Galileo og den moderne vitenskapens fødsel

Galileo demonstrerer de nye astronomiske teoriene ved University of Padua, av Félix Parra, 1873, via fineartamerica.com; med Diagram of the Planets, fra De Revolutionibus, av Nicholas Copernicus, 1543, via University of Warwick

Det er en utvilsom konsensus mellom historikere og vitenskapsfilosofer om at Galileo var landemerket for fødselen av moderne vitenskap, og satte ham på en liste over store vitenskapelige tenkere fra antikkens Hellas til Kopernikus. Dette er det barn i dag først lærer på skolen når naturfag introduseres for dem. Ingen annen vitenskapsmann har fått så mange far til titler for sine prestasjoner, f.eks. far til teleskopet, mikroskopet, termometeret, eksperimentell fysikk, den vitenskapelige metoden, og generelt, moderne vitenskap selv (som Albert Einstein sa selv).

Men hva er argumentene for disse påstandene, og hva var premissene skapt av Galileo som forårsaket et radikalt skifte til en ny vitenskap? Vi skal se at argumentene ikke bare er vitenskapelige, men filosofiske, og premissene er forankret i den åndelige og sosiale konteksten fra 1500- til midten av 1600-tallet.

Fra gammel filosofisk vitenskap til Galileos vitenskapelige filosofi

Skolen i Athen , av Raphael , malt mellom 1509-151, via University of St Andrews

Et flertall av tolkerne av Galileos arbeid vurderer hans motivasjoner og intensjoner med hensyn til en metodikk knyttet til en eldre form for vitenskap. Vitenskapen om antikkens Hellas ikke lenger passet til den nye kunnskapsstandarden for perioden og ble forfalsket av nye eksperimentelle observasjoner.

De geosentriske og tidlige heliosentriske modellene fra antikkens og middelalderens astronomi ble ugyldiggjort av empiriske observasjoner muliggjort av nylig oppfunnet instrumenter (hvorav ett var Galileos teleskop) på 1600-tallet. Nye teoretiske modeller og beregninger ugyldiggjorde gamle kosmologiske modeller, særlig den matematiske heliosentrismen til Copernicus som snart ble det dominerende vitenskapelige synet på universets makrostruktur.

Liker du denne artikkelen?

Meld deg på vårt gratis ukentlige nyhetsbrevBli med!Laster inn...Bli med!Laster inn...

Vennligst sjekk innboksen din for å aktivere abonnementet ditt

Takk skal du ha!

Disse vitenskapelige forsøkene på å beskrive jordens plass i universet, uansett hvilken vitenskapelig metodikk som ble brukt, stammer fortsatt fra gammel filosofisk vitenskap, som spurte ikke bare om universet og dets lover, men også om hvordan menneskelig fornuft kan oppdage dem.

Galileo demonstrerer de nye astronomiske teoriene ved University of Padua , av Felix Parra , 1873, via fineartamerica.com

Ikke desto mindre den antikke greske kontemplative eller spekulative filosofien, spesielt Aristoteles fysikk, ble ikke lenger sett på som et gyldig grunnlag for vitenskap på den tiden. I antikken ble begrepet filosofi brukt for å navngi noe nær det vi kaller vitenskap i dag, eller observasjon av og eksperimentering på naturen, og de to begrepene vitenskap og filosofi ble brukt om hverandre frem til senmiddelalderen. Det skarpe skillet mellom betydningen av de to begrepene ble tydelig med den kopernikanske revolusjonen og Galileos vitenskapelige prestasjoner.

Det var ikke bare nye teknologiske utviklinger som involverte eksperimentering og observasjon av naturen som avfeide gammel vitenskap som unøyaktig, men det var også en ny form for spiritualitet som påvirket menneskelig fornuft. De teistiske elementene i gammel gresk filosofi og senere middelalderske dogmatiske læresetninger og tvang fra kirken var i strid med tankefriheten som kreves for utviklingen av vitenskapen. Det var en tidsalder der folk begynte å stille spørsmål ved autoriteten til teologiske sannheter med hensyn til tankefrihet, med vitenskapsmenn i spissen for denne åndelige evolusjonen.

Forskere fra 1600-tallet forkastet imidlertid ikke gammel filosofi i sin helhet. De fortsatte å stole på begreper, synspunkter og teorier fra tidlige former for teoretisk filosofi, som f.eks. Aristoteles' logikk eller Platons metafysiske teori om formene. De fant slike elementer som nyttige verktøy for å undersøke vitenskap utenfra, med hensyn til dens konseptuelle rammeverk, grunnlag og metodikk. Og – sammen med denne analytiske tilnærmingen – konkluderte de med at matematisk nødvendighet er noe som ikke kan mangle fra vitenskapens konstitusjon og at vitenskapens sannheter er nært knyttet til matematikkens sannheter.

Renessansens innflytelse på Galileo

Venus' fødsel , av Sandro Botticelli , 1485, via Uffizi-galleriet

De Renessanse var perioden der mennesker etablerte nye relasjoner til omverdenen, og hvor individet utviklet seg åndelig, mer og mer, som en uavhengig av samfunnet sitt. Folk deltok i aktiviteter og disipliner, ikke som en del av ensom fromhet slik Kirken ønsket, men som en deltaker i verdens helhet.

Disse åndelige prinsippene gjenspeiles i galileisk vitenskap, og de var et grunnlag for den vitenskapelige sannheten som Galileo søkte etter og utviklet gjennom sin metodikk, som var revolusjonerende for den tiden. Moderne vitenskap krever slik spiritualitet. Det var to personer som representerte renessansen som åndelig påvirket Galileo: nemlig Nicholas Cusanus og Leonardo da Vinci (Cassirer, 1985).

Leonardo da Vinci , Gravering av Cosomo Colombini etter Da Vinci , via British Museum

Nicholas Cusanus, en tysk filosof, matematiker, astronom og jurist, ga den første metafysiske tolkningen av universet med en logisk natur, som en konkret (uendelig) helhet av endelige naturer. I sin uendelighet fremstår universet likt Gud, men samtidig i opposisjon til Ham, fordi universets uendelighet er i forhold til grensene som pålegges av det menneskelige sinn og sanser, mens det ikke er Guds; universet er en enhet i pluralitet, og Gud er en enhet uten og utenfor pluralitet (Bond, 1997).

De berømte Leonardo da Vinci , på sin side, påvirket av Cusanus, ønsket å forstå verden for å kunne se den og ønsket samtidig å se den for å forstå ( vet hvordan du ser ). Han kunne ikke oppfatte og konstruere uten forståelse og for ham var teori og praksis avhengig av hverandre. Leonardo da Vinci søkte i sin teori og praksis som forsker og kunstner å skape og oppfatte de synlige formene i kosmos, hvorav den menneskelige form anses å være den høyeste. Hans tolkning av universet er kjent som en universell morfologi (Cassirer, 1985).

Begge tolkningene av universet - den av Cusanus' metafysiske konsept og den av da Vincis kunst ser ut til å ha påvirket Galileo og fullført sin visjon av den fysiske verden, som er forstått i hans vitenskap gjennom konseptet naturloven . Dessuten gikk denne innflytelsen til selve grunnlaget for denne nye vitenskapen, og reflekterte et konsept om vitenskapelig sannhet i begynnende form, en sannhet om enhet, sammenheng og universalitet, hvis natur Galileo ville tilføye en ny komponent, den matematiske, som fortsatt er innebygd i naturvitenskapens grunnleggende metodikk i dag.

Teologisk sannhet og vitenskapelig sannhet

Skapelsen av Adam , av Michelangelo , freskomaleri malt mellom 1508-1512, via Vatikanmuseet

Galileo søkte etter en ideelt for vitenskapelig sannhet som en ny vitenskapsmetodikk kunne bygges på. Som et hovedprinsipp for denne streben, avviste Galileo den guddommelige verbale inspirasjonen til den teologiske læren, og erstattet åpenbaringen av Guds ord med åpenbaringen av Guds verk, funnet foran våre øyne som gjenstand for kunnskap, men også som en kilde til kunnskap.

Avvisningen av teologisk inspirasjon var motivert av begrepet vitenskapelig sannhet, en som ville bidra til å bygge grunnlaget for en ny naturvitenskap. Gamle skrifter hevdet at bare Gud kjenner den sanne natur av det fysiske universet, men vi har ikke tilgang til denne kunnskapen og blir oppfordret til ikke å prøve å søke et svar ( tro og ikke tvil ); dette var troens grenser. For å bygge en ny vitenskap var det nødvendig å erstatte det gamle dogmet, ikke nødvendigvis ved å redefinere det, men ved å avskaffe det dogmatiske aspektet; forebygging av vitenskapelig undersøkelse. Dette ble fulgt av en banebrytende metodikk som avdekket nye sannheter og som presset samfunnet fremover i et stadig mer eksponentielt tempo.

Galileo hadde også et metafysisk argument for denne avvisningen: verden har en tvetydig natur, hvis betydning ikke har blitt gitt oss så enkel og stabil, som for et skrevet stykke. Det skrevne ord kan ikke brukes normativt eller som en evaluerende standard i vitenskapen; det kan bare hjelpe til med beskrivelser av ting. Verken teologi eller historie er i stand til å gi oss et grunnlag for kunnskapen om naturen, fordi de er fortolkende, og presenterer oss både for fakta og normer.

