فایل کامل و عالی تحقیق در مورد زیر ساخت مکانیک نیوتنی

بخشی از متن فایل کامل و عالی تحقیق در مورد زیر ساخت مکانیک نیوتنی :

زیر ساخت مکانیک نیوتنی

مقدمه
قبل از آنکه اندیشه ی آدمی شکوفا قبل از آنکه اندیشه ی آدمی شکوفا گردد و به بهره وری رسد، باید شرایط آن فراهم گردد. در جو اختناق آلود قرون وسطی چنین شرایطی فراهم نبود. به همین دلیل تولیدات فکری تقریباً به صفر رسید. برای رشد و پیشرفتهای علمی نخست باید زمینه ی فلسفی آن در جامعه فراهم باشد، به عبارت دیگر فلسفه های مورد قبول و حمایت جامعه بایستی پذیرای نظریه های جدید باشند تا جامعه شاهد شکوفایی اندیشه و تولیدات آن باشد.

فلسفه توضیحی است برای بی نظمی طبیعی مجموعه ای از تجارب یا دانسته ها. بنابراین برای هر مجموعه ای از تجارب و فلسفه ای وجود دارد هرچند ممکن است بدون توجه به فلسفه ی یک دانش، آن را آموخت و به کار برد، اما درک عمیق آن دانش بدون توجه به فلسفه اش امکان پذیر نیست. در واقع بر عهده ی فلسفه ی علم است که حوزه ی فعالیتهای یک دانش از جمله فیزیک، اهداف و اعتبار گزاره های آن را تعیین کند و روش به دست آوردن نتایج را توضیح دهد. این فلسفه ی علم است که نشان می دهد هدف علم، پاسخ به هر سئوالى نیست. علم تنها مى تواند آنچه را که متعلق به حوزه واقعیت هاى فیزیکى (آزمون هاى تجربى قابل سنجش) است، پاسخگو باشد. علم نمى تواند در مورد احکام ارزشى که متعلق به حوزه اخلاق و پیامدهاى یک عمل است، نظرى ابراز دارد .

در فیزیک هیچ فلسفه ای غایت اندیشه های فلسفی نیست و هرگاه فلسفه ی خاصی به چنین اعتباری برسد، با اندیشمندان و مردم آن خواهد شد که در قرون وسطی شد. سیاه ترین دوران زندگی انسان زمانی بود که فلسفه و فیزیک ارسطویی از حمایت دینی برخوردار و غایت فلسفه ی علوم طبیعی قلمداد

شد. در قرون وسطی گزاره های علمی، زمانی معتبر بودند که با گزاره های پذیرفته شده ی قبلی سازگار بودند. پس آزمون گزاره های جدید عملی بیهوده شمرده می شد و تنها سازگاری آنها با گزاره های قبلی کفایت می کرد. علاوه بر آن بانیان گزاره های ناسازگار با مجازات رو به رو می شدند. آتش زدن برونو و محاکمه ی گالیله به همین دلیل بود. بنابراین نتیجه ی آزمایشهای گالیله بیش و پیش از آنکه یک تلاش علمی باشد، یک حرکت انقلابی برای سرنگونی یک نظام فکری و حکومتی بر اندیشه ی انسان بود .

اندیشه ی روش استقرایی بعد از ترجمه ی آثار دانشمندان اسلامی بویژه ایرانیان به لاتین مورد توجه قرار گرفت. آزمایشهای گالیله با تدریس کارهای خواجه نصیرالدین طوسی و خیام توسط استادانی چون جان والیس در دانشگاه های اروپا همزمان بود. و همه اینها بعد از ترجمه ی آثار ابن هیثم به لاتین بود.

فرانسیس بیکن فیلسوف انگلیسى براى اولین بار در کتاب خود با نام ارگانون جدید که نام آن برگرفته از کتاب ارسطو با نام ارغنون است، روش هاى تحقیق را مورد بررسى قرار داد و جان استوارت میل نیز به دنبال او در کتاب منطق خود بحث درباره شیوه هاى تجربى را بسط داد. البته برخى بر این باورند که سخن از استقرا و منطق عملى را اولین بار روگر بیکن، (در قرن سیزدهم میلادى) به کار برد. اما این گالیله بود که عملاً با آزمایشهای خود روش استقرایی را بکار برد.

