ΕΠΟ 31 - Β' Γραπτή Εργασία: «Από την Φυσική Φιλοσοφία στην Επιστημονική Επανάσταση»

 

Εισαγωγή

Στα τέλη του 13^ου αιώνα, έπειτα από την θεολογική αντίδραση προς τις θέσεις του Αριστοτέλη και μετά την κρίση του 1277, επήλθε μία φαινομενική ηρεμία στον μεσαιωνικό επιστημονικό κόσμο.  Στα πανεπιστήμια διδασκόταν ο αριστοτελικός σχολαστικισμός, δηλαδή οι ιδέες και σκέψεις του Αριστοτέλη, οι οποίες είχαν μετασχηματιστεί έτσι ώστε να συνάδουν με τη θεολογία.  Κατά τη μεσαιωνική περίοδο, ο όρος επιστήμη ήταν ακόμα άγνωστος.  Η αληθινή και σωστή γνώση για τον κόσμο προερχόταν από την υποταγή στην αληθινή και σωστή πίστη (ορθοδοξία).  Όλα τα εμπειρικά δεδομένα ερμηνεύονταν πάντοτε με τρόπο που θα επαλήθευε τις θεολογικές περιγραφές, οι οποίες σε συνδυασμό με ορισμένες αριστοτελικές θέσεις θεωρούνταν απόλυτα ακριβείς και κυριολεκτικές αλήθειες σε ότι είχε να κάνει με τις καταβολές του φυσικού κόσμου.  Το μοντέλο αυτό της «μεσαιωνικής επιστήμης», όπου η φύση ερμηνευόταν μόνο από την πλευρά των εξ’ αποκαλύψεως αληθειών της Βίβλου συνεχίστηκε για μεγάλο διάστημα, σχεδόν μέχρι τις αρχές του 18^ου αιώνα.

Ενώ η πειραματική φυσική του Αρχιμήδη και του Ήρωνα (Ελληνιστική περίοδος) είχε διαγράψει αξιόλογη πρόοδο, η μεταφυσική, η χαρακτηριζόμενη ως η πρώτη φιλοσοφία, ήταν αυτή που είχε υπό την κηδεμονία της τη μελέτη των φυσικών φαινομένων.  Με κύριο μέλημα τη λεγόμενη διάσωση των φαινομένων, στο μεσαιωνικό κόσμο κυριάρχησε το Πτολεμαϊκό γεωκεντρικό σύστημα, οι ρίζες του οποίου βασίζονταν στην Αριστοτελική κοσμολογία.  Το Πτολεμαϊκό σύστημα στηριζόταν στην εμπειρία της άμεσης καθημερινής παρατήρησης σε συνδυασμό με τη θεωρητική υπόθεση της πραγματικότητας. (Βαλλιάνος, 2008, 23-25, 28)

 

Το γεωκεντρικό σύστημα

Μετασχηματισμός μεθοδολογίας & Μαθηματικοποίηση της φύσης

Αναλύοντας την ιστορία της φυσικής φιλοσοφίας, είναι ξεκάθαρο ότι ο Αριστοτέλης αναζητούσε την ουσία του κάθε πράγματος (ιδιότητα), ενώ ταυτόχρονα υποστήριζε ότι η επιστήμη χαρακτηρίζεται από την ανεύρεση και κατανόηση της αιτίας.  Σε αυτό το πλαίσιο, η επιστήμη, κατά τον Αριστοτέλη, όφειλε να είναι ομογενής, αρχή που μέχρι τότε ικανοποιείτο τόσο από τη φυσική φιλοσοφία όσο και από τα μαθηματικά, αφού οι πρώτες αρχές αυτών των επιστημών αναφέρονταν στο ίδιο γένος όπως και τα αντικείμενά της.

Τα πράγματα διαφοροποιήθηκαν με την εμφάνιση των μεικτών επιστημών, όπως η αστρονομία, η μηχανική, η οπτική κ.α., οι οποίες πραγματεύονταν το φυσικό κομμάτι που αφορά τη γνώση ενός γεγονότος (του ότι) σε συνδυασμό με το μαθηματικό κομμάτι τη γνώση της αιτίας του (του διότι).  Ωστόσο όμως, επικρατούσε η πεποίθηση ότι όταν κάποιος περιορίζεται στη μαθηματική μελέτη ενός φυσικού αντικειμένου, στην ουσία αρνείται τη γνωριμία με τις άμεσες και πραγματικές αιτίες του αντικειμένου.

