Galileusz i narodziny współczesnej nauki

Galileo Demonstrating the New Astronomical Theories na Uniwersytecie w Padwie, Félix Parra, 1873, via fineartamerica.com; z Diagramem planet, z De Revolutionibus, autorstwa Mikołaja Kopernika, 1543, via University of Warwick

Istnieje niewątpliwy konsensus między historykami i filozofami nauki, że Galileusz był przełomem w narodzinach współczesnej nauki, umieszczając go na liście wielkich myślicieli naukowych od starożytnej Grecji po Kopernika. To jest to, czego dziś dzieci uczą się po raz pierwszy w szkole, kiedy zapoznają się z nauką. Żaden inny naukowiec nie otrzymał za swoje osiągnięcia tylu tytułów ojca, m.in. ojciec teleskopu, mikroskopu, termometru, fizyki doświadczalnej, metody naukowej i ogólnie samej współczesnej nauki (jak Alberta Einsteina sam powiedział).

Ale jakie są argumenty za tymi twierdzeniami i jakie przesłanki stworzone przez Galileusza spowodowały radykalne przejście do nowej nauki? Zobaczymy, że argumenty te mają charakter nie tylko naukowy, ale i filozoficzny, a przesłanki są ugruntowane w kontekście duchowym i społecznym od XVI do połowy XVII wieku.

Od starożytnych nauk filozoficznych do naukowej filozofii Galileusza

Szkoła Ateńska , przez Rafaela , namalowany w latach 1509-151, za pośrednictwem University of St Andrews

Większość interpretatorów dzieła Galileusza bierze pod uwagę jego motywacje i intencje w odniesieniu do metodologii związanej ze starszą formą nauki. Nauka starożytna Grecja nie pasował już do nowego standardu wiedzy z tego okresu i został sfalsyfikowany przez nowe obserwacje eksperymentalne.

Modele geocentryczne i wczesnoheliocentryczne z astronomii starożytnej i średniowiecznej zostały unieważnione przez obserwacje empiryczne, które umożliwiły nowo wynalezione instrumenty (z których jednym był teleskop Galileusza) w XVII wieku. Nowe modele teoretyczne i obliczenia unieważniły stare modele kosmologiczne, w szczególności matematyczny heliocentryzm Kopernika, który wkrótce stał się dominującym poglądem naukowym na makrostrukturę wszechświata.

Czy podoba Ci się ten artykuł?

Zapisz się do naszego bezpłatnego cotygodniowego biuletynuDołączyć!Ładowanie...Dołączyć!Ładowanie...

Sprawdź swoją skrzynkę odbiorczą, aby aktywować subskrypcję

Dziękuję Ci!

Owe naukowe próby opisania miejsca Ziemi we wszechświecie, bez względu na metodologię naukową, nadal wywodzą się ze starożytnej nauki filozoficznej, która dociekała nie tylko wszechświata i jego praw, ale także tego, jak ludzki rozum może je odkryć.

Galileusz demonstruje nowe teorie astronomiczne na Uniwersytecie w Padwie , Felix Parra , 1873, via fineartamerica.com

Niemniej jednak starożytna grecka filozofia kontemplacyjna lub spekulatywna, szczególnie Arystoteles fizyki, nie były już wtedy postrzegane jako ważne fundamenty nauki. W starożytności termin filozofia był używany do nazwania czegoś zbliżonego do tego, co dzisiaj nazywamy nauką lub obserwacją i eksperymentowaniem z naturą, a te dwa terminy nauka i filozofia były używane zamiennie aż do późnego średniowiecza. Ostre rozróżnienie znaczeń obu terminów stało się jasne wraz z rewolucją kopernikańską i osiągnięciami naukowymi Galileusza.

Pojawiły się nie tylko nowe osiągnięcia technologiczne, które obejmowały eksperymentowanie i obserwowanie natury, które odrzucały starożytną naukę jako niedokładną, ale także pojawił się rodzaj duchowości, która wpłynęła na ludzki rozum. Teistyczne elementy starożytnej filozofii greckiej i późniejszych średniowiecznych nauk dogmatycznych i przymusu Kościoła kłóciły się z wolnością myśli wymaganą dla rozwoju nauki. Był to wiek, w którym ludzie zaczęli kwestionować autorytet prawd teologicznych w odniesieniu do wolności myśli, z naukowcami na czele tej duchowej ewolucji.

Jednak XVII-wieczni naukowcy nie odrzucili w całości antycznej filozofii. Nadal opierali się na koncepcjach, poglądach i teoriach z wczesnych form filozofii teoretycznej, takich jak: Logika Arystotelesa lub Metafizyczna teoria form Platona. Odkryli, że takie elementy są użytecznymi narzędziami do badania nauki z zewnątrz, w odniesieniu do jej ram koncepcyjnych, podstaw i metodologii. I — wraz z tym analitycznym podejściem — doszli do wniosku, że matematyczna konieczność jest czymś, czego nie może zabraknąć w konstytucji nauki i że prawdy nauki są ściśle powiązane z prawdami matematyki.

