Borna66
04-09-2009, 05:16 PM
بيست و دو قرن پيش، ارشميدس رياضيدان بزرگ يونان، مقاله اي نوشت كه استوماكيون (Stomachion) نام گرفت. اين مطلب برخلاف ديگر نوشته هاي ارشميدس خيلي زود به ورطه فراموشي سپرده شد، چرا كه پس از ارشميدس كسي منظور اين مقاله را درك نكرد. اما پس از گذشت ۲۲۰۰ سال از آن زمان، رياضيداني كه روي مسائل تاريخي تحقيق مي كند، راز دستنوشته ارشميدس را كشف كرد. اين دانشمند با بررسي يكي از قديمي ترين دستنوشته هايي كه راهبان مذهبي در چند صد سال پيش نوشته بودند، معماي به جامانده از ارشميدس را حل كرد. با اين كشف پنجره اي نو به يكي ديگر از آثار نابغه بزرگ گشوده شد. نابغه اي كه وقتي روش زيركانه اي براي تعيين خالص بودن طلاي تاج پادشاه پيدا كرد، ناگهان فرياد زد: «يافتم».
دكتر ريويل نتس (Reviel Netz) كاشف معماي اخير ارشميدس مي گويد: مبحث استوماكيون، در زماني كه ارشميدس آن را نوشته بود بسيار پيچيده تر و فراتر از زمان خود بود. اين مبحث مربوط به تركيبات مي شود، زمينه اي كه تا ظهور علوم كامپيوتري جايگاه واقعي خود را به دست نياورده بود. هدف از بحث تركيبات مشخص كردن اين است كه يك مسئله به چند روش قابل حل است. پيدا كردن تعداد راه حل ها براي مسئله مطرح شده توسط ارشميدس بسيار سخت بود. براي پيدا كردن جواب مسئله، دكتر نتس از يك گروه چهار نفره كه متخصص تركيبات بودند، كمك گرفت. اين گروه براي حل مسئله ۶ هفته كار كردند، با اين وجود نتايج به دست آمده با قطعيت كامل همراه نبودند، به همين خاطر از گروه ديگري كمك گرفته شد و پس از آنكه گروه دوم نيز نتايج قبلي را به دست آوردند، دكتر نتس قانع شد كه جواب درست را پيدا كرده است. صبح يكي از روزهاي برفي در دانشگاه پرينستون، چندين استاد دانشگاه براي شنيدن سخنراني دكتر نتس گردهم آمده بودند. حاضرين در جلسه كه اكثراً متخصصين همين زمينه بودند پس از پايان سخنراني دو ساعته دكتر نتس، قانع شده بودند كه نتايج به دست آمده درست هستند و به او تبريك مي گفتند. از ميان تمام آثار ارشميدس، استوماكيون كمترين توجه را به خود جلب كرده است. اين بحث در واقع به خاطر نامفهوم بودنش، ناديده گرفته شده و يا كم اهميت تلقي شده بود. از اين مقاله فقط قسمت كوچكي سالم بر جاي مانده و بقيه بر اثر كپك زدگي از ميان رفته بود. با وضع موجود بعيد به نظر مي رسيد كه كسي بتواند سر از آن نوشته ها دربياورد. اين مقاله در واقع شبيه به يك بازي قديمي كودكانه بود، نوعي جورچين (پازل) كه از كنار هم گذاشتن اجزاي مختلف آن شكل هاي گوناگوني ايجاد مي شود. اما ما مي دانيم كه ارشميدس دانشمندي نبوده كه به كارهاي بازيچه مانند پرداخته باشد. لذا قصد او از كنار هم گذاشتن تكه هاي كوچك كاغذ، به دست آوردن اشكال مختلف نبوده است.
در واقع ارشميدس در پي پاسخ براي سئوالي مهم بوده است: چند حالت وجود دارد كه اگر ۱۴ تكه ناهمگون را كنار هم قرار دهيم، تشكيل يك مربع مي دهند. پاسخ اين سئوال عدد ۱۷۱۵۲ است كه به دست آوردن آن نيازمند دقت بالا و پيگيري نظام مند است. دكتر پرسي داياكونيس(Rersi Diaconis) كه به همراه چند دانشمند ديگر روي اين پروژه كار مي كرد، مي گويد: به دست آوردن اين عدد با امكانات امروزي نيز بسيار سخت بود و ما براي پيدا كردن اين عدد يك تيم تشكيل داديم. دكتر ويليام كاتلر از دانشگاه شيكاگو در يك تحقيق جداگانه، برنامه كامپيوتري اي نوشت كه تأييد مي كرد عدد به دست آمده درست است. البته از دستنوشته هاي ارشميدس همانند ديگر دانشمندان قديمي، نسخه هاي اصلي بر جاي نمانده است. در واقع نوشته هاي موجود، رونوشتي از رونوشت نسخه اصلي هستند. محققان اين دستنوشته ها را براساس مطابقت آنها با ديگر اسناد موجود و همچنين ميزان قدمت آنها ارزش گذاري مي كنند. محققان اين اثر را غير قابل قيمت گذاري اعلام كردند و تنها گفتند كه بسيار نفيس و گرانبهاست. اما افسوس كه اين دستنوشته به خاطر پوسيدگي ناشي از گذشت زمان، تقريباً از ميان رفته است. در قرن سيزدهم راهبان مسيحي هرگاه كه براي نوشتن كتاب هاي مذهبي با مشكل مواجه مي شدند از پوست هاي قديمي استفاده مي كردند. در آن زمان پوستي را كه حاوي دستنوشته ارشميدس بود پاره كرده اند، نوشته هاي قبلي را شسته اند و روي پوست را با نوشته هاي مذهبي بازنويسي كرده اند. از اين دستنوشته چندين سال به عنوان كتاب دعا استفاده مي شد تا اينكه كتاب فرسوده مي شود و آن را در صومعه اي واقع در استانبول به كناري مي گذارند.
جان لودويگ هايبرگ (John Ludvig Heiberg) در سال ۱۹۰۶ اين دستنوشته را در كتابخانه يك كليسا در شهر استانبول پيدا كرد و متوجه شد كه در زير نوشته هاي مذهبي كتاب، نوشته هاي كم رنگ ديگري وجود دارد كه به رياضيات مربوط مي شوند. هايبرگ با استفاده از يك ذره بين هر آنچه را كه مي توانست، يادداشت كرد و تقريباً از دو سوم صفحات كتاب عكسبرداري كرد. پس از آن، كتاب مذكور به همراه ديگر دستنوشته هاي موجود در كتابخانه بر اثر نزاعي كه ميان ترك ها و يوناني ها در گرفت ناپديد شد، تا اينكه دوباره در سال ۱۹۷۰ در دست يك خانواده فرانسوي مشاهده شد. اين خانواده دستنوشته را در سال ۱۹۲۰ از استانبول خريده و ۵۰ سال نگه داشته بودند. هنگامي كه اين خانواده فرانسوي خواستند كه كتاب را به فروش برسانند با مشكل مواجه شدند. از يك طرف ابهاماتي وجود داشت مبني بر اينكه آيا خانواده مذكور صاحب قانوني دستنوشته هستند و از طرف ديگر كتاب بر اثر كپك زدگي وضع آشفته اي پيدا كرده بود و در آستانه تخريب كامل قرار داشت. سرانجام در سال ۱۹۸۸ يك ميلياردر گمنام اين كتاب را به مبلغ ۲ ميليون دلار خريد و آن را به موزه هنري والتر اهدا كرد. اين اثر هنوز هم در اين موزه قرار دارد. دكتر نتس درباره چگونگي خواندن نوشته هاي كتاب مي گويد: وضع كار به طرز باورنكردني غيرعادي بود. گروه كوچكي از دانش پژوهان شروع به بازسازي متن يوناني كرده بودند. كار اصلاً آسان نبود. با چشم غير مسلح هيچ چيزي مشاهده نمي شد. با استفاده از نور ماوراي بنفش آثار ضعيفي از يك نوشته قديمي پديدار شد. اما متن آشكار شده هم شامل متن رياضي بود و هم نوشته هاي مذهبي را در برداشت. همچنين بسياري از سطرها غيرقابل مشاهده بودند و بعضي از قسمت هاي چندين صفحه يا پاره شده بود يا بر اثر فرسودگي از ميان رفته بود.
سرانجام محققان به فكر استفاده از تصويربرداري كامپيوتري افتادند. محققاني از مؤسسه تكنولوژي روچستر، شركت بوئينگ و دانشگاه جان هاپكينز براي نوشتن برنامه اي كه بتواند نوشته هاي رياضي را از نوشته هاي مذهبي جدا كند، گردهم آمدند. در شروع كار توليد چنين نرم افزاري غيرممكن به نظر مي رسيد. به خصوص در نواحي پاره شده و لبه صفحات، مشكل بسيار بيشتر بود. دكتر نتس و دكتر ويلسون از دانشگاه آكسفورد براي بازسازي نوشته ها از هر ابزار ممكن مانند نور ماوراي بنفش، تصويرسازي كامپيوتري و عكس هايي كه دكتر هايبرگ از صفحات كتاب برداشته بود، استفاده كردند. حتي در بعضي موارد از حدس و گمان هم بهره جستند. اما در نهايت بينش و بصيرت و يا خوش شانسي دكتر نتس بود كه منجر به درك استوماكيون شد. چند ماه پيش هنگامي كه دكتر نتس شروع به رونويسي يكي از صفحات كرده بود نامه الكترونيكي جالبي دريافت كرد. مضمون نامه، مدلي از پازل استوماكيون بود كه از شيشه هاي آبي رنگي تهيه شده و از آنها عكس گرفته شده بود. اين مجموعه را يك تاجر بازنشسته طراحي كرده بود. دكتر نتس با نگاه كردن به مدل هاي ساخته شده دريافت كه شكل روي صفحه اي كه در حال رونويسي آن است، درست همان پازل استوماكيون است و از اينجا بود كه دريافت ارشميدس در پي دستيابي به چه چيزي بوده است. شكل به جا مانده از ارشميدس شامل ۱۴ تكه بود و كلمه بسيار زياد هم كنار آنها نوشته شده بود. دكتر هايبرگ اين كلمه را به اين صورت تفسير كرده بود كه اين ۱۴ تكه را مي توان به روش هاي زيادي كنار هم چيد اما با آزمايش هايي كه دكتر نتس انجام داد و تكه ها را كنار هم چيد رابطه جالبي را ميان آنها كشف كرد كه به نظر مي رسد همان منظور ارشميدس باشد. دكتر نتس مي گويد هدف ارشميدس از كنار هم چيدن اين قطعات به دست آوردن اشكال مختلف نبود، بلكه به دست آوردن شكل مربع بوده است.
اما آيا خود ارشميدس موفق به پيدا كردن تعداد راه حل ها شده است؟
دكتر نتس در پاسخ اين سئوال مي گويد: من مطمئن هستم كه ارشميدس اين مسئله راحل كرده است اما نخواسته كه جواب را در كنار آن بنويسد. اما عددي را كه به دست آورده بود درست بوده يا نه، معلوم نيست. درباره تعبيري كه در زبان يوناني براي واژه استوماكيون وجود دارد، در ميان رياضيدانان اتفاق نظر وجود ندارد. اما دكتر دياكونيس يك حدس مي زند: اين لغت از دل پيچه گرفته شده است كه اگر به آن دچار شويد چه ها كه نخواهيد كشيد
دكتر ريويل نتس (Reviel Netz) كاشف معماي اخير ارشميدس مي گويد: مبحث استوماكيون، در زماني كه ارشميدس آن را نوشته بود بسيار پيچيده تر و فراتر از زمان خود بود. اين مبحث مربوط به تركيبات مي شود، زمينه اي كه تا ظهور علوم كامپيوتري جايگاه واقعي خود را به دست نياورده بود. هدف از بحث تركيبات مشخص كردن اين است كه يك مسئله به چند روش قابل حل است. پيدا كردن تعداد راه حل ها براي مسئله مطرح شده توسط ارشميدس بسيار سخت بود. براي پيدا كردن جواب مسئله، دكتر نتس از يك گروه چهار نفره كه متخصص تركيبات بودند، كمك گرفت. اين گروه براي حل مسئله ۶ هفته كار كردند، با اين وجود نتايج به دست آمده با قطعيت كامل همراه نبودند، به همين خاطر از گروه ديگري كمك گرفته شد و پس از آنكه گروه دوم نيز نتايج قبلي را به دست آوردند، دكتر نتس قانع شد كه جواب درست را پيدا كرده است. صبح يكي از روزهاي برفي در دانشگاه پرينستون، چندين استاد دانشگاه براي شنيدن سخنراني دكتر نتس گردهم آمده بودند. حاضرين در جلسه كه اكثراً متخصصين همين زمينه بودند پس از پايان سخنراني دو ساعته دكتر نتس، قانع شده بودند كه نتايج به دست آمده درست هستند و به او تبريك مي گفتند. از ميان تمام آثار ارشميدس، استوماكيون كمترين توجه را به خود جلب كرده است. اين بحث در واقع به خاطر نامفهوم بودنش، ناديده گرفته شده و يا كم اهميت تلقي شده بود. از اين مقاله فقط قسمت كوچكي سالم بر جاي مانده و بقيه بر اثر كپك زدگي از ميان رفته بود. با وضع موجود بعيد به نظر مي رسيد كه كسي بتواند سر از آن نوشته ها دربياورد. اين مقاله در واقع شبيه به يك بازي قديمي كودكانه بود، نوعي جورچين (پازل) كه از كنار هم گذاشتن اجزاي مختلف آن شكل هاي گوناگوني ايجاد مي شود. اما ما مي دانيم كه ارشميدس دانشمندي نبوده كه به كارهاي بازيچه مانند پرداخته باشد. لذا قصد او از كنار هم گذاشتن تكه هاي كوچك كاغذ، به دست آوردن اشكال مختلف نبوده است.
در واقع ارشميدس در پي پاسخ براي سئوالي مهم بوده است: چند حالت وجود دارد كه اگر ۱۴ تكه ناهمگون را كنار هم قرار دهيم، تشكيل يك مربع مي دهند. پاسخ اين سئوال عدد ۱۷۱۵۲ است كه به دست آوردن آن نيازمند دقت بالا و پيگيري نظام مند است. دكتر پرسي داياكونيس(Rersi Diaconis) كه به همراه چند دانشمند ديگر روي اين پروژه كار مي كرد، مي گويد: به دست آوردن اين عدد با امكانات امروزي نيز بسيار سخت بود و ما براي پيدا كردن اين عدد يك تيم تشكيل داديم. دكتر ويليام كاتلر از دانشگاه شيكاگو در يك تحقيق جداگانه، برنامه كامپيوتري اي نوشت كه تأييد مي كرد عدد به دست آمده درست است. البته از دستنوشته هاي ارشميدس همانند ديگر دانشمندان قديمي، نسخه هاي اصلي بر جاي نمانده است. در واقع نوشته هاي موجود، رونوشتي از رونوشت نسخه اصلي هستند. محققان اين دستنوشته ها را براساس مطابقت آنها با ديگر اسناد موجود و همچنين ميزان قدمت آنها ارزش گذاري مي كنند. محققان اين اثر را غير قابل قيمت گذاري اعلام كردند و تنها گفتند كه بسيار نفيس و گرانبهاست. اما افسوس كه اين دستنوشته به خاطر پوسيدگي ناشي از گذشت زمان، تقريباً از ميان رفته است. در قرن سيزدهم راهبان مسيحي هرگاه كه براي نوشتن كتاب هاي مذهبي با مشكل مواجه مي شدند از پوست هاي قديمي استفاده مي كردند. در آن زمان پوستي را كه حاوي دستنوشته ارشميدس بود پاره كرده اند، نوشته هاي قبلي را شسته اند و روي پوست را با نوشته هاي مذهبي بازنويسي كرده اند. از اين دستنوشته چندين سال به عنوان كتاب دعا استفاده مي شد تا اينكه كتاب فرسوده مي شود و آن را در صومعه اي واقع در استانبول به كناري مي گذارند.
جان لودويگ هايبرگ (John Ludvig Heiberg) در سال ۱۹۰۶ اين دستنوشته را در كتابخانه يك كليسا در شهر استانبول پيدا كرد و متوجه شد كه در زير نوشته هاي مذهبي كتاب، نوشته هاي كم رنگ ديگري وجود دارد كه به رياضيات مربوط مي شوند. هايبرگ با استفاده از يك ذره بين هر آنچه را كه مي توانست، يادداشت كرد و تقريباً از دو سوم صفحات كتاب عكسبرداري كرد. پس از آن، كتاب مذكور به همراه ديگر دستنوشته هاي موجود در كتابخانه بر اثر نزاعي كه ميان ترك ها و يوناني ها در گرفت ناپديد شد، تا اينكه دوباره در سال ۱۹۷۰ در دست يك خانواده فرانسوي مشاهده شد. اين خانواده دستنوشته را در سال ۱۹۲۰ از استانبول خريده و ۵۰ سال نگه داشته بودند. هنگامي كه اين خانواده فرانسوي خواستند كه كتاب را به فروش برسانند با مشكل مواجه شدند. از يك طرف ابهاماتي وجود داشت مبني بر اينكه آيا خانواده مذكور صاحب قانوني دستنوشته هستند و از طرف ديگر كتاب بر اثر كپك زدگي وضع آشفته اي پيدا كرده بود و در آستانه تخريب كامل قرار داشت. سرانجام در سال ۱۹۸۸ يك ميلياردر گمنام اين كتاب را به مبلغ ۲ ميليون دلار خريد و آن را به موزه هنري والتر اهدا كرد. اين اثر هنوز هم در اين موزه قرار دارد. دكتر نتس درباره چگونگي خواندن نوشته هاي كتاب مي گويد: وضع كار به طرز باورنكردني غيرعادي بود. گروه كوچكي از دانش پژوهان شروع به بازسازي متن يوناني كرده بودند. كار اصلاً آسان نبود. با چشم غير مسلح هيچ چيزي مشاهده نمي شد. با استفاده از نور ماوراي بنفش آثار ضعيفي از يك نوشته قديمي پديدار شد. اما متن آشكار شده هم شامل متن رياضي بود و هم نوشته هاي مذهبي را در برداشت. همچنين بسياري از سطرها غيرقابل مشاهده بودند و بعضي از قسمت هاي چندين صفحه يا پاره شده بود يا بر اثر فرسودگي از ميان رفته بود.
سرانجام محققان به فكر استفاده از تصويربرداري كامپيوتري افتادند. محققاني از مؤسسه تكنولوژي روچستر، شركت بوئينگ و دانشگاه جان هاپكينز براي نوشتن برنامه اي كه بتواند نوشته هاي رياضي را از نوشته هاي مذهبي جدا كند، گردهم آمدند. در شروع كار توليد چنين نرم افزاري غيرممكن به نظر مي رسيد. به خصوص در نواحي پاره شده و لبه صفحات، مشكل بسيار بيشتر بود. دكتر نتس و دكتر ويلسون از دانشگاه آكسفورد براي بازسازي نوشته ها از هر ابزار ممكن مانند نور ماوراي بنفش، تصويرسازي كامپيوتري و عكس هايي كه دكتر هايبرگ از صفحات كتاب برداشته بود، استفاده كردند. حتي در بعضي موارد از حدس و گمان هم بهره جستند. اما در نهايت بينش و بصيرت و يا خوش شانسي دكتر نتس بود كه منجر به درك استوماكيون شد. چند ماه پيش هنگامي كه دكتر نتس شروع به رونويسي يكي از صفحات كرده بود نامه الكترونيكي جالبي دريافت كرد. مضمون نامه، مدلي از پازل استوماكيون بود كه از شيشه هاي آبي رنگي تهيه شده و از آنها عكس گرفته شده بود. اين مجموعه را يك تاجر بازنشسته طراحي كرده بود. دكتر نتس با نگاه كردن به مدل هاي ساخته شده دريافت كه شكل روي صفحه اي كه در حال رونويسي آن است، درست همان پازل استوماكيون است و از اينجا بود كه دريافت ارشميدس در پي دستيابي به چه چيزي بوده است. شكل به جا مانده از ارشميدس شامل ۱۴ تكه بود و كلمه بسيار زياد هم كنار آنها نوشته شده بود. دكتر هايبرگ اين كلمه را به اين صورت تفسير كرده بود كه اين ۱۴ تكه را مي توان به روش هاي زيادي كنار هم چيد اما با آزمايش هايي كه دكتر نتس انجام داد و تكه ها را كنار هم چيد رابطه جالبي را ميان آنها كشف كرد كه به نظر مي رسد همان منظور ارشميدس باشد. دكتر نتس مي گويد هدف ارشميدس از كنار هم چيدن اين قطعات به دست آوردن اشكال مختلف نبود، بلكه به دست آوردن شكل مربع بوده است.
اما آيا خود ارشميدس موفق به پيدا كردن تعداد راه حل ها شده است؟
دكتر نتس در پاسخ اين سئوال مي گويد: من مطمئن هستم كه ارشميدس اين مسئله راحل كرده است اما نخواسته كه جواب را در كنار آن بنويسد. اما عددي را كه به دست آورده بود درست بوده يا نه، معلوم نيست. درباره تعبيري كه در زبان يوناني براي واژه استوماكيون وجود دارد، در ميان رياضيدانان اتفاق نظر وجود ندارد. اما دكتر دياكونيس يك حدس مي زند: اين لغت از دل پيچه گرفته شده است كه اگر به آن دچار شويد چه ها كه نخواهيد كشيد