مروري بر كتاب «گاليله و منظومه شمسي»
از برج پيزا تا كره ماه
مهرا سپينود
«گاليله و منظومه شمسي» يك بيوگرافي موجز و مفيد از پل استراترن است كه زندگي علمي و شخصي گاليله را با روايتي سهل و قابل فهم براي خواننده عام به تصوير كشيده است. استراترن متولد 1940 و دانش‌آموخته فلسفه است و در دانشگاه كينگستون نيز فلسفه و رياضيات تدريس كرده است. وي تاكنون آثار متعددي را براي آشنايي با متفكران و دانشمندان و نويسندگان مشهور جهان منتشر كرده است. «گاليله و منظومه شمسي» سومين كتاب است از مجموعه «انديشه‌هاي بزرگ: دانشمنداني كه جهان را تغيير دادند.»
پسر كو بدارد نشان از پدر
گاليلئو گاليله در فوريه 1564 در پيزا به دنيا آمد. سه روز قبل از مرگ ميكل‌آنژ. موطن اوليه خانواده گاليله دره‌اي دورافتاده به نام موجلو واقع در شمال فلورانس بود. استراترن مي‌نويسد: «اين منطقه بسيار كوچك تك‌افتاده ظاهرا انبار ژن فوق‌العاده‌اي داشت؛ چون زادگاه هنرمنداني مانند فرا آنجليكو، جوتو و خاندان مديچي بود.» پدر گاليله نظريه‌پردازي پيشتاز در حوزه موسيقي بود و جان كلامش اين بود كه «موسيقي بايد در عمل، شنوايي را راضي كند نه ذهن را. » در آن دوران، مطابق نظريات رسمي، موسيقي مثل معمايي بود كه ذهن بايد از حل كردن و فهميدنش خرسند مي‌شد. اما وينچنزو (پدر گاليله)، در آثار مكتوبش اين تلقي را با دلايلي خردپسند زير سوال برد و در آزاد كردن موسيقي از قيد نظريات رسمي، نقش به‌سزايي ايفا كرد؛ نقشي كه منجر به پيدايش اپرا در پايان قرن شانزدهم شد. قانع نبودن به وضع و نگاه موجود، ظاهرا يكي از نتايج ژن خوب در وجود گاليله بود كه از پدرش به وي ارث رسيده بود. گاليله در نوجواني در صومعه درس مي‌خواند و چنان مجذوب زندگي راهبانه شده بود كه مي‌خواست كشيش شود اما پدرش اجازه نداد او مرتكب چنين خبطي شود. وينچنزو اگرچه اشراف‌زاده‌اي بود كه ثروت چنداني برايش باقي نمانده بود، گاليله را به معلم‌هاي سرخانه سپرد و در هفده‌سالگي او را راهي دانشگاه پيزا كرد تا پزشكي بخواند و با طبابت، از فقر خانواده بكاهد. اما گاليله پزشكي را خوش نداشت و فلسفه اسكولاستيكي كه در دانشگاه تدريس مي‌شد نيز برايش كسالت‌بار بود. او شيفته رياضيات شد ولي در دانشگاه‌هاي آن زمان، بهاي چنداني به رياضيات نمي‌دادند. با اين حال گاليله موفق شد شاگرد استيليو ريچي، رياضيدان دربار، شود. ريچي به او آموخت كه از رياضيات هم مي‌توان پول درآورد. وينچنزوي پير اگرچه از پزشك نشدن گاليله چندان راضي نبود ولي ريچي را راضي كرد به صورت جدي به گاليله جوان رياضي بياموزد. تدريس آثار اقليدس و ارشميدس آغاز شد و جهاني نو پيش روي گاليله قرار گرفت.
