داستان آونگ

داستان آونگ

درون کلیسای جامع پیزا، ایتالیا، در بامداد یکی از یکشنبه‌های سال 1581، جماعت زانو بر زمین به نیایش مشغول بودند. کلمات آن‌ها که زیرلبی و نجواگونه ادا می‌شد، تنها اصواتی بود که در آن تالار مرتفع و آراسته به زینت‌های فراوان شنیده می‌شد. فضای تالار تاریک بود چرا که از سرزدن خورشید اندک زمانی بیش نمی‌گذشت. فقط اندکی روشنایی روز از پنجره‌های باریک می‌گذشت و بر سرهای خمیده‌ی نمازگزاران می‌تابید

راهبی این سو و آن سو می‌رفت و در سکوت، شمع‌ها را می‌افروخت. با تماس هر فتیله با شلعه‌ی مشعل وی، شعله‌ی دیگری سر می‌کشید و نقش‌هایی لرزان بر دیوارهای تاریک می‌افتاد. راهب، وقتی به جار بزرگی که از سقف قاببند آویخته بود، نزدیک شد، دست دراز کرد و آن را با دیرک بلندی به سوی خود کشید. همین که چراغ را افروخت، آن را رها کرد و جار حرکت نوسانی آزادانه‌ای را به جلو و عقب آغاز کرد که تابندگی آن بر کف سنگ‌فرش مانند آفتابی زودگذر دامن می‌کشید

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

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

مرد جوان از این که حرکت نوسانی جار به راستی کند می‌شد، در شگفت ماند. احتمالاً زمان هر نوسان کامل- چه دامنه‌اش زیاد بود و چه کم- همواره یکسان بود. تنها راهی که آن جوان را نسبت به کشف خود مطمئن می‌کرد، زمان‌گیری نوسان‌ها بود. وی زمان‌شمار نداشت اما از روی غریزه با یک دستش مچ دست دیگرش را گرفت و ضربان منظم نبض خود را با زمان یک رفت و برگشت جا ربه جلو و عقب در مسیر کمان‌هایی که هر لحظه کوتاه‌تر می‌شدند، مقایسه کرد. با اطلاعی که از تعداد ضربان‌های نبض خود در ثانیه داشت، توانست تعیین کند که زمان همه‌ی نوسان‌ها یکسان است

مراسم نیایش پایان یافت. این جوان که نامش گالیله بود و در آن زمان فقط هفده سال داشت، به سایر نمازگزاران که از کلیسا 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 کلیسا دیده بود، دست به یک رشته آزمایش زد. وزنه‌ی سنگینی را به انتهای یک ریسمان بست و آونگ ساده‌ای درست کرد. آن‌گاه آونگ را به نوسان درآورد و زمان هر نوسان را برحسب ضربان نبض خود اندازه گرفت. این عمل را بارها تکرار کرد تا آن که اطمینان یافت که فرضیه‌اش درست است. به واقع سرعت نوسان آونگ فرق می‌کرد، دامنه‌ی نوسان آونگ نیز به‌تدریج کوتاه‌تر می‌شد اما زمان هر نوسان ثابت می‌ماند

گالیله چیزی را کشف کرده بود که امروز قانون آونگ ساده می‌نامیم: دامنه‌ی نوسان آونگ ممکن است طولانی یا کوتاه باشد اما تا هنگامی که نوسان می‌کند، زمان نوسانش همواره یکسان است. تنها راه تغییر زمان هر نوسان آونگ این است که طول خود آونگ را تغییر دهیم

گالیه‌ی جوان که تقریباً آه در بساط نداشت، از کشف خود برای کسب اندکی پول سود جست. وی نوعی ابزار زمان‌سنجی درست کرد تا به پزشکان پیزا بفروشد. این وسیله عبارت بود از یک آونگ ریسمانی ساده با طول متغیر. پزشک می‌توانست طول آونگ را طوری تنظیم کند که نوسانش با آهنگ ضربان نبض بیمار منطبق شود. آن‌گاه روز بعد، وقتی پزشک بازهم نبض بیمار را در انطباق با نوسان آونگ اندازه می‌گرفت، می‌توانست آن را با ضربان نبض بیمار در روز قبل مقایسه کند و توضیح دقیقی از چگونگی اوضاع و احوال بیمارش ارائه دهد.

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

مرجع :کتاب جهان گالیله و نیوتون ، نویسنده ویلیام بیکسبی ،ترجمه ی بهرام معلمی ، نشر علمی فرهنگی

درباره ی واژه ی آونگ