لا يماري أحد في أن أعمال نيوتن (1642-1727) في الديناميكا تظل ذروة من ذرا العلم لا يفوقها فائق حتى وإن بدت بعض الإنجازات الأخرى ندا لها. وقد نشرها العام 1987 ، في كتابه «المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية "Philosophia Naturalis Principia Mathematica"، وقال إنه كتب معظمه إبان سنوات شبابه.
ومن بين الجوانب المتعددة لعبقريته سوف نتوقف بإزاء الانقلابة المستجدة تماما التي أسبغها على قوانين الفيزياء قبل نيوتن بدت قوانين الفيزياء مجرد قواعد تجريبية، استخرجت عبر تحليل حذر لكتلة الوقائع. بيد أن نيوتن قدم لنا «المبادئ»، أي القوانين العمومية التي تطيعها الطبيعة، وينتج عنها القوانين التجريبية السابقة كمحصلات منطقية ورياضية لها . يملي علينا هذا افتراضا معينا، وهو أننا لا بد بالضرورة أن نحرر أنفسنا من إسار وضعنا الدنيوي والحدود التي يفرضها علينا. ومن الصعب الآن أن نعرف قيمة الجسارة المتضمنة في أن توضع ظواهر تبدو متفاوتة متباينة، مثل الأجسام الساقطة وذبذبات الأوتار والحركات الكوكبية والتصادم، تحت مقولة واحدة لتخضع جميعها للقوانين ذاتها . إلا أنه لا مندوحة عن الاعتراف بأن هذا البحث عن مبادئ عمومية لم يبدأ مع نيوتن، لأن ديكارت جاء من قبله وانشغل بهذا. والفارق بينهما يتمثل في أن الفيلسوف الفرنسي لم يوانه الحظ ولا الفرصة ولا العبقرية لكي يكتشف المبادئ الحقيقية للديناميكا، والمبادئ التي طرحها غير مكتملة، إن لم تكن خاطئة. وأيضا لعله بالغ في تقدير قوة منهجه، ليعتمد على العقل أكثر من اعتماده على التجربة. لقد أطلق هوسرل وهيدغر على الفيزياء التجريبية اسم المشروع الديكارتي Cartesian Progeet بسبب من أسبقية ديكارت ولأنه يجب الاعتراف به( كفيلسوف عظيم) بينما تتوارى هذه السمة في حالة نيوتن). وسوف نتبنى هذا التعبير ونحن نقتفي خطى نيوتن، بديهي من دون أن نشاركه في مقته للمشروع ذاته.
أصبح هذا المشروع في عصرنا عقيدة سائدة بين العلماء، وهو يقوم على دعوى مفادها أن الطبيعة تطيع بعض المبادئ العمومية التي يمكن التعبير عنها بالوسائل المنطقية والرياضية. وإذا ألقينا نظرة باردة على هذه الفكرة، لا مندوحة لنا عن الاعتراف بأن فيها عنصرا من عناصر الجنون: كيف يمكن أن يسلم المرء بأن الكثرة المتكثرة من الأشياء والظواهر في الطبيعة بحشود الاختلافات بينها خامة الشعر والمخيلة يمكن أن تخضع جميعها لنظام صارم تفرضه قبضة حديدية؟ لا شك في أن هذا يعود إلى الثقل المتراكم لاكتشافات عديدة، ولما تحقق عبر التاريخ من تطور العقول، وتأثير التشرب بمعتقدات نسقية حتى أن هذه الفكرة باتت شيئا فشيئا عرفا راسخا، يعتنقه نفر اعتناقا راسخا فلا يعود أي بحث فيه ذا ضرورة، ويجعلونه مربط الإيمان إيمان أعمق من أن نعلنه .
ومنذ البداية، يتجلى هذا المنظور الطموح في تعريف نيوتن لإطار الديناميكا: المكان والزمان مطلقين. لم يعد المكان بالنسبة إلى نيوتن بنية من الأفقي والرأسي، ذات ملامح أرضية خالصة، بل هو مطلق: المكان المطلق، بصميم طبيعته، دون أن تكون له علاقة بأي شيء خارجي، يظل على الدوام كما هو متشابها غير متحرك البتة، أما المكان النسبي فهو بعد يمكن أن يتغير أو هو مقياس للمكان المطلق؛ تحدده حواسنا عن طريق وضع الأجسام فيه، وعادة ما نأخذه على أنه مكان غير متحرك». وبالمثل ثمة زمان في ذاته وبصميم طبيعته مطلق حقيقي ورياضي إنه يتدفق تدفقا ثابتا من دون علاقة بأي شيء خارجي.... أما الزمان النسبي الظاهر والمألوف فهو قياس للمدة (سواء أكان دقيقا أو غير ثابت) عن طريق الحركة، وعادة ما نستخدمه بدلا من الزمان الحقيقي»
قليلة هي التعبيرات التي قيلت في الفيزياء، وجرى اقتباسها والتعليق عليها، بقدر ما جرى اقتباس هذه الفقرة والتعليق عليها، وهي تحمل مبررات هذا . كل شيء هنالك: إنه زعم بالمطلقية، يكاد يكون ميتافيزيقيا، يوشك أن يكون واحدا من أحكام العقل القبلية عند كانط على أن نيوتن أقل ميلا للمقولات القاطعة، فقد عين إجراء تجريبيا لكي نعين - من حيث المبدأ . هذا المكان المطلق، وأيضا المح إلى إمكان التفكير بطريقة مختلفة. وعلاوة على ذلك - وما يبرهن على قدراته الباهرة - أن تلك الإشارة باتت حلا مسبقا لكل الصعوبات الناجمة عن معلولات القصور الذاتي (القوة الطاردة المركزية وسواها، وذلك بأن تجعل من الممكن اشتقاقها من المبادئ، بدلا من أن نقوم بتحليل تلك المعلولات ذاتها. وعلى الرغم من كل هذا لا تكفي هذه البساطة الخصيبة لكي تضمن لنا حقيقة قاطعة وراسخة، فكما أعلن آينشتين فيما بعد «الرب بارع».

