زمین شناسی و کانی شناسی در فلسفه طبیعی ابن سینا

پس از بحث درباره علم جو شیخ الرئیس توجه خود را به تحولاتی که در کره زمین رخ می دهد معطوف ساخته است و این همان علمی است که در قدیم آن را معرفة الارض و امروزه زمین شناسی می نامند. در این رشته بیش از شعب دیگر علوم جنبه مشاهده و تجربه علمی ابن سینا آشکار می شود. نه تنها شیخ مشاهدات ممتد و دقیقی درباره چگونگی پیدایش رسوبات رودخانه ها و ساختمان کوهها و بقایای نباتات و حیوانات ادوار قدیم در احجار انجام داد، بلکه سنگهای شهابی را نیز تجزیه کرد و مواد آنها را با مواد معدنی زمین مقایسه کرد.

روش مطالعه زمین شناسی در طبیعیات شفا
فن پنجم طبیعیات شفا که کاملترین بحث درباره زمین شناسی را در دوران قدیم در بردارد قرنها در مغرب زمین به عنوان یکی از آثار ارسطو شناخته شده بود که تحقیق درباره موالید سه گانه را به پایان می رسانید. لکن در واقع ارسطو و شاگردش ثاوفرسطس هیچ گاه این تحقیق را تکمیل نکردند و فقط در کتاب شفاست که دوره حیوان شناسی و نبات شناسی و زمین شناسی (و معدن شناسی) کامل شده است. در بحث از زمین شناسی شیخ روش ارسطو را در حیوان شناسی اتخاذ کرده و به مشاهده دقیق طبیعت پرداخته است البته در دامنه جهان بینی کلی قدیم که مبنی بر هدف بینی در طبیعت بود. در کتاب شفا شیخ مستقیما به طبیعت متوسل شده و از آن استفسار کرده است لکن سؤالاتی را که پیش آورده از نظرگاه کلی خود مطرح ساخته است.

نظر شیخ در پیدایش سنگ ها
شیخ بیانی برای پیدایش احجار آورده است که کاملا همان نظریه زمین شناسان معاصر درباره پیدایش سنگهای رسوبی است، چنانکه می نویسد: «سنگ معمولا از دو راه تکوین می یابد: یا از طریق تفخیر (یعنی سخت شدن ماسه و گل) و یا بوسیله جمود (آبها)». شیخ تجربه خود را در دوران کودکی نقل می کند و می نویسد که کنار رودخانه جیحون نشسته و استحجار تدریجی رسوبات و مبدل شدن آنها را به سنگ مشاهده می کرد. درباره جمود احجار از آب که به نظر او در اثر قوه خاصی است که در این وضع وجود دارد چنین می نگارد: «پس ما می دانیم که در این زمین (که مستحجر می شود) قوه معدنیه مجمده وجود دارد که آنچه را که سیال است منجمد می سازد... بالجمله چنانکه می دانی طبیعت آب این است که به زمین استحاله یابد هنگامی که قوه ارضیه غلبه کند؛ و نیز می دانی طبیعت زمین است که در هنگام غلبه قوه مائیه به آب مبدل می شود».

نحوه پیدایش کوه ها
سنگهای بزرگتر از دو طریق بوجود می آید: یا در اثر پیدایش حرارت شدیدی که بر روی مقدار زیادی ماسه و گل دفعتا اثر کرده و آن را مبدل به سنگ می کند و یا در اثر تغییر تدریجی گل به سنگ که در طی مدت طویلی انجام می گیرد. چون سختی احجار متفاوت است با مرور زمان آب و باد قسمتهای مختلف سنگها را به درجات متفاوتی می ساید و به این نحو باعث پستی و بلندی در سطح زمین شده، کوه و دشت و تپه و ماهور ایجاد می کند: «کوهها به وسیله یکی از اسباب پیدایش سنگها تکوین یافته است و اغلب تکوین آن از طین لزج است که در طول زمان که مدت آن ضبط نشده است خشک شده است. چنین بنظر می رسد که این زمین معمور در ایام گذشته غیرمعمور بود و بلکه تحت دریاها غرق شده بود. سپس بتدریج در طی مدتی که تاریخ حدود آن را حفظ نکرده است منکشف شد (یعنی از آب بیرون آمد) و استحجار یافت. و یا ممکن است زیر آب به علت حرارت زیاد که زیر دریا محبوس است مستحجر شد. از این دو امکان آنچه احتمالش بیشتر است این است که تکوین کوهها پس از بیرون آمدن زمین از آب انجام گرفت و شرط طین آن که به مستحجر شدن آن کمک کرد لزج بودن طین بود».
شیخ الرئیس همچنان که پیدایش کوهها را در اثر زمین لرزه که سنگهای سطح زمین را در هم شکسته و از هم پراکنده می کند می داند. به عقیده او این زمین لرزه ها در نتیجه بخاراتی است که در درون زمین محبوس شده و طریقی برای خروج بجز انفجار و ایجاد زمین لرزه ندارد.

نظر شیخ در خصوص فسیل ها
عقیده شیخ به اینکه روزی قاره های فعلی زمین زیر آب قرار داشته است درک علت وجود بقایای حیوانات و نباتات و یا فوسیل را در احجار آسان می سازد. او تحجر حیوانات و نباتات را صحیح دانسته و می نویسد: «سبب آن شدت قوه معدنیه و محجره است که در بعضی نقاط سنگی پیدا می شود و یا دفعتا در مواقع زلزله از زمین منفصل می شود». فوسیلهائی که در کوهها یافت می شود به نظر بوعلی در اثر یک طغیان آب وجود نیامده بلکه نتیجه یک سلسله طغیانها بوده است که در مدت طویلی کوهها را به وضع فعلی درآورده است. لکن شیخ معترف است که خود نمی تواند بین طغیانهای گوناگون آب که هر یک آثار خود را بر احجار جبال عالم باقی گذاشته است امتیاز قائل شود و آنها را از هم تشخیص دهد.

نحوه تکوین معدنیات
هرگاه عناصر اربعه به نحوی امتزاج یابد که تا حدی صفا و کمال و اعتدال در آن پدید آید، روح عقدیه که دارای نیروی حفظ صورت و هیأت است به آن امتزاج دمیده می شود و از این ازدواج ادنی مولود طبیعت که عالم معادن و جمادات است بوجود می آید. شیخ نظریه ارسطو را درباره ترکیب معادن از ابخره و دودها یا متصاعدات پذیرفته و معتقد است که از بخارها و دودهائی که در درون زمین زندانی شده است معدنیات تکوین می یابد. هر شیء معدنی دارای مقداری مشخص از بخار یا دود و مقدار معین از طبایع اربعه است. در اشیائی مانند نوشادر و گوگرد دود غلبه دارد و در یاقوت و بلور بخار (طبیعیات دانشنامه علائی، ص 76-73 و عیون الحکمه، ص 35-34). سنگهای قیمتی نیز از بخارها و دودها تحت نفوذ کواکب تکوین یافته است و برخی دارای کیفیات و خصائص عجیب و غریب می شود که نتیجه نفوذ خاص فلکی است که در آن موجود است.

اقسام معدنیات
شیخ معدنیات را به چهار گروه تقسیم کرده است: احجار و ذایبات (یعنی اشیا ذوب شدنی) و کباریت و املاح. امتیاز بین آنها بستگی به امتیاز بین موادی دارد که هر یک از آن ترکیب یافته است، مثلا «ماده اجسام قابل انعطاف جوهری است مائی که با چنان شدتی با جوهر ارضی اختلاط یافته است که جدا کردن آنها از یکدیگر ممکن نیست. این جوهر مائی به وسیله برودت منجمد شده است پس از اینکه حرارت بر روی آن عمل کرده و آن را نضج داده است.» (طبیعیات دانشنامه علائی، ص 82 «شیخ از عقیده جابر مبتنی بر اینکه فلزات از جوهر مائی و ارضی ترکیب شده است پیروی کرده است») و درباره زاجات می نویسد: «زاجات مرکب است از یک اصل ملحی (نمکی) و گوگردی و حجری و دارای قوه بعضی از اجساد ذایبه (ذوب شدنی) است.» (طبیعیات دانشنامه علائی، ص 83)

پیروی شیخ از جابربن حیان درباره فلزات
درباره فلزات شیخ کاملا از نظریه جابربن حیان که اصل فلزات را گوگرد و جیوه یا کبریت و زیبق می دانست پیروی کرده است و معتقد است که هر فلزی از اتحاد دو اصل گوگرد و جیوه به مقادیر مختلف بوجود می آید (رسالة الاکسیر ابن سینا، به تصحیح احمد آتش، ص 42). البته گوگرد کیمیائی در نظر جابر یا بوعلی فقط یک عنصر شیمیائی به معنی عناصر شیمی جدید نیست بلکه یک اصل کلی است و به این جهت اجسام و فلزات دیگر را گوگردی و جیوه ای خوانده اند. شیخ گروه گوگردها یا کباریت را به این نحو تعریف می کند: «در مورد کباریت، مائیت آنها به وسیله ارضیت و هوائیت تحت حرارت تخمیر شدیدی یافته تا اینکه طبیعت آن دهنی (یا روغنی) شده است و سپس به وسیله برودت انعقاد یافته است.» (رسالة الاکسیر، ص 83)

نحوه پیدایش فلزات در گوگرد و جیوه
تمام فلزات از درجات گوناگون گوگرد و جیوه ترکیب یافته است: «اگر زیبق پاک باشد و آنچه که با آن اختلاط یافته و منعقد می شود قوه کبریت سفید غیرمحرق و غیرفاسد باشد، بلکه برعکس بهتر از آن چیزی باشد که اهل حیله می سازند، نتیجه نقره خواهد بود و اگر گوگرد پاک حتی بهتر از این باشد (که در بالا ذکر شد) و سفیدتر و صاف تر باشد و در آن قوه صباغ آتشی لطیف غیرمحرق و بهتر از آنچه اهل حیله می تواند بسازند وجود داشته باشد، زیبق به طلا انعقاد می یابد» (رسالة الاکسیر، ص 84). همچنین فلزات دیگر مانند مس و آهن و قلعی و سرب از ترکیب گوگرد و جیوه لکن با نقائص و معایب گوناگون بوجود می آید.

مخالفت شیخ با نظر کیمیاگران
گرچه شیخ در قرون ماضی مخصوصا در مغرب زمین به کیمیاگری و ساحری شهرت داشت؛ خود او کاملا با نظر کیمیاگران درباره امکان تبدیل یک فلز به فلز دیگر مخالف بود. در بند مشهوری در کتاب شفا می نویسد: «و اما درباره ادعای اصحاب کیمیا باید دانسته شود که آنها قدرت ندارند انواع را حقیقتا قلب کنند. لکن آنها می توانند بدلهائی بسازند که خیلی شبیه به اصل است و حتی فلز قرمز را سفیدرنگ کنند تا خیلی شبیه نقره شود و یا زردرنگ کنند تا شدیدا مانند طلا گردد و آنها می توانند فلز سفید را هر رنگ که می خواهند بکنند تا اینکه شدت یابد شباهت آن به طلا یا مس، و آنها می توانند اکثر نقص و عیوب سرب را برطرف سازند. لکن در این موارد جوهر محفوظ باقی می ماند و کیفیات مستفاد چنان بر آنها غلبه می کند که ممکن است درباره آنها اشتباه شود چنانکه مردم درباره ملح و قلقند و نوشادر گول می خورند».
شیخ مانند ابوریحان بیرونی، اصل جهانشناسی کیمیا و نظریه جابر را درباره تکوین فلزات قبول کرده و در عین امکان تبدیل و قلب یک فلز را به فلز دیگر منکر شده است. علت اساسی طرد این امکان به نظر شیخ این است که راهی برای حل یک مزاج به مزاج دیگر نیست.

ابن سینا و علم شیمی جدید
شیخ اقلا در آثار مشائی خود علاقه ای به جنبه رمزی و تمثیلی کیمیا نداشت و توجهی هم به اعمال آنان که واقعا در پی ساختن طلای جسمانی بودند نمی کرد. گرچه نظریه گوگرد و جیوه و چهار طبع را در تکوین فلزات پذیرفته بود، او در مسأله معدنیات مخصوصا ساختن ترکیبات شیمیائی و غیره روش خیلی تجربی و آزمایشی داشت. از این لحاظ باید بیشتر او را یکی از پیشقدمان علم شیمی جدید دانست تا یکی از پیروان واقعی مکتب کیمیا که با جنبه باطنی و رمزی طبیعت سروکار داشته و تحولات و تبدلات عالم معدنی را یک لسان رمزی برای حقایق عالم بالا و نیز تکامل درونی انسان محسوب می دارد.