Интересен

Кратка история на научната революция

Кратка история на научната революция

Човешката история често се представя като поредица от епизоди, представляващи внезапни изблици на знания. Земеделската революция, Ренесансът и Индустриалната революция са само няколко примера за исторически периоди, в които обикновено се смята, че иновациите се движат по-бързо, отколкото в други моменти от историята, което води до огромни и внезапни сътресения в науката, литературата, технологиите и философия. Сред най-забележителните от тях е Научната революция, възникнала точно когато Европа се пробужда от интелектуално затишие, посочено от историците като мрачните векове.

Псевдонауката на тъмните векове

Голяма част от онова, което се смяташе за известно за природния свят през ранното средновековие в Европа, датира от ученията на древните гърци и римляни. И в продължение на векове след разпадането на Римската империя хората все още по принцип не са поставяли под въпрос много от тези дълготрайни концепции или идеи, въпреки множеството присъщи недостатъци.

Причината за това беше, защото такива „истини“ за Вселената бяха широко приети от католическата църква, която се оказа главното образувание, отговорно за широкото индоктриниране на западното общество по онова време. Освен това оспорващата църковна доктрина беше равносилна на ерес тогава и по този начин рискуваше да бъде съдена и наказана за прокарване на контра идеи.

Пример за популярна, но недоказана доктрина са аристотеловите закони на физиката. Аристотел учел, че скоростта на падане на даден предмет се определя от теглото му, тъй като по-тежките предмети падат по-бързо от по-леките. Той също така вярваше, че всичко под луната се състои от четири елемента: земя, въздух, вода и огън.

Що се отнася до астрономията, гръцката астронома Клавдий Птолемей на земно-центричната небесна система, в която небесни тела като слънце, луна, планети и различни звезди всички се въртяха около земята в перфектни кръгове, послужиха за възприет модел на планетарни системи. И за известно време моделът на Птолемей успява ефективно да запази принципа на земно-центрирана Вселена, тъй като беше доста точен при прогнозиране на движението на планетите.

Когато стана дума за вътрешната работа на човешкото тяло, науката беше също толкова грешка. Древните гърци и римляни са използвали медицинска система, наречена хуморизъм, според която болестите са резултат от дисбаланс на четири основни вещества или „хумори“. Теорията е свързана с теорията на четирите елемента. Така кръвта например би кореспондирала с въздуха, а храчките съответстват на водата.

Прераждане и реформация

За щастие църквата с времето ще започне да губи хегемоничното си сцепление върху масите. Първо, беше Ренесансът, който заедно с оглавяването на подновен интерес към изкуствата и литературата, доведе до промяна към по-независимо мислене. Изобретението на печатницата също играе важна роля, тъй като значително разширява грамотността, както и дава възможност на читателите да преразгледат старите идеи и системи от вярвания.

И точно през този период, през 1517 г., Мартин Лутер, монах, откровен в критиките си срещу реформите на Католическата църква, е автор на неговите известни „95 тези“, в които са изброени всичките му оплаквания. Лутер популяризира своите 95 тези, като ги отпечатва на памфлет и ги разпространява сред тълпите. Той също насърчи църковниците да прочетат Библията за себе си и отвори пътя на други теолози, насочени към реформи като Джон Калвин.

Ренесансът, заедно с усилията на Лутер, водещи до движение, известно като протестантската реформация, биха служили и за подкопаване авторитета на църквата по всички въпроси, които по същество са били предимно псевдонаука. И в този процес този буен дух на критика и реформи го направи така, че тежестта на доказване стана по-жизненоважна за разбирането на природния свят, като по този начин постави началото на научната революция.

Николай Коперник

По някакъв начин можете да кажете, че научната революция започна като Копернишката революция. Човекът, който започна всичко, Николай Коперник, беше възрожденски математик и астроном, който е роден и израснал в полския град Торунь. Посещава Краковския университет, по-късно продължава обучението си в Болоня, Италия. Тук той се запознава с астронома Доменико Мария Новара и двамата скоро започват да обменят научни идеи, които често предизвикват отдавна приетите теории на Клавдий Птолемей.

След завръщането си в Полша Коперник зае позиция като канон. Около 1508 г. той тихо започва да разработва хелиоцентрична алтернатива на планетарната система на Птолемей. За да коригира някои несъответствия, които го направиха недостатъчни за прогнозиране на планетарни позиции, системата, която в крайна сметка излезе, постави Слънцето в центъра, вместо Земята. И в хелиоцентричната слънчева система на Коперник скоростта, с която Земята и други планети обикалят Слънцето, се определя от разстоянието им от него.

Интересното е, че Коперник не беше първият, който предложи хелиоцентричен подход за разбиране на небесата. Древногръцкият астроном Аристарх от Самос, живял през третия век пр.н.е., е предложил някак подобна концепция много по-рано, която никога не е била уловена. Голямата разлика беше, че моделът на Коперник се оказа по-точен при прогнозиране на движението на планетите.

Коперник подробно описва противоречивите си теории в ръкопис на 40 страници, озаглавен Commentariolus през 1514 г., и в De revolutionibus orbium coelestium („За революциите на небесните сфери“), който е публикуван точно преди смъртта му през 1543 г. Не е изненадващо, че хипотезата на Коперник се разгневи католическата църква, която в крайна сметка забрани De revolutionibus през 1616г.