المبادئ التي طرحها نيوتن معروفة جيدا وهي في جملتها ثلاثة الأول لا يعدو أن يكون مبدأ غاليليو في القصور الذاتي وقد اتخذ صورة ديكارتية وأعيدت صياغته في قالب الزمان والمكان المطلقين: الجسم الذي لا تؤثر فيه أي قوة يتحرك عبر المكان المطلق في خط مستقيم بسرعة ثابتة، ثم يأتي مبدأ تكافؤ الفعل ورد الفعل، وهو معروف في الاستاتيكا . أما المبدأ الثالث فرفيق قديم للطلبة الدارسين حاصل ضرب كتلة الجسم في عجلته (في المكان المطلق يساوي مجمل القوة المؤثرة عليه. إن فكرة العجلة التي تؤدي دورا محوريا هاهنا تقوم على أساس كشف عبقري آخر من كشوف نيوتن وهو حساب التفاضل. إذا عرفت القوة المؤثرة على جسم أمكن ترجمة المبدأ الثالث في حدود المعادلات التفاضلية، وتعطي حلول هذه المعادلات وضع إحداثيات الجسم كدالة للزمان. قدم نيوتن معنى هذه المعادلات، مثلما قدم منهج الحل: حساب التكامل، وهو إبداع آخر من إبداعاته.
وأولى مهام نيوتن هي أن يرسي دعائم وجاهة وصواب هذه النظرية. وسوف يفعل هذا عن طريق منهج يتراءى لنا مرارا وتكرارا في تطور الفيزياء بعض المبادئ المعروفة فعلا في صورة قواعد تجريبية، يعاد اكتشافها بوصفها محصلات منطقية أو رياضية لمبادئ طرحت حديثا. النتائج محل البحث تتضمن حركة البندول والأجسام الساقطة وخصائص التصادم.
على أن أعظم انتصاراته، كما نعلم جميعا، نظرية الجاذبية، وهي على أي حال لا تختلف اختلافا جوهريا عن النتائج المذكورة آنفا كان التساؤل الملح هو استخلاص قوانين كبلر التجريبية من المبادئ العامة الصعوبة الحقيقية الوحيدة هي تحديد الصورة الدقيقة لقوى الجاذبية بين جسمين - مثلا الشمس وأحد الكواكب. على أن هذا يمكن إحرازه باستخدام قانونين من قوانين كبلر. إن قانون المساحات هو حقا العلامة الكونية الدامغة على القوة المركزية، والتي هي - في هذه الحالة - قوة متجهة على طول الخط الواصل بين الكوكب والشمس. إن القانون التجريبي الذي يربط المحور الأساسي لمدار الكوكب بزمنه الدوري period أو السنة (الكوكبية يتبعه أن القوة المذكورة يجب أن تتناسب تناسبا عكسيا مع مربع المسافة. والآن نحن نعلم كل ما نحتاج إليه لحل معادلات الحركة الناتجة عن مبدأ الديناميكا الأساسي. وسوف يؤكد حل هذه المعادلات أن المدارات الكوكبية هي كما نعلم إهليلجية تقع الشمس في إحدى بؤرتيها.
وفي معرض هذا علينا أن نلاحظ أن مؤرخ العلم سوف يعترض قطعا على الطريقة التي استخلصنا بها العلاقة بين مبادئ نيوتن وقواعد كبلر. سيجادل بأن اكتشاف قانون التربيع العكسي الشهير كان متوشجا في الأمر أكثر من هذا بكثير، ومفعما بأشكال من الحدس ومن التردد، ودع عنك المناظرات والمجادلات التي دارت، وإن هوك Hooke قد أرهص بالقانون المذكور، إن لم يكن قد اكتشفه. وأيضا سوف يشير المؤرخ إلى أن الحجج التي قدمناها هي في واقع الأمر حديثة تماما . وسوف يضيف نفر من فلاسفة العلم أن ما ذكرناه إنما هو تأكيد لشيء من عدم الأمانة مفطور في العلماء الذين يلوون عنق التاريخ ليشيعوا اعتقادا بأن ثمة منهجا، بينما الأمر، كما يزعم فيير آبند Feyerabend لا يعدو أن يكون مصادفة شواشا وتخمينا . مثل هذه الوساوس مشروعة تماما، وللقارئ علينا حق التفسير أولا، نذكر القارئ أو القارئة أن علاقة هذا الكتاب بالتاريخ علاقة عرضية، وأن الروح التي تكسبه طابعه الفريد هي أن نفهم - ويمكن القول إننا نطمح إلى فهم لا يتقيد بزمان، إن جاز هذا التعبير، ومن ثم نملك ما يبرر شعورنا بأن تلك الأفكار الأخيرة تمنحنا أفضلية وتميزا. إن كانت هي الأوضح والأكثر ملاءمة. أما عن سؤال المنهج العلمي، فينبغي التريث، لأنه سؤال أكثر عمقاً ودهاء من الصورة الشائعة له، لا سيما إذا ما كان يرغب في إنكار وجود منهج علمي أصلا.
