21
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
11) Η συμβολή του Γαλιλαίου στη διαμόρφωση του μηχανιστικού κοσμοειδώλου Αναπτύξτε αναλυτικά τη συμβολή του Γαλιλαίου στη διαμόρφωση και θεμελίωση του μηχανιστικού κοσμοειδώλου της Νεωτερικότητας, με συγκεκριμένες αναφορές στις θεωρίες του περί κοσμολογίας, κινηματικής και μηχανικής, καθώς και στην εκ μέρους του διατύπωση της νέας επιστημονικής μεθόδου. (τόμ. Β΄, σελ. 36-39, 44-49, 56-58) Ο Γαλιλαίος διατηρούσε επαφή με τον Κέπλερ και ήταν κρυφός υπέρμαχος του ηλιοκεντρικού συστήματος, παρότι ήταν υποχρεωμένος να διδάσκει τον γεωκεντρισμό. Η σταδιακή απόκλισή του όμως προς αντισυμβατικές θέσεις ώθησαν τις εκκλησιαστικές αρχές να του απευθύνουν προειδοποίηση να πάψει να τις διδάσκει (1616). Ωστόσο, η κρίσιμη εφεύρεση του τηλεσκοπίου, ενός συστήματος φακών που μεγέθυνε τα αντικείμενα τρεις φορές, από τον Ολλανδό οπτομέτρη Hans Lippershey το 1608 εδραίωσε τις πεποιθήσεις του Γαλιλαίου. Με δικό του τηλεσκόπιο ενισχυμένης όρασης τη νύχτα της 7ης Ιανουαρίου 1909 ο Γαλιλαίος έκανε αστρονομικές παρατηρήσεις που συντάραξαν τον πνευματικό κόσμο της Ευρώπης. Συγκεκριμένα, παρατήρησε τέσσερις δορυφόρους του πλανήτη Δία, διέκρινε τους κρατήρες και τα όρη στην επιφάνεια της Σελήνης και τις φάσεις της Αφροδίτης, ενώ παρατήρησε και τις κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου, αποδεικνύοντας ότι η υπερσελήνια περιοχή δεν διέθετε την τελειότητα που της απέδιδε η αριστοτελική κοσμολογία. Τέλος, φάνηκε ότι ο γαλαξίας μας είναι μια γιγάντια συγκέντρωση απλανών αστέρων στην οποία ανήκει και το δικό μας ηλιακό σύστημα. Έτσι, αποδείχθηκε ότι η υποσελήνια και η υπερσελήνια περιοχή αποτελούν ενιαίο χώρο, καταρρίπτοντας μια βασική αριστοτέλεια θέση. Ο Γαλιλαίος θεώρησε επιβεβαίωση του ηλιοκεντρικού συστήματος επίσης το φαινόμενο της άμπωτης και της παλίρροιας. Υπέθεσε ότι η κίνηση αυτή των επίγειων υδάτων οφείλεται στον συνδυασμό των δύο κινήσεων της Γης, γύρω από τον άξονά της και γύρω από τον Ήλιο και προσπάθησε να το αποδείξει με μια πειραματική διάταξη που χρησιμοποιούσε νερό μέσα σε μια κινούμενη λεκάνη. Η υπόθεσή του ήταν εσφαλμένη· αποτελούσε εντούτοις ένδειξη για τη σημασία που απέδιδε στη φυσική αλήθεια του ηλιοκεντρικού συστήματος. Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
22
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
