گفتار دوم: انقلاب نوزایی

گفتار دوم: انقلاب نوزایی

1. در سال 1283 م. در شهر بدفوردشایرِ انگلستان برای نخستین بار یک حرکت تکراری مکانیکی برای محاسبه‌‌ی گذر زمان مورد استفاده قرار گرفت. این، به گمان برخی از نظریه‌‌پردازان، نقطه‌‌ی آغاز مدرنیته بود و روندی بود که می‌‌رفت تا برداشت ذهنی آدمیان از زمان و مکان را دگرگون سازد.

استفاده از ابزاری مکانیکی که حرکتی تکراری را انجام دهد و به این ترتیب زمان را ثبت کند، در ابتدای امر چیز پیچیده و نوآورانه‌‌ای نمی‌‌نمود. این، دنباله‌‌ی طبیعی ساعت‌‌های شنی و آبی بود که بر حرکتی تکرارشونده با تناوب مشخص تمرکز یافته بودند. با وجود این، تفاوتی که در این ساعت‌‌های مکانیکی وجود داشت، به نوع نگاهِ موجود در آنها مربوط می‌‌شد. در این‌‌جا دیگر حرکت پیوسته‌‌ی یک سیال نبود که زمان را تعیین می‌‌کرد، بلکه حرکتی گسسته و مکانیکی بود که توسط صنعتگری طراحی شده بود و به همین دلیل می‌‌توانست دقیق‌‌تر و پیچیده‌‌تر شود.

نخستین ساعت‌‌های مکانیکی واقعی، در قرن چهاردهم م. در انگلستان ساخته شدند. در 1330 م. ریچارد اهلِ وادینگتون^[1]، که کشیش و ریاضیدانی مشهور بود، ساعتی مکانیکی را ساخت كه در آن از چرخ‌‌دنده‌‌هایی گِرد استفاده شده بود و اساس آن بر تقلید حرکت سیارات قرار داشت.

در این زمان هنوز اروپا به نظامی عمومی برای شمارش زمان روزانه دست نیافته بود. در انگلستان به شیوه‌‌ی بابلیان و یهودیان غروب آفتاب را نشانه‌‌ی آغاز روز می‌‌گرفتند؛ ساعت‌‌های بزرگِ مناره‌‌های کلیساها که با نواختن ناقوس ظهرگاه را اعلام می‌‌کردند، وسط روز را مبنا گرفته بودند؛ و در فرانسه روز به دو دوازده ساعتِ پیاپی تقسیم می‌‌شد که زمان تبدیل‌‌شان به هم، نیمه‌‌شب بود. این استانده‌‌ی اخیر، همان بود که پس از انقلاب فرانسه امری فراگیر شد و امروز در تمام جهان رعایت می‌‌شود. جالب آن که در تمام سرزمین‌‌های یادشده، این کلیسای کاتولیک بود که پشتیبان اصلی صنعتگران ساعت‌‌ساز بود و پیدایش ساعت‌‌های مکانیکی را تشویق می‌‌کرد. این کار البته با انگیزه‌‌ای دینی و به خاطر تنظیم دقیق‌‌تر برنامه‌‌های روزانه‌‌ی کشیشان و رهبانان انجام می‌‌گرفت.

در دهه‌‌ی 1580م.، ساعت‌‌های مکانیکی به قدری دقیق شده بودند که می‌‌توانستند دقیقه و ثانیه را اندازه بگیرند و این مقیاسی است که حد دقت ذهن آدم برای سنجش زمان محسوب می‌‌شود. با وجود این، هنوز ساعت‌‌ها بسیار نادقیق بودند و به خاطر دست‌‌ساز بودن با سرعت‌‌هایی غیراستانده کار می‌‌کردند.

