قوانين نيوتن

قوانين انيوتن

قانون نيوتن الأول هو أحد قوانين الحركة التي وضعها العالم الإنكليزي إسحق نيوتن وينص على التالي:

يظل الجسم في حالته الساكنة(إما السكون التام أو التحريك في خط مستقيم بسرعة ثابتة) ما لم تؤثر عليه قوة تغير من هذا الحالة.

يشير القانون الأول للحركة -في علم الفيزياء- أنه إذا كان مجموع الكميات الموجهة من القوى التي تؤثر على جسم ما صفرا، فسوف يظل هذا الجسم ساكنا. وبالمثل فإن أي جسم متحرك سيظل على حركته بسرعة ثابتة في حالة عدم وجود أية قوى تؤثر عليه مثل قوى الاحتكاك.

ولقد استطاع العالم ابن سينا في القرن الرابع الهجري / العاشر الميلادي أن يصوغ في كتابه الإشارات والتنبيهات هذا القانون بلفظه: "إنك لتعلم أن الجسم خلي وطباعه، ولم يعرض له من خارج تأثير غريب، لم يكن له بد من موضع معين، فإذن في طباعه مبدأ استيجاب ذلك".

ويشير إلى خاصية القصور الذاتي للجسم التي بها يدافع عن استمراره في الحركة المنتظمة وهو المعنى الثاني للقانون الأول للحركة فيقول: " الجسم له في حال تحركه ميل (مدافعة) يتحرك بها، ويحس به الممانع ولن يتمكن من المنع إلا فيما يضعف ذلك فيه، وقد يكون من طباعه، وقد يحدث فيه من تأثير غيره فيبطل المنبعث عن انطباعه إلى أن يزول فيعود انبعاثه. وهذا هو القانون الأول لابن سينا.

ويقول في كتابه الشفاء: "... وليست المعاوقة للجسم بما هو جسم، بل بمعنى فيه يطلب البقاء على حاله من المكان أو الوضع... وهذا هو المبدأ الذي نحن في بيانه". ويستطرد في تأكيده لذات المعنى مرة أخرى بقوله: "ولكننا إذا حققنا القول، وجدنا أصح المذاهب مذهب من يرى أن المتحرك يستفيد ميلا من المحرك، والميل هو ما يحس بالحس إذا ما حوول أن يسكن الطبيعي بالقسر، أو القسري بالقسر". أي أن الجسم يكون له -حال تحركه- ميل للاستمرار في حركته، بحيث أنه إذا تمت إعاقته أحس الموقف بمدافعة يبديها الجسم للإبقاء على حاله من الحركة سواء كانت هذه الحركة طبيعية أو قسرية.

وهذا يعني أن ابن سينا يدلل بأن الجسم إذا لم يتعرض لقاسر خارجي، وترك لطبعه، فإن فيه خاصية تدعو للمحافظة على حالته الطبيعية، وتدافع عن بقائه على ما هو عليه.

قانون نيوتن الأول(Law of Inertia):

الجسم الساكن يبقى ساكنا ما لم تؤثر عليه قوة خارجية فتحركه، والجسم المتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم يبقى على هذه الحالة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية فتغير الحالة الحركية له.ويسمى أيضا هذا القانون بقانون القصور الذاتي.

- خلال حركة الجسم تقل قوة الاحتكاك عن القيمة العظمى وتسمى في هذه الحالة بقوة الاحتكاك الحركي.

- لكل سطح معامل احتكاك سكوني: نسبة القيمة العظمى لقوة الاحتكاك السكوني إلى قيمة رد الفعل العمودي

قانون نيوتن الثاني هو أحد قوانين الحركة التي وضعت من قبل العالم الإنكليزي إسحق نيوتن وينص على التالي :

إذا أثرت قوة أو مجموعة قوى على جسم ما فإنها تكسبه تسارعاً (أو عجلة) a، يتناسب مع محصلة القوى المؤثرة، ومعامل التناسب هو كتلة القصور الذاتي m للجسم ..أي أن :

هذا القانون يتعلق بدراسة الأجسام المتحركة، وهو ينص بصيغة أخرى على ان أن تسارع جسم ما أثناء حركته، يتناسب مع القوة التي تؤثر عليه، وفي تطبيق هذا القانون على تساقط الأجسام تحت تأثير جاذبية الأرض تكون النتيجة أنه إذا سقط جسمان من نفس الارتفاع فإنهما يصلان إلي سطح الأرض في نفس اللحظة بصرف النظر عن وزنهما ولو كان أحدهما كتلة حديد والآخر ريشة، ولكن الذي يحدث من اختلاف السرعة مرده إلى اختلاف مقاومة الهواء لهما في حين أن قوة تسارعهما واحدة.

وقد تصدى لهذه القضية العديد من علماء الميكانيكا والطبيعيات المسلمين فيقول الإمام فخر الدين الرازي في كتابه "المباحث المشرقية" (11):

"فإن الجسمين لو اختلفا في قبول الحركة لم يكن ذلك الاختلاف بسبب المتحرك، بل بسبب اختلاف حال القوة المحركة، فإن القوة في الجسم الأكبر ،أكثرمما في الأصغر الذي هو جزؤه لأن ما في الأصغر فهو موجود في الأكبرمع زيادة"، ثم يفسر اختلاف مقاومة الوسط الخارجي كالهواء للأجسام الساقطة فيقول: "و) ما القوة القسرية فإنها يختلف تحريكها للجسم العظيم والصغير لا لاختلاف المحرك بل لاختلاف حال المتحرك فإن المعاوق في الكبير أكثر منه في الصغير، وهكذا نجد أن المسلمين قد اقتربوا إلى حد بعيد جداً إلي معرفة القانون الثاني.

قانون نيوتن الثالث هو أحد قوانين الحركة التي وضعها إسحق نيوتن وينص على التالي:

"لكل قوة فعل قوة رد فعل، مساوي له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه يعملان في نفس الخط"

فمثلا لا يطير الصاروخ أو المكوك الفضائي إلا بسرعة 11 كلم في الثانية لتحدي قوة جاذبية الأرض أي بسرعة 39600 كلم في الساعة.

فالجسم يبذل قوة لأنه يتفاعل مع جسم آخر. فالقوة التي يبذلها جسم (1) على جسم (2) لا بد أن تكون من نفس الحجم ولكن في اتجاه معاكس للقوة التي يبذلها الجسم 2 على الجسم 1 . على سبيل المثال، إذا قام شخص بالغ كبير بدفع طفل على زلاجة دفعا خفيفا، فبالإضافة إلى القوة التي يمنحها البالغ للطفل، فإن الطفل يمنح للبالغ قوة مساوية ولكن في اتجاه عكسي. ومع هذا، وحيث أن كتلة البالغ أكبر، فسوف تكون عجلة البالغ أقل.

ويورد ابن ملكا البغدادي في كتابه المعتبر : "أن الحلقة المتجاذبة بين المصارعين لكل واحد من المتجاذبين في جذبها قوة مقاومة لقوة الآخر. وليس إذا غلب أحدهما فجذبها نحوه يكون قد خلت من قوة جذب الآخر، بل تلك القوة موجودة مقهورة، ولولاها لما احتاج الآخر إلى كل ذلك الجذب".

ويورد فخر الدين الرازي نفس المعنى في كتابه المباحث المشرقية إذ يقول: "الحلقة التي يجذبها جاذبان متساويان حتى وقفت في الوسط، لا شك أن كل واحد منهما فعل فيها فعلا معوقا بفعل الآخر... ] ثم لا شك [ أن الذي فعله كل واحد منهما لو خلا عن المعارض لاقتضى انجذاب الحلقة إلى جانبه، فثبت وجود شيء لو خلا عن المعوق لاقتضى الدفع إلى جهة مخصوصة...".