Йоханес Кеплер

Въпреки възмущението на Църквата, хелиоцентричният модел на Коперник генерира много интриги сред учените. Един от тези хора, които развиха пламенния интерес, беше млад немски математик на име Йоханес Кеплер. През 1596 г. Кеплер публикува Mysterium cosmographicum (Космографската мистерия), която служи като първата публична защита на теориите на Коперник.

Проблемът обаче бил, че моделът на Коперник все още има своите недостатъци и не е напълно точен при прогнозиране на планетарно движение. През 1609 г. Кеплер, чиято основна работа е измислянето на начина, по който Марс периодично ще се движи назад, публикува Astronomia nova (New Astronomy). В книгата той теоретизира, че планетарните тела не обикалят около Слънцето в перфектни кръгове, както Птолемей и Коперник са предположили, а по елиптичен път.

Освен приноса си за астрономията, Кеплер прави и други забележителни открития. Той разбра, че пречупването позволява зрителното възприятие на очите и използва това знание за разработване на очила както за късогледство, така и за далекогледство. Той също успя да опише как работи телескоп. И това, което е по-малко известно е, че Кеплер успя да изчисли годината на раждане на Исус Христос.

Галилей Галилей

Друг съвременник на Кеплер, който също влезе в понятието хелиоцентрична слънчева система и беше италианският учен Галилео Галилей. Но за разлика от Кеплер, Галилео не вярваше, че планетите се движат по елиптична орбита и се задържат с гледната точка, че планетарните движения по някакъв начин са кръгови. Все пак работата на Галилей даде доказателства, които спомогнаха за укрепване на виждането на Коперник и в процеса допълнително подкопават позицията на църквата.

През 1610 г., използвайки телескоп, който сам е построил, Галилео започва да фиксира обектива си върху планетите и прави поредица от важни открития. Той откри, че луната не е равна и гладка, но има планини, кратери и долини. Той забеляза петна по слънцето и видя, че Юпитер има луни, които го обикалят, а не на Земята. Проследявайки Венера, той откри, че тя има фази като Луната, което доказа, че планетата се върти около слънцето.

Голяма част от наблюденията му противоречат на установената птолемична представа, че всички планетни тела се въртят около Земята и вместо това подкрепят хелиоцентричния модел. Той публикува някои от тези по-ранни наблюдения през същата година под заглавието Sidereus Nuncius (Звезден вестител). Книгата, заедно с последвалите открития, накараха много астрономи да се преобразуват в училището на мисълта на Коперник и да поставят Галилей в много гореща вода с църквата.

Но въпреки това, в следващите години Галилей продължава своите „еретични” начини, които ще задълбочат още повече неговия конфликт както с католическата, така и с лутеранската църква. През 1612 г. той опровергава обяснението на Аристотел защо предметите плават по вода, като обяснява, че това се дължи на теглото на обекта спрямо водата, а не защото плоската форма на обекта.

През 1624 г. Галилей получава разрешение да напише и публикува описание както на птолемическата, така и на копернишката система при условие, че той не го прави по начин, който благоприятства хелиоцентричния модел. Получената книга „Диалог относно двете главни световни системи“ е публикувана през 1632 г. и е тълкувана като нарушила споразумението.

Църквата бързо стартира инквизицията и подлага Галилей на съд за ерес. Въпреки че беше пощаден от сурово наказание, след като призна, че подкрепя теорията на Коперник, той бе поставен под домашен арест до края на живота си. Все пак Галилей никога не спирал своите изследвания, публикувайки няколко теории до смъртта си през 1642г.

Исак Нютон

Докато и работата на Кеплер и Галилео помагаше да се направи дело за хелиоцентричната система на Коперник, все още имаше дупка в теорията. Нито един от тях не може да обясни адекватно каква сила задържа планетите в движение около слънцето и защо те се движат по този конкретен начин. Едва след няколко десетилетия хелиоцентричният модел е доказан от английския математик Исак Нютон.

Исак Нютон, чиито открития в много отношения бележат края на научната революция, много добре може да се счита за една от най-важните фигури на тази епоха. Това, което постигна през своето време, оттогава се превръща в основата на съвременната физика и много от неговите теории, подробно описани в Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Математически принципи на естествената философия), се наричат ​​най-влиятелната работа по физика.

в Principa, публикувана през 1687 г., Нютон описва три закона за движение, които могат да бъдат използвани за обясняване на механиката зад елиптичните планетни орбити. Първият закон постулира, че обект, който е неподвижен, ще остане такъв, освен ако към него не се приложи външна сила. Вторият закон гласи, че силата е равна на масовото ускорение и промяна в движението е пропорционална на приложената сила. Третият закон просто предвижда, че за всяко действие има равна и противоположна реакция.

Въпреки че трите закона за движение на Нютон, заедно със закона за универсалното гравитация, в крайна сметка го направиха звезда сред научната общност, той също направи няколко важни приноса в областта на оптиката, като например изграждането на първия практически отразяващ телескоп и разработването теория за цвета.