Η μετάβαση από «τον κλειστό κόσμο στο άπειρο σύμπαν»:

Από τον Κοπέρνικο στον Νεύτωνα.

Δικαίος Ψυκάκος

2008

Περιεχόμενα

Εισαγωγή…………………………………….……σ.3

Η Κοπερνίκεια επανάσταση……………….…….σ.4

Το όνειρο του Κέπλερ……………………….……σ.7

Το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου……………………σ.10

Η Νευτώνεια Σύνθεση………………….………..σ.12

Επίλογος………………………………………….σ.14

Βιβλιογραφία……………………………………..σ.15

2

Εισαγωγή

Η μαζική μετάφραση ελληνικών

και αραβικών κειμένων στη

διάρκεια του 12ου και 13ου αιώνα,

μετασχημάτισε τη πρώιμη

μεσαιωνική σύλληψη για τον

Κόσμο1, τοποθετώντας σε κεντρική

θέση την αριστοτελική

κοσμολογία2.

Οι μεσαιωνικοί λόγιοι προσπάθησαν να την συνδιάσουν με απόψεις

άλλων αυθεντιών και κυρίως με τις βιβλικές διδαχές, με αποτέλεσμα τη

προσαρμογή της στις απαιτήσεις της βιβλικής ερμηνείας που με τη σειρά

της απορρόφησε βασικά της στοιχεία. Μετά το 13ο αιώνα, τα ποικίλα και

σχετικά αλλοιωμένα αριστοτελικά στοιχεία, οι παραδοσιακές πεποιθήσεις

και η επανεμφάνιση της αστρολογίας, διαμόρφωσαν την ύστερη

μεσαιωνική κοσμολογία.

Το επιστημονικό κίνημα της νεότερης εποχής, που πυροδοτήθηκε από την

Αναγέννηση, οδήγησε στη ρήξη του ανθρώπου με τη «φυσική τάξη». Το πρώτο

ρήγμα θα ερχόταν από τη περιοχή της αστρονομίας, της μόνης επιστήμης

εκείνης της εποχής, που είχε συγκεντρώσει αρκετές παρατηρήσεις και είχε

αναπτύξει μαθηματικές μεθόδους αρκετά ακριβείς ώστε να επιτρέπουν τη σαφή 1 Μια αρχαία ελληνική λέξη που σημαίνει κόσμημα και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Πυθαγόρα

2 Τα βασικά στοιχεία της αριστοτελικής φυσικής φιλοσοφίας, είναι: Ο Κόσμος – που είναι μοναδικός- είναι μια τεράστια αλλά πεπερασμένη σφαίρα, με τους ουρανούς από πάνω και τη Γη στο κέντρο της. Διαιρείται σε δυο διακριτές περιοχές που αποτελούνται από διαφορετικά υλικά και λειτουργούν σύμφωνα με διαφορετικές αρχές. Πάνω απ΄ τη Σελήνη ( υπερσελήνια περιοχή) βρίσκονται οι ουράνιες σφαίρες, που πάνω τους είναι προσαρτημένοι οι απλανείς αστέρες, ο Ήλιος και οι υπόλοιποι πλανήτες. Αποτελείται από αιθέρα ( τη λεγόμενη πέμπτη ουσία) και χαρακτηρίζεται από αμετάβλητη τελειότητα και ομαλές κυκλικές κινήσεις. Κάτω απ΄ τη Σελήνη ( υποσελήνια περιοχή) βρίσκεται η επίγεια περιοχή, που αποτελείται από τέσσερα στοιχεία και είναι η σκηνή της γένεσης και της φθοράς και των μεταβατικών κινήσεων. Οι μεταβολές στη περιοχή αυτή είναι διαρκείς και τεσσάρων ειδών: α) γένεση και φθορά β) αλλοίωση 3) Αύξηση και μείωση 4) τοπική κίνηση. Οι τοπικές κινήσεις είτε είναι φυσικές, όταν το πράγμα κινείται προς τη φυσική του θέση, είτε εξαναγκασμένες όταν αναγκάζεται να κινηθεί αντίθετα προς τη φυσική του θέση. Η φυσική κίνηση σταματά όταν το κινούμενο φτάσει στο φυσικό τόπο και η εξαναγκασμένη όταν η εξωτερική κίνηση που το αναγκάσει να κινηθεί πάψει να δρα. David C. Lindberg, Οι απαρχές της Δυτικής Επιστήμης, Η Φιλοσοφική, θρησκευτική και θεσμική θεώρηση της Ευρωπαϊκής επιστημονικής παράδοσης, 600 π.Χ. – 1450 μ.Χ., Κεφάλαιο 11ο, Ο μεσαιωνικός κόσμος, κεφ. 12ο : Η φυσική της υποσελήνιας περιοχής, μτφρ. Η. Μαρκολέφας, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Ε.Μ.Π., Αθήνα 1997.

