ما علاقة وكالة ناسا بالثورة الفرنسية؟

ما هي علاقة الثورة الفرنسية بحادثة تحطم مركبة مدارية على سطح المريخ كلّفت ناسا 125 مليون دولار؟

342- وكالة ناسا والثورة الفرنسية
---------------------
ما علاقة الثورة الفرنسية بحادثة تحطم مركبة مدارية على سطح المريخ كلّفت ناسا 125 مليون دولار؟

أكمل قراءة المقال لتعرف :)

لوصف الظواهر الطبيعية، ينبغي علينا إجراء قياسات لمختلف عناصر الطبيعة بحيث يكون كل قياس منها مرتبطا بكمية فيزيائية (Physical quantity / Grandeur physique). كالطول مثلا.

يُعبَّر عن قوانين الفيزياء بعلاقات رياضية بين هذه الكميات الفيزيائية. ففي الميكانيكا مثلا، الكميات الفيزيائية الأساسية الثلاث هي الطول، الكتلة، والزمن. ويمكن التعبير عن جميع الكميات الفيزيائية الأخرى في الميكانيكا بدلالة هذه الثلاث.

هناك افتراضان أساسيان خلف تبنّينا الطريقة العلمية أسلوبا لفهم الطبيعة، دونهما ستكون الملاحظة العلمية عديمة الفائدة، لأنه لن يمكن تعميم النتائج للتنبؤ بالأنماط الأساسية للسلوك:
أ- الافتراض الأول: أن النتائج العلمية #قابلة_للاستعادة، أي أن نفس الظروف تعطي دائما نفس النتائج العلمية في نفس التجربة بصرف النظر عن الذي يقوم بإجرائها.
ب- الافتراض الثاني: أن الطبيعة خاضعة لمبدأ #السببية، أي أن العلاقات الارتباطية بين السبب والنتيجة تحدد ما يحدث نتيجة لظروف أو شروط ابتدائية معينة.

إذا أردنا أن نُبلِغ شخصًا نتائجَ قياسٍ وهو يرغب في إعادته، فلا بد من تحديد #معيار دقيق وثابت. وحرصا على قابلية الاستعادة، يجب أن تعطي معايير القياس المستخدمة من طرف أشخاص مختلفين في أماكن مختلفة عبر الكون نفس النتيجة. فضلا عن هذا، يجب أن لا تتغير المعايير المستخدمة في القياسات بمرور الوقت وأن تبقى ثابتة. ومهما كان المعيار المُختار فلا بد أن يكون الوصول إليه مُيَسّرا، وأن تكون له خاصية يمكن قياسها بشكل موثوق.

سيكون حديثُ زائرٍ من كوكب آخر عن طول يبلغ 8 "غليتشات - glitches" عديم المعنى إذا لم نكن نعلم معنى الوحدة "غليتش - glitch". في المقابل، إذا أبلغَنا شخص - يعرف نظام القياس الذي نستعمله - أن ارتفاع حائط متران (2m)، وقد حددنا أن معيار الطول هو المتر، فإننا سندرك أن ارتفاع هذا الحائط هو ضِعْفُ وحدة الطول الأساسية.

في الواقع، حادثة الاصطدام التي كلّفت ناسا 125 مليون دولار كانت نتيجة خطأ في التحويل بين نظامين للقياس: نظام وحدات القياس العُرفية الأمريكية ونظام الوحدات الدولي، لكن ما علاقة الثورة الفرنسية بهذا؟!

عبر التاريخ الإنساني استخدم الناس عدة وحدات للقياس تختلف من مكان إلى آخر، كطول الذراع أو كتلة نوع من الحبوب، مما جعل القياسات غير دقيقة. إضافة إلى أن كل منطقة استخدمت نظام أرقام مختلفا.

مع دخول نظام الأرقام العربية لأوروبا وهو نظام عشري تم الاستغناء عن الأنظمة الأخرى، لكن محاولات العلماء مثل جون ويلكنز (John Wilkins) لتقديم نظام قياس عشري معياري باءت بالفشل، فمع وجود ربع مليون وحدة قياس مختلفة في فرنسا وحدها كان أي تغيير في نظام القياس يستلزم وقوع اضطرابات عظيمة. وفي 1789 وقعت هذه الاضطرابات وقامت الثورة الفرنسية.

لم يكتف قادة الثورة الفرنسية بإسقاط النظام الملكي فحسب، بل سعوا لتغيير المجتمع بشكل جذري. وما أن تولت الحكومة الجديدة السلطة حتى اجتمعت الأكاديمية الفرنسية للعلوم (Académie des sciences) لتعديل نظام القياسات، فتم استبدال الوحدات القديمة القائمة على السلطات التعسفية، أو التقاليد المحلية، بالعلاقات الرياضية والقوانين الطبيعية، ما جعل هذا النظام الجديد "صالحا لكل الناس، في كل الأزمنة" حسب الماركيز دي كوندورسيه (Marquis de Condorcet).

رغم أن تبني هذا النظام الجديد لم يكن بالأمر الهيّن إلا أن عدة دول في أوروبا قد انتقلت إليه. وقد تأخرت بريطانيا مقارنة بباقي الدول في الانتقال إلى هذا النظام الجديد، وعندما فعلت هذا كانت مستعمراتها في أمريكا قد استقلّت عنها، وهي ما أصبح بعد ذلك الولايات المتحدة الأمريكية فبقي النظام المستخدم فيها هو نفسه النظام القديم لبريطانيا والذي طُوِّر بعد ذلك ليعطي نظام وحدات القياس العُرفية الأمريكية (U.S. customary units / Unités de mesure américaines).

سنة 1875 وقّعت عدة دول اتفاقية المتر (Metre Convention / Convention du mètre) بباريس، والتي نتج عنها إنشاء المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (International Bureau of Weights and Measures / Bureau International des Poids et Mesures) المعروف اختصارا بـBIPM وهو منظمة حكومية دولية يشرف عليها المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (General Conference on Weights and Measures / Conférence Générale des Poids et Mesures) المعروف اختصارا بـCGPM وذلك عن طريق اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (International Committee for Weights and Measures / Comité International des Poids et Mesures) المعروفة اختصارا بـCIPM.

في البداية، كانت اتفاقية المتر تتعلق بوحدتي الكتلة والطول فقط، ولكن في عام 1921، في الاجتماع السادس للمؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) ، تمت مراجعتها وتم تمديد نطاق ومسؤوليات المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM) إلى حقول أخرى في الفيزياء.

سنة 1960، أنشأت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) في الاجتماع الحادي عشر للمؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) مجموعة معايير للكميات الأساسية للعلم. تسمى نظام الوحدات الدولي (International System of Units / Système International d'Unités) أو باختصار SI. حيث الوحدات الأساسية للطول، الكتلة، والزمن على التوالي هي المتر (m)، الكيلوغرام (kg)، والثانية (s)، مع إضافة الوحدات التالية: الكلفن (K) لدرجة الحرارة، الأمبير (A) للتيار الكهربائي، الشمعة أو القنديلة (cd) للكثافة الضوئية، والمول (mol) لكمية المادة.

لماذا نحتاج نظام قياس موحدا في حياتنا اليومية؟

واحد من الأسباب هو تأمين التبادلات التجارية الدولية، فإذا أردنا شراء سلع من الصين أو البرازيل أو أي مكان في العالم، فعلينا أن نتأكد من استخدامنا نفس معايير القياس، خاصة إذا كانت الكميات كبيرة جدا، إذ أن أي تغيير بسيط في معيار الكتلة مثلا ستكون له نتائج ضخمة.
ليس هذا فحسب، فضمان الجودة مبني على نظام القياس أيضا، فمثلا يخضع استخدام المواد الحافظة في الأطعمة لمعايير صحية، إذا كانت الكمية المستخدمة أكبر من الحد الأعلى المسموح به يكون المنتج مضرا بالصحة وقد يؤدي إلى تسممات أو أمراض، تتطلب مقارنة الكمية المستخدمة مع الحد الأعلى المسموح به وجود نظام قياس موحد.

لكن لماذا يبلغ طول المتر مترا؟! ولماذا كتلة الكيلوغرام هي كيلوغرام؟! ولماذا تدوم الثانية مدة ثانية واحدة؟!

سنتعرف على هذا في مقالات لاحقة، فانتظرونا :)

إعداد: زكرياء لوطفي.

#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع

المراجع:
▪فريدريك ج. بوش ودافيد أ. جيرد، أساسيات الفيزياء، ترجمة: سعيد الجزيري ومحمد أمين سليمان، الدار الدولية للاستثمارات الثقافية، مصر، الطبعة العربية الأولى.
▪Raymond A. Serway, and John W. Jewett. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. Ninth edition.
▪What is the International System of Units and why do we need it? - DR. Joachim Ullrich.
▪Why the metric system matters - Matt Anticole.