δ΄) Μετά την επίπληξη του 1616 ο Γαλιλαίος απέφυγε να εκδηλωθεί δημόσια υπέρ της ηλιοκεντρικής θεωρίας. Το 1632, όμως, δημοσίευσε το βιβλίο Διάλογος σχετικά με τα δύο μεγάλα κοσμολογικά συστήματα (Dialogo sopra I due massimi sistemi del mondo), στο οποίο, υπό την επίφαση της ψυχρής παρουσίασης αντικειμενικών αστρονομικών ευρημάτων, επιτίθεται συνολικά στο πτολεμαϊκό σύστημα. Ο κοπερνίκειος επιστήμονας Σαλβιάτι, στηριγμένος με πεποίθηση στα δεδομένα της παρατήρησης, επιτίθεται στον Σιμπλίκιο (Simplicio = απλοϊκός), υπέρμαχο των θεωρησιακών δογμάτων, μεταχειριζόμενος ακόμη και τα δικά του όπλα, δηλαδή τους συλλογισμούς. Είναι χαρακτηριστική, τόσο για την πνευματική διεισδυτικότητα όσο και για την πολιτική προνοητικότητα του Γαλιλαίου (που του επέτασσε να μην αντιτίθεται σε οτιδήποτε μπορούσε να θίξει τα διανοητικά προνόμια της Καθολικής Εκκλησίας), η εκ μέρους του αποφυγή της αμφισβήτησης του ίδιου του Αριστοτέλη. Ο Γαλιλαίος θεωρεί υπεύθυνους για τον εκφυλισμό του αριστοτελισμού τους σχολαστικούς, δογματικούς μελετητές του, εγκωμιάζοντας τον πυρήνα της δικής του επιστημονικής σκέψης και υποστηρίζοντας ότι, αν ο Αριστοτέλης διέθετε στην εποχή του τα κατάλληλα αστρονομικά όργανα, θα είχε αναιρέσει τις θέσεις που αντέφασκαν προς τα παρατηρησιακά δεδομένα. Ο Γαλιλαίος, μάλιστα, αποδίδει στον Αριστοτέλη την υπεροχή της αισθητηριακής παρατήρησης επί της θεωρησιακής συλλογιστικής και θεωρεί την αριστοτελικού τύπου ιδεοληψία ως τον χειρότερο εχθρό του γνήσιου επιστήμονα Αριστοτέλη. Παρά τη συνεπή υποστήριξη της ηλιοκεντρικής θεωρίας, ο Γαλιλαίος εξακολουθεί (αντίθετα με τον Κέπλερ) να θεωρεί την κίνηση των πλανητών κυκλική. Σε συνδυασμό με τη γενικότερη θεωρία του περί κίνησης, λ.χ. την αντίληψη περί κυκλικής αδρανειακής κίνησης κοντά στην επιφάνεια της Γης, αυτό καταδεικνύει την ισχυρή επίδραση που ασκούσε ο αναγεννησιακός νεοπλατωνισμός και πυθαγορισμός στη σκέψη των διανοητών της εποχής. Η εμμονή του Γαλιλαίου στον ηλιοκεντρισµό προκάλεσε την ανάθεσή του υπό επιτήρηση και έλεγχο στον καρδινάλιο Roberto Bellarmine (1542-1621) και την προσαγωγή του σε δίκη από την Ιερά Εξέταση το 1633. Εκεί υποχρεώθηκε να αποκηρύξει ως αιρετική την ηλιοκεντρική κοσμολογία και να ασπαστεί τον γεωκεντρισμό. Τα τελευταία οκτώ χρόνια της ζωής του παρέμεινε σε κατ’ οίκον περιορισμό στην έπαυλή του κοντά στη Φλωρεντία, ενώ από το 1637 ήταν τυφλός. Η άρση της καταδίκης του από την Καθολική Εκκλησία έγινε το 1984. Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
23
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
Λέγεται ότι, καθώς έβγαινε από την αίθουσα του δικαστηρίου, ο Γαλιλαίος ψιθύρισε «και όμως κινείται». Ακόμη και αν δεν είναι ιστορικά εξακριβωμένο αυτό το περιστατικό, αποδίδει τις πραγματικές διαθέσεις του, καθώς, ενόσω βρισκόταν σε περιορισμό, εξακολούθησε να ερευνά κρυφά τα φυσικά φαινόμενα και φρόντισε το 1638 για τη δημοσίευση των παρατηρήσεών του στο εξωτερικό. Η δίκη του Γαλιλαίου συγκλόνισε τον ευρωπαϊκό