خوشگذران مغرور و بي‌مدرك
گاليله پس از چهار سال وقت‌گذراني در دانشگاه، بدون دريافت مدرك دانشگاهي به خانه پدري‌اش در فلورانس بازگشت. او در اين مدت البته چيزهاي زيادي در رياضيات آموخت ولي در مجموع جواني مغرور و خودنما و خوشگذران بود. مثلا در كلاس درس، استادانش را درباره سقوط اجسام سوال‌پيچ مي‌كرد. مطابق دانش ارسطويي، اجسام سنگين تندتر از اجسام سبك سقوط مي‌كنند. ولي گاليله مي‌پرسيد پس چرا دانه‌هاي تگرگ با سرعت يكسان به زمين مي‌خورند؟ استاد بيچاره هم توضيح مي‌داد كه «دانه‌هاي سبك‌تر تگرگ مسلما از بخش پايين‌تري از آسمان سقوط مي‌كنند.» طبيعتا گاليله استاد را بابت اين پاسخ مسخره، مسخره مي‌كرد و اين كارها برايش گران تمام مي‌شد. استراترن مي‌نويسد: «گاليله ممكن است از فراست عقلي برخوردار بوده باشد اما از فراست اجتماعي بي‌بهره بود. او حتي دانشجويان ديگر را تحقير مي‌كرد.» در چنان شرايطي، گاليله ترجيح مي‌داد كه دانشگاه را جدي نگيرد و وقتش را به خوشگذراني بگذراند. او حتي زماني كه استاد دانشگاه شد، رداي استادان را بر دوشش نمي‌انداخت تا بتواند به هرجايي كه مي‌خواهد برود.
شكل دوزخ و قد ابليس
گاليله براي گذران زندگي اين‌جا و آن‌جا رياضيات درس مي‌داد. شاگردان چنداني نداشت و به همين دليل پدرش با اعمال نفوذ موفق شد امكان تدريس گاه و بيگاه را براي گاليله در مدرسه عالي فلورانس فراهم كند. اينكه مدرك دانشگاهي نداشت، دليل خوبي بود براي اينكه دستمزد چنداني هم برايش تعيين نشود. گاليله براي رسيدن به رفاه، چيزهايي مثل وزن‌سنج هيدرواستاتيكي اختراع كرد كه البته پول چنداني برايش نداشتند ولي نيمچه‌شهرتي در سراسر ايتاليا نصيبش كردند. گاليله فهميد تنها راه امنيت مالي براي او رسيدن به منصب استادي رياضيات در يك دانشگاه است. اما در آن دوران، رياضيات بخش فرعي طالع‌بيني بود و از سوي آكادمي ارسطويي تحقير مي‌شد. يعني در دانشگاه‌ها كرسي‌هاي چنداني براي تدريس اين درس بي‌اهميت وجود نداشت. وانگهي، همان كرسي‌هاي معدود هم نصيب كساني مي‌شد كه مدرك دانشگاهي داشتند نه گاليله‌اي كه به جاي مدرك گرفتن، وقتش را در ميكده‌ها تلف كرده بود. اما گاليله راهي براي خوش درخشيدن پيدا كرد. پرسش بزرگ روز در آن زمان اين بود كه دوزخ در كجاست و وسعتش چقدر است. همه تحت تاثير «كمدي الهي» دانته، در پي كشف چند و چون دوزخ بودند چراكه دانته در اثر سترگش، موقعيت و ابعاد دوزخ را مختصرا توصيف كرده بود و عوام و خواص اشارات او را جدي گرفته بودند. يعني آن اشارات را نه اديبانه كه علمي قلمداد كرده بودند. گاليله از فرصت استفاده كرد و وارد اين رقابت دوزخ‌شناسانه شد. او اعلام كرد در يك سخنراني ابعاد دقيق و موقعيت جغرافيايي دوزخ را برملا خواهد كرد. چرا گاليله چنين كاري كرد؟ آيا او حقه‌بازي فرصت‌طلب بود يا چيزي بيش از اين در كار بود؟ استراترن مي‌گويد: «از بسياري جهات، گاليله يك مرد قرون وسطايي بود. اعتقاد او به انديشه قرون وسطايي، مرجعيت كليسا و حتي قصه‌هاي پريان با وجود آگاهي علمي فزاينده او پابرجا ماند. » در واقع گاليله دانشمندي در دوران گذرا بود كه در ذهنش «قرون وسطي و قرون جديد همزيستي مي‌كردند.» استراترن معتقد است شكسپير همچنين ذهن تقسيم‌شده‌اي داشت و نيوتون نيز همزمان به «عالم رياضي اخترشناسي و عالم جادويي كيمياگري» باور داشت. خلاصه، گاليله 24ساله در سخنراني‌اش اعلام كرد كه با محاسبات رياضي دريافته است كه «دوزخ به شكل يك مخروط وارونه و زير شهر اورشليم واقع است و 12/1 حجم كره زمين» را اشغال كرده است. او حتي خلاصه‌اي از محاسبه رياضي باريك‌بينانه خود را درباره اندازه قد ابليس به دست داد؛ محاسبه‌اي كه بر اساس گواهي دانته در كتابش انجام شده بود. گاليله تاييد كرد كه «ابليس قدي برابر با طول 1935 بازو دارد.»