در دهه‌‌ی 1660 م.، صنعتگران توانستند با افزودن پاندول به ساعت از بی‌‌نظمی‌‌های مکانیکی یادشده پرهیز کنند و برای نخستین بار دقیقه و ثانیه را به شکلی علمی و با دقتی بالا اندازه بگیرند. پاندول، در واقع، همان عامل متحرکِ تکرارشونده‌‌ای بود که برای تنظیم کردنِ حرکات مکانیکی ساعت‌‌ها مورد نیاز بود. از همین هنگام، اصطلاح دقیقه و ثانیه در زبان‌‌های اروپایی رواج یافت و به سرعت به زبان‌‌های دیگر نیز ترجمه شد.

عبارت‌‌های امروزینِ Minute و Second در واقع کوتاه‌‌شده‌‌های عبارت Prima Minuta و Seconda Minuta هستند که به ترتیب «نخستین جزء» و «دومین جزء» معنی می‌‌دهند. Minute در زبان لاتین به معنای «دقیق و مشخص» است و به همین دلیل هم به معنای امرِ تقسیم‌‌شده و جزء به کار برده می‌‌شود. بر این مبنا مترجمانی که این واژه را به فارسی و عربی ترجمه کردند، آن را به دقیقه بازگرداندند. ثانیه هم ترجمه‌‌ی دقیق Second است و «دومی» معنا می‌‌دهد. ساعت‌‌سازانی که این نام‌‌گذاری را وضع کردند، بر اساس سنت بابل‌‌مدارانه‌‌ای که بر گاه‌‌شماری و مثلثات اروپایی حاکم بود، هر دو این مقیاس‌‌ها را با مرتبه‌‌هایی شصت‌‌گانی به ساعت مربوط کردند. به این شکل هر ساعت شصت دقیقه و هر دقیقه شصت ثانیه پیدا کرد.

وقتی انقلاب فرانسه در سال 1789 م. به بار نشست انقلابیون، که عقلانیت و مرکزیت انسان را شعار خود قرار داده بودند، کوشیدند تا تمام نظام‌‌های شصت‌‌گانی یا مقیاس‌‌های سنتی آنگلوساکسونی را با دستگاه ده‌دهی عقلانی‌‌تری جایگزین کنند. هر چند ایشان در معرفی متر و لیتر و گرم کامیاب شدند، اما نتوانستند بر عادت مردم در استفاده از ساعت‌‌های تنظیم شده بر مقیاس‌‌هایی شصت‌‌گانی غلبه کنند. فرمانی در ابتدای انقلاب فرانسه صادر شد و روز را به ده ساعتِ صد دقیقه‌‌ای تقسیم کرد، که هر دقیقه‌‌اش از صد ثانیه تشکیل یافته بود. این نظام گاه‌‌شماری تنها شانزده ماه دوام آورد و بعد کنار گذاشته شد.

در این میان، در زیر سطحِ این کشمکش‌‌های سیاسی و شعارهای انقلابی، در محافل صنعتگرانی که ساخت وسایل زمان‌‌سنج را پیشه‌‌ی خود ساخته بودند، نوآوری‌‌های فنی برای دقیق‌‌تر کردن ساعت‌‌ها هم‌‌چنان ادامه داشت. ساعت مکانیکی پاندولی، با وجود برتری چشمگیری که بر نسخه‌‌های قدیمی‌‌تر داشت، هنوز با مشکلی جدی روبه‌‌رو بود. این مسأله از اینجا ناشی می‌‌شد که در پاندول، تناوبِ حرکت همواره یکسان نیست.