πνευματικό κόσμο. Η καταδίκη του φάνηκε αρχικά ως νίκη του σκοταδισμού επί των φώτων της νέας επιστήμης. Επρόκειτο όμως για μια πορεία που ήταν αδύνατο πλέον να ανακοπεί. Οι ανακαλύψεις του Γαλιλαίου, όπως και άλλων πρωτοπόρων της εποχής, θα βρουν την ολοκληρωμένη διατύπωσή τους λίγο αργότερα, στο έργο του Νεύτωνα, και θα διαποτίσουν την πνευματική ζωή της Νεωτερικότητας. Ο Γαλιλαίος στάθηκε το ορόσημο στο μεταίχμιο μεταξύ της οπισθοδρόμησης και των θεολογικών και φιλοσοφικών προκαταλήψεων από τη μία πλευρά, και της χειραφέτησης και συγκρότησης της πειραματικής επιστήμης ως κοινωνικής δραστηριότητας από την άλλη. Με τη διατύπωση μιας νέας μεθόδου από τον Γαλιλαίο κορυφώνεται το επιστημονικό κίνημα της πρώιμης Νεωτερικότητας. Στο έργο του Il saggiatore (Ο δοκιμαστής, 1623) διατυπώνει με ακρίβεια για πρώτη φορά τον ορισμό της νέας επιστημονικής μεθόδου ως συνδυασμού πειραμάτων (sensate esperienze = αισθητών εμπειριών) και στέρεα θεμελιωμένων λογικών συμπερασμών (certe dimostrazioni = βέβαιων αποδείξεων). Σε αυτό περιέχονται η περίφημη ρήση «το βιβλίο της φύσης είναι γραμμένο στη γλώσσα των μαθηματικών» και η ιδέα ότι όποιος δεν κατέχει αυτή τη γλώσσα δεν μπορεί να κατανοήσει της λειτουργία του φυσικού κόσμου. Πάντως, οι πρωτοποριακές αυτές αντιλήψεις συμφύρονται με άλλες, παραδοσιακές, όπως με το ότι οι κινήσεις των κομητών αποτελούν υποσελήνιο φαινόμενο, παρά τις αντίθετες απόψεις του Tycho Brahe. Σε αυτήν τη μεταβατική εποχή επιβιώνουν αριστοτελικές κοσμολογικές αντιλήψεις, ακόμη και στη σκέψη πρωτοπόρων στοχαστών. Στην ευρετική του Γαλιλαίου συνιστά αξίωμα η θέση ότι το σύστημα του φυσικού κόσμου αποτελεί μαθηματική αρμονία, μια θέση πυθαγόρειας προέλευσης όπως αναγνωρίζει ο ίδιος ο Γαλιλαίος. Με βάση αυτό το αξίωμα ο επιστήμονας κατανοεί και ερμηνεύει όλα τα φυσικά φαινόμενα. Η μαθηματική αφαίρεση του δίνει τη δυνατότητα να κατασκευάσει μαθηματικά πρότυπα για όλα τα φαινόμενα που παρατηρεί σε μια περιοχή του φυσικού κόσμου. Έτσι, απορρίπτει όλα τα φαινόμενα Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
24
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
που, όντας τυχαία και ενδεχομενικά, δεν παρέχουν πρόσβαση στη μαθηματική νομοτέλεια. Παραδείγματος χάρη, για να διατυπωθεί ο νόμος της κίνησης του εκκρεμούς, που ορίζει ότι η περίοδός της δεν εξαρτάται από το βάρος του σώματος που κρέμεται αλλά από το μήκος του νήματος, πρέπει να προϋποτεθεί ότι το νήμα είναι ένα ανελαστικό και αδιάστατο ευθύγραμμο τμήμα δίχως μάζα. Λέγεται ότι ο Γαλιλαίος εμπνεύσθηκε αυτόν τον νόμο παρατηρώντας τις ταλαντώσεις του μεγάλου πολυελαίου του καθεδρικού ναού της Πίζας. Το ξεκαθάρισμα της άμεσης παρατήρησης από όλα τα στοιχεία που συνδέονται με την υποκειμενική πρόσληψη του κόσμου και μας παραπλανούν ως προς την αντικειμενική δομή του συνιστά τη μαθηματική ανάλυση της εμπειρίας. Για να επιτευχθεί, οι ιδιότητες των σωμάτων διακρίνονται σε πρωτογενείς (ή πρωτεύουσες) και σε δευτερογενείς (ή δευτερεύουσες). Στις πρώτες, που είναι οι μόνες ενδιαφέρουσες για τη μαθηματική μελέτη, ανήκουν η μάζα, οι γεωμετρικές διαστάσεις και η ταχύτητα. Στις δεύτερες, που αλλοιώνονται ή εμπίπτουν στην υποκειμενικότητα των αισθήσεων, ανήκουν ιδιότητες όπως ο ήχος, το χρώμα, η οσμή και η γεύση. Η διάκριση αυτή αποτέλεσε καταστατική αρχή της επιστημολογίας του 17ου και του 20ού αιώνα. Απομονώνοντας τις μαθηματικές ιδιότητες των σωμάτων, ο επιστήμονας μπορεί κατόπιν να συναγάγει όσες εξηγητικές υποθέσεις για τη συμπεριφορά τους έπονται βάσει του μαθηματικού προτύπου με το οποίο εργάζεται. Από το πλήθος αυτών των εξηγητικών υποθέσεων επιλέγει εκείνες που είναι οι λιγότερο πολύπλοκες, όσες δηλαδή διαθέτουν την απλούστερη λογική-μαθηματική δομή. Εδώ υπάρχει η υπόρρητη παραδοχή ότι η ίδια η φύση δουλεύει με τον απλούστερο δυνατό τρόπο, προτιμά δηλαδή τις απλούστερες δυνατές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φαινομένων. Ο Γαλιλαίος θα διατυπώσει το 1632 αυτήν την προτίμηση του φυσικού φιλοσόφου για την εξηγητική απλότητα ως εξής: «Frustra fit per plura, quod potest fit per pauciora»: «Είναι μάταιο να γίνεται από περισσότερα ό,τι μπορεί να γίνεται από λιγότερα», δηλαδή είναι μάταιο να αναζητά κανείς πλήθος αιτίων για ό,τι μπορεί να εξηγηθεί με αναφορά σε λιγότερα αίτια. Κατά συνέπεια, στη μεθοδολογία του Γαλιλαίου συνδυάζεται η νεοπλατωνική μεταφυσική περί μαθηματικής αρμονίας με τη φυσική πειραματική του Αρχιμήδη. Η δημοσίευση χειρογράφων σχετικών με την αρχιμήδεια μηχανική είχε επίσης υποσκάψει την αριστοτελική φυσιογνωστική αυθεντία. Και η αναγωγή ενός φυσικού Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
25
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
φαινομένου στη μαθηματική ανάλυση των συστατικών του, με την επιστροφή στην πειραματική παρατήρηση για την επαλήθευση των υποθέσεων που προέκυπταν από την εφαρμογή του μαθηματικού εξηγητικού μοντέλου, ενσωμάτωνε στη νέα επιστήμη τη μέθοδο της ανάλυσης και της σύνθεσης (ευρετική) που είχε αναπτυχθεί στο Πανεπιστήμιο της Πάδοβας. Η συγκεκριμένη μέθοδος κυριάρχησε στην άσκηση της επιστήμης μέχρι την εποχή του Νεύτωνα. Επίσης, το αίτημα περί επιλογής της απλούστερης δυνατής εξηγητικής υπόθεσης προς πειραματικό έλεγχο συνιστούσε ουσιαστικά μια νεότερη εκδοχή του «ξυραφιού του Όκκαμ». Συνολικά, ο Γαλιλαίος στηρίχθηκε σε προβληματισμούς και αναζητήσεις που