تبهرنا أصول الميكانيكا ببساطتها، وهي برهان على أن مفاهيم علم ما يمكن اشتقاقها من خبرات الحياة اليومية الروتينية والعادية جدا. إن ما ينتج عن تمثل هذا العلم للعالم لا يتفق مع حدسنا فقط، بل أيضا يكمله ويتممه. ومثلما تساءل بوانكاريه عما إذا كان الجنس البشري قد اكتشف العلم من دون رؤية السماوات الليلية، نستطيع نحن أن نطرح على أنفسنا السؤال عما إذا كان هذا الاكتشاف ممكنا أصلا من دون ذلك التواصل بين العادي والعلمي وهو تواصل قد فقدناه منذ زمن ، ولا توجد افتتاحية لهذا الفصل من تاريخ العلم أفضل من عبارة آينشتين الشهيرة: «ربما يكون الرب بارعا متقنا، لكنه خير».
هذه البساطة المشهودة يمكن أن نجدها في نصوع فكرة القوة. يبدو المفهوم ماثلا منذ أقدم العصور، لأن كل شخص يعرف ما يبذله لرفع وزن، أو لجر عربة أو لكي يثني قوسا، يعطينا الوزن وسيلة لقياس القوة، والفضل في هذا يعود إلى الميزان. ويبدو أن أرشميدس (278 - 212 ق.م.) هو أول من لفت الأنظار لمغزى النقطة التي تبذل فيها القوة وهي نقطة جوهرية في نظريته عن الروافع.
وبعد هذا بقرون عديدة، سوف يضع سيمون ستيفن (1548 - 1620) قوانين توازن القوى التي تمارس فعلها على جسم في حالة سكون - بعبارة أخرى قوانين الاستاتيكا . وعن طريق الاستعانة بحبال وروافع وبكرات، أثبت إثباتا قاطعا أن التوصيف المكتمل للقوة يأتي بواسطة مقدارها واتجاهها ونقطة تأثيرها، لأن هذه العوامل المساعدة هي فقط التي تتدخل في قوانين التوازن. وبيّن أيضا كيف يكون لعدة قوى مترابطة نفس تأثير قوة وحيدة، هي القوة المحصلة. وعمد إلى حسابها مستخدما طريقة متوازي الأضلاع، التي نشأ عنها فكرة محدثة هي جمع المتجهات. هكذا نجد جذورا تجريبية لمفاهيم فيزيائية وأيضا نجد بين الفينة والأخرى جذوراً تجريبية لمفاهيم رياضية. المثال الوارد بين لنا أن ما يحدث في الفيزياء يحدث في الوقت نفسه في الرياضيات بشكل سري مضمر.
حالما نفهم مبادئ الاستاتيكا، يتبقى أمامنا سؤال الديناميكا، أي سؤال العلاقة بين القوة والسرعة بطبيعة الحال لاحظ الأقدمون فعلا أن القوة يمكن أن تولد حركة الحصان الذي يجر عربة يجعلها تتحرك، وأيضا آمنوا، كما آمن أرسطو، بأن العكس أيضا صحيح: سوف تتوقف الحركة ما لم يكن ثمة قوة دافعة لها على طول المدى. ماذا يمكن أن نقوله عن هذا الدليل» سوى أن المنطق يمكن أن يكون مخادعا ؟ فنحن نعلم تتمة هذا لا بد أن تكون هناك قوة مستمرة تحفظ السهم منطلقا في مساره. يذكرنا الكتاب المحدثون بالحل الذي طرحه المدرسيون: ملاك يبذل هذه القوة. قد نضحك من هذا «الحل»، لكن يجمل بنا أن تعلو قهقهاتنا، لأن الصنف نفسه من التفسير سوف يعاود الظهور فيما بعد - ولنتذكر الأثير - ولعله يعاود الظهور في يومنا هذا في شكل خصائص ملغزة بشكل ما للفراغ في نظرية مجال الكوانتم.
يواصل السؤال تطوره البطيء عبر العصور الوسطى، حتى طرحه غاليليو (1564 - 1642)، وقد تراءى له بوضوح أن الحركة يمكن أن توجد من دون القوة وليست هذه فكرة جديدة تماما مادمنا نستطيع أن نجدها في كتابات أورزم Oresme 1320- 1382)، على أن إسهام غاليليو الحاسم سوف يكون تطبيقه النظامي للمنهج التجريبي. درس حركة الكرة على سطح أفقي، حين تكون الكرة ساكنة، تخبرنا الاستاتيكا أنه لا توجد قوة أفقية تؤثر فيها. يفترض غاليليو أن الأمر نفسه يصدق حتى حين تكون الكرة في حالة حركة وهذا ما أكدته ملاحظاته تسير الكرة في خط مستقيم بسرعة ثابتة، ما لم يؤثر الاحتكاك على السرعة. وهذا هو أصل قانون القصور الذاتي، الذي سوف يؤدي دورا محوريا في تاريخ الفيزياء الجسم الذي لا تؤثر فيه قوى يسير في خط مستقيم بسرعة ثابتة في الواقع، استغرقت الصياغة الدقيقة لهذا القانون بعضا من الوقت لكي تتبلور، والذي طرحها فعلا ليس غاليليو بل هو ديكارت اعتقد غاليليو أن الحركة دائرية مناظرة لدوران الأرض، وليست في خط مستقيم - لكن لا تأبه بهذا. نعلم أن غاليليو درس أيضا سقوط الأجسام، مرة أخرى باستخدام المنهج التجريبي. جعل الكرات تتدحرج في مجرى مائل لكي يقلل من تأثير الوزن وبالتالي تغدو الحركة الأبطأ الناجمة أسهل في قياسها . النتائج التي خرج بها طبقت شهرتها الخافقين، ونحن نلفت الأنظار فقط إلى بساطتها، التي أكدت معتقده الشهير: (كتاب الطبيعة مكتوب بلغة الرياضيات).
أضاف هيفنز Huygens وواليس Wallis (نحو العام 1670) على هذه القوانين المبدئية للديناميكا القوانين المتعلقة بالتصادم، حيث يؤدي مفهوم الكتلة دورا أساسيا، وقد اكتسب في ذلك الحين تميزا واضحا عن مفهوم الوزن ودخل الصورة مقداران جدیدان: كمية التحرك momentum والطاقة الحركية. كل هذه القوانين أساسا محض قواعد تجريبية، أبسط من القواعد التي صاغها كبلر. ويجب ألا ننسى أداة أخرى إضافية جوهرية للديناميكا: الهندسة التحليلية التي ابتدعها ديكارت العام 1637، وهي في أساسها تقوم على ردّ الهندسة إلى حسابات جبرية لإحداثيات نقطة، أي على الأعداد الثلاثة التي تحدد موضع النقطة بالنظر إلى ثلاثة محاور، هي النظام المرجعي كانت الهندسة الأقليدية موائمة تماما لدراسة منحنيات خاصة معينة، القطوع المخروطية وأخرى سواها، من قبيل المنحنى الدويري cycloid الشهير الذي أبهج علماء الرياضيات في ذلك العصر كثيرا. بيد أن هذه الهندسة كانت إلى حد ما غير عملية، وكثيرا ما تكون عقيمة بلا فائدة في وصف أو حتى تخيل مسارات المقذوفات الأكثر تعقيدا. وبرد مثل هذه التوصيفات إلى حسابات، يكون ديكارت قد أعطانا أداة جديدة دقيقة. الآن يمكن اعتبار كل إحداثي بمنزلة دالة لزمن سوف تحدد النظرية صورته الدقيقة.
تشهد كواليس التاريخ على مقت نيوتن لكل شيء أت من ديكارت. وبالتالي كان عدم استخدام المنهج الديكارتي إطلاقا هو بالنسبة لنيوتن مسألة شرف وكرامة، واستطاع فعلا أن يمسك بزمام الأمور من دونه، لأن أهم المشكلات التي كان ينبغي عليه أن يواجهها لم تتضمن إلا مسارات المقذوفات التي كانت قطوعا مخروطية وبالتالي لم يعد من الضروري أي ذكر لديكارت في كتاب نيوتن العظيم. ولكن سرعان ما تناسى خلفاؤه هذا التحريم، وظل نيوتن بدوره حريصا على ألا يعلنه بوضوح البتة. ويمكن أيضا أن ننظر إلى الأمور من زاوية مختلفة، أكثر إرهاصا بالمستقبل: يؤدي المكان في الديناميكا دور الحاوي الفيزيائي، ومن ثم قد تكون إمكانية وصفه وصفا مجردا باستعمال الجبر، هو أول الشواهد الدالة على أن العلم الصوري أهل وأقبل، وإن يكن هذا بشكل غير قاطع. ولكن كيف يمكن لأحد البتة أن يراه أصلا؟

