روزی سیبی افتاد...

Steve Connor
برگردان: احسان سنایی

معروف‌ترین حکایت تاریخ علم، حکایت جوان دانشمندی به نام «ایزاک نیوتن» است که در باغ مادری‌اش نشسته و غرق در اندیشه‌های دورپروازش به‌ناگاه، سیبی از درخت کناری به سرش می‌خورد.

او در چشم‌برهم‌زدنی به راز نیروی جاذبه پی برده و تئوری معروفش را از آن پس به جهانیان عرضه می‌دارد. بی‌تردید این قصه‌ی کوتاه، دست‌کم اندکی توسط شخص نیوتن و دیگر نقالان فراوان داستان تحریف گشته، اما از امروز هر کسی با دسترسی به اینترنت خواهد توانست از نخستین دست‌نوشته‌‌ای که به داستان معروف سیب و نیوتن اشاره دارد، دیدن نماید.

پرتره‌ای از سر ایزاک نیوتن که در باغ مادری‌اش نشسته است

چندی پیش، «انجمن سلطنتی بریتانیا» در شهر لندن اقدام به انتشار نسخه‌ی دیجیتالی دست‌نوشته‌ی معروفی نمود که به توصیف داستان تدوین نهایی تئوری جاذبه‌ی نیوتن، بواسطه‌ی مشاهده‌ی سقوط یک سیب از درخت باغ مادری‌اش در «لینکُلن‌شایر» انگستان می‌پردازد، هر چند در این نوشته هیچ اشاره‌ای به برخورد مستقیم سیب مزبور با سر نیوتن نشده است. داستان از اینجا آغاز می‌شود:

... سال ۱۹۶۶ بود و طاعون به تصرف تمامی خانه‌ها و اجتماعات شهری اروپا نزدیک و نزدیک‌تر می‌شد. نیوتن جوان، برای ازسر‌گیری تفکراتش در خصوص قوانین حاکم بر اجرام سماوی با خاطری آسوده، مجبور به ترک دهکده‌ی کمریبج و کوچ به قریه‌ی «وولستورپ» در نزدیکی لینکلن‌شایر شد، همانجا که بیست‌ودو سال پیش‌اش در آن چشم به جهان گشوده بود.

نیوتن در اندیشه‌هایش، به‌ویژه غرق در حقیقت پنهان در پشت چرخش ماه به گرد زمین بود و نهایتاً این‌گونه ادعا کرد که تأثیر نیروی جاذبه ‌بایستی تا فواصل دوردست امتداد داشته باشد. او با مشاهده‌ی چگونگی سقوط مدام سیب‌ها مستقیماً به‌ سمت زمین، و پس از چندین سال کار با ریاضیات مسأله، عملاً نشان داد که نیروی گرانش به نسبت مجذور فاصله تضعیف می‌شود. اما چه مدرکی گویای این حقیقت است که نیوتن از سقوط یک سیب الهام گرفت؟

هر چند اسناد پراکنده‌ای به این موضوع اشاره کرده‌اند، اما وی خود نوشته‌ای را در این خصوص از خود به جا نگذاشته و از این‌رو می‌توان فهمید او در سنین کهولت این قصّه را برای دیگران نقل کرده است.

تاریخ‌نگاران، اغلب اشاره به دست‌خطی متعلق به یکی از عتیقه‌‌شناسان جوان معاصر نیوتن، به نام «ویلیام استوکلی» (William Stukeley) و نویسنده‌ی نخستین زندگی‌نامه‌ی ایزاک نیوتن تحت عنوان «خاطراتی از حیات سر ایزاک نیوتن»، دارند.

او نیز که در لینکلن‌شایر به دنیا آمده بود، از این وجه تشابه به‌منظور برقراری ارتباطات صمیمی با دانشمندی بهره برد که آشکارا وی را بدعنق و عصبانی خوانده‌اند. استوکلی جوان، گاه‌گداری به صحبت با دانشمند پیر می‌پرداخت و پیوسته او را در جلسات انجمن سلطنتی ملاقات می‌نمود. اما در ظهر روزی از روزهای سال ۱۷۲۶، آن دو ناهار را به اتفاق یکدیگر در لندن صرف نمودند.

«... پس از ناهار، هوا گرم بود، ما به باغ رفتیم و در سایه‌ی چند درخت سیب چای نوشیدیم، فقط او بود و من. در میانه‌ی حرف‌ها به من گفت او درست در چنین شرایطی بوده که مفهوم نیروی جاذبه به ذهنش خطور کرده است. او به خودش گفته بود: چرا باید همیشه سیب عموداً به سمت زمین سقوط کند؟ افتادن یک سیب او را به فکر فروبرد.

تندیس ایزاک نیوتن، در حال تفکر در خصوص سقوط سیب، در موزه‌ی علوم طبیعی دانشگاه آکسفورد / عکس از: اندرو گری

چرا نباید به اطراف، یا بالا برود؟ همیشه به سمت مرکز زمین؟ مطمئناً دلیلش این است که زمین آن را می‌کشد. بایستی نوعی توان کششی در ماده موجود باشد. و مجموع قدرت کششی ماده‌ی موجود در زمین می‌بایست در هسته‌اش باشد، نه در کناره‌ها.

بدین ترتیب این سیب آیا [کلاً] به طور عمود سقوط می‌کند یا به سمت مرکز؟ اگر ماده، ماده را جذب کند، آنگاه بایستی این [کشش]، متناسب با مقدار ماده باشد. از این‌رو سیب، زمین را به سوی خود می‌کشد، همان‌گونه که زمین سیب را به سوی خود می‌کشد.»

