زندگی نامه فرانهوفر، از کارگری تا تبدیل شدن به یکی از بزرگترین دانشمندان تاریخ

آخرين خبر/ اصلا، نور چيه؟ عشق پايدار آيزک نيوتون به نور از زمان بچگي شروع شد درست در همين خونه وقتي نيوتون در دهه بيستم زندگيش بود، اولين کسي بود که راز رنگين‌کمان رو کشف کردنيوتون کشف کرد که يکجور نور يا نور سفيدترکيبي از همه رنگ‌هاي رنگين‌کمانه کشف بزرگي بود اون اسم نمايش رنگ‌ها رو طيف، گذاشت "برگرفته از لاتين "روح "يا "تجسم عذر مي‌خوام، استاد نيوتون آشپز غر ميزنه که ناهار از دهن ميوفته، قربان نه، آيزک، ذره بين رو زمين نذار چيز شگفت‌انگيزتري توي نور پنهانه يه رمز، يه کليد براي کيهان آيزک نيوتون چيز زيادي از دست نداد، اما خب چيز قشنگي بود اون درست از جلوي دري به دنيايي مخفي، گذشت دري که تا ۱۵۰ سال بعد باز نشد اون در، جلوي پاي دانشمند ديگه‌اي افتاد که در سال ۱۸۰۰تصادفا به شواهدي از دنياي ديده نشده‌اي رسيد که ما رو احاطه کرده بود شبها، ويليام هرشل آسمان‌ها رو با بزرگترين تلسکوپ اون زمان رصد مي‌کرد روزها، آزمايشاتي انجام مي‌داد از طريق کارهاي جلوتر نيوتون، معلوم شده بود که نور خورشيد ترکيبي از رنگ‌هاي مختلفهو هرکسي، با ايستادن در محيط مي‌فهميدکه نور خورشيد با خودش گرما داره ويليام هرشل از خودش پرسيد که آيا بعضي از رنگهاي نور گرماي بيشتري از بقيه رنگ‌ها دارن؟ ذات يک نابغه علمي در پرسيدن اون چيزهاييه که بقيه ما بدون سوال پذيرفتيم و بعد آزمايش مي‌کنه دماسنجي که هرشل در بيرون طيف قرار داد ابزار نظارتش بود ناظر در هر آزمايشي هميشه عامليه که خارج از شرايط آزمايشه اين طوري، اگر چيزي که آزمايش مي‌کنيد واقعا به مشاهدتون مرتبط باشه متوجه ميشيد در آزمايش هرشل ارتباط بين رنگ و دما مورد آزمايش قرار مي‌گرفت پس ابزار نظارتش يک دماسنج بود بالاي يک صفحه سفيد که اصلا نور خورشيد نمي‌ديد بازم همون صدا صداي چيه؟ باشه، نور قرمز از نور آبي گرم‌تره کشف جالبيه اما کلا انقلابي نيست نه، دماسنجت ايرادي نداره تو الان نوع جديدي از نور کشف کردي هرشل اولين کسي بود که وجود ديده نشده‌اي رو تشخيص داد که درست زير قسمت قرمز طيف، در انتظار بود (به خاطرهمين بود که بهش گفتند اينفرارد (فروسرخ اينفرا، کلمه لاتين به معناي زيره اين نور نامرئيه چشمهاي ما به اين نوع نور حساس نيست اما پوست ما، به صورت گرما حسش مي‌کنه حالا، اين شد يه کشف واقعا بزرگ اما هنوز رازهاي بزرگتري در اعماق نور، پنهان بود حدودا همون موقعي که ويليام هرشل داشت نور مادون قرمز رو در پذيرايي‌اش در انگليس کشف مي‌کرد پسر جواني به نام جوزف فرانهوفراسير بيگاري مايوس‌کننده‌اي بود اون بالاي ديگي از مواد شيميايي سمي مي‌ايستاد و جوري هم مي‌زد که تمومي نداشت. جوزف در ۱۱ سالگي يتيم شده بود و به ارباب سختگيري سپرده شده بود به نام وايشلبرگر آينه ساز سلطنتي اون از به مدرسه رفتن جوزف جلوگيري مي‌کرد در عوض، جوزف روزها در کارگاه شيشه‌سازي مشغول به کار بود و شبها به کارهاي