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مركز تصوير المخطوطات وفهرستها.. جهود منهجية لتصوير التراث وحفظه

قسم التطوير يواصل تقديم دورة أخلاقيات المهنة ضمن البرنامج التأهيلي للمنتسبين الجدد

انطلاق فعاليات الجلسة المسائية لمسابقة النور القرآنية الدولية الجامعية في جامعة العميد

الحزام الأخضر الجنوبي الأول يستضيف وفدًا من محافظة البصرة ضمن نشاطات قسم الشؤون الفكرية والثقافية

المزيد

الآخبار الصحية

أول إرشادات غذائية قائمة على الأدلة لمعالجة الإمساك المزمن

صباح بلا إفطار؟.. صحتك في خطر!

هل يمكن للجلد أن يكشف عن صحتك العقلية؟.. دراسة حديثة تجيب

السر في مطبخك.. 6 أطعمة تمنح عظامك قوة الشباب

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ناسا تكشف: كوكب الأرض أصبح أقل لمعانا خلال العقود الماضية

دراسة: الوقت الذي تستخدم فيه هاتفك قد يفضح حالتك النفسية

الهنغاري لاسلو كراسناهوركاي يفوز بجائزة نوبل للآداب 2025

رسميا.. إعلان الفائز بجائزة نوبل للسلام لعام 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

ديناميكا نيوتن

من الحركة المستقيمة إلى الشعاع: تطور مفاهيم الحركة في الفيزياء الكلاسيكية (الأشعة)

لوح التزلُّج على الأمواج

تبادل العلك الصاعق

اغتيال الفيزياء الكلاسيكية

الانهيار الجليدي

المشي على الجليد

تشغيل سيارة على طريق زَلِق

دفع الجلة والإطاحة بالمطرقة

الكأس المعلقة، على وشك التحطم

الخدعة وراء المتفجرات المأساوية

السقوط الصخري وإسقاط الأشجار