در 1656 م.، کریستین هویگنس^[2] برای نخستین بار از دوک و فتیله برای اصلاح حرکت پاندول استفاده کرد. دوک و فتیله ابزاری ساده بود که در فاصله‌‌ی سال‌‌های 1400 – 1450 م. اختراع شده بود. این دستگاه، در واقع، از دوکی تشکیل یافته بود که نخی مانند فتیله به دور آن پیچانده شده بود. نخ می‌‌توانست به وزنه‌‌ای آویخته شود و هم‌‌زمان با تداوم حرکت پاندول، به تدریج، رها شود و با افزودن بر طول پاندول کُندی حرکت آن را جبران کند. در 1675 م.، خودِ هویگنس موفق شد دوک و فتیله را با فنری که در قرصی فشرده جای داده شده بود جایگزین کند. به این ترتیب، برای نخستین بار، ابعاد سخت‌‌افزار مکانیکی ساعت بسیار کاهش یافت و امکانِ ساختِ ساعت‌‌هایی قابل حمل مطرح شد. تا پیش از این، تا قرن پانزدهم م. ساعت دستگاهی بزرگ و سنگین بود که تنها به درد مناره‌‌ی کلیسا‌‌ها و ساختمان‌‌های عمومی شهری می‌‌خورد^[3].

همزمان با اختراع فنر ساعت، از فنی به نام لنگراندازی برای کاستن از دامنه‌‌ی حرکت پاندول استفاده شد. به این ترتیب، پاندول می‌‌توانست در اتصال به محوری چرخ دنده‌‌دار در دامنه‌‌ای بسیار کوچک نوسان کند و با وجود این با دقتی زیاد زمان را نگه دارد. به این ترتیب ساعت‌‌های درازِ ایستاده‌‌ای اختراع شد که می‌‌توانست کاربرد خانگی داشته باشد. این ساعت‌‌ها در انگلستان به نام قاب بلند^[4] شهرت یافت و تا سال 1876 م. نماد زندگی تجمل‌‌آمیز انگلیسی دانسته می‌‌شد. این ساعت‌‌ها از دقتی در حد چند ثانیه در هفته برخوردار بودند.

در همان سالی که هویگینس دوک و فتیله را با فنر جایگزین می‌‌کرد، رصدخانه‌‌ی گرینویچ در انگلستان ساخته شد و نخستین ستاره‌‌شناس سلطنتی بریتانیا، که جان فلانستید^[5] نام داشت، موفق شد زمان ورود صور فلکی به نصف‌‌النهارها را با دقتی در حد دقیقه تعیین کند^[6]. در سال 1707 م. یک دریاسالار انگلیسی، که ناخدای چهار کشتی سلطنتی بود، به دلیل ناتوانی در محاسبه‌‌ی موقعیت جغرافیایی خویش بر حسب زمان ناوگانش را از دست داد.

کشتی‌‌های این ناخدا به گل نشستند و 1600 تن از ملوانانش کشته شدند. پس از آن در سال 1714 م.، مجلس انگلستان قانونی را تصویب کرد و برای کسی که بتواند با روشی علمی طول و عرض جغرافیایی کشتی‌‌ها را با دقت بر اساس زمان و جای ستارگان تعیین کند بیست هزار پوند جایزه تعیین کرد. برای بردن این جایزه دو امکانِ عملی وجود داشت: نخست آن که راهی برای محاسبه‌‌ی دقیق مکان بر اساس جایگاه ماه و ستارگان و زمان تعیین شود، و یا آن که ساعتی با دقت زیاد ساخته شود.

در سال 1737م. جان هریسون، که نجاری از اهالی یورکشایر بود، طرحی را به کمیته‌‌ی جایزه‌‌ی یادشده ارائه کرد و برای ساختن ساعتش دو سال مهلت و مقداری کمک مالی دریافت کرد.

او دو سال بعد نسخه‌‌ای از ساعت مورد نظر خود را تحویل این کمیته داد، اما چون راهی برای افزایش دقت آن یافته بود نوزده سال دیگر نیز صرف کرد تا شکلی پیشرفته‌‌تر از آن را بسازد. دستاورد اخیر او به قدری چشمگیر بود که خیلی زود پس از آن توانست ساعتی در ابعاد بسیار کوچک و قابل حمل را نیز تولید کند. با وجود کامیابی او در نوآوری‌‌هایش، کمیته‌‌ی یادشده تنها در سال 1764 م. نیمی از جایزه‌‌اش را به او پرداخت کرد و نیم دیگر را نه سال بعد گرفت. او در این تاریخ از این کمیته شکایت کرد و با پادرمیانی شاه انگلستان، –جورج سوم، بقیه‌‌ی جایزه‌‌اش را به او دادند.