خونه ارباب مي‌رسيد بجنب، احم و يادت باشه، مطالعه ممنوع تا اينکه بزرگترين ضربه به جوزف وارد شد خونه وايشلبرگر فرو ريخت ماکسيميليان پادشاه آينده باواريا سريعا خودش رو به صحنه فاجعه رسوند تا اگه کمکي از دستش برمياد، انجام بده ماکسيميليان به خاطر اهميت دادن به افراد مشهور بود که براي زمان خودش خيلي عجيب بود با جلب توجه پادشاه آينده باواريا جوزف فرانهوفر جوان روزنه‌اي به جهاني متفاوت پيدا کرد. و نه فقط براي خودش شاهزاده ماکسيميليان به جوزف پول داد و از مشاور اختصاصيش خواست تا هرجا نياز بود کمک‌هاي بيشتري به پسر بکنه وايشلبرگر به سو استفاده از از جوزف ادامه داد و از مدرسه رفتنش جلوگيري کرد اما مشاور شاهزاده مداخله کرد و به جوزف سمتي در انجمن اپتيک پيشنهاد کرد اين اشاره کوچک مهرباني واقعا جواب داد وقتي ۲۷ ساله بود جوزف فرانهوفر، پيشتاز طراحي لنز تلسکوپ و تجهيزات اپتيکي با کيفيت بالا، در سطح جهان بود کارخانه او اينجا، در دير قديمي بنديکتبورن قرار داشت در اوايل قرن ۱۹ اين تکنولوژي بسيار بالا و فوق سري‌اي بود راهبان بنديکتي پيشين پيمان رازداري بسته بودند اين رسم محلي و توانايي محدود کردن دسترسي به کارخانه فرانهوفر بهش اجازه داد تا رموز کار و تجارت رو تحت کنترل داشته باشه فرانهوفر در حال تجربه کردن منشورها بود تا بهترين نوع شيشه رو براي لنزهاي دقيق پيدا کنه اون با خودش فکر کرد، چطور ميتونه ديد بهتري روي طيفي که منشورها توليد مي‌کنند، داشته باشه؟ فردريش، تئودوليت (دوربين مهندسي) رو به من بده. طول موج نور رنگي که مي‌بينيم رو مشخص مي‌کنه اما يه منشور چجوري رنگهاي پنهان در يک شعاع نور خورشيد رو پخش مي‌کنه؟ وقتي نور در هوا يا فضا حرکت مي‌کنه همه رنگهاش با يک سرعت حرکت مي‌کنن اما وقتي با زاويه‌اي به يک شيشه مي‌خوره سرعت نور کم ميشه و تغيير جهت ميده درون منشور هر نور با سرعت متفاوتي حرکت مي‌کنه در شيشه، نور بنفش که کوتاه‌ترين موج قابل مشاهده رو داره يشتر از نور قرمز کند ميشه که بلندترين موج رو داره اين تغييرات سرعت رنگ‌ها رو از هم تفکيک مي‌کنه موج‌هاشون رو با کمي اختلاف زاويه پخش مي‌کنه منشور اينطوري کار مي‌کنه اگه مي‌بينيد بي‌جهت احساساتي شدم به خاطر اينه که جوزف فرانهوفر در شرف انجام کاريه که آيزک نيوتون مي‌تونست انجام بده، اما نداد و اين اثر فوق‌العاده‌اي در جريان زندگي خود من داره شما شاهد پيوند فيزيک و اخترشناسي هستيد تولد رشته علمي خود من اخترفيزيک نوشته شده به زبان نور در اون خطوط سياه عمودي رمز پنهاني هست فرانهوفر بهشون نگاه کرد و فکر کرد چرا؟ رمزي که از جهاني بيگانه به ما ميرسه چه پيامي توي اين خطوط تيره عمودي نوشته شده؟ صد سال تفکر پرسش و تحقيق براي شکستن رمزش سپري شد دوست داشتنيه، نه؟ چرا؟ ساختار دقيق زيبايي چند لايه‌ست شيمي زمين و اتمسفرش تکامل حيات انشعاب‌هاي گسترده بسيار فقط بياييد يکيشون رو سطحي بررسي کنيم رنگهاي طبيعت که ما رو خيره مي‌کنند واقعا چه اتفاقي داره مي‌افته؟