.IV- علم و ماده
در طی تاریخ جدید، علوم به طرز منطقی پیش رفت: ریاضیات و فیزیک در قرن هفدهم، شیمی در قرن هجدهم، زیست شناسی در قرن نوزدهم، و روانشناسی در قرن بیستم.
در فیزیک این دوره گالیله مقامی ارجمند دارد، اما دانشمندان دیگری نیز شایسته ذکرند. ستوینوس در تدوین قوانین قرقره واهرم کوشید و مطالعات با ارزشی درباره فشار آب، مرکز ثقل، متوازی الاضلاع نیروها، و سطح مورب انجام داد و در دلفت، در حدود سال 1690، پیش از آزمایش گالیله در پیزا، نشان داد که، برخلاف عقیده دیرین، هنگامی که دوشی “مشابه” با سنگینی متفاوت از ارتفاعی رها میشوند، در یک زمان به زمین میافتند. دکارت اصل جبر را اعلام داشت، و آن اینکه “جسمی که از تاثیر نیروی خارجی برکنار باشد یا ساکن است، یا حرکت متشابه مستقیم الخط دارد.” وی به اتفاق گاسندی نظریه مولکولی حرارت را پیش بینی کرد، گذشته از این، رساله شهابهای او اگر چه متکی بر اصل کیهانشناخت است،
که امروزه مورد قبول نیست، در پیشرفت علم آثار جوی تاثیری بسزا داشته است. توریچلی (1642) از مطالعه درباره فشار جوی به مکانیک بادها پرداخت; به عقیده او بادها جریانهای یکنواخت کنندهای هستند که در نتیجه اختلافات محلی در جرم مخصوص هوا به وجود میآیند. گاسندی کشیش، که در همه علمها دست داشت، آزمایشهایی برای اندازه گرفتن سرعت صوت انجام داد و در نتیجه سرعت آن را 9,448 متر در ثانیه دانست. یکی از دوستان او، که راهب بود و مارن مرسن نام داشت، این آزمایش را تکرار کرد و گزارش داد که سرعت صوت 6,420 متر در ثانیه است، که به رقم 331 متر نزدیکتر است. مرسن در سال 1636 همه صداهای فرعی را که از یک زه لرزنده به وجود میآیند اندازه گرفت.
تحقیق در نور شناخت بیشتر درباره مسائل مربوط به انعکاس و انکسار نور بود، مخصوصا به طرزی که در رنگین کمان دیده میشود. در حدود سال 1591، مارکو آنتونیو د دومینیس، اسقف اعظم سپالاتو، رسالهای منتشر کرد1(1611) و در آن توضیح داد که تشکیل رنگین کمان اولیه (که عموما تنها رنگین کمان مرئی است) ناشی از دو انکسار و یک انعکاس نور در قطرات آب موجود در ابر، و رنگین کمان ثانوی (کمانی از رنگها، بترتیب معکوس، که گاهی به طور ضعیف در خارج از رنگین کمان دیده میشود) ناشی از دو انکسار و دو انعکاس نور است. در سال 1611 کپلر در کتاب خود تحت عنوان دیوپتریس انکسار نور به وسیله عدسیها را مورد مطالعه قرار داد. ده سال بعد، ویلبرورد سنل، اهل لیدن، قوانین انکسار را با دقتی به دست داد که حساب دقیقتر عمل عدسیها بر روی نور و ایجاد میکروسکوپها و دوربینهای نجومی را ممکن ساخت. دکارت این قوانین را در مورد محاسبه مکانیکی زاویه های تشعشع در رنگین کمان به کار برد. علت ترتیب رنگها تا زمان نیوتون مجهول ماند.
بحث بسیار مهم گیلبرت درباره مغناطیس زمین یک سلسله فرضیه و آزمایش به وجود آورد. فامیانوس سترادا، از فرقه یسوعی، امکان تلگراف را گوشزد کرد، بدین ترتیب که دو نفر میتوانند از دور با یکدیگر مخابره کنند. طرز عمل این است که باید از میل طبیعی دو سوزن مغناطیسی، که همزمان با یکدیگر متوجه یک حرف الفبا میشوند، استفاده کرد.
یسوعی دیگری به نام نیکولو کابئو (1629) برای نخستین بار از دفع الکتریکی سخن به میان آورد (1629). شخص سومی از همان فرقه، به نام آتانازیوس کرشر، در کتاب خود تحت عنوان مغناطیس (1641)، طریقه اندازهگیری مغناطیس را شرح داد، بدین معنی که آهنربایی را از یک کفه ترازو آویزان کرد و در کفه دیگر برای تعادل ترازو وزنه هایی آویخت. دکارت مغناطیس را ناشی از به هم خوردن ذراتی میدانست که به عقیده او از حلقه بزرگی که جهان از آن به وجود آمده است خارج میشوند.