Renesansowy wpływ na Galileusza

Narodziny Wenus , autorstwa Sandro Botticellego , 1485, przez Galerię Uffizi

The renesans to okres, w którym ludzie nawiązywali nowe relacje z otaczającym światem, w którym jednostka coraz bardziej rozwijała się duchowo, jako osoba niezależna od swojej społeczności. Ludzie uczestniczyli w zajęciach i dyscyplinach, nie w ramach samotnej pobożności, jak chciał Kościół, ale jako uczestnik całości świata.

Te duchowe zasady znajdują odzwierciedlenie w nauce galilejskiej i były podstawą prawdy naukowej, którą Galileusz poszukiwał i rozwijał dzięki swojej rewolucyjnej na tamte czasy metodologii. Współczesna nauka wymaga takiej duchowości. Były dwie osoby reprezentujące Renesans, które duchowo wpłynęły na Galileusza: Mikołaja Kuzana i Leonardo da Vinci (Cassirer, 1985).

Leonardo da Vinci , Grawerowanie autorstwa Cosomo Colombini wg Da Vinci , za pośrednictwem Muzeum Brytyjskiego

Mikołaj Cusanus, niemiecki filozof, matematyk, astronom i prawnik, przedstawił pierwszą metafizyczną interpretację wszechświata o logicznej naturze, jako konkretnej (nieskończonej) całości skończonych natur. W swojej nieskończoności wszechświat wydaje się podobny do Boga, ale jednocześnie w opozycji do Niego, ponieważ nieskończoność wszechświata jest związana z ograniczeniami narzuconymi przez ludzki umysł i zmysły, podczas gdy nieskończoność Boga nie jest; wszechświat jest jednością w wielości, a Bóg jest jednością bez i poza wielością (Bond, 1997).

Sławny Leonardo da Vinci z kolei pod wpływem Cuzanusa chciał zrozumieć świat, aby móc go zobaczyć, a jednocześnie chciał go zobaczyć, aby zrozumieć ( wiem jak zobaczyć ). Nie mógł postrzegać i konstruować bez zrozumienia, a teoria i praktyka były dla niego współzależne. Leonardo da Vinci poszukiwał w swojej teorii i praktyce badacza i artysty tworzenia i postrzegania widzialnych form kosmosu, z których za najwyższą uważa się formę ludzką. Jego interpretacja wszechświata znana jest jako uniwersalna morfologia (Cassirer, 1985).

Obie interpretacje wszechświata — metafizycznej koncepcji Cusanusa i interpretacji sztuka da Vinci wydaje się, że wpłynął na Galileusza i dokończył swoją wizję świata fizycznego, który jest rozumiany w jego nauce poprzez koncepcję prawo natury . Co więcej, wpływ ten dotarł do samych podstaw tej nowej nauki, odzwierciedlając koncepcję prawda naukowa w początkowej formie prawda o jedności, spójności i uniwersalności, do której natury Galileusz dodałby nowy składnik, matematyczny, wciąż osadzony w fundamentalnej metodologii dzisiejszych nauk przyrodniczych.

Prawda teologiczna i prawda naukowa

Stworzenie Adama , autorstwa Michała Anioła , fresk namalowany w latach 1508-1512, via Muzeum Watykańskie

Galileo szukał ideał o prawdę naukową, na której można by zbudować nową metodologię nauki. Jako naczelną zasadę tego dążenia Galileusz odrzucił boskie werbalne natchnienie doktryny teologicznej, zastępując objawienie słowa Bożego objawieniem dzieła Bożego, znajdującego się na naszych oczach jako przedmiot poznania, ale także jako źródło wiedzy.

Odrzucenie inspiracji teologicznej motywowane było koncepcją prawdy naukowej, która pomogłaby zbudować podwaliny nowej nauki o przyrodzie. Starożytne Pismo Święte twierdziło, że tylko Bóg zna prawdziwą naturę fizycznego wszechświata, ale nie mamy dostępu do tej wiedzy i zachęca się, aby nie próbować szukać odpowiedzi ( wierz i nie wątp ); to były granice wiary. Aby zbudować nową naukę, trzeba było zastąpić stary dogmat, niekoniecznie przez jego przedefiniowanie, ale przez zniesienie aspektu dogmatycznego; zapobieganie badaniom naukowym. Po tym nastąpiła przełomowa metodologia, która odkryła nowe prawdy i popychała społeczeństwo do przodu w coraz bardziej wykładniczym tempie.

