Historia rewolucji naukowej

Historia ludzkości jest często ujęta w serię epizodów, reprezentujących nagłe przypływy wiedzy. The Rewolucja rolnicza, renesans, i rewolucja przemysłowa to tylko kilka przykładów okresów historycznych, w których powszechnie uważa się, że innowacje poruszały się szybciej niż w innych momentach historii, co prowadzi do ogromnych i nagłych zmian w nauce, literaturze, technologii i filozofia. Jednym z najbardziej znaczących z nich jest rewolucja naukowa, która pojawiła się w chwili, gdy Europa budziła się z intelektualnego zastoju, o którym historycy nazywają ciemne wieki.

Wiele z tego, co uważano za znane w świecie przyrody we wczesnym średniowieczu w Europie, pochodziło z nauk starożytnych Greków i Rzymian. I przez wieki po upadku imperium rzymskiego ludzie nadal nie kwestionowali wielu z tych długo utrzymywanych koncepcji lub pomysłów, pomimo wielu nieodłącznych wad.

Powodem tego było to, że takie „prawdy” o wszechświecie były szeroko akceptowane przez kościół katolicki, który stał się głównym podmiotem odpowiedzialnym za powszechną indoktrynację społeczeństwa zachodniego w czas. Także kwestionowanie doktryny kościelnej było wówczas równoznaczne z herezją, a zatem groziło jej postawienie przed sądem i ukaranie za forsowanie przeciwnych pomysłów.

Przykładem popularnej, ale niepotwierdzonej doktryny były arystotelesowskie prawa fizyki. Arystoteles nauczał, że szybkość, z jaką spadał przedmiot, była determinowana jego ciężarem, ponieważ cięższe przedmioty spadały szybciej niż lżejsze. Uważał również, że wszystko pod księżycem składa się z czterech żywiołów: ziemi, powietrza, wody i ognia.

Jeśli chodzi o astronomię, Grecki astronom Klaudiusz Ptolemeusz ziemski układ niebiański, w którym ciała niebieskie, takie jak słońce, księżyc, planety i różne wszystkie gwiazdy krążyły wokół Ziemi w idealnych kręgach, służąc jako przyjęty model planetarny systemy. I przez pewien czas model Ptolemeusza był w stanie skutecznie zachować zasadę wszechświata skoncentrowanego na ziemi, ponieważ był dość dokładny w przewidywaniu ruchu planet.

Jeśli chodzi o wewnętrzne funkcjonowanie ludzkiego ciała, nauka była równie błędna. Starożytni Grecy i Rzymianie używali systemu medycyny zwanego humoryzmem, który utrzymywał, że to choroby wynik nierównowagi czterech podstawowych substancji lub „humorów”. Teoria była związana z teorią czterech elementy. Na przykład krew odpowiadałaby powietrzu, a flegma odpowiadała wodzie.

Na szczęście kościół z czasem zaczął tracić hegemoniczny uścisk wśród mas. Po pierwsze, nastąpił renesans, który wraz ze wzrostem zainteresowania sztuką i literaturą doprowadził do przejścia na bardziej niezależne myślenie. Wynalazek prasy drukarskiej również odegrał ważną rolę, ponieważ znacznie poszerzył umiejętności czytania, a także umożliwił czytelnikom ponowne sprawdzenie starych pomysłów i systemów wierzeń.

Mniej więcej w tym czasie, w 1517 r., Martin Luther, mnich, który był szczery w swoim krytyka reform Kościoła katolickiego, autor jego słynnych „95 tez”, w których wymieniono wszystkie jego zażalenia. Luter promował swoje 95 tez, drukując je w broszurze i rozpowszechniając wśród tłumów. Zachęcał także wierzących do samodzielnego przeczytania Biblii i otworzył drogę innym reformistycznym teologom, takim jak John Calvin.

Renesans wraz z wysiłkami Lutra, które doprowadziły do ​​ruchu znanego jako reformacja protestancka, oba służyłyby podważeniu autorytetu Kościoła we wszystkich sprawach, które były zasadniczo głównie pseudonauką. I w tym procesie ten rozdzierający się duch krytyki i reformy sprawił, że ciężar dowodu stał się bardziej niezbędny do zrozumienia świata przyrody, tym samym przygotowując grunt pod naukowy rewolucja.