3

διατύπωση και τον αριθμητικό έλεγχο υποθέσεων3. Η κοσμολογία αναδείχθηκε

σαν το κρίσιμο πεδίο όπου αντιπαρατέθηκαν η μεσαιωνική και η νεωτερική

αντίληψη.

Η Κοπερνίκεια επανάσταση

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος,

επέστρεψε στα 1506 μετά από σπουδές

πολλών χρόνων στην Ιταλία, στη μικρή

πόλη του Φράουενμπουργκ. Στην όχθη

μιας λιμνοθάλασσας μέσα στις ομίχλες της

Βαλτικής, επεδίωξε επίμονα με

στοιχειώδες υλικό ξύλινους χάρακες που ο

ίδιος είχε χονδροειδώς διαιρέσει, να βρει μια λογικότερη εικόνα του ουρανού

από αυτή που έδινε αυτός που θαύμαζε περισσότερο απ΄ όλόυς τους Αρχαίους,

ο Κλαύδιος Πτολεμαίος4.

Διάφορα φαινόμενα έδειχναν την ανεπάρκεια του συστήματος του

Πτολεμαίου:

α) Ο Ερμής και οι Αφροδίτη συνοδεύουν τον Ήλιο στην ετήσια πορεία

του χωρίς να δικαιολογείται αυτή η σύμπτωση. Εάν ο Ήλιος εθεωρείτο ως

κέντρο των επίκυκλων, το τυχαίο φαινόμενο θα μετατρεπόταν σε αναγκαίο.

Αυτή η υπόθεση τον ώθησε να σκεφτεί ότι με τον ίδιο τρόπο ο Ήλιος θα

μπορούσε να είναι το κέντρο για όλες τις τροχιές.

β) Οι μεταβολές της λάμψης του Άρη, έδειχναν ότι ο πλανήτης δε γυρίζει γύρω

απ΄ τη Γη. Κανένας επίκυκλος δε μπορεί να εξηγήσει τις μεταβολές αυτές, 3J.D. Bernal, Η επιστήμη στην ιστορία, τόμος 2ος, μτφρ. Ε. Μπιτσάκης, Εκδόσεις Ι. Ζαχαρόπουλος, Αθήνα 1983, σ. 436. 4 Ο Αλεξανδρινός αστρονόμος Κλαύδιος Πτολεμαίος(περ.75-160 μ. Χ), τελειοποίησε το γεωκεντρικό μοντέλο των ουρανών που είχε τις ρίζες του στη κοσμολογία του Αριστοτέλη. Βασική παραδοχή του ήταν η αλήθεια της φαινομενικής διάταξης των ουρανίων σωμάτων, όπως μας παρουσιάζεται από την άμεση αίσθηση. Κατασκεύασε ένα σχήμα ομόκεντρων σφαιρών με τη Γη στο κέντρο και διόρθωνε τις αποκλίσεις των πραγματικών τροχιών των πλανητών προσθέτοντας δευτερεύοντες κύκλους «επίκυκλους», στους αρχικούς του σχήματος, ενσωματώνοντας τις «εκκεντρικές» κινήσεις των ουρανίων σωμάτων με τη προσθήκη επιπλέον θεωρητικών παραδοχών. Π. Βαλλιάνος, ό.π. Ενότητα 1.4: Το γεωκεντρικό σύστημα του Κλαύδιου Πτολεμαίου, σ.24-25.