متن بالا، نقل مستقیمی از دست‌نوشته‌ی دقیق و پر از جزئیاتی به‌قلم استوکلی بود که اخیراً در وب‌سایت انجمن سلطنتی انگلستان به نمایش درآمده و نخستین و مفصل‌ترین سند مرتبط با داستان سیب نیوتن محسوب ‌می‌شود، اما با این وجود، تنها سند موجود از دوران حیات نیوتن نیز نیست.

او این خاطره را با «جان کاندویت» (John Conduitt)، همسر خواهرزاده‌‌اش که بعدها دستیار وی در ضرابخانه‌ی سلطنتی شد، نیز در میان گذاشته است. کاندویت اینچنین می‌نویسد:

«در سال ۱۶۶۶، او بار دیگر از کمبریج کناره گرفت و به سرزمین مادری‌اش، لینکلن‌شایر نقل مکان نمود. همچنان که متفکرانه در حال چرخ زدن در باغی بود، او با خود اندیشید که قوه‌ی جاذبه (که سیبی را از درخت به زمین می‌رساند)، محدود به فاصله‌ی مشخصی از زمین نیست، بلکه [قلمرو‌ آن] بایستی فراتر از حد تصور معمول باشد.

او به خودش گفت، چرا به بلندای ماه نباشد و اگر باشد، آنگاه باید بر آن مؤثر واقع شده و شاید در مدار نگه‌اش دارد. از آن پس بود که او کنجکاو محاسبه‌ی چگونگی این تأثیر احتمالی شد».

هر دوی داستان‌های مربوط به قضیه‌ی سیب، در حدود ۵۰ سال بعد از وقوع، توسط نیوتن ذکر می‌شود. اما آیا واقعاً رویدادی اینچنین روی داده، یا داستانی بوده که نیوتن آن را پر و بال داده و یا حتی خود ابداع کرده است؟

«کیت مور» (Keith Moore)، سرپرست بایگانی انجمن سلطنتی در این خصوص می‌گوید: «نیوتن، هوشمندانه چنین حکایتی را در طول زمان شکل داده است. به‌یقین این داستان صحت داشته، اما بیایید آن را با بیان بهتری بگوییم».

به اعتقاد مور، داستان سیب با تصور این موضوع که اجسام زمین‌مانند جذب زمین می‌شوند، به‌خوبی هماهنگی داشته و حتی با اظهارات کتاب مقدس در خصوص درخت دانش نیز هم‌خوان است، همچنان که دیدگاه‌های مذهبی شدید نیوتن نیز زبانزد بود.

«مارگارت وین» (Margaret Winn)، پیشخدمت کنونی خانه‌ی نیوتن در قریه‌ی وولستورپ که هم‌اکنون تحت اختیار سازمان اعتماد ملی انگلستان است، می‌گوید که درخت سیبی همچنان روبروی خانه و در چشم‌انداز اتاق خواب نیوتن می‌روید.

کیت مور که نسخه‌ی اصلی کتاب «خاطراتی از سر ایزاک نیوتن» نوشته‌ی ویلیام استوکلی را به دست دارد، کلمه‌ی Gravitation به معنای جاذبه را در متن نشان می‌دهد / AP- لوسی یانگ

او معتقد است، نیوتن کهنسال این داستان را گفته، اما شما در شگفتید آیا اتفاق افتاده یا نه! حتی اگر این داستان، زائیده‌ی تصورات وهم‌انگیز یک پیرمرد باشد نیز امروزه به‌عنوان دومین لحظه‌ی «اورکا»ی تاریخ علم قلمداد می‌شود، همان‌گونه که دانشمند نامدار یونان باستان «ارشمیدس»، در حین حمام گرفتن به حل مسأله‌ی تعیین حجم اجسام دست یافت و در حالیکه فریاد اورَکا (در یونانی به معنای یافتم!) بر می‌کشید، در خیابان‌های شهر «سیراکوس» جزیره‌ی سیسیل، عریان از حمام به سوی خانه شتافت.

این داستان نیز از زبان «ویتروویوس»، نویسنده‌ و معمار رومی نقل گشته، هر چند اعتبار این گفته نیز با توجه به آنکه وی در حدود ۲۰۰ سال پس از ارشمیدس آن را بیان کرده، در هاله‌ای از ابهام است.

در موردی مشابه، «اوتو لئووی» (Otto Loewi) فیزیولوژیست آلمانی نیز که ۱۷ سال از عمرش را به جست‌و‌جوی مدرک موجّهی در خصوص اثبات وجود پالس‌های شیمیایی سلول‌های عصبی حین برقراری ارتباطات متقابل صرف نمود، نهایتاً شبی در خواب دید که کلید حل مسأله در آزمایشی بر قلب قورباغه است.

او به‌منظور انجام آزمایش مزبور، سریعاً به آزمایشگاهش رفت و دریافت که حین برانگیزش الکتریکی سلول‌های عصبی قلب قورباغه، ماده‌ای شیمیایی که امروزه به «نوروترانسمیتر استیل کولین» (انتقال‌دهنده‌ی عصبی) موسوم است و به تنظیم ضربان قلب می‌پردازد، آزاد می‌شود.

به‌علاوه بسیاری سفر «چارلز داروین» به جزایر گالاپاگوس در ۱۸۳۵ را نیز یک لحظه‌ی اورکا می‌خوانند، اما وی پس از رجعت به انگستان، تنها اعتقادش به تئوری انتخاب طبیعی قوت گرفت و قریب به دو دهه از عمرش را به تفکر در این زمینه پرداخت، تا سرانجام بیست و چهار سال بعد این نظریه‌ی بحث‌برانگیز را در کتابی با عنوان «منشآ انواع» انتشار داد.