وإذ ننتهي من هذا الفاصل الاعتراضي ونقفل عائدين إلى نظرية الجاذبية، فعلينا أن نتفحص صعوبة كانت مصدرا لمناقشات جمة ثمة افتراض أن قوة الجاذبية تمارس فعلها مباشرة بين الشمس والكوكب، على الرغم من الفراغ الفاصل بينهما. ولكن كيف يمكن للفراغ للخواء الكامل، أن يحمل هذه القوة أو هذه البيانات كما نقول بلغة عصرنا؟ إن الفعل عبر مسافة، يحمل صعوبة كامنة في المفهوم تتحدى الحس المشترك، فليس مباحا أن نساوي بين لا شيئية الفراغ وبين وجود القوة، وإلا عد هذا لغوا فلسفيا. يعرف نيوتن هذا حق المعرفة، وبمنتهى الانفتاح اعترف في الحاشية العامة اللطبعة الثالثة من كتابه المبادئ الرياضية بحيرته الشديدة. على أن آينشتين سوف يضعنا بإزاء ملمح آخر من ملامح هذه القوة مثير للحيرة والتساؤل واقعة مفادها أن القوة تحدث في اللحظة عينها التي تعتمد فيها تلك القوة فقط على المسافة الكائنة بين الشمس والكوكب. ويبدو هذا منطويا على أن الشمس بمعنى ما لديها إدراك (أو بيانات) في اللحظة عينها، إدراك لحظي بموضع الكوكب.
إنه الفعل اللحظي من بعد هو الخطيئة الأولى - إن جاز التعبير - في نظرية الجاذبية لنيوتن. وسرعان ما تناساها جمهرة العاملين في رحاب العلم. وكأمر واقع، فإنهم من دون أن يدركوها فعلا كانوا يتحولون بلا وعي من العلم الحدسي، حيث يكون كل شيء مرئيا ومتفقا مع الحس المشترك، ليتجهوا صوب علم ينطوي على عناصر صورية هي في صابها غامضة غير مفهومة.
وسوف يغدو هذا التحول أكثر حدة مع انتهاء القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، وذلك بفضل أعمال لابلاس ولاغرائج في الرياضة البحتة، وسرعان ما سوف يلحق بهما هاملتون قام لاغرانج وهاملتون على وجه الخصوص بتحويل مبادئ نيوتن إلى صورة رياضية مختلفة تماما عن الصياغة الأصلية لها. ها هنا أصبحت فكرة الفعل محورية، وعلى خلاف المفاهيم التي استعملها نيوتن، باتت فكرة الفعل رياضية بحتة، من دون أي محتوى حدسي أو مرئي أو مماثل لشيء في الواقع إن الفعل تكامل عبر الزمان متضمنا التفاضل بين طاقة الحركة وجهد الطاقة. ونستطيع قطعا أن ندرك مغزى حاصل جمعهما - إنه الطاقة الكلية - ولكن ماذا عن التفاضل بينهما؟ وعلاوة على ذلك الفعل في حد ذاته لا يعني شيئا، إنه مجرد وسيط الحركة الفعلية لها خاصية تكاد تكون سحرية، وهي خاصية تقليل الفعل إلى حده الأدنى مبدأ الحد الأدنى من الفعل). لماذا يكون الحد الأدنى، أو حتى الحد الأقصى؟ نستطيع فقط أن نتعجب، دون أن نتوقع تفهما، دون أن نرى أي شيء، لأننا لا نعرف ذلك ولا نعرف من أين أتى.
بفضل مناهج لاغرانج وهاملتون، بات من الممكن أن نتجه فورا إلى سويداء الحسابات في الديناميكا، بل وأن نجريها في كثير من الأحيان بكفاءة أعلى. بيد أن هذه الكفاءة الرياضية البحتة غير ذات صلة بماهية الفيزياء. إن الحسابات الأكثر كفاءة لا تفضي إلى مفهوم أغزر في محتواه، ومن ثم لا يستطيع أحد الزعم بأن الظفر بهذه المناهج الجديدة يمكن أن يفيد في سؤالنا عن أسس العلم إنه سؤال مازال ملحا ... وسيزال....