گالیله تا جایی پیش رفت که خواست سرعت نور را اندازه گیری کند. و این واقعاً یک انقلاب فکری بود که برتری روش استقرایی را نسبت به روش قیاسی نشان داد اندیشه اصلى استقراگرایى بر این مبناست که علم از مشاهده آغاز مى شود و مشاهدات به تعمیم ها و پیش بینى ها مى رسد. حال اگر یک مورد پیدا شود که با گزاره ی مورد قبول سازگار نباشد، گزاره ی فوق باطل مى شود. تفسیر استقراگرایان از این ابطال این است که استنتاجات علمى، هیچ گاه به یقین منتهى نمى شوند اما آنها بر این باورند که اینگونه استنتاجات مى توانند درجه بالایى از احتمال را به بار آورند.

رایشنباخ می گوید
اصل استقرا داور ارزش نظریه ها در علوم است و حذف آن از علم به مثابه ی خلع علوم از مسند قضاوت در باره ی صدق و کذب نظریه های علمی است. بدون این اصل، علم به کدام دلیل میان نظریه های علمی و توصیف های شاعرانه فرق خواهد گذاشت؟ ولی دقیق تر این است که اصل مجوز استقرا، معیار سنجش احتمالات خوانده شود.

۳-۱مقاومت جزم اندیشی در مقابل نوآوری
هرچند سازمان تفتیش عقیده، کتاب کوپرنیک را که مخالف با کتاب مقدس بود، ممنوع اعلام کرد، اما اندیشه های کوپرنیک اثر شایسته ی خود را در اذهان دگراندیشان بچا گذاشت. یکی از این اندیشمندان جردانو برونو بود. وی ریاضیدان، متفکر و فیلسوف ایتالیایی قرن شانزدهم بود که هم استاد کالج دوفرانس پاریس بود وهم استاد دانشگاه اکسفورد در انگلستان بود. او می گفت : تمام حقایق دارای ذات واحد هستند و خدا با جهان یکی است. همچنین ، به عقیده او روح و ماده یکی هستند و هر جزئی از حقیقت از دو امر مادی و روحی ترکیب یافته است که تجزیه نمی شوند. بنابراین وظیفه ی فلسفه عبارت است از

مشاهده وحدت در کثرت، روح در ماده و ماده در روح و همچنین: مقصود از فلسفه عبارتست از پیدا کردن ترکیبی که در آن تمام تضاد ها و تناقض ها باهم یکی شده اند و همچنان مقصود از فلسفه رسیدن به بالا ترین درجه ی معرفت وحدت کلی است که مساوی است با عشق به خدا .

برونو، نظریه ی کوپرنیک را تایید می کرد. یعنی این که : زمین به دور خورشید می گردد. نه خورشید به دور زمین . در کاینات خورشید ها و منظومه های شمسی دیگری وجود دارند. زمین یکی از اجزای سماوی است مانند میلیونها سیاره و ستاره دیگر. برونو از پژوش های کوپرنیک نتیجه های فلسفی نوین گرفت که با آموزش های کلیسا ناسازگار بود. بنابراین از طرف دیوان یا دادگاه تفتیش عقاید “انگزیسیون ” به عنوان مرتد به محاکمه خوانده شد. او هشت سال شکنجه و رنج زندان را با شکیبایی فراوانی سپری کرد ولی چون از عقاید خود دست نکشید، بالاخره محکمه ی تفتیش عقاید او را محکوم کرد که با راحت ترین و سهل ترین طرق ممکن و بدون خونریزی کشته شود،یعنی زنده سوزانده شد .

گفتنی است که ماجرای نفرت انگیز، انگیزیسیون، چند قرن پیاپی ادامه داشت و اروپای مسیحی را به کشتار گاهی تبدیل کرد که خلایق را گروه گروه به شکنجه گاه ها و سیاهچال ها و شعله های آتش و چوبه های دار می سپرد. چراکه پاپ اعظم در مورد مشروعیت اینهمه جنایات هولناک از جانب عیسای مسیح فتوای شرعی صادر کرده بود . جلوه دیگری که شاید عیسای مسیح از آن بی خبر بود ولی به نام او و سبب رضا و خشنودی خدا انجام می گرفت . تنها در دادگاه

