في بحثه الذي قدمه في فبراير، بدأ نيوتن يروي بأسلوب السرد القصصي أنه - في خضم محاولته لتجليخ العدسات غير الكروية - قام بشراء موشور في عام 1666 ومرر ضوء الشمس من خلاله في غرفة مظلمة على حائط على بعد 22 قدما من أجل اختبار «ظواهر الألوان». وعلى عكس توقعاته بأن يرى صورة دائرية وفقا لقوانين الانكسار، فوجئ بأن الصورة «مستطيلة». وبحسب روايته، فقد استبعد تدريجيا تفسيرات متعددة لظهور «الطيف» المستطيل، ومنها سمك أو عدم استواء الزجاج، وأجرى قياسا دقيقا للإعدادات التجريبية. وكان الفارق بين الزاوية التي تصنعها الأشعة الداخلة إلى الموشور (31') وتلك التي تصنعها الأشعة الخارجة منه (2° 49') أكبر من أن يفسر بقوانين الانكسار التقليدية. «وفي نهاية المطاف»، كما أشار، توصل لما أسماه «التجربة الحاسمة»، وهو مصطلح مشتق من العبارة البيكونية «الظواهر الحاسمة». وكانت هذه التجارب نسخة مصقلة - وإن كانت مبهمة - من تجربة الموشورين الموصوفة في أكثر مقالاته عن الألوان نضجا. فقد أخذ لوحين؛ بكل منهما فتحة صغيرة للغاية، واضعا أحدهما بجوار النافذة (حيث وضع الموشور الأول)، والآخر على بعد 12 قدما من النافذة. وعن طريق تدوير اللوح الأول حول محوره، أتاح لأشعة ملونة مختلفة بالمرور عبر الفتحة في اللوح الثاني لتسقط على موشور ثان يقع بجواره على الجانب الآخر. وكما اتضح أكثر فيما بعد، كان من المفترض أن تظهر التجربة أنه على الرغم من أن جميع الأشعة الملونة لها نفس زاوية السقوط بالنسبة للموشور الثاني، فقد تعرضت كل أشعة على حدة لنفس درجة الانكسار عند خروجها من الموشور الثاني مثلما حدث عند خروجها من الموشور الأول. فلم تتغير درجة قابلية الانكسار بفعل الموشور الثاني «وهكذا كان لكل أشعة ملونة «استعداد» فطري ... للتعرض لدرجة معينة من الانكسار». وعلق قائلا إن الزيغ اللوني قد وضع قيودا على نوعية الدقة التي يمكن الحصول عليها من التلسكوبات الكاسرة.

وفي منتصف النص، تخلى نيوتن عن أسوب السرد القصصي؛ بدعوى أن الاستمرار على ذلك النسق سوف يجعل بحثه «مملا ومحيرا». وقال إن الفلاسفة الطبيعيين سوف يذهلون عند اكتشاف أن نظرية الألوان كانت «علما» قائما على المبادئ الرياضية؛ إنها لم تكن افتراضية، ولكنها كانت مؤكدة تماما لكونها قائمة على تجارب لا تقبل الجدال. وفي بقية البحث، عرض توضيح «العقيدة» التي قامت عليها نظريته، مع إضافة تجربة أو اثنتين كأمثلة توضيحية. إن أي أشعة من أي نوع معين «تتشبث باستعادة لونها» عند تمريرها عبر موشورات متعاقبة «رغم محاولاتي المضنية لتغييرها». وقال متهللا إن أروع ما في الأمر حقيقة أن الضوء الأبيض يتألف من جميع الأشعة الأولية مجمعة معا. واستطاعت نظريته أن تفسر ألوان جميع الأجسام الطبيعية، التي كانت ترى كلون معين نظرا لميلها لعكس أشعة معينة دون غيرها. واختتم بقوله إنه من الأصعب كثيرا أن تحدد ماهية الضوء، وكيف يمكن كسره، أو «بأي أساليب أو أنشطة يخلق في عقولنا خيالات الألوان؟» على الرغم من أنه قد أبدى ملحوظة خطيرة بالتأكيد على أنه «ربما» لم يعد هناك إنكار لفكرة أن الضوء ذو طبيعة حسية (بمعنى أنه مؤلف من أجسام). غير أنه قال إن هذا الزعم الأخير ليس أساسيا لحجته، وإنه لن «يخلط التخمينات بالحقائق».

شكل 4-2: استنساخ للتجربة الحاسمة، من الطبعة الثانية الفرنسية لكتاب نيوتن «البصريات».

2

لم يكن المقال مجرد التحدي الأكثر غلوا للأفكار المتفق عليها بشأن علم البصريات في التاريخ المعاصر، ولكنه كان بيانا واضحا لما اعتبره نيوتن الطريقة الملائمة لفحص وتبرير الادعاءات والمزاعم العلمية. في المقابل، علق أولدنبرج بأن الزملاء قد درسوا البحث ب «انتباه فريد وتصفيق حار واستحسان غير عادي»، وطلب أن يطبع وينشر في دورية «المعاملات الفلسفية». وذكر كذلك أن الجمعية قد قررت ضرورة قيام بعض أعضائها بمحاولة إعادة التجارب الواردة بالبحث، وأيضا بعض التجارب الأخرى ذات الصلة. ورد نيوتن بأنه قد أرسل البحث إلى الجمعية لكونهم «القضاة الأكثر صراحة وكفاءة في الأمور الفلسفية»، وأشار إلى أنه يعتبرها «ميزة عظيمة أن يكون بإمكانه «بحرية» الآن أن يحول انتباهه «إلى مجلس في غاية الحكمة والحيادية» بدلا من توجيه أحاديث إلى جمهور متحامل ومولع بالنقد (ترتبك بسببه العديد من الحقائق وتضيع)».