نيل آرمسترانگ: حق با گاليله بود
در آغاز دوران تدريس در دانشگاه پيزا، گاليله آزمايش معروفش را از بالاي برج كج پيزا انجام داد. اين آزمايش نظر دوران دانشجويي او را درباره دانه‌هاي تگرگ تاييد كرد. اشيايي با يك جنس ولي وزن متفاوت از بالاي برج رها شدند ولي با سرعت يكسان سقوط كردند. نظر ارسطو، كه فكر مي‌كرد سنگين‌ترها سريع‌تر سقوط مي‌كنند، درست نبود. گاليله فقط نادرستي يكي از تعليمات ارسطو را اثبات كرده بود اما در ذهن علماي آن دوران، بناي دانش ارسطو چنان بود كه اگر يك آجرش برداشته مي‌شد كل بنا فرومي‌ريخت. ولي گاليله چنين منظوري نداشت. او فقط با «نگرش ارسطويي» مخالف بود نه لزوما با همه آموزه‌هاي ارسطو. همچنين گاليله هنوز به لحاظ روحي آمادگي نداشت كه از كل دانش ارسطويي عبور كند. بنابراين پس از آزمايش مشهورش، همچنان به تدريس فيزيك ارسطويي ادامه داد. استراترن مي‌نويسد گاليله در آن دوران قطعا از راي كپرنيك آگاه بود. كپرنيك در 1543، يعني 21 سال پيش از تولد گاليله، بحث گردش سيارات به گرد خورشيد را مطرح كرده بود ولي گاليله در اواخر دهه 1580 هنوز به نجوم بطلميوسي باور داشت. در اين دوران، گاليله عميقا تحت‌تاثير ارشميدس بود و با اينكه آشكارا مي‌ديد كه آراي علمي ارشميدس و ارسطو با هم مغايرت دارند، ولي مطمئن بود كه اين آرا روزي با هم آشتي داده مي‌شوند. البته گاليله خودش هم نمي‌دانست چرا دو جسم داراي جنس يكسان، با آهنگ يكسان سقوط مي‌كنند. در قرن هفدهم كه نيوتون قانون گرانش را مطرح كرد، علت اين سقوط هماهنگ معلوم شد. در واقع ارسطو معتقد بود سقوط وزنه‌اي به اندازه 10 واحد، يك‌دهم سقوط وزنه‌اي به اندازه 1 واحد طول مي‌كشد اما آزمايش‌هاي گاليله روي سطح شيب‌دار، نادرستي نظر ارسطو را بيش از پيش ثابت كرد. طرفداران ارسطو، آزمايش‌هاي گاليله را مصداق حقه‌بازي يا - در بهترين شرايط- بي‌هنجاري دانستند. استراترن مي‌نويسد گاليله در آن زمان هنوز مفهوم «شتاب» را به‌طور كامل درك نكرده بود. يعني هرچند او اجمالا متوجه چيزي به «شتاب» شده بود ولي فكر مي‌كرد كه اين پديده در سقوط آزاد مصداق ندارد. اينكه چرا اجسام با آهنگ دقيقا يكساني سقوط نمي‌كنند، علت ديگري هم داشت و آن «مقاومت هوا» بود. گاليله نقش مقاومت هوا را كاملا درك كرده بود و به همين دليل گفت برابري محض فقط در خلأ اتفاق مي‌افتد. در 1969 كه نيل آرمسترانگ بر كره ماه قدم گذاشت، نظر گاليله تاييد شد. آرمسترانگ همزمان يك چكش و يك پر را رها كرد و هر دو جسم با هم روي سطح ماه افتادند. فضانورد امريكايي، سپس به طرز شورانگيزي گفت: «مي‌بينيد كه حق با گاليله بود.»
