Zinātniskās revolūcijas vēsture

Cilvēces vēsture bieži tiek ietverta kā epizožu sērija, kas atspoguļo pēkšņas zināšanu pārrāvumus. Lauksaimniecības revolūcija, renesanse, un rūpnieciskā revolūcija ir tikai daži vēsturisko periodu piemēri, kad parasti tiek uzskatīts, ka inovācijas virzījās straujāk nekā citos vēstures punktos, izraisot milzīgus un pēkšņus satricinājumus zinātnē, literatūrā, tehnoloģijās un filozofija. Starp ievērojamākajiem no tiem var minēt Zinātnisko revolūciju, kas radās tieši tad, kad Eiropa pamodās no intelektuālas iemidzināšanas, kuru vēsturnieki minēja kā tumšos laikmetus.

Liela daļa no tā, kas tika uzskatīts par zināmu par dabisko pasauli agrīnajos viduslaikos Eiropā, ir datēta ar seno grieķu un romiešu mācībām. Un gadsimtiem ilgi pēc Romas impērijas sabrukuma, cilvēki, neskatoties uz daudzajiem raksturīgajiem trūkumiem, parasti daudzus no šiem ilgstošajiem jēdzieniem vai idejām neapšaubīja.

Iemesls tam bija tas, ka šādas “patiesības” par Visumu katoļu baznīca plaši pieņēma, kas tā arī bija galvenā vienība, kas atbild par plašo Rietumu sabiedrības indoktrinizāciju laiks. Arī baznīcas doktrīnas apstrīdēšana toreiz bija pielīdzināma ķecerībai, tādējādi rīkojoties, tika riskēts tikt tiesātam un sodītam par ideju virzīšanu.

Populāras, bet nepierādītas doktrīnas piemērs bija Aristotelijas fizikas likumi. Aristotelis mācīja, ka objekta krišanas ātrumu nosaka tā svars, jo smagāki objekti nokrīt ātrāk nekā vieglāki. Viņš arī uzskatīja, ka viss, kas atrodas zem mēness, sastāv no četriem elementiem: zemes, gaisa, ūdens un uguns.

Kas attiecas uz astronomiju, Grieķu astronoms Klaudijs Ptolemaja uz zemes orientēta debess sistēma, kurā atrodas tādi debesu ķermeņi kā saule, mēness, planētas un dažādi Zvaigznes visas griezās ap zemi pilnos apļos un kalpoja par pieņemto planētas modeli sistēmas. Un kādu laiku Ptolemaja modelis spēja efektīvi saglabāt uz zemi orientēta Visuma principu, jo tas bija diezgan precīzs, prognozējot planētu kustību.

Runājot par cilvēka ķermeņa iekšējo darbību, zinātne bija tikpat pilna ar kļūdām. Senie grieķi un romieši izmantoja zāļu sistēmu, ko sauc par humorismu, kurā uzskatīja, ka slimības ir četru pamatvielu jeb “humoru” nelīdzsvarotības rezultāts. Teorija bija saistīta ar četru teoriju elementi. Tā, piemēram, asinis atbilstu gaisam un flegma atbilstu ūdenim.

Par laimi, baznīca laika gaitā varētu zaudēt savu hegemonisko saķeri ar masām. Pirmkārt, bija renesanse, kas, līdztekus iesākumam, atjaunotajai interesei par mākslu un literatūru, noveda pie pārejas uz neatkarīgāku domāšanu. Iespiedmašīnas izgudrojumam bija arī liela nozīme, jo tas ievērojami paplašināja lasītprasmi, kā arī ļāva lasītājiem pārskatīt vecās idejas un uzskatu sistēmas.

Un tieši šajā laikā, precīzi sakot, 1517. gadā, bija Mārtiņš Luters, mūks, kurš savā runā kritika pret katoļu baznīcas reformām, viņa autors ir slavenās "95 tēzes", kurās uzskaitīti visi viņa vārdi sūdzības. Luters reklamēja savas 95 tēzes, izdrukājot tās uz brošūras un izdalot ļaudīm. Viņš arī mudināja draudzes darbiniekus pašiem lasīt Bībeli un pavēra ceļu citiem uz reformu domājošiem teologiem, piemēram, Džonam Kalvinam.

Renesanse kopā ar Lutera centieniem, kas noveda pie kustības, kas pazīstama kā protestantu reformācija, abi kaldinātu baznīcas autoritāti visos jautājumos, kas būtībā galvenokārt bija pseidozinātne. Šajā procesā šis strauji augošais kritikas un reformu gars padarīja to par pierādīšanas pienākumu kļuva daudz svarīgāks dabas pasaules izpratnei, tādējādi radot pamatu zinātniskajam revolūcija.

