دوک و ریل شیب‌دار

ساده‌رنگ >دوک و ریل شیب‌دار

تاریخ انتشار: ۶ اردیبهشت۱۴۰۰

 

 

«بدان که درستی و راستی اعمال به درستی سه چیز است: ۱- خط‌کش، ۲- پرگار، ۳- گونیا.» (ابوالوفاء محمد بن محمد البوزجانی، هندسۀ ایرانی کتاب تجارت)

 

«پارادوکس مکانیکی[۱]»[۲] آزمایشی است که می‌گویند حرکتی عجیب را نمایش می‌دهد، آزمایشی که «در آن جسمی سنگین به کمک وزنش از شیبی رو به بالا، بالا می‌رود». جولیان هَویل، ریاضی‌دان و معلم ریاضیات انگلیسی، در وبلاگ دانشگاه کمبریج شرح می‌دهد که آگهی کتابی را یافته، از  ویلیام لیبورن، که در آن آمده «[این کتاب] منتشر شده است تا جان‌هایی خردمند خلق شوند، و این جان‌ها ترغیب شوند تا در علوم والا، هم­چون آنچه در اینجا آمده، مطالعه و مداقه کنند. و از دنبال‌کردن رذائلی دور بمانند که جوانان (در این زمانه) این­چنین بدان تمایل یافته‌اند».[۳]

این آگهی تبلیغاتی و کتاب، مربوط هستند به اواخر سدۀ هفدهم میلادی، بیش از سیصد سال پیش. آگهی تبلیغاتی نشانی است از تصورات لیبورن دربارۀ آموزش علم. او فکر می‌کرد که جوانان با جذب‌شدن به «علوم والا»، سرگرمی تازه‌ای پیدا می‌کنند و «لذت و سود» علم، آن‌ها را از ارتکاب به گناه یا جرم بازمی‌دارد. بیش از سیصد سال بعد، گویی امروزه نیز دوباره به جایی رسیده‌ایم که همین تصور شیوۀ آموزشی ما را هدایت می‌کند، بازگشتی دوباره به «پارادوکس مکانیکی»، البته در نامی نو: «دوک و ریل شیب‌دار».

اکنون این آزمایش با نامی نو قرار است جوانان را به علم علاقمند کند. بیش از سیصد سال بعد، این آزمایش در مدارس ما انجام می‌شود و نمونه‌هایی از این وسیله در جایگاه «وسیلۀ کمک آموزشی» به مدارس، دانش‌آموزان و خانواده‌هایشان فروخته می‌شود. اگر اصطلاح «دوک و ریل شیب‌دار» را در اینترنت جستجو کنید، بی‌تردید آگهی‌هایی می‌یابید مشابه آگهی لیبورن، البته در شمایلی تازه. اما واقعاً این اثر چه هدفی دارد؟

«پارادوکس مکانیکی» بر خلاف نامش، هیچ پارادوکسی ندارد، بلکه تنها از حربه‌های چشم‌بندی بهره می‌برد؛ به بیان دیگر، آنچه می‌گویند حرکتی جالب، عجیب، یا حرکت خودبه‌خودی و رو به بالا است، در حقیقت چیزی نیست جز خطای ما در مشاهده. بر خلاف نظر لیبورن، یا آگهی‌های امروزی برای دوک و ریل شیب‌دار، هیچ چیز عجیبی در این وسیله نیست که بخواهد ما را به «علوم والا» یا علم دلبسته کند. برعکس، شاید ما را دلزده کند و احساس کنیم که فریبمان داده‌اند. این تجربۀ فریب‌خوردن از آموزگار، برای من بسیار آشناست و البته ناراحت کننده.

پارادوکس مکانیکی یا دوک و ریل شیب‌دار نه آزمایش خوبی است برای آموزش مرکز جرم، نه آموزش انرژی گرانشی، و نه هیچ یک از دیگر مفاهیم فیزیکی. با این همه، این وسیله، همچون هر وسیلۀ شعبده‌بازی دیگری، چیزی برای آموختن به ما دارد: مشاهدۀ علمی.

اکنون، کاردستی دوک و ریل شیب‌دار را بسازید و با به‌یاد‌داشتن پندهای بوزجانی تلاش کنید پدیده‌ای را که می‌بینید توضیح دهید.

 

[۱] A Mechanical Paradox or, a New and Diverting Experiment Whereby a Heavy Body Shall by its own Weight move up a Sloping Ascent

نمونه‌ای قدیمی از این اثر با نام پارادوکس مکانیکی در موزۀ تاریخ علم موزۀ گالیله در فلورانس ایتالیا نگهداری می‌شود. این اثر در موزۀ ملی علوم و فناوری ایران بازسازی شده است.

[۲] نگاه کنید به کتاب لذت و سود نوشتۀ ویلیام لیبورن، بازیابی از آدرس زیر:

https://archive.org/details/pleasurewithpro00saulgoog/page/n156/mode/2up

[۳] نگاه کنید به مقالۀ سرباززدن از گرانش: دوک و ریل شیبدار، نوشتۀ جولیان هویل، بازیابی از آدرس زیر:

https://plus.maths.org/content/defying-gravity-uphill-roller

   الگوهای ساخت دوک و ریل شیب‌دار اینجاست.

برای دسترسی به اطلاعات علمی بیشتر اینجا کلیک کنید.