Tieteellisen vallankumouksen historia

Ihmishistoria kehitetään usein jaksoksi, joka edustaa äkillisiä tiedon purskeita. Maatalouden vallankumous, renessanssija teollinen vallankumous ovat vain muutamia esimerkkejä historiallisista ajanjaksoista, jolloin yleisesti ajatellaan, että innovaatio siirtyi nopeammin kuin muissa historian vaiheissa, mikä johtaa valtaviin ja äkillisiin järistyksiin tieteessä, kirjallisuudessa, tekniikassa ja filosofia. Yksi merkittävimmistä näistä on tieteellinen vallankumous, joka syntyi heti, kun Eurooppa heräsi älyllisestä tuulenpuheesta, jota historioitsijat mainitsivat pimeinä aikoina.

Suuri osa siitä, mitä Euroopassa varhaiskeskeisen keskiajan aikana tiedettiin luonnollisesta maailmasta, juontui antiikin kreikkalaisten ja roomalaisten opetuksiin. Ja vuosisatojen ajan Rooman valtakunnan romahtamisen jälkeen ihmiset eivät yleensä kyseenalaistaneet monia näistä pitkään pidetyistä konsepteista tai ideoista, lukuisista luontaisista puutteista huolimatta.

Syynä tähän oli, koska katolinen kirkko hyväksyi laajasti tällaiset maailmankaikkeuden totuudet, joka niin tapahtui olevan pääasiallinen yksikkö, joka vastaa länsimaisen yhteiskunnan laajalle levinneisyydestä aika. Myös kirkon oppien haastaminen merkitsi toistaiseksi harhaoppia, ja siten tekemällä niin vaaraksi tulla oikeudenkäyntiin ja rangaistukseen vastaideoiden ajamisesta.

Esimerkki suositusta mutta todistamattomasta opista oli aristotelilainen fysiikan lait. Aristoteles opetti, että esineen pudotusnopeus määräytyi sen painon perusteella, koska raskaammat esineet putosivat nopeammin kuin kevyemmät. Hän uskoi myös, että kaikki kuun alla oli neljä elementtiä: maa, ilma, vesi ja tuli.

Tähtitieteen osalta Kreikan tähtitieteilijä Claudius Ptolemaios maankeskeinen taivaallinen järjestelmä, jossa taivaalliset elimet kuten aurinko, kuu, planeetat ja muut tähdet kääntyivät kaikki maapallon ympärille täydellisissä ympyröissä, toimivat planeetan hyväksyttynä mallina järjestelmiin. Ja Ptolemaioksen malli pystyi jonkin aikaa säilyttämään tehokkaasti maan keskittyvän universumin periaatteen, koska se oli melko tarkka ennustamalla planeettojen liikettä.

Kun oli kyse ihmiskehon sisäisestä toiminnasta, tiede oli aivan yhtä erehtynyt. Muinaiset kreikkalaiset ja roomalaiset käyttivät humorismiksi kutsuttua lääkejärjestelmää, jonka mukaan sairaudet olivat seurausta neljän perusaineen tai "huumorin" epätasapainosta. Teoria liittyi näiden neljän teoriaan elementtejä. Joten veri esimerkiksi vastaisi ilmaa ja flegma vastasi vettä.

Onneksi kirkko ajan myötä menetti hegemonisen otteensa joukkoihin. Ensinnäkin tapahtui renessanssi, joka kärjen lisäämisen myötä kiinnostuksen lisääntymisen taiteeseen ja kirjallisuuteen johti siirtymiseen kohti itsenäisempää ajattelua. Painokoneen keksinnöllä oli myös tärkeä rooli, koska se laajensi huomattavasti lukutaitoa ja antoi lukijoille mahdollisuuden tutkia uudelleen vanhoja ideoita ja uskomusjärjestelmiä.

Ja juuri tämän ajanjakson, vuonna 1517 olleen tarkka, Martin Luther, munkki, joka oli puhuttu hänen kritiikki katolisen kirkon uudistuksia vastaan, kirjoittanut kuuluisalle "95 opinnäytetyölleen", joissa lueteltiin kaikki hänen epäkohtia. Luther mainosti 95 tutkielmaansa tulostamalla ne esitteelle ja jakamalla ne väkijoukkojen kesken. Hän rohkaisi myös seurakunnan jäseniä lukemaan Raamatun itselleen ja avasi tien muille uudistuksellisille teologeille, kuten John Calvinille.

Renessanssi yhdessä Lutherin ponnistelujen kanssa johti liikkeeseen, joka tunnetaan nimellä protestanttinen uskonpuhdistus, molemmat heikentävät kirkon auktoriteettia kaikissa asioissa, jotka olivat lähinnä pseudotieteitä. Ja prosessissa tämä kasvava kritiikki- ja uudistushenki teki siitä todistustaakan tuli entistä tärkeämmäksi luonnon ymmärtämiseksi ja asetti näin tieteellisen tason vallankumous.