4

γ) Οι ανώτατες λάμψεις για τον Άρη, το Δία η το Κρόνο, επέρχονται όταν αυτοί

οι πλανήτες βρίσκονται σε αντίθεση με τον Ήλιο.5

Τα αποτελέσματα των ερευνών του παρουσιάστηκαν στο βιβλίο του De

revolutionibus orbium coelestium( Περί της περιφοράς των ουράνιων σφαιρών),

πού ήρθε στα χέρια του, τυπωμένο στη Νυρεμβέργη, την ημέρα του θανάτου

του στα 1453. Στο 10ο κεφάλαιο, ο Κοπέρνικος εκθέτει τη νέα κατάταξη:

Στο κέντρο του συστήματος βρίσκεται ο Ήλιος ακίνητος. Σταθερές

τροχιές παρασύρουν τους πλανήτες γύρω απ΄ αυτόν. Η Γη κινείται, γυρίζει

γύρω από τον άξονά της σε 24 ώρες, κατατάσσεται στους πλανήτες και διανύει

μέσα σ΄ ένα χρόνο τη τροχιά της γύρω απ΄ τον ήλιο. Η σφαίρα, τέλος, των

σταθερών αστέρων, ακίνητη, προσδιορίζει το Σύμπαν. Οι επίκυκλοι του

Πτολεμαίου έπαψαν να υπάρχουν. Τα φαινόμενα που εξηγούσαν ήταν πλέον

φαινόμενα προερχόμενα από τη κίνηση της γης.

Ούτε η σκέψη του, ούτε το σύστημα του Κοπέρνικου ήταν χωρίς

ατέλειες:

5 P. Couderg, Η Ιστορία της Αστρονομίας, Εκδόσεις Ι.Ν. Ζαχαρόπουλος, Αθήνα 1964, σ. 78.

5

α) Όπως ο Αριστοτέλης, θεώρησε το Σύμπαν περιορισμένο από τις

σφαίρες των σταθερών,

β) Τοποθέτησε τον Ήλιο στο κέντρο του Σύμπαντος να παίζει ένα ρόλο

«οπτικό» και όχι «δυναμικό». Δεν τον θεώρησε σαν κέντρο των πλανητικών

τροχιών, ανάγοντας τις στο κέντρο της γήινης τροχιάς. Το έργο του «μοιάζει με

τους πρώτους χριστιανούς αρχιτέκτονες οι οποίοι για να ανεγείρουν τους ναούς

της νέας θρησκείας χρησιμοποιούν τα ερείπια των αρχαίων μνημείων».6

Παρ ΄ όλα αυτά, η σημασία του έργου του ήταν τεράστια. Η Γη έχασε τη

κεντρική θέση και το προνομιούχο ρόλο της. Η καθολική εκκλησία καταδίκασε

τη θεωρία σαν αντίθετη στις Γραφές και περιέλαβε το βιβλίο στο Index των

απαγορευμένων βιβλίων του 1616 κρατώντας το εκεί για δύο αιώνες. Οι

Διαμαρτυρόμενοι Λούθηρος και Μελάγχθων ζητούσαν κυρώσεις κατά του

«τρελού Κοπέρνικου». Λίγοι πίστευαν ότι αυτά που έλεγε ήταν πραγματικά

αλήθεια. Ο Μαίστλιν, δάσκαλος του Κέπλερ και ο Μπενεντέτι, δάσκαλος του

Γαλιλαίου, έσωσαν τη θεωρία αρχικά από τη λήθη.

Ως υποστηρικτές ήρθαν εκείνοι που

αμφισβητούσαν την αριστοτελική αντίληψη για

τον κόσμο και εμπνεόταν από το όραμα ενός

άπειρου σύμπαντος. Ο πιο διάσημος ανάμεσά

τους ήταν ο Τζιορντάνο Μπρούνο που έλεγε

ότι: «να πιστεύει κανείς ότι υπάρχουν μόνο οι

πλανήτες που η ύπαρξη τους είναι γνωστή σε

μας, δεν είναι περισσότερο λογικό απ΄ το να

φανταζόμαστε ότι ο ουρανός δε κατοικείται κι

από άλλα πουλιά , εκτός από εκείνα που περνούν

μπροστά από το παράθυρο μας».7 Σ ΄αυτόν ανήκει το επιχείρημα, πως ότι

συμβαίνει πάνω στη Γη, βρίσκεται σε αντιστοιχία με ότι συμβαίνει πάνω σ΄ ένα

καράβι8. Αν δύο άνθρωποι, ο ένας πάνω σε μια γέφυρα (1)και ο άλλος σ΄ ένα

6 Στο ίδιο, σ. 827 Ε. Μπλόχ, Η φιλοσοφία της αναγέννησης, Εκδόσεις Αναγνωστίδη, σ. 34.8 Α. Κοϋρέ , Δυτικός Πολιτισμός, Η άνθιση της Επιστήμης και της τεχνικής, μτφρ. Β. Κάλφας – Ζ. Σαρίκας, Κεφάλαιο 2ο : Ο Γαλιλαίος και η επιστημονική επανάσταση του 170ου αιώνα, Εκδόσεις Ύψιλον, Αθήνα 1991., σ.25