Savā ziņā jūs varat teikt, ka zinātniskā revolūcija sākās kā Kopernika revolūcija. Cilvēks, kurš to visu uzsāka, Nikolajs Koperniks, bija renesanses laika matemātiķis un astronoms, kurš dzimis un audzis Polijas pilsētā Toruņā. Viņš apmeklēja Krakovas universitāti, vēlāk turpinot studijas Boloņā, Itālijā. Šeit viņš tikās ar astronomu Domeniko Mariju Novara, un abi drīz sāka apmainīties ar zinātniskām idejām, kas bieži vien apstrīdēja sen apstiprinātās Klaudija Ptolemaja teorijas.

Pēc atgriešanās Polijā Koperniks ieņēma kanona amatu. Ap 1508. gadu viņš mierīgi sāka attīstīt heliocentrisku alternatīvu Ptolemaja planētu sistēmai. Lai labotu dažas neatbilstības, kuru dēļ planētas pozīciju prognozēšana nebija pietiekama, sistēma, kuru viņš izdomāja, Zeme vietā novietoja Sauli centrā. Un Kopernika heliocentriskajā Saules sistēmā ātrumu, kādā Zeme un citas planētas riņķoja Sauli, noteica attālums no tās.

Interesanti, ka Koperniks nebija pirmais, kurš ieteica heliocentrisku pieeju debesu izpratnei. Senās grieķu astronoms Aristarhuss no Samosas, kurš dzīvoja trešajā gadsimtā B. C., daudz agrāk bija ierosinājis nedaudz līdzīgu koncepciju, kas nekad nebija gluži pieķerts. Liela atšķirība bija tā, ka Kopernika modelis izrādījās precīzāks, prognozējot planētu kustības.

Koperniks detalizēja savas pretrunīgi vērtētās teorijas 40 lappušu manuskriptā ar nosaukumu Commentariolus 1514. gadā un De volutionibus orbium coelestium ("Par debesu sfēru revolūcijām"), kas tika publicēts tieši pirms viņa nāve 1543. gadā. Nav pārsteidzoši, ka Kopernika hipotēze iedvesmoja katoļu baznīcu, kura galu galā 1616. gadā aizliedza Devolutionibus.

Neskatoties uz baznīcas sašutumu, Kopernika heliocentriskais modelis izraisīja daudz intrigu zinātnieku vidū. Viens no šiem cilvēkiem, kurš izraisīja dedzīgu interesi, bija jauns vācu matemātiķis vārdā Johanness Keplers. 1596. gadā Keplers publicēja Mysterium cosmographicum (The Cosmographic Mystery), kas kalpoja par pirmo Kopernika teoriju publisko aizstāvēšanu.

Problēma tomēr bija tā, ka Kopernika modelim joprojām bija trūkumi un tas nebija pilnīgi precīzs, prognozējot planētas kustību. 1609. gadā Keplers, kura galvenais darbs bija veids, kā izskaidrot, kā Marss periodiski virzās atpakaļ, publicēja Astronomia nova (Jaunā astronomija). Grāmatā viņš teorēja, ka planētu ķermeņi nav riņķojuši ap Sauli pilnos apļos, kā to bija pieņēmuši gan Ptolemajs, gan Koperniks, bet gan pa elipses ceļu.

Papildus ieguldījumam astronomijā Keplers izdarīja arī citus ievērojamus atklājumus. Viņš saprata, ka tieši refrakcija ļauj uztvert acu redzi, un šīs zināšanas izmantoja, lai izstrādātu brilles gan tuvredzībai, gan tālredzībai. Viņš arī varēja aprakstīt, kā darbojas teleskops. Un mazāk zināms bija tas, ka Keplers spēja aprēķināt Jēzus Kristus dzimšanas gadu.

Vēl viens Keplera laikraksts, kurš arī iedziļinājās Heliocentriskās Saules sistēmas izpratnē un bija itāļu zinātnieks Galileo Galilei. Bet atšķirībā no Keplera Galileo neticēja, ka planētas pārvietojas eliptiskā orbītā un pieturējās pie perspektīvas, ka planētu kustības kaut kādā veidā ir apļveida. Tomēr Galileo darbs sniedza pierādījumus, kas palīdzēja stiprināt Kopernika viedokli un šajā procesā vēl vairāk mazināja baznīcas stāvokli.