Galileusz miał też metafizyczny argument przemawiający za tym odrzuceniem: świat ma charakter niejednoznaczny, którego znaczenie nie zostało nam dane tak proste i stabilne, jak w przypadku dzieła pisanego. Słowo pisane nie może być używane normatywnie lub jako standard oceny w nauce; może tylko pomóc w opisie rzeczy. Ani teologia, ani historia nie są w stanie dać nam podstaw do poznania przyrody, ponieważ są interpretacyjne, ukazując nam zarówno fakty, jak i normy.

Portret Galileusza , przez Justusa Sustermansa, c. 1637

Tylko nauka o przyrodzie jest zdolna do takiego fundamentu, do rzeczywistej, matematycznie znanej rzeczywistości. Autentyczna wiedza o Bogu, którą można nazwać uniwersalną, była również postrzegana jako atrakcyjny ideał dla nauki. Natura jest objawieniem Boga i jedyną ważną wiedzą o Nim, jaką posiadamy.

Argument ten prowadzi do tezy Galileusza, że, jeśli chodzi o skuteczną i autentyczną wiedzę naukową, nie ma zasadniczej różnicy między Bogiem a człowiekiem; dla Galileusza pojęcie prawdy jest osadzone w pojęciu doskonałości (Cahoone, 1986).

Takie poglądy postawiły Galileusza przed sądem, prześladowanym przez Kościół Katolicki w 1633. Pojęcie prawdy w nauce Galilejskiej zapożycza się z teologicznego charakteru prawdy i jako taki Galileusz nigdy nie zrezygnował z idei Boga i absolutnej prawdy natury. Na drodze do tej prawdy i jej ustalenia potrzebna była nowa metodologia i nowa nauka. Jednak nawet jeśli oskarżyciele dobrze zrozumieli religijne twierdzenia Galileusza, nie działało to w jego obronie.

Prawda matematyczna i prawda naukowa we współczesnej nauce

Krzywizna czasoprzestrzeni wokół mas w modelu relatywistycznym , za pośrednictwem Europejskiej Agencji Kosmicznej

Galileusz argumentował, że nie wolno nam pozostawać sceptycznie nastawionym do objawienia nam dzieła Bożego, ponieważ dysponujemy instrumentem interpretacji i badania nieskończenie przewyższającym wiedzę historyczną i językową, a mianowicie metodą matematyczną, którą można zastosować właśnie dlatego, że księga natury została napisana nie słowami i literami, ale znakami, matematyką, figurami geometrycznymi i liczbami (Galileo Galilei, 1623).

Galileo wychodzi z założenia, że ​​prawdą jest tylko to, co jest warunkiem koniecznym, aby rzeczy wyglądały tak, jak wyglądają, a nie to, co wydaje się nam w ten czy inny sposób w różnych okolicznościach. Oznacza to wybór konieczność oparte na niezmienności jest obiektywnym kryterium przypisywania wartości logicznej (Husserl, 1970/1954).

Oczywiście matematyka i jej metody dostarczają nam niezbędnych prawd opartych na logice i dlatego opisy i metody matematyczne były niezbędne dla nowej nauki. Matematyka jest najwyższym sędzią; od jego decyzji nie ma odwołania. — Tobiasz Danzig (1954, s. 245). Właśnie tego rodzaju metazasadą kierował się Galileusz, przyznając matematycznej konieczności zasadniczą rolę w metodologii nowej nauki.

Schemat planet, od Rewolucji Mikołaja Kopernika , 1543, przez Uniwersytet w Warwick

Galileusz jako pierwszy zmienił relacje między dwoma czynnikami wiedzy — empirycznym i teoretyczno-matematycznym. Ruch, podstawowy fenomen przyrody, zostaje przeniesiony do świata czystych form, a jego poznanie zyskuje status wiedzy arytmetycznej i geometrycznej. Prawda natury jest więc upodobniana do prawdy matematycznej, sprawdzana niezależnie i nie może być kwestionowana ani ograniczana przez zewnętrzny autorytet.

Jednak ta prawda musi być dalej potwierdzona lub potwierdzona przed subiektywnymi interpretacjami, przypadkowymi zmianami lub przypadkowością w rzeczywistym świecie i sposobem, w jaki ją postrzegamy, a także przeciwko dobrze ugruntowanej wcześniejszej wiedzy. Ta walidacja narzuca metodę eksperymentalną i obiektywną obserwację jako niezbędne, aby prawdy matematyczne stały się prawdami naukowymi. Dla Galileusza abstrakcja matematyczna i rozumowanie wraz z obserwacjami naturalistycznymi i eksperymentami fizycznymi tworzą pewną drogę do prawdy o naturze.

Matematyczny opis przyrody i empirycznie potwierdzone rozumowanie matematyczne działały już wcześniej dobrze przez… heliocentryzm kopernikański , które Galileusz popierał swoją nauką i bronił przed Kościołem.