ويقول ابن الهيثم في كتابه المناظر : "المتحرك إذا لقي في حركته مانعا يمانعه، وكانت القوة المحركة له باقية فيه عند لقائه الممانع، فإنه يرجع من حيث كان في الجهة التي منها تحرك، وتكون قوة حركته في الرجوع بحسب قوة الحركة التي كان تحرك بها الأول، وبحسب قوة الممانعة

قانون نيوتن الثاني (Motion Law) :

إذا أثرت قوة على جسم أكسبته عجلة تتناسب طرديا مع القوة المؤثرة ،و عكسيا مع كتلة الجسم.

قانون نيوتن الثالث (Action and Reaction):

لكل فعل ردة فعل يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه.

ملاحظات هامة:

- يلزم لتطبيق قانون نيوتن الثالث وجود جسمين على الأقل أحدهما مصدر قوة الفعل والآخر مصدر قوة رد الفعل.

- القانون الثالث لنيوتن قانون قوة وليس قانون حركة، فهو يحدد القوة المؤثرة على جسم ولا يحدد حالته الحركية.

- الفعل ورد الفعل قوتان تؤثران على جسمين مختلفين لذلك لا تحسب محصلتهما لان عملية حساب محصلة قوتين أو أكثر يتطلب تأثير هذه القوى على جسم واحد.

قوى التجاذب الكتلي :

تجذب الأرض الأجسام بقوة تتجه نحو مركزها(قوة وزن الجسم) ويجذب الجسم الذي تجذبه الأرض نحو مركزه كذلك.

قانون الجذب الكوني:

كل جسمين ماديين في الكون يتجاذبان بقوة يتناسب مقدارها طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيا مع مربع البعد بين مركزيهما.ويمكن حسابها من القانون التالي:

حيث أن G يسمى بثابت الجذب الكوني ويساوي:

مجال قوة التجاذب الكتلي:

و هي منطقة محيطة بالجسم المؤثر بقوة، حيث يظهر في هذه المنطقة أثر قوة الجذب الكتلي على أي جسم يوضع عندها.

و يمكن حساب مقدار مجال الجاذبية لأي جسم عند نقطة على النحو التالي:

حيث أن M:كتلة الجسم المولد للمجال أو الكوكب.

قوى الاحتكاك (Friction Forces)

من النشاط السابق يمكن أن نستنتج:

- يؤثر السطح الخشن بقوة الاحتكاك على الجسم الذي يستند عليه أثناء محاولة تحريك الجسم، وأثناء حركته على السطح.

- قوة الاحتكاك مماسية وتعاكس اتجاه حركة الجسم المتحرك.

- إذا كان الجسم ساكنا فإن مقدار قوة الاحتكاك يزداد بزيادة قوة الشد حتى يصل لقيمة وذلك عندما يصبح الجسم على وشك الحركة.و تسمى هذه القوة بقوة الاحتكاك السكوني.

إسحاق نيوتن

إسحاق ”نيوتن“ (بالإنجليزية: Isaac Newton‏) وينادي بالسير إسحاق نيوتن (4 يناير 1643- 31 مارس 1727) من رجال الجمعية الملكية كان فيزيائي إنجليزي وعالم رياضيات وعالم فلك وفيلسوف بعلم الطبيعة وكيمائي وعالم باللاهوت وواحدًا من أعظم الرجال تأثيرًا في تاريخ البشرية. ويعد كتابه كتاب الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية والذي نشر عام 1687 من أكثر الكتب تأثيرًا في تاريخ العلم واضعًا أساس لمعظم نظريات الميكانيكا الكلاسيكية. في هذا الكتاب، وصف “نيوتن” الجاذبية العامة وقوانين الحركة الثلاثة والتي سيطرت على النظرة العلمية إلى العالم المادي للقرون الثلاثة القادمة ووضح "نيوتن" أن حركة الأجسام على كوكب الأرض والتي لها أجرام سماوية تحكمها مجموعة القوانين الطبيعية نفسها عن طريق إثبات الاتساق بين قوانين "كبلر" الخاصة بالحركة الكوكبية ونظريته الخاصة بالجاذبية؛ ومن ثم إزالة الشكوك المتبقية التي ثارت حول نظرية مركزية الشمس مما أدى إلى تقديم الثورة العلمية. وفيما يتعلق بالميكانيكا، أعلن "نيوتن" مبادئ بقاء الطاقة الخاصة بكل من كمية الحركة وكمية الحركة الزاوية. وفي علم البصريات، اخترع "نيوتن" أول تلسكوب عاكس^[3] عملي. وكذلك أيضًا طور نظرية الألوان (لون) معتمدًا على ملاحظة أن المنشور يحلل الضوء الأبيض إلى العديد من الألوان التي تشكل الطيف المرئي. وبالإضافة إلى ذلك، صاغ قانون نيوتن للتبريد ودرس سرعة الصوت. وبالنسبة لعلم الرياضيات، يشارك "نيوتن" "جوتفريد لايبنتز" في شرف تطوير حساب التكامل والتفاضل. وكذلك أيضًا، أثبت النظرية ذات الحدين المعممة وطور ما يسمى بـ "طريقة نيوتن" الخاصة بتقريب الأصفار الموجودة بالدالة وساهم في دراسة متسلسلة القوى. تظل مكانة "نيوتن" الرفيعة بين العلماء في أعلى مرتبة الأمر الذي أثبته استطلاع رأي أجري عام 2005 فيما يتعلق بعلماء المجتمع الملكي البريطاني وكان السؤال الذي طرحه هذا الاستطلاع هو من كان له أعظم تأثير على تاريخ العلم "نيوتن" أم "ألبرت آينشتاين". وكانت نتيجة الاستطلاع هي أن "نيوتن" هو يعتبر الأكثر تأثيرًا.^[4] علاوةً على ذلك، كان "نيوتن" تقيًا للغاية (على الرغم من أنه لم يكن متفقًا مع الأعراف الدينية القائمة) ومنتجًا للعديد من الأعمال في تفسيرات الكتاب المقدس أكثر مما أنتجه في العلوم الطبيعية التي لم ينس العالم إسهاماته به حتى الآن.

حياته

ولد "إسحاق نيوتن" في 4 يناير عام 1643 (OS: 25 ديسمبر 1643) لم تكن إنجلترا وقت مولد "نيوتن" قد اتخذت التقويم الميلادي تقويمًا لها ولذلك فإن تاريخ ميلاده كان مسجلاً بعيد الميلاد 25 ديسمبر 1642. ولد "نيوتن" بعد وفاة والده بثلاثة أشهر. وكان "نيوتن" صغير الحجم حيث أنه ولد مبتسراً (خداج). وقد قالت والدته Hannah Ayscough على ما يدل على أنه كان صغير الحجم للغاية. عندما بلغ "نيوتن" من العمر ثلاثة أعوام، تزوجت والدته مرةً أخرى وذهبت لتعيش مع زوجها الجديد تاركةً ابنها برعاية والدتها Margery Ayscough. وقد كان "نيوتن" الصغير يكره زوج والدته وكان يحمل في قلبه بعض العداوة لوالدته بسبب زواجها من هذا الشخص الأمر الذي أظهره كتابه في قائمة الخطايا التي اُرتكبت حتى سن 19: "مهددًا والداتي وزوجها بحرقهما وحرق المنزل وهم به."