در سال 1807 م. ساعت‌‌سازی به نام اِلی تِری^[7] با چند سرمایه‌‌گذار قرارداد بست تا در مدت سه سال چهار هزار ساعتِ قاب بلند را از چوب بسازد. این نخستین قراردادی بود که برای تولید انبوه ساعت بسته شد.

این صنعتگر، با پول سرمایه‌‌گذارانش، ماشین‌‌هایی خرید و خط تولید ساعت را مکانیزه کرد. مبنای کار او، ساخت قطعاتی تعویض‌‌پذیر بود. به این ترتیب، نطفه‌‌ی فوردیسم در حدود صد سال پیش از آغاز کار فورد، در صنعت تولید ساعت بسته شد. در پایان سه سال، تری نه تنها به تعهد خود عمل کرده بود، که کارخانه‌‌ای نیز برای ساعت‌‌سازی بنیان نهاده بود. به فاصله‌‌ی چند سال، کارخانه‌‌ی او نخستین ساعت‌‌های تاقچه‌‌ای را تولید کرد و هر یک را به بهای به نسبت اندکِ پانزده دلار به فروش رساند. این ساعت‌‌ها نیازی به پاندول بلند و قاب بلند نداشتند و بسیار جمع و جورتر از ساعت‌‌های قاب بلند بودند. کارخانه‌‌ی تری نقطه‌‌ی شروعی بود که به پیدایش صنایع ساعت‌‌سازی منطقه‌‌ی کانکتیکات^[8] منتهی شد^[9].

در سال 1851 م.، فشاری که ظهور راه آهن به جمعیت‌‌های همسایه و شهرهای دور از هم وارد آورده بود، باعث شد تا مفهوم زمان ملی شکل بگیرد. تا پیش از پیدایش راه آهن، ترابری به قدری کُند و محدود بود که اندرکنش کسانی که از مناطقی با زمان‌‌های متفاوت می‌‌آمدند، قابل چشم‌‌پوشی بود. در این دوران ساعت‌‌ها بر اساس زمان محلی تنظیم می‌‌شدند، یعنی در هر شهری مردم هنگام طلوع آفتاب ساعت‌‌های خود را بنابر زمان محلی کوک می‌‌کردند. اما راه‌‌آهن این نظم را بر هم ریخت و لزوم دستیابی به معیارهایی عمومی‌‌تر را گوشزد نمود. در سالی که ذکرش گذشت، رصدخانه‌‌ی دانشگاه هاروارد برای نخستین بار جدولی از زمان‌‌های محلی درست کرد و آن را به کمک تلگراف به نقاط گوناگون مخابره کرد. به این شکل، دو فن‌‌آوری مهم آن روز –راه‌‌آهن و تلگراف – زمان را از وضعیتی محلی خارج کردند و آن را به مرتبه‌‌ی قراردادی مستقل از مکان ارتقا دادند. یک سال بعد رصدخانه‌‌ی سلطنتی بریتانیا ساعتی جهانی را در کل بریتانیا و مستعمراتش تعیین کرد. در سال 1883 م. مساحت کشور ایالات متحده به مناطقی با ساعت‌‌های گوناگون تقسیم شد، و یک سال بعد در کنفرانس جهانی نصف‌‌النهارها قرار شد که رصدخانه‌‌ی سلطنتی انگلستان مبدا نصف‌‌النهارها دانسته شود و محل آن به عنوان صفر درجه‌‌ تعیین شد^[10].