Βάσει του αριστοτελικού σχολαστικισμού, η φυσική φιλοσοφία κατείχε τα πρωτεία στη φυσική μελέτη μέχρι τα τέλη του 16^ου αιώνα.  Στο σημείο αυτό, παρατηρήθηκε μια μεταστροφή της μελέτης της φύσης, ενώ ξεκίνησαν να ακούγονται οι φωνές αυτών που υπερασπίζονταν τη μαθηματική προσέγγιση.  Αυτή η μεταστροφή ήταν η αποκαλούμενη «μαθηματικοποίηση της φύσης» του 17^ου αιώνα.  Οι βασικοί λόγοι που οδήγησαν στην μαθηματικοποίηση της φύσης, ήταν αρχικά ο σχηματισμός μεγάλου όγκου προβλημάτων και αντιρρήσεων σχετικά με τη φυσική του Αριστοτέλη και ειδικότερα με τη θεωρία της κίνησης.  Απόρροια αυτών ήταν ότι το Πτολεμαϊκό σύστημα άρχισε να χάνει την αξιοπιστία του ενώ η άνοδος των εξερευνήσεων, του εμπορίου καθώς και της αποικιοκρατίας συντέλεσαν ώστε να αναδείξουν τις μαθηματικές τεχνικές (τοπογραφία, ναυσιπλοΐα κ.α.). (Καλδής, 2008, 79-81)

Ουμανισμός

Στα τέλη του Ύστερου Μεσαίωνα εμφανίστηκε στη Δυτική Ευρώπη το πνευματικό κίνημα του Αναγεννησιακού Ουμανισμού.  Επρόκειτο για ένα πνευματικό ρεύμα, που απώτερο σκοπό είχε την εκπαιδευτική και πολιτιστική μεταρρύθμιση του μεσαιωνικού θεοφοβικού μοντέλου που επικρατούσε μέχρι τότε.  Ο Ουμανισμός έδινε ιδιαίτερη έμφαση στην έρευνα και στον λόγο ενώ αμφισβητούσε τη μεσαιωνική θεολογική παράδοση, η οποία εξύψωνε το θείο και υποβίβαζε οτιδήποτε γήινο ως διεφθαρμένο και αμαρτωλό.  Οι ουμανιστές της Αναγέννησης αναζητούσαν ορθολογικές και όχι θρησκευτικές απαντήσεις μέσα από τα αρχαία κείμενα, την τέχνη καθώς και τη μελέτη των φυσικών επιστημών.

Αναγέννηση και Ουμανισμός

Κοπέρνικος – Μπράχε – Κέπλερ: Τρεις σπουδαίοι αστρονόμοι

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος (1473-1543), αστρονόμος πολωνικής καταγωγής, με τη μελέτη του σχετικά με τις περιφορές των ουράνιων σφαιρών, κατάφερε να ανατρέψει ριζικά το έως τότε αριστοτελικό-πτολεμαϊκό ουράνιο μοντέλο.  Η μαθηματικοποίηση της φύσης ουσιαστικά είχε τις ρίζες της στην ηλιοκεντρική θεωρία του Κοπέρνικου, ο οποίος έθεσε τον ήλιο στο κέντρο του σύμπαντος και όλους τους υπόλοιπους πλανήτες, μαζί με τη γη, να περιστρέφονται γύρω από αυτόν.  Ο Κοπέρνικος στον πρόλογο της μελέτης του εκτός των άλλων, ανέφερε κατηγορηματικά ότι δεν πρόκειται για ένα απλό νοητικό πείραμα αλλά αυτή ήταν η ακριβής περιγραφή της φύσης, αφιερώνοντάς την στον Πάπα Παύλο Γ’,  θεωρώντας ότι απευθυνόταν σε μια αναγεννησιακά φωτισμένη εκκλησία, η οποία δεν έπρεπε να νιώθει απειλή από την αλήθεια της επιστήμης.  Η έκδοση και δημοσίευση του βιβλίου έγινε το 1543 (έτος θανάτου του συγγραφέα) από τον πάστορα Osiander, ο οποίος όμως πρότεινε έναν διαφορετικό πρόλογο από αυτόν του Κοπέρνικου, αναφέροντας ότι το πόνημα δεν είχε καμία αξίωση αλήθειας, αναιρώντας όλα όσα ο ίδιος ο συγγραφέας ήθελε να γίνουν γνωστά στην αφιέρωση του προς στον Πάπα.

