ACE
24th May 2010, 11:30 AM
هنگامی كه اروپا در ظلمت جهل و بی خبری بسر می برد،دانشمندان اسلامی و در راس آنان اندیشمندان ایرانی اندوخته های علمی یونانیان راجمع آوری و حراست كردند و با دانش و اندیشه های ایرانیان باستان درآمیختند. تعاریفو اصول هندسه ی اقلیدسی توسط ایرانیان مورد بررسی و نقد قرار گرفت. مثلثات كرویتوسط فضلای ایرانی ابداع و دستگاه اعداد با كشفیات هندیان تكمیل و بوسیله یبازرگانان به اروپا برده شد. از قرن یازدهم میلادی به بعد بعضی از كشیشان به جامه یطلاب مسلمان در می آمدند و كتبی را كه با دقت محافظت می شد با خود به غرب می بردندو ترجمه می كردند هنگامی كه اروپا در ظلمت جهل و بی خبری بسر می برد، دانشمنداناسلامی و در راس آنان اندیشمندان ایرانی اندوخته های علمی یونانیان را جمع آوری وحراست كردند و با دانش و اندیشه های ایرانیان باستان درآمیختند. تعاریف و اصولهندسه ی اقلیدسی توسط ایرانیان مورد بررسی و نقد قرار گرفت. مثلثات كروی توسط فضلایایرانی ابداع و دستگاه اعداد با كشفیات هندیان تكمیل و بوسیله ی بازرگانان به اروپابرده شد. از قرن یازدهم میلادی به بعد بعضی از كشیشان به جامه ی طلاب مسلمان در میآمدند و كتبی را كه با دقت محافظت می شد با خود به غرب می بردند و ترجمه می كردند. در قرن شانزدهم دستگاه خورشید مركزی منظومه شمسی تدوین و مسیر حركت سیارات با دقترصد شد. در نتیجه تقدس دایره ها در هم شكسته شد و مدار بیضوی حركتسیارات مورد قبولواقع شد. روش استقرایی توانی نو یافت و به مقابله با قیاس برخاست و مسیر جدیدی برایاندیشه های علمی بوجود آمد. آزمایش كردن قباحت خود را از دست داد و اجسام از بلندیرها شدند تا زمان سقوط آنها بطور تجربی بررسی شود. قوانین سقوط آزاد اجسام به كلجهان تعمیم داده شد شد و قانون جهانی گرانش كشف گردید. علت حركت سیارات به دورخورشید صورت بندی شد. اختراع و تكمیل تلسكوپ انسان را با دنیایی رو به رو ساخت كهقبل از آن هرگز تصورش نمی رفت. آنگاه ناچیزی زمین در مقابل كاینات به اثبات رسید. استفاده از نماد گرایی در ریاضیات آغاز و هندسه تحلیلی به عنوان ابزاری قدرتمندبرای تجسم و تكمیل كشفیات حساب دیفرانسیل و انتگرال به كار گرفته شد. ماهیت فیزیكینور با آزمایش مورد سئوال قرار گرفت. در نتیجه نظریه ی دانه ای و نظریه ی موجی بودننور برای توجیه آن ابداع شد. عنصر پنجم ارسطوئی اتر بیش از پیش بكار گرفته شد. امااین بار نه به عنوان یك عنصر، بلكه به عنوان زمینه ای برای انتشار نور و توجیه حركتنور در فضا و انتقال نیروی گرانش و تصور می شد كه كالبد فضا از اتر انباشته شدهاست.
●عصر تاریكی و دوره ی انتقال اول باسقوط امپراطوری روم در اواسط قرن پنجم میلادی تمدن در اروپای غربی به سطح بسیارپائینی رسید. تعلیم و تربیت تقریباً از بین رفت و تنها راهبان دیرهای كاتولیك ومعدودی افراد غیر روحانی با فرهنگ و دانش یونانی و لاتینی رشته ی باریكی داشتند. دراین دوران دانش باستان توسط دانشمندان اسلامی محفوظ ماند، دانشمندان اسلامی ضمنآنكه دانش یونانی را حفظ كردند، اندوخته های علمی ایران باستان، چین و هند را رانیز جمع آوری نموده، خود نیز به باروری آن كوشیدند. خلفای بغداد به حامیان علم بدلگشتند و فضلای برجسته ای را به دربار خود فراخواندند. آثار هندی و یونانی از جملهآثار برهمگویت، و اصول اقلیدسی و مجسطی به عربی ترجمه شد. كتب یونانی به عنوان یكیاز شرایط صلح، از امپراطور بیزانس مصادره شد و در اختیار فضلای عرب زبان قرار گرفت. در این عصر فضلای زیادی به نوشتن آثاری در زمینه ریاضیات و نجوم پرداختند كهمشهورترین آنها محمد ابن موسی الخوارزمی بود. خوارزمی رساله ای در جبر و كتابی درباره ارقام هندی نوشت كه بعدها در قرن دوازدهم به لاتین ترجمه شد و تاثیر زیادی دراروپا گذاشت. ابوالوفا بوزجانی كتب بطلمیوس را ترجمه و تشزیح كرد و شرحی بر كتابدیوفانتس نوشت. اصیل ترین و بدیع ترین اثر جبری حل معادله درجه سوم توسط خیام بوجودآمد. وی اصلاحیه دقیقی نیز برای تقویم انجام داد. خواجه نصیرالدین طوسی اولین اثردر باب مثلثات مسطحه و كروی را نوشت و كار پیشتر خیام را با شرح و تصیحیحاتی منتشركرد كه ساكری كارش را در هندسه نااقلیدسی با یاد داشتی از نوشته های نصیرالدین درباب توازی شروع كرد. نوشته های خواجه نصیرالدین توسط جان والیس در آكسفورد تدریسشد. ابن هیثم كه در غرب به الهازن شناخته می شود، بزرگترین فیزیكدان مسلمان شناختهشده است. وی رساله ای در نور نوشت و ذره بین را كشف كرد. به نسبت زاویه تابش وزاویه انكسار پی برد و اصول تاریكخانه را شرح داد و در مورد قسمتهای مختلف چشم بحثكرد. رساله ی نور ابن هیثم نفوذ زیادی در اروپا گذاشت. كارهای وی توسط كمال الدینفارسی پیگیری شد. در مورد نجوم تنها كافیست گفته شود كه بسیاری از نامها و واژه هایامروزی در نجوم ریشه عربی دارند. بتدریج آثار علمی ایرانیان تنها زینت بخش كتابخانه گردید و هنگامیكه شرق در حال به خواب رفتن علمی و غفلت بود، غرب در حال بیدارشدن بود. اوضاع علمی سایر كشورهای اسلامی و هندوستان و چین هم از ایران بهتر نبود،بلكه بدتر بود.
●فیزیك در ایران كشور مانسبت دیرینه ای در نجوم دارد. قدیمی ترین متن ایران پیش از اسلام، اوستا كتاب دینیزرتشتیان است كه متاسفانه فقط یك پنجم آن باقی مانده است. در این متن به كروی بودنزمین اشاره شده است كه این یك ردپای نجومی از ایران باستان است. همچنین در متن هایدینی زرتشتی مربوط به دوره ساسانی به نام صورت های فلكی، ستاره ها و سیارات اشارهشده است. مورد دیگر نجوم ایران پیش از اسلام مربوط به قرن اول میلادی یعنی ۶ قرنپیش از ظهور اسلام است.در قرن اول میلادی عده ای از فعالان (رهبران دینی كه هم رهبربودن و هم دانشمند) به علتی نامعلوم و زمان اشكانیان از سیستان به هند مهاجرت كردندو دانش و فرهنگ ایرانی را با خود به این كشور بردند و آن را با فرهنگ و دانش هندیآمیخته كردند. گفته می شود این افراد همچنین در هند باقی مانده اند و تمایز نژادیخود را حفظ كرده اند. در هر حال این مسلم است كه تقویم ایرانی كه این افراد به هندبردند كه در آن شروع سال اول بهار است و هنوز در هند مورد استفاده قرار می گیرد. البته آنها عملا از تقویم اروپایی استفاده می كنند اما تقویم رسمی در قانون اساسیاین كشور همان تقویم ایرانی است. از كتب قدیمی ایران كتاب نجومی باقی نمانده استغیر یك اثر مهم به نام ذیج شهریاران. ذیج به معنی كتابچه نجومی است كه لغت قدیمیفارسی است. این كتاب در زمان بهرام گور و توسط پادشاهان ساسانی تالیف شده است كه یكقرن بعد در زمان انوشیروان تصمیم گرفتند این كتاب را كامل تر كنند كه به دستورانوشیروان كتاب های نجوم یونان و هند خوانده شد و مقایسه كردند و گفتندكه كتاب هاینجوم هندی دقیق تر است در نتیجه یك ویرایش جدیدی از ذیج شهریار براساس متن های هندیفراهم كردند. بعضی از منجمان اسلامی مثل ابوریحان بیرونی و خوارزمی مطالبی از اینكتاب را در كتاب های خود آورده اند. مثلا ابوریحان بیرونی كتابی به نام افراطالمقال فی امر الضلال (مقاله ای یكتا در مورد سایه ها) دارد كه در آن روش مدرج كردنساعت های آفتابی را از كتاب ذیج شهریار نقل كرده است. همچنین در یكی از نوشته هایدینی زرتشتی یك آیین مقدسی ذكر شده است كه گفتند این آیین باید زمانی انجام شود كهماه، ستاره ها، سیاره ها و خورشید در یك موقعیت ویژه كه در رسانه ذكر شده است،باشد. در عین حال، در نوشته هایی كه به زبان پهلوی است برای محاسبه موقعیت ماه،خورشید، ستاره ها و سیاره ها گفته شده است كه