درس طبیعیات شفا - استاد حشمت پور
97/10/04
بسم الله الرحمن الرحیم
موضوع: توضیح جسم قابل حرارت و علت اصلی گرمای زمین و جو آن
فن الخامس: المعادن و الآثار العلویة
لكن الجسم القابل للحر، إذا أضاء سخن و كلما اشتدت الإناءة اشتد الحر. بحثمان در این بود که خورشید چگونه جوی را که مجاور زمین است گرم می کند؟ سه تا احتمال داده بودند که هر سه را رد کردیم. به چهارمین احتمال رسیدیم که آن را قبول کردیم. در احتمال چهارم گفتیم شعاع در جسمی که مقابل ضوء است تولید می شود. نه چنین است که شعاع به صورت جسم باشد و از خورشید جدا شود. بلکه وقتی ضوء خورشید به زمین که مقابل خورشید قرار گرفته است می تابد، در این زمینی که مقابل ضوء است، شعاع تولید می شود. دفعتا هم حادث می شود. به شرط اینکه بین ضوء و زمین که مقابل ضوء است جسم شفاف فاصله شود که مانع وصل ضوء به این جسم مقابل نباشد. با بیانی که جلسه ی قبل گفته شد و الآن تکرار شد، زمین روشن می شود ولی بحث ما در روشن شدن زمین نبود. بحث ما در گرم شدن زمین بود. یا بحث ما در گرم شدن جو مجاور زمین بود. این توضیحاتی که دادیم فقط ثابت کرد که زمین روشن می شود. حالا می خواهیم ادامه بدهیم بحث را که این جسمی که مقابل ضوء قرار می گیرد، بر اثر تابش ضوء گرم هم می شود و ضوء هرچه شدیدتر باشد گرما شدیدتر است. پس مطلوب ما اثبات گرمای زمین یا گرمای جو مجاور زمین بود و ما الآن این مطلوب را اثبات کردیم. چون قرار شد ضوء منشاء گرما بشود و قرار شد هر چی ضوء قوی تر باشد گرما شدیدتر باشد، دوتا مطلب را نتیجه می گیریم از همین بیانی که کردیم که ضوء منشاء گرما است و ازدیاد ضوء منشاء اشتداد گرما است. این دوتا مطلب را وقتی کنار هم می گذاریم دو مطلب نتیچه گرفته می شود. که البته می توان گفت مطلب دوم به نحوی استدلال بر مطلب اول است. مطلب اول این است که در تابستان زمین گرم تر می شود و در زمستان سردتر می شود. گرمای بیشتر تابستان به خاطر این نیست که خورشید به زمین نزدیک می شود. اتفاقا در تابستان کره ی شمالی خورشید از زمین دور است. چون در حال اوج است. پس علت گرم تر شدن زمین در تابستان نزدیکی خورشید نیست. بلکه هم سمت بودن نیم کره ی شمالی با خورشید است. یعنی خورشید تقریبا مستقیم رو نیم کره می تابد. خیلی مایل نیست. بعضی قسمت ها را مایل می تابد ولی خیلی مایل نیست. هم سمت بودنش گرم می کند. خب این مطلب اول است که چون هم سمت است و نور بیشتری به زمین می دهد پس گرمای بیشتری بر زمین تولید می کند. توجیه گرمای بیشتر تابستان اضائه ی بیشتر خورشید است نه نزدیک بودن خورشید. وارد مطلب دوم می شوند که مطلب دوم کانه دلیلی است بر مطلب اول. این طور می گویند. می گویند وقتی نوری می تابد حالا یا به صورت مخروط یا به صورت استوانه، وسط این نور سهم مخروط یا سهم استوانه است. در کتاب مرایا و مناظر ثابت شده که سهم مخروط نوری یا استوانه ی نوری، نورش قوی تر است. اگر نور قوی تر است به بیانی که ما الآن گفتیم باید حرارت هم قوی تر باشد. پس حرارتی که سهم اون نور تولید می کند، بیش از حرارتی است که بقیه ی اطراف اون سهم تولید می کنند. این دلیل است برای آن مدعای اول. مدعای اول می گفت که خورشید در تابستان تقریبا مستقیم می تابد. کلمه ی تقریبا را به کار می برند. تقریبا مستقیم می تابد روی نیم کره ی شمالی نه مایل. چون مستقیم می تابد گویا که سهمش را می فرستد تو زمین. همان سهمی که تو مخروط یا استوانه است را می فرستد تو نیم کره ی شمالی. این هم با تقریبا و کانه بیان می کند. کانه سهم را می فرستد تو زمین و اضائه ی آن قسمت بیشتر می شود و قهرا حرارتش هم بیشتر می شود. پس در مطلب اول ایشان می گوید چون خورشید هم سمت با زمین یعنی نیم کره ی شمالی می شود نور بیشتری به نیم کره ی شمالی و درنتیجه حرارت بیشتری می دهد. در مطلب دوم می گوید قسمت سهم این نور که حالا به صورت مخروط تابیده یا به صورت استوانه تابیده، قسمت سهمش نورانی تر است و قهرا ایجاد حرارت بیشتری می کند. این دوتا مطلب را که کنار هم بگذاریم این طوری می شود، خورشید در تابستان کانه سهمش را، سهم نورش را بر نیم کره ی شمالی وارد می کند که سهم نور اضائه ی بیشتر دارد. چرا سهم نورش را وارد می کند؟ زیرا که مسامته دارد با زمین. چون هم سمت زمین است پس نورش را مایل به نیم کره ی شمالی نمی دهد. کانه عمودی می دهد. کانه سهمش را دارد می فرستد رو نیم کره ی شمالی. پس نیم کره ی شمالی روشن تر و در نتیجه گرم تر است. سهم مخروط و استوانه هم که می دانیم چی هست. آن خطی که از راس مخروط بر وسط قائده ی مخروط وارد می شود، بهش می گویند سهم. یا در استوانه از وسط قائده ی بالا خطی که عمود می شود بر وسط قائده ی پایین می شود سهم. و ممکن هم هست که بگویید از پایین عمود می شود بر بالا یعنی از وسط قائده ی مخروط می رود به راس مخروط که ابن سینا هم همین را می گوید. برعکس می گوید یعنی از پایین می رود به بالا. سهم یک خط فرضی است. یعنی این طور نیست کهبه صورت یک خط شما در مخروط بتوانید این خط را ببینیم. شما آن را فرض می کنید. اگر جسم ما کره بود، خطی از قطب بالا به قطب پایین وصل می شد و کره دور آن خط می چرخید، آن خط را بهش محور می گفتند.حالا این سهم هم کالمحور است. خود ابن سینا نمی گوید سهم است می گوید کالسهم است. چون سهم آنی است که مخروط یا استوانه دورش می چرخد. این نورها دور آن خط فرضی نمی چرخند لذا کالسهم است. حالا شاید هم کاف کالسهم را که می آورد به خاطر این است که بالاخره نور به منزله ی مخروط یا استوانه است و خط وسط به منزله ی سهم یا محور است. شاید هم چون کاملا مستقیم نیست می گوید کالسهم. در سهم و محور شرط نمی چرخد مخروط بچرخد. ولی در محور این طور تعریف می کنند، خط فرضی که کره دورش می چرخد. در بیان می گویند ولی چرخش کره واجب نیست. چون این خورشید درواقع یک مقدار مایل است نمی توان گفت آن خطی که می فرستد سهم است. خطی که می فرستد کالسهم است. این بحث تمام شد. خورشید درحالی که تابستان نیم کره ی شمالی دارد واقع می شود، اوجی است یعنی فاصله اش با زمین زیاد است، ولی چون رو به روی مسامت است یعنی رو به روی نیم کره ی شمالی است کانه مستقیم دارد بر این نیم کره ی شمالی می تابد. مسافتش دور است اما دارای مسامته است. یعنی هم سمت با زمین است. رو به روی زمین است. تقریبا کانه عمود بر زمین دارد می تابد، اگرچه مایل است ولی این میلش خیلی زیاد نیست. وقتی که نیم کره ی شمالی زمستان است، خورشید می رود نیم کره ی جنوبی و با آن مسامت می شود. در آن هنگام در حال حضیض است یعنی فاصله اش با زمین کم می شود اما نورش نسبت به نیم کره ی شمالی خیلی مایل است. نسبت به نیم کره ی جنوبی خیلی مایل نیست. بالاخره دارد هم سمت نیم کره ی جنوبی می تابد اما نسبت به نیم کره ی شمالی نورش خیلی مایل است، لذا مسامته با نیم کره ی شمالی ندارد. پس در زمستان نیم کره ی شمالی، خورشید مسامته ندارد اگرچه به خاطراینکه در حال حضیض است مسافتش نزدیک است. برخلاف تابستان که اگرچه در حال اوج است و از زمین فاصله ی زیاد دارد اما چون مسامته با زمین دارد زمین را نورانی تر و گرم تر می کند. پس آنچه عامل نورانی تر شدن زمین و به تبع گرم تر شدن زمین است مسامته است نه قرب مسافت. لذا ایشان در بعضی از عباراتش اشاره می کند و می گوید گرمای حاصل از مسامته. الآن ثابت کرد که مسامته تولید گرما می کند. بعدا هم بیان می کند گرمای حاصل از مسامته، که گرمای حاصل از مسامته در قسمت سهم بیشتر می شود. اینا مطالبی است که حالا بعدا می خوانیم. من مفردات را دارم توضیح می دهم. گاهی هم مرکب را یعنی تمام حرف هایی که مفردات در ان دخالت دارند جمع می کنم و توضیح می دهم.متن خوانی:لكن الجسم القابل للحر، إذا أضاء سخن و كلما اشتدت الإناءة اشتد الحر. مراد از جسمی که قابل حر است زمین است که قابل حر است یک، مقابل ضوء است دو. و به خاطر اینکه مقابل ضوء است گرم می شود. الان ضوء را مطرح نکرد. جسمی که قبول حرارت می کند. اذا اضاء سخن، اگر ضوء بر آن وارد شود گرم می شود. جسم وقتی مقابل خورشید قرار می گیرد ضوء بر آن وارد می شود. در آخر بحث جلسه ی قبل گفتیم که مقابل قرار گرفتن با ضوء باعث می شود ضوء تاثیر کند و گرما حاصل شود. جسم زمین هم که قابل پذیرش گرما است و وقتی ضوء برش وارد می شود آن تاثیر ضوء که گرمی است زمین را گرم می کند. جسم قابل للحر، جسمی است که حرارت را پذیرفته به خاطر اینکه توانسته ضوء را منعکس کند. یعنی توانسته شعاع را بپذیرد. شعاع که ضوء است آمده و آن را حار کرده. شعاع در هوا می آید اما در هوا شعاع حادث نمی شود. شعاع گفت قرار شد از خورشید نیاید. جسمی نیست که از خورشید ادامه پیدا کند و به هوا بیاید. جسمی است که در جسم مقابل یعنی در زمین حادث می شود. دفعتا هم حادث می شود. این طور نیست که تدریجا حادث شود و بعد هم هوا را تدریجا روشن کند. ضوء از هوا رد می شود و هوا روشن می شود بر اثر خود ضوء. اما شعاع در هوا نیست. شعاع در زمین است. اگر مقدارش منعکس شود به هوا. و قرار شد که ضوء گرم کننده باشد اما هوا بر اثر ضوء گرم نمی شود. هوا بعد از اینکه زمین گرم شد، گرمای زمین وارد هوا می شود و هوا گرم می شود. پس جسم شفاف قابل حر نیست. یعنی اینگونه نیست که ضوء برای آن حرارت تولید کند. بلکه جسم قابل حر زمین است و همین زمین است که باعث می شود جو مقابلش گرم شود. کانه گرمای زمین به صورت بخار می رود داخل هوا می شود و هوا را گرم می کند. والا خود هوا اگر این بازگشت حرارت از زمین نباشد خود هوا سرد است. به همین جهت طبقه ی دوم هوا را گفتیم طبقه ی زمهریریه است. یعنی کاملا سرد است با اینکه ضوء خورشید از اینجا عبور می کند ولی نمی تواند آنجا را گرم کند. وقتی ضوء می آید تو هوای مجاور و به جسم قابل حرارت یعنی زمین برخورد می کند آن را گرم می کند و زمین باعث می شود طبقه ی اول هوا گرم شود. زمین نمی تواند گرمایش را تا طبقه ی دوم هوا ببرد بنابراین طبقه ی دوم همچنان زمهریریه باقی می ماند با اینکه ضوء از آن رد شده زیرا هوا قابل حر نیست برخلاف زمین.پس قابل حر یعنی جسم کثیفی که ضوء را می گیرد و تبدیلش می کند به حرارت. قابل حرارت است به این معنا که حرارت اگر از زمین برود توی هوا هست. حالا هوا قبول کرده حرارت را یا همان حرارت زمین در هوا مخلوط شده؟ هر دو احتمال دارد. بگویید هوا حرارت را قبول کرده و متکیف شده به کیفیت حرارت یا نه بگویید خود زمین حرارتش را مقل بخار فرستاده توی هوا و الان گرماهایی که توی هوا است هوا را گرم کرده والا خود هوا گرم نشده است. رطوبت را نمی گویم. مثال می زنم به بخار. همان طور که بخار بالا می رود حرارت هم بالا می رود.سوال: حرارت اگر نتواند قائم به هوا بشود چون حرارت کیف است و عرض است بی موضوع می شود. یا باید قائم به زمین باشد یا قائم به هوا باشد؟
جواب: اگر کسی بگوید این حرارت کیف است و تا چند کیلومتر هوا هم موضوعش زمین است. موضوعش زمین است. لازم نیست که حرارت فقط برای خود زمین باشد.
سوال: پس چیزی از زمین بالا نمی رود هوا به خاطر مجاورت با زمین گرم می شود؟
جواب: اگر این را بگویید که هوا بر اثر این حرارتی که مال زمین است گرم می شود، آنوقت ما می گوییم پس هوا قابل حر است منتها اینجور حر. اما قابل حری که از طریض ضوء حاضل شود نیست. ضوء به هوا برخورد نمی کند که ان را گرم کند بلکه از آن عبور می کند. اما اگر حرارت مال زمین باشد، نه اینکه هوا را متکیف کند، حرارت مال زمین باشد و ما تو حرارت زمین احساس می کنیم هوا گرم است، اگر این باشد لزومی ندارد که بگوییم هوا حرارت را قبول کرد. هوا اصلا حرارت را قبول نمی کند. چه حرارت تولید شده از ضوء چه حرارت تولید شده از زمین. شما حرارت تولیید شده از زمین را احساس می کنید نه هوا. این ها محتملات است. باید تجربه کرد که کدام است. امروزه می گویند هوا گرم می شود. لزومی هم ندارد که از زمین گرما برود. خود هوا بر اثر ضوئی که در آن وارد می شود گرم می شود. نه ضوء، امروزه می گوید خورشید گرم است و گرمایش را هم در هوا می فرستد هم زمین. اما دیروز بحث هایی که مطرح می شد خیلی همه چیز برایشان روشن نبود. این احتمالاتی که من می گویم هست. این احتمال هم هست که هوا گرما را بپذیرد منتها گرمای حاصل از زمین را نه گرمای حاصل از ضوء را. ممکن هم هست اصلا گرما را نپذیرد و این گرما مال زمین باشد و ما چون در جو زندگی می کنیم فکر کنیم هوا گرم شده است. حرارت اینچنین به موضع قائم می شود نه یعنی خود زمین حار است. خود زمین حار شده اما هوا هم یعنیقسمت های بالای ان هم حرارت رفته. البته اینها احتمالات ما است که درباره ی هوا شناخت کامل را نداریم والا هوا هم سرد می شود هم گرم می شود. نورانی هم می شود. ایشان یک مطلبی هم دارد که هوا خودش حار رطب است و احتیاجی ندارد که خورشید به آن بتابد. اما حرارت بیشتر را بخواهد بگیرد احتمالا بتواند چون حار است. حار است به لحاظ کیف خودش. از بیرون اگر بخواهد بر آن حرارت داده شود قهرا می تواند بگیرد اما حرارتی که از ضوء حاصل نشده است. والا قابل حرارت است همان طور که قابل برودت است. همان طور که در اصل اصلا جسمی است حار پس معلوم می شود حرارت را قبول می کند. اما اینجا جسم قابل حر یعنی جسمی که حرارت را قبول کند که ضوء بتواند در آنجا تبدیل به حرارت شود. جسمی که قابل حرارت است مثلا بعضی از جسم ها ممکن است حرارت را قبول نکنند. این جسم با ضوئ هم حرارت پیدا نمی کند. جسم قابل حر معنای ظاهری خودش را دارد یعنی جسمی که بتوانید گرمش کنید حالا چه هوا باشد چه زمین که زمین بهتر است. لکن جسمی که قابل حر است اذا اضاء سخن وقتی که نورانی شود گرم می شود. هر چه قدر که اضائه شدیدشود حرارت هم شدید می شود. در عبارت بعدی دو مطلب آمده که ما دومی را به منزله ی دلیل برای اولی گرفتیم می توانید هر دو را هم مستقل در نظر بگیرید.