W pewnym sensie można powiedzieć, że rewolucja naukowa rozpoczęła się jako rewolucja kopernikańska. Człowiek, który zaczął wszystko, Mikołaj Kopernik, był renesansowym matematykiem i astronomem, który urodził się i wychował w polskim mieście Toruń. Studiował na Uniwersytecie Krakowskim, a następnie kontynuował studia w Bolonii we Włoszech. To tam poznał astronoma Domenico Marię Novarę i wkrótce zaczęli wymieniać naukowe idee, które często kwestionowały długo akceptowane teorie Klaudiusza Ptolemeusza.

Po powrocie do Polski Kopernik objął stanowisko kanonika. Około 1508 r. Po cichu zaczął opracowywać heliocentryczną alternatywę dla układu planetarnego Ptolemeusza. Aby skorygować niektóre niespójności, które sprawiły, że nie można było przewidzieć pozycji planet, system, który wymyślił, umieścił Słońce w centrum zamiast na Ziemi. A w heliocentrycznym układzie słonecznym Kopernika prędkość, z jaką Ziemia i inne planety krążą wokół Słońca, zależy od ich odległości od niego.

Co ciekawe, Kopernik nie był pierwszym, który zaproponował heliocentryczne podejście do zrozumienia nieba. Starożytny grecki astronom Arystarch z Samos, który żył w III wieku p.n.e., znacznie wcześniej zaproponował nieco podobną koncepcję, która nigdy się nie przyjęła. Dużą różnicą było to, że model Kopernika okazał się bardziej dokładny w przewidywaniu ruchów planet.

Kopernik szczegółowo opisał swoje kontrowersyjne teorie w 40-stronicowym manuskrypcie zatytułowanym Commentariolus z 1514 r. Oraz w Revolutionibus orbium coelestium („O obrotach sfer niebieskich”), który został opublikowany tuż przed jego śmierć w 1543 r. Nic dziwnego, że hipoteza Kopernika rozwścieczyła kościół katolicki, który ostatecznie zakazał De Revolutionibus w 1616 roku.

Mimo oburzenia Kościoła heliocentryczny model Kopernika wywołał wiele intryg wśród naukowców. Jedną z tych osób, która wzbudziła żywe zainteresowanie, był młody niemiecki matematyk o imieniu Johannes Kepler. W 1596 r. Kepler opublikował Mysterium cosmographicum (The Cosmographic Mystery), która posłużyła jako pierwsza publiczna obrona teorii Kopernika.

Problem polegał jednak na tym, że model Kopernika wciąż miał swoje wady i nie był całkowicie dokładny w przewidywaniu ruchu planet. W 1609 r. Kepler, którego główna praca wymyśliła sposób, w jaki Mars mógłby okresowo cofać się do tyłu, opublikował Astronomia nova (Nowa Astronomia). W książce teoretyzował, że ciała planetarne nie krążyły wokół Słońca w idealnych kręgach, jak zakładali Ptolemeusz i Kopernik, ale raczej po eliptycznej ścieżce.

Oprócz swojego wkładu w astronomię, Kepler dokonał innych znaczących odkryć. Odkrył, że to załamanie światła pozwala na percepcję wzrokową oczu i wykorzystał tę wiedzę do opracowania okularów zarówno do krótkowzroczności, jak i dalekowzroczności. Był także w stanie opisać, jak działa teleskop. Mniej znane było to, że Kepler był w stanie obliczyć rok urodzenia Jezusa Chrystusa.

Kolejny współczesny z Keplera, który również kupił pojęcie heliocentrycznego układu słonecznego i był włoskim naukowcem Galileo Galilei. Ale w przeciwieństwie do Keplera, Galileo nie wierzył, że planety poruszają się po orbicie eliptycznej i utknęły w perspektywie, że ruchy planet są w jakiś sposób kołowe. Mimo to prace Galileusza dostarczyły dowodów, które pomogły wzmocnić pogląd Kopernika, a tym samym jeszcze bardziej podważyły ​​pozycję Kościoła.