باید محاسبه آنها براساس یك ذیج (كتابچه نجومی) باشد و آنجایی كه از منابع ساسانی نام برده از ذیج هندی، ذیجشهریاران و ذیج بطلمیوس نام برده است به این ترتیب مشخص می شود كه در زمانساسانیان، ایرانی ها با نجوم یونان باستان كه خیلی پیشرفته بود آشنا بوده اند كهشاخص تر اثر آن كتاب نجومی یونان باستان است كه بعدها به عربی ترجمه شد. ولی اینعقیده هم وجود دارد كه اولین ترجمه آن از یك ترجمه فارسی قدیمی گرفته شده است. نجومایران باستان از نجوم دوره یونان باستان تاثیر گرفته و بر نجوم دوره اسلامی اثرگذاشت و نجوم این دوره هم بعدها بر تكامل نجوم در اروپا تاثیر گذاشت. بعد از اسلامیكی دو قرن صرف كشمكش و تثبیت حكومت جدید در ایران شد. در این دوره یا هیچ اثریبوجود نیامد و یا اگر به وجود آمد باقی نماند. اما بعد از آن از قرن سوم تا قرن ۷ و۸هجری شكوفایی بسیاری در كشورهای اسلامی به خصوص در ایران به وجود آمد و دانشمنداندستاوردهای زیادی به وجود آوردند كه به دوره طلایی اسلامی شهرت یافت. خیام غیاثالدین ابوالفتح، عمر بن ابراهیم خیام (خیامی) در سال ۴۳۹ هجری (۱۰۴۸ میلادی) در شهرنیشابور و در زمانی به دنیا آمد كه تركان سلجوقی بر خراسان، ناحیه ای وسیع در شرقایران، تسلط داشتند. وی در زادگاه خویش به آموختن علم پرداخت و نزد عالمان واستادان برجسته آن شهر از جمله امام موفق نیشابوری علوم زمانه خویش را فراگرفت وچنانكه گفته اند بسیار جوان بود كه در فلسفه و ریاضیات تبحر یافت. خیام در سال ۴۶۱هجری به قصد سمرقند، نیشابور را ترك كرد و در آنجا تحت حمایت ابوطاهر عبدالرحمن بناحمد , قاضی القضات سمرقند اثر برجسته خود را در جبر تألیف كرد. خیام سپس به اصفهانرفت و مدت ۱۸ سال در آنجا اقامت گزید و با حمایت ملك شاه سلجوقی و وزیرش نظامالملك، به همراه جمعی از دانشمندان و ریاضیدانان معروف زمانه خود، در رصد خانه ایكه به دستور ملكشاه تأسیس شده بود، به انجام تحقیقات نجومی پرداخت. حاصل اینتحقیقات اصلاح تقویم رایج در آن زمان و تنظیم تقویم جلالی (لقب سلطان ملكشاهسلجوقی) بود. در تقویم جلالی، سال شمسی تقریباً برابر با ۳۶۵ روز و ۵ ساعت و ۴۸دقیقه و ۴۵ ثانیه است. سال دوازده ماه دارد ۶ ماه نخست هر ماه ۳۱ روز و ۵ ماه بعدهر ماه ۳۰ روز و ماه آخر ۲۹ روز است. هر چهار سال، یكسال را كبیسه می خوانند كه ماهآخر آن ۳۰ روز است و آن سال ۳۶۶ روز می شود در تقویم جلالی هر پنج هزار سال یك روزاختلاف زمان وجود دارد در صورتیكه در تقویم گریگوری هر ده هزار سال سه روز اشتباهدارد. دستاوردهای علمی خیام برای جامعه بشری متعدد و بسیار درخور توجه بوده است. ویبرای نخستین بار در تاریخ ریاضی به نحو تحسین برانگیزی معادله های درجه اول تا سومرا دسته بندی كرد، و سپس با استفاده از ترسیمات هندسی مبتنی بر مقاطع مخروطی توانستبرای تمامی آنها راه حلی كلی ارائه كند. وی برای معادله های درجه دوم هم از راه حلیهندسی و هم از راه حل عددی استفاده كرد، اما برای معادلات درجه سوم تنها ترسیماتهندسی را به كار برد؛ و بدین ترتیب توانست برای اغلب آنها راه حلی بیابد و درمواردی امكان وجود دو جواب را بررسی كند. اشكال كار در این بود كه به دلیل تعریفنشدن اعداد منفی در آن زمان، خیام به جوابهای منفی معادله توجه نمی كرد و به سادگیاز كنار امكان وجود سهجواب برای معادله درجه سوم رد می شد. با این همه تقریبا چهارقرن قبل از دكارت توانست به یكی از مهمترین دستاوردهای بشری در تاریخ جبر بلكه علومدست یابد و راه حلی را كه دكارت بعدها (به صورت كاملتر) بیان كرد، پیش نهد. خیامهمچنین توانست با موفقیت تعریف عدد را به عنوان كمیتی پیوسته به دست دهد و در واقعبرای نخستین بار عدد مثبت حقیقی را تعریف كند و سرانجام به این حكم برسد كه هیچكمیتی، مركب از جزء های تقسیم ناپذیر نیست و از نظر ریاضی، می توان هر مقداری را بهبی نهایت بخش تقسیم كرد. همچنین خیام ضمن جستجوی راهی برای اثبات “اصل توازی” (اصلپنجم مقاله اول اصول اقلیدس) در كتاب شرح اصول مشكل آفرین كتاب اقلیدس، مبتكر مفهومعمیقی در هندسه شد. در تلاش برای اثبات این اصل، خیام گزاره هایی را بیان كرد كهكاملا مطابق گزاره هایی بود كه چند قرن بعد توسط والیس و ساكری ریاضیدانان اروپاییبیان شد و راه را برای ظهور هندسه های نااقلیدسی در قرن نوزدهم هموار كرد. بسیاریرا عقیده بر این است كه مثلث حسابی پاسكال را باید مثلث حسابی خیام نامید و برخی پارا از این هم فراتر گذاشتند و معتقدند، دو جمله ای نیوتن را باید دو جمله ای خیامنامید. البته گفته می شود بیشتر از این دستور نیوتن و قانون تشكیل ضریب بسط دو جملهای را جمشید كاشانی و نصیرالدین توسی ضمن بررسی قانون های مربوط به ریشه گرفتن ازعددها آورده اند. استعداد شگرف خیام سبب شد كه وی در زمینه های دیگری از دانش بشرینیز دستاوردهایی داشته باشد. از وی رساله های كوتاهی در زمینه هایی چون مكانیك،هیدرواستاتیك، هواشناسی، نظریه موسیقی و غیره نیز بر جای مانده است. اخیراً نیزتحقیقاتی در مورد فعالیت خیام در زمینه هندسه تزئینی انجام شده است كه ارتباط او رابا ساخت گنبد شمالی مسجد جامع اصفهان تأئید می كند. اما گذشته از همه اینها،بیشترین شهرت خیام در طی دو قرن اخیر در جهان به دلیل رباعیات اوست كه نخستین بارتوسط فیتزجرالد به انگلیسی ترجمه و در دسترس جهانیان قرار گرفت و نام او را در ردیفچهار شاعر بزرگ جهان یعنی هومر، شكسپیر، دانته و گوته قرار داد. خواجه نصیرالدینمحمد بن حسن جهرودی طوسی مشهور به خواجه نصیرالدین طوسی از اهالی جهرود از توابع قمبوده است كه در تاریخ ۱۵ جمادی الاول سال ۵۹۷ هجری قمری ولادت یافته است. او بهتحصیل دانش، علاقه زیادی داشت و از دوران جوانی در علوم ریاضی و نجوم و حكمت سرآمدشد و از دانشمندان معروف زمان خود گردید. خواجه نصیرالدین طوسی ستاره درخشانی بودكه در افق تاریك مغول درخشید و در هر شهری پا گذارد آنجا را به نور حكمت و دانش واخلاق روشن ساخته و در آن دوره تاریك و در آن عصری كه شمشیر تاتار و مغول خاندانهایكوچك و یا بزرگ را از هم پاشیده و جهانی از حملات مغولها به وحشت فرو رفته و همه درگوشه و كنار منزوی و یا فراری می شدند و بازار كسادی دانش و جوانمردی و مروت می بودو فساد حكمفرما. وجود و بروز چنین دانشمندی مایه اعجاب و اعجاز است. تاسیس رصدخانهمراغه و انجام نخستین فعالیت علمی، پژوهشی و آموزشی در این موسسه از مهم تریناقدامات این دانشمند است. رصدخانه مراغه به عنوان بزرگ ترین مركز پژوهشی نجومی درزمان خود مطرح بوده است و امروز نیز علاوه بر ثبت در كتب، جزوات و اسناد ملی و بینالمللی هر ساله صدها محقق نجوم در داخل و خارج از كشور را به خود جذب می كند. همچنین خواجه نصیرالدین طوسی با انجام نخستین كار علمی و آموزشی در رصدخانه بینالمللی مراغه پس از گذشت ۷۵۰ سال از زمان فعالیت های علمی دراین مركز پیشتاز نجومدر دنیای قدیم است. رصدخانه مراغه در سال ۶۵۷ هجری قمری به دستور هلاكوخان و به همتدانشمند ایرانی خواجه نصیرالدین طوسی ساخته شد كه ساخت آن ۱۵ سال به طول انجامید. در این رصدخانه اسباب و آلات نجومی بسیاری متمركز شده بود كه متاسفانه این مجموعهبعد از سال ۷۰۳ هجری قمری بر اثر زلزله و بی توجهی حكام رو به ویرانی گذاشت. گفتهمی شود كتابخانه آن دارای چهار هزار جلد كتاب بوده است كه از بغداد به این رصدخانهانتقال یافته بود. رصدخانه كهن مراغه بنابر اسناد معتبر الهام بخش تولد رصدخانه هایسمرقند در تاجیكستان اوجین در هندوستان، فندو در بنارس اورانین برگ در دانمارك ورصدخانه شانگهای چین بوده است.