6

κατάρτι πλοίου(2) που περνάει κάτω από τη γέφυρα αφήσουν σε μια δεδομένη

χρονική στιγμή όπου τα χέρια τους βρίσκονται στην ίδια θέση να πέσει μια

πέτρα τότε η (1) θα πέσει πιο πίσω από την (2) που θα πέσει κάτω από το

κατάρτι έχοντας μοιραστεί τη κίνηση του πλοίου διατηρώντας ένα μέρος από τη

κινούσα ενέργεια.

Στη Βενετία το 1952, η Ρωμαϊκή Ιερά Εξέταση τον φυλάκισε και τον

έκαψε οκτώ χρόνια αργότερα σαν αιρετικό. Η μαρτυρία του Μπρούνο για την

ελευθερία της σκέψης και την επιστημονική αλήθεια έκανε τους ανθρώπους να

σκέφτονται και να συζητούν τη θεωρία του Κοπέρνικου. Για να στερεωθεί

χρειαζόταν ακριβής περιγραφή των πλανητικών τροχιών και μια καινούργια

δυναμική αντίληψη για τη κίνηση.

Το όνειρο του Κέπλερ

Ο Γιόχαν Κέπλερ, φτωχόπαιδο

που έζησε μια ζωή αδιάκοπων

αγώνων, γεννήθηκε στη Βυρτεμβέργη

στα 1571 και φοίτησε στο

Πανεπιστήμιο της Τυβίγης, όπου

δάσκαλος του ήταν ο Μαίσλιν, οπαδός

του Κοπέρνικου. Στο πρώτο του έργο,

Mysterium Cosmograficum, που

δημοσίευσε σε ηλικία 25 ετών

αναφέρει τους λόγους που πρέπει να προτιμάται ο Κοπέρνικος από το

Πτολεμαίο και επιχειρεί να συνδυάσει το πλανητικό σύστημα με τα πέντε

κανονικά κυρτά πολύεδρα της γεωμετρίας.

Είχε την τύχη να δουλέψει σαν βοηθός του μεγάλου Δανού αστρονόμου

Τύχω Μπράχε. Ο Μπράχε εγκαινίασε την αστρονομία ακριβείας πριν ακόμη

την εφεύρεση του τηλεσκόπιου. Ανακάλυψε την ατμοσφαιρική διάθλαση των

ακτίνων που διέστρεφε τις παρατηρήσεις και τη διόρθωσε δια μέσου πινάκων.

΄Εδωσε αποφασιστικό χτύπημα στο αριστοτελικό σύστημα όταν έδειξε ότι ο

Νέος Αστέρας που εμφανίστηκε στα 1572, ανήκε στη σφαίρα των απλανών

όπου εξ ορισμού δε μπορούσε να γίνει καμιά αλλαγή. Ο Κέπλερ βοήθησε τον

7

Τύχω πάνω σε μια έρευνα του για τον Άρη, στα τελευταία του χρόνια όταν

αυτός δούλευε στο αλχημικό- αστρολογικό Ινστιτούτο που είχε ιδρύσει ο

Αυτοκράτορας Ροδόλφος ο Β΄, στη Πράγα. Αμέσως μετά τον απότομο θάνατο

του Tύχω, τον Οκτώβρη του 1601, ανέλαβε το έργο του. Με βάση τη Γη και τις

μετρήσεις του Πτολεμαίου κατέληγε μετά από τεράστιο κόπο σε διαφορά οκτώ

λεπτών για τον Άρη. Όπως γράφει και ο ίδιος: «Η θεία χάρις, μας έδωσε με το

Τύχω ένα παρατηρητή τόσο πιστό ώστε ένα λάθος οκτώ λεπτών να είναι

απαράδεκτο». Έτσι αποφάσισε να αναθεωρήσει τη γήινη τροχιά.

Το πρόβλημα που είχε να λύσει ήταν: Από τη Γη διακρίνουμε τον Ήλιο

και τους πλανήτες σε μερικές κατευθύνσεις ως προς τα άστρα. Οι κατευθύνσεις

αυτές μεταβάλλονται από μέρα σε μέρα, εφ όσον η Γη διαγράφει μια

«άγνωστη» καμπύλη γύρω από τον Ήλιο και εφόσον οι πλανήτες διαγράφουν

επίσης «άγνωστες» καμπύλες γύρω του. Χωρίς μια σταθερή βάση, η δυσκολία

του προβλήματος να βρεθεί η τροχιά της γης φαινόταν ανυπέρβλητη. Ο Κέπλερ

κατάφερε να βρει αυτή τη τριγωνομετρική βάση. Για να ολοκληρώσει την

έρευνα, χρειαζόταν μια σειρά παρατηρήσεων του Άρη με διαφορά εξακοσίων

ογδόντα επτά ημερών, το διάστημα που χρειάζεται ο Άρης για να

πραγματοποιήσει την τροχιά του. Χρησιμοποιώντας τις παρατηρήσεις μια ζωής

του Μπράχε και δουλεύοντας επίμονα για τέσσερα χρόνια κατόρθωσε να

σχεδιάσει μια ακριβή τροχιά της Γης.

Στη συνέχεια, ασχολήθηκε με τη διαδρομή των πλανητών και μετά από

δύο λάθη που αλληλοαναιρέθηκαν, ανακάλυψε το νόμο των εμβαδών. Στο έργο

8

του Nova Astronomia (Νέα αστρονομία), αφιερωμένο στο πλανήτη Άρη και

δημοσιευμένο τον Αύγουστο του 1609, παρουσιάστηκαν οι δύο πρώτοι νόμοι

του :

α) Οι τροχιές των πλανητών γύρω από τον ήλιο είναι ελλείψεις, με τον

ήλιο στη μια τους εστία και

β) Αν ενώσουμε με ευθεία γραμμή το πλανήτη με τον ήλιο, η ευθεία αυτή

σαρώνει ίση επιφάνεια σε ίσο χρόνο.

Έπειτα από πολλά χρόνια ερευνών, δημοσιεύει το 1618 το έργο Armonia

Μundi (Αρμονία του Κόσμου) και παρουσιάζει το τρίτο Νόμο του: Ο λόγος

ενός τετραγώνου της περιόδου δυο πλανητών ισούται με το λόγο του κύβου της

μέσης απόστασης τους από τον ήλιο.

Με τους τρεις νόμους του Κέπλερ καταρρίφθηκαν οι αστρονομικές

αντιρρήσεις για την θεωρία του Κοπέρνικου και το ηλιακό σύστημα

εμφανίστηκε σε όλη του την απλότητα. Οι επίκυκλοι και οι εκκεντρικοί

εκμηδενίστηκαν δια παντός. Το δόγμα της κυκλικής και ομοιόμορφης κίνησης,

ότι υπάρχουν στον ουρανό μόνο τέλειες – δηλαδή κυκλικές- τροχιές, που ακόμη

και ο Κοπέρνικος δεν είχε αμφισβητήσει, δέχτηκε ένα θανάσιμο χτύπημα.

Ωστόσο οι καθαρά αστρονομικοί υπολογισμοί του Κέπλερ, δεν στάθηκαν το

αποφασιστικό στοιχείο για τη δημιουργία μιας νέας εικόνα του σύμπαντος. Το

αποφασιστικό βήμα, ήταν η εφεύρεση του τηλεσκόπιου, που αποδείχτηκε το

σπουδαιότερο επιστημονικό όργανο της εποχής.

Το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου

Ο Γαλιλαίος, ο ιδρυτής της Φυσικής,

από τα νιάτα του οπαδός του Κοπέρνικου,

ήταν ο πρώτος που επωφελήθηκε από το

τηλεσκόπιο. Όταν έμαθε το 1609 την

εμφάνιση του, κατασκεύασε ένα μικρού

μεγέθους ( που μεγέθυνε τρεις φορές) για

τον εαυτό του.

9

Στρέφοντας το στον ουρανό, τον Ιανουάριο του 1610, ανακάλυψε

πληθώρα αστέρων που δεν είχε καν φανταστεί και επίσης τη πραγματική φύση

του Γαλαξία, τα όρη της Σελήνης, τους δορυφόρους του Δία, τις φάσεις της

Αφροδίτης, αργότερα τις κηλίδες του Ήλιου, τη πολύπλοκη όψη του Κρόνου.

Ανάμεσα σ΄ αυτά τα φαινόμενα, δύο τουλάχιστον μαρτυρούσαν υπέρ του

Κοπέρνικου:

α) Η ανακάλυψη των δορυφόρων του Δία, εκμηδένισε την άποψη ότι η

κίνηση της Σελήνης είναι απόδειξη του άτοπου του νέου συστήματος γιατί αν η

Γη ήταν σε κίνηση και δορυφόρος του Ήλιου, η Σελήνη θα παρασυρόταν από

δύο κινήσεις ταυτόχρονα πράγμα που θεωρούταν αδύνατο. Ταυτόχρονα, οι

δορυφόροι αποδείκνυαν ότι η γη δεν είναι το απόλυτο κέντρο του κόσμου,

εφόσον υπήρχαν ουράνια σώματα που γύριζαν γύρω από άλλο πλανήτη. Επίσης

οι δορυφόροι διέγραφαν κύκλους χωρίς εμφάνιση επικυκλοειδούς γραμμής και

β) Ο Γαλιλαίος παρατήρησε την Αφροδίτη να διανύει ένα ολόκληρο κύκλο

φάσεων και σε ορισμένες περιπτώσεις να δίνει ένα δίσκο εντελώς φωτισμένο.

Επιβεβαιωνόταν έτσι η περιστροφή γύρω από τον ήλιο.

Ο Γαλιλαίος ένοιωθε ότι χρειαζόταν να εξηγήσει πως ήταν δυνατόν να

περιστρέφεται η γη χωρίς ισχυρούς άνέμους να φυσούν προς την αντίθετη

κατεύθυνση και πως σώματα που εκσφενδονίζονται στον αέρα δεν έμεναν

πίσω. Κατά το 1600, άρχισε πειράματα στη Πάδοβα, πάνω στη πτώση των

σωμάτων. Ο Γαλιλαίος πέτυχε δύο πράγματα:

α) Χρησιμοποίησε τόσο το εκκρεμές όσο και το κεκλιμένο επίπεδο για να

κάνει ακριβείς μετρήσεις της πτώσης των σωμάτων και δεν απέρριπτε τα

αποτελέσματα που ήταν απροσδόκητα αλλά γύριζε πίσω για να ελέγξει τους

ίδιους του τους συλλογισμούς. Θεμελίωσε έτσι μια νέα μέθοδο, τη πειραματική

και

β) Κατάφερε να

διατυπώσει μια μαθηματική

περιγραφή της κίνησης των

σωμάτων. Για να κατανοηθεί η

10

πτώση των σωμάτων, τόσο οι κινήσεις των βλημάτων στον αέρα όσο και της

σελήνης στον ουρανό, ήταν ουσιαστικό να κατανοηθεί η φυσική έννοια της

ταχύτητας σε μια χρονική στιγμή. Αυτό αντιστοιχεί με τη μαθηματική έννοια

του διαφορικού dx/dt. Ο Γαλιλαίος χρησιμοποίησε, χωρίς να τις διατυπώσει με

ακρίβεια, αυτές τις έννοιες.

Η έκδοση του έργου του στα 1632, Dialogo sopra I due massimi sistemi

del mondo ( Διάλογος σχετικά με τα δύο μεγάλα κοσμολογικά συστήματα),

οδήγησε στη περίφημη δίκη του από την Ιερά Εξέταση στα 1633. Ο Γαλιλαίος

καταδικάστηκε, υποχρεώθηκε να κάνει αναίρεση των θέσεων του και υπέστη

μια τυπική φυλάκιση στο μέγαρο ενός φίλου του. Η δίκη άφησε εποχή γιατί

έφερε σε δραματικό σημείο τη σύγκρουση ανάμεσα στην επιστήμη και το

θρησκευτικό δόγμα. Στην απομόνωση, μπόρεσε να συμπληρώσει το έργο του

για τη δυναμική και τη στατική και να το δημοσιεύσει στα τελευταία χρόνια της

ζωής του.

Τα επιτεύγματα του Γαλιλαίου θεωρούνται ως η αποκορύφωση της

επίθεσης εναντίον της παλιάς κοσμολογίας. Σαράντα χρόνια αργότερα, θα

ενώνονταν οι παρατηρησιακοί νόμοι του Κέπλερ, με τη δυναμική του

Γαλιλαίου, στη θεωρία του Νεύτωνα για τη παγκόσμια έλξη.

Η Νευτώνεια Σύνθεση

Στα 1643 όταν πέθαινε ο Γαλιλαίος, γεννιόταν ο Ισαάκ Νεύτων. Σε ηλικία

εικοσιεπτά ετών διαδέχτηκε το δάσκαλο του των Μαθηματικών στο

Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. Τρία χρόνια αργότερα, οι εργασίες του για το φως

τον εισήγαγαν στη Βασιλική Εταιρία του Λονδίνου. Το 1666, χρονολογείται το

περίφημο επεισόδιο του μήλου. Ο Νεύτων σε ηλικία 24 ετών, ρεμβάζει κάποιο

βράδυ κάτω από μια μηλιά. Ένα μήλο πέφτει. Ο Νεύτων σηκώνει το βλέμμα

του και βλέπει τη σελήνη να φέγγει πάνω απ΄ το δέντρο και διερωτάται γιατί δε

πέφτει η σελήνη. Έχει μια φαεινή έμπνευση : Η Σελήνη πέφτει. Αν δεν έπεφτε

τότε θα απομακρυνόταν. Το ζήτημα ήταν να επιβεβαιωθεί αυτό με υπολογισμό.

Οι κλάδοι της ανάλυσης του διαφορικού και ολοκληρωτικού λογισμού δεν

υπήρχαν τότε. Ο Νεύτωνας δημιούργησε ταυτόχρονα και το μαθηματικό

όργανο το απαραίτητο για την εργασία του, εφηύρε τον απειροστικό λογισμό.

11

Οι προσπάθειες του

Νεύτωνα ήταν συνεχείς και

κοπιώδεις για 20 χρόνια, που

οδήγησαν τελικά σε μια

δημιουργική έκσταση δύο

ετών. Το έργο στο οποίο

θεμελιώνει τη Μηχανική και

την Μαθηματική Αστρονομία

είναι έργο της ωριμότητας του.

Το συγγράφει από το 1683 και

εκδίδει το 1687 : Philosofia naturalis principia mathematica, «Οι μαθηματικές

αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας». Θεμελιώνει τη μηχανική σε τρεις στοιχειώδεις

αρχές:

α) Κάθε σώμα παραμένει σε ακινησία η κινείται με ομοιόμορφη κίνηση

επί ευθείας γραμμής, εκτός αν βρεθεί υπό την επήρεια δυνάμεων που το

αναγκάζουν να αλλάξει κατάσταση ( νόμος της αδράνειας)

β)Κάθε αλλαγή στη κίνηση ενός σώματος είναι ανάλογη με το μέγεθος

της δύναμης που τη προκαλεί και συμβαίνει στην ευθεία επί της οποίας

ασκείται η ως άνω δύναμη και

γ) Σε κάθε δράση αντιτίθεται μια ίσου μεγέθους αντίδραση.

Από τους εμπειρικούς νόμους του Κέπλερ και τις προηγούμενες αρχές ο

Νεύτων συνήγαγε το νόμο της παγκόσμιας έλξης: Η πιο γενική δύναμη που δρα

και επηρεάζει όλα τα υλικά σώματα είναι εκείνη της βαρύτητας. Όλα τα

σώματα έλκονται αμοιβαία , με μιλά δύναμη που ισούται με το γινόμενο των

μαζών τους διαιρούμενο δια του τετραγώνου της απόστασης που τα χωρίζει.

Ο Νεύτων κατάφερε μια μεγαλειώδη σύνθεση. Η βαρύτητα των σωμάτων

στην επιφάνεια της γης συνταυτίζεται με τη δύναμη που ασκείται ανάμεσα σε

δύο άστρα, η κίνηση των βλημάτων με τη κίνηση των δορυφόρων, οι

παλίρροιες με την σεληνοηλιακή έλξη. Οι ανωμαλίες των πλανητών

υπολογίζονται, οι τροχιές των κομητών διευκρινίζονται, η πλατύτητα της γης

12

στους πολλούς προμαντεύεται, η μετάπτωση των σημείων των ισημεριών

εξηγείται από την έλξη του ήλιου πάνω στο γήινο ισημερινό εξόγκωμα.

Δημιουργώντας το πρώτο σύστημα θεωρητικής φυσικής καθορίζοντας

βάσει συμπερασμάτων θεμελιωμένων πάνω σε αποδεδειγμένα γεγονότα, την

ύπαρξη μια τέλειας φυσικής αιτιοκρατίας, σημείωσε μια καμπή στην ανάπτυξη

του ανθρώπινου πνεύματος. Το θεωρητικό αξίωμα της αδράνειας αποτέλεσε το

τελευταίο βήμα από το πεπερασμένο κόσμο των Ελλήνων στο άπειρο σύμπαν

των Συγχρόνων.