1. de radiis Veius el locis et iride.
کیمیاگری، مخصوصا به عنوان وسیلهای که توسط پادشاهان برای بیارزش کردن پول به کار میرفت،1 هنوز مورد توجه بود. امپراطور رودولف دوم، امیران برگزیننده ساکس، براندنبورگ، و پالاتینا، دوک برونسویک، و لاندگراف هسن، همگی عدهای کیمیاگر برای ساختن طلا و نقره استخدام میکردند. بر اثر این آزمایشها، بر اثر نیازمندیهای فلزکاران و رنگرزان، و بر اثر اهمیت دادن پاراسلسوس به داروهای شیمیایی، علم شیمی تکامل یافت. اندرئاس لیباویوس نماینده این تحول است. کتاب او تحت عنوان دفاع از تبدیل کننده عناصر کیمیا به منزله ادامه تجسس دیرین بود (1604). کتاب دیگرش به نام کیمیا (1597) نخستین رساله اصولی درباره شیمی علمی بود. وی کلرور قلع را کشف کرد، نخستین کسی بود که سولفات آمونیوم را ساخت، و از نخستین کسانی بود که انتقال خون را به منزله درمان مفید دانست. آزمایشگاه او در کوبورگ از عجایب این شهر به شمار میرفت. یان پاتیستافان هلمونت، مرد متمولی که عمر خود را وقف علم و خدمت به بینوایان از لحاظ پزشکی کرد، با تشخیص گاز از هوا و تجزیه ترکیب و انواع آن، از بنیانگذاران شیمی شد. هم او بود که کلمه شیمی را از کلمه یونانی خائوس اقتباس کرد. وی در رشته مخصوص خود اکتشافات بسیاری، از گازهای قابل انفجار باروت گرفته تا امکان اشتعال پذیری باد انسانی، به عمل آورد. همچنین استعمال قلیا را برای معالجه ترشی بیش از اندازه دستگاه گوارش توصیه کرد. یوهان گلاوبر سولفات دوسود بلوری را “دارویی عالی برای استعمال داخلی و خارجی” دانست، و “نمک گلاوبر” هنوز به عنوان مسهل به کار میرود. هم او و هم هلمونت برای سرگرمی خود به کیمیاگری پرداختند.
همه این “علوم طبیعی” در پیش بردن محصولات صنعتی و افزایش کشتگان جنگ سهم بسزایی داشتند.
متخصصان فن اطلاعاتی را که درباره حرکت و فشار به دست آورده بودند در مورد مایعات و گازها، ترکیب نیروها، قوانین آونگ (پاندول)، مسیر پرتابه ها، و تصفیه فلزها به کار بردند. از باروت برای منفجر کردن معدنها استفاده کردند (1613). در سال 1612، سیمون شتور تفنت روشی برای تهیه زغال کک کشف کرد، بدین ترتیب که زغال سنگ را حرارت داد تا آن را از عناصر فرار جدا کند. این کک، که در فلز کاری به مصرف میرسید (زیرا اشیای ناخالص زغال در آهن تاثیر دارند)، جای زغال چوب را گرفت از نابودی جنگلها جلوگیری کرد.
ساختن شیشه با بهای کمتری انجام گرفت، و از این رو جامهای پنجره در این زمان متداول شدند. با پیشرفت صنعت، اختراعات مکانیکی افزایش یافتند. این اختراعات کمتر به سبب تحقیقات دانشمندان، و بیشتر مرهون صنعتگرانی بودند که میخواستند در وقت صرفهجویی کنند. از این روست که اول بار خبر ساخت دستگاه خراطی را در سال
1. پادشاهان معمولا مقدار عیار سکه ها را کمتر میکردند تا بتوانند قرضهای خود را زودتر بپردازند. م.
1578، دستگاه کشبافی در 1589، صحنه گردان در 1597، ماشین خرمنکوبی و قلم خودنویس را در 1636 میشنویم.
مهندسان کارهای مهمی انجام میدادند که حتی امروزه در خور تمجیدند. دیدیم که چگونه دومنیکو فونتانا، با کار گذاشتن مسله (ستون هرمی شکل سنگی) کالیگولا در میدان سان پیترو، غوغایی در رم برپا کرد. ستوینوس، با عنوان مهندس در خدمت موریس ناسویی، نوعی دریچه برای نظارت بر سدها، که محافظ جمهوری هلند بودند، به وجود آورد. با دمهای عظیم، معدنها را تهویه میکردند; و با پمپهای پیچیده آب را روی برجها بالا میبردند تا به خانه ها و آبنماها در شهرهایی مانند آوگسبورگ، پاریس، و لندن آب برسانند. بر روی چوب بست، پلهایی بر اساس این اصل هندسی میساختند که مثلث، بدون تغییر طول یک ضلع. خراب نخواهد شد.