●بیداری غربو دوره ی انتقال دوم ارتباط غربیان با جوامع اسلامی بویژه از طریق بازرگانان موجبتوجه آنان آثار علمی اندیشمندان اسلامی شد. در این دوره مسیر برعكسی آغاز شد بدینترتیب كه چون بسیاری از آثار نجومی یونان باستان از بین رفته بود و فقط ترجمه عربیآن باقی مانده بود به لاتین ترجمه شدند. در این دوره بود كه تعداد زیادی ازاصطلاحات عربی به زبان های اروپایی راه پیدا كرد. در حدود سال ۹۵۰ میلادی ژربرمتولد شد، وی در مدارس مسلمانان اسپانیا درس خواند و در مراجعت ارقام عدد نویسیعربی را با خود به اروپای مسیحی برد. ژربر مورد سوء ظن معاصرانش قرار گرفت و متهمشد كه روح خود را به شیطان فروخته است. با این حال ژربر به تدریج در كلیسا ترقی كردو سرانجام در سال ۹۹۹ به مقام پاپی انتخاب شد. بدین ترتیب ورود آثار كلاسیك علومیونانی و اسلامی به اروپای غربی شروع شد. در حدود ۱۱۲۰ میلادی یك راهب انگلیسی بهنام آدلارد باثی كه در اسپانیا درس خوانده بود، خود را در جامه یك طلبه در آورد وبه گنجی از دانش كه شدیداً مورد حفاظت بود دست رسی پیدا كرد. وی اصول اقلیدس وجداول خاورزمی را به لاتین ترجمه كرد. قرن دوازدهم میلادی به قرن ترجمه آثار وفرهنگ و دانش اسلامی بدل گشت. كوشاترین مترجم این عصر گراردوی كرمونایی بود كه بالغبر ۹۰ اثر عربی را به لاتین ترجمه كرد. مجسطی، اصول اقلیدس و جبر خوارزمی از آنجمله بودند. در حدود سال ۱۲۵۰ میلادی، اكوایناس اساس استدلال و منطق ارسطو را بكاربرد. وی بر اساس اصول ارسطویی سیستم تومیسم Thomism را بنیاد نهاد كه در حال حاضرنیز پایه الهیات كلیسای كاتولیك رومی است. دیگران نیز به زودی از احیای اندیشه هاییونانی در زمینه های دنیوی استفاده كردند. مهمترین كار در این زمینه با انتشار كتابكوپرنیك صورت گرفت كه در آن یكی از بدیهیات اختر شناسی، یعنی دستگاه زمین مركزیمنظومه شمسی رد شد.
● ظهور و پیدایش رنسانسدر نیمه دوم قرن ۱۴ در ایتالیا و در شهر فلورانس پدیده ای به نام رنسانس به وجود میآید و به بخش های مختلف اروپا اشاعه پیدا می كند . چرا با وجود كشورهایی مثل آلمانوفرانسه و امثال اینها كه به شكل امروزی نبودند، چرا این پدیده در ایتالیا رخ دادهاست ؟ درذیل دلایل مختلفی را كه در این زمینه مطرح كرده اند كه رنسانس در ایتالیااتفاق افتاده است،بیان شده است : پایگاه مسیحیت در روم بود ولی به مرور زمان نفوذكلیسا قدرت قبلی خود را در ایتالیا از دست می دهد و تحت فشار شاهان فرانسه در اواخرقرون وسطی دربار پاپ از روم به آونیوم در فرانسه منتقل می شود . بنابراین نفوذكلیسا در ایتالیا كمتر می شود . به مرور زمان، زبان رسمی و علمی در اروپا زبانلاتینی می شود. زبان های مثل اسپانیایی، ایتالیایی و فرانسوی در مقایسه با زبانیمثل آلمانی نسبت به هم دارای قرابت و نزدیكی زیادی هستند. بسیاری از آثار دورانیونان باستان به زبان لاتینی ترجمه شده بود و زبان لاتینی به زبان ایتالیایینزدیكتر از دیگر زبان ها بود. بنابر این ایتالیایی ها راحتتر می توانستند با ترجمههای آثار یونانی ارتباط برقرار كنند . مقر اصلی تمدن روم و امپراطوری روم درایتالیابود . روم شرقی و بیزانس در حوزه شرقی اروپا و بالكان و سوریه بود و امپراطوری رومغربی در ایتالیا و فرانسه و آلمان بود اما مركزیت آن در ایتالیا بود. بنابر اینمردم ایتالیا به یونان و روم باستان نزدیكتر بودند چون امپراطوری روم در ایتالیاقرار داشت . بنابر این با توجه به مجموعه این دلایل پدیده رنسانس در ایتالیا اتفاقمی افتد . رنسانس یعنی قبول نداشتن كلیسا و عقاید آن و بازگشت به یونان و رومباستان است. در یونان و روم باستان اصالت با انسان بوده است. برای برگشت به یونان وروم باستان باید در تمام مسائل از جمله هنر و ادبیات و فلسفه باید به همان روش عملنمود. بنابر این باید به آثار همان زمان رجوع كرد و چون آثار یونان به لاتینی ترجمهشده و ایتایایی ها با توجه به قرابت زبانشان به زبان لاتینی راحتترمی توانستند زبانلاتینی را فرا گیرند اینها زودتر از بقیه توانستند به آثار یونانی دست پیداكنند
●دستگاه خورشید مركزی خورشید كوپرنیك ▪ نیكلا كوپرنیك (۱۵۴۳-۱۴۷۳) ریاضیدان اخترشناس، حقوقدان و اقتصادان با استعدادی بودكه در نزد مردم بسیار محترم بود. اصلیت وی لهستانی بود و برای ادامه تحصیل بهایتالیا رفت. كوپرنیك نخستین كسی بود كه در دوران رنسانس، انقلاب بزرگی را در زمینهاخترشناسی برپا می كند. كوپرنیك به مسئله حركت دورانی افلاطون در مورد اجرام آسمانیبسیار علاقه مند بود و در این زمینه تلاش های بسیار انجام داد. كوپرنیك معتقد بودكه حركت اجرام آسمانی مانند ستاره ها، سیارات و ماه یك حركت دورانی(دایره ای) و یاتركیبی از حركات دورانی است. زیرا در حركات دورانی، جرم در یك دوره مشخص و ثابت بهحالت و وضعیت قبلی خود برمی گردد. كوپرنیك با مشاهدات و تحقیقات گسترده و محاسباتدقیق به این نتیجه رسید كه اگر حركت سیارات با حركت دوره ای زمین در ارتباط باشد، وحركت دوره ای سیارات را بر اساس گردش آن ها به دور خورشید محاسبه كنیم به این نتیجهمی رسیم كه علاوه بر نظم و ارتباط میانآن ها(منظور حركت دورانی زمین و خورشیدمركزی) و ترتیب حاكم بر مدار های سیارات، حركت دورانی این اجرام با هم در ارتباط میباشند. به طوری كه تغییر در هر یك از این مدار ها باعث در هم فرو ریختن اجرام و درنتیجه منظومه می شود. سرانجام كوپرنیك منظومه خود را تدوین كرد كه منظومه وی بامنظومه زمین مركزی بطلیموس كه مورد قبول عامه مردم (از جمله كلیسا) آن دوره بود،مغایرت داشت. وی در منظومه خود خورشید را مركز قرار داد كه زمین و دیگر سیارات بهدور آن در حال حركت هستند. نیكلا منظومه خود را بر اساس چند فرض بنیان نهاد: ▪ مركزیِ هندسی و دقیق برای مدار اجرم آسمانی وجود ندارد. ▪ خورشید در مركز قرار داردو زمین و دیگر سیارات به دور آن حركت می كنند. ▪ زمین دیگر مركز جهان نیست. زمینعلاوه بر حركت گردشی به دور خورشید، به دور خود نیز می چرخد. ▪ حركت خورشید درآسمان بر اساس حركت دوره ای زمین می باشد. ▪ حركت ظاهری اجرام آسمانی در آسمان تنهابر اساس حركت خود آن ها نیست، بلكه این حركت ها با حركت دوره ای زمین نیز در ارتباطمی باشند. ▪ كوپرنیك نظر داد كه گردش زمین به دور خود یك شبانه روز به طول میانجامد. كوپرنیك تلاش می كرد تا نظریه خود را از طریق ریاضیات اثبات كند. وی بامحاسبات خود به این نتیجه رسید كه هرچه قدر از سیارات دور به خورشید نزدیك شویم، برسرعت گردش آن ها افزوده می شود. زحل كه دورترین سیاره آن زمان بود، یك دور یكنواختخود را به مدت ۲۹.۵ سال و سپس مشتری این دوره را در ۱۱.۸ سال می پیماید. بعد ازمشتری نوبت به مریخ می رسد كه این دوره را در مدت ۶۸۷ روز و زهره ۲۲۴ روز و عطارد۸۸روز سپری می كنند. البته این مقادیر را كوپرنیك محاسبه كرده است و اختلاف اینمقادیر با مقادیر امروزی ناچیز است. این محاسبات بخشی از اثبات تئوری كوپرنیك بااستفاده از هندسه بود. مزیت تئوری كوپرنیك آن بود كه وی با استناد به نظریه خورشیدمركزی به نتایجی دست یافت كه برخی از این نتایج در نظریه بطلیموسی امكان پذیر نبود. مهمترین این نتایج عبارتند از: الف) محاسبه اندازه مدار سیارات كه به دور خورشید میگردند. ب) محاسبه دوره تناوب گردش سیارات به دور خورشید. ج) بدست آوردن سرعت نسبیحركت دورانی سیارت. د) مشخص كردن حركت زاویه ای سیارات و موضع آن ها در آسمان. كهاین نتیجه در هر دو تئوری كوپرنیك و بطلیموس وجود داشت. بر این اساس بود كه كوپرنیكبه این نتیجه رسید كه میان مدار های سیارات و جایگاه آن ها ارتباطی وجود دارد؛ طبقگفته خود هرگونه تغییر مكانی در هر قسمت از آن باعث به هم خوردن قسمت های دیگر وهمه جهان می شود)). كوپرنیك مدعی بود كه برتری نظریه او در زیبایی و سادگی آن است. وی در این رابطه در كتاب خود، “”درباره گردش افلاك آسمانی”" می گوید((در میانه همهخورشید بدون حركت می پاید. به راستی، چه كسی در این معبد عظیم و زیبا، منبع نور رادر جایی جز آنجا كه بتواند همه قسمت های دیگر را بیفروزد و روشنایی بخشد، قرار میدهد؟ پس در اساس این برگزیدگی، تقارن قابل ستایش در جهان و هماهنگی بارزی در حركت واندازه كرات می یابیم، آن چنان كه به هیچ وجه دیگری نمی توانست باشد. تئوری كوپرنیكبنا به دلایلی به زودی مورد قبول عامه مردم قرار نگرفت. بیش از یك قرن طول كشید تانظریه خورشیدمركزی میان اخترشناسان مورد پذیرش قرارگیرد
