"Aether and relativity"

ክፍል 2፦ "aether" ምንድነው? aether Vs vaccuum?


ባለፈው ክፍል፣ የ Michelson-Morley experiment ምድር አንትቀሳቀስም ወይም የረጋች ናት ወደሚል ድምዳሜ እንዳመራ እና ይህን ድምዳሜም የሳይንሱ ማኅበረሰብ ባለመቀበሉ በዚህ ውስጥ ስህተቱን ለመፈለግ የሄዱበትን ሁኔታ አይተናል። የዚህ ጥረታቸው ምክንያትም ሪሌቲቪቲ ቲዮሪን መውለዱን በአጭሩ ተመልክተናል። ቀጥሎም ሪሌቲቪቲ ቲዮሪ የሚከልሰን ሞርሊን ሙከራ ስህተት ነው ያለበት ሎጂክ እራሱ ስህተት የነበረው መሆኑን እና ይህም በSagnac experiment መረጋገጡን በአጭሩ አይተናል። የሳኛክ ሙከራ ምን ነበር ምንስ አንድምታ ነበረው የሚለውን ከማየታችን በፊት ግን በደ ኋላ መለስ ብለን የዚህን ሁሉ ሂደቶች ታሪካዊ ዳራ እንመልከት።

የአልበርት አንስታይን relativity theory ከመውጣቱ በፊት በፊዚክሱ ማኅበረሰብ ዘንድ aether የሚባል ንጥረ ነገር ምድርን ከብቦ ይገኛል የሚለው ሀሳብ ገዢና ተሰሚነት የነበረው ነው። ከሪሌቲቪቲ በኋላ ግን ኤተር የሚባል የለም፤ ይልቁንስ ምድር በባዶ ህዋ ውስጥ ነው የምትገኘው የሚለው ሀሳብ ቅቡልነት አገኘ። የሃያኛውና ሃያ አንደኛው ክፍለ ዘመን ፊዚክስ እና አስትሮኖሚም በዚሁ ሀሳብ ላይ የተመሠረተ ሆነ። ነገር ግን ጥቂት ወደ ኋላ መለስ እንበል። ከሃያኛው ክፍለ ዘመን ቀድሞ የነበሩ ሳይንቲስቶች ለምን ነበር ምድር በዚህ ንጥረ ነገር ተከባለች ብለው ያምኑ የነበረው? ሀሳቡስ ከየት መጣ? ሳይንሳዊ ግኝት ነው ወይስ ከጥንት ጀምሮ የነበረ እውነታ? እስኪ እነዚህን ጥያቄዎች ለመመለስ እንሞክር።

aether የሚለው ቃል የግሪክ ቃል ሲሆን "ንፁህ አየር" የሚልን ትርጉም ይይዛል። በግሪኮች አፈታሪክ ኤተር ማለት በሰማያት የሚገኝ የአየር አይነት ሲሆን አማልክት የሚተነፍሱት ፍጹም ንፁሁ አየር ነው። ነገር ግን ይህ በአፈታሪክ ብቻ የተወሰነ አይደለም። ፈላስፋው ፕላቶ ዓለማችን ከተፈጠረችበት አራቱ ባሕርያት ውጪ፣ አምስተኛ፣ አየርን የሚመስል አለ ብሎ ነበር ስሙንም ኤተር ብሎ ሰይሞታል። የርሱ ተማሪ የሆነው አሪስቶትል ደግሞ፣ አራቱ ባሕርያት ከዚህ ከኤተር እንደተገኙ "on the heavens" በተሰኘው መጸሰሐፉ ጽፏል። ይህ "on the heavens" የተሰኘ መጽሐፍ፣ አሪስቶትል ለዘመናዊ ፊዚክስ መሠረት የጣለበት መጽሐፉ ሲሆን፣ በዚህ ያስቀመጣቸው ቲዎሪዎቹ እነ ጋሊልዮና ኮፐርኒከስ መጥተው እስኪቃወሙት ድረስ ለአስራ ሰባት ክፍለ ዘመናት ቅቡልነት የነበረው ነው። የዘመኑን አስትሮኖሚም በዚሁ የአሪስቶትል አስተምህሮ የተመሠረተ ነበር። እነ ጋሊልዮ የሳይንሱን አብዮት ሲያስነሱም፣ የፈጠሩት ሳይንስ ዋና መዋቅሩን (framework) ከአሪስቶትል የወሰዱት ነበር።

ወደ ተነሳንበት ርዕስ ስንመለስ፣ ኤተር ለአሪስቶትል የስነ ፈለክ እይታ ማዕከላዊ ስፍራን የያዘ ነበር። በሱ እይታ የሰማይ አካላት ማለትም ፀሐይ፣ ጨረቃ እና ክዋክብት ከኤተር የተሠሩ ነበሩ። እናም ኤተር የሚለወጥና የሚበሰብስ ስላልሆነ የሰማይ አካላትም ለዘለዓለም ሳይለወጡ ይኖራሉ ብሎ ያስተምር ነበር። የምድር አካላት ግን ከአራቱ ባሕርያት ስለተሠሩ መፍረስ መበስበስ መለወጥ ያገኛቸዋል ይላል። እንዲሁም በአራቱ ባህርያት የተሰሩ ነገሮች በቀጥታ መስመር የሚሄዱ (linear motion) ሲሆን፣ ከኤተር የተሠሩት የሰማይ አካላት ደግሞ በክብ መስመር (circular motion) ነው የሚሄዱት። በዚህ ምክንያት ምድር የረጋች ስትሆን ፀሐይ፣ ጨረቃ እና ከዋክብት በሰማይ ላይ ሆነው ምድርን ይዞሯታል የሚል አስተምህሮ ነበረው አሪስቶትል።