είχαν συζητηθεί κατά τον Ύστερο Μεσαίωνα και την Αναγέννηση. Τους επεξεργάστηκε όμως υπό μια νέα οπτική, βασιζόμενος στην κοπερνίκεια αναστροφή, η οποία του επέτρεψε να συνθέσει έναν νέο τρόπο σύλληψης και μελέτης των φυσικών φαινομένων. Στα πρώτα της βήματα η νέα επιστημονική σκέψη εξακολουθεί να επηρεάζεται από τη νεοπλατωνική μεταφυσική. Εμφανίζεται όμως τώρα μια αντίθεση μέσω της στροφής προς την εμπειρική παρατήρηση, τη μέτρηση και την εξιδανίκευση. Αυτή η αμφιταλάντευση, δηλαδή η προσκόλληση προς μια παλιότερη μορφή αντίληψης του κόσμου στην οποία όμως προσδίδεται διαρκώς νέο περιεχόμενο, συνιστά την ουσιώδη ένταση (essential tension), η οποία χαρακτηρίζει σύμφωνα με τον Thomas Kuhn τη διαλεκτική της ιστορικής προόδου στην επιστήμη. Η Αναγέννηση είναι το μεταίχμιο της αλλαγής επιστημονικού «παραδείγματος» (paradigm change), κατά την οποία ένα παλαιότερο πρότυπο σύλληψης και ερμηνείας του φυσικού κόσμου αντικαθίσταται μεθοδολογικά και τυπολογικά από ένα νεότερο. Σε καταστάσεις όπως αυτή, αναπτύσσεται έντονη διαπάλη μεταξύ «συντηρητικών»
και
«επαναστατικών»
τρόπων
επιστημονικής
έρευνας.
Οι
«συντηρητικοί» στοχαστές –εν προκειμένω οι νεοπλατωνικοί– δεν έχουν ακόμη αποβάλει τους παραδοσιακούς κανόνες θέασης του κόσμου. Οι «επαναστατικοί» διαπιστώνουν ότι το διαρκώς ογκούμενο σώμα των παρατηρησιακών δεδομένων δεν μπορεί πλέον να ικανοποιηθεί από κανένα παλαιότερο κοσμοείδωλο και ότι είναι αναγκαία η ανάπτυξη νέων πλαισίων κατανόησης και ερμηνείας του φυσικού κόσμου. Σύμφωνα με τον Feyerabend, οι πειραματικές παρατηρήσεις του Γαλιλαίου δεν επαρκούσαν από μόνες τους ώστε να καταρρίψουν το παραδοσιακό κοσμοείδωλο, λόγω της ανακρίβειάς τους αλλά και του ότι η εμπειρία καθοριζόταν ακόμη από τις Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
26
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
παραδοσιακές αντιλήψεις. Μόνο από τη στιγμή που το νέο παρατηρησιακό υλικό εντάσσεται στο ευρύτερο νεωτερικό εξηγητικό σχήμα αποκτά την επαναστατική σημασία η οποία του αποδίδεται εκ των υστέρων. Η
αναφορά
στη
νεοπλατωνική
μεταφυσική
εξυπηρετούσε
μεν
τη
μαθηματικοποίηση του φυσικού κόσμου, είχε εξαντλήσει όμως την ιστορική χρησιμότητά της. Μέσα στο νεοπλατωνικό κέλυφος επωαζόταν η νέα, εμπειρική νοοτροπία και κοσμοθέαση, η οποία σταδιακά εκτόπισε και απέρριψε τον νεοπλατωνισμό. Για τον λόγο αυτόν, η επίκληση του νεοπλατωνισμού δεν επαρκεί μόνη της ώστε να ερμηνεύσει την αλλαγή του κοσμοειδώλου και την Επιστημονική Επανάσταση που συντελέστηκε τον 17ο αιώνα. Καθοριστικό γνώρισμα αυτής της εξέλιξης δεν ήταν τόσο η υιοθέτηση της μαθηματικής υφής των φυσικών νόμων, αλλά η νέα κατανόηση της ίδιας της φυσικής