فضا: تفاوت میان نسخه‌ها

{{درباره|چارچوب عمومی فاصله و جهت| فضای فراتر از جو زمین| فضای بیرونی }}

'''فضا''' عبارت است از یک گستره سه‌بعدی نامحدود که [[جسم فیزیکی|اجسام]] و رویدادها در آن رخ می‌دهند و فاصله و جهت نسبی دارند.<ref>[http://www.britannica.com/eb/article-9068962/space "space - physics and metaphysics"].  ''Encyclopedia Britannica''.</ref> فضای فیزیکی اغلب در سه بُعد [[خطی بودن|خطی]] تصور می‌شود، اما فیزیکدانان نوین معمولامعمولاً آن را در کنار زمان به عنوان یک [[پیوستار]] نامحدود ۴ بعدی به نام [[فضازمان]] توصیف می‌کنند. مفهوم فضا اهمیتی بنیادین در درک [[گیتی|جهان]] فیزیکی دارد. اما بین فیلسوفان همچنان بر سر اینکه آیا فضا خود یک موجودیت است و یا اینکه رابطه‌ای میان موجودیت‌ها و یا بخشی از یک [[چارچوب مفهومی]] است، اختلاف نظر وجود دارد.

بحث در مورد ماهیت و حالت وجودی فضا به دوران باستان بازبازمی‌گردد می‌گردد مثلامثلاً در رساله‌هایی چون [[تیمائوس (افلاطون)|تیمائوس]] [[افلاطون]]، یا [[سقراط]] در بازتاب‌هایش از آنچه یونانی‌ها ''[[khôra]]'' (به معنی فضا) می‌خواندند، یا در رساله [[فیزیک (ارسطو)|فیزیک]] [[ارسطو]] (کتاب ۴، دلتا) در تعریف topos (به معنی مکان) و یا بعدتر به عنوان مفهوم هندسی مکان در رساله «قول فی المکان» دانشمند سده یازده، [[ابن هیثم]]. <ref>Refer to Plato's  ''Timaeus''  in the Loeb Classical Library,  [[دانشگاه هاروارد|Harvard University]], and to his reflections on  ''khora''. See also Aristotle's  ''Physics'', Book IV, Chapter 5, on the definition of  ''topos''. Concerning Ibn al-Haytham's 11th century conception of "geometrical place" as "spatial extension", which is akin to  [[رنه دکارت|Descartes]]' and Leibniz's 17th century notions of  ''extensio''  and  ''analysis situs'', and his own mathematical refutation of Aristotle's definition of  ''topos''  in natural philosophy, refer to:  [[نادر البزری|Nader El-Bizri]], "In Defence of the Sovereignty of Philosophy: al-Baghdadi's Critique of Ibn al-Haytham's Geometrisation of Place",  ''Arabic Sciences and Philosophy''  ([[انتشارات دانشگاه کمبریج|Cambridge University Press]]), Vol. 17 (2007), pp. 57-80.</ref> بسیاری از پرسشهای کلاسیک فلسفی در رنسانس مورد بحث قرار گرفت و در قرن هفدهم و در زمان آغاز شکل‌گیری [[مکانیک کلاسیک]] مجددامجدداً فرمولبندی شد. از دید ایزاک نیوتن، فضا مطلق بود، یعنی همیشگی بود و مستقل از اینکه ماده‌ای در آن باشد یا نباشد.<ref>French and Ebison, Classical Mechanics, p. 1</ref> سایر [[فلسفه طبیعی|فیلسوفان طبیعی]] از جمله [[گوتفرید لایبنیتس|گاتفرید لایب‌نیتز]] فکر می‌کردند که فضا مجموعه‌ای از روابط میان اجسام بود که توسط فاصله و جهتشان نسبت به یکدیگر مشخص می‌شد. در قرن هجدهم یک [[فیلسوف]] و [[خداشناسی|خداشناس]] به نام [[جرج بارکلی]] تلاش کرد تا قابلیت دیدن عمق فضایی را در مقاله‌اش با عنوان «به سوی نظریه جدیدتری برای دیدن» رد کند. [[امانوئل کانت]] متافیزیکدان چنین گفت که مفاهیم فضا و زمان، مفاهیم تجربی نیستند که از تجربیات دنیای خارج به دست آمده‌باشند، بلکه اجزایی از یک چارچوب سیستماتیک هستند که در اختیار انسان قرار دارند و برای ساختار بخشیدن به همه تجربیات استفاده مي‌شوندمی‌شوند.