በኋላ ላይ፣ ከአስራ ሰባት ክፍለ ዘመናት የቅቡልነት ጊዜ በኋላ የአሪስቶትል አስተምህሮ ተቃውሞ ገጠመው። ኒኮላስ ኮፐርኒከስ ይህን ሀሳብ ተቃወመ። ጋሊልዮ፣ ኬፕለር እና ኒውተንም ኮፐርኒከስን ደግፈው ቆሙ። ፀሐይ ምድርን አትዞርም፣ ይልቁንስ ምድር ናት ፀሐይን የምትዞረው ብለው ሀሳብ አመጡ። ይህም የፀሐይ ስርአት ወይም solar system የሚለውን አስገኘ። እንዲሁም አስቀድሞ ፕላኔቶችም ከፀሐይ ጋር ሆነው ምድርን ይዞራሉ የሚለው ሀሳብ ተሰርዞ ምድርም ራሷ አንድ ፕላኔት ተባለች። ልብ በሉ፣ ፕላኔቶች ስማቸው ይህ አልነበረም፣ "wandering stars" ወይም ተንከራታች ከዋክብት ነበር የሚባሉት።

በቀጣይ ክፍሎች እንደምናየውም፣ ይህ ሀሳብ ስለ ኤተር ከሚያስተምረው ሀሳብ ጋር በምን መልኩ ይታረቃል የሚለው ትልቅ ጥያቄ ነበር። ምክንያቱም ቀድሞ ምድር ቋሚ ናት፣ ኤተር ግን ይንቀሳቀሳል የሚል ነበር፣ አሁን ግን ምድር ራሷ ትንቀሳቀሳለች ተባለ። ስለዚህ ምድርና ኤተር መሃል ያለው ቁርኝት ምን ይመስላል የሚለው ሀሳብ መስመር መያዝ አለበት። ይህን ግንኙነት ለመግለጽ ደግሞ አንድ ፅንሰ ሀሳብ ያስፈልጋል፦ አንፃራዊነት ወይም relativity። ማለትም የምድርንና የኤተርን እንቅስቃሴ ለመረዳት ሁለቱን ማነፃፀር ያስፈልገናል። ለዚህም ነበር ጋሊልዮ የአንፃራዊነትን ፅንሰ ሀሳብ የፈጠረው። ቀጥሎም ይህን ሀሳብ ኒውተን እና አንስታይን ተቀብለው አስፋፉት፣ አበለፀጉት።

ይህን በቀጣዩ ክፍል እንመለከተዋለን፣ ለአሁኑ ግን ስለ ኤተር የጥንት ስልጣኔዎች ምን ይሉ ነበር የሚለውን በአጭሩ ተመልክተን ይህን ክፍል በዚሁ እናጠቃል።

በመላው ዓለም የነበሩ ስልጣኔዎች በሙሉ የሚስማሙት አንድ ነገር ቢኖር ዓለም ከአራቱ ባሕርያት ማለትም ከእሳት፣ ከውሃ፣ ከአየርና ከምድር የተሠራ መሆኑን ነው። ይህም ከኢትዮጵያ ጀምሮ በማያ፣ በሂንዱ፣ በባቢሎን፣ በቻይና፣ በግሪክ ስልጣኔዎች ዘንድ የሚታመን ሲሆን በተለያዩ መጻሕፍታቸው ላይም አስፍረውታል። ለምሳሌ ሂንዱዎች በVedas ላይ፣ ግሪኮች እነ ፕላቶ Timaeus በተሰኘው መጽሐፉ፣ አሪስቶትል Physis እና on the heavens በተሰኙት መጻሕፍቶቻቸው ላይ ተጽፏል። በኛም ሀገር ስንመጣ እንደ መጽሐፈ አክሲማሮስ ባሉት ላይ እናገኘዋለን።

እነዚህ የተጠቀሱት ስልጣኔዎች ታድያ ባሕርያቱ ከየት ተገኙ የሚለውን የየራሳቸው ሀሳብ የነበራቸው ሲሆን የአንዳንዶቹ አምስተኛ ባሕርይ ያለ ሲሆን አራቱም ከዚህኛው የተገኙ ናቸው ብለው ያምናሉ። እንዲሁም ይህኛውን የመጀመሪያው ባሕርይ ወይም ንጥረ ነገርም ነው ብለው ያስቡ ነበር። ለምሳሌ የመካከለኛው ዘመን የአውሮፓ ሊቃውንት ይህንን Prima Materia ይሉት ነበር፣ ማለትም የመጀመሪያው ወይም መሠረታዊው ንጥረ ነገር ማለት ነው። እንዲሁም የዚህ የኤተር መገኛ ብዙውን ጊዜ በሰማይ ላይ ነው ተብሎ ይታመን ነበር። ለምሳሌ በሂንዱዎች ዘንድ akasha የሚባል ንጥረ ነገር ወይም ባሕርይ ያለ ሲሆን በሰማይ ላይ ያለ ነው ብለው ያምኑ ነበር። ሆኖም ግን መላውን ዓለም ሸፍኖ ነው ያለው ብለውም ይናገራሉ። በግሪክም ሆነ በመካከለኛው ዘመን ሳይንስም ይህንኑ የሚያምኑ ሲሆን ብርሃንን ማየት የምንችለው ይህ ኤተር በሁሉም ቦታ ስላለ ነው ይላሉ። ማለትም ብርሃን የሚተላለፈው በዚህ ንጥረ ነገር ውስጥ ነው።


ይቀጥላል...