. ● مهمترین دلایلی كهعلیه این نظریه مطرح شده بود: منظومه كوپرنیكی بیشتر جنبه ریاضی، سادگی و زیباییداشت و با مشاهدات نجومی آن زمان مطابقت نداشت و به همین دلیل مورد پذیرش عام قرارنگرفت. یكی از ضعف هایی كه كوپرنیك در اثبات نظریه خود داشت آن بود كه او نمیتوانست با استفاده از نظریه های پیشین، نظریه خود را اثبت كند. یكی از دلایلی كههمیشه بر ضد نظریه خورشیدمركزی مطرح بود آنست كه اگر زمین در حال حركت می بود،بایستی به كلی منهدم شود. زیرا اگر زمین حركت كند، آنگاه هوا، پرندگان و قطراتبارانی كه به زمین می بارند، جا می ماندند. یكی از مثل هایی كه مخالفین به گالیلهمی گفتند آن بود كه اگر زمین در حال حركت باشد، توپی كه از بالای برج پیزا پرتاب میشد باید به عقب (جهت خلاف گردش زمین) جا بماند. اما كوپرنیك می پنداشت كه هوا بههمراه زمین در حال حركت است. و از طرفی وی در نظر داشت كه اگر چنین می بود پس چرادیگر اجرام آسمانی كه در حال حركتند، منهدم و نابود نمی شوند. الگوی خورشید مركزیكوپرنیك با عقاید و اصول ارسطو مغایرت داشت. و از طرفی چون در آن زمان كلیسا طرفداراصول ارسطو بود، به همین دلیل نظر همه مسیحیان بر ضد كوپرنیك بود. آنان به آیاتانجیل استناد می كردند و می گفتند كه معمار و طرح خلقت جهان بر اساس منظومه و تئوریبطلیموس است. به همین دلیل سازمان تفتیش عقیده، كتاب كوپرنیك را كه مخالف با كتابمقدس بود، ممنوع اعلام كرد. اگر چه نظریه خورشید مركزی كوپرنیك با نظریه زمین مركزیبطلیموس از نظر علمیِ مشاهده نجومی سازگار بود اما از نظر فلسفی مغایرت داشت. چونكوپرنیك چارچوب مرجع خود را از زمین به خورشید منتقل كرده بود. و این انتقال چارچوباز نظر فیزیك سینماتیكی امروزی كاملا صحیح می باشد. ● قوانین كپلر كوپرنیك با قراردادن خورشید در مركز منظومه شمسی توصیف بسیار ساده تر و توضیح طبیعی تری در بارهبرخی از خصوصیات حركت سیاره ای به دست داد. هرچند طرح كوپرنیك بسیار ساده تر از طرحبطلمیوس بود، اما چون كوپرنیك نیز به تقدس دایره ها اعتقاد داشت، به همان اندازهبطلمیوس از مدارهای تدویر و نظایر آن استفاده كرد. تنها تفاوت دو دستگاه این بود كهیكی زمین را مركز حركت سیارات می دانست و دیگری خورشید را. با آنكه ستاره شناسان ازپذیرش دستگاه خورشید مركزی بطلمیوس اجتناب می كردند، اما این دستگاه تاثیر خود رابر اندیشه آنان گذاشته بود و بحث و جدل در مورد آن روز به روز بیشتر می شد. اینمجادلات باعث شد كه منجمین اطلاعات رصدی بیشتری و دقیق تری به دست آورند. تیكوبراهه این اطلاعات را جمع آوری كرد و اعتقاد داشت كه همه ی سیارات بجز زمین به دورخورشید می گردند و خورشید همراه سیارات به دور زمین می چرخد. در این دوران یوهانكپلر (۱۵۷۱-۱۶۳۰) به عنوان دستیار نزد تیكو براهه در رصد خانه ی پراگ مشغول كار شد. پس از كوپرنیك ، كپلر نخستین منجم نامداری بود كه نظریه مركزیت خورشید را اتخاذ كرد، اما معلوماتی كه تیكو براهه ثبت كرده بود نشان داد كه این نظریه به صورتی كهكوپرنیك بدان بخشیده بود ، نمی تواند كاملا صحیح باشد. با این وجود ظرفداری كپلر ازدستگاه خورشید مركزی كوپرنیك مورد پسند تیكو برهه نبود. هنوز یكسال از همكاری ایندو نگذشته بود كه تیكو براهه فوت كرد و تمام رصدهایی را كه جمع آوری كرده بود بهعنوان ارثیه ای ارزشمند برای كپلر باقی گذارد. پس از مرگ تیكو براهه، كپلر به تودهی عظیمی از رصدهای بسیار دقیق در حركت سیارات دست یافت. بعداً مسئله به این صورت درآمد كه الگویی برای حركت سیارات ارائه دهد كه دقیقاً با مجموعه رصدهای انجام شدهمطابقت كند. بدین ترتیب كپلر نیاز داشت كه ابتدا به كمك تخیل جواب موجهی را حدسبزند و سپس با پشتكار، كوهی از محاسبات كسل كننده را انجام دهد تا حدس خود را تاییدیا رد كند. توفیق بزرگ كپلر همانا كشف سه قانون حركت سیارات است دو تا از اینقوانین را وی در ۱۶۰۹ و سومی را در ۱۶۱۹ انتشار داد . ▪ قانون اول كپلر یا قانونبیضوی ها مدار هر سیاره به شكل یك بیضی است كه خورشید در یكی از كانونهای آن قراردارد . كه میتوان از این مطلب این را نتیجه گرفت كه فاصله سیاره تا خورشید به لحاظواقع بودن بر مدار بیضی دارای حداقل و حداكثر است. كپلر بیش از ۲۰ سال برای دركچگونگی مدارات سیارات زحمت كشید او مدلهای مختلفی را امتحان نمود ولی سرانجام نشانداد كه صفحه مداری سیاره ها از خورشید می گذرد و كشف كرد كه شكل مداری سیارات بهصورت بیضی است .این قانون در سال ۱۶۰۹ میلادی انتشار یافت. ▪ قانون دوم كپلریاقانون سطح معادل خط مستقیم واصل سیاره و خورشید (شعاع حامل یك سیاره)، در فواصلزمانی مساوی مساحتهای مساوی را در فضا جاروب می كند. یعنی برای مثال در شكل سیارهای در مدت ۱ ماه از Aبه B می رود . مدت زمانی كه از Cبه D می رود نیز یك ماه استاما اكنون از خورشید دورتر است بنابراین فاصله A تا B باید بیشتر باشد تا سیاره درهمان مدت یك ماه مساحتی برابر با مساحت اول را جاروب كند . به همین دلیل سیارههنگامی كه به خورشید نزدیكتر است با سرعت بیشتری حركت می كند. برای فهم بهتر اینجارا كلیك كنید . ▪ قانون سوم كپلریا قانون هارمونیك نسبت مجذور زمان تناوب گردش دوسیاره برابر است با نسبت مكعب نیم قطر اطول آنها كپلر برای بدست آوردن این فرمول ۷سال تلاش كرد . در آن زمان فاصله واقعی میان خورشید و سیارات معلوم نبود اما محاسبهنسبت فاصله یك سیاره تا خورشید به فاصله زمین تا خورشید میسر بود . مثلا كپلر میدانست كه نیم قطر اطول مدار مریخ تقریبا ۱.۵ برابر نیم قطر اطول مدار زمین است . حال او متوجه شد اگر در هر سیاره نیم قطر اطول را به توان ۳ و دوره گردش را به توان۲برسانیم . دو رقم بدست آمده باهم برابر می شوند و فقط اختلافهای اندكی برای برجیس (مشتری) و كیوان (زحل) دیده می شود. در زمان كپلر دو قانون اول فقط در مورد مریخقابل اثبات بود . در مورد سایر سیارات رصد ها با آن قوانین سازش داشت ، منتهی چناننبود كه آنها را قطعا محقق سازد و مدتها گذشت تا دلایل قطعی در تایید آنها بدست آمد . كشف قانون اول ، یعنی اینكه سیارات روی مدارات بیضوی حركت می كنند ، بیش از آنكهبرای مردم امروز به آسانی قابل تصور باشد مستلزم كوشش در رها ساختن گریبان خود ازچنگ سنتها بود . تنها نكته ای كه همه ی ستاره شناسان در آن خصوص با هم توافق داشتنداین بود كه همه ی حركات سماوی ، دورانی است یا از حركات دورانی تركیب شده است . قرار دادن بیضی به جای دایره ، مستلزم رها كردن آن تمایل زیباشناختی بود كه از زمانفیثاغورث به بعد بر نجوم حكومت كرده بود . دایره شكل كامل و افلاك سماوی اجسام كاملشناخته می شدند _ كه در اصل مقام خدایی داشتند و حتی در آثار افلاطون و ارسطو نیزرابطه ی نزدیكی با خدایان دارند . واضح به نظر می رسید كه یك جسم كامل باید بر یكمدار كامل حركت كند . به علاوه چون اجسام آسمانی آزادند ، یعنی بی اینكه كشیده یارانده شوند حركت می كنند ، پس حركت آنها باید طبیعی باشد و تصور اینكه دایره طبیعیاست و بیضی چنین نیست امر آسانی بود . بدین ترتیب بسیاری از باورهای ذهنی عمیق میبایست منسوخ و مطرود گردد تا قانون اول كپلر بتواند مورد قبول واقع شود . قانون دوممربوط به سرعت متغیر سیاره در نقاط مختلف مدار خویش است. بنابراین سیاره در نزدیكترین فاصله ی خود به خورشید ، بیشترین سرعت را دارد و در دورترین فاصله ی خود ازخورشید ، كمترین سرعت را . این نكته هم باز سبب حیرت می شد زیرا كه وقار و متانتسیاره مغایر این بود كه گاهی شتابان و گاهی خرامان راه برود ! قانون سوم از اینلحاظ مهم بود كه حركت سیارات مختلف را نسبت به هم می سنجید . قانون سوم می گوید كهاگر r فاصله ی متوسط یك سیاره نسبت به خورشید و Tطول سال آن باشد . پس r^۳/T^۲درمورد همه ی سیارات یك اندازه است . این قانون ( تا آنجا كه به منظومه ی شمسی مربوطمی شود ) دلیل قانون جادبه ی نیوتن قرار گرفت.