چطور قرمز، آبي اين پالت متحير کننده رنگ‌هاي طبيعت چطور اتفاق مي‌افتن؟ امواج نوري خورشيد با طول‌هاي متفاوت به زمين مي‌تابند گلبرگ‌هاي اين گل‌هاي خاص تمام طول موج کم انرژي و بلند قرمز رو جذب مي‌کنند اما گلبرگ‌ها طول موج کوتاه‌تر و با انرژي بالاي آبي رو بازتاب مي‌دهن تعامل نور ستاره و گلبرگ يا آب، يا ون گوگچيزيه که آبي رو به وجود مياره بلندترين موج که ما به صورت قرمز مي‌بينيم کم‌ترين انرژي رو داره رنگ، روشيه که چشم ما براي تصوير کردن انرژي امواج نوري داره يک غروب يک پرچم چشم‌هاي محبوب شما اون ماشين براق جديد حسي که منتقل مي‌کنند وقتي اتفاق مي‌افته که چيزي در درون شما توسط ترکيب خاصي از فرکانس و انرژي امواج نوري، تحريک ميشه و پيام رمز؟ اون خطوط سياه عمود توي طيف فرانهوفر؟ چي باعثشون ميشه؟ اونها وقتي به وجود ميان ، که امواج اون رنگ‌هاي به خصوص جذب ميشن اين در سطح ديگه‌اي از واقعيت هم اتفاق مي‌افته خيلي کوچکتر از دنيايي که که به عمل کردن درش عادت کرده‌ايم براي رسيدن به اونجا بايد ۱۰ميليارد بار از چيزي که هستيم کوچکتر بشيم هر کدوم از اين اتم‌ها رو مي‌تونيم انتخاب کنيم اما بيايد اتم هيدروژن رو برداريم اتم هيدروژن بيشترين فراواني رو در کيهان داره و ساده‌ترينه فقط يک الکترون داره و تنها يک پروتون ما به قلمرو کوانتوم وارد شديم که مشابه تجربيات معمولي بشر نيس عقل سليم، اينجا به هيچ وجه به کار نميادبراي مثال اتم هيدروژن رو ببينيد در يک اتم، يک الکترون بين اوربيتال‌ها وجود نداره الکترون از اوربيتالي ناپديد و روي اوربيتال ديگه‌اي دوباره ظاهر ميشه مثل اينه که آسانسوري رو از طبقه دوم به طبقه چهارم ببريد اما بين طبقات حضور نداشته باشيد و يک چيز ديگه آسانسورهاي کوانتومي فقط در طبقه‌هاي خاصي توقف مي‌کنن. اندازه مدارهاي الکتروني به شدت محدوده ، و براي اتم‌هاي هر عنصر متفاوت به خاطر همينه که عناصر گوناگون‌اند شيمي هر چيزي با مدارهاي الکتروني‌اش مشخص ميشه نيرويي که الکتروني رو در مدار نگه ميداره ربطي به جاذبه نداره اين نيروي جذب الکتريکيه الکترون در حلقه‌اي مواج به دور هسته مرکزي اتم هيدروژن مي‌رقصه و جهش‌هايي کوانتومي از مداري به مدار ديگه، انجام ميده. به بالا يا پايين هر چه قدر مدار بزرگتر انرژي يک الکترون بيشتر يک الکترون بايد انرژي بگيره تا به مدار بزرگتري بره و بايد انرژي از دست بده تا به پايين برگرده هر جهش به سمت بالا وقتي به وجود مياد که اتم، موج نوري رو جذب کنه اما ما هيچ نظري نداريم که چه چيزي باعث جهش رو به پايين ميشه چيزي که مي‌دونيم اينه که اين جهش‌ها هميشه موج نوري توليد مي‌کنند که رنگش با اختلاف انرژي بين اوربيتال‌ها منطبقه سطح خورشيد، موج نور همه رنگها رو ساطع مي‌کنه اگر به نور خورشيد از درون يک منشور نگاه کنيد. طيفش رو مي‌بينيد وقتي طيف رو با يک تلسکوپ بزرگ کنيد همونطور که جوزف فرانهوفر انجام دا پرده از رقص الکترون درون اتم برمي‌داريد وقتي