در سال 1624، یک زیر دریایی مسافت سه کیلومتر را زیر رودخانه تمز پیمود. جرونیمو کاردان، جامباتیستا دلاپورتا، و سالومون دوکوس فرضیه ماشین بخار را به وجود آوردند; کوس در سال 1615 ماشینی را برای بالا بردن آب به وسیله نیروی قابل انبساط بخار عرضه داشت.
دانش زمین شناسی هنوز به وجود نیامده بود، حتی سخنی از آن در میان نبود. بررسی زمین معدن شناسی نام داشت، و به خاطر احترام به ماجرای آفرینش، منقول در کتاب مقدس، کسی جرئت نمیکرد در مورد آفرینش گیتی فرضیهای بیاورد. برنارپالیسی بدعتگذار شناخته شد، زیرا این نظریه پیشینیان را که سنگواره ها بقایای سنگ شده موجودات مردهاند دوباره ذکر کرده بود. دکارت بجرئت اظهار داشت که سیارات، شامل زمین، روزگاری مانند خورشید توده های مشتعلی بودهاند، و بتدریج که زمین خنک شد، جرمی از مایعات و اجسام بر روی آتش مرکزی به وجود آمد و بخارهای حاصل از آن باعث چشمه های آب گرم کوه های آتشفشان و زمینلرزه ها شدند.
به همان نسبت که مبلغان مذهبی، جهانگردان و بازرگانان برای تعمیم مذهب، افزایش دانش، و بالا بردن مقدار فروش میکوشیدند، جغرافیا تکامل مییافت. دریانوردان اسپانیایی در دریاهای جنوب به اکتشافات پرداختند و ]جزیره[ گودالکانال و سایر جزایر سلیمان را کشف کردند. این جزیره ها از آن رو به این اسم نامیده شدند که دریانوردان انتظار داشتند گنجینه های سلیمان را در آنجا بیابند. پچوپائس، یکی از مبلغان پرتغالی که در سال 1588 در حبشه اسیر شده بود، از نیل ازرق (آبی) دیدن کرد و نشان داد که طغیانهای متناوب رود نیل مربوط به فصل بارانی مرتفعات حبشهاند. و بدین ترتیب معمایی دیرینه را حل کرد. ویلم یانسون ظاهرا نخستین فرد اروپایی بود که به استرالیا رسید (1606)، و آبل تاسمان زلند جدید، تاسمانی (1642)، و جزایر، فیجی را کشف کرد (1643). پیشهوران هلندی وارد سیام، برمه، و هندوچین شدند. اما اطلاعات درباره این سرزمینها و چین به طور کلی به وسیله مبلغان یسوعی
تهیه شدند. ساموئل شامپلن، به دستور لویی چهاردهم پادشاه فرانسه، در ساحل نووا سکوتیا (اسکاتلند جدید) به اکتشاف پرداخت، از طریق رودخانه سن لوران تا حدود مونتر آل پیش رفت، شهر کبک را بنیان نهاد، و نقشه دریاچه ای را که به نام او مشهور است کشید.
نقشه سازان میکوشیدند که از جهانگردان زیاد عقب نمانند. گراردوس مرکاتور (گرهارد کومر) در لوون به تحصیل پرداخت و در آنجا دکانی برای نقشه سازی، ابزارهای علمی، و کره های آسمانی باز کرد. وی در سال 1544 به جرم عقاید بدعت آمیز دستگیر شد و آزارها دید، اما از عواقب وخیم آن نجات یافت. با وجود این صلاح در آن دانست که دعوت دانشگاه دوسبورگ را بپذیرد; و در آنجا نقشه ساز دوک دو یولیش کلیوز شد (1559). وی ضمن هشتاد و دو سال عمر خود به طرزی خستگی ناپذیر کوشید که نقشه فلاندر، لورن، اروپا، و زمین را بکشد. کتاب مشهور او1 “نقشه های مرکاتور” را معمول ساخت که دریانوردی را تسهیل کرد، بدین معنی که همه نصف النهارها را با یکدیگر موازی، و همه مدارات را با خطوط مستقیم، و هر دو دسته خط را عمود به یکدیگر نشان داد. در سال 1585 شروع به انتشار اطلس بزرگ خود کرد (این کلمه به وسیله او معمول شد)، پنجاه نقشه منطقهای را با درستی و دقت بیسابقهای منتشر ساخت، و سراسر زمین را، به صورتی که در آن هنگام شناخته بود، شرح داد. دوست او به نام آبراهام اورتلیوس با انتشار کتاب کاملی2 با او به رقابت پرداخت (آنورس 1570). این دو نفر جغرافیا را از انقیاد هزار ساله بطلمیوس رها ساختند و آن را به صورت جدید درآوردند. به سبب خدمات این مردان بود که هلند تقریبا انحصار نقشه سازی را تا یک قرن حفظ کرد.