قصة جاليليو جاليلي: كيف استخدم التلسكوب لرصد أقمار المشتري ومراحل الزهرة، ولماذا حوكم عام 1633، وما الذي غيّره فعلًا في علم الفلك والفيزياء.
في ليلة 7 يناير 1610 وجّه جاليليو جاليلي تلسكوبه نحو كوكب المشتري، فرأى بجواره ثلاث نقاط مضيئة صغيرة. عاد في الليالي التالية، ولاحظ أن مواضعها تتغير حول الكوكب. وبعد أيام ظهر جسم رابع.
لم تكن نجومًا بعيدة.
كانت أربعة أقمار تدور حول المشتري.
المشهد يبدو عاديًا لنا اليوم، لكنه في زمن جاليليو كان ضربة مباشرة لفكرة راسخة: أن كل شيء في السماء لا بد أن يدور حول الأرض.
جاليليو لم يكن أول من قال إن الأرض تتحرك حول الشمس، ولم يخترع التلسكوب، ولم يثبت بمفرده النظام الشمسي الحديث كما نعرفه الآن. لكن الطريقة التي جمع بها بين الملاحظة والتجربة والرياضيات جعلته واحدًا من الشخصيات التي غيرت شكل العلم نفسه.
 |
| غيّر التلسكوب ما كان البشر يظنون أنهم يعرفونه عن السماء. |
من هو جاليليو جاليلي؟
وُلد جاليليو جاليلي في مدينة بيزا الإيطالية يوم 15 فبراير 1564، لأسرة كان والدها فينتشنزو جاليلي موسيقيًا وباحثًا في الموسيقى.
دخل جامعة بيزا عام 1581 وكان من المفترض أن يدرس الطب، لكن الرياضيات والهندسة جذبتاه أكثر، فترك الجامعة دون الحصول على درجة.
عاد لاحقًا أستاذًا للرياضيات في بيزا، ثم انتقل إلى جامعة بادوفا عام 1592، وهناك قضى سنوات كانت من أكثر مراحل حياته العلمية إنتاجًا.
اهتم بالحركة والميكانيكا والهندسة، وصمم أدوات عملية، ودرس سقوط الأجسام، قبل أن يصل إليه خبر أداة بصرية ظهرت في هولندا ستغير حياته كلها.
هل اخترع جاليليو التلسكوب؟
لا.
كانت أدوات تكبير بعيدة المدى قد ظهرت بالفعل في هولندا عام 1608.
عندما سمع جاليليو بالفكرة عام 1609، صنع نسخته الخاصة وطوّرها بسرعة. الأدوات الأولى التي عرفها كانت تكبّر الأشياء بضع مرات فقط، بينما تمكن هو من بناء نماذج أقوى وصلت قدرتها إلى نحو عشرين ضعفًا.
إسهامه الحقيقي لم يكن اختراع التلسكوب، وإنما إدراك أن هذه الأداة التي صُنعت أساسًا لرؤية الأشياء البعيدة على الأرض يمكن توجيهها إلى السماء وتحويلها إلى أداة علمية.
ومن هنا بدأت سلسلة اكتشافات غيرت علم الفلك.
القمر لم يكن كرة مثالية
من الأفكار القديمة التي ورثها علم الفلك الأوروبي عن أرسطو أن الأجرام السماوية أجسام كاملة وناعمة تختلف في طبيعتها عن الأرض المتغيرة وغير المثالية.
لكن حين نظر جاليليو إلى القمر بالتلسكوب، شاهد ظلالًا وتفاوتات على سطحه.
فسرها بوصفها جبالًا ووديانًا وتضاريس.
أي أن القمر لم يكن كرة سماوية مصقولة مثالية، بل عالمًا له سطح غير منتظم يشبه الأرض أكثر مما كان التصور الأرسطي يسمح به.
قد تبدو هذه الملاحظة صغيرة مقارنة باكتشاف كوكب جديد، لكنها كانت جزءًا من انهيار الفصل القديم بين «سماء كاملة» و«أرض ناقصة».
أقمار المشتري: ليست الأرض مركز كل حركة
في يناير 1610 رصد جاليليو الأجسام الأربعة التي نعرفها اليوم باسم أقمار المشتري الجليلية:
- آيو.
- أوروبا.
- جانيميد.
- كاليستو.
راقبها لعدة ليالٍ واستنتج أنها تدور حول المشتري.
كانت النتيجة شديدة الأهمية.
إذا كانت أجسام في السماء تدور حول المشتري، فمن الواضح أن الأرض ليست مركزًا تدور حوله جميع الأجرام بلا استثناء.
نشر جاليليو هذه المشاهدات في مارس 1610 في كتاب صغير حمل عنوان Sidereus Nuncius أو «الرسول النجمي».
وكان هذا الكتاب كافيًا لجعل اسمه مشهورًا في أوروبا العلمية.
مراحل الزهرة: مشكلة كبرى لنموذج بطليموس
لم تتوقف مشاهدات جاليليو عند القمر والمشتري.