انرژي الکترون کم شد و به اوربيتال پايين‌تري افتاد موج نوري که ساطع مي‌کنه پراکنده ميشه بيشترش به ما نمي‌رسه که شکافي تاريک يا خط سياه عمودي‌اي در طيف به جا ميذاره اين خطوط تيره سايه‌هايي هستند که اتم‌هاي هيدروژن در اتمسفر خورشيد درست مي‌کنند اتم‌هاي سديم سايه‌هاي متفاوتي مي‌اندازن الکترون‌هاي اونها به ساز ديگه‌اي مي‌رقصن يک‌دانه نمک خوراکي ترکيبيه از اتم‌هاي سديم و کلورين ده ميليون ميليارد از اونها در يک‌دانه نمک دارن ديوانه‌وار مي‌رقصن و يک اتم آهن با ۲۶ الکترون به يک تئاتر موزيکال پرخرج در برادوي ميمونه وقتي با طيف‌بين به يک ستاره نگاه کنيد خطوط تيره همه عناصري رو مي‌بينيد که در اتمسفرش وجود دارندطيف هر چيزي رو به من نشون بديد چه اينجا روي زمين باشه يا روي يک ستاره دور تا بهتون بگم از چي ساخته شده خطوط فرانهوفر امضاهاي اتمي عناصر در سرتاسر کيهان هستند مثل همه افشاهاي بزرگ در تاريخ علم، اين مورد راهي به معماهاي جديدتر و عميق‌تر باز کرد و معلوم کرد که رازهاي بيشتري در نور، نهفته است وقتي جوزف فرانهوفر منشور رو با تلسکوپ تلفيق کرد و اون رو به سمت آسمان گرفت ستاره‌ها رو خيلي بيشتر به ما نزديک کرد وقتي تنها ۳۹ سال داشت به بيماري کشنده‌اي دچار شد شايد اين نتيجه مجاورت زودهنگام و بلندمدتش با مواد شيميايي سمي در شيشه‌سازي بود آدم هيچوقت نميدونه نابغه بعدي از کجا خواهد اومد چندتاشون رو در ويرانه‌اي رها مي‌کنيم؟ شاهزاده و حکومتش بي‌اندازه از اون رفتار مهربانان با يتيمي بيچاره نفع بردند کشفيات فرانهوفر باواريا رو از مردابي روستايي به مرکز تکنولوژي تبديل کرد در حاليکه او در بستر مرگ بود حکومت، سخت به دنبال حفظ ذره ذره دانش ارزشمند او در مورد تکنولوژي بالاي شيشه اپتيکي بود اما اين فقط مي‌تونست به فردي با اختيارات امنيتي بالا سپرده بشه رئيس خزانه‌داري حکومت، تکنولوژي فرانهوفر براي ساخت شيشه اپتيکي بي‌نقص رو نگه داشت رازي حکومتي که ۱۰۰سال دوام داشت اين مانع بزرگي براي کسي بود که بعدا در سفرمون ملاقاتش خواهيم کرد اما فرانهوفر اجازه هيچ رازداري‌اي در جايي که بحث تحقيقات علمي‌اش بود، نمي‌داد اون مي‌دونست که علم براي گل دادن به آزادي احتياج داره که درک ما از طبيعت به جهان تعلق داره به محض اينکه فرانهوفر خطوط طيفي رو کشف کرد هرچيزي که در موردشون مي‌دونست رو منتشر کرد و پژواک کشف پراهميتش هنوز طنين‌اندا خطوط طيفي فرانهوفر معلوم کرد که کيهان قابل مشاهده تماما از عناصري مشابه ساخته شده سياره‌ها ستاره‌ها کهکشان‌ها خود ما و همه حيا از جنس ستاره‌ها هستند فرانهوفر به ما امکان داد که بفهميم چه چيزي در اتمسفر دنياهاي ديگه‌ست و در کهکشان‌هايي که ميليونها سال نوري دورترند خطوط طيفي نه تنها ترکيب اجرام دورتر رو مشخص کرد بلکه حرکتشون به سمت ما يا بر خلاف ما رو معلوم کرد با استفاده از اين خطوط ما متوجه شديم که جهان ما در حال انبساط است... متن انتخاب شده بخشي از مستند علمي کاسموس است.