Nowa nauka wymagała od Galileusza nowych rodzajów ofiar

Galileusz przed Świętym Oficjum , obraz Joseph Nicolas Robert Fleury, 1847, via Wikimedia Commons

W procesie Galileusza argument papieża Urbana VIII był następujący: chociaż wszystkie eksperymenty fizyczne i argumenty matematyczne mogą być poprawne i przekonujące, to nadal nie mogą udowodnić absolutnej prawdy doktryny kopernikańskiej, ponieważ wszechmoc Boga nie ograniczają obowiązujące nas reguły i nasze rozumienie, ale działa według własnych zasad, których nasza nauka nie jest w stanie zlokalizować i rozszyfrować. Galileusz poniósł ostateczną intelektualną ofiarę (przekształconą dalej w fizyczną ofiarę zatrzymania), nie odpowiadając w żaden sposób na ten argument.

Powodem, dla którego Galileusz powstrzymał się od odpowiedzi, było to, że uważał logikę swojej nauki za różną od logiki Boga, odpowiedź była niemożliwa.

Argument papieża był religijnie wytłumaczalny i akceptowalny, ale koncepcyjnie i fundamentalnie sprzeczny z nauką galilejską. W rzeczywistości Galileusz nigdy nie zamierzał stworzyć zerwania między nauką a społeczeństwem w odniesieniu do religii, a jedynie rygorystycznie i metodycznie określić granice tej ostatniej.

Ten sam rodzaj cichego poświęcenia intelektualnego charakteryzuje jego popularny eksperyment z fizyką spadających ciał. Według folkloru fizyki miało to miejsce na Krzywa wieża w Pizie (chociaż wielu historyków nauki twierdzi, że był to w rzeczywistości eksperyment myślowy, a nie rzeczywisty). Zrzucając z wieży dwie kule o różnych masach, Galileusz zamierzał zademonstrować swoją prognozę, że prędkość opadania nie zależy od ich masy.

Krzywa Wieża w Pizie, fot. Heidi Kaden , przez Unsplash

Dzięki temu doświadczeniu Galileusz odkrył, że obiekty spadały z tym samym przyspieszeniem przy braku oporu powietrza, co dowodzi prawdziwości jego przewidywań. Dwie kule docierały do ​​ziemi jedna po drugiej (ze względu na opór powietrza) i to wystarczyło Galileuszowi, aby potwierdzić empirycznie swoją teorię. Jednak jego słuchacze oczekiwali, że oba ciała dotrą do ziemi w tym samym czasie i jako takie odebrali wynik jako porażkę, ze względu na ich nieznajomość oporu powietrza lub sposobu, w jaki został on odzwierciedlony w matematycznym modelu teorii Galileusza. spadających ciał. W obu sytuacjach — próbie i eksperymencie — rezygnacja z argumentowania prawdy z powodu braku zrozumienia publiczności i braku dostępnego języka była równie nowatorska, jak nowa nauka galilejska.

Mając prawdę naukową i matematyczną u podstaw jego założenia, dzieło Galileusza nabrało znaczenia filozoficznego, które będzie towarzyszyć nauce wraz z jej przyszłym rozwojem do dnia dzisiejszego. Historia zmagań Galileusza ze starą nauką, Kościołem i społeczeństwem jest również reprezentatywna dla współczesnej nauki, w innej formie, nawet jeśli Inkwizycja już nie istnieje. Nauka nieustannie ewoluuje, a ewolucja ta oznacza walkę, komunikację i debatę. Odzwierciedla siłę społecznego wymiaru nauki; zaufanie do nauki jest czymś, co dotyczy naukowców, zwykłych ludzi i samej nauki.

Bibliografia

Bond, HL (1997). Mikołaj z Kuzy: Wybrane pisma duchowe, klasyka duchowości zachodniej . Nowy Jork: Paulist Pressains.

Cahoone L.E. (1986). Interpretacja nauki galilejskiej: Cassirer w zestawieniu z Husserlem i Heideggerem. Studia z historii i filozofii nauki , 17(1), 1-21.

Cassirer, E. (1985). Idea i problem Prawdy w Galileo. Człowiek i świat , 18 (4), 353-368.

Gdańsk, T. (1954). Numer: Język nauki , wydanie czwarte. Nowy Jork: Macmillan

Galileo Galilei (1968). Próbnik (1623). W G. Barberze (red.), Dzieła Galileo Galilei . Florencja, Włochy.

Husserl E. (1970). Matematyzacja przyrody Galileusza. W Kryzys nauk europejskich i fenomenologia transcendentalna , przekład D. Carra (pierwotnie wydany w języku niemieckim w 1954). Evanston: Northwestern University Press, 23-59.