌ها در یک سال، نیوتن نه تنها باقی عمر را به گوالش این مینه‌ها پرداخت بلکه پیوسته با دیگر دانشمندان اروپایی درباره‌ی «پیشگامی در کشف» همین مینه‌ها درگیر بود. در زمینه‌ی پیشگامی در «کشف» حساب افماریک و درستال با دانشمند آلمانی گوتفرید لایبنیتس (Gottfried Leibtinz) کشمکش داشت. با دانشمند انگلیسی دیگر به نام رابرت هوک (Robert Hooke) درباره‌ی نظریه‌ی رنگ‌ها و نیز قانون گرانش دعوا داشت. با دانشمند هلندی، کریستین هویگنس (Christian Huygens) بر سر نظریه‌ی نور مشاجره داشت. (ص ۵۳)

۴) دیرکرد در انتشار:
با این که تمام این مینه‌ها و نظریه‌ها در همان ۲۳ سالگی به ذهن نیوتن رسیده بود نظریه‌ی مکانیک و گرانش را بیست و یک سال بعد در سن ۴۴ سالگی (سال ۱۶۸۶ م.) و کارهایش درباره‌ی فیزیک نور را چهل و دو سال بعد در ۶۵ سالگی (سال ۱۷۰۴ م.) منتشر کرد. گاموف این دیرکرد را به حساب این می‌گذارد که نیوتن بیشتر کشف‌هایش را پنهان نگه می‌داشت و از جان فلمستید (John Flamsteed)، اخترشناس انگلیسی همروزگار نیوتن، می‌گوید که «نیوتن مردی بود که شکیبایی رویارو شدن دیگران را نداشت و به همه شک داشت». (ص ۵۳)

۵) کتابخانه‌ی نیوتن:
گفتیم نیوتن در سن ۲۴ سالگی (۱۶۶۶ م.) به فیزیک نور پرداخت. اما چیزی از او در این زمینه منتشر نشد. بیست و شش سال بعد در فوریه‌ی ۱۶۹۲ م. یک شب که نیوتن پنجاه ساله به نیایشگاه رفت فراموش کرد چراغ اتاقش را خاموش کند و این چراغ باعث آتش‌سوزی شد و کتابخانه‌ی نیوتن آتش گرفت و کتابی که درباره‌ی فیزیک نور نوشته بود نابود شد. بدین ترتیب نخستین اثر نیوتن درباره‌ی شیدیک (Optics) دوازده سال پس از این آتش سوزی یعنی در سال ۱۷۰۴ م. منتشر شد. (ص ۷۰)

۶) پس از آتش‌سوزی:
در همان سال ۱۶۹۲ م. نیوتن پنجاه ساله پس از سوختن کتابخانه‌اش تصمیم گرفت که زندگی دانشگاهی و علمی را کنار بگذارد و به دنبال شغل نان و آبدار و پولسازی باشد. از این رو چهار سال بعد در سن پنجاه و چهار سالگی (سال ۱۶٩۶ م.) در اداره‌ی سکه‌زنی لندن (London's Mint) به عنوان سرپرست استخدام شد و بعد رییس آنجا شد. به نوشته‌ی گاموف نیوتن در این کار هم در لفظ و هم در معنا «کارش سکه شد»!

سی و پنج سال بعدی (از ۱۶۹۲ م. تا مرگ در ۱۷۲۷ م. در سن ۸۵ سالگی) - به جز انتشار کتاب شیدیک در سال ۱۷۰۴ م. - از هر گونه کشف و دستاورد علمی تهی بود. تنها اثری که در این فاصله از نیوتن منتشر شد مقاله‌هایی درباره‌ی موضوع‌های دینی مانند مکاشفه‌ی یوحنا و ... بود. برخی از زندگی‌نامه‌نویسان نیوتن این وضع را به دلیل پیر شدن و خرفتی او می‌دانند و برخی دیگر می‌گویند نیوتن دیگر چیزی برای کشف کردن در آن دوران باقی نگذاشته بود! (ص ۸۸)

واژه‌های اَفماریک و درُستال و مینه و گوالش و شیدیک از پیشنهادهای دکتر محمد حیدری ملایری هستند.

حال بگذارید به شرح حال دو تن دیگر در همین زمینه اشاره کنم.