αιτιότητας, που απείχε από το ιδεώδες της νεοπλατωνικής συμπαντικής αρμονίας. Αφετηρία της νέας κατανόησης της αιτιότητας υπήρξε η θεώρηση του φυσικού κόσμου ως μηχανικού συστήματος. Ο κόσμος είναι ένα σύστημα δυνάμεων που επενεργούν εξ επαφής στα φυσικά σώματα και επηρεάζουν με τον τρόπο αυτόν τη συμπεριφορά τους. Η συγκεκριμένη θεώρηση αποκαθαίρει τον φυσικό κόσμο από κάθε αισθητική, ηθική ή συναισθηματική ιδιότητα. Οι αρχαιοελληνικές συλλήψεις του κόσμου ήταν στην ουσία τους ανθρωπομορφικές, με την έννοια ότι προέβαλλαν στο σύμπαν αξίες που προέκρινε η ανθρώπινη διάνοια. Οι αντιλήψεις αυτές ήταν ποιοτικές, κατά το ότι αντιμετώπιζαν τον κόσμο σύμφωνα με μια λογική αρμονία και τάξη που οραματιζόταν η ανθρώπινη συνείδηση. Σύμφωνα με αυτήν τη θεώρηση, φυσικός νόμος είναι η θεία ενέργεια, η οποία διευθετεί τα φυσικά σώματα και φαινόμενα κατά τον βέλτιστο ηθικά και αισθητικά τρόπο (και αυτό είναι το ανώτερο μάθημα, όπως υποστηρίζει ο Πλάτων). Η οντολογική τελειότητα, όπως την αντιλαμβάνεται ο ανθρώπινος Λόγος, πραγματώνεται από τη «μεγάλη αλυσίδα» των φυσικών υπάρξεων (the great chain of being). Προκειμένου να αποτελέσει οργανικό μέρος του σύμπαντος, κάθε ον είναι υποχρεωμένο να ακολουθεί προκαθορισμένους σκοπούς (τελικά αίτια). Άρα, η γνώση του φυσικού κόσμου είναι επίσης τελεολογική, οφείλει δηλαδή να ερευνά τα τελικά αίτια. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, η πραγματική επιστήμη συνίσταται στη γνώση των «πρώτων αιτίων», τα οποία είναι καλύτερα γνωστά από τα αντικείμενα της εμπειρίας. Η αισθητή εμπειρία παρέχει μόνο την αφορμή για την ανάβαση του στοχασμού σε Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
27
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
πρώτες αρχές και δεν αποτελεί κριτήριο για τον έλεγχο των θεωριών. Παρότι η εμπειρική παρατήρηση προηγείται χρονολογικά, καθώς εμπίπτει πρώτη στην αισθητηριακή αντίληψη (ordo cognoscendi, στην ορολογία των σχολαστικών φιλοσόφων), η εμπειρική ύπαρξη είναι απλώς το απείκασμα της φιλοσοφικής οντολογίας (ordo essendi), η οποία έχει πάντοτε προτεραιότητα. Έτσι, η επιστημονική έρευνα είναι πρωτίστως ανάλυση καθολικών ουσιών (μορφών) και όχι μελέτη των μεμονωμένων όντων. Η έρευνα της συμπαντικής αρμονίας, επομένως, αποκαλύπτει στον φυσικό φιλόσοφο κανόνες εμπειρικής, αλλά και ηθικής και αισθητικής τάξης, που αντιστοιχούν στο τρισυπόστατο του κόσμου ως «ορατού Θεού». Μέσω της επιστήμης ο σοφός θεώνεται, καθώς έρχεται σε επαφή με τι θείες, αιώνιες ουσίες. Αντίθετα,
η μεθοδολογία του
Γαλιλαίου
απογυμνώνει την
φυσική