Εν συνεχεία, ο Τύχων Μπράχε (1546-1601), δανός αστρονόμος, εργάστηκε επάνω στην μαθηματικοποίηση της φύσης.  Το σύστημά του είχε να κάνει με το συμβιβασμό του γεωκεντρικού με το ηλιοκεντρικό μοντέλο.  Το συμβιβαστικό σύστημα του Μπράχε έλεγε ότι η γη βρισκόταν στο κέντρο του σύμπαντος και ο ήλιος περιστρεφόταν γύρω της ενώ οι υπόλοιποι πλανήτες γύρω από αυτόν.  Επιπλέον, ο Μπράχε το 1572 παρατήρησε ένα νέο αστέρι στους ουρανούς και απέδειξε ότι ανήκει στους απλανείς.  Έτσι αυτόματα έθεσε και τον προβληματισμό σχετικά με την ουράνια αριστοτελική τελειότητα όπως και της ύπαρξης του πέμπτου στοιχείου.

Λίγα χρόνια αργότερα, ο Kepler (1571-1630), μαθητής του Μπράχε, στο έργο του παρουσίασε την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο να πραγματοποιείται σε ελλειπτικές τροχιές, βάσει της μαγνητικής φιλοσοφίας του Gilbert.  Ο ήλιος βρισκόταν στο κέντρο του σύμπαντος και από αυτόν πήγαζε μια κινητήριος δύναμη, η οποία ήταν απόλυτα ταυτισμένη με το φως, βάσει της νεοπλατωνικής θεωρίας σχετικά με τη μεταφυσική του φωτός.  (Βαλλιάνος, 2008, 32-35∙ Καλδής, 2008, 81-83)

Από τον Γαλιλαίο στον Νεύτωνα

Η επιστημονική σταδιοδρομία του Γαλιλαίου (1564-1642) ξεκίνησε στο Πανεπιστήμιο της Πάδουα, όπου δίδαξε μαθηματικά και αστρονομία με το γεωκεντρικό μοντέλο, αν και πίστευε ακράδαντα στην ηλιοκεντρική κοσμολογία του Κοπέρνικου.  Ο Γαλιλαίος σε αντίθεση με τον Αριστοτέλη, θεωρούσε ότι η φύση είναι μετρήσιμη και εκμεταλλεύσιμη.  Έτσι με τη βοήθεια των πειραμάτων που διεξήγαγε και με την προσπάθειά του να ερμηνεύσει τη φύση και τα φαινόμενα με μαθηματικά εργαλεία συνεισέφερε ιδιαίτερα στις επιστήμες και ιδιαίτερα στην αστρονομία.

Αποκτώντας ένα τηλεσκόπιο και στρέφοντάς το προς τον ουρανό, το έτος 1609, ανακάλυψε τους δορυφόρους του Δία, τους οποίους στο έργο του τους ονόμασε «Μεδικανούς Πλανήτες».  Ο Γαλιλαίος παρατήρησε επίσης τους κρατήρες και τα όρη στην επιφάνεια της σελήνης, τις φάσεις της Αφροδίτης καθώς και τα στίγματα στην επιφάνεια του ήλιου.  Από τις παρατηρήσεις αυτές του Γαλιλαίου αποδυναμώθηκε η αριστοτελική θεωρία περί μη μεταβολής στην υπερσελήνια περιοχή ενώ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι όπως η γη έτσι και οι υπόλοιποι πλανήτες είναι δομημένοι από παρόμοιο υλικό.