تفتیش عقاید اسپانیا طبق آمار کلیسا ۳۱۹۱۲ تن زنده در آتش سوزانیده شدند اما گالیله (۱۶۴۲ ۱۵۶۴م ) ریاضی دان و فیزیکدان ایتالیایی که اختر شناس بنامی نیز بود و مخترع یکی از اولین دوربین های نجومی، ناگزیر شد در هفتاد ساله گی در برابر قضات و داوران انگیزیسیون زانو به زمین بزند، دست بر کتاب مقدس انجیل بگذارد و قسم بخورد که از عقیده کفر آمیز خود صرف نظر و توبه کند. گالیله در ۳۶ سالگی یعنی در سال ۱۶۰۰ شاهد به آتش کشیده شدن برونو

بود. شاید همین تجربه موجب شد که توبه کند و از اندیشه های خود دست بردارد. گالیله اظهار داشته بود که زمین ساکن نیست و به دور خورشید می چرخد، نه خورشید به دور زمین گالیله به وسیله ی آن دوربینی که اختراع کرده بود معلوم ساخت که: کره ماه دارای کوههای متعدد است و همچنین کهکشان از ستاره گان کوچک تشکیل شده و نیز به جز ستاره گانی که با چشم می بینیم ،ستاره گان بیشمار در آسمان وجود دارند و نیز چهار ماه (قمر ) از اقمار مشتری و لکه های خورشید را که متحرکند کشف کرد. گالیله تحت تاثیر فرضیه های ذیمقراطیس معتقد شد که هرگونه تغییری در عالم و کاینات مبتنی بر ریاضی می باشند

. طولی نکشید که مطالعات گالیله بر مطالعات کپلر اضافه گشت و این عقیده پیدا شد که فرضیه ی قدیم مبتنی بر مرکزیت زمین نسبت به جهان مادی صحیح نیست و خورشید مرکز منظومه ی شمسی است منطق اساسی کلیسا در رد فرضیه ی گالیله این بود که در کتاب مقدس تصریح شده بود که خدا اول زمین را ساخت و بعد خورشید و ماه را. ماجرای استغفار و توبه ی گالیله نقطه عطف مبارزه مذهب با کسانی بود که می خواستند حقیقتی را در خارج از چهار چوب ” متون مقدس” جستجو کنند که طبیعتاً از دید کلیسا کفر مطلق به حساب می آمد. معروف است که چون گالیله توبه کرده و از جا برخاست و بیرون رفت، کسانی که در آنجا بودند دیدند که او با انگشت در روی زمین نوشته است : با این همه زمین حرکت می کند .

اما در مورد نظریه گرانش نیوتن. اسحاق نیوتن در سال مرگ گالیله یعنی ۱۶۴۳ متولد شد. وی فیزیکدان، ریاضیدان و فیلسوف انگلیسی است که در دانشگاه کمبریج تحصیل می کرد و قانون جهانی گرانش را کشف و قوانین اساسی میکانیک را تنظیم کرد. نیوتن به همان اندازه مورد خشم و مخالفت کلیسا قرار گرفت که گالیله و برونو . چراکه در نظریه ی نیوتن توازن کاینات تابع قانون گرانش شناخته شده بود، در حالیکه این توازن در کتاب مقدس به خواست خداوند برپا بود، بدون هیچ قانونی . پس این نظریه نیز از جانب کلیسا تجلی تازه ای از گمراهی های شیطانی تلقی شد و فتوا دادند که نیوتن عامل شیطان است و کافر و مرتد و لعین. اما نتوانستند به وی گزندی برسانند، زیرا نیوتن در انگلستان و مورد حمایت بود .

۳-۲علم و ایمان
گالیله عامل جدایی علم و دین
می گویند گاوس، ریاضیدان بزرگ آلمانی وقتی خبر از مشاهده سیاره هشتم در منظومه شمسی داد، هگل، فیلسوف پرآوازه هموطنش، در اعتراض و تمسخر پاسخ داد چنین چیزی از محالات است. ساختار منظومه شمسی با هفت سیاره به کمال خود رسیده و وجود سیاره هشتم قابل تصور نیست!
استیلمن دریک ، استاد ممتاز تاریخ علم در دانشگاه تورنتوی کانادا و نویسنده کتاب مشهور زندگی نامه علمی گالیله معتقد است از آنجا که فلسفه به مثابه رویکردی به تبیین جهان، به لحاظ ترتیب زمانی میان دین و علم می نشیند، پس طبیعی است که فلسفه در ابتدا دنباله رو دین و راهبر علم بوده باشد. دریک در بررسی این اپیزود تراژیک از سرگذشت علم، فرآیند استقلال فرزند معنوی فلسفه _ یعنی علم _ را در کانون تحلیل های خویش قرار می دهد. او گالیله را سرآغاز این زایش دردناک می داند.

