داستان دنباله داران

تصور
گذشتگان با آنچه امروز از دنباله دارها می دانیم بسیار تفاوت داشته است.
با تحولی که تیکو براهه اواخر قرن شانزدهم در شناخت ما از نادرستی عالم
ارسطویی پدید آورد، دانشمندان دیگری مانند کپلر، گالیله، و دکارت نیز به
ارائه نظریه های تازه دربارهِ دنباله دارها پرداختند.

دنباله دارها
مناظر باشکوهی در آسمان شب اند و ماهیت آنها همواره موضوعی چالش برانگیز در
تاریخ نجوم بوده است. امروز می دانیم این کوه های یخ سرگردان در فضای
منظومه شمسی خاستگاهی در دوردست های منظومه دارند و با نزدیک شدن به خورشید
دُمی بلند از ذرات از آنها شکل می گیرد اما زمانی نه چندان دور آنها پدیده
هایی جوّی تصور می شدند.

در بخش نخست این مقاله، در شماره ۱۵۸/۱۵۷
نجوم، دیدیم که چگونه تیکو بِراهه با تخمین فاصلهِ دنباله داران از زمین،
تغییر بنیادی در شناخت این اجرام پدید آورد و نشان داد که آنها متعلق به
جوّ نیستند و در فاصله بسیار دورتری از زمین قرار دارند. در عین حال،
بِراهه مسئله ای بزرگ در پیشِ روی اخترشناسان و فلاسفه قرار داد: این اجرام
غیرعادی در کجای آسمان و در زُمرهِ کدام انواع آسمانی باید قرار می
گرفتند؛ وقتی در جهانِ ارسطویی، تعداد، نوع، و حرکت همهِ اجرام آسمانی
معلوم بود؛ دنباله داران را - که اجرامی غیرمتعارف بودند و نه تعداد، نه
نوع، و نه حرکت آنها دانسته بود- چگونه می شد در جای مناسب خودشان قرار
داد.

بِراهه در نخستین سال قرن هفدهم میلادی درگذشت؛ قرنی که طی آن
برخی از بزرگ ترین اختراعات و اکتشافات تاریخ اخترشناسی روی داد: تلسکوپ
اختراع شد، قمرهای جدید کشف شدند، حلقه های زحل و لکه های خورشید رصد شدند،
کِپلر قانون های گردش سیارات را کشف کرد، حسابان اختراع شد، نیوتن بنیاد
مکانیک سماوی را پِی ریخت، و سرانجام دقت اندازه گیری زاویه ای به ۱۵
ثانیهِ قوس رسید که نسبت به پایان قرن شانزدهم چهار برابر شده بود. نظریه
پردازی دربارهِ دنباله داران هم از همهِ اینها تأثیر پذیرفت، تا این که
نیوتن، در اواخر قرن هفدهم، نقطهِ عطف دیگری در تاریخ نظریهِ دنباله داران
پدید آورد.

تقریباً در سراسر قرن هفدهم حرکت و ماهیت دنباله داران
دو روی یک سکّه تلقی می شدند: اگر دنباله دار حرکتی مُستَدیر داشت جزء
اجرام پایندهِ سماوی بود و اگر حرکتش مستقیم بود در زُمرهِ اجرام ناپایداری
قرار می گرفت که دفعتاً در فضای اَثیری پدید می آمدند و به همان صورت از
بین می رفتند. به همین سبب بود که یافتن چگونگی حرکت دنباله داران اولویت
اِنکارناپذیری داشت و برای برآوردن این نیاز مسابقه ای ناخواسته بین
اخترشناسان رصدگر، ریاضیدانان، و سازندگان ابزارهای رصد در جریان بود.

