وقتی یک شتاب دهنده ذرات به کشف آثار گمشده ارشمیدس یاری کرد - بانو هما

دستاوردهای او چنان گسترده و عمیق بودند که قرن ها بعد، اسحاق نیوتون او را یکی از بزرگ ترین پایه گذاران علم مدرن دانست. از پیچ ارشمیدس، که برای قرن ها در آبیاری کشاورزی به کار می رفت و اکنون در فراوری انرژی نیز استفاده می گردد، تا اصل ارشمیدس، که در دانش شناوری به کار می رود، او تأثیری بی بدیل بر درک بشر از قوانین طبیعی داشت.

ارشمیدس حتی مفهوم بی نهایت را آنالیز کرد و مقدمات استفاده از سری های نامحدود (Infinite Series) را فراهم کرد؛ مفهومی که بعدها راه را برای توسعه حساب دیفرانسیل و انتگرال هموار کرد. او بعلاوه از اصول مکانیکی برای حل مسائل پیچیده ریاضی بهره گرفت، که این روش ها در آثار او با نام روش قضایای مکانیکی (The Method of Mechanical Theorems) به جا مانده اند.

اما با تمام این دستاوردها، بخش عمده ای از آثار او در طول قرون مفقود شد و تنها تعداد انگشت شماری نسخه از آن ها به شکل کپی های قدیمی به جای مانده اند. یکی از این نسخه ها، به نام کدکس سی (Codex C)، داستانی شگفت انگیز و پیچیده دارد که کشف آن به یکی از مجذوب کننده ترین ماجراهای علمی تبدیل شده است.

یک اشتباه تاریخی؛ نابودی آثار ارشمیدس

در سال 1229 میلادی، یک راهب در صومعه سنت ساباس (St. Sabas) در نزدیکی اورشلیم، برای نوشتن کتاب دعایی به نام یوخولوجیون (Euchologion)، با کمبود پارچمنت (Parchment) یا پوست نوشته روبه رو شد. پوست نوشته در آن موقع بسیار گران بها بود، پس مجبور شد از پوست نوشته ای قدیمی استفاده کند که متاسفانه همان دست نوشته های حاوی آثار ریاضی ارشمیدس بود. راهب متن ها را با تکنیکی به نام پالیمپست (Palimpsesting) پاک کرد و بر روی آن کتاب دعایی جدیدی نوشت!

این اقدام، که در زمان خود بسیار رایج بود، عملاً یکی از گران بهاترین متون علمی دنیا باستان را نابود کرد. کدکس سی، که شامل چندین اثر یگانه از ارشمیدس بود، برای قرن ها به صورت یک کتاب دعا باقی ماند و هیچ کس از ارزش تاریخی پنهان در آن مطلع نبود.

کشف دوباره کدکس؛ جرقه ای برای احیای تاریخ

این کتاب در سال 1906 به وسیله یوهان لودویگ هایبرگ (Johan Ludvig Heiberg)، استاد تاریخ ریاضیات از دانشگاه کپنهاگ، مورد آنالیز نهاده شد. او متوجه شد که خطوطی کم رنگ در زیر متن دعایی وجود دارند که به وضوح متعلق به دست نوشته های ارشمیدس هستند. اما محدودیت های فناوری آن موقع اجازه آنالیز عمیق تر را نمی داد.

پس از چندین دهه، این نسخه خطی در سال 1998 در حراجی کریستی (Christies) در نیویورک به فروش رفت. خریدار ناشناس، که بعدها به آقای بی (Mr. B) معروف شد، نسخه را به یک موزه امانت داد و پروژه ای بین المللی با نام پروژه پالیمپست ارشمیدس (Archimedes Palimpsest Project) شروع شد.

شتاب دهنده ذرات؛ کلیدی برای رمزگشایی اسرار

یکی از شگفت انگیزترین مراحل این پروژه زمانی شروع شد که اووه برگمان (Uwe Bergmann)، فیزیک دان آلمانی، پیشنهادی مبتکرانه ارائه داد. او متوجه شد که جوهر استفاده شده در دست نوشته های ارشمیدس حاوی آهن است. برگمان ایده استفاده از شتاب دهنده ذرات (Particle Accelerator) و فناوری پرتوی ایکس سینکروترون (X-ray Synchrotron) را مطرح نمود.

با این روش، صفحات کتاب تحت پرتوهای ایکس با شدت بالا نهاده شدند و جوهر آهنی دست نوشته ها به شکل فلورسانس ظاهر شد. این فناوری، متون اصلی را که قرن ها پنهان مانده بودند، آشکار ساخت.

کشف شگفت انگیز؛ بازگشت آثار به دنیای مدرن

نتایج این تحقیقات حیرت انگیز بود. در میان متون آشکارشده، نسخه یونانی اثر اجسام شناور (On Floating Bodies) کشف شد که نخستین اثر علمی درباره هیدرواستاتیک است. بعلاوه متن کامل روش قضایای مکانیکی، که نشان می داد ارشمیدس با مفهوم بی نهایت سر و کار داشته، بازیابی شد. یکی دیگر از آثار کشف شده، استوماخیون (Stomachion)، یک معمای ریاضی شبیه به تانگرام (Tangram) بود که پژوهشگران تا سال 2003 معنای دقیق آن را درک نکردند.

این یافته ها نه تنها دانش ما را از ارشمیدس و دوران او توسعه داد، بلکه نشان داد چگونه فناوری مدرن می تواند به احیای دانش از دست رفته یاری کند.

میراث ارشمیدس؛ هدیه ای از گذشته

آنچه این داستان را جالب تر می نماید، نقش غیرمنتظره راهبی است که در قرن 13 میلادی این آثار را در کتاب دعایی جای داد. شاید اول متن از خواندن کار این راهب دلزده شده باشید اما جالب است که به گفته ویل نوئل (Will Noel)، مسئول پروژه، اگر این دست نوشته ها در قالب یک کتاب مقدس مسیحی قرار نمی گرفتند، احتمالاً برای همواره از بین می رفتند. یعنی کل اثر جایی محفوظ نمی ماند.

این ماجرا نه تنها یادآور قدرت ارشمیدس در شکل دهی علم است، بلکه نشان دهنده تعامل خلاقانه فناوری مدرن و تاریخ باستان برای بازسازی دانش گمشده است.