گالیلئو گالیله ای ( ۱۵۶۴ ــ ۱۹۴۲ ) بزرگ ترین فرزند خانواده بود و شش خواهر و برادر داشت. پدرش موسیقیدانی بااستعداد بود. گالیله تحصیلاتش را در مدرسه ای در فلورانس آغاز کرد و سپس به دانشگاه پیزا رفت. سال ها بعد در یادداشتی نوشت که از همان ابتدای فراگیری فلسفه طبیعی ارسطو در اینکه سرعت سقوط اجسام واقعا متناسب با ابعاد آنها باشد، تردید داشته است. او دیده بود که دانه های تگرگ با اندازه های بسیار متفاوت با آنکه همه سقوط را تقریبا از یک ارتفاع و همزمان آغاز کرده اند با هم به زمین می خورند. گالیله در جلساتی به اصول اقلیدس علاقه مند شد، در نتیجه به رغم خواست پدر برای اتمام دوره پزشکی، ریاضیات و فلسفه خواند و در سال ۱۵۸۵ بی آنکه درجه ای کسب کرده باشد دانشگاه را رها کرد.

پس از ترک دانشگاه چند سالی به تدریس خصوصی ریاضیات پرداخت و در ۱۵۸۶ نخستین رساله علمی خود را درباره تعادل هیدروستاتیکی نوشت. در اواخر سال ۱۵۸۷ روش هوشمندانه و مفیدی برای تعیین مرکز ثقل بعضی جامدات کشف کرد که از ارشمیدس فراتر می رفت و آوازه گالیله را به خارج از ایتالیا می رساند. در سال ۱۵۸۸ آکادمی فلورانس از گالیله دعوت کرد تا درباره محل، ابعاد و طبقات جهنم، چنان که در دوزخ دانته آمده بود، برای اعضای آکادمی سخنرانی کند. در سال ۱۵۸۹ به کرسی استادی ریاضیات دانشگاه پیزا دست یافت.

گالیله تفاوت اساسی رهیافت ارسطویی با روش خودش را در آخرین کتابش چنین توضیح داده است:
ارسطو می گوید که گلوله ای به وزن صد پوند که از ارتفاع صد زراع رها شده باشد قبل از اینکه گلوله ای یک پوندی به اندازه یک زراع سقوط کند به زمین می رسد. من می گویم که هر دو گلوله همزمان به زمین می رسند. شما اگر آزمایش کنید خواهید دید که گلوله بزرگ تر در انتهای مسیر فقط دو بند انگشت از گلوله کوچک تر جلو افتاده است. حالا شما می خواهید نود و نه زراع ارسطو را پشت این دو بند انگشت پنهان کنید.دشمنان نوآوری حتی کوچک ترین اشتباه مرا به خطای کبیره تعبیر می کنند، چنان که گویی آدمی بهتر است هم رنگ جماعت به خطا برود تا آنکه یک تنه راه استدلال درست را بپیماید. در قبال نظریه کپرنیک به نقل از یکی از دوستانش می گوید: انجیل به ما می گوید که چگونه به سوی عرش اعلی حرکت کنیم نه آنکه عرش اعلی خود چگونه حرکت می کند.

گالیله یک پرگار هندسی و نظامی اختراع کرد که در حل یک مسئله عملی توپخانه کاربرد داشت و بعدها از آن در حل تقریبی تمام مسائل ریاضی عملی قابل تصور در آن زمان استفاده شد. یک دستگاه گرمان ها نیز ساخت که در پزشکی به کار برده شد. در سال ۱۶۰۳ گالیله چندین مسئله حرکت روی سطوح شیبدار را حل کرد و به بررسی شتاب پرداخت. در ۱۶۰۴ روشی ابداع کرد تا بتواند آهنگ تغییر مسافت را در حرکت شتابدار عملا اندازه بگیرد.