Tavallaan voit sanoa, että tieteellinen vallankumous alkoi Kopernikaanisena vallankumona. Mies, joka aloitti kaiken, Nicolaus Copernicus, oli renessanssin matemaatikko ja tähtitieteilijä, joka syntyi ja kasvoi Puolan kaupungissa Toruńissa. Hän osallistui Krakovan yliopistoon ja jatkoi myöhemmin opintojaan Bolognassa, Italiassa. Siellä hän tapasi tähtitieteilijä Domenico Maria Novaran ja he alkoivat pian vaihtaa tieteellisiä ajatuksia, jotka usein haastoivat Claudius Ptolemaioksen kauan hyväksyttyjä teorioita.

Palattuaan Puolaan Copernicus otti kanonin aseman. Noin 1508, hän hiljaa aloitti kehittää heliosentrisen vaihtoehdon Ptolemaioksen planeettajärjestelmälle. Jotta korjata joitain epäjohdonmukaisuuksia, jotka tekivät sen riittämättömäksi planeettojen sijaintien ennustamisessa, järjestelmä, jonka hän lopulta keksi, asetti Auringon keskelle maan sijasta. Ja Copernicuksen heliokeskeisessä aurinkokunnassa nopeus, jolla Maa ja muut planeetat kiertävät aurinkoa, määräytyivät niiden etäisyyden päässä siitä.

Mielenkiintoista, että Copernicus ei ollut ensimmäinen, joka ehdotti heliosentristä lähestymistapaa taivaan ymmärtämiseen. Muinaiskreikkalainen Samoksen astronomi Aristarchus, joka asui kolmannella vuosisadalla B.C., oli ehdottanut jonkin verran samanlaista käsitettä paljon aikaisemmin, jota ei koskaan aivan kiinni. Suuri ero oli, että Copernicuksen malli osoittautui tarkemmaksi ennustamalla planeettojen liikkeitä.

Copernicus esitteli kiistanalaiset teoriansa 40-sivuisessa käsikirjoituksessa, jonka otsikko on Commentariolus vuonna 1514 ja De. Revolutionibus orbium coelestium ("Taivaallisten pallojen kierroksista"), joka julkaistiin juuri ennen hänen kuolema vuonna 1543. Ei ole yllättävää, että Copernicuksen hypoteesi raivostutti katolisen kirkon, joka lopulta kielsi Devolutionibuksen vuonna 1616.

Kirkon levottomuudesta huolimatta Copernicuksen heliosentrinen malli aiheutti paljon juonittelua tutkijoiden keskuudessa. Yksi näistä ihmisistä, jotka herättivät kiihkeää kiinnostusta, oli nuori saksalainen matemaatikko nimeltään Johannes Kepler. Vuonna 1596 Kepler julkaisi Mysterium cosmographicum (The Cosmographic Mystery), joka toimi ensimmäisenä julkisena puolustuksena Copernicuksen teorioille.

Ongelmana oli kuitenkin se, että Copernicuksen mallissa oli edelleen puutteita eikä se ollut täysin tarkka ennustamaan planeetan liikettä. Vuonna 1609 Kepler, jonka päätehtävänä oli keino selvittää tapa, jolla Marsin siirtyisi ajoittain taaksepäin, julkaisi Astronomia nova (Uusi tähtitiede). Kirjassaan hän teorioi, että planeettojen kehot eivät kiertäneet aurinkoa täydellisissä ympyröissä, kuten Ptolemaios ja Kopernikus olivat molemmat olettaneet, vaan pikemminkin elliptisellä polulla.

Tähtitieteen osuuksiensa lisäksi Kepler teki muita merkittäviä löytöjä. Hän tajusi, että se oli taittuminen, joka sallii silmien näköhavainnot, ja käytti tätä tietoa kehittääkseen silmälaseja sekä lähinäköisyydelle että kaukonäköisyydelle. Hän pystyi myös kuvaamaan, kuinka kaukoputki toimi. Ja vähemmän tiedettiin, että Kepler pystyi laskemaan Jeesuksen Kristuksen syntymävuoden.

Toinen Keplerin nykyaikainen henkilö, joka myös osti käsityksen heliokeskeisestä aurinkojärjestelmästä ja oli italialainen tiedemies Galileo Galilei. Mutta toisin kuin Kepler, Galileo ei uskonut, että planeetat liikkuivat elliptisessä kiertoradalla ja pysyivät kiinni näkökulmasta, että planeetan liikkeet olivat jollain tavalla ympyrämäisiä. Silti Galileon työ tuotti todisteita, jotka auttoivat vahvistamaan Kopernikalaisen näkemystä ja heikentävät prosessin aikana edelleen kirkon asemaa.