در سده‌های ۱۹ام و ۲۰ام ریاضیدانان شروع به بررسی [[هندسه نااقلیدسی|هندسه‌های نااقلیدسی]] نمودند که در آنها فضا به جای تخت بودن دارای انحناست. بنا بر نظریه [[نسبیت عام]] اینشتین، فضای اطراف میدان‌های گرانشی از فضای اقلیدسی پیروی نمی‌کند<ref>Carnap, R. An introduction to the Philosophy of Science</ref> [[آزمون‌های نسبیت عام|آزمونهای نسبیت عام]] تاییدتأیید کرده‌اند که هندسه‌های نااقلیدسی مدل بهتری برای شکل فضا ارائه می‌کنند.

در قرن هفدهم [[فلسفه فضا و زمان]] به عنوان یک مسئله اساسی در [[معرفت‌شناسی|اپیستمولوژی]] و [[متافیزیک]] ظهور کرد که در قلب آن [[گوتفرید لایبنیتس|گاتفرید لایب‌نیتز]]، فیلسوف و ریاضیدان آلمانی و [[آیزاک نیوتن|ایزاک نیوتن]]، فیزیکدان و ریاضیدان انگلیسی قرار داشتند که دو نظریه مخالف در زمینه چیستی فضا ارائه دادند. لایب‌نیتز به جای آنکه فضا را موجودیت مستقلی بداند که در فرا و ورای ماده وجود دارد، بر این باور بود که فضا چیزی جز روابط فضایی میان اجسام در جهان نیست : «فضا یعنی چیزی که از در نظر گرفتن مکان‌ها با هم نتیجه می‌شود»<ref>Leibniz, Fifth letter to Samuel Clarke</ref> نواحی اشغال نشده، نواحی هستند که می‌توانست جسمی در آنها قرار بگیرد و در نتیجه روابط فضایی با سایر مکانها داشته باشد.باشد؛ بنابراین برای لایب‌نیتز فضا یک [[انتزاع]] ایده‌آل از رابطه بین موجودیت‌ها یا مکانهای آنها بود و در نتیجه نمی‌توانست پیوسته باشد و می‌بایست گسسته باشد.<ref>Vailati, E, Leibniz & Clarke: A Study of Their Correspondence p. 115</ref> فضا را می‌توان شبیه به روابط بین اعضای خانواده تصور نمود. اگرچه افراد در خانواده با یکدیگر رابطه دارند، رابطه‌ها مستقل از افراد وجود ندارند.<ref>Sklar, L, Philosophy of Physics, p. 20</ref> لایب‌نیتز چنین استدلال کرد که فضا نمی‌تواند مستقل از اجسام در جهان وجود داشته باشد زیرا در این صورت دو جهان که دقیقادقیقاً یکسان باشند و تنها از نظر موقعیت دنیای مادی یکسان نباشند، از هم متفاوت خواهند بود. اما از آنجا که هیچ راه تجربی برای جدا کردن این دوجهان از یکدیگر وجود ندارد، بنا بر اصل [[هویت بازنشناختنی‌ها]] هیچ تفاوت واقعی میان این دو جهان وجود ندارد. بر طبق [[اصل دلیل کافی]] هر نظریه‌ای از فضا که از آن نتیجه شود که می‌توان دو جهان متفاوت با چنین شرایطی داشت، نادرست است.<ref>Sklar, L, Philosophy of Physics, p. 21</ref>

نیوتن باور داشت که فضا چیزی بیشتر از روابط میان اجسام مادی است و دیدگاهش را بر پایه [[مشاهده]] و [[آزمایش]] بنا نمود. یک نسبیت‌گرا نمی‌تواند تفاوتی بین [[دستگاه مرجع لخت|حرکت لخت]] که در آن جسم با سرعت ثابت حرکت می‌کند و [[دستگاه مرجع غیر لخت|حرکت غیر لخت]] که در آن سرعت با زمان تغییر می‌کند، قائل شود زیرا همه اندازه‌گیری‌های فضایی نسبت به اجسام دیگر و حرکت‌های آنهاست. اما نیوتن استدلال نمود که چون حرکت غیر لخت نیرو ایجاد می‌کند، می‌بایست مطلق باشد<ref>Sklar, L, Philosophy of Physics, p. 22</ref> او از مثال آب در یک سطل چرخان برای توضیح استدلالش استفاده نمود. آب در یک سطل آویزان از یک طناب نخست سطح صافی دارد و پس از شروع به چرخیدن سطل، سطح آب مقعر می‌شود. اگر سطل را از چرخش باز داریمبازداریم سطح آب مقعر می‌ماند زیرا به چرخش ادامه می‌دهد. در نتیجه مشخص است که سطح مقعر ناشی از حرکت نسبی میان سطل و آب نیست.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/HistTopics/Newton_bucket.html|عنوان=Newton's bucket|ناشر=www-groups.dcs.st-and.ac.uk|بازبینی=2016-12-11}}</ref> بلکه طبق نظر نیوتن می‌بایست ناشی از حرکت غیر لخت نسبت به خود فضا بوده‌باشد. برای چندین قرن از استدلال سطل آب برای اینکه نشان داده شود که فضا مستقل از ماده وجود دارد، استفاده می‌شد.