۱- کرجی
«ابوبکر محمد پسر حسن کرجی» که به او «علامه» و «حاسب [حسابدان]» نیز گفته‌اند (درگذشته ۴۱۹ ق. / ۱۰۲۹ م.) ریاضیدان و مهندس بزرگ ایرانی است که بیست سال پیش از زادن عمر خیام (۴۳۹ ق./ ۴۲۷ خ. / ۱۰۴۸ م.) و شش صد سال پیش از زادن اسحاق نیوتن درگذشته است. زادگاه او شهر کرج در نزدیکی دینور (میان همدان و نهاوند) بود. در بیشتر منبع‌های قدیمی مانند «وفیّات الاعیان» ابن خلّکان (درگذشته: ۶۸۱ ق. / ۱۲۸۲ م.) نام او «ابوبکر محمد بن حسن الحاسب کرجی» آمده است اما گویا برخی به اشتباه این نام را «کرخی» خوانده‌اند و او را از منطقه‌ی «کرخ» در بغداد دانسته‌اند. شاید علت این باشد که از کرج در دینور ناآگاه بوده‌اند یا شاید هم خواسته‌اند او را عرب کنند. البته در آن دوران ایرانیان در بغداد هم فراوان بودند و عارف بزرگ ایرانی «معروف کرخی» هم از همان منطقه بود. جنید بغدادی که زاده‌ی نهاوند بود اما در بغداد زندگی می‌کرد. و شهر بغداد حتا تا زمان قاجار جمعیت ایرانی چشمگیری داشت. از این گذشته، هم چنین در درون ایران نیز کرخه را داریم. در شرح حال ابوبکر کرجی نوشته‌اند که مدتی را در بغداد گذراند و سپس به منطقه‌ی جبال (همدان و غرب ایران) بازگشت و به کارهایی در زمینه‌ی معماری و مهندسی و ... پرداخت. این نشان می‌دهد که اصل او از همدان بوده است. در صفحه‌ی زندگینامه‌ی او در دانشگاه «سنت اندروز» اسکاتلند نیز به اشتباه کرج دینور را با شهر کرج امروزی در نزدیکی تهران یکی گرفته‌اند. این اشتباه به ویکی‌پیدیا هم راه یافته است. هم چنین در صفحه‌ی دانشگاه سنت اندروز معنای اصطلاح جغرافیایی «جبال» را نفهمیده‌اند و آن را به همان لفظ «کوهستان» ترجمه کرده‌اند بدون اشاره به غرب ایران. دیگر این که توجه نداشته‌اند که حاکم بغداد در آن زمان بهاءالدوله دیلمی ایرانی بوده است.

کرجی سه کتاب دارد به نام‌های
- البدیع فی الحساب (شگفتی در حساب)
- الکافی فی الحساب (بسنده در حساب)
- الفخری فی الجبر و المقابله (کتاب فخری در جبر و مقابله)

این کتاب سوم به «ابوغالب محمد ابن خلف ملقب به فخرالملک» (درگذشته: ۴۰۷ ق. / ۱۰۱۶ م. در اهواز) تقدیم شده است و به همین خاطر نامش فخری است. فخرالملک وزیر «ابونصر فیروز بهاءالدوله» (پسر «ابوشجاع فناخسرو عضدالدوله») دیلمی بود. ابن‌خلّکان او را سومین وزیر بزرگ دیلمیان پس از محمد ابن عمید و صاحب ابن عبّاد می‌داند. بسط دوجمله‌ای و ضریب‌های بسط دوجمله‌ای (که امروزه به نام «مثلث پاسکال» شناخته می‌شوند) در کتاب فخری نوشته‌ی کرجی توضیح داده شده‌اند.


مثلت کرجی (پاسکال) برای ضریب‌های بسط دوجمله‌ای

هم چنین در کارهای کرجی ایده‌های اولیه‌ی روش استقراء (induction)، حساب افماریک و درستال نیز دیده می‌شود.

متاسفانه در فرهنگ دهخدا مشخصات این دانشمند بزرگ بسیار آشفته و نادرست است.

ابوبکر محمد بن الحسین الکرخی مکنی به فخرالملوک در ۴۰۷ ق. وفات یافت.

یعنی کرجی را کرخی نوشته، نام پدرش را که حسن بوده حسین نوشته، لقب وزیر دیلمیان (فخرالملک) را به صورت فخرالملوک به کرجی نسبت داده، و سال درگذشت وزیر را هم سال درگذشت کرجی نوشته است!

کتاب فخری از همان زمان کرجی شناخته شده و معروف بوده است و ابن‌خلکان نیز از آن یاد کرده است. دیگر ریاضیدانان مسلمان بر این کتاب‌ها شرح‌ها نوشته‌اند. در دوران تازه‌تر هم در سال ۱۸۵۳ م. ریاضیدان فرانسوی به نام «فرانتس ووپکی» (Franz Woepcke) خلاصه‌ای از کتاب «الفخری» کرجی را به فرانسه ترجمه کرد و با پیشگفتاری با عنوان «یادداشتی درباره‌ی علم جبر نامعین‌ها در نزد عرب (!)» در پاریس منتشر کرد. ووپکی نام او را کرخی نوشته است. اما دلاویدا (della Vida) یادآوری کرده که نام درست او کرجی است و اینک کرجی به کار می‌رود. کار ووپکی بر پایه‌ی دستنویسی از سال ۹۵۲ م. / ۳۴۰ ق. است. مشخصات کتاب چنین است:

Franz Woepcke, Extrait du Fakhri, traité d'Algèbre par Abou Bekr Mohammed Ben Alhacan Alkarkhi (Paris, 1853).

این کتاب در سال ۱۹۸۲ م. بازچاپ شده است.

