پاندول و ضربان قلب احتمالا خیلی از شما نام گالیله را شنیده اید. او یکی از چهره های مهم و تاثیرگذار علوم مختلفی همچون پزشکی، ریاضیات و مهندسی به شیوه معاصر است. اما داستانی که او را با مهندسی پزشکی مرتبط می کند، در مورد پاندول است. اصلا پاندول چه ارتباطی به مهندسی پزشکی یا عنوان این نوشته یعنی ضربان قلب دارد. بگذارید از یک سوال ساده شروع کنم. احتمالا تجربه کرده باشید که کسی ضربانتان را بسنجد یا اصلا خودتان ضربان خودتان را بسنجید. راه های مختلفی وجود دارد. مثلا خودم که بچه تر بودم سنجیدن ضربان برایم بسیار جذاب بود. دوست داشتم بدونم که در هر دقیقه قلبم چه تعداد می زند. یک بار معلم ورزش گفت که به ساعتتان نگاه کنید، و در حالی که انگشت شستتان بر روی ضربانتان قرار داد اجازه دهید 10 ثانیه بگذرد و هر مقدار ضربان در آن 10 ثانیه زده شد را ضرب در 6 کنید. درواقع با اینکار می توانستیم ضربان قلبمان را به صورت تقریبی در طی یک دقیقه حساب کنیم. پس امروزه ضربان در طی یک دقیقه می سنجند. افراد تقریبا بین 60 تا 70 ضربان در دقیقه دارند. تقریبا یک بار در هر ثانیه. اما به نظرتان بدون ساعت هم می توان ضربان قلب را سنجنید؟ فرض کنید ساعتی در دستان شما نیست که بتوانید از یک لحظه به خصوص شروع به شماردن تعداد ضربان های قلبتان بکنید که بتوانید پس از 10 ثانیه یا پس از یک دقیقه شمارش را متوقف کنید. آن موقع چه؟ درواقع این همان مشکلی بود که گالیله با آن روبه رو شد. او سعی داشت که ضربان قلب انسان ها را بسنجد. قصد داشت این مولفه را در میان انسان های مختلف مقایسه کند. اما بدون داشتن ساعت هایی به شکل ساعت های امروزی که ثانیه شمار دارند، چگونه می توانست این کار را بکند. به نظر می رسد که بدون ساعت این کار غیر ممکن است. گالیله یک راه جالبی را یافت. او از پاندول استفاده کرد. اما قبل از پرداختن به اینکه چگونه از پاندول برای شمارش ضربان قلب انسان ها استفاده کرد، بگذارید یکی از نتیجه گیری ها (و یا فرضیات) اشتباه گالیله را برایتان بگویم. گالیله به اشتباه فکر می کرد که دوره تناوب یا مدت زمان لازم برای طی کردن یک حرکت کامل رفتی برگشتی در پاندول های با طول ثابت فارغ از موقعیت اولیه آن ها ثابت است. به زبان ساده یعنی گالیله فکر می کرد که اگر یک پاندول را کمی به عقب بکشیم، و آن را رها کنیم، همان قدر زمان لازم دارد تا به موقعیت اولیه اش برگرد، که همان پاندول را حتی کمی بیشتر به عقب بکشیم و رها کنیم. او معتقد بود در هر صورت این پاندول طی یک زمان ثابت که آن زمان ثابت به طول پاندول وابسته است یک دوره کامل رفت و برگشت را انجام می دهد. البته می دانید، بیاید با انصاف باشیم، گالیله آن قدر ها هم اشتباه نگفته بود. در واقع اگر پاندولی در موقعیت های مختلف اما همگی به میزان نسبتا اندکی به عقب کشیده شوند و رها شوند، با دقت بسیار بالایی همه آن ها دوره زمانی ثابتی خواهند داشت. حال برگردیم به این موضوع که گالیله چگونه از فرض ثابت بودن دوره تناوب پاندول ها باری سنجش میزان ضربان قلب استفاده کرد. او گفت که چون دوره زمانی پاندول ها فقط به طول آن ها وابسته است، پس می توان ضربان قلب افراد را بر اساس طول پاندول بیان کرد. مثلا بگوییم که ضربان قلب فلان شخص همگام با پاندولی به طول 25 سانتی متر است. و اگر شخص ضربانش آهسته تر می زند پس طول پاندول بلندتر و اگر ضربانش تند می زند پس طول پاندول کوتاه تری دارد. اول از همه طرز فکر او بی نظیر بوده است. اصلا تمام علوم پزشکی همین مقایسه کردن هاست. راستش را بگویم اصلا مهم نیست که ضربان ما چند تعداد در دقیقه است، مهم آن است که ضربان ما نسبت به حالت نرمال افراد چقدر بیشتر یا کمتر می زند. که اتفاقا روش گالیله بسیار روش زیبایی برای این چنین مقایسه ها بوده است. بیاید یک بار دیگر نحوه تفکر گالیله را با هم مرور کنیم. او قصد داشت تندی و کندی ضربان انسان ها را با هم مقایسه کند. وسیله ای دقیق برای سنجش زمان نداشت. اوج خلاقیتش را به کار گرفت و با یک فرض اشتباه اما بسیار دقیق، این کار را با پاندول انجام داد. اما جالب است بدانید که همان ایده اولیه گالیله الهام بخش ساعت های دقیق تر با استفاده از پاندول شد. در متن های بعدی کمی بیشتر در مورد تحقیق ساده خودم در مورد پاندول ها و بررسی اینکه دوره تناوب آن ها ثابت است یا نه توضیح می دهم.