● نتیجه:آنچه كه كپلر انجام داد، از جزئیات یعنی رصدهای موضعی، به كلیاتیعنی مسیر حركت سیارات دست یافت. سه قانون كپلر از رویدادهای بسیار مهم علم است كهبطور كامل تقدس دایره ها را در هم شكست و نظریه كپرنیك را از حمایت موثری برخورداركرد. این قوانین نشان داد كه اگر خورشید به عنوان مرجع در نظر گرفته شود، حركتسیارات را می توان به آسانی توصیف كرد. اما اشكال این قوانین آن بود كه صرفاً تجربیبود، یعنی فقط مسیر حركت مشاهده شده را بیان می كردند، بی آنكه هیچگونه تعبیر نظریدر باره ی آنها به دست بدهند. یا در مورد منشاء این قواعد توضیح نمی داد. همزمانارائه این قوانین توسط كپلر، واقعه ی بزرگی در شرف تكوین بود. گالیله در زمان ارائهاین قوانین به حركت اجسام، آونگ، نور … می اندیشید و دست به آزمایشهای سرنوشت سازیمی زد. بطور قطع این دو نفر در شكل گیری اندیشه های نیوتن نقش برجسته ای داشتند.
●عصر تاریكی و دوره ی انتقال اول باسقوط امپراطوری روم در اواسط قرن پنجم میلادی تمدن در اروپای غربی به سطح بسیارپائینی رسید. تعلیم و تربیت تقریباً از بین رفت و تنها راهبان دیرهای كاتولیك ومعدودی افراد غیر روحانی با فرهنگ و دانش یونانی و لاتینی رشته ی باریكی داشتند. دراین دوران دانش باستان توسط دانشمندان اسلامی محفوظ ماند، دانشمندان اسلامی ضمنآنكه دانش یونانی را حفظ كردند، اندوخته های علمی ایران باستان، چین و هند را رانیز جمع آوری نموده، خود نیز به باروری آن كوشیدند. خلفای بغداد به حامیان علم بدلگشتند و فضلای برجسته ای را به دربار خود فراخواندند. آثار هندی و یونانی از جملهآثار برهمگویت، و اصول اقلیدسی و مجسطی به عربی ترجمه شد. كتب یونانی به عنوان یكیاز شرایط صلح، از امپراطور بیزانس مصادره شد و در اختیار فضلای عرب زبان قرار گرفت. در این عصر فضلای زیادی به نوشتن آثاری در زمینه ریاضیات و نجوم پرداختند كهمشهورترین آنها محمد ابن موسی الخوارزمی بود. خوارزمی رساله ای در جبر و كتابی درباره ارقام هندی نوشت كه بعدها در قرن دوازدهم به لاتین ترجمه شد و تاثیر زیادی دراروپا گذاشت. ابوالوفا بوزجانی كتب بطلمیوس را ترجمه و تشزیح كرد و شرحی بر كتابدیوفانتس نوشت. اصیل ترین و بدیع ترین اثر جبری حل معادله درجه سوم توسط خیام بوجودآمد. وی اصلاحیه دقیقی نیز برای تقویم انجام داد. خواجه نصیرالدین طوسی اولین اثردر باب مثلثات مسطحه و كروی را نوشت و كار پیشتر خیام را با شرح و تصیحیحاتی منتشركرد كه ساكری كارش را در هندسه نااقلیدسی با یاد داشتی از نوشته های نصیرالدین درباب توازی شروع كرد. نوشته های خواجه نصیرالدین توسط جان والیس در آكسفورد تدریسشد. ابن هیثم كه در غرب به الهازن شناخته می شود، بزرگترین فیزیكدان مسلمان شناختهشده است. وی رساله ای در نور نوشت و ذره بین را كشف كرد. به نسبت زاویه تابش وزاویه انكسار پی برد و اصول تاریكخانه را شرح داد و در مورد قسمتهای مختلف چشم بحثكرد. رساله ی نور ابن هیثم نفوذ زیادی در اروپا گذاشت. كارهای وی توسط كمال الدینفارسی پیگیری شد. در مورد نجوم تنها كافیست گفته شود كه بسیاری از نامها و واژه هایامروزی در نجوم ریشه عربی دارند. بتدریج آثار علمی ایرانیان تنها زینت بخش كتابخانه گردید و هنگامیكه شرق در حال به خواب رفتن علمی و غفلت بود، غرب در حال بیدارشدن بود. اوضاع علمی سایر كشورهای اسلامی و هندوستان و چین هم از ایران بهتر نبود،بلكه بدتر بود.
●فیزیك در ایران كشور مانسبت دیرینه ای در نجوم دارد. قدیمی ترین متن ایران پیش از اسلام، اوستا كتاب دینیزرتشتیان است كه متاسفانه فقط یك پنجم آن باقی مانده است. در این متن به كروی بودنزمین اشاره شده است كه این یك ردپای نجومی از ایران باستان است. همچنین در متن هایدینی زرتشتی مربوط به دوره ساسانی به نام صورت های فلكی، ستاره ها و سیارات اشارهشده است. مورد دیگر نجوم ایران پیش از اسلام مربوط به قرن اول میلادی یعنی ۶ قرنپیش از ظهور اسلام است.در قرن اول میلادی عده ای از فعالان (رهبران دینی كه هم رهبربودن و هم دانشمند) به علتی نامعلوم و زمان اشكانیان از سیستان به هند مهاجرت كردندو دانش و فرهنگ ایرانی را با خود به این كشور بردند و آن را با فرهنگ و دانش هندیآمیخته كردند. گفته می شود این افراد همچنین در هند باقی مانده اند و تمایز نژادیخود را حفظ كرده اند. در هر حال این مسلم است كه تقویم ایرانی كه این افراد به هندبردند كه در آن شروع سال اول بهار است و هنوز در هند مورد استفاده قرار می گیرد. البته آنها عملا از تقویم اروپایی استفاده می كنند اما تقویم رسمی در قانون اساسیاین كشور همان تقویم ایرانی است. از كتب قدیمی ایران كتاب نجومی باقی نمانده استغیر یك اثر مهم به نام ذیج شهریاران. ذیج به معنی كتابچه نجومی است كه لغت قدیمیفارسی است. این كتاب در زمان بهرام گور و توسط پادشاهان ساسانی تالیف شده است كه یكقرن بعد در زمان انوشیروان تصمیم گرفتند این كتاب را كامل تر كنند كه به دستورانوشیروان كتاب های نجوم یونان و هند خوانده شد و مقایسه كردند و گفتندكه كتاب هاینجوم هندی دقیق تر است در نتیجه یك ویرایش جدیدی از ذیج شهریار براساس متن های هندیفراهم كردند. بعضی از منجمان اسلامی مثل ابوریحان بیرونی و خوارزمی مطالبی از اینكتاب را در كتاب های خود آورده اند. مثلا ابوریحان بیرونی كتابی به نام افراطالمقال فی امر الضلال (مقاله ای یكتا در مورد سایه ها) دارد كه در آن روش مدرج كردنساعت های آفتابی را از كتاب ذیج شهریار نقل كرده است. همچنین در یكی از نوشته هایدینی زرتشتی یك آیین مقدسی ذكر شده است كه گفتند این آیین باید زمانی انجام شود كهماه، ستاره ها، سیاره ها و خورشید در یك موقعیت ویژه كه در رسانه ذكر شده است،باشد. در عین حال، در نوشته هایی كه به زبان پهلوی است برای محاسبه موقعیت ماه،خورشید، ستاره ها و سیاره ها گفته شده است كه باید محاسبه آنها براساس یك ذیج (كتابچه نجومی) باشد و آنجایی كه از منابع ساسانی نام برده از ذیج هندی، ذیجشهریاران و ذیج بطلمیوس نام برده است به این ترتیب مشخص می شود كه در زمانساسانیان، ایرانی ها با نجوم یونان باستان كه خیلی پیشرفته بود آشنا بوده اند كهشاخص تر اثر آن كتاب نجومی یونان باستان است كه بعدها به عربی ترجمه شد. ولی اینعقیده هم وجود دارد كه اولین ترجمه آن از یك ترجمه فارسی قدیمی گرفته شده است. نجومایران باستان از نجوم دوره یونان باستان تاثیر گرفته و بر نجوم دوره اسلامی اثرگذاشت و نجوم این دوره هم بعدها بر تكامل نجوم در اروپا تاثیر گذاشت. بعد از اسلامیكی دو قرن صرف كشمكش و تثبیت حكومت جدید در ایران شد. در این دوره یا هیچ اثریبوجود نیامد و یا اگر به وجود آمد باقی نماند. اما بعد از آن از قرن سوم تا قرن ۷ و۸هجری شكوفایی بسیاری در كشورهای اسلامی به خصوص در ایران به وجود آمد و دانشمنداندستاوردهای زیادی به وجود آوردند كه به دوره طلایی اسلامی شهرت یافت. خیام غیاثالدین ابوالفتح، عمر بن ابراهیم خیام (خیامی) در سال ۴۳۹ هجری (۱۰۴۸ میلادی) در شهرنیشابور و در زمانی به دنیا آمد كه تركان سلجوقی بر خراسان، ناحیه ای وسیع در شرقایران، تسلط داشتند. وی در زادگاه خویش به آموختن علم پرداخت و نزد عالمان واستادان برجسته آن شهر از جمله امام موفق نیشابوری علوم زمانه خویش را فراگرفت وچنانكه گفته اند بسیار جوان بود كه در فلسفه و ریاضیات تبحر یافت. خیام در سال ۴۶۱هجری به قصد سمرقند، نیشابور را ترك كرد و در آنجا تحت حمایت ابوطاهر عبدالرحمن بناحمد , قاضی القضات سمرقند اثر برجسته خود را در جبر تألیف كرد. خیام سپس به اصفهانرفت و مدت ۱۸ سال در آنجا اقامت گزید و با حمایت ملك شاه سلجوقی و وزیرش نظامالملك، به همراه جمعی از دانشمندان و ریاضیدانان معروف زمانه خود، در رصد خانه ایكه به دستور ملكشاه تأسیس شده بود، به انجام تحقیقات نجومی پرداخت. حاصل اینتحقیقات اصلاح تقویم رایج در آن زمان و تنظیم تقویم جلالی (لقب سلطان ملكشاهسلجوقی) بود. در تقویم جلالی، سال شمسی تقریباً برابر با ۳۶۵ روز و ۵ ساعت و ۴۸دقیقه و ۴۵ ثانیه است. سال دوازده ماه دارد ۶ ماه نخست هر ماه ۳۱ روز و ۵ ماه بعدهر ماه ۳۰ روز و ماه آخر ۲۹ روز است. هر چهار سال، یكسال را كبیسه می خوانند كه ماهآخر آن ۳۰ روز است و آن سال ۳۶۶ روز می شود در تقویم جلالی هر پنج هزار سال یك روزاختلاف زمان وجود دارد در صورتیكه در تقویم گریگوری هر ده هزار سال سه روز اشتباهدارد. دستاوردهای علمی خیام برای جامعه بشری متعدد و بسیار درخور توجه بوده است. ویبرای نخستین بار در تاریخ ریاضی به نحو تحسین برانگیزی معادله های درجه اول تا سومرا دسته بندی كرد، و سپس با استفاده از ترسیمات هندسی مبتنی بر مقاطع مخروطی توانستبرای تمامی آنها راه حلی كلی ارائه كند. وی برای معادله های درجه دوم هم از راه حلیهندسی و هم از راه حل عددی استفاده كرد، اما برای معادلات درجه سوم تنها ترسیماتهندسی را به كار برد؛ و بدین ترتیب توانست برای اغلب آنها راه حلی بیابد و درمواردی امكان وجود دو جواب را بررسی كند. اشكال كار در این بود كه به دلیل تعریفنشدن اعداد منفی در آن زمان، خیام به جوابهای منفی معادله توجه نمی كرد و به سادگیاز كنار امكان وجود سهجواب برای معادله درجه سوم رد می شد. با این همه تقریبا چهارقرن قبل از دكارت توانست به یكی از مهمترین دستاوردهای بشری در تاریخ جبر بلكه علومدست یابد و راه حلی را كه دكارت بعدها (به صورت كاملتر) بیان كرد، پیش نهد. خیامهمچنین توانست با موفقیت تعریف عدد را به عنوان كمیتی پیوسته به دست دهد و در واقعبرای نخستین بار عدد مثبت حقیقی را تعریف كند و سرانجام به این حكم برسد كه هیچكمیتی، مركب از جزء های تقسیم ناپذیر نیست و از نظر ریاضی، می توان هر مقداری را بهبی نهایت بخش تقسیم كرد. همچنین خیام ضمن جستجوی راهی برای اثبات “اصل توازی” (اصلپنجم مقاله اول اصول اقلیدس) در كتاب شرح اصول مشكل آفرین كتاب اقلیدس، مبتكر مفهومعمیقی در هندسه شد. در تلاش برای اثبات این اصل، خیام گزاره هایی را بیان كرد كهكاملا مطابق گزاره هایی بود كه چند قرن بعد توسط والیس و ساكری ریاضیدانان اروپاییبیان شد و راه را برای ظهور هندسه های نااقلیدسی در قرن نوزدهم هموار كرد. بسیاریرا عقیده بر این است كه مثلث حسابی پاسكال را باید مثلث حسابی خیام نامید و برخی پارا از این هم فراتر گذاشتند و معتقدند، دو جمله ای نیوتن را باید دو جمله ای خیامنامید. البته گفته می شود بیشتر از این دستور نیوتن و قانون تشكیل ضریب بسط دو جملهای را جمشید كاشانی و نصیرالدین توسی ضمن بررسی قانون های مربوط به ریشه گرفتن ازعددها آورده اند. استعداد شگرف خیام سبب شد كه وی در زمینه های دیگری از دانش بشرینیز دستاوردهایی داشته باشد. از وی رساله های كوتاهی در زمینه هایی چون مكانیك،هیدرواستاتیك، هواشناسی، نظریه موسیقی و غیره نیز بر جای مانده است. اخیراً نیزتحقیقاتی در مورد فعالیت خیام در زمینه هندسه تزئینی انجام شده است كه ارتباط او رابا ساخت گنبد شمالی مسجد جامع اصفهان تأئید می كند. اما گذشته از همه اینها،بیشترین شهرت خیام در طی دو قرن اخیر در جهان به دلیل رباعیات اوست كه نخستین بارتوسط فیتزجرالد به انگلیسی ترجمه و در دسترس جهانیان قرار گرفت و نام او را در ردیفچهار شاعر بزرگ جهان یعنی هومر، شكسپیر، دانته و گوته قرار داد. خواجه نصیرالدینمحمد بن حسن جهرودی طوسی مشهور به خواجه نصیرالدین طوسی از اهالی جهرود از توابع قمبوده است كه در تاریخ ۱۵ جمادی الاول سال ۵۹۷ هجری قمری ولادت یافته است. او بهتحصیل دانش، علاقه زیادی داشت و از دوران جوانی در علوم ریاضی و نجوم و حكمت سرآمدشد و از دانشمندان معروف زمان خود گردید. خواجه نصیرالدین طوسی ستاره درخشانی بودكه در افق تاریك مغول درخشید و در هر شهری پا گذارد آنجا را به نور حكمت و دانش واخلاق روشن ساخته و در آن دوره تاریك و در آن عصری كه شمشیر تاتار و مغول خاندانهایكوچك و یا بزرگ را از هم پاشیده و جهانی از حملات مغولها به وحشت فرو رفته و همه درگوشه و كنار منزوی و یا فراری می شدند و بازار كسادی دانش و جوانمردی و مروت می بودو فساد حكمفرما. وجود و بروز چنین دانشمندی مایه اعجاب و اعجاز است. تاسیس رصدخانهمراغه و انجام نخستین فعالیت علمی، پژوهشی و آموزشی در این موسسه از مهم تریناقدامات این دانشمند است. رصدخانه مراغه به عنوان بزرگ ترین مركز پژوهشی نجومی درزمان خود مطرح بوده است و امروز نیز علاوه بر ثبت در كتب، جزوات و اسناد ملی و بینالمللی هر ساله صدها محقق نجوم در داخل و خارج از كشور را به خود جذب می كند. همچنین خواجه نصیرالدین طوسی با انجام نخستین كار علمی و آموزشی در رصدخانه بینالمللی مراغه پس از گذشت ۷۵۰ سال از زمان فعالیت های علمی دراین مركز پیشتاز نجومدر دنیای قدیم است. رصدخانه مراغه در سال ۶۵۷ هجری قمری به دستور هلاكوخان و به همتدانشمند ایرانی خواجه نصیرالدین طوسی ساخته شد كه ساخت آن ۱۵ سال به طول انجامید. در این رصدخانه اسباب و آلات نجومی بسیاری متمركز شده بود كه متاسفانه این مجموعهبعد از سال ۷۰۳ هجری قمری بر اثر زلزله و بی توجهی حكام رو به ویرانی گذاشت. گفتهمی شود كتابخانه آن دارای چهار هزار جلد كتاب بوده است كه از بغداد به این رصدخانهانتقال یافته بود. رصدخانه كهن مراغه بنابر اسناد معتبر الهام بخش تولد رصدخانه هایسمرقند در تاجیكستان اوجین در هندوستان، فندو در بنارس اورانین برگ در دانمارك ورصدخانه شانگهای چین بوده است.
●بیداری غربو دوره ی انتقال دوم ارتباط غربیان با جوامع اسلامی بویژه از طریق بازرگانان موجبتوجه آنان آثار علمی اندیشمندان اسلامی شد. در این دوره مسیر برعكسی آغاز شد بدینترتیب كه چون بسیاری از آثار نجومی یونان باستان از بین رفته بود و فقط ترجمه عربیآن باقی مانده بود به لاتین ترجمه شدند. در این دوره بود كه تعداد زیادی ازاصطلاحات عربی به زبان های اروپایی راه پیدا كرد. در حدود سال ۹۵۰ میلادی ژربرمتولد شد، وی در مدارس مسلمانان اسپانیا درس خواند و در مراجعت ارقام عدد نویسیعربی را با خود به اروپای مسیحی برد. ژربر مورد سوء ظن معاصرانش قرار گرفت و متهمشد كه روح خود را به شیطان فروخته است. با این حال ژربر به تدریج در كلیسا ترقی كردو سرانجام در سال ۹۹۹ به مقام پاپی انتخاب شد. بدین ترتیب ورود آثار كلاسیك علومیونانی و اسلامی به اروپای غربی شروع شد. در حدود ۱۱۲۰ میلادی یك راهب انگلیسی بهنام آدلارد باثی كه در اسپانیا درس خوانده بود، خود را در جامه یك طلبه در آورد وبه گنجی از دانش كه شدیداً مورد حفاظت بود دست رسی پیدا كرد. وی اصول اقلیدس وجداول خاورزمی را به لاتین ترجمه كرد. قرن دوازدهم میلادی به قرن ترجمه آثار وفرهنگ و دانش اسلامی بدل گشت. كوشاترین مترجم این عصر گراردوی كرمونایی بود كه بالغبر ۹۰ اثر عربی را به لاتین ترجمه كرد. مجسطی، اصول اقلیدس و جبر خوارزمی از آنجمله بودند. در حدود سال ۱۲۵۰ میلادی، اكوایناس اساس استدلال و منطق ارسطو را بكاربرد. وی بر اساس اصول ارسطویی سیستم تومیسم Thomism را بنیاد نهاد كه در حال حاضرنیز پایه الهیات كلیسای كاتولیك رومی است. دیگران نیز به زودی از احیای اندیشه هاییونانی در زمینه های دنیوی استفاده كردند. مهمترین كار در این زمینه با انتشار كتابكوپرنیك صورت گرفت كه در آن یكی از بدیهیات اختر شناسی، یعنی دستگاه زمین مركزیمنظومه شمسی رد شد.