آغاز نزاع با كليسا
گاليله در 1609 با اقتباس از يك عينك‌ساز هلندي، موفق به اختراع تلسكوپ شد. اگرچه تلسكوپ با استقبال كليسا مواجه شد ولي كار با تلسكوپ، سرانجام گاليله و كليسا را در برابر هم قرار داد. پس از مرگ كپرنيك، دستيارش كپلر تحقيقات او را ادامه داد و اصلاح كرد. در آغاز قرن هفدهم گاليله در نامه‌هايش به كپلر نوشت به درستي ايده خورشيدمركزي كپرنيك باور دارد اما نمي‌تواند نظرش را علني كند. كار با تسلكوپ، منتهي به كشف ستاره‌هايي تازه در آسمان شد و اين يافته‌ها كم‌كم گاليله را به مخالفت صريح با ارسطو كشاند. مطابق آراي ارسطو، افلاك كامل و تغييرناپذير بودند اما گاليله در سخنراني‌هايش براي عموم مردم، توضيح داد كه ابرنواختري كه خودش در 1606 كشف كرده است، عقايد ارسطويي درباره افلاك را رد مي‌كند. كپلر رياضيات را مبناي مطالعه و بررسي كيهان قرار داده بود و گاليله هم فيزيك را در مورد حركت سيارات به كار برد. جان كلام گاليله در اين زمينه اين بود كه قوانين فيزيك نه فقط در كره زمين بلكه در كل عالم صادق هستند. اين جمله گاليله بر كليسا گران آمد: «قوانين زميني در افلاك هم صادق هستند. » همچنين گاليله در حوالي 1611 اثري درباره لكه‌هاي خورشيدي منتشر كرد و نشان داد كه چگونه اين لكه‌ها نادرستي نظام بطلميوسي را اثبات مي‌كنند. كتاب گاليله با استقبال چشمگير دانشجويان در سراسر اروپا مواجه شد. استادان پيرو ارسطو و بطلميوس كه از فيزيك و نجوم جديد چيز زيادي نمي‌دانستند، متوجه شدند اگر اوضاع به همين منوال پيش برود بيكار مي‌شوند. دانشگاهيان و روحانيان با تمام قوا عليه گاليله قيام كردند و به واتيكان متذكر شدند كه نظام خورشيدمرزي كپرنيكي، كه گاليله در پي تبيين و اثبات آن بود، با عقايد مطرح شده در كتاب مقدس درباره عالم، مغايرت دارد. كليسا دريافت كه بايد مداخله كند. روحانيان ارسطويي در سرتاسر اروپا سخنراني‌هاي مذهبي جنجالي عليه گاليله ايراد كردند. جنگ قدرت آغاز شده بود. درآمد كليسا از بودجه اكثر كشورهاي اروپايي بيشتر بود. اين پول كلان ناشي از مرجعيت علمي كليسا بود و اكنون گاليله مشغول خواندن فاتحه‌اي بر اين اتوريته علمي بود. گاليله معتقد بود همه‌چيز از اتم ساخته شده ولي روحانيان مي‌گفتند اين باور تهديد براي آيين عشاير باني است چراكه اگر شراب و نان مقدس متشكل از اتم‌ها باشند، نمي‌توانند به خون و جسم مسيح تبديل شوند. گاليله يادآور شد كه كليسا پيشتر تلويحا پذيرفته بود در مواردي كه كتاب مقدس با واقعيات علمي مغاير باشد، به‌طور تمثيلي تفسير شود. او از كليسا خواهش كرد «افرادي را در نظر آورند كه با يك برهان علمي يا رياضي كاملا مجاب مي‌شوند و به سردرگمي عذاب‌آوري توجه كنند كه در روح ايشان ايجاد مي‌شود هنگامي كه مي‌فهمند كارشان گناه است.» در 1616 مهم‌ترين كتاب كرپنيك (درباره گردش اجرام سماوي) در فهرست كتاب‌هاي ممنوعه قرار گرفت و كليسا به گاليله هشدار داد كه نبايد از انديشه‌هاي كپرنيك دفاع كند. كپرنيك كشيشي بود در لهستان، كه نمي‌خواست با كليسا شاخ به شاخ شود و فقط به اصرار دوستانش در آخرين روزهاي عمرش رضايت داده بود كه كتابش منتشر شود. گاليله محرمانه مي‌گفت: «كتاب مقدس راه رفتن به افلاك را نشان مي‌دهد نه راهي را كه افلاك مي‌روند.» اما با اين حال كوتاه آمد و هفت سال بعدي، دعواي كليسا با او فروكش كرد.