در دهه‌‌ی 1840م.، در شرایطی که هنوز صنایع ساعت‌‌سازی آمریکا از انگلستان خیلی عقب‌‌تر بود، مردی از اهالی مین، که آرون دنیسون^[11] نام داشت، با ادوارد هوور^[12] که مدیر یک کارخانه‌‌ی ساعت‌‌سازی در ماساچوست بود دیدار کرد و بر مبنای قرار و مدارهای این دو، در پاییز 1852 م. بیست ساعت بسیار کوچک ساخته شد که می‌‌شد با بندی آن را به مچ بست. در بهار همان سال شمار این ساعت‌‌ها به صدتا رسیده بود، و یک سال بعد هزارتا از آنها تولید شده بود. آن‌‌گاه در سال 1854 م. کارخانه‌‌ی ساعت مچی‌‌ای که توسط این افراد بنیان نهاده شد در هر هفته 36 ساعت مچی تولید می‌‌کرد.

این کارخانه در جریان جنگ‌‌های داخلی آمریکا بسیار رشد کرد و از صنایع قدیمی و جاافتاده‌‌ی ساعت‌‌سازی سوئیس پیشی گرفت. یکی از دلایل رشد این صنایع در زمان جنگ آن بود که این کارخانه برای قوای متحد آمریکایی ساعت مچی می‌‌ساخت و بسیاری از عملیات این نیروها با همزمانی‌‌ای که به کمک این ساعت‌‌ها ممکن می‌‌شد به پیروزی می‌‌انجامیدند. در جریان همین جنگ‌‌ها بود که ساعت مچی کاربردی مردانه یافت. تا پیش از این، ساعت‌‌های مردانه که کمی سنگین‌‌تر و بزرگ‌‌تر از ساعت‌‌های زنانه بود – و هنوز هم هست – در جیب جای می‌‌گرفت. ساعت‌‌هایی که به مچ بسته می‌‌شد یا با بندی از گردن آویزان می‌‌شد نوعی زیور زنانه محسوب می‌‌شد، تا آن که ضرورت شرایط جنگی استفاده از ساعت مچی را برای مردان الزامی ساخت.

2. در آخرین سال‌‌های قرن بیستم زیگموند ریفلر^[13] در مونیخ نخستین ساعت دقیق علمی را ساخت. ساعت او در خلأ کار می‌‌کرد و پاندولی داشت که به دقت در برابر نوسان‌‌ها و اخلال‌‌های کارکردی محافظت می‌‌شد. دقت این ساعت یک دهم ثانیه در روز بود. به زودی نسخه‌‌هایی از این ساعت برای استفاده در رصدخانه‌‌ها تولید شد. چند دهه بعد، مهندس راه‌‌آهنی به نام ویلیام شورت^[14] ساعتی ساخت که دو پاندول داشت و یکی از آنها برای تنظیم حرکات پاندول دیگر به کار گرفته می‌‌شد. خطای این ساعت یک ثانیه در سال بود.

در سال 1939م.، وقتی که ترانزیستورهای اولیه در صنایع نوپای الکترونیک به کار گرفته شدند این زمزمه که می‌‌توان از آنها به عنوان نوسان‌‌ساز استفاده کرد در محافل علمی برخاست. تا آن که در دهه‌‌ی شصت میلادی از ترانزیستورها برای ایجاد نوسان‌‌هایی الکتریکی استفاده شد که می‌‌توانست در یک مدار الکتریکی تشدیدشونده شکلی از تیک تاک را با دقت زیاد تولید کند. این ساعت‌‌ها می‌‌توانستند به دقتی برابر با دو هزارم ثانیه در روز دست یابند. این دقت تا پایان جنگ جهانی دوم به یک ثانیه در سی سال ارتقا یافت.

در دهه‌‌ی 1950م.، هارولد لیونز^[15] در واشنگتن اولین ساعت اتمی را ساخت و به این ترتیب عاملی که برای ایجاد حرکات تکراری مورد نیاز بود به ارتعاش‌‌های اتم سزیم محدود شد و به این شکل، مرجع زمان به طور کلی از مرجع‌‌های کیهانی مستقل شد. بر مبنای ساعت‌‌های اتمی، ثانیه به عنوان زمانی که طول می‌‌کشد تا دو حالت پایه‌‌ی اتم سزیم 133، 9192631770 بار نوسان کند بازتعریف شد^[16].

انقلابی که ساخت ساعت‌‌های ترانزیستوری و اتمی در صنعت ساعت‌‌سازی ایجاد کرد به قدری چشمگیر و بنیادین بود که در سال 2002 م.، وقتی گردهم‌‌آیی جهانی ساعت‌‌سازان در نیویورک برگزار شد، در میان شرکت‌‌کنندگان حتی یک نفر متخصص مکانیک هم وجود نداشت.

در حال حاضر نمونه‌‌های تجاری ساعت اتمی با هزینه‌‌ی 49 هزار دلار در بازار عرضه می‌‌شود و از دقتی در حد یک هزارم ثانیه در ماه برخوردار است. این بدان معناست که دقت این ساعت‌‌ها از مرتبه‌‌ی ^{13 –} 10 × 5 است. زمان استانده‌‌ی ایالات متحده در حال حاضر بر اساس ساعت اتمی شهر بولدر کلرادو تنظیم شده است که از دقتی برابر با ^{16 –} 10 برخوردار است. در حال حاضر، دقیق‌‌ترین ساعت‌‌های اتمی بر اساس نوسان‌‌های اتم کلسیم و جیوه کار می‌‌کنند و در حد ^{18 –} 10 دقت دارند. این ساعت‌‌ها در کل عمر گیتی در حد نیم ثانیه خطا می‌‌کنند. پس توانایی علم کنونی برای محاسبه‌‌ی زمان تا چهارده رقم اعشار می‌‌رسد. این بدان معناست که امروزه زمان، با دقتی هزار برابر بیش از بقیه‌‌ی کمیت‌‌های قابل اندازه‌‌گیری قابل سنجش است.

زمان بر این اساس، سنجش‌‌پذیرترین چیزی است که ما می‌‌شناسیم. مدرنیته و نوزایی با ساختن ابزارهایی برای اندازه‌‌گیری آن آغاز شده است، و هر موج از فن‌‌آوری جدید، موجی از افزایش دقت را هم در ابزارهای سنجش زمان پدید آورده است. از همان زمانی که علم مکانیک در بامداد عصر نوزایی مهم شد گرفته، تا موج‌‌هایی که در جریان ابداع فن‌‌آوری الکترونیکی و هسته‌‌ای پدیدار شدند، همه و همه به افزایش دقت ساعت‌‌ها و زمان‌‌سنج‌‌ها انجامیده‌‌اند. با وجود این، درک امروزین ما از ماهیت زمان، با وجود آن که با دقتی کم‌‌نظیر قادر به شمردنش هستیم، هم‌‌چنان بسیار اندک است. برای این که فاصله‌‌ی میان این امر محاسباتی و آن امر شناختی آشکار شود باید نگاهی گذرا به دستاوردهای دانش جدید در مورد زمان بپردازیم.

 

 

1. Richard of Waddington ↑
2. Christian Huygens ↑
3. van Rossum, 1996 ↑
4. Longcase ↑
5. John Flanstead ↑
6. Howse, 1980 ↑
7. Eli Terry ↑
8. Connecticut ↑
9. Bartky, 2000 ↑
10. Andrewes, 1996 ↑
11. Aaron Denison ↑
12. Edward Hower ↑
13. Siegmund Riefler ↑
14. William H. Shortt ↑
15. Harold Lyons ↑
16. Jones, 2000 ↑

 

 

ادامه مطلب: گفتار سوم: دستاوردهاي دانش جديد

رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب