Tło historyczne – serial cz. 4

Opracowano korzystając z materiałów publikowanych w Wikipedii

W filozofii nauki i krytycznej historii nauki gwałtowne przejście od jednego do drugiego sposobu widzenia świata o odmiennych założeniach i kanonach naukowości, powodujące przewartościowanie panującego w nauce paradygmatu nosi nazwę rewolucja naukowa.

 

Do tego typu rewolucji w naukach przyrodniczych zalicza się:

 

– Tzw "przewrót kopernikański" – odejście od kanonów astronomii Ptolomeusza w XVI wieku.

 

– Przewartościowanie kanonów mechaniki stworzonych przez Arystotelesa, w XVI-XVII w. przez Galileusza, Izaaka Newtona i innych.

 

– Stworzenie podstaw współczesnej chemii w XVII w. – obalenie teorii flogistonu, koncepcja pierwiastka chemicznego, stworzenie podstaw termodynamiki.

 

– Przyjęcie w drugiej połowie XIX wieku teorii atomowej materii i odkrycie elektromagnetycznej natury światła.

 

– Odrzucenie w połowie XIX w. teorii vis vitalis i początek współczesnej chemii organicznej.

 

– Przemiany w fizyce, które miały miejsce na przełomie XIX i XX w. – Teoria względności Alberta Einsteina, odkrycie struktury atomu i mechaniki kwantowej.

 

– Przyjęcie teorii doboru naturalnego Darwina w XIX w. w naukach biologicznych i odrzucenie kreacjonizmu.

 

– Stworzenie podstaw współczesnej biologii molekularnej – odkrycie struktury białka i DNA.

 

Duma rozpiera, gdyż zaczęło się wszystko od Kopernika (1473-1543) i jego heliocentrycznej koncepcji Wszechświata.

 

Tak się szczęśliwie złożyło, że dzieło Kopernika kontynuował gorący zwolennik jego heliocentrycznej teorii Kepler (1571-1630), który najbardziej znany jest z nazwanych jego imieniem praw ruchu planet, skodyfikowanych przez późniejszych astronomów na podstawie jego prac.

 

Pierwsza ważna praca astronomiczna Keplera, Mysterium Cosmographicum, była publiczną obroną systemu kopernikańskiego. Ukazała się drukiem w 1597 r. i była Keplerem wysłana do wszystkich znanych astronomów tamtego czasu.

 

Właściwie równolegle z Keplerem żył i tworzył Galileusz(1564-1642) – włoski astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw nowożytnej fizyki On też był zwolennikiem heliocentrycznej teorii Kopernika.

 

 

W roku 1600 wykonał spektakularny eksperyment dowodzący, że czas trwania spadku swobodnego nie zależy od masy ciała. Galileusz dokonał tego puszczając różne przedmioty z Krzywej Wieży w Pizie. W istocie uczony wykazał tym doświadczeniem niezależność przyśpieszenia ziemskiego od masy.

 

Widać, że na moment przeprowadzenia tego eksperymentu Galileusz już znał pracę Keplera "Mysterium".

 

Bardzo zbieżne są te dwie biografie. Obydwoje byli matematykami, astrologami, astronomami i filozofami. Nie dziwi więc fakt, że Galileusz zainteresował się siłami przyciągania między obiektami we wszechświecie.

 

Rok po śmierci Galileusza, przyszedł na świat kolejny tytan nauki – Izaak Newton (1643-1727) – angielski fizyk, matematyk, astronom, filozof, historyk.

 

W swoim słynnym dziele Philosophiae naturalis principia mathematica (1687 r.) przedstawił prawo powszechnego ciążenia, a także prawa ruchu leżące u podstaw mechaniki klasycznej. Jako pierwszy wykazał, że te same prawa rządzą ruchem ciał na Ziemi jak i ruchem ciał niebieskich.

 

Jego dociekania doprowadziły do rewolucji naukowej i przyjęcia teorii heliocentryzmu. Podał matematyczne uzasadnienie dla praw Keplera i rozszerzył je udowadniając, że orbity (w większości komety) są nie tylko eliptyczne, ale mogą być też hiperboliczne i paraboliczne. Głosił, że światło ma naturę korpuskularną, czyli że składa się z cząstek.

 

Przypomnijmy wersję oryginalną tych praw:

 

Lex I. Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.

Każde ciało trwa w swym stanie spoczynku lub ruchu prostoliniowego jednostajnego, jeżeli siły przyłożone nie zmuszą ciała do zmiany tego stanu.

 

Lex II. Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.

Zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona.’’

 

Lex III. Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem; sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.

Względem każdego działania istnieje przeciwdziałanie zwrócone przeciwnie i równe, to jest wzajemne działania dwóch ciał są zawsze równe i zwrócone przeciwnie.

 

Nigdy nie widziałem oryginałów prac Galileusza i Newtona, ale jestem skłonny przewidywać, że żaden z nich nie był autorem tej zależności:

 

a = F/m

 

Skąd takie przypuszczenie?

 

Przecież nawet wielki Newton nie posługiwał się terminem masa gdy formułował swoje prawa.

 

Wykażę jednak pewną elastyczność. Założę, że Galileusz, a już tym bardziej Newton posługiwali się terminem "masa".

 

I żadnym innym terminem współczesnej fizyki!

 

Nie znali budowy atomu. Nie znali elektronów. Daleko im było do neutronów, protonów i wyimaginowanych jąder.

 

Dopiero 58 lat po śmierci Newtona, Charles Coulomb opublikował swoją pracę w której opisał siłę oddziaływania elektrostatycznego ładunków elektrycznych.

 

Od tamtego czasu minęło już kilkaset lat. W nauce dokonało się kilka rewolucji naukowych, a na poletku grawitacji nic się nie zmienia za te lata.

 

Dogmatyczny styl uprawiania nauki powoduje, że następcy idą na łatwiznę i zamiast korygować dokonania swoich poprzedników, z punktu widzenia aktualnych osiągnięć (co powinno być stałym obowiązkiem naukowców), naginają kark współczesnej wiedzy pod dokonania poprzedników.

 

Tych, którzy wychylają się poza wyznaczone ramy wyśmieje się, albo nałoży się na nich anatemę milczenia (naukowcy są na tyle bezczelni, że wogóle nie kryją się ze swoją strategią).

 

Rodzi się fundamentalne pytanie:

 

Jeżeli masa jest cechą materii, a materia składa się z cząstek elementarnych, które przenoszą ładunki, jakie są odpowiedzialne za wytworzone dookoła materii pole elektrostatyczne, to w jaki sposób współcześni fizycy odróżniają pole elektrostatyczne od pola grawitacyjnego?

 

I dlaczego nie przychodzi im do głowy postawienie między tymi dwoma polami znaku równości?