بگذارید جهان داوری کند
یک سنگ سنگین و یک سنگ سبک را همزمان رها کنید. کدام زودتر به زمین میرسد؟ نزدیک ۲٬۰۰۰ سال، بسیاری از دانشمندان میگفتند: معلوم است، سنگینتر. ارسطو، اندیشمند یونانی، نوشته بود که چیزهای سنگینتر تندتر میافتند، و این منطقی هم به نظر میرسد: سنگ از برگ تندتر میافتد. بعضی میگفتند سنگی که ده برابر سنگینتر است ده برابر تندتر میافتد. آدمهای باهوش میتوانستند تا ابد بر سرش بحث کنند. چطور میشود این بحث را تمام کرد؟
بحث کافی نیست
میشود از روی آنچه منطقی به نظر میرسد بحث کرد، یا از روی آنچه یک اندیشمند مشهور نوشته است. اما این پرسشی دربارهی جهان است: وقتی دو سنگ میافتند چه اتفاقی میافتد. پس راهِ تمام کردن بحث این است که بگذاریم اتفاق بیفتد و نگاه کنیم.
دو گوی از بالای برج
در سال ۱۵۸۶، در شهر دلفت در هلند، سیمون استوین، که مهندس بود، و دوستش یان کورنتس دو خروت درست همین کار را کردند. دو گوی سربی برداشتند که یکی ده برابر دیگری سنگین بود، و هر دو را با هم از بالای برج یک کلیسا، حدود ۱۰ متر بالاتر از زمین، روی یک تختهی چوبی رها کردند. اگر گوی سنگین ده برابر تندتر میافتاد، دو صدای «تق» با فاصلهی زیاد شنیده میشد. آنها چیزی شنیدند که شبیه یک «تق» بود: دو گوی با هم به زمین رسیدند.
(داستان مشهوری میگوید گالیله همین کار را از بالای برج کج پیزا کرد. کسی نمیداند واقعاً چنین کرده یا نه، اما او با افتادن و غلتیدنِ گویها آزمونهای دقیق زیادی انجام داد و به همین نتیجه رسید.)
به ساختنِ موقعیتی از روی قصد، برای اینکه ببینیم پیشبینیای درست درمیآید یا نه، آزمایش (experiment) یا آزمون (test) میگویند. به آنچه اتفاق میافتد نتیجه (result) میگویند. نتیجهی استوین با ادعایی جور نبود که اندیشمندان بزرگ قرنها باورش داشتند، و نتیجه برنده شد. در علم جهان داوری میکند، نه کسی که ادعا را کرده است.
چرخهی علم
حالا هر چهار گام را داریم. چیزی را مشاهده میکنید؛ فرضیهای به ذهنتان میرسد؛ پیشبینیای از آن درمیآورید؛ و آن را با یک آزمایش میآزمایید. نتیجه مشاهدهی تازهای است، که ممکن است چرخه را دوباره راه بیندازد.
پس برگ چه؟ برگ واقعاً آهستهتر از سنگ میافتد، چون هوا به آن فشار میآورد. این مشاهدهای تازه است، و پرسشی تازه برای چرخه.
در خانه امتحان کنید
- دو توپ با وزن متفاوت اما اندازهی نزدیک به هم بردارید (مثلاً یک توپ تنیس و یک توپ که از جورابهای گلولهشده ساختهاید). اول پیشبینیتان را بنویسید.
- روی یک صندلی بایستید، هر توپ را در یک دست و در یک ارتفاع بگیرید و هر دو را با هم رها کنید. از کسی بخواهید نگاه کند کجا به زمین میرسند، یا گوش بدهید.
- پنج بار این کار را بکنید و هر نتیجه را بنویسید. آیا جهان با پیشبینیتان موافق بود؟
واژههای این درس
- آزمایش (یا آزمون) - ساختنِ موقعیتی از روی قصد، تا ببینیم پیشبینیای درست درمیآید یا نه
- نتیجه - آنچه در یک آزمایش اتفاق میافتد
ایدهی اصلی
در علم، ادعایی دربارهی جهان را خودِ جهان داوری میکند. آزمایش از روی قصد موقعیتی میسازد و نگاه میکند چه میشود، و نتیجه داوری میکند، هر قدر هم کسی که خلافش را گفته مشهور باشد.