بعد
از بِراهه نخستین اخترشناسانی، که آوازه شان در اروپا پیچید، گالیله و
کپلر بودند. گالیله که یکی از بنیانگذاران انقلاب علمی در قرن هفدهم شمرده
می شود نظریه ای کاملاً ارسطویی در مورد دنباله داران داشت. او گرچه نمی
توانست مُنکِر اندازه گیری هایی باشد که دنباله داران را در خارج از جوّ
زمین قرار می داد، به سماوی بودن آنها اعتقاد نداشت. به عقیدهِ گالیله،
بخار و دُخانِ برخاسته از زمین مستقیم به آسمان و حتی به فضای میان­ سیاره
ای صعود می کرد. سپس نور خورشید بعد از برخورد به این توده بازتابیده می شد
اما، چون نور بازتابیده از جوّ زمین عبور می کرد، ناخالصی های جوّ سبب می
شد که این نور بازتابیده دچار شکست شود. این شکست نور به صورت دنبالهِ
دنباله دار دیده می شد.

گالیله در نظریهِ خود تلاش کرد همهِ پدیده
های مربوط به دنباله داران را توجیه کند: ظهور ناگهانی دنباله داران با
رقیق شدن تصادفی بخارات و صعود آنها توجیه شد، پاد- خورشیدی بودن دنباله با
تابش خورشید، زَوال تدریجی دنباله داران با دورتر شدن آنها، و غیر تَناوبی
بودن دنباله داران با حرکت مستقیم الخط شان ربط داده شد.

کپلر،
اما، نظریه ای کاملاً متفاوت داشت. به عقیدهِ او دنباله داران اجرامی سماوی
بودند اما مانند سیارات و ستارگان حرکت مستدیر نداشتند بلکه در مسیرهای
مستقیم حرکت می کردند. به همین سبب در تمام نوشته های کپلر، در مورد قوانین
حرکت سیارات، اثری از دنباله داران به چشم نمی خورَد. نظر کپلر در مورد
ماهیت دنباله دارها طی سالیان تغییر کرد. او در سال های آغازین قرن هفدهم
فکر می کرد که جسم دنباله داران مانند گویی شیشه ای است که نور خورشید را
می شکند و پرتوهای شکسته به صورت دنباله دار دیده می شوند. اما بعد در
مقابل این سؤال قرار گرفت که پرتوهای شکسته باید بازتابیده شوند تا قابل
روِیت گردند. اگر شکست نور از بدنهِ دنباله داران در میان اِتِر (ماده ای
که تصور می شد فضا از آن تشکیل شده است) صورت می گیرد چگونه اِترِ خالص
نورِ شکسته را به ناظر زمینی باز می تاباند؟ بعدتر، در دهه دوم قرن هفدهم،
کپلر نظریه ای را پَروَراند که بخشی از آن بی شباهت به نظریهِ امروزین
دنباله داران نیست. به اعتقاد او دنباله داران بر اثر تجمع ناخالصی های
اِتِر پدید می آیند. مادهِ دنباله دار نه آن قدر سخت است که نور از آن
نگذرد و نه آن قدر شفاف که نور به راحتی در آن سِیر کند. وقتی پرتوهای
خورشید به مادهِ دنباله دار برخورد می کنند ذراتی از آن را در فضای اِترِی
آسمان می پَراکَنند. سپس نور بازتابیده از این ذرات به صورت دنباله جِلوه
می کند و به همین سبب دنباله همواره در خلاف جهت خورشید گسترش می یابد.

کپلر
معتقد بود به تعداد ماهیان اقیانوس ها دنباله دار در آسمان وجود دارد، و
هدف خالِق از پدید آوردن آنها، باز-توزیع ناخالصی های اِتِر است. اگر این
ناخالصی ها انباشته می شدند رفته رفته لایه ای تشکیل می دادند که مانع
رسیدن نور خورشید و ستارگان می شد. اما دنباله داران، که از تجمع چنین
ناخالصی هایی پدید می آیند، حرکت می کنند و به تدریج ناخالصی ها را در همه
جا می پراکنند.

زمانی که کپلر صورت نهایی نظریهِ دنباله داران خود
را تنظیم می کرد، فیلسوفی دیگر نه تنها طرحی برای ساز وکار دنباله داران،
بلکه نظریه ای برای کارکرد کل عالم پِی می ریخت. در نظر رِنه دِکارت
(۱۶۵۰-۱۵۹۶)، فیلسوف فرانسوی، دنباله داران همان سرگذشتی را داشتند که
کوتوله های سفید در نجوم امروز دارند.