πραγματικότητα από κάθε ποιοτικό και υποκειμενικό προσδιορισμό. Ο φυσικός κόσμος αποτελείται από ποσότητες και είναι ανεξάρτητος από την ανθρώπινη βούληση ή επιθυμία. Πρόκειται για ένα άγευστο, άοσμο, άηχο και άχρωμο σύστημα σωμάτων που κινούνται. Η επιστήμη θα ασχολείται πλέον αποκλειστικά με την εμπειρική παρατήρηση των φυσικών όντων και με τη μαθηματική διατύπωση των νόμων που διέπουν τις κινήσεις και τις αλληλεπιδράσεις τους. Τα τελικά αίτια πρέπει να αποβληθούν από τη φυσική θεωρία. Αυτή είναι και η τομή στην κατανόηση του φυσικού κόσμου που χωρίζει την Αρχαιότητα και τον Μεσαίωνα από τη Νεωτερικότητα. Ο Γαλιλαίος καινοτόμησε κατά το ότι ερμήνευσε την ανάλυση και τη σύνθεση της Σχολής της Πάδοβας (ευρετική μέθοδος) όχι ως λογικές αλλά ως εμπειρικές διαδικασίες. Με αυτόν οι «βέβαιες» (μαθηματικές) αποδείξεις και το εμπειρικό υπόβαθρο των ερμηνευτικών θεωριών συνδέονται με εντελώς νέο τρόπο. Τα μαθηματικά αποτελούν πλέον το διανοητικό εργαλείο που επιτρέπει προβλέψεις για τα εμπειρικά φαινόμενα οι οποίες ελέγχονται πειραματικά. Έτσι, η μεθοδική υπαγωγή των μαθηματικών στα δεδομένα της εμπειρίας θα επιτρέψει μια νέα προσέγγιση στα προβλήματα της φυσικής, ιδίως στο άλυτο πρόβλημα της κίνησης. Μία κεφαλαιώδης παραδοχή της αριστοτελικής φυσικής ήταν ότι η ταχύτητα πτώσης των σωμάτων είναι συνάρτηση του βάρους τους: όσο βαρύτερο είναι ένα σώμα, τόσο ταχύτερα πέφτει. Η αντίληψη αυτή «έσωζε τα φαινόμενα» της άμεσης ανεπεξέργαστης αισθητηριακής αντίληψης, αλλά δεν αντιστοιχούσε με την Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
28
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
πραγματικότητα, όπως αποδείκνυε η προσεκτική ανάλυση της ίδιας της αισθητηριακής εμπειρίας. Ο Γαλιλαίος παρατηρεί, λ.χ., ότι κατά τη διάρκεια μιας χαλαζοθύελλας τα βαρύτερα και τα ελαφρότερα σφαιρίδια της χαλάζης φθάνουν ταυτόχρονα στο έδαφος. Για τη διερεύνηση του ζητήματος ο Γαλιλαίος οργάνωσε τα πρώτα συστηματικά πειράματα στην ιστορία της φυσικής. Σύμφωνα με τον θρύλο, ανέβαινε στην κορυφή του κεκλιμένου Πύργου της Πίζας και άφηνε να πέσουν ταυτόχρονα στο έδαφος κομμάτια από διαφορετικά υλικά (ξύλο και σίδερο). Ακόμη και αν δεν έλαβε χώρα αυτό το περιστατικό, είναι βέβαιο ότι ο Γαλιλαίος εκτελούσε πειράματα στο εργαστήριό του, αφήνοντας σφαίρες διαφορετικού βάρους να κυλήσουν ταυτόχρονα στην κατωφέρεια κεκλιμένων επιπέδων. Σύμφωνα και με μαρτυρίες του ίδιου, τα πειράματα αυτά τον ώθησαν να απορρίψει την αριστοτέλεια αντίληψη για τη συνάρτηση της ταχύτητας πτώσης των σωμάτων με το βάρος τους. Η απόφαση του Γαλιλαίου να παρατηρήσει φαινόμενα με τα οποία δεν είχε ασχοληθεί ο Αριστοτέλης τού έδωσε τη δυνατότητα να δημιουργήσει μια εντελώς νέα επιστήμη για την ερμηνεία παλαιών προβλημάτων. Έτσι, απέρριψε την αριστοτελική