 إنجازات نيوتن في علم الرياضيات

يعتقد معظم المؤرخين العصريين أن "نيوتن" و"لايبنتز" قد طورا حساب التكامل والتفاضل في الكميات متناهية الصغر (infinitesimal) بشكل مستقل كلا مستخدمًا علاماته المميزة. ووفقاً لما ذكره فريق عمل "نيوتن"، إن "نيوتن" فكر في طريقته هذه قبل "لايبنتز" بأعوام ولكنه لم ينشر في الغالب أي شي عنها حتى عام 1693 ولم يعط وصفاً كاملاً لهذه الطريقة حتى عام 1704. وفي تلك الأثناء، بدأ "لايبنتز" في نشر وصف كامل لطرقه في عام 1684. وعلاوة على ذلك، فإن رموز "لايبنتز" وطريقته في حل معادلة خطية تفاضلية بمعاملات ثابتة تم تبنيها عالمياً في غرب قارة أوروبا ما عدا إنجلترا، حيث تبنتها الإمبراطورية البريطانية بعد عام1820. وفي حين أن مذكرات "لايبنتز" تبين تقدم الأفكار من المراحل الأولى وصولاً إلى المرحلة الأخيرة، فإن مذكرات "نيوتن" المعروفة كانت تحتوي فقط على المنتج النهائي. وادعى "نيوتن" أنه كان متردداً في نشر نظرياته الخاصة بحساب التفاضل والتكامل حيث أنه خشي أن يُسخر منه بسببها. وكان "لنيوتن" علاقة وثيقة للغاية مع عالم الرياضيات السويسري "نيكولاس فاتيو دي دويلير" والذي كان من البداية معجباً بنظرية الجاذبية لنيوتن. وفي عام 1691، خطط ديللر لإعداد نسخة جديدة من كتاب "نيوتن" الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ولكنه لم ينتهي أبداً من إعدادها. وعلى الرغم من ذلك، ففي عام 1693 تغيرت العلاقة بين "نيوتن"و"ديللر". وفي هذا الوقت، تبادل "ديللر" كذلك أيضاً العديد من الخطابات مع "لايبنتز".^[19] وبدءاً من عام 1699، اتهم أعضاء آخرون بالمجتمع الملكي (الذي كان "نيوتن" عضواً به) "لايبنتز" بالسرقة الفكرية لآراء الآخرين ونشب الخلاف الضاري في عام 1711. وأعلن مجتمع "نيوتن" الملكي في دراسة أن "نيوتن" هو المكتشف الحقيقي لهذه النظريات وأطلقوا على "لايبنتز" وصف المحتال. وبدأ التشكيك في صحة هذه الدراسة عندما اٌكتشف فيما بعد أن "نيوتن" نفسه قد كتب الملاحظات النهائية على دراسة لايبنتز. ومن هنا بدأت الخلافات المريرة الخاصة بحساب التفاضل والتكامل بين "نيوتن" و"لايبنتز" التي دمرت حياتهما حتى وفاة "لايبنتز" عام 1716.^[20] نسبت عمومًا إلى "نيوتن" النظرية ذات الحدين المعممة والصالحة لأي معامل أسي. وقد اكتشف معادلات "نيوتن" المتطابقة وطريقة نيوتن والمحنيات المستوية المكعبة المصنفة (متعددة الحدود للدرجة الثالثة في متغيرين) وقدم إسهامات جوهرية في نظرية الفروق المنتهية وكان أول من استخدم الأسس الكسرية وأول من استعمل الهندسة الإحداثية لاستنتاج حلول المعادلات الديفونتية. وقد قرب المجاميع الجزئية من المتسلسلة التوافقية عن طريق اللوغاريتمات (سبقت صيغ الجمع الخاصة بأويلر) وكان أول من استخدم متسلسلة القوى بثقة وكان أول من أعادها إلى أصلها مرة أخرى. وقد رشح نيوتن عام 1699 لتولي منصب أستاذ الرياضيات في جامعة كامبريدج (Lucasian Professor of Mathematics). وفي ذلك الوقت، كان من شروط الالتحاق بجامعة كامبريدج أو أكسفورد أن يكون المتقدم قساً إنجليكانيًا. وعلى الرغم من ذلك، كان من شروط الحصول على أعلى درجة أستاذية في علم الرياضيات والتي تمنحها جامعة كامبريدج ألا يكون للمتقدم أي نشاط كنسي، والسبب في هذا على الأرجح، هو أن يكون لديه متسع من الوقت يقضيه في رحاب العلم. وجادل "نيوتن" قائلاً أن هذا الأمر يتطلب إعفائه من الرسامة الكنسية اللازمة، وقد وافق تشارلز الثاني ملك إنجلترا على هذه الحجة، حيث كان إذنه بهذا الأمر ضرورياً. وبالتالي فقد تم تجنب الصراع بين آراء "نيوتن" الدينية وبين معتقدات الكنيسة الإنجليكانية.

 إنجازات نيوتن في علم البصريات

كان "نيوتن" يلقي محاضرات في علم البصريات منذ عام 1670 إلى عام 1672. وفي خلال هذه الفترة، كان يعكف على دراسة انكسار الضوء مثبتاً أن المنشور قد يحلل الضوء الأبيض إلى طيف من الألوان وأنه باستخدام عدسة ومنشور آخر يمكن إعادة الطيف متعدد الألوان إلى الضوء الأبيض.^[22][23]

وكذلك أيضًا، وضّح نيوتن أن الضوء الملون لا تتغير خصائصه عندما ينشق عنه شعاع ملون ويلمع على الأسطح المختلفة. وقد لاحظ "نيوتن" أنه بغض النظر عن انعكاس أو تفرق أو انتقال الضوء الملون، فإن لونه يظل ثابتاً دون تغير. ومن ثم فقد لاحظ أن اللون هو نتيجة تفاعل الأجسام مع الضوء الملون الساقط عليها وليس من الأجسام التي تولد اللون بنفسها. وقد عرف هذا بنظرية نيوتن للألوان.^[24] واستنتج "نيوتن" من هذا العمل أن عدسات أي تلسكوب كاسر قد تعاني من تشتت الضوء إلى ألوان (الزيغ اللوني)، وكدليل على هذا المفهوم قام نيوتن بعمل تلسكوب باستخدام مرآة كعدسة شيئية ليتجنب هذه المشكلة.^[25] وفي الواقع، إن بناء هذا التركيب - الذي يعد أول تلسكوب عاكس عملي ويعرف اليوم باسم تلسكوب نيوتن - ^[26] قد تضمن حل مشكلة مادة المرآة المناسبة أسلوب التشكيل. وصنع نيوتن مراياه من تركيب مخصوص من عاكس معدني يعكس الضوء بشكل كبير، باستخدام حلقات نيوتن كي يحكم على جودة المرايا بالنسبة للتلسكوب. وبحلول فبراير عام 1669 استطاع نيوتن أن يصنع جهازاً لا يسبب الزيع اللوني. وفي عام 1671، طلب المجتمع الملكي من "نيوتن" عرض تلسكوبه العاكس.^[27] وشجع اهتمام المجتمع الملكي نيوتن على نشر ملاحظاته في كتاب أسماه On Colour والذي قام بعد ذلك بنشره بالتفصيل في كتاب أسماه Opticks. وعندما انتقد "روبرت هوك" بعض أفكار نيوتن، تضايق نيوتن للغاية لدرجة أنه انسحب من المناظرة العامة. وظل الرجلان عدوين حتى وفاة "هوك". ^{[بحاجة لمصدر]}

حاول "نيوتن" أن يبرهن أن الضوء يتكون من الجسيمات التي كانت تنكسر عن طريق التسارع تجاه وسط كثيف ولكن كان عليه أن يربط بينهم وبين الأمواج حتى يشرح انحراف الضوء. (Opticks Bk. II, Props. XII-L). وبعد ذلك، فضل علماء الفيزياء تماماً وجهة النظر القائمة على الربط بين الضوء والأمواج على وجهة النظر القائلة بانحراف الضوء. واليوم، تشبه ميكانيكا الكم والفوتون وفكرة مثنوية موجة-جسيم في عصرنا الحالي بصورة بسيطة فهم "نيوتن" للضوء.