Vuonna 1610 Galileo aloitti itse rakentamansa teleskoopin avulla linssin kiinnittämisen planeetoille ja teki sarjan tärkeitä löytöjä. Hän huomasi, että kuu ei ollut tasainen ja sileä, mutta sillä oli vuoria, kraattereita ja laaksoja. Hän huomasi pisteitä auringossa ja näki, että Jupiterilla oli kuut, jotka kiertävät sitä, eikä maapalloa. Jäljittäessään Venusta, hän huomasi, että sillä oli vaiheita, kuten Kuu, mikä osoitti, että planeetta pyörii auringon ympäri.

Suuri osa hänen havainnoistaan ​​oli ristiriidassa vakiintuneen Ptolemaiuksen ajatuksen kanssa, jonka mukaan kaikki planeettakappaleet pyörivät maapallon ympärillä ja tukivat sen sijaan heliosentristä mallia. Hän julkaisi osan näistä aikaisemmista havainnoista samana vuonna otsikolla Sidereus Nuncius (Tähtisaaja). Kirja yhdessä myöhempien havaintojen kanssa johtivat monia tähtitieteilijöitä muuttamaan Kopernikuksen ajatuskouluun ja laittamaan Galileon erittäin kuumaan veteen kirkon kanssa.

Siitä huolimatta seuraavina vuosina Galileo jatkoi "harhaoppisia" tapojaan, jotka syventävät konfliktiaan sekä katolisen että luterilaisen kirkon kanssa. Vuonna 1612 hän kumosi aristotelilaisen selityksen siitä, miksi esineet lentävät veteen, selittämällä, että se johtui esineen painosta veteen nähden eikä siksi, että esine on litteä.

Vuonna 1624 Galileo sai luvan kirjoittaa ja julkaista kuvaus sekä Ptolemaioksesta että Copernican-järjestelmät sillä ehdolla, että hän ei tee sitä tavalla, joka suosii heliosentrinen malli. Tuloksena oleva kirja, ”Dialogi kahdesta päämaailmajärjestelmästä” julkaistiin vuonna 1632, ja sen tulkittiin rikkovan sopimusta.

Kirkko käynnisti nopeasti inkvisition ja pani Galileon oikeuden eteen harhaoppia kohtaan. Vaikka hänet säädettiin ankarista rangaistuksista myöntäessään tukevansa Kopernikalaisen teoriaa, hänet asetettiin kotiarestiin loppuaikanaan. Silti Galileo ei koskaan lopettanut tutkimustaan, julkaissut useita teorioita kuolemaansa asti vuonna 1642.

Vaikka sekä Keplerin että Galileon työ auttoivat näyttämään Kopernikaanin heliosentrista järjestelmää, teoriassa oli vielä aukko. Kumpikaan ei voi riittävästi selittää, mikä voima pitää planeettoja liikkeessä auringon ympäri ja miksi ne liikkuivat tällä tietyllä tavalla. Vasta englantilainen matemaatikko todisti heliokeskeisen mallin vasta useita vuosikymmeniä myöhemmin Isaac Newton.

Isaac Newtonia, jonka löytöt merkitsivat monin tavoin tieteellisen vallankumouksen loppua, voidaan erittäin hyvin pitää yhtenä tuon aikakauden tärkeimmistä hahmoista. Se mitä hän saavutti aikanaan, on siitä lähtien tullut perustalle nykyaikaiselle fysiikalle ja monille hänen teorioilleen, jotka on kuvattu Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (luonnollisen filosofian matemaattiset periaatteet) on kutsuttu vaikuttavimmaksi fysiikan työ.

Sisään Principa, julkaistu vuonna 1687, Newton kuvasi kolme liikelakia, joita voidaan käyttää selittämään elliptisen planeetta kiertoradan takana olevaa mekaniikkaa. Ensimmäisessä laissa oletetaan, että paikallaan oleva esine pysyy sellaisenaan, ellei siihen kohdisteta ulkoista voimaa. Toisessa laissa todetaan, että voima on yhtä suuri kuin massakehityksen kiihtyvyys ja liikkeen muutos on verrannollinen käytettyyn voimaan. Kolmannessa laissa määrätään vain, että jokaisessa toiminnassa on sama ja päinvastainen reaktio.

Vaikka Newtonin kolme liikelakia yhdessä universaalin gravitaation lain kanssa tekivät hänestä lopulta tähden tiedeyhteisön joukossa, hän teki myös useita muita tärkeitä panoksia optiikan alalla, kuten rakensi ensimmäisen käytännöllisen heijastavan kaukoputken ja kehitti teoriaa väri.