فلسفه و تاریخ علم

توقف زمان؛ دنیای حیرت برانگیز پدیده های سریع

تصویر لحظه شلیک گلوله
نوشته شده توسط عرفان کسرایی

بسیاری از پدیده های طبیعت بسیار سریع اتفاق می افتند و به همین جهت تحلیل جزییات فیزیکی آنچه در جریان آن پدیده ها رخ می دهد به سختی ممکن است. البته کلمهء سریع در اینجا به معنای بسیار نسبی به کار رفته است. مثلا ممکن است ما به سرعت ۵۰۰ کیلومتر در ساعت یک قطار بگوییم سریع یا مثلا به یک دونده بگوییم دونده سریع در حالیکه چنین سرعت هایی در برابر سرعت حرکت زمین به در خورشید یا برخورد یک شیٔ آسمانی به زمین بسیار هم کند محسوب می شود.اما برای انسان و با در نظر گرفتن ویژگی های فیزیولوژیک بشر کم نیستند پدیده هایی که از دید ما پدیده های سریع محسوب می شوند.  مثلا پدیده های شکستن  خرد شدن شیشه؛ برخورد پره های مخلوط کن برقی به سیب و شکافت و زاویه برش و حرکت سیب در این فرایند؛ ریختن رنگ روی زمین؛ انفجار یک کپسول گاز و بسیاری پدیده های دیگر. در مسائل مهندسی مکانیک روش هایی وجود دارد (مانند اصل دالامبر F-ma=0  که مسائل  دینامیک را به استاتیک تبدیل می کند) که به کمک آن تحلیل حرکات پیچیده متحرک را می توان در یک زمان به خصوص استاتیک و ساکن در نظر گرفت و به تحلیل نیروها و پارامترهای فیزیکی جسم و یا اجزای پدیده مورد بررسی پرداخت. فیزیکدان باید بداند که در مقیاس دقیق؛ زمانی که یک کبریت شعله ور می شود یا فردی روی پوست موز لیز می خورد؛ یا قورباغه ای زبان خود را برای شکار حشره با سرعت فوق العاده بالا پرتاب می کند دقیقا چه اتفاقی می افتد.
ادراک انسان از تعداد فریم بر ثانیه (FPS) تصاویر محدود است و بنابراین برای تحلیل جزییات دقیق رویدادهایی که از دید ما پنهان می ماند نیاز به دوربین هایی داریم که جزییات فرایند را به گونه ای ثبت کنند که بتوان آن در مقیاسی قابل فهم برای انسان را مورد مطالعه قرار داد. برنامه تلویزیونی Time Warp که در فارسی به توقف زمان ترجمه شده بود؛ رویدادهای بسیار سریع را با دوربین هایی که قادر به فیلمبرداری ۲۰هزار فریم در ثانیه هستند مورد بررسی قرار می داد و صحنه آهسته ای از یک رویدد فوق العاده سریع را نمایش می داد. این برنامه که توسط شبکه تلویزیونی دیسکاوری ساخته شده‌ بود و در آن جف لیبرمن Jeff Lieberman دانشمند دانشگاه ام آی تی به همراه مت کرنی Matt Kearney متخصص تصویربرداری به فیلمبرداری از صحنه های حیرت برانگیز پدیده های سریع می پرداختند. تصاویر گرفته شده گاهی با ضبط ۴۰ هزار فریم در ثانیه جزییات عجیبی از خرد شدن و شکست یک شیشه را نشان می دادند. در این برنامه؛ فرایندهایی به تصویر کشیده می شوند که آنقدر سریع اتفاق می افتند که چشم ما قادر به تشخیص جزییات آنها نیست. پروژه این برنامه که از سال ۲۰۰۸ آغاز شده بود شامل ۳ فصل و ۳۳ اپیزود فیلمبرداری از  پدیده های مختلف سریع در طبیعت یا واکنش ها و حرکات پرسرعت انسان است.

درباره نویسنده

عرفان کسرایی

کسرایی، عضو انجمن فلسفه علم آلمان و پژوهشگر مطالعات علم و فناوری در دانشگاه کاسل است
زمینه های پژوهشی او عبارتند از:
-فلسفه فیزیک؛ منطق مدلسازی در ریاضیات مهندسی
-ارتباطات علم و جامعه شناسی شبه علم در ایران
-تاریخ فیزیک مدرن در قرن بیستم

دیدگاه شما چیست