μηχανική και διατύπωσε μια αρχή θεμελιώδη για τη διαμόρφωση του οικοδομήματος της σύγχρονης φυσικής, την αρχή της ομοιόμορφης επιτάχυνσης των σωμάτων σε ελεύθερη πτώση. Σύμφωνα με αυτήν, πάνω σε σώματα σε ελεύθερη πτώση στο κενό δρα μία δύναμη που τα επιταχύνει ομοιόμορφα, ανεξάρτητα από το βάρος τους, και η απόσταση d η οποία διανύουν ισούται με το τετράγωνο του χρόνου t της πτώσης τους (d = t2). Με άλλη διατύπωση, οι λόγοι των αποστάσεων πτώσης προς τους χρόνους της πτώσης διαφορετικών σωμάτων είναι μεταξύ τους ίσοι και σταθεροί. Οι φαινομενικές διαφορές στην ταχύτητα οφείλονται στην αντίσταση που προβάλλει ο αέρας στην πτώση των σωμάτων. Η δύναμη που ωθεί τα σώματα σε πτώση είναι η βαρύτητα, την οποία όμως ο Γαλιλαίος δεν αναγνωρίζει ως παγκόσμια δύναμη που ερμηνεύει την κίνηση όλων των σωμάτων στο σύμπαν. Η θεωρία του, από την άλλη πλευρά, προϋποθέτει την ύπαρξη κενού, την οποία απέρριπτε η αριστοτέλεια φυσική. Η ανακάλυψη αυτή συμπληρώθηκε με μια άλλη επαναστατική θεωρία, που ανέτρεπε επίσης σημαντικές παραδοχές της αριστοτελικής μηχανικής, την αρχή της αδράνειας. Οντολογικά τα φυσικά σώματα δεν καθορίζονται από την ακινησία αλλά από την κίνηση, η οποία είναι και η φυσική κατάστασή τους. Κάθε σώμα μπορεί να κινείται στο διηνεκές, εκτός αν επενεργήσει σε αυτό μια άλλη, εξωτερική δύναμη. Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr
29
Η Εκπαίδευση αλλιώς
arnos.gr
Παρότι ο Γαλιλαίος συλλαμβάνει εσφαλμένα την αδρανειακή κίνηση ως κυκλική και όχι ως ευθύγραμμη, η αρχή της αδράνειας σε συνδυασμό με τη βαρύτητα μπορούν τώρα να εξηγήσουν ικανοποιητικά την παραβολική τροχιά των βλημάτων. Ο Γαλιλαίος περιγράφει πλέον με ικανοποιητικό τρόπο την παραβολική τροχιά των βλημάτων ως προϊούσα μείωση της δύναμης ρίψης σε συνδυασμό με τη δράση της βαρύτητας. Τα συμπεράσματα αυτά, κοσμοϊστορικής σημασίας, συνοψίστηκαν στο τελευταίο μεγάλο σύγγραμμά του, το Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla mecanica e i movimenti locali (Διάλογοι και μαθηματικές αποδείξεις σχετικά με τις δύο νέες επιστήμες της μηχανικής και των τοπικών κινήσεων). Το έργο αυτό εξήχθη κρυφά από την Ιταλία και δημοσιεύθηκε στην Ολλανδία το 1638, αποδεικνύοντας την προσήλωση του Γαλιλαίου στο ιδεώδες της ερευνητικής ελευθερίας, παρά τους περιορισμούς στους οποίους τον είχε υποβάλει η Ιερά Εξέταση. Το καθοριστικής σημασίας πνευματικό επίτευγμα του Γαλιλαίου απομάκρυνε οριστικά τη φυσική από τις δοξασίες της Αρχαιότητας και του Μεσαίωνα και σήμανε τη μηχανική ερμηνεία του φυσικού κόσμου, η οποία σφράγισε τον πολιτισμό της Νεωτερικότητας.
Απλά και κατανοητά η γνώση! Σολωμού 29 Αθήνα
τηλ: 210 38 22 157
info@arnos.gr
www.arnos.gr