● ظهور و پیدایش رنسانسدر نیمه دوم قرن ۱۴ در ایتالیا و در شهر فلورانس پدیده ای به نام رنسانس به وجود میآید و به بخش های مختلف اروپا اشاعه پیدا می كند . چرا با وجود كشورهایی مثل آلمانوفرانسه و امثال اینها كه به شكل امروزی نبودند، چرا این پدیده در ایتالیا رخ دادهاست ؟ درذیل دلایل مختلفی را كه در این زمینه مطرح كرده اند كه رنسانس در ایتالیااتفاق افتاده است،بیان شده است : پایگاه مسیحیت در روم بود ولی به مرور زمان نفوذكلیسا قدرت قبلی خود را در ایتالیا از دست می دهد و تحت فشار شاهان فرانسه در اواخرقرون وسطی دربار پاپ از روم به آونیوم در فرانسه منتقل می شود . بنابراین نفوذكلیسا در ایتالیا كمتر می شود . به مرور زمان، زبان رسمی و علمی در اروپا زبانلاتینی می شود. زبان های مثل اسپانیایی، ایتالیایی و فرانسوی در مقایسه با زبانیمثل آلمانی نسبت به هم دارای قرابت و نزدیكی زیادی هستند. بسیاری از آثار دورانیونان باستان به زبان لاتینی ترجمه شده بود و زبان لاتینی به زبان ایتالیایینزدیكتر از دیگر زبان ها بود. بنابر این ایتالیایی ها راحتتر می توانستند با ترجمههای آثار یونانی ارتباط برقرار كنند . مقر اصلی تمدن روم و امپراطوری روم درایتالیابود . روم شرقی و بیزانس در حوزه شرقی اروپا و بالكان و سوریه بود و امپراطوری رومغربی در ایتالیا و فرانسه و آلمان بود اما مركزیت آن در ایتالیا بود. بنابر اینمردم ایتالیا به یونان و روم باستان نزدیكتر بودند چون امپراطوری روم در ایتالیاقرار داشت . بنابر این با توجه به مجموعه این دلایل پدیده رنسانس در ایتالیا اتفاقمی افتد . رنسانس یعنی قبول نداشتن كلیسا و عقاید آن و بازگشت به یونان و رومباستان است. در یونان و روم باستان اصالت با انسان بوده است. برای برگشت به یونان وروم باستان باید در تمام مسائل از جمله هنر و ادبیات و فلسفه باید به همان روش عملنمود. بنابر این باید به آثار همان زمان رجوع كرد و چون آثار یونان به لاتینی ترجمهشده و ایتایایی ها با توجه به قرابت زبانشان به زبان لاتینی راحتترمی توانستند زبانلاتینی را فرا گیرند اینها زودتر از بقیه توانستند به آثار یونانی دست پیداكنند
●دستگاه خورشید مركزی خورشید كوپرنیك ▪ نیكلا كوپرنیك (۱۵۴۳-۱۴۷۳) ریاضیدان اخترشناس، حقوقدان و اقتصادان با استعدادی بودكه در نزد مردم بسیار محترم بود. اصلیت وی لهستانی بود و برای ادامه تحصیل بهایتالیا رفت. كوپرنیك نخستین كسی بود كه در دوران رنسانس، انقلاب بزرگی را در زمینهاخترشناسی برپا می كند. كوپرنیك به مسئله حركت دورانی افلاطون در مورد اجرام آسمانیبسیار علاقه مند بود و در این زمینه تلاش های بسیار انجام داد. كوپرنیك معتقد بودكه حركت اجرام آسمانی مانند ستاره ها، سیارات و ماه یك حركت دورانی(دایره ای) و یاتركیبی از حركات دورانی است. زیرا در حركات دورانی، جرم در یك دوره مشخص و ثابت بهحالت و وضعیت قبلی خود برمی گردد. كوپرنیك با مشاهدات و تحقیقات گسترده و محاسباتدقیق به این نتیجه رسید كه اگر حركت سیارات با حركت دوره ای زمین در ارتباط باشد، وحركت دوره ای سیارات را بر اساس گردش آن ها به دور خورشید محاسبه كنیم به این نتیجهمی رسیم كه علاوه بر نظم و ارتباط میانآن ها(منظور حركت دورانی زمین و خورشیدمركزی) و ترتیب حاكم بر مدار های سیارات، حركت دورانی این اجرام با هم در ارتباط میباشند. به طوری كه تغییر در هر یك از این مدار ها باعث در هم فرو ریختن اجرام و درنتیجه منظومه می شود. سرانجام كوپرنیك منظومه خود را تدوین كرد كه منظومه وی بامنظومه زمین مركزی بطلیموس كه مورد قبول عامه مردم (از جمله كلیسا) آن دوره بود،مغایرت داشت. وی در منظومه خود خورشید را مركز قرار داد كه زمین و دیگر سیارات بهدور آن در حال حركت هستند. نیكلا منظومه خود را بر اساس چند فرض بنیان نهاد: ▪ مركزیِ هندسی و دقیق برای مدار اجرم آسمانی وجود ندارد. ▪ خورشید در مركز قرار داردو زمین و دیگر سیارات به دور آن حركت می كنند. ▪ زمین دیگر مركز جهان نیست. زمینعلاوه بر حركت گردشی به دور خورشید، به دور خود نیز می چرخد. ▪ حركت خورشید درآسمان بر اساس حركت دوره ای زمین می باشد. ▪ حركت ظاهری اجرام آسمانی در آسمان تنهابر اساس حركت خود آن ها نیست، بلكه این حركت ها با حركت دوره ای زمین نیز در ارتباطمی باشند. ▪ كوپرنیك نظر داد كه گردش زمین به دور خود یك شبانه روز به طول میانجامد. كوپرنیك تلاش می كرد تا نظریه خود را از طریق ریاضیات اثبات كند. وی بامحاسبات خود به این نتیجه رسید كه هرچه قدر از سیارات دور به خورشید نزدیك شویم، برسرعت گردش آن ها افزوده می شود. زحل كه دورترین سیاره آن زمان بود، یك دور یكنواختخود را به مدت ۲۹.۵ سال و سپس مشتری این دوره را در ۱۱.۸ سال می پیماید. بعد ازمشتری نوبت به مریخ می رسد كه این دوره را در مدت ۶۸۷ روز و زهره ۲۲۴ روز و عطارد۸۸روز سپری می كنند. البته این مقادیر را كوپرنیك محاسبه كرده است و اختلاف اینمقادیر با مقادیر امروزی ناچیز است. این محاسبات بخشی از اثبات تئوری كوپرنیك بااستفاده از هندسه بود. مزیت تئوری كوپرنیك آن بود كه وی با استناد به نظریه خورشیدمركزی به نتایجی دست یافت كه برخی از این نتایج در نظریه بطلیموسی امكان پذیر نبود. مهمترین این نتایج عبارتند از: الف) محاسبه اندازه مدار سیارات كه به دور خورشید میگردند. ب) محاسبه دوره تناوب گردش سیارات به دور خورشید. ج) بدست آوردن سرعت نسبیحركت دورانی سیارت. د) مشخص كردن حركت زاویه ای سیارات و موضع آن ها در آسمان. كهاین نتیجه در هر دو تئوری كوپرنیك و بطلیموس وجود داشت. بر این اساس بود كه كوپرنیكبه این نتیجه رسید كه میان مدار های سیارات و جایگاه آن ها ارتباطی وجود دارد؛ طبقگفته خود هرگونه تغییر مكانی در هر قسمت از آن باعث به هم خوردن قسمت های دیگر وهمه جهان می شود)). كوپرنیك مدعی بود كه برتری نظریه او در زیبایی و سادگی آن است. وی در این رابطه در كتاب خود، “”درباره گردش افلاك آسمانی”" می گوید((در میانه همهخورشید بدون حركت می پاید. به راستی، چه كسی در این معبد عظیم و زیبا، منبع نور رادر جایی جز آنجا كه بتواند همه قسمت های دیگر را بیفروزد و روشنایی بخشد، قرار میدهد؟ پس در اساس این برگزیدگی، تقارن قابل ستایش در جهان و هماهنگی بارزی در حركت واندازه كرات می یابیم، آن چنان كه به هیچ وجه دیگری نمی توانست باشد. تئوری كوپرنیكبنا به دلایلی به زودی مورد قبول عامه مردم قرار نگرفت. بیش از یك قرن طول كشید تانظریه خورشیدمركزی میان اخترشناسان مورد پذیرش قرارگیرد