عندما رصد كوكب الزهرة وجد أنه يمر بمراحل مختلفة تشبه أطوار القمر، بما فيها مراحل لا يمكن تفسيرها بالنموذج البطلمي التقليدي الذي يضع الأرض في المركز بالطريقة المعروفة آنذاك.
كان هذا دليلًا قويًا على أن الزهرة يدور حول الشمس.
لكن هنا تظهر نقطة يغفلها كثير من الروايات المبسطة عن جاليليو.
هذه المشاهدة لم تثبت وحدها أن الأرض تدور حول الشمس.
فالنموذج الذي اقترحه الفلكي تيخو براهي، وفيه تدور الكواكب حول الشمس بينما تدور الشمس نفسها حول الأرض، كان قادرًا أيضًا على تفسير مراحل الزهرة.
أي أن مشاهدات جاليليو أضعفت النظام البطلمي القديم بشدة وساندت رؤية كوبرنيكوس، لكنها لم تكن برهانًا نهائيًا منفردًا على حركة الأرض.
جاليليو والشمس التي لم تكن مثالية أيضًا
رصد جاليليو البقع الشمسية ودرس حركتها، مستنتجًا أن الشمس نفسها تدور.
مرة أخرى، لم تكن السماء ثابتة أو كاملة كما تخيلها النموذج القديم.
القمر يحمل تضاريس، والشمس تحمل بقعًا، والمشتري له أقمار، والزهرة يمر بمراحل.
لم يكن هناك اكتشاف واحد هدم التصور القديم دفعة واحدة؛ كانت مجموعة من الملاحظات التي جعلت الصورة القديمة للكون أصعب فأصعب في الدفاع عنها.
ماذا فعل جاليليو في الفيزياء؟
شهرة جاليليو في الفلك أحيانًا تطغى على دوره في دراسة الحركة.
كان واحدًا من أهم من نقلوا دراسة حركة الأجسام بعيدًا عن الاعتماد على فلسفة أرسطو وحدها، وجعلوا التجربة والقياس جزءًا أساسيًا من السؤال.
درس سقوط الأجسام والحركة المتسارعة، واستخدم مستويات مائلة لإبطاء الحركة بحيث يمكن قياسها بصورة أدق.
ومن النتائج التي ارتبطت بأعماله أن تسارع الأجسام الساقطة لا يعتمد بالطريقة الأرسطية البسيطة على كون الجسم ثقيلًا أو خفيفًا.
أما الحكاية الشهيرة التي تقول إنه أسقط كرتين مختلفتي الوزن من برج بيزا المائل أمام الجمهور، فهي قصة تقليدية شهيرة، لكن تفاصيلها لا تملك توثيقًا معاصرًا يجعل من الآمن تقديمها كواقعة مؤكدة.
في عام 1638، قرب نهاية حياته، نشر كتابه Discourses and Mathematical Demonstrations Relating to Two New Sciences، الذي جمع فيه كثيرًا من أعماله في الحركة ومقاومة المواد.
كانت هذه الأفكار من الأسس التي سيبني عليها علماء جاءوا بعده، ومن بينهم إسحاق نيوتن.
لماذا اصطدم جاليليو بالكنيسة؟
النسخة الشعبية من القصة عادة قصيرة جدًا: جاليليو قال إن الأرض تدور حول الشمس، والكنيسة قالت إن الأرض ثابتة، ثم حاكمته لأنها ضد العلم.
الحقيقة التاريخية أكثر تعقيدًا.
كان نموذج كوبرنيكوس الذي يجعل الشمس في المركز معروفًا منذ القرن السادس عشر، وكان النقاش حوله يجمع بين الحساب الفلكي والفلسفة الطبيعية وتأويل النصوص الدينية.
في عام 1616 قررت السلطات الكنسية أن تعليم مركزية الشمس باعتبارها وصفًا ماديًا حقيقيًا للكون غير مقبول، وطُلب من جاليليو ألا يدافع عنها بهذه الصورة.
ظل جاليليو مهتمًا بالقضية.
وبعد سنوات كتب أشهر أعماله الجدلية: Dialogue Concerning the Two Chief World Systems، المنشور عام 1632، والذي عرض فيه النظام البطلمي والنظام الكوبرنيكي في صورة حوار.
رغم الشكل الحواري، كان الميل إلى الرؤية الكوبرنيكية واضحًا بما يكفي لإعادة فتح القضية.
محاكمة جاليليو عام 1633
استُدعي جاليليو إلى روما عام 1633 أمام محاكم التفتيش.
تمحورت القضية حول دفاعه عن الحركة الأرضية وعلاقته بالتعليمات التي تلقاها عام 1616، إضافة إلى الطريقة التي حصل بها كتاب «الحوار» على إذن النشر.
في 22 يونيو 1633 صدر الحكم، واعتُبر جاليليو «مشتبهًا بقوة في الهرطقة»، وأُجبر على التراجع عن دعمه لمركزية الشمس بصفتها حقيقة مادية.
حُكم عليه بالسجن، ثم خُفف الحكم سريعًا إلى الإقامة الجبرية التي قضى تحتها بقية حياته.
ظل يعمل ويكتب رغم تدهور بصره، ونشر كتاب «علمان جديدان» خارج إيطاليا عام 1638.
هل قال فعلًا: «ومع ذلك فهي تدور»؟
الجملة الإيطالية الشهيرة Eppur si muove، أي «ومع ذلك فهي تتحرك»، أصبحت جزءًا من أسطورة جاليليو.
وفق القصة، تمتم بها بعد إجباره على التراجع أمام المحكمة.
لكن لا يوجد توثيق معاصر موثوق يثبت أنه قالها في تلك اللحظة.
ظهرت القصة في مصادر لاحقة، ولذلك من الأفضل التعامل معها باعتبارها جزءًا من التراث الشعبي المحيط بجاليليو لا اقتباسًا تاريخيًا مؤكدًا.
هل انتصر جاليليو في النهاية؟
من السهل بعد أربعة قرون النظر إلى القصة باعتبارها مباراة بسيطة نعرف نتيجتها مسبقًا.
الأرض تدور حول الشمس، إذن جاليليو كان على حق.
لكن أهميته العلمية لا تأتي فقط من النتيجة النهائية.
بعض الحجج التي استخدمها بنفسه لم تكن صحيحة. مثلًا، حاول تفسير حركة المد والجزر باعتبارها دليلًا على حركة الأرض، وهي حجة لم تصمد لاحقًا.
كذلك لم تكن المشاهدات الفلكية في عصره قادرة وحدها على الفصل بين كل النماذج المنافسة للكون.
القيمة الأكبر كانت في منهجه: أن السماء نفسها يمكن اختبارها بالملاحظة، وأن الفيزياء ينبغي أن تُقاس وتُصاغ رياضيًا، وأن سلطة الفكرة القديمة لا تكفي لإنقاذها عندما تخالف ما نراه.
جاليليو في كتاب «المائة» لمايكل هارت
يظهر جاليليو ضمن الشخصيات التي اختارها مايكل هارت في كتاب The 100 بوصفها الأكثر تأثيرًا في التاريخ.
في الطبعة المنقحة لعام 1992 وضعه هارت في المرتبة الثانية عشرة، بعد لويس باستير وقبل أرسطو.
ومن المهم تحديد الطبعة؛ لأن هارت غيّر ترتيب عدد من الشخصيات بين النسخة الأولى والطبعة المنقحة، ولذلك قد تظهر أرقام مختلفة في بعض القوائم والترجمات القديمة.
يمكن الرجوع إلى الصفحة المرجعية لسلسلة الخالدون مائة للتعرف إلى منهج هارت وبقية الشخصيات التي تناولتها حكايات جوكر.
وجود جاليليو في موقع متقدم من القائمة مفهوم إذا نظرنا إلى المسألة بمعيار «التأثير» الذي يستخدمه هارت، لا بمعيار من كان أعظم عالم.
فجاليليو يقع عند نقطة تحول أساسية بين العلم القديم والعلم الذي يعتمد بصورة متزايدة على الملاحظة والتجربة والرياضيات.
ما الذي لم يفعله جاليليو؟
شهرة جاليليو أنتجت حوله عددًا من الاختصارات الخاطئة:
- لم يخترع التلسكوب.
- لم يكن أول من اقترح دوران الأرض حول الشمس؛ سبقه كوبرنيكوس وغيره.
- لم تثبت مشاهداته وحدها النظام الشمسي الحديث بالكامل.
- ليست قصة برج بيزا مؤكدة بكل تفاصيلها الشعبية.
- ولا توجد أدلة معاصرة تثبت أنه قال «ومع ذلك فهي تدور» بعد المحاكمة.
حذف هذه الأساطير لا يقلل من إنجازه.
على العكس، ما فعله فعلًا أكثر إثارة من الحاجة إلى اختراع بطولات إضافية له.
من جاليليو إلى نيوتن
توفي جاليليو في أرتشيتري قرب فلورنسا يوم 8 يناير 1642.
بحلول ذلك الوقت كان جزء كبير من الصورة الأرسطية القديمة للكون قد تعرض لضربات يصعب إصلاحها.
بعده سيأتي جيل من العلماء يجمع بين ما قدمه كبلر في حركة الكواكب وما قدمه جاليليو في الحركة والميكانيكا، حتى يصل نيوتن إلى صياغة قوانين الحركة والجاذبية في نظام رياضي موحد.
لهذا لا يمكن رسم خط تاريخ العلم الحديث ووضع جاليليو في الهامش.
لم يكن الرجل الذي اكتشف كل شيء، بل كان واحدًا من الذين غيّروا الطريقة التي نقرر بها أصلًا إن كان الشيء صحيحًا أم لا.
حين أصبح النظر عبر الأداة، وإعادة التجربة، وقياس الحركة أقوى من تكرار ما قاله القدماء، كان شكل جديد من العلم قد بدأ يتكوّن.
COMMENTS