چگونه یک راهب قرون وسطی در آکسفورد از نور و رنگ برای کشف ترکیب ستاره‌ها و سیارات استفاده کرد
نوشتهٔ ویلیام کروزیِر
اخوان‌شناسی معاصر به‌طور واضح موضع فیشاکر را تأیید کرده است
این مقاله ابتدا در The Conversation منتشر شد. این انتشارات مقاله را به بخش Expert Voices: Op-Ed & Insights سایت Space.com اهداء کرد.
در دههٔ ۱۲۴۰، ریچارد فیشاکر، راهب دومینیکن دانشگاه آکسفورد، با به‌کارگیری دانش نور و رنگ ثابت کرد که ستاره‌ها و سیارات از همان عناصری که بر روی زمین یافت می‌شوند، ساخته شده‌اند. با این کار او به هنجارهای علمی روز خود چالش کرد و پیش از روش‌ها و کشفیات تلسکوپ فضایی جیمز وب قرن بیست و یکم، قدمی نو برداشت.
پس از فیلسوف یونانی باستان ارسطو، فیزیک قرون وسطی بر این باور بود که ستاره‌ها و سیارات از یک عنصر خاص آسمانی شکل می‌گیرند؛ عنصر مشهور «عنصر پنجم» (quinta essentia) یا «خالصه». بر خلاف چهار عنصر موجود در زمین (آتش، آب، خاک و هوا)، این «عنصر پنجم» کامل و بی‌تغییر است.
این عنصر شفاف کامل، پایهٔ نه «کرهٔ هم‌مرکزی» آسمانی بود که بر این باور بودند زمین را احاطه می‌کردند، همچنین برای ستارگان و سیارات مختلفی که به آن‌ها پیوسته بودند، به‌کار می‌رفت. به‌نظر می‌رسید این کره‌ها صرفاً نسخه‌های متراکم «عنصر پنجم» باشند؛ به‌گونه‌ای که هفت کرهٔ نخست هر کدام یک سیارهٔ منحصر به‌فرد داشته باشند و کره‌های هشتم و نهم که در بیرون‌ترین موقعیت قرار دارند، به‌ترتیب شامل ستارگان و خود بهشت می‌شوند.
رنگ، نور و ستارگان
بدون دسترسی به تلسکوپ‌ها و نمونه‌های سنگی، فیشاکر – اولین راهب دومینیکن که در دانشگاه آکسفورد به تدریس الهیات می‌پرداخت – به‌ظاهر این ایده را رد کرد که ستاره‌ها و سیارات از یک «عنصر پنجم» خاص ساخته شده‌اند. به‌نظر او این اجرام از همان چهار عنصری که در زمین موجود‌اند، تشکیل شده‌اند.
دلیل او برای اینکه این موضع را اتخاذ کرد، درک او از رفتار نور و رنگ بود.
فیشاکر اشاره کرد که رنگ معمولاً با اجسامی که نورانی نیستند (ناشفاف) مرتبط است. اما این اجسام همواره ترکیبی هستند، یعنی از دو یا چند عنصر زمینی چهارگانه ساخته شده‌اند. وقتی به ستارگان و سیارات نگاه می‌کنیم، می‌بینیم که نوری که آن‌ها ساطع می‌کنند، غالباً رنگ کمی کم‌رنگ دارد؛ برای مثال مریخ به رنگ قرمز و زهره به رنگ زرد به‌نظر می‌رسند. این نشان می‌دهد که آن‌ها ترکیبی هستند و از «ex quattuor elementis» یعنی «از چهار عنصر» ساخته شده‌اند.
به‌نظر فیشاکر، قاطع‌ترین دلیلی که نشان می‌دهد ستاره‌ها و سیارات از «عنصر پنجم» خاصی ساخته نمی‌شوند، ماه است. ماه رنگی بسیار واضح دارد و نکته مهم این است که گاهی خورشید را گرفتگی می‌کند. اگر از عنصر شفاف پنجم ساخته شده بود — حتی در یک نسخهٔ بسیار متراکم — قطعاً نور خورشید می‌توانست از آن عبور کند، همانند عبور نور از یک صفحه شیشه‌ای. اما این‌گونه نیست.
بنابراین فیشاکر استدلال کرد که ماه از همان عناصری که در زمین یافت می‌شود، ساخته شده است. و اگر این برای ماه، که پایین‌ترین جسم آسمانی است، صادق باشد، پس برای تمام ستارگان و سیارات دیگر نیز صادق خواهد بود.
گامی شجاعانه
در استدلال نسبت به این موضوع، فیشاکر می‌دانست که ممکن است با انتقادات مواجه شود. او نوشت: «اگر این موضع را بپذیریم، آن گروه از آرستویی‌پژوهان (scioli aristoteli) فریاد خواهند زد و به ما سنگ پرتاب می‌کنند».
درست همان‌طور که پیش‌بینی شد، سنگ‌ها به سمت فیشاکر پرتاب شد — و از مکان‌های مرتفع. در سال ۱۲۵۰، آموزش‌های او در دانشگاه پاریس توسط سنت بوناوانتوره از باگنورجیو، راهب فرانسیسک، که در سخنرانی‌هایش این «مدرن‌ها» همچون فیشاکر را که به‌طرز احمقانهٔ تعلیمات آرستو دربارهٔ عنصر پنجم آسمانی را زیر سؤال می‌بردند، مسخره کرد، محکوم شد.
اخوان‌شناسی معاصر نیز به‌طور واضح موضع فیشاکر را تصدیق کرده است. ستاره‌ها و سیارات نه از یک عنصر پنجم خاص ساخته شده‌اند، بلکه از بسیاری از همان فلزات و عناصری که بر روی سیارهٔ خانهٔ‌مان موجود است، تشکیل شده‌اند. به‌عنوان مثال، تلسکوپ فضایی جیمز وب اخیراً نشان داد که جو سیارهٔ فراخورشیدی شبیه نپتون TOI‑421 b، حدود ۲۴۴ سال نوری دور، حاوی مقادیر زیادی آب و دی‌اکسید گوگرد است.
به‌طوری شگفت‌انگیز، روشی که تلسکوپ جیمز وب برای این کار به‌کار برد — فرآیندی به نام طیف‌سنجی انتقالی — حداقل در اصول، شباهت فراوانی با روشی که فیشاکر به‌کار می‌برد، دارد. این تلسکوپ تغییرات ظریف در روشنایی و رنگ نور ساطع‌شده از TOI‑421 b را شناسایی کرد که تنها می‌توانست ناشی از حضور آب و دی‌اکسید گوگرد باشد.
با توجه به انتقاداتی که ادعاهای او دریافت کرد، بدون شک فیشاکر خوشحال می‌شد که ببیند نزدیک به ۸۰۰ سال پس از وفاتش، اخترشناسی معاصر، همانند او، از نور و رنگ برای نشان دادن اینکه ستارگان و سیارات دوردست نیز، از همان عناصر ساخته شده‌اند، استفاده می‌کند.