وفي كتاب Hypothesis of Light والذي نشر عام 1675 افترض نيوتن وجود الأثير الذي ينقل القوى بين الجسيمات. وأعادت علاقة "نيوتن" بالثيوصوفي "هنري مور" اهتمامه بالكيمياء القديمة. وقد استبدل "نيوتن" الأثير بالقوى الخفية معتمداً على أفكار سحر الكيمياء القديمة الخاصة بالتجاذب والتنافر بين الجسيمات. وقال "جون ماينارد كينز"- الذي نال حظاً كبيراً من كتابات "نيوتن" في علم الكيمياء القديمة- أن "نيوتن" لم يكن الأول في عصر العقل: فقد كان آخر السحرة."^[28] فلا يمكن فصل اهتمام "نيوتن" بالكيمياء القديمة عن إسهاماته التي قدمها في العلوم المختلفة.^[29][30] (وكان ذلك في وقت لم يكن هناك فرق واضح بين الكيمياء القديمة والعلم). فإذا لم يعتمد "نيوتن" على الفكرة السحرية القائمة على نظرية العمل عن بعد action at a distance عبر فراغ، لما طور نظريته الخاصة بالجاذبية. (انظر أيضاً أعمال إسحق نيوتن الخاصة بالسحر والتنجيم Isaac Newton's occult studies) وفي عام 1704، نشر "نيوتن" كتابه الذي أطلق عليه Opticks والذي شرح به نظرية الجسيمات الضوئية. فقد اعتبر أن الضوء يتكون من جسيمات دقيقة للغاية وأن المادة تتكون من جزئيات أكبر من جزئيات الضوء ووصل إلى هذه الفكرة عن طريقة عملية من عمليات التحول العنصري الكيميائي "أليست الأجسام الكبيرة والضوء قابلين للتحويل لبعضهم البعض... أليس ممكنًا أن تستمد هذه الأجسام المزيد من نشاطها من جسيمات الضوء التي تدخل في تركيبها؟"^[31] بالإضافة إلى ذلك، قام نيوتن بتركيب شكل بدائي لمولد كهرباء ساكنة يعمل عن طريق الاحتكاك، باستخدام كرة زجاجية. (Optics, 8th Query).

الميكانيكا والجاذبية

في عام 1677، عاد "نيوتن" إلى عمله في مجال الميكانيكا أي الجاذبية وتأثيرها على مسارات الكواكب مع الرجوع إلى قوانين كبلر الخاصة بالحركة الكوكبية واستشارة "هوك" و"فلامستيد" في هذا الموضوع. وقد نشر "نيوتن" نتائجه التي توصل إليها في De motu corporum in gyrum في عام 1684. وقد احتوت هذه النتائج على بدايات قوانين الحركة التي ستكون جزءًا من كتاب Principia. وقد نشر كتاب Philosophiae Naturalis Principia Mathematica المعروف اليوم باسم Principia في 5 يوليو 1687 بدعم وبمساعدة مادية من إدموند هالي. وقد وضع نيوتن في هذا الكتاب قوانين الحركة الكونية الثلاثة والتي لم يعدلها أحد من بعده لمدة تزيد عن مائتي سنة. وقد استخدم "نيوتن" الكلمة اللاتينية gravitas (الوزن) ليشير إلى التأثير الذي سيعرف فيما بعد باسم الجاذبية، وعرف قانون الجذب العام. وفي العمل نفسه، قدم "نيوتن" أول تقدير تحليلي معتمدًا على قانون بويل الخاص بسرعة الصوت في الهواء. إن مبدأ "نيوتن" الخاصة بالقوى الخفية القادرة على العمل عبر مسافات كبيرة للغاية عرضته للنقد بسبب تقديمه ظواهر خفية صعبة التصور في العلم.^[32] وبفضل كتاب Principia أصبح نيوتن معروفًا عالميًا.^[33][34] وقد اكتسب سلسلة من المعجبين من بينهم عالم الرياضيات السويسري "نيكولاس فاتيو دي دويلير" الذي ارتبط معه "نيوتن" بعلاقة قوية دامت حتى عام 1693 والتي انتهت فجأة في الوقت نفسه الذي عانى فيه "نيوتن" من انهيار عصبي.^[35]

المراحل الأخيرة من حياة نيوتن

كتب "نيوتن" في الستينيات عددًا من المقالات الدينية التي تناولت تفسير الكتاب المقدس تفسيرًا حرفيًا.

وربما يكون رأي "هنري مور" فيما يتعلق بالكون ورفضه لثنائية ديكارت قد أثر على أفكار "نيوتن" الدينية. ولم تنشر المخطوطة التي أرسلها "نيوتن" إلى "جون لوك" والتي كانت تشكك في وجود الثالوث الأقدس. وقد نشرت أعماله الأخيرة – بعد وفاته مثل The Chronology of Ancient Kingdoms Amended الذي نشر عام 1728، وObservations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John والذي نشر عام 1733. – وكذلك أيضًا، كرس "نيوتن" وقتًا كبيرًا من حياته في دراسة الكيمياء القديمة. (انظر المذكور أعلاه). كذلك أيضًا، كان "نيوتن"عضوًا بالبرلمان الإنجليزي من عام 1689 إلى عام 1690 وكذلك أيضًا كان عضوًا بالبرلمان عام 1701 ولكن وفقًا لبعض الروايات كانت ملاحظاته الوحيدة تتعلق بالشكاوى من برودة الغرفة وطلب غلق النافذة.

انتقل "نيوتن" إلى لندن ليتولى منصب القيّم على دار سك العملة الملكية في عام 1696 وقد حصل على هذا المنصب بتوصية من تشارلز مونتاجو الإيرل الأول لمدينة هاليفاكس والذي أصبح بعد ذلك وزير المالية البريطانية. تولى "نيوتن" مسؤولية إعادة سك عملة إنجلترا مرًة ثانية، وأثار "نيوتن" غضب مستر "لوكاس" بتدخله في مهامه (وحصل على وظيفة نائب مراقب الحسابات والنفقات فرع تشيستر المؤقت "لأدموند هالي"). وأصبح نيوتن رئيس دار سك العملة الإنجليزية الأشهر _ إذا صح التعبير- بعد وفاة لوكاس في عام 1699، وقد احتفظ نيوتن بهذا المنصب حتى وفاته. وكان المقصود من تلك التعينات أن تكون بمثابة وظيفة عاطلة ولكن "نيوتن" أخذ تلك الوظائف بجدية واستقال من مهامه التي كان يقوم بها بجامعة كامبريدج عام 1701 ومارس سلطته لإعادة تشكيل العملة ومعاقبة النهابين ومزوري العملة. وبصفته رئيس دار سك العملة في عام 1717 في قانون الملكة آن، قام نيوتن عن غير قصد بنقل قيمة الجنيه الاسترليني من قاعدة الفضة إلى قاعدة الذهب عن طريق وضع علاقة نظام المعدنين بين العملات الذهبية والبنس الفضي لصالح الذهب. وهذا أدى إلى صهر العملات الفضية الإسترلينية وشحنها خارج بريطانيا. وأصبح "نيوتن" رئيس المجتمع الملكي عام 1703 وعُين مساعدًا بأكاديمية العلوم الفرنسية. وكون "نيوتن" عداوة مع جون فلامستيد الفلكي الملكي حيث قام بنشر كتاب جون فلامستيد Historia Coelestis Britannica قبل موعد نشره وهو الكتاب الذي استخدمه "نيوتن" في دراساته.^[10][38] في أبريل عام 1705، قامت الملكة آن بإطلاق لقب فارس على نيوتن أثناء الزيارة التي قامت بها إلى كلية ترينتي بجامعة كامبريدج. ومن المحتمل أن تكون الدوافع وراء رفع "نيوتن" إلى مرتبة الفارس راجعة لاعتبارات سياسية مرتبطة بالانتخابات البرلمانية في مايو 1705 وليس تقديرًا للأعمال التي قام بها "نيوتن" في المجال العلمي أو لخدماته التي قدمها عندما عمل رئيسًا لدار سك العملة.^[39][40][41] توفى "نيوتن" في لندن في 31 مارس عام 1727 ([[الطريقة القديمة والطريقة الحديثة لكتابة التواريخ|OS]]: 20/ مارس 1726) ^[5] وكانت بنت أخته غير الشقيقة، كاثرين بارتون كوندويت ^[42][43] بمثابة مضيفته فيما يتعلق بالشؤون الاجتماعية بمنزله بشارع جيرمين بلندن، وقد كان "نيوتن" بمثابة "خالها المحب لها للغاية"^[44] وذلك وفقًا للخطاب الذي كتبه لها عندما كانت تتعافى من الجدري. وقام "نيوتن"- الذي لم يكن له أولاد- بنقل ملكية معظم ممتلكاته إلى أقاربه في أيامه الأخيرة وتوفى دون ترك وصية. وبعد وفاة "نيوتن"، اكتشف وجود كمية كبيرة من الزئبق بجسده وربما يرجع ذلك إلى مساعيه الكيميائية. وقد يفسر التسمم بالزئبق غرابة أطوار "نيوتن" بالمرحلة الأخيرة من حياته.^[45]

ألبرت أينشتاين

ألبرت أينشتاين (بالألمانية: Albert Einstein) ‏ (14 مارس 1879 – 18 أبريل 1955)، عالم في الفيزياء النظرية. ولد في ألمانيا، لأبوين يهوديين، وحصل على الجنسيتين السويسرية والأمريكية. يشتهر أينشتاين بأنه واضع النظرية النسبية الخاصة والنظرية النسبية العامة الشهيرتين اللتان حققتا له شهرة إعلامية منقطعة النظير بين جميع الفيزيائيين، حاز في العام 1921 على جائزة نوبل في الفيزياء. بعد تأسيس دولة إسرائيل عرض على أينشتاين تولي منصب رئيس الدولة في إسرائيل لكنه رفض مفضلا عدم الانخراط في السياسة وقدم عرضا من عدة نقاط للتعايش بين العرب واليهود في فلسطين. والوثيقة التي أرسلها أينشتاين تدل أنه كان بعيدا تماما عن معرفة الأمور السياسية وتعقيداتها وبعيد عن أي معرفة بالأفكار الصهيونية التي تقوم عليها إسرائيل.

حياته

وُلد ألبرت أينشتاين في مدينة أُولم الألمانية في 14مارس 1879 وأمضى سِن يفاعته في ميونخ. كان أبوه "هيرمان أينشتاين" يعمل في بيع الرّيش المستخدم في صناعة الوسائد، وعملت أمّه "ني بولين كوخ" معه في إدارة ورشةٍ صغيرةٍ لتصنيع الأدوات الكهربائية بعد تخلّيه عن مهنة بيع الرّيش. تأخر أينشتاين الطفل في النطق حتى الثالثة من عمره، لكنه أبدى شغفا كبيراً بالطبيعة، ومقدرةً على إدراك المفاهيم الرياضية الصعبة، وقد درس وحده الهندسة الإقليدية، وعلى الرغم من انتمائه لليهودية، فقد دخل أينشتاين مدرسة إعدادية كاثوليكية وتلقّى دروساً في العزف على آلة الكمان ولكن أينشتاين رفض فكرة الإله الشخصي والأديان بشكل كامل ورسائله الخاصة تبين أنه يؤمن بإله سبينوزا وهي الطبيعة. وفي الخامسة من عمره أعطاه أبوه بوصلة، وقد أدرك أينشتاين آنذاك أن ثمّة قوةً في الفضاء تقوم بالتأثير على إبرة البوصلة وتقوم بتحريكها. وقد كان يعاني من صعوبة في الاستيعاب، وربما كان مردُّ ذلك إلى خجله في طفولته. ويشاع أن أينشتاين الطفل قد رسب في مادة الرياضيات فيما بعد، إلا أن المرجح أن التعديل في تقييم درجات التلاميذ آنذاك أثار أن الطفل أينشتاين قد تأخّر ورسب في مادة الرياضيات. وتبنَّى اثنان من أعمام أينشتاين رعايته ودعم اهتمام هذا الطفل بالعلم بشكل عام فزوداه بكتبٍ تتعلق بالعلوم والرياضيات. بعد تكرر خسائر الورشة التي أنشأها والداه في عام 1894، انتقلت عائلته إلى مدينة بافيا في إيطاليا، وأستغل أينشتاين الابن الفرصة السانحة للانسحاب من المدرسة في ميونخ التي كره فيها النظام الصارم والروح الخانقة. وأمضى بعدها أينشتاين سنةً مع والديه في مدينة ميلانو حتى تبين أن من الواجب عليه تحديد طريقه في الحياة فأنهى دراسته الثانوية في مدينة آروا السويسرية، وتقدَّم بعدها إلى امتحانات المعهد الإتحادي السويسري للتقنية في زيورخ عام 1895، وقد أحب أينشتاين طرق التدريس فيه، وكان كثيراً مايقتطع من وقته ليدرس الفيزياء بمفرده، أو ليعزف على كمانه، إلى أن اجتاز الامتحانات وتخرَّج في عام 1900، لكن مُدرِّسيه لم يُرشِّحوه للدخول إلى الجامعة.

عمله

معظم ما أخذه أينشتاين في نظريته النسبية الخاصة والعامة كان من العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن. جرأة أينشتاين في شبابه حالت بينه وبين الحصول على عمل مناسبٍ في سلك التدريس، لكن وبمساعدة والد أحد زملاء مقاعد الدراسة حصل على وظيفة فاحص (مُختبِر) في مكتب تسجيل براءة الاختراعات السويسري في عام 1902. تزوج أينشتاين من صديقته "ميلِفا" في 6 كانون الثاني (يناير) 1903 ورُزق بابن حمل اسم "هانز" في 14 من أيار (مايو) عام 1904، وفي هذه الأثناء أصبح عمل أينشتاين في مكتب التسجيل السويسري دائماً، وقام بالتحضير لرسالة الدكتوراه في نفس الفترة، وتمكن من الحصول على شهادة الدكتوراه في عام 1905 من جامعة زيورخ، وكان موضوع الرسالة يدور حول أبعاد الجزيئات، وفي العام نفسه كتب أينشتاين 4 مقالاتٍ علميةٍ دون الرجوع للكثير من المراجع العلمية أو التشاور مع زملائه الأكاديميين، وتعتبر هذه المقالات العلمية اللبنة الأولى للفيزياء الحديثة التي نعرفها اليوم. درس أينشتاين في الورقة الأولى مايُعرف باسم الحركة البراونية، فقدم العديد من التنبُّؤات حول حركة الجسيمات الموزعة بصورةٍ عشوائية في السائل. عرف أينشتاين "بأبي النسبية"، تلك النظرية التي هزت العالم من الجانب العلمي، إلا أن جائزة نوبل مُنحت له في مجال آخر (المفعول الكهرضوئي) وهو ما كان موضوع الورقة الثانية.

النظرية النسبية الخاصة

ورقة أينشتاين العلمية الثالثة كانت عن "النظرية النسبية الخاصة"، فتناولت الورقة الزمان، والمكان، والكتلة، والطاقة، وأسهمت نظرية أينشتاين بإزالة الغموض الذي نجم عن التجربة الشهيرة التي أجراها الأمريكيان الفيزيائي "ألبرت ميكلسون والكيميائي إدوارد مورلي" أواخر القرن التاسع عشر في عام 1887، فقد أثبت أينشتاين أن موجات الضوء تستطيع أن تنتشر في الخلاء دون الحاجة لوجود وسط أو مجال، على خلاف الموجات الأخرى المعروفة التي تحتاج إلى وسط تنتشر فيه كالهواء أو الماء وأن سرعة الضوء هي سرعة ثابتة وليست نسبية مع حركة المراقب (الملاحظ)، تجدر الإشارة إلى أن نظرية أينشتاين تلك تناقضت بشكل كلّي مع استنتاجات "إسحاق نيوتن". جاءت تسمية النظرية بالخاصة للتفريق بينها وبين نظرية أينشتاين اللاحقة التي سُمِّيت بالنسبية العامة.

. منتصف حياته

في العام 1906 ترقى أينشتاين في السلم الوظيفي من مرتبة فاحص فني مختبر أول إلى مرتبة فاحص فني من الدرجة الثانية، وفي العام 1908 مُنح إجازةً لإلقاء الدروس والمحاضرات من "بيرن" في سويسرا، ووُلد الطفل الثاني لأينشتاين الذي سُمِّي "إدوارد" في 28 تموز (يوليو) 1910، وطلّق أينشتاين بعدها زوجته ميلِفا في 14 شباط (فبراير) 1919 وتزوج بعدها من ابنة عمه "ايلسا لوينثال" التي تكبره بثلاث سنوات في 2 حزيران (يونيو) 1919. لايعلم أحد حتى هذه الساعة شيئاً عن مصير طفلة أينشتاين الأولى غير الشرعية من زوجته ميلِفا إذ يعتقد البعض أنها ماتت في فترة الرضاعة، ويعتقد البعض الآخر أن والديها أعطياها لمن لا أولاد له للتبني، أمّا بالنسبة لأولاد أينشتاين، فقد أُصيب أحدهما بمرض انفصام الشخصية ومات فيما بعد في المصح العقلي الذي تولى علاجه ورعايته. أمّا الابن الثاني، فقد انتقل لولاية كاليفورنيا الأمريكية للعيش فيها ومن ثم أصبح استاذاً (دكتور) في الجامعة، وكانت اتصالاته مع والده محدودةً جداً.

في العام 1914 وقبيل الحرب العالمية الأولى، استقر أينشتاين في مدينة "برلين" الألمانية، ولم يكن أينشتاين من دعاة الحرب ولكنه كان ألمانيا من أصل يهودي، مماتسبب بشعور القوميين الألمان بالضيق تجاه هذا الرجل، وتأجج هذا الامتعاض لأينشتاين من قبل القوميين الألمان عندما أصبح أينشتاين معروفاً على المستوى العالمي بعدما خرجت مجلة "التايم" الأمريكية في 7 تشرين الثاني (نوفمبر) 1919 بمقالٍ يؤكد صحة نظرية أينشتاين المتعلقة بالجاذبية.

وفاته

وفي العام 1955، توفي أينشتاين، وحُرق جثمانه في مدينة "ترينتون" في ولاية "نيو جيرسي" في 18 نيسان (أبريل) 1955 ونُثر رماد الجثمان في مكان غير معلوم، وحُفظ دماغ العالم أينشتاين في جرّة عند الطبيب الشرعي "توماس هارفي" الذي قام بتشريح جثته بعد موته. وقد أوصى أينشتاين أن تحفظ مسوداته ومراسلاته في الجامعة العبرية في القدس، وأن تنقل حقوق استخدام اسمه وصورته إلى هذه الجامعة.

جاليليو جاليلي.

جاليليو جاليلي ،(15 فبراير 1564 - 8 يناير 1642)،(بالإنجليزية: Galileo Galilei‏) عالِم فلكي وفيلسوف وفيزيائي إيطالي، ولد في بيزا في إيطاليا. أبوه هو فينسينزو جاليلي وأمه هي جوليا دي كوزيمو أماناتي وأنجب من مارينا جامبا ثلاثة أطفال دون زواج هم فيرجينا (لقبت بعد ذلك بالأخت ماريا) ولدت عام 1600 وماتت عام 1634، فينسنزو ولد عام 1606 ومات عام 1646، ليفيا (ولقبت بعد ذلك بالأخت أركنجيلا) ولدت عام 1601 وماتت عام 1649. نشر نظرية كوبرنيكوس ودافع عنها بقوة على أسس فيزيائية، فقام أولا بإثبات خطأ نظرية أرسطو حول الحركة، وقام بذلك عن طريق الملاحظة والتجربة.

حياته وإنجازاته

كان ماهرا في الرياضيات والموسيقى، لكنه كان رقيق الحال، لذلك اعتزم ألا يعمل ابنه في أي عمل من الأعمال التي لا تكسب صاحبها مالا، ومن ثم أرسله إلى جامعة بيزا لدراسة الطب. ووصل جاليليو وهو ما يزال طالبا لتحقيق أول مكتشفاته عندما أثبت أنه لاعلاقة بين حركات الخطار (البندول) وبين المسافة التي يقطعها في تأرجحه، سواء طالت المسافة أو قصرت. واهتم بعد ذلك بدراسة الهندسة إلى جانب الطب، وبرع فيها حتى بدأ يلقي المحاضرات على الطلاب بعد ثلاث سنوات فقط. وفي ذلك الوقت كان العلماء يظنون أنه لو ألقي من ارتفاع ما بجسمين مختلفي الوزن فإن الجسم الأثقل وزنا يصل إلى الأرض قبل الآخر. لكن جاليليو أثبت بالنظرية الرياضية خطأ هذا الاعتقاد، ثم اعتلى برج بيزا وألقى بجسمين مختلفي الوزن فاصطدما بالأرض معا في نفس اللحظة. وأوضح أيضا خطأ عدة نظريات رياضية أخرى. وانتقل جاليليو بعد ذلك إلى مدينة بادوفا بجمهورية البندقية وفي جامعتها بدأ يلقي محاضراته في الرياضيات، وكان في هذا الوقت قد نال نصيبه من الشهرة. وفي بادوا اخترع أول محرار (ترمومتر) هندسي.

كان ممن اتبع طرق التجريبية في البحوث العلمية. وبحث في الحركة النسبية، وقوانين سقوط الأجسام، وحركة الجسم على المستوى المائل والحركة عند رمي شيء في زاوية مع الأفق واستخدام البندول في قياس الزمن.

في سنة 1609 بدأ جاليليو يصنع منظاراً بوضع عدستين في طرفي إنبوبة من الرصاص، وكان أفضل بكثير من الذي صنعه ليبرشي. بعد ذلك انكب جاليليو على منظاره يحسن من صناعته، وراح يبيع ماينتج منه بيديه، وصنع المئات وأرسلها إلى مختلف بلاد أوروبا، وكان لنجاحه صداه في جمهورية البندقية، ففي تلك الأيام كان كل فرد يعتقد أن الأرض مركز الكون، وأن الشمس وغيرها من الكواكب تدور حولها، وكان الطريق اللبني يعتبر حزمة من الضوء في السماء، وأن القمر مسطح الشكل. ولكن عندما نظر جاليليو من خلال عدسات منظاره لم يجد شيئا من هذا كله صحيحا، فقد رأى أن في القمر مرتفعات، وأن الشمس تنتقل على محاورها، وأن كوكب المشتري له أقمار، مثلها مثل القمر الذي يدور حول الأرض، ورأى أن الطريق اللبني ليس مجرد سحابة من الضوء إنما هو يتكون من عدد لا حصر له من النجوم المنفصلة والسديم.

وكتب كتابا تحدث فيه عن ملاحظاته ونظرياته، وقال أنها تثبت الأرض كوكب صغير يدور حول الشمس مع غيره من الكواكب، وشكا بعض أعدائه إلى سلطات الكنيسة الكاثوليكية بأن بعض بيانات جاليليو تتعارض مع أفكار وتقارير الكتاب المقدس، وذهب جاليليو إلى روما للدفاع عن نفسه وتمكن بمهارته من الإفلات من العقاب لكنه انصاع لأمر الكنيسة بعدم العودة إلى كتابة هذه الأفكار مرة أخرى، وظل ملتزما بوعده إلى حين، لكنه كتب بعد ذلك في كتاب آخر بعد ست عشرة سنة نفس الأفكار، وأضاف أنها لا تتعارض مع شيء مما في الكتاب المقدس. وفي هذه المرة أرغمته الكنيسة على أن يقرر علانية أن الأرض لاتتحرك على الإطلاق وأنها ثابتة كما يقول علماء عصره. ولم يهتم جاليليو لهذا التقرير العلني.

التدريس في جامعة بيزا 1589–1592

حصل جاليليو على إجازة التدريس في جامعة بيزا عام 1589 لتدريس الرياضيات. ولم يكن دخله من هذه الوظيفة كبير إلا أنه كان يقوم ييناء أجهزة وبيعها. كما أخترع ترمومترب ولكنه لم يكن ترمومترا دقيقا، ودرس حركة البندول واتضح له أن دورة البندول لا تعتمد على وزنه ولا على مقدار إزاحته عن موقع الاستقرار وإنما تعتمد على طول البندول. وشغلته تلك المسألة طوال حياته وكان يقكر طويلا، كيف يستغل تلك الحركة البندولية لأختراع ساعة تقيس الزمن.

ثم بدأ في دراسة حركة السقوط الحر من عى برج بيزا المائل مع اعتبار استنتاجاته من حركة البندول. وقام بعدة تجارب على البرج المائل حيث يشكل له معملا مائلا وكان يختبر سرعة انزلاق كرات من مواد مختلفة. تلك التجارب والملاحظات أوصلته إلى تعيين سرعات تلك الكرات المنحدرة ببطء على منضدة، وتوصل بالتالي إلى دراسة التسريع وتبين له أن التسريع والسرعة شيئان مختلفان، وصاغ السرعة والعجلة صياغة رياضية لأو مرة. وتفتح عقل جاليليو جاليلي على الفيزياء وأن الطبيعة تجري طبقا لقوانين يمكن صياغتها رياضيا، وكتب في كتابه المسمى "ساجياتوري" عام 1623 :

" توجد الفلسفة في هذا الكتاب الكبير، كتاب الكون، وهو مفتوح لنا باستمرار. ولكن لا يمكننا فهم الكتاب إذا لم نعرف اللغة التي كتب بها ولم نحاول تعلم الحروف المستخدمة في كتابته. إنه مكتوب بلغة الرياضيات ولغتها هي الدوائر، والمثلثات وأشكال أخرى هندسية، وبدونها فلا يستطيع الإنسان فهم حتى كلمة واحدة من الطبيعة والكون، وبدونها يضل الإنسان في دهليز كبير مظلم."

أما ن تجارب قام بها جاييو بإسقاط أشياء من على برج بيزا إلى أسفل فقد ذكر ذلك تلميذه فينسينسو فيفياني. إلا أن مخطوطات جاليليو لم تذكر شيئا عنها، وربما يعود ذلك إلى عدم وجود ساعات في ذلك الوقت للقيام بقياسات دقيقة. ويذكر المؤرخون أن مناقشة تجربة البرج الشهيرة عن جاليليو الخاصة بسقوط الريشة والحجر من على البرج إنما تعد كتجربة عقلية تفكيرية، ذكرها جاليليو في كتابه الأساسي "ديالوجو " بالتفصيل.

قام جاليليو جاليلي بتسجيل نتائج اختباراته في كتاب بخط يده يسمى De motu antiquiora الذي طبع بعد ذلك عام 1890. وكان فيه هجوما حادا على أرسطو الشيئ الذي أزعج زملائه المتحفظين في هيئة التدريس بجامعة بيزا، الشيئ الذي أدى إلى إخلاء طرفه من الجامعة عام 1592، واشتدت حالته المالية سوءا وعلى الأخص إذ توفي والده قبل ذلك عام 1591.

محاكمته عام 1616

كان جاليليو يدافع عن نموذج كوبرنسكوس بخصوص أن الشمس ثابتة والأرض والكواكب تتحرك حولها، كان كوبرنيكوس قد نشر هذا الكتاب عام 1543. واستاء قساوسة الفاتيكان لأن ذلك مجالف لما جاء في الإنجيل بأن الأرض ثابتة. وكان اعتقاد رجال الكنيسة آنذاك بال، الأرض هي الثابتة وأن الشمس والكواكب تتحرك حولها. فكان رجال الكنيسة يتهمون جاليليو بالخروج عن تعاليم الإنجيل. ومن نحو 1612 كان جاليليو يدافع على صحة ما جاء في كتاب كوبرنيكوس.

أصدر القسيس باولو أنتونيو فوسكاريني عام 1615 كتابا أراد أن يثبت به عدم صحة الاستنتاجات الفلكية لكوبرنيكوس وأنها لا تتطابق مع ما جاء في الإنجيل. وبناءا على ذلك انشأت السلطات البابوية لجنة استقصاء الحقائق بعد تمهيد من الماردينال روبرت بيلارمين. وفي عام 1616 منع كتاب فوسكاريني من التداول. كذلك منعت عدة مخطوطات عن الاستنتاجات الفلكية لكوبرنيكوس وأخرى ليوهانيس كبلر. إلا أن كتاب كوبرنيكوس الأصلى De Revolutionibus Orbium Coelestium الذي نشر عام 1543 لم تمنعه الكنيسة وإنما منع من التداول، وحفط حتى عام 1822 في مكتبة الفاتيكان، على أساس أن نموذج الحسابات التي تنادي بأن الشمس هي مركز المجموعة الشمسة وليست الأرض خاطئة.

ولم يكن جاليليو طرفا في ذلك النزاع، وتركه رجال الكنيسة بسبب صداقته مع الكاردينال مافيو بالرباريني الذي أصبح فيما بعد البابا "أوربان الثامن". فتكاتف خصومه وكتب بيلارمين خطابا بأن لا يتمسك جاليليو بالدفاع عن نموذج كوبرنيكوس كحقيقة وإنما في إطار أنها مجرد افتراض، وحذره من العواقب. واشتكوا جاليليو أمام البابا وضغطوا عليه لمحاكمته. وظهر خطاب بيلارمين عام 1632/ 1633 إثناء محاكمة جاليليو كدليل على عدم طاعته. ويقال أن هذا الخطاب ظهر أمام المحاكمة في صيغتين واحتفظتا في أوراق القضية واحدة منهما بالتوقيع الصحيح. ولذلك يعتقد بعض المؤرخون في القرن 19 و20 أن المحكمة أصدرت حكمها آنذاك في عام 1632 بإدانة جاليليو على أساس خطاب مزور.