Ο Γαλιλαίος γράφοντας για τη φύση ισχυρίστηκε, ότι τα μαθηματικά είναι η μόνη γλώσσα για την αποκρυπτογράφηση του κόσμου και το απέδειξε χρησιμοποιώντας με επιτυχία τη μαθηματική προσέγγιση σε αυτήν.  Μέσα σε ένα μεσαιωνικό πλατωνικό-αριστοτελικό σύστημα σκέψης, ξεκίνησε να γεννιέται μια σύγχρονη επιστημονική αντίληψη της φύσης και του κόσμου.  Ο ίδιος φέρεται να δήλωσε ότι «εάν ο Αριστοτέλης ήταν ζωντανός τον 17^ο αιώνα και μπορούσε να χρησιμοποιήσει τα νέα επιστημονικά όργανα, τότε θα είχε αναθεωρήσει τις απόψεις του». (Νικολαΐδης, 2015, 81∙ Καλδής, 2008, 83-84∙ Βαλλιάνος, 2008, 36-39)

Ο Καρτέσιος (1596-1650), ο οποίος αφιέρωσε τη ζωή του στην έρευνα σχετικά με τη σχέση των μαθηματικών με τη φύση, εξέφρασε με απόλυτη βεβαιότητα ότι τα μαθηματικά είναι δυνατόν να εφαρμοστούν «σε όλα τα πράγματα που βρίσκονται εντός της εμβέλειας της ανθρώπινης γνώσης». Αναζητώντας να επιλύσει προβλήματα φυσικής μέσω των μαθηματικών, κατάφερε να θέσει τα θεμέλια μιας αξιοθαύμαστης επιστήμης της Αναλυτικής Γεωμετρίας, δίνοντας τεράστια ώθηση στην μαθηματικοποίηση της φύσης. (Καλδής, 2008, 84-85) 

Το έτος 1642 προσδιορίζεται από τον θάνατο του Γαλιλαίου και τη γέννηση του Νεύτωνα.  Γαλιλαίος και Νεύτων κάλυψαν ολόκληρη την περίοδο της επιστημονικής επανάστασης, ενώ το έργο τους συνέθεσε τον βασικό πυρήνα της.  Ο Ισαάκ Νεύτων, γεννήθηκε σε ένα χωριό της Αγγλίας, το Colsterworth και εκεί έζησε τα πρώτα χρόνια του μέχρι το 1661 που έφυγε για το Cambridge, το οποίο αποτέλεσε μεγάλο ορόσημο για την υπόλοιπη ζωή του.  Το πρόγραμμα σπουδών του Πανεπιστημίου περιλάμβανε Αριστοτέλη, όπως και τέσσερις αιώνες πριν.  Ο Νεύτων, ξεκίνησε να διαβάζει βιβλία εκτός του ακαδημαϊκού προγράμματος, κρατούσε σημειώσεις και έγραφε τις παρατηρήσεις του επ’ αυτών.  Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να του γεννηθούν ερωτήματα, τα οποία κατέγραφε και θα προσπαθούσε να τα απαντήσει, ενώ λέγεται ότι στο σημειωματάριό του είχε γράψει μια επικεφαλίδα: «Φίλος ο Πλάτων, φίλος ο Αριστοτέλης, φίλτατη όμως η αλήθεια».  (Westfall, 2005, 2-41)

Μελετώντας τη μηχανική του Γαλιλαίου και ερμηνεύοντας τους νόμους του Kepler, ο Νεύτων ενσωμάτωσε μια ολοκληρωμένη θεωρία για την Ορθολογική Μηχανική.  Διατυπώνοντας τους νόμους του Κέπλερ και απορρίπτοντας την Καρτεσιανή θεωρία των στροβίλων κατάφερε να αποδείξει την έννοια της ελκτικής δύναμης, καταρρίπτοντας το έως τότε πρότυπο της έλξης εξ’ επαφής και εισαγάγοντας το εξ’ αποστάσεως.  Το 1687 δημοσιεύτηκε το τεράστιο επιστημονικό επίτευγμα του Νεύτωνα με τίτλο «Μαθηματικές Αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας», στο οποίο εξυψώθηκε ο θεσμός της «μαθηματικοποίησης της φύσης».  Το πόνημα αυτό καθιέρωσε τη φυσική ως υποδειγματική επιστήμη.  Οι σύγχρονοι επιστήμονες αναγνώρισαν το επίτευγμα του Νεύτωνα ως την τελειοποίηση της μηχανικής φιλoσoφίας ενώ οι ιστορικοί το χαρακτήρισαν ως το απoκoρύφωμα της Επιστημoνικής Επανάστασης.  (Καλδής, 2008, 39, 85∙  Shapin, 2003, 86-87) 