در قرن هجدهم، فیلسوف آلمانی، امانوئل کانت نظریه‌ای در مورد دانش ارائه داد که در آن دانش در مورد فضا می‌تواند هم [[پسینی و پیشینی|پیشینی]] و هم [[گزاره تحلیلی-گزاره ترکیبی|ترکیبی]] باشد. <ref>Carnap, R, An introduction to the philosophy of science, p. 177-178</ref> بر طبق نظر کانت، دانش در مورد فضا ترکیبی است، زیرا گزاره‌هایی که در مورد فضا بیان می‌شوند را نمی‌توان صرفاصرفاً بر مبنای معانی کلمات در گزاره، درست دانست. در اثر خود کانت این دیدگاه که فضا یا باید ماده باشد و یا رابطه را رد کرد. در عوض او به این نتیجه رسید که فضا و زمان توسط انسان کشف نشده‌اند که ویژگیهای عینی دنیا باشند بلکه به عنوان بخشی از یک چارچوب که تجربه را سازماندهی می‌کند، توسط ما تحمیل می‌شوند.<ref>[[John Lucas (philosopher)|Lucas, John Randolph]].  ''Space, Time and Causality''. p.  149.  [[International Standard Book Number|ISBN]]  [[ویژه:BookSources/0-19-875057-9|0-19-875057-9]].</ref>

کتاب عناصر اقلیدس شامل پنج اصل است که زیربنای هندسه اقلیدسی را تشکیل می‌دهند. یکی از این اصول به نام [[اصل توازی اقلیدسی|اصل توازی]] موضوع بحث و اختلاف ریاضیدانان در سده‌های متمادی بوده‌است. این اصل چنین می‌گوید که در هر صفحه‌ای که در آن یک خط راست L و یک نقطه P در خارج خط قرارگرفته باشد، تنها یک خط وجود دارد که از P می‌گذرد و با L موازی است. تا قرن نوزدهم عده کمی در درستی این اصل تردید داشتند و بحثها بیشتر حول این بود که آیا این یک اصل است و یا اینکه یک نظریه است که می‌توان آن را از اصول دیگر نتیجه گرفت. <ref>Carnap, R, An introduction to the philosophy of science, p. 126</ref> اما در حدود سال ۱۸۳۰، [[یانوش بویویی|یانوش بوبویی]] مجارستانی و[[نیکلای لوباچفسکی|نیکلای لباچفسکی]] روس، به طور جداگانه رساله‌هایی در بارهدرباره نوعی از هندسه منتشر نمودند که شامل اصل توازی نبود و [[هندسه هذلولوی]] نام داشت. در این نوع از هندسه، بی‌نهایت خط مختلف موازی می‌توانست از P بگذرد. در نتیجه مجموع زاویه‌ها در مثلث کمتر از ۱۸۰ درجه خواهد بود و و نسبت محیط دایره به قطر آن از عدد پی بزرگتر است. در دهه ۱۸۵۰، برنهارد ریمان نظریه معادلی برای هندسه بیضوی ارائه داد که در آن هیچ خط موازی از P نمی‌گذرد. در این نوع هندسه مجموع زوایای مثلث بیش از ۱۸۰ درجه و نسبت محیط دایره به قطر آن از عدد پی کوچکتر است.

اگرچه یک اجماع کانتی در آن زمان حاکم بود، وقتی هندسه‌های نااقلیدسی به رسمیت رسیدند برخی شروع به تاملتأمل در مورد خمیدگی فضا نمودند. [[کارل فریدریش گاوس]]، یک ریاضیدان آلمانی نخستین کسی بود که به فکر یک بررسی تجربی در مورد ساختار هندسی فضا افتاد. او در این اندیشه بود که آزمونی برای بررسی مجموع زوایای یک مثلث ستاره‌ای ترتیب دهد و گزارش‌هایی وجود دارد که او این کار را در مقیاسی کوچکتر با مثلث‌سازی قله‌های کوه‌ها در آلمان انجام داد.<ref>Carnap, R, An introduction to the philosophy of science, p. 134-136</ref>

[[آنری پوانکاره|هنری پوانکاره]]، یک ریاضیدان و فیزیکدان فرانسوی اواخر قرن نوزدهم، دیدگاه مهمی را معرفی نمود که طی آن سعی داشت بی‌ثمر بودن هر گونه تلاش برای تعیین هندسه فضا از طریق آزمایش زا نمایش دهد.<ref>Jammer, M, Concepts of Space, p. 165</ref> برای او اینکه چه هندسه‌ای برای توصیف فضا به کار رود، یک مسئله قراردادی بود.<ref>Carnap, R, An introduction to the philosophy of science, p. 148</ref>

در سال ۱۹۰۵ [[آلبرت اینشتین]] نظریه [[نسبیت خاص]] را منتشر نمود که به این مفهوم منتهی می‌شد که فضا و زمان را می‌توان به عنوان یک ساختار واحد به نام [[فضازمان]] در نظر گرفت. در این نظریه [[سرعت نور]] در [[خلأ|خلاء]] برای تمام ناظرها یکسان است. از این موضوع می‌توان [[نسبیت همزمانی|نتیجه]] گرفت که اگر دو رویداد که از دید یک ناظر خاص همزمان هستند ممکن است برای ناظر دیگر همزمان نباشند. اگر ناظرها نسبت به هم در حرکت باشند ممکن است رویدادها از دید ناظر دیگر همزمان نباشند. علاوه بر این برای یک ناظر، ساعتی که نسبت به ناظر در حرکت است، [[اتساع زمان|کندتر]] از ساعتی که نسبت به او ساکن است، کار می‌کند.می‌کند؛ و اجسام در جهتی که نسبت به او حرکت می‌کنند، [[انقباض طول|کوتاهتر]] می‌شوند.

در پی آن اینشتین روی [[نسبیت عام|نظریه نسبیت عام]] کار کرد که نظریه‌ای در مورد نحوه برهمکنش [[گرانش]] با فضازمان است. بجای در نظر گرفتن گرانش به عنوان یک [[میدان (فیزیک)|میدان نیرو]] که در فضازمان عمل می‌کند، اینشتین پیشنهاد داد که گرانش ساختار هندسی فضازمان را تغییر می‌دهد<ref>Sklar, L, Philosophy of Physics, p. 43</ref> بر طبق نظریه عام او زمان در مکانهایی با پتانسیل گرانشی کمتر، آهسته‌تر می‌گذرد و پرتوهای نور در نزدیکی یک میدان گرانشی خمیده می‌شوند. دانشمندان با بررسی رفتار [[تپ اختر دوتایی|تپ‌اخترهای دوتایی]] به تاییدتأیید پیش‌بینی‌های اینشتین رسیدند و معمولامعمولاً برای توصیف فضازمان از هندسه نااقلیدسی استفاده می‌شود.

معماری عبارت است از علم و هنر شکل بخش فضای زیست انسان، به عبارت دیگر معماری به وجود آورندهٔ فضایی است که انسان را از عوامل طبیعی مصون داشته و فعالیت زندگی فردی و اجتماعی او را در برگرفتهدربرگرفته و به نیازهای مادی و معنوی انسان پاسخگو خواهد بود.

چگونه می‌شود این دوره‌ها را احساس کرد و از هم تمیز داد؟ آشنا شدن با آثار به جا مانده از دوره‌ها در همهٔ زمینه‌های معماری، ادبیات، هنر، لباس و ...… می‌تواند این احساس را ایجاد یا تقویت کند. گاهی برای ما دورهٔ خاصی از تاریخ اهمیت ندارد اما یک احساس عمومی و کلی از گذشته ما را در یک فضای تاریخی قرار می‌دهد. برای اینکار باید اشیاء و آثار اصلی را دید.{{سخ}}

به یاد داشته باشیم که اشیای گذشته متعلق به زمانی هستند که در یک مجموعهٔ زنده و پویا مورد استفاده قرار می‌گرفتند. حتی کلمات و ادبیات و محاورات در زمان خودش بیشترین زندگی و حیات را داشته است، اما به تدریج جان باخته و جسمی از آن به یادگار مانده است، لذا به هر میزان که بتوانیم خود را در شرایط و زندگی هم‌زمان این آثار قرار دهیم. گویی که تقریباً حیات فرهنگی و تمدنی آن روزگار را احساس کرده‌ایم و خود را اگرچه با فاصلهٔ زیاد یکی از افراد آن روزگار می‌پنداریم در این صورت به فضای تاریخ وارد شده‌ایم. می‌توان گفت هرچه ما نسبت زمانی خود را با اثر گذشته کم کرده و به آن زمان نزدیک شویم، وارد فضای تاریخ و هرقدر خود را از شئ یا اثر گذشته دور بدانیم با دیدن یا قرار گرفتن در یک یا مجموعه‌ای از آنها به فضای تاریخی نزدیک شده‌ایم. گاهی اوقات آثار گذشتگان به دلایل عام یا خاص با ما ارتباط بیشتری پیدا می‌کنند. مثلاً بعضی از این آثار امروز هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگرچه با تغییر در کاربری آن مثل فرش و...و… این باعث پیوند ما به گذشته و احساس مشترک با آنها می‌شود. هرچه این تعلق به آثار بیشتر باشد، این پیوند قویتر است.

{{پانویس|۲}}