از زمان قدیس آکویناس تا گالیله در حدود ۴ قرن دانایی در اروپا زیر سایه ارسطو بود. اگر کسی می خواست بداند، راهش این بود که کتاب های ارسطو را به دقت بخواند، تفسیرهایی را که بر آثار ارسطو نوشته شده بود مطالعه کند تا منظور او را در بندهای دشوار بفهمد. فلسفه و دانش یکی بودند. ارسطو در آثار متعددی به فلسفه طبیعی (فیزیک) پرداخته، اما اصول علوم فیزیکی را در کتاب، مابعد الطبیعه (متافیزیک) بیان کرده بود. هدف اصلی فلسفه ارسطو تعمق در علل پدیده ها و پی بردن به منظور غایی از همه رویدادهای طبیعت است. انواع علت ها عبارتند از ماده، صورت، فاعل و غایب. در کیهان شناسی ارسطو بر آن بود که ورای عناصر در بعد که تغییرپذیرند، جوهر پنجمی هست که تغییرناپذیر است. کیهان شناسی ارسطویی در مقابل نجوم بطلمیوسی تاب آورد و دچار تغییری نشد اما در مواجهه با نجوم کپرنیکی- که خود زمین را در حرکت می دانست- نتوانست دوام بیاورد.

سپس در تاریخ فرهنگ اروپا سه متفکر سرشناس ظهور کردند که فلسفه طبیعی ارسطو را بی حاصل اعلام کردند؛ فرانسیس بیکن در انگلستان، گالیله در ایتالیا و رنه دکارت در فرانسه. ارسطو دانش را به علمی و عملی یا اپیستمه و تخنه تقسیم می کرد. انقلاب علمی به طور عمده عبارت بود از زدودن این وجوه تمایز و پیوند میان آنها، در واقع جست وجوی قوانین به جای جست وجوی علت ها. گالیله درباره آینده فلسفه نوشته است: خود فلسفه به یقین از مجادلات ما منتفع خواهد شد، زیرا اگر معلوم شود تصورات ما درست بوده اند، موفقیت های جدیدی حاصل خواهد شد و اگر غلط باشند، ابطال آنها به معنی تأیید بیشتری

بر نظریه های قبلی است. پس نگرانی خود را برای بعضی فلاسفه نگه دارید؛ به کمکشان بیایید و از آن دفاع کنید. و اما علم، هیچ راهی جز پیشرفت ندارد.
گالیله هم مانند بیکن و دکارت در آرزوی فلسفه جدیدی بود که بتواند جای سخن پردازی های مکتب ارسطو را بگیرد، اما برخلاف آن دو این نوع فلسفه در نظر او متعلق به آینده ای دور بود. نخستین نشانه های علم در قرن شانزدهم بیرون از دانشگاه ها ظاهر شد. فلسفه طبیعت از پیش به شدت سازمان یافته و کامل بود و هر تغییری در آن به تغییر ما بعدالطبیعه می انجامید و بر باقی فلسفه تأثیر می گذاشت. به این ترتیب علم اصولا اگر قرار بود پیشرفتی حاصل کند بایستی مستقل از فلسفه پیش می رفت.

در اکتبر ۱۶۰۴ یک ابرنواختر در آسمان شب پدیدار شد. بنابه اصول بنیادی ارسطو وقوع هیچ تغییری در آسمان هرگز ممکن نبود، چون همه چیز های آن از ماده تغییر ناپذیری به نام اتر ساخته شده است. گالیله سه سخنرانی عمومی درباره ستاره جدید برگزار کرد و نشان داد که جای این ستاره باید در آسمان باشد. یعنی که ارسطو به کلی در اشتباه بوده است. امروزه فهمیدنش سخت است که روزگاری اگر یک ریاضیدان محض می توانست ثابت کند که آسمان واقعا تغییر می کند چه تیشه ای به ریشه فلسفه طبیعی زده بود!

کرمونینی به نمایندگی از طرف فلاسفه اعلام کرد که قواعد معمولی اندازه گیری در روی زمین را نمی شود در مورد فواصل بسیار دور به کار برد. گالیله در پاسخ گفت برای ریاضیدان فرقی نمی کند که چیزی که مشاهده می شود جوهر پنجم باشد یا پوره سیب زمینی، چون ماهیت این چیز را فاصله اش تغییر نمی دهد.