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مركز تصوير المخطوطات وفهرستها.. جهود منهجية لتصوير التراث وحفظه

قسم التطوير يواصل تقديم دورة أخلاقيات المهنة ضمن البرنامج التأهيلي للمنتسبين الجدد

انطلاق فعاليات الجلسة المسائية لمسابقة النور القرآنية الدولية الجامعية في جامعة العميد

الحزام الأخضر الجنوبي الأول يستضيف وفدًا من محافظة البصرة ضمن نشاطات قسم الشؤون الفكرية والثقافية

المزيد

الآخبار الصحية

أول إرشادات غذائية قائمة على الأدلة لمعالجة الإمساك المزمن

صباح بلا إفطار؟.. صحتك في خطر!

هل يمكن للجلد أن يكشف عن صحتك العقلية؟.. دراسة حديثة تجيب

السر في مطبخك.. 6 أطعمة تمنح عظامك قوة الشباب

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ناسا تكشف: كوكب الأرض أصبح أقل لمعانا خلال العقود الماضية

دراسة: الوقت الذي تستخدم فيه هاتفك قد يفضح حالتك النفسية

الهنغاري لاسلو كراسناهوركاي يفوز بجائزة نوبل للآداب 2025

رسميا.. إعلان الفائز بجائزة نوبل للسلام لعام 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

إشراقة الميكانيكا

من الحركة المستقيمة إلى الشعاع: تطور مفاهيم الحركة في الفيزياء الكلاسيكية (الأشعة)

لوح التزلُّج على الأمواج

تبادل العلك الصاعق

اغتيال الفيزياء الكلاسيكية

الانهيار الجليدي

المشي على الجليد

تشغيل سيارة على طريق زَلِق

دفع الجلة والإطاحة بالمطرقة

الكأس المعلقة، على وشك التحطم

الخدعة وراء المتفجرات المأساوية

السقوط الصخري وإسقاط الأشجار