از حبس خانگي گاليله تا اعتراف واتيكان
گاليله در اين هفت سال رساله‌هايي منتشر كرد كه فقط تلويحا مناقشه‌آميز بودند. تا اينكه يك كشيش يسوعي، كتابي به سود نظام بطلميوسي منتشر كرد. گاليله در پاسخ به او، رساله «عيارسنج» را منتشر كرد؛ رساله‌اي كه حاوي ديدگاه فلسفي گاليله درباره ماده بود. گاليله در اين رساله، قبل از جان لاك، گفت ويژگي‌هاي اصلي ماده قابل اندازه‌گيري‌اند و ويژگي‌هاي فرعي ماده (مثل مزه و بو) فقط حس مي‌شوند. همچنين در «عيارسنج» نظري ابراز كرد كه اينشتين را در قرن بيستم عميقا تحت تاثير قرار داد. گاليله در رساله‌اش نوشت: «كتاب طبيعت... با علائم رياضي نوشته مي‌شود.» اين راي او به اعتقادي بنيادي در توصيف اينشتين از عالم بدل شد. اثر بعدي گاليله، «گفت‌وگو درباره دو نظام اصلي عالم: بطلميوسي و كپرنيكي»، در سراسر اروپا تحسين شد. با دفاع مجدد و استدلالي‌تر گاليله از نظام كپرنيكي، طاقت كليسا طاق شد. دستور پيگرد گاليله به دليل «سوءظن شديد به ارتداد» صادر شد. گاليله محكوم به حبس شد ولي كليسا تصميم گرفت او را به انكار اعتقادش به انديشه‌هاي كپرنيكي وادار كند. گاليله ديگر پير شده بود و زير فشار بازجويي تاب نياورد و از علم كفرآميزش اظهار ندامت كرد. او را مجبور كردند سوگند بخورد كه از راي خورشيدمحورانه خود «برگشته، بيزار است و آن را لعنت مي‌كند. » گاليله اعتراف كرد تا به سرنوشت جوردانو برونو دچار نشود كه 32 سال پيشتر، زنده‌زنده در آتش سوزانده شده بود و دهانش را هم با دهان‌چپان پر كرده بودند تا نتواند در واپسين دم كفر و ارتدادش را فرياد بزند. پس از اعتراف گاليله، پاپ حكم زندان او را لغو كرد و او را به ويلايش در خارج فلورانس فرستادند و خروج از آن را بر وي ممنوع كردند. گاليله هشت سال پاياني عمرش را در حبس در ويلايش سپري كرد و در اين مدت، پيش از آنكه نابينا شود، ضمن كار با تلسكوپش كتاب ديگري نوشت نسخه دست‌نويس‌اش مخفيانه توسط سفير فرانسه از ايتاليا خارج شد. كتاب در هلند منتشر شد و شاگردان گاليله، كه حالا ديگر استادان تراز اول دانشگاه‌هاي گوناگون اروپا شده بودند، آخرين كتاب استادشان را تحسين و تدريس كردند. گاليله در 1642، پير و ناتوان و نابينا، اما مشهور و محبوب درگذشت. در همان سال نيوتون به دنيا آمد. انقلاب علمي آغاز شده بود وكليسا چاره‌اي نداشت جز عقب‌نشيني قدم به قدم. 350 سال پس از مرگ گاليله، يعني در 1992، واتيكان سرانجام پذيرفت كه در مورد گاليله «اشتباهاتي پيش آمده بود.»