. ● مهمترین دلایلی كهعلیه این نظریه مطرح شده بود: منظومه كوپرنیكی بیشتر جنبه ریاضی، سادگی و زیباییداشت و با مشاهدات نجومی آن زمان مطابقت نداشت و به همین دلیل مورد پذیرش عام قرارنگرفت. یكی از ضعف هایی كه كوپرنیك در اثبات نظریه خود داشت آن بود كه او نمیتوانست با استفاده از نظریه های پیشین، نظریه خود را اثبت كند. یكی از دلایلی كههمیشه بر ضد نظریه خورشیدمركزی مطرح بود آنست كه اگر زمین در حال حركت می بود،بایستی به كلی منهدم شود. زیرا اگر زمین حركت كند، آنگاه هوا، پرندگان و قطراتبارانی كه به زمین می بارند، جا می ماندند. یكی از مثل هایی كه مخالفین به گالیلهمی گفتند آن بود كه اگر زمین در حال حركت باشد، توپی كه از بالای برج پیزا پرتاب میشد باید به عقب (جهت خلاف گردش زمین) جا بماند. اما كوپرنیك می پنداشت كه هوا بههمراه زمین در حال حركت است. و از طرفی وی در نظر داشت كه اگر چنین می بود پس چرادیگر اجرام آسمانی كه در حال حركتند، منهدم و نابود نمی شوند. الگوی خورشید مركزیكوپرنیك با عقاید و اصول ارسطو مغایرت داشت. و از طرفی چون در آن زمان كلیسا طرفداراصول ارسطو بود، به همین دلیل نظر همه مسیحیان بر ضد كوپرنیك بود. آنان به آیاتانجیل استناد می كردند و می گفتند كه معمار و طرح خلقت جهان بر اساس منظومه و تئوریبطلیموس است. به همین دلیل سازمان تفتیش عقیده، كتاب كوپرنیك را كه مخالف با كتابمقدس بود، ممنوع اعلام كرد. اگر چه نظریه خورشید مركزی كوپرنیك با نظریه زمین مركزیبطلیموس از نظر علمیِ مشاهده نجومی سازگار بود اما از نظر فلسفی مغایرت داشت. چونكوپرنیك چارچوب مرجع خود را از زمین به خورشید منتقل كرده بود. و این انتقال چارچوباز نظر فیزیك سینماتیكی امروزی كاملا صحیح می باشد. ● قوانین كپلر كوپرنیك با قراردادن خورشید در مركز منظومه شمسی توصیف بسیار ساده تر و توضیح طبیعی تری در بارهبرخی از خصوصیات حركت سیاره ای به دست داد. هرچند طرح كوپرنیك بسیار ساده تر از طرحبطلمیوس بود، اما چون كوپرنیك نیز به تقدس دایره ها اعتقاد داشت، به همان اندازهبطلمیوس از مدارهای تدویر و نظایر آن استفاده كرد. تنها تفاوت دو دستگاه این بود كهیكی زمین را مركز حركت سیارات می دانست و دیگری خورشید را. با آنكه ستاره شناسان ازپذیرش دستگاه خورشید مركزی بطلمیوس اجتناب می كردند، اما این دستگاه تاثیر خود رابر اندیشه آنان گذاشته بود و بحث و جدل در مورد آن روز به روز بیشتر می شد. اینمجادلات باعث شد كه منجمین اطلاعات رصدی بیشتری و دقیق تری به دست آورند. تیكوبراهه این اطلاعات را جمع آوری كرد و اعتقاد داشت كه همه ی سیارات بجز زمین به دورخورشید می گردند و خورشید همراه سیارات به دور زمین می چرخد. در این دوران یوهانكپلر (۱۵۷۱-۱۶۳۰) به عنوان دستیار نزد تیكو براهه در رصد خانه ی پراگ مشغول كار شد. پس از كوپرنیك ، كپلر نخستین منجم نامداری بود كه نظریه مركزیت خورشید را اتخاذ كرد، اما معلوماتی كه تیكو براهه ثبت كرده بود نشان داد كه این نظریه به صورتی كهكوپرنیك بدان بخشیده بود ، نمی تواند كاملا صحیح باشد. با این وجود ظرفداری كپلر ازدستگاه خورشید مركزی كوپرنیك مورد پسند تیكو برهه نبود. هنوز یكسال از همكاری ایندو نگذشته بود كه تیكو براهه فوت كرد و تمام رصدهایی را كه جمع آوری كرده بود بهعنوان ارثیه ای ارزشمند برای كپلر باقی گذارد. پس از مرگ تیكو براهه، كپلر به تودهی عظیمی از رصدهای بسیار دقیق در حركت سیارات دست یافت. بعداً مسئله به این صورت درآمد كه الگویی برای حركت سیارات ارائه دهد كه دقیقاً با مجموعه رصدهای انجام شدهمطابقت كند. بدین ترتیب كپلر نیاز داشت كه ابتدا به كمك تخیل جواب موجهی را حدسبزند و سپس با پشتكار، كوهی از محاسبات كسل كننده را انجام دهد تا حدس خود را تاییدیا رد كند. توفیق بزرگ كپلر همانا كشف سه قانون حركت سیارات است دو تا از اینقوانین را وی در ۱۶۰۹ و سومی را در ۱۶۱۹ انتشار داد . ▪ قانون اول كپلر یا قانونبیضوی ها مدار هر سیاره به شكل یك بیضی است كه خورشید در یكی از كانونهای آن قراردارد . كه میتوان از این مطلب این را نتیجه گرفت كه فاصله سیاره تا خورشید به لحاظواقع بودن بر مدار بیضی دارای حداقل و حداكثر است. كپلر بیش از ۲۰ سال برای دركچگونگی مدارات سیارات زحمت كشید او مدلهای مختلفی را امتحان نمود ولی سرانجام نشانداد كه صفحه مداری سیاره ها از خورشید می گذرد و كشف كرد كه شكل مداری سیارات بهصورت بیضی است .این قانون در سال ۱۶۰۹ میلادی انتشار یافت. ▪ قانون دوم كپلریاقانون سطح معادل خط مستقیم واصل سیاره و خورشید (شعاع حامل یك سیاره)، در فواصلزمانی مساوی مساحتهای مساوی را در فضا جاروب می كند. یعنی برای مثال در شكل سیارهای در مدت ۱ ماه از Aبه B می رود . مدت زمانی كه از Cبه D می رود نیز یك ماه استاما اكنون از خورشید دورتر است بنابراین فاصله A تا B باید بیشتر باشد تا سیاره درهمان مدت یك ماه مساحتی برابر با مساحت اول را جاروب كند . به همین دلیل سیارههنگامی كه به خورشید نزدیكتر است با سرعت بیشتری حركت می كند. برای فهم بهتر اینجارا كلیك كنید . ▪ قانون سوم كپلریا قانون هارمونیك نسبت مجذور زمان تناوب گردش دوسیاره برابر است با نسبت مكعب نیم قطر اطول آنها كپلر برای بدست آوردن این فرمول ۷سال تلاش كرد . در آن زمان فاصله واقعی میان خورشید و سیارات معلوم نبود اما محاسبهنسبت فاصله یك سیاره تا خورشید به فاصله زمین تا خورشید میسر بود . مثلا كپلر میدانست كه نیم قطر اطول مدار مریخ تقریبا ۱.۵ برابر نیم قطر اطول مدار زمین است . حال او متوجه شد اگر در هر سیاره نیم قطر اطول را به توان ۳ و دوره گردش را به توان۲برسانیم . دو رقم بدست آمده باهم برابر می شوند و فقط اختلافهای اندكی برای برجیس (مشتری) و كیوان (زحل) دیده می شود. در زمان كپلر دو قانون اول فقط در مورد مریخقابل اثبات بود . در مورد سایر سیارات رصد ها با آن قوانین سازش داشت ، منتهی چناننبود كه آنها را قطعا محقق سازد و مدتها گذشت تا دلایل قطعی در تایید آنها بدست آمد . كشف قانون اول ، یعنی اینكه سیارات روی مدارات بیضوی حركت می كنند ، بیش از آنكهبرای مردم امروز به آسانی قابل تصور باشد مستلزم كوشش در رها ساختن گریبان خود ازچنگ سنتها بود . تنها نكته ای كه همه ی ستاره شناسان در آن خصوص با هم توافق داشتنداین بود كه همه ی حركات سماوی ، دورانی است یا از حركات دورانی تركیب شده است . قرار دادن بیضی به جای دایره ، مستلزم رها كردن آن تمایل زیباشناختی بود كه از زمانفیثاغورث به بعد بر نجوم حكومت كرده بود . دایره شكل كامل و افلاك سماوی اجسام كاملشناخته می شدند _ كه در اصل مقام خدایی داشتند و حتی در آثار افلاطون و ارسطو نیزرابطه ی نزدیكی با خدایان دارند . واضح به نظر می رسید كه یك جسم كامل باید بر یكمدار كامل حركت كند . به علاوه چون اجسام آسمانی آزادند ، یعنی بی اینكه كشیده یارانده شوند حركت می كنند ، پس حركت آنها باید طبیعی باشد و تصور اینكه دایره طبیعیاست و بیضی چنین نیست امر آسانی بود . بدین ترتیب بسیاری از باورهای ذهنی عمیق میبایست منسوخ و مطرود گردد تا قانون اول كپلر بتواند مورد قبول واقع شود . قانون دوممربوط به سرعت متغیر سیاره در نقاط مختلف مدار خویش است. بنابراین سیاره در نزدیكترین فاصله ی خود به خورشید ، بیشترین سرعت را دارد و در دورترین فاصله ی خود ازخورشید ، كمترین سرعت را . این نكته هم باز سبب حیرت می شد زیرا كه وقار و متانتسیاره مغایر این بود كه گاهی شتابان و گاهی خرامان راه برود ! قانون سوم از اینلحاظ مهم بود كه حركت سیارات مختلف را نسبت به هم می سنجید . قانون سوم می گوید كهاگر r فاصله ی متوسط یك سیاره نسبت به خورشید و Tطول سال آن باشد . پس r^۳/T^۲درمورد همه ی سیارات یك اندازه است . این قانون ( تا آنجا كه به منظومه ی شمسی مربوطمی شود ) دلیل قانون جادبه ی نیوتن قرار گرفت.
● نتیجه:آنچه كه كپلر انجام داد، از جزئیات یعنی رصدهای موضعی، به كلیاتیعنی مسیر حركت سیارات دست یافت. سه قانون كپلر از رویدادهای بسیار مهم علم است كهبطور كامل تقدس دایره ها را در هم شكست و نظریه كپرنیك را از حمایت موثری برخورداركرد. این قوانین نشان داد كه اگر خورشید به عنوان مرجع در نظر گرفته شود، حركتسیارات را می توان به آسانی توصیف كرد. اما اشكال این قوانین آن بود كه صرفاً تجربیبود، یعنی فقط مسیر حركت مشاهده شده را بیان می كردند، بی آنكه هیچگونه تعبیر نظریدر باره ی آنها به دست بدهند. یا در مورد منشاء این قواعد توضیح نمی داد. همزمانارائه این قوانین توسط كپلر، واقعه ی بزرگی در شرف تكوین بود. گالیله در زمان ارائهاین قوانین به حركت اجسام، آونگ، نور … می اندیشید و دست به آزمایشهای سرنوشت سازیمی زد. بطور قطع این دو نفر در شكل گیری اندیشه های نیوتن نقش برجسته ای داشتند.