Επίλογος

Στα 1543 ο Κοπέρνικος έβγαλε τη Γη από το κέντρο του κόσμου. Στα

1572 ο Τύχω Μπραχε απέδειξε ότι ακίνητη σφαίρα απλανών αστέρων δεν

υπάρχει. Στα 1610 ο Κέπλερ έδειξε ότι οι κινήσεις των ουρανίων σωμάτων

είναι ελλειπτικές και όχι τέλειοι κύκλοι. Στα 1610 ο Γαλιλαίος απέδειξε με τις

παρατηρήσεις του τη θεωρία του Κοπέρνικου και ταυτόχρονα άνοιξε το δρόμο

για τη διατύπωση των νέων εννοιών της ύλης και της κίνησης που

χρησιμοποίησε ο Νεύτων για να ανασυγκροτήσει τον κόσμο.

Ο Κόσμος χρειαζόταν να ανασυγκροτηθεί ως Σύμπαν. Η παραδοσιακή

του θεώρηση, το προηγούμενο κοσμοείδωλο, είχε καταστραφεί. Η

«καταστροφή» αυτή σήμανε ότι το αντικείμενο της επιστήμης, ο πραγματικός

κόσμος, δε γινόταν πλέον αντιληπτός ως μια πεπερασμένη και ιεραρχικά

διατεταγμένη ολότητα αλλά ως ένα ανοιχτό Σύμπαν, που ενοποιείται από τη

ταυτότητα των νόμων του και των θεμελιωδών στοιχείων του. « Ένα Σύμπαν

που η φυσική και η αστρονομία αλληλοεξαρτιούνται και ενοποιούνται σαν

αποτέλεσμα της υποταγής τους στη γεωμετρία»9.

9 Α. Κοϋρέ , Δυτικός Πολιτισμός, Η άνθιση της Επιστήμης και της τεχνικής, μτφρ. Β. Κάλφας – Ζ. Σαρίκας, Κεφάλαιο 4ο : Σημασία και εμβέλεια της νευτώνειας σύνθεσης, εκδόσεις Ύψιλον, Αθήνα 1991., σ.50

13

Η γεωμετρικοποίηση του χώρου, η υιοθέτηση ομοιογενούς και

αφηρημένου χώρου της ευκλείδειας γεωμετρίας σηματοδότησε τη

μαθηματικοποίηση της φύσης και της επιστήμης. Αυτό με τη σειρά του σήμανε

την απομάκρυνση από την επιστημονική σκέψη θεωρήσεων και εννοιών

υποκειμενικών όπως η αξία, η αρμονία, η τελειότητα, το νόημα, ο σκοπός. Εν,

τέλει η επιστημονική επανάσταση θεμελίωσε τη κλασσική επιστήμη, έθεσε ένα

ποσοτικό σύμπαν στη θέση του αριστοτελικού σύμπαντος των ποιοτήτων,

συντελώντας αποφασιστικά σ΄ αυτό που χαρακτηριστικά ονόμασε ο Μ. Βέμπερ

« απομάγευση» του κόσμου.

Βιβλιογραφία

1. David C. Lindberg, Οι απαρχές της Δυτικής Επιστήμης, Η Φιλοσοφική,

θρησκευτική και θεσμική θεώρηση της Ευρωπαϊκής επιστημονικής παράδοσης,

600 π.Χ. – 1450 μ.Χ., μτφρ: Η. Μαρκολέφας, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις

Ε.Μ.Π., Αθήνα 1997.

2. J.D. Bernal, Η επιστήμη στην ιστορία, τόμος 2ος, μτφρ. Ε. Μπιτσάκης,

Εκδόσεις Ι. Ζαχαρόπουλος, Αθήνα 1983

3. P. Couderg, Η Ιστορία της Αστρονομίας, Εκδόσεις Ι.Ν. Ζαχαρόπουλος,

Αθήνα 1964

4. Ε. Μπλόχ, Η φιλοσοφία της Αναγέννησης, Εκδόσεις Αναγνωστίδη

5. Α. Κοϋρέ , Δυτικός Πολιτισμός, Η άνθιση της Επιστήμης και της

τεχνικής, μτφρ. Β. Κάλφας – Ζ. Σαρίκας, Εκδόσεις Ύψιλον, Αθήνα 1991.

14

15