زمین واقعا گرد است؟

گمان می کنم خیلی خیلی کم اند کسانی که خودشان گرد بودن زمین را شخصاً تحقیق کرده باشند. البته نگاه کردن به ماکت کره ی زمین که روی تاقچه گذاشته اید یا زل زدن به عکس هایی که آپولو از زمین گرفته است مسلماً اسمش تحقیق نیست.

این جور چیزها شواهد دست دومی اند که در هر دادگاهی جایشان مستقیماً در سبد باطله است. وقتی فکرش را بکنید می بینید که بیشتر ما صرفاً شنیده هامان را باور می کنیم. در هر حال گرد بودن یا تخت بودن زمین مسئله ی مرگ و زندگی نیست مگر آن که دست بر قضا ساکن لبه هایش باشید! چند سال پیش یک باره در عین تأسف متوجه شدم که خودم هم با قطعیت نمی دانم که زمین گرد است یا تخت.

در تاریخ مکتوب، ارسطو نخستین کسی است که برای گرد بودن زمین دلیل آورده است. او در این باره استدلال های مختلفی را به کار گرفته است تا به احتمال زیاد بتواند دیگران را هم مثل خودش متقاعد کند. بسیاری از مردم، نوزده قرن تمام، به هر آنچه ارسطو گفته بود ایمان داشتند.

نخستین استدلال ارسطو این بود که سایه ی زمین، که موقع ماه گرفتگی دیده می شود، همیشه به شکل منحنی یعنی بخشی از دایره است. اگر زمین شکلی جز کره می داشت، سایه ای که در بعضی جهت ها می انداخت بخشی از دایره نبود (هلالی شکل بودن فازهای عادی ماه دال بر گرد بودن خود ماه است). این استدلال برای من بسیار جذاب است؛ هم ساده است و هم سر راست. یک خوبی اش هم این است که هر آدم کنجکاو و بی اعتقاد می تواند به تنهایی و بدون ابزار مخصوص آزمایشش بکند. از هر نقطه بر زمین، تقریبا سالی یک بار می شود ماه گرفتگی مشاهده کرد. شما هم برای آن که به چشمان خودتان ببینید فقط لازم است که در شبی که باید، به دقت مواظب اوضاع باشید. من البته خودم هیچ وقت این کار را نکرده ام.

دومین دلیل ارسطو این بود که طلوع و غروب ستاره ها برای ساکنان شرق زمین زودتر اتفاق می افتد تا برای آن هایی که در غرب اند. اگر زمین از شرق تا غرب تخت می بود، ستاره ها هم برای غربی ها و هم برای شرقی ها در یک زمان طلوع می کردند. و دست آخر این که، مسافرانی که به شمال می روند کم کم ظهور ستاره هایی را در بالای افق شمال می بینند که قبلاً نمی دیدند، و این نشانه ی انحنای زمین از شمال به جنوب است. البته در این مورد ناگزیرید یا گزارش های دوستان سفر کننده را بپذیرید یا خودتان بار سفر ببندید.

آخرین استدلال ارسطو صرفاً نظری یا حتی فلسفی بود. اگر زمین یک وقتی در گذشته ها از قطعات کوچک تری تشکیل شده باشد (یا می توانسته است تشکیل شده باشد)، قطعات آن به مرکز مشترکی سقوط کرده اند و به این ترتیب لابد کره ای تشکیل داده اند. علاوه بر این، کره مسلماً کامل ترین شکل صلب است. جالب این جاست که ارسطو بر این استدلال آخر هم اندازه ی دو تای قبلی تأکید کرده است. در آن روزها، پیش از «روش علمی» امروزی، تأیید مشاهداتی برای جست و جوی واقعیت لازم نبود.

فعلاً اگر قبول کنیم که زمین گرد باشد، نخستین کسی که محیط آن را به دقت اندازه گرفت یک یونانی دیگر بود به اسم اِراتوستِن (276 تا 195 پیش از میلاد). اراتوستن توجه کرد که در روز اول تابستان، اشعه ی آفتاب درست به ته چاه قائمی در سیرِن (آسوان امروزی) در مصر می خورد و این یعنی که درست در بالای آسمان است. هم زمان در اسکندریه – 5000 استادیُم دورتر – اشعه ی آفتاب زاویه ای برابر با یک پنجاهم دایره با راستای قائم می سازد (هر استادیم تقریباً 160 متر بود). از آن جا که خورشید در فاصله ی بسیار دوری واقعِ شده است، پرتوهای آن تقریباً موازی با هم به زمین می رسند. اگر دایره ای بکشید (نماینده ی خورشید) و دو شعاع آن را طوری رسم کنید که یکی از سیرِن و دیگری از اسکندریه بگذرد (هر دو شعاع بر محیط دایره عمودند) خواهید دید که پرتویی که موازی با یکی از شعاع ها (در سیرِن) به زمین می رسد با شعاع دیگر (در اسکندریه) زاویه ای می سازد که مساوی با زاویه ی میان دو شعاع است. بنابراین اراتوستن نتیجه گرفت که محیط کامل زمین 5000×50 استادیم یا تقریباً 40 هزار کیلومتر است. این محاسبه با بهترین مقدار امروزی حداکثر یک درصد اختلاف دارد.

حدوداً 600 سال است که مردم تحصیل کرده پذیرفته اند که زمین گرد است. تقریباً در هر دانشگاهی در قرون وسطی، برنامه ی درسی شامل ریاضیات، هندسه، موسیقی و نجوم بود. نجوم مبتنی بود بر Tractano de Sphaera Mundi کتاب درسی رایجی که نخستین بار در سال 1472 میلادی در فرارا در ایتالیا منتشر شده بود و نویسنده اش منجم و ریاضی دان قرن سیزدهم، یوهانس دساکروبوسکو، در آکسفورد درس خوانده بود.

بخشی از احکام نجومی کتاب Sphaera به وسیله ی نمودارهایی با بخش های متحرک در خود همین کتاب اثبات شده است. که همان روش دوم استدلال ارسطو است. در این نمودار، زمین گرد که مرکز مشهود عالم است، محور چرخش ثابتی برای مجموعه فراهم می کند و شکل های بریده شده ی خورشید، ماه، و ستاره ها به دور زمین می گردند.

تا سال 1500 میلادی ویراست بیست و چهارم منتشر شده بود. در این که بسیاری از مردمان قبول داشتند که زمین گرد است تردید نیست. من فقط در شگفتم که چند نفر خودشان این را می دانستند. شاید فکر کنید که کلمب و ماژلان هم ممکن بود برای سر درآوردن از واقعیت به آن سفرهای معروف رفته باشند.

محض نگه داشتن حرمت خودم در مقام دانشگری که قرار است هیچ چیز را مسجّل نگیرد، با زنم سوار بر قایق عازم سفری در جزایر یونان شدم. علتش این بود که در دریا می توانستم به آرامی مشاهده کنم که چطور تکه های خشکی پشت انحنای زمین کم کم محو می شوند و به این ترتیب خودم را، بی هیچ واسطه ای، متقاعد می کردم که زمین گرد است.

وقتی سرانجام آزمایش را انجام بدهیم، از دانشمان لذت می بریم. گاه و بی گاه ما همگیمان یک چیزهایی برای خودمان یاد گرفته ایم، یعنی از هیچ شروع کرده ایم و به حرف کسی اعتنایی نداشته ایم. لذت و رضایت خاصی هست در این که آدم بتواند به دیگران بگوید که بدون هیچ زمینه ای خودش به واقعیتی دست یافته است. خودش چیزی را واقعاً فهمیده است. من فکر می کنم همین شعف دلیل بزرگی است که چرا مردم به علم رو می آورند.

آلن لایتمن

ترجمه: محمدرضا بهاری _ ماهنامه نجوم

تنظیم برای تبیان: م.ح.اربابی فر