اما دانشمند دوم:

۲-ابن هیثم
ابوعلی حسن بن حسن بن هیثم بصری (ابن‌هیثم) دیگر دانشمند مسلمان که در سال ۳۵۴ ق. / ۹۶۵ م. در زمان بوییان در شهر بصره زاده شد. برخی تبار او را ایرانی دانسته‌اند و برخی عرب. او در زمان «حاکم بامرالله» (فرمانروا: ۳۸۶ ق/ ۹۹۶ م. تا ۴۱۲ ق/ ۱۰۲۱ م.) خلیفه‌ی فاطمی مصر به دعوت او به مصر رفت. ابن‌هیثم بیشتر عمر خود را در قاهره گذراند. او اثر مهمی و تأثیرگذاری در فیزیک نور دارد به نام «کتاب المناظر» در هفت جلد که بین سال‌های ۴۰۲ ق. / ۱۰۱۱ تا ۴۱۲ ق. / ۱۰۲۱ م. نوشته شده است. کمال‌الدین ابوالحسن فارسی، ریاضیدان و فیزیکدان ایرانی (درگذشته حدود ۷۱۹ ق/ ١٣١٩ م.) شرحی به عربی بر آن نوشته است. کتاب المناظر در سال ۱۲۷۰ م. به لاتین ترجمه شد و در این ترجمه نام او را به صورت الحزن (Alhazen یا Alhacen) نوشتند. راجر بیکن (درگذشته ۱۲۹۴ م.) و یوهانس کپلر (درگذشته ۱۶۳۰ م.) این کتاب را خوانده و از ابن‌هیثم نام برده‌اند. پس از آن که اروپاییان به صنعت چاپ دست یافتند کتاب المناظر ابن هیثم بصری در سال ۱۵۷۲ م. - هفتاد سال پیش از زادن نیوتن - در اروپا چاپ شد و در دسترس علاقه‌مندان گذاشته شد.

درباره‌ی «کشف»های نیوتن و دیگر اروپاییان در زمینه‌ی مکانیک و گرانش نیز باید جست‌وجو کرد.

نتیجه
به احتمال فراوان اروپاییان آن دوران تنها کارهای دانشمندان ایرانی و مسلمان را بازنویسی نکردند و خودشان هم بر آن افزودند و آن را پیشرفت دادند. اما منظور من آن است که خود آنان و مردم امروز سرچشمه‌ی دانش خود را پنهان می‌کردند و می‌کنند و همان گونه که در بالا دیدیم ادعا می‌کنند همه اینها را خودشان یک شبه «کشف» کرده‌اند. یا اگر بخواهند لطف کنند، کار اروپاییان را دنباله‌ی کار رومیان و یونانیان می‌دانند بدون آن که از دستاوردهای بزرگ دانشمندان دوران اسلامی یادی کنند. این خصلت «ادعای پیشگامی در کشف» را اروپاییان از یونانیان باستان به ارث برده‌اند. آنان نیز قضیه‌های هندسی را از مصریان و بابلیان و دیگران می‌آموختند اما به نام خود ثبت می‌کردند. امروزه بیشتر این قضیه‌ها را به نام تالس و اقلیدس و فیثاغورس و دیگران می‌شناسیم! خوشبختانه در پایان راستی پیروز می‌شود و هستند دانشمندان باانصافی که به این وام‌گیری‌ها و انتقال دانش (که در تمام دوران تاریخ در هر دو سو جاری بوده) بپردازند.

پی‌نوشت
دوباره تاکید می‌کنم که منظور من در این نوشتار اشاره نکردن اروپاییان به منبع‌های الهام خود یا دستاوردهای دیگران است نه ناچیز دانستن دستاوردهای نیوتن. همه می‌دانیم که روند رشد علم بشر همواره در تمام طول تاریخ به این گونه بوده که نخست کسی چیزی را می‌یابد و دیگران آن را بهبود می‌دهند و به مرحله‌های پیشرفته‌تر می‌رسانند. همان گونه که ایرانیان پس از اسلام و دیگر مسلمانان از دانش و دستاوردهای ایرانیان پیش از اسلام و هندیان و چینیان و یونانیان استفاده کردند و بر آن اندوخته‌ی دانش بشری افزودند و آن را پیشرفت دادند و سپس این دانش و دستاوردها به اروپاییان رسید و سبب نوزایش یا رنسانس شد و اروپاییان با پیشرفت و بهبود آن به مرحله‌های بالاتری رسیدند. روشن است که شیوه‌ی نمادگذاری در ریاضی و نوشتن معادله‌ها به صورت نمادین به جای شرح و توضیح معادله که در اروپا به کمال رسید نقش مهمی در رشد ریاضیات و دیگر علوم داشت. برای نمونه کتاب جبر و مقابله‌ی خوارزمی را ببینید که چه گونه عبارت ax^2 + bx = c و شیوه‌ی حل معادله را تمامی با نوشتار توضیح داده حال آن که با نمادگذاری در دو خط می‌توان این را حل کرد.