 

Συμπεράσματα

Διατρέχοντας την ιστορία από τον 13^ο έως τις αρχές του 18^ου αιώνα, μπορούμε να πούμε ότι ο όρος επιστήμη, με την ευρεία έννοια, ξεκίνησε στις 7 Μαρτίου του 1277 ως αποτέλεσμα της καταδίκης της διδασκαλίας ορισμένων θέσεων του Αριστοτέλη.  Τα χρόνια του μεσαίωνα έμειναν στην ιστορία ως «Σκοτεινά χρόνια» διότι η θεολογία κατάφερε να εκτοπίσει τη μελέτη των φυσικών επιστημών, ενώ κράτησε τα πρωτεία για αρκετούς αιώνες διδάσκοντας στα πανεπιστήμια το θεολογικό μοντέλο του κόσμου.

Η εποχή του Γαλιλαίου θα λέγαμε ότι μπορεί να οριστεί ως η αρχή της επιστημονικής επανάστασης και αυτό γιατί τότε έγινε για πρώτη φορά χρήση της πειραματικής μεθόδου.  Η εξήγηση των φυσικών φαινομένων υπήρχε μόνο ως θεωρία.  Ο Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι η θεωρία δεν ήταν αρκετή και απαιτείτο και πείραμα.  Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφέρουμε ότι έως τότε ο τεχνικός εξοπλισμός ήταν μηδαμινός.  Η εποχή του Γαλιλαίου ήταν εκείνη που κατάφερε να αποκόψει την αριστοτελική αυθεντία δυσφημίζοντας, μέσω της εμπειρικής πλέον διαδικασίας, την αριστοτελική φυσική.

Κλείνοντας, ο Νεύτων, ο σπουδαιότερος Φυσικός επιστήμονας της ιστορίας, μέσω της πειραματικής φιλοσοφίας και της ορθολογικής μηχανικής κατάφερε να ασκήσει ιδιαίτερη επίδραση στον επιστημονικό κόσμο της εποχής του.  Από τότε και στο εξής, η αλήθεια για τα φυσικά αλλά και κοινωνικά προβλήματα, προέκυπτε μόνο μέσω των διαδικασιών του πειραματικού ελέγχου και της παρατήρησης.  Με τη νευτώνεια κοσμολογία, επετεύχθη η μετάβαση από την εποχή της μεταφυσικής στην εποχή της επιστημονικής μελέτης των φαινομένων και παράλληλα η φυσική φιλοσοφία μετατράπηκε σε Φυσική Επιστήμη, μέσω της πειραματικής διαδικασίας και της μαθηματικοποίησης της φύσης.

Βιβλιογραφία

·       Βαλλιάνος, Π. (2008), Οι Επιστήμες της Φύσης και του Ανθρώπου στην Ευρώπη

(Τόμος B΄), Πάτρα: ΕΑΠ.

·       Καλδής, Β. (επιμέλ.) (2008), Κείμενα Ιστορίας και Φιλοσοφίας των Επιστημών,

Πάτρα: ΕΑΠ.

·       Shapin, S. (2003), Η Επιστημονική Επανάσταση, μετάφραση Η. Καρκάνης,

Αθήνα: Κάτοπτρο.

·       Νικολαϊδης Ε., κ.α., (2015), Η Ευρώπη των Επιστημών, μετάφραση Ελευθερία Ζέη, Αθήνα: ΜΙΕΤ.

·  Westfall Richard (2005), H ζωή του Ισαάκ Νεύτωνα, μετάφραση Διονύσης Γιαννίμπας, Ηράκλειο: Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης.