چگونه یک راهب قرون وسطایی در آکسفورد با استفاده از نور و رنگ به ماهیت ستارگان و سیارات پی برد
البته، اخترفیزیک معاصر، دیدگاه فیشاکر را تأیید کرده است
(منبع تصویر: هنرمند ناشناس، حدود ۱۰۲۲-۱۰۳۲، مونته کاسینو، ایتالیا، مالکیت عمومی، از طریق ویکی‌مدیا کامنز)
این مقاله در اصل در The Conversation منتشر شده است. این نشریه، مقاله را در بخش صداهای متخصص: دیدگاه‌ها و تحلیل‌ها در وب‌سایت Space.com منتشر کرده است.
در دهه ۱۲۴۰ میلادی، ریچارد فیشاکر، راهبی دومینیکن در دانشگاه آکسفورد، با بهره‌گیری از دانش خود در زمینه نور و رنگ نشان داد که ستارگان و سیارات از همان عناصری ساخته شده‌اند که در زمین یافت می‌شوند. او با این کار، باور علمی رایج در زمان خود را به چالش کشید و روش‌ها و اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب در قرن بیست و یکم را پیش‌بینی کرد.
فیزیک قرون وسطی، به پیروی از ارسطو، فیلسوف یونان باستان، معتقد بود که ستارگان و سیارات از یک عنصر آسمانی ویژه ساخته شده‌اند: همان «عنصر پنجم» معروف (quinta essentia) یا «اثیری». این «عنصر پنجم» برخلاف چهار عنصر زمینی (آتش، آب، خاک و هوا)، کامل و تغییرناپذیر بود.
این عنصر که کاملاً شفاف بود، اساس چیزی را تشکیل می‌داد که تصور می‌شد نُه «فلک» یا کره آسمانی متحدالمرکز در اطراف زمین هستند و همچنین ستارگان و سیارات مختلفی که به آن‌ها متصل بودند. استدلال می‌شد که این اجرام آسمانی صرفاً نسخه‌های متراکم‌شده‌ای از «عنصر پنجم» هستند؛ به طوری که هر یک از هفت فلک اول سیاره خاص خود را داشت و فلک هشتم و نهم به ترتیب شامل ستارگان و خود بهشت بودند.
رنگ، نور و ستارگان
فیشاکر که اولین راهب دومینیکن بود که در دانشگاه آکسفورد الهیات تدریس می‌کرد، بدون دسترسی به تلسکوپ و نمونه‌های سنگی، این ایده را که ستارگان و سیارات از نوعی «عنصر پنجم» ویژه ساخته شده‌اند، آشکارا رد کرد. به عقیده او، آن‌ها از همان چهار عنصر موجود در اینجا تشکیل شده بودند.
دلیل او برای این موضع‌گیری، درک او از رفتار نور و رنگ بود.
فیشاکر اشاره کرد که رنگ معمولاً با اجسام کدر مرتبط است. این اجسام، همیشه ترکیبی هستند، یعنی از دو یا چند عنصر از چهار عنصر زمینی ساخته شده‌اند. اما وقتی به ستارگان و سیارات نگاه می‌کنیم، می‌بینیم که نوری که از خود ساطع می‌کنند اغلب رنگی ملایم دارد. برای مثال، مریخ قرمز و زهره زرد به نظر می‌رسد. این موضوع نشان می‌دهد که آن‌ها ترکیبی هستند و بنابراین «ex quattuor elementis» یا «از چهار عنصر» ساخته شده‌اند.
از نظر فیشاکر، قطعی‌ترین دلیل برای اینکه ستارگان و سیارات از «عنصر پنجم» خاصی ساخته نشده‌اند، از ماه به دست می‌آمد. ماه رنگی بسیار مشخص دارد و نکته حیاتی اینکه هر از گاهی باعث گرفتگی خورشید می‌شود. اگر ماه از عنصر پنجم شفاف ساخته شده بود – حتی یک نسخه بسیار متراکم از آن – قطعاً نور خورشید از آن عبور می‌کرد، درست همان‌طور که از یک صفحه شیشه می‌گذرد. اما چنین اتفاقی نمی‌افتد.
فیشاکر استدلال کرد که ماه باید از همان عناصری ساخته شده باشد که در زمین یافت می‌شوند. و اگر این در مورد ماه که پایین‌ترین جرم آسمانی است صدق کند، پس باید در مورد تمام ستارگان و سیارات دیگر نیز صادق باشد.
(منبع تصویر: ناسا)
اقدامی شجاعانه
فیشاکر می‌دانست که با طرح این استدلال، خود را در معرض انتقاد قرار می‌دهد. او نوشت: «اگر این موضع را مطرح کنیم، آن جماعت ارسطوئیان همه‌چیزدان (scioli aristoteli) فریاد برمی‌آورند و ما را سنگسار خواهند کرد.»
و همین‌طور هم شد؛ سنگ‌ها به سوی فیشاکر پرتاب شدند، آن هم از جایگاه‌های بلند. در سال ۱۲۵۰، تعالیم او در دانشگاه پاریس توسط سنت بوناونتورا از بانیورجو، یک راهب فرانسیسکن، محکوم شد. او در سخنرانی‌های خود «مدرن‌هایی» مانند فیشاکر را که احمقانه آموزه‌های ارسطو درباره عنصر پنجم آسمانی را زیر سؤال می‌بردند، به سخره می‌گرفت.
البته، اخترفیزیک معاصر، دیدگاه فیشاکر را تأیید کرده است. ستارگان و سیارات از عنصر پنجم خاصی ساخته نشده‌اند، بلکه از بسیاری از فلزات و عناصر مشابهی تشکیل شده‌اند که در سیاره ما یافت می‌شوند. برای نمونه، تلسکوپ فضایی جیمز وب اخیراً مشخص کرده است که جو سیاره فراخورشیدی شبیه به نپتون به نام TOI-421 b، در فاصله حدود ۲۴۴ سال نوری، حاوی مقادیر زیادی آب و دی‌اکسید گوگرد است.
نکته قابل توجه این است که روشی که تلسکوپ فضایی جیمز وب برای رسیدن به این نتیجه به کار برد – فرآیندی که به عنوان طیف‌سنجی عبوری شناخته می‌شود – حداقل از نظر اصول، بسیار شبیه به روشی است که فیشاکر استفاده کرد. این تلسکوپ تغییرات ظریفی را در روشنایی و رنگ نور ساطع‌شده از TOI-421 b تشخیص داد که تنها می‌توانست ناشی از وجود آب و دی‌اکسید گوگرد باشد.
با توجه به انتقادات فراوانی که ادعاهای فیشاکر با آن مواجه شد، او بدون شک از اینکه بداند تقریباً ۸۰۰ سال پس از مرگش، ستاره‌شناسی معاصر، درست مانند او، از نور و رنگ برای نشان دادن این موضوع استفاده می‌کند که ستارگان و سیارات دوردست همگی از عناصر یکسانی ساخته شده‌اند، بسیار خشنود می‌شد.
ویلیام کروزیر، دانشیار مطالعات فرانسیسکن دانس اسکوتس، دانشگاه دورهام
ویلیام کروزیر نخستین دارنده کرسی مطالعات فرانسیسکن دانس اسکوتس در مرکز مطالعات کاتولیک در دپارتمان الهیات و دین دانشگاه دورهام بریتانیا است. پیش از این، او عضو پژوهشی دوره شغلی اولیه لورهولم در دپارتمان الهیات و دین در دورهام بود. تخصص پژوهشی او در الهیات، علم، فلسفه و معنویت فرانسیسکن در قرون وسطی است.