W 1610 r., Używając zbudowanego przez siebie teleskopu, Galileo zaczął mocować soczewkę na planetach i dokonał szeregu ważnych odkryć. Odkrył, że księżyc nie był płaski i gładki, ale miał góry, kratery i doliny. Zauważył plamy na słońcu i zobaczył, że Jowisz ma księżyce, które ją krążą, a nie Ziemię. Śledząc Wenus, odkrył, że ma fazy podobne do Księżyca, co dowodzi, że planeta obraca się wokół Słońca.

Wiele jego obserwacji było sprzecznych z ustalonym poglądem ptolemicznym, że wszystkie ciała planet krążą wokół Ziemi, a zamiast tego popierały model heliocentryczny. Niektóre z wcześniejszych obserwacji opublikował w tym samym roku pod tytułem Sidereus Nuncius (Starry Messenger). Książka wraz z późniejszymi odkryciami doprowadziła wielu astronomów do przejścia do szkoły myślenia Kopernika i postawienia Galileusza w bardzo gorącej wodzie z kościołem.

Mimo to w kolejnych latach Galileusz kontynuował swoje „heretyckie” postępowanie, co jeszcze bardziej pogłębiłoby jego konflikt zarówno z Kościołem katolickim, jak i luterańskim. W 1612 r. Obalił arystotelesowskie wyjaśnienie, dlaczego przedmioty unosiły się na wodzie, wyjaśniając, że wynikało to z ciężaru obiektu w stosunku do wody, a nie z powodu płaskiego kształtu obiektu.

W 1624 r. Galileo otrzymał pozwolenie na napisanie i opublikowanie opisu zarówno ptolemicznego, jak i Systemy kopernikańskie pod warunkiem, że nie czyni tego w sposób sprzyjający model heliocentryczny. Powstała książka „Dialog na temat dwóch głównych systemów światowych” została opublikowana w 1632 r. I została zinterpretowana jako naruszająca porozumienie.

Kościół szybko rozpoczął inkwizycję i postawił Galileusza przed sądem za herezję. Chociaż oszczędzono mu surowej kary po przyznaniu się do poparcia teorii Kopernika, został aresztowany do końca życia. Mimo to Galileusz nigdy nie przerwał badań, publikując kilka teorii aż do śmierci w 1642 r.

Chociaż zarówno prace Keplera, jak i Galileusza pomogły uzasadnić heliocentryczny układ kopernikański, w teorii nadal istniała luka. Żadne z nich nie jest w stanie odpowiednio wyjaśnić, jaka siła utrzymywała planety w ruchu wokół Słońca i dlaczego poruszały się w ten właśnie sposób. Dopiero kilkadziesiąt lat później model heliocentryczny został udowodniony przez angielskiego matematyka Isaac Newton.

Isaac Newton, którego odkrycia pod wieloma względami oznaczały koniec rewolucji naukowej, można bardzo dobrze uznać za jedną z najważniejszych postaci tamtej epoki. To, co osiągnął w swoim czasie, stało się podstawą współczesnej fizyki i wielu jego teorii wyszczególnionych w Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (matematyczne zasady filozofii naturalnej) została uznana za najbardziej wpływową praca nad fizyką.

W Principa, opublikowany w 1687 r., Newton opisał trzy prawa ruchu, które można wykorzystać do wyjaśnienia mechaniki eliptycznych orbit planetarnych. Pierwsze prawo zakłada, że ​​nieruchomy przedmiot pozostanie taki, chyba że zostanie do niego przyłożona siła zewnętrzna. Drugie prawo mówi, że siła jest równa masie razy przyspieszenie, a zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły. Trzecie prawo po prostu stanowi, że dla każdego działania występuje równa i przeciwna reakcja.

Mimo że trzy prawa ruchu Newtona wraz z prawem powszechnej grawitacji ostatecznie uczyniły go gwiazdą wśród społeczności naukowej, wniósł także kilka innych ważnych wkładów w dziedzinie optyki, takich jak zbudowanie pierwszego praktycznego teleskopu refleksyjnego i opracowanie teorii kolor.