مشكلة الفرضيات

كان للنشر المشترك لوصف التلسكوب والبحث الخاص بالضوء والألوان فضل في شهرة نيوتن. وقد عبر عدد من الفلاسفة المعاصرين، أبرزهم كريستيان هويجنز، عن إعجابهم واستحسانهم للعمل. غير أن نجم الجمعية الملكية روبرت هوك، كتب إلى أولدنبرج في غضون أسبوع يخبره أن لديه تحفظات خطيرة بشأن النظرية. وعلى الرغم من اتفاقه في الرأي على أن الظاهرة حقيقية، فإنه لم يكن يعتقد أن تفاوت قابلية الانكسار لا يمكن تفسيرها إلا بواسطة نظرية نيوتن عن تغايرية الضوء الأبيض، كما لم يوافق على كونها قد أظهرت أن الضوء ذو طبيعة حسية. وأعلن هوك أنه اكتشف نتائج مماثلة من قبل، وأنه لا يستطيع الموافقة على أن نظرية نيوتن عن الضوء الأبيض مؤكدة كما حاول نيوتن أن يثبت.

كانت فرضية هوك، والتي تنص تحديدا على أن الضوء عبارة عن ذبذبة أو حركة انتقلت عبر وسط غير متمايز وغير مرئي - مع كون اللون تعديلا للضوء يحدث بفعل الانكسار - قائمة، حسبما أكد، على مئات التجارب. ولو أن نيوتن حقا لديه تجربة حاسمة ومقنعة واحدة تثبت فرضيته، لاتفق هوك مع نظريته بسهولة. غير أنه استطاع التفكير في فرضيات أخرى عديدة من شأنها أيضا أن تفسر ما حدث. لم ينبغي أن تكون كل الحركات التي تؤلف اللون مركزة في الضوء الأبيض «قبل» أن يصل إلى الموشور؟ لم يكن هناك ضرورة تستدعي أن يكون الأمر هكذا، مثلما لم يكن يوجد ضرورة لأن تصدر الأصوات الموجودة في المنافيخ فيما بعد من مزامير آلة أرغن. لقد كانت نظرية نيوتن مجرد فرضية - وإن كانت «في غاية الإتقان والبراعة» - ولم تكن مؤكدة للغاية كبرهان رياضي.

استخدم نيوتن في رده المطول على هوك في يونيو 1672 وفرة من المعلومات والبيانات من محاضراته في البصريات وكذلك من مفكرته المعملية، وكان الرد في حد ذاته إنجازا مهما في علم البصريات. بدأ الرد بتوبيخ متغطرس لسلوك هوك. فقد كان على هوك «أن يطوق عنق» نيوتن بخطاب خاص، على الرغم من أن «الفرضية» التي نسبها له هوك لم تكن هي الفرضية التي تحدث عنها نيوتن في بحثه؛ فلا شيء يتوقف على ما إذا كان الضوء جسما أم لا. تجاهل نيوتن «الفرضيات» التي كان يحتقرها، متحدثا عن الضوء «بمصطلحات عامة، معتبرا إياه كشيء أو آخر ذي طبيعة مستقلة ينتشر في كل اتجاه في خطوط مستقيمة من أجسام مضيئة، دون تحديد ماهية هذا الشيء».

بعد ذلك، شن نيوتن هجوما مباشرا على نظرية هوك الموجية للضوء، مستخدما الحجج والبراهين التي كان قد توصل إليها حين كان طالبا. فقال إن المرء قد يقبل أن تعد فرضية هوك تفسيرا للظواهر التي وصفها نيوتن، ولكن الأمر محاط ببعض الصعوبات. فموجات واهتزازات السوائل لا تنتقل في خطوط مستقيمة، مثلما تفعل أشعة الضوء فيما يبدو، والأسوأ أنه باعتبار أن الأجسام المختلفة تطلق نبضات «غير متساوية» بالضرورة، فإن الضوء العادي لا بد وأن يكون مزيجا من النبضات غير المتساوية، أو «مجموعة من الأشعة غير المتناسقة»، وكان ذلك هو نوع التغايرية التي دلل عليها نيوتن. وأسهب نيوتن في هجومه قائلا إن فرضية هوك لم تكن تفتقر للكفاية فقط، ولكنها ملتبسة وغامضة أيضا، ولو أنه باحث كفء، لوجد أن ما قاله نيوتن صحيحا. فمن خلال دراسة الضوء «بوجه عام»، وجد أن هناك أكثر من لونين أساسيين، على عكس ادعاء هوك، بينما كانت التجربة الحاسمة بالفعل كما وصفها نيوتن.

अज्ञात पृष्ठ