1610. gadā, izmantojot pats uzbūvēto teleskopu, Galileo sāka fiksēt objektīvu uz planētām un veica virkni svarīgu atklājumu. Viņš atklāja, ka mēness nebija plakans un gluds, bet tam bija kalni, krāteri un ielejas. Viņš pamanīja plankumus uz saules un redzēja, ka Jupiteram ir pavadoņi, kas ap to riņķoja, nevis Zeme. Izsekojot Venērai, viņš atklāja, ka tai ir tādas fāzes kā Mēness, kas pierādīja, ka planēta rotē ap sauli.

Liela daļa viņa novērojumu bija pretrunā ar iedibināto Ptolemisko priekšstatu, ka visi planētu ķermeņi griežas ap Zemi un tā vietā atbalstīja heliocentrisko modeli. Tajā pašā gadā viņš publicēja dažus no šiem iepriekšējiem novērojumiem ar nosaukumu Sidereus Nuncius (Zvaigžņots vēstnesis). Grāmata kopā ar sekojošajiem atradumiem daudziem astronomiem lika pārvērsties Kopernika domāšanas skolā un ievietot Galileo ļoti karstā ūdenī kopā ar baznīcu.

Neskatoties uz to, turpmākajos gados Galileo turpināja “ķecerīgos” veidus, kas vēl vairāk padziļināja viņa konfliktu gan ar katoļu, gan luterāņu baznīcu. 1612. gadā viņš atspēkoja aristoteliešu skaidrojumu, kāpēc objekti peld uz ūdens, paskaidrojot, ka tas ir saistīts ar objekta svaru attiecībā pret ūdeni, nevis tāpēc, ka objekta plakana forma.

1624. gadā Galileo ieguva atļauju rakstīt un publicēt gan Ptolemaju, gan Kopernika sistēmas ar nosacījumu, ka viņš to nedara veidā, kas dod priekšroku heliocentriskais modelis. Rezultātā iegūtā grāmata “Dialogs par divām galvenajām pasaules sistēmām” tika publicēta 1632. gadā un tika interpretēta kā līguma pārkāpums.

Baznīca ātri uzsāka inkvizīciju un Galileo sāka tiesāt par ķecerību. Lai arī pēc atzīšanas, ka viņš ir atbalstījis Kopernika teoriju, viņam tika saudzēts bargs sods, viņš tika atlicis mājas arestu uz atlikušo mūža daļu. Tomēr Galileo nekad nav pārtraucis savu pētījumu, publicējot vairākas teorijas līdz pat savai nāvei 1642. gadā.

Kaut arī Keplera un Galileo darbs palīdzēja pamatot Kopernika heliocentrisko sistēmu, teorijā joprojām bija caurums. Nevar arī pietiekami izskaidrot, kāds spēks planētas pārvietojās ap sauli un kāpēc tās pārvietojās tieši šajā virzienā. Tikai pēc vairākām desmitgadēm heliocentrisko modeli pierādīja angļu matemātiķis Īzaks Ņūtons.

Īzaku Ņūtonu, kura atklājumi daudzējādā ziņā iezīmēja zinātniskās revolūcijas beigas, ļoti labi var uzskatīt par vienu no nozīmīgākajiem šī laikmeta skaitļiem. Kopš tā laika sasniegtais ir kļuvis par mūsdienu fizikas pamatu un daudzām viņa teorijām, kas aprakstītas Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Dabas filozofijas matemātiskie principi) ir saukts par ietekmīgāko darbs pie fizikas.

Iekšā Principa, kas publicēts 1687. gadā, Ņūtons aprakstīja trīs kustības likumus, kurus var izmantot, lai palīdzētu izskaidrot elipsveida planētu orbītu mehāniku. Pirmais likums postulē, ka nekustīgs objekts paliks tāds, ja vien tam netiks pielikts ārējs spēks. Otrais likums nosaka, ka spēks ir vienāds ar masas reizinājumu ar paātrinājumu un kustības izmaiņas ir proporcionālas pielietotajam spēkam. Trešais likums vienkārši nosaka, ka katrai darbībai ir vienāda un pretēja reakcija.

Kaut arī tieši Ņūtona trīs kustības likumi kopā ar universālās gravitācijas likumu galu galā padarīja viņu par zvaigzni zinātniskās sabiedrības vidū, viņš arī sniedza vairākus citus nozīmīgus ieguldījumus optikas jomā, piemēram, viņš uzbūvēja pirmo praktisko teleskopu un izstrādāja tā teoriju krāsa.