داستان آونگ

[parisa]

داستان آونگ

​

درون كلیسای جامع پیزا، ایتالیا، در بامداد یكی از یكشنبه‌های سال 1581، جماعت زانو بر زمین به نیایش مشغول بودند. كلمات آن‌ها كه زیرلبی و نجواگونه ادا می‌شد، تنها اصواتی بود كه در آن تالار مرتفع و آراسته به زینت‌های فراوان شنیده می‌شد. فضای تالار تاریك بود چرا كه از سرزدن خورشید اندك زمانی بیش نمی‌گذشت. فقط اندكی روشنایی روز از پنجره‌های باریك می‌گذشت و بر سرهای خمیده‌ی نمازگزاران می‌تابید
​

راهبی این سو و آن سو می‌رفت و در سكوت، شمع‌ها را می‌افروخت. با تماس هر فتیله با شلعه‌ی مشعل وی، شعله‌ی دیگری سر می‌كشید و نقش‌هایی لرزان بر دیوارهای تاریك می‌افتاد. راهب، وقتی به جار بزرگی كه از سقف قاببند آویخته بود، نزدیك شد، دست دراز كرد و آن را با دیرك بلندی به سوی خود كشید. همین كه چراغ را افروخت، آن را رها كرد و جار حركت نوسانی آزادانه‌ای را به جلو و عقب آغاز كرد كه تابندگی آن بر كف سنگ‌فرش مانند آفتابی زودگذر دامن می‌كشید​

مرد جوانی با موهای سرخ‌رنگ و چشمان آبی در حالی كه متوجه نور متحرك شده بود، سربلند كرد و نگاهی به چراغ انداخت.او ابتدا به حركات چراع با بی‌اعتنایی می‌نگریست اما ناگهان با هیجانی فزاینده به آن خیره شد؛ در حالی كه دامنه‌ی نوسان جار به تدریج كاهش می‌یافت، رشته‌ی افكار او دور دست‌ها را می‌پیمود. وی به‌زودی مسحور و مبهوت حركت جار شد و حالا دیگر به دعاخوانی كشیش، گردش بخوردان یا طنین ناقوس برنجی، توجهی نداشت. هم‌چنان كه نگاه خیره‌اش را به حركت جار دوخته بود، هزاران پرسش به ذهنش هجوم آورده بودند​

​

او متوجه شده بود كه وقتی جار برای اولین بار به نوسان درآمد، به سرعت تاریكی را در نوردید و هر نوسان آن، به جلو و عقب، فاصله‌ی بزرگی را دربر می‌گرفت. آن‌گاه این فاصله به تدریج كاهش می‌یافت و به نحو شگفتی سرعت جار نیز كم‌تر به‌نظر می‌رسید​

مرد جوان از این كه حركت نوسانی جار به راستی كند می‌شد، در شگفت ماند. احتمالاً زمان هر نوسان كامل- چه دامنه‌اش زیاد بود و چه كم- همواره یكسان بود. تنها راهی كه آن جوان را نسبت به كشف خود مطمئن می‌كرد، زمان‌گیری نوسان‌ها بود. وی زمان‌شمار نداشت اما از روی غریزه با یك دستش مچ دست دیگرش را گرفت و ضربان منظم نبض خود را با زمان یك رفت و برگشت جا ربه جلو و عقب در مسیر كمان‌هایی كه هر لحظه كوتاه‌تر می‌شدند، مقایسه كرد. با اطلاعی كه از تعداد ضربان‌های نبض خود در ثانیه داشت، توانست تعیین كند كه زمان همه‌ی نوسان‌ها یكسان است​

مراسم نیایش پایان یافت. این جوان كه نامش گالیله بود و در آن زمان فقط هفده سال داشت، به سایر نمازگزاران كه از كلیسا خارج می‌شدند، پیوست. به دانشگاه پیزا برگشت. به اصرار پدرش در آن‌جا درس طب خواند. وقتی به اتاقش بازگشت، با به یاد آوردن آن‌چه در كلیسا دیده بود، دست به یك رشته آزمایش زد. وزنه‌ی سنگینی را به انتهای یك ریسمان بست و آونگ ساده‌ای درست كرد. آن‌گاه آونگ را به نوسان درآورد و زمان هر نوسان را برحسب ضربان نبض خود اندازه گرفت. این عمل را بارها تكرار كرد تا آن كه اطمینان یافت كه فرضیه‌اش درست است. به واقع سرعت نوسان آونگ فرق می‌كرد، دامنه‌ی نوسان آونگ نیز به‌تدریج كوتاه‌تر می‌شد اما زمان هر نوسان ثابت می‌ماند​

گالیله چیزی را كشف كرده بود كه امروز قانون آونگ ساده می‌نامیم: دامنه‌ی نوسان آونگ ممكن است طولانی یا كوتاه باشد اما تا هنگامی كه نوسان می‌كند، زمان نوسانش همواره یكسان است. تنها راه تغییر زمان هر نوسان آونگ این است كه طول خود آونگ را تغییر دهیم​

گالیه‌ی جوان كه تقریباً آه در بساط نداشت، از كشف خود برای كسب اندكی پول سود جست. وی نوعی ابزار زمان‌سنجی درست كرد تا به پزشكان پیزا بفروشد. این وسیله عبارت بود از یك آونگ ریسمانی ساده با طول متغیر. پزشك می‌توانست طول آونگ را طوری تنظیم كند كه نوسانش با آهنگ ضربان نبض بیمار منطبق شود. آن‌گاه روز بعد، وقتی پزشك بازهم نبض بیمار را در انطباق با نوسان آونگ اندازه می‌گرفت، می‌توانست آن را با ضربان نبض بیمار در روز قبل مقایسه كند و توضیح دقیقی از چگونگی اوضاع و احوال بیمارش ارائه دهد.​

بر اثر كشف اصل آونگ به وسیله‌ی گالیله، مفهوم كاملاً جدید برای طراحی زمان‌شمارها به‌وجود آمد اما مهم‌تر از خود این كشف، روش رسیدن به آن بود و این همان روشی است كه امروزه به آن روش علمی می‌گویند
​