ومع فقد جاليليو لمن يحميه ويدافع عنه في روما فحكمت عليه المحكمة عام 1633 بأنه يعترض على ما جاء في الإنجيل، وينقسم الحكم إلى ثلاثة أقسام:

• اتهام غاليليو بالاشتباه بالهرطقة.^[2]

• حكم عليه بالسجن لإرضاء خصومه الثائرين.^[3] وفي اليوم التالي خف الحكم إلى الإقامة الجبرية.

• منعه من مناقشة تلك الموضوعات، وأعلنت المحكمة بأن كتاباته ممنوعة.^[4]

منذ ذلك اعتكف جاليليو جاليلي في بيته وأمضى به بقية حياتهالحين وحافظ جاليليو على عدم نقاش نظام كوبرنيكوس علنا. واهتم في عمله بدراسة حركة أقمار المشتري واتخاذها كأداة لقياس الزمن من أجل حل مشكلة خطوط الطول، ولكنه لم ينجح في تفسيرها. ثم حول تلسكوب إلى ميكروسكوب، وكان يراقب الأشياء بالمجهر مجرد مراقبة ولكن من غير اهتمام حقيقي.

في تلك الأثناء كتب جاليليو كتابا بعنوان "علمان جديدان". وفيه كتب عن الكينماتيكا وهي علم حركة الغازات، و"صلابة المادة " الذي مدحه أينشتاين كثيرا. ^[5] وسمي جاليليو جاليلي "أبو العلم الحديث". وأصابه العمى 1638 وكان يعاني من فتق مؤلم واأرق، فكان يسمح له بالسفر إلى فلورنس للعلاج. ^[6][7]

اعتراف الكنيسة الكاثوليكية بخطئها

في عام 1939 قام البابا بيوس الثاني عشر بعد أشهر قليلة من رسامته لمنصب البابوية بوصف جاليليو "أكثر أبطال البحوث شجاعة... لم يخش من العقبات والمخاطر ولا حتى من الموت" وفي 15 أكتوبر، قام الكاردينال راتزنجر (والذي أصبح لاحقا البابا بندكتيوس السادس عشر) في خطاب لجامعة لا سابينزا بوصف جاليليو "بحالة عرضية التي سمحت لنا ان نرى مدى عمق الشك بالذات في علوم وتكنولوجيا العصر الحديث.

وفي عام 1992 قام البابا يوحنا بولس الثاني بالتعبير عن الندم تجاه الطريقة التي ووجهت بها اعماله. واعلن اعتراف بالاخطاء التي ارتكبتها الكنيسة الكاثوليكية.^[8][9]

وفي مارس 2008 قام الفاتيكان باتمام تصحيح أخطائه تجاه جاليليو بوضع تمثال له داخل جدران الفاتيكان.^[10] وفي ديسمبر من العام نفسه اشاد البابا بندكتيوس السادس عشر بمساهماته في علم الفلك أثناء احتفالات الذكرى ال400 لأول تليسكوب لجاليليو.^[11]

تأثيره على العلم الحديث

يقول ستيفن هوكنغ أن مولد العلم الحديث ربما يرجع إلى جاليليو عن أي شخص آخر. ^[12] وقد سماه اينشتاين " أبا العلم الحديث "، نظرا لإنجازاته العلمية من جهة ومن جهة أخرى أنه تمسك باقتناعه العلمي ولم يحيد عن هذا الاقتناع ووقف صامدا أمام الاتهامات الموجهة إليه، حتى أن وصل به الاقتناع إلى مخاطر محاكمته أمام محكمة الفاتيكن. ^[13]

وقد قادت اكتشافات وجاليليو الفلكية وفحصه لنظرية كوبرنيكوس إلى تخليده كإنسان حيث اكتشف أربعة أقمار المشتري وهم القمر إيو والقمر أوروبا والقمر جاناميد والقمر كاليستو وهذه الأربعة تسمي أقمار جاليليو.^[14]

كما تسمى بعض الأجهزة العلمية باسمه مثل مركبة جاليليو الفضائية وهي أول قمر صناعي يدور حول المشتري كما يوجد نظام أقمار صناعية "جاليليو " للملاحة ومعرفة التموضع على الأرض. كما أن التحويل الرياضي بين أنظمة القصور الذاتي المختلفة في الميكانيكا التقليدية تسمى تحويلات جاليليو. كما توجد وحدة Gal والتي تسمى بالكامل جاليليو لتعبر عن التسريع في الميكانيكا إ إلا أنها لا تنتمي إلى النظام الدولي للوحدات.

وقد اطلقت الأمم المتحدة عام 2009 حيث العام العالمي للفلك حيث ناسب ذلك العام مرور أربعة قرون على الاكتشاف الأول بالتلسكب لجاليليو.^[15] وشكل العام العالمي للفلك 2009 احتفالا عالميا للفلك ومدى تأثيرها في المجتمع والثقافة، تحفز على اكتساب العلوم على مستوى العالم وليس في إطار اعلم الفلك وحده ولكن لكل العلوم، وبصفة خاصة تشجيع النشأ على الاهتمام بالبحث والغعلوم.

رد اعتبار جاليليو جاليلي

أدت محاكمة جاليليو جاليلي أمام محكمة الفاتيكان إلى مناقشات طويلة عبر التاريخ وكتب عنها مختلف الكتاب، ومنها مناقشة للأديب الألماني الحديث "برتولد بريشت" في كتابه "حياة جاليليو".

في عام 1741 صدر تصريح من البابا بنديكت الرابع عشر بطباعة كل كتب جاليليو. وفي عهد البابا بيوس السابع عام 1822 أصدر تصريح بطباعة كتاب عن النظام الشمسي لكوبرنيكوس وأنه يمثل الواقع الطبيعي.

وفي عام 1979 فوّض البابا "يوهانز باول الثاني " الأكاديمية العلمية الباباوية القيام بمراجعة وتحليل لعوارض أحداث وشبهات في قضية جاليليو جاليلي. ^[16] وفي 31 أكتوبر عام 1992 قدمت الهيئة العلمية بتقريرها إلى البابا يوهانز باول الثاني، الذي قام على أساسه بإلقاء خطبة، يتكرر نشرها مختصرة على أنها اعتذار من الفاتيكان على ما جري لجاليليو جاليلي أثناء محاكمته أمام الفاتيكان عام 1623. ^[17] ولكن ما كان يهم البابا في ذلك إنما هو إزالة سوء التفاهم "المتبادل " بين العلم والكنيسة. وأعاد الفاتيكان في 2 نوفمبر 1992 لجاليليو كرامته براءته رسميا، وتقرر عمل تمثال له فيها. ^[18].

وفي نوفمبر 2008 تراجع الفاتيكان من جديد عن الحكم الذي كان قد صدر ضده من محكمة البابا عام 1632. ولم يوقع البابا أوربان الثامن على الحكم الصادر من الفاتيكان آنذاك ضد جاليليو، فلم يكن البابا والكاردينالات مؤيدين جميعا للحكم. ^[19].

نهايته

ظل جاليليو منفيا في منزله حتى وافته المنية في 8 يونيو 1642، وتم دفن جثمانه في فلورانسا. وقدمت الكنيسة اعتذارا لجاليليو عام 1983