Portrett av Galileo , av Justus Sustermans, ca. 1637

Bare naturvitenskapen er i stand til et slikt grunnlag, den faktiske, matematisk kjente virkeligheten. Autentisk kunnskap om Gud, som kan kalles universell, har også blitt sett på som et attraktivt ideal for vitenskapen. Naturen er Guds åpenbaring og den eneste gyldige kunnskapen vi har om ham.

Dette argumentet gir etter for Galileos tese om at det, apropos en vellykket og autentisk vitenskapelig kunnskap, ikke er noen vesentlig forskjell mellom Gud og mennesker; for Galileo er begrepet sannhet innebygd i begrepet perfeksjon (Cahoone, 1986).

Dette var synspunktene som brakte Galileo for retten, forfulgt av katolsk kirke i 1633. Sannhetsforestillingen i galileisk vitenskap låner fra sannhetens teologiske karakter, og som sådan ga Galileo aldri opp ideen om Gud og naturens absolutte sannhet. På veien til denne sannheten og dens besluttsomhet var det nødvendig med en ny metodikk og en ny vitenskap. Men selv om anklagerne forsto Galileos religiøse påstander riktig, fungerte ikke dette til hans forsvar.

Matematisk sannhet og vitenskapelig sannhet i moderne vitenskap

Romtidskurvatur rundt masser i den relativistiske modellen , via European Space Agency

Galileo hevdet at vi ikke må forbli skeptiske til å få Guds verk åpenbart for oss, fordi vi har et instrument for tolkning og undersøkelse uendelig overlegent historisk og språklig kunnskap, nemlig den matematiske metoden, som kan brukes nettopp pga. naturens bok ble ikke skrevet med ord og bokstaver, men med tegn, matematikk, geometriske figurer og tall (Galileo Galilei, 1623).

Galileo tar utgangspunkt i at vi bare må kalle sant det som er en nødvendig betingelse for at ting skal se ut som de gjør og ikke det som fremstår for oss på en eller annen måte under forskjellige omstendigheter. Dette betyr valget av nødvendighet basert på invarians er et objektivt kriterium for å tildele en sannhetsverdi (Husserl, 1970/1954).

Matematikk og dens metoder gir oss selvfølgelig nødvendige sannheter basert på logikk, og dette er grunnen til at matematiske beskrivelser og metoder var avgjørende for den nye vitenskapen. Matematikk er øverste dommer; fra dens avgjørelser er det ingen klage. — Tobias Danzig (1954, s.245). Det er akkurat denne typen metaprinsipp som Galileo fulgte da han ga matematisk nødvendighet kjernerollen i metodikken til den nye vitenskapen.

Diagram over planetene, fra Av revolusjoner , av Nicholas Copernicus , 1543, via University of Warwick

Galileo var den første som endret forholdet mellom de to kunnskapsfaktorene - empirisk og teoretisk-matematisk. Bevegelse, det grunnleggende naturfenomenet, blir tatt til verden av rene former, og kunnskapen får samme status som aritmetisk og geometrisk kunnskap. Naturens sannhet assimileres dermed til matematisk sannhet, blir validert uavhengig, og den kan ikke bestrides eller begrenses av en ekstern autoritet.

Denne sannheten må imidlertid valideres eller bekreftes ytterligere først mot subjektive tolkninger, tilfeldige endringer eller beredskap i den virkelige verden, og måten vi oppfatter den på, og mot veletablert forkunnskap. Denne valideringen pålegger den eksperimentelle metoden og objektiv observasjon som nødvendig for at matematiske sannheter skal bli vitenskapelige sannheter. For Galileo utgjør matematisk abstraksjon og resonnement, sammen med naturalistiske observasjoner og fysiske eksperimenter, den sikre veien til naturens sannhet.

Den matematiske naturbeskrivelsen og empirisk validerte matematiske resonnementer hadde fungert fint før for Kopernikansk heliosentrisme , som Galileo støttet med sin vitenskap og forsvarte foran Kirken.

Ny vitenskap krevde nye typer ofre fra Galileo

Galileo foran Det hellige kontor , maleri av Joseph Nicolas Robert Fleury, 1847, via Wikimedia Commons

I Galileos rettssak var argumentet til pave Urban VIII følgende: selv om alle fysiske eksperimenter og matematiske argumenter kan være korrekte og overbevisende, kan de fortsatt ikke bevise den absolutte sannheten i den kopernikanske læren, fordi Guds allmakt ikke er begrenset av regler som gjelder for oss og vår forståelse, men handler i henhold til sine egne prinsipper, som vår vitenskap ikke har kapasitet til å lokalisere og avkode. Galileo gjorde det ultimate intellektuelle offeret (forvandlet videre til det fysiske ofringen av internering) ved ikke å svare på noen måte på dette argumentet.

Grunnen til at Galileo avsto fra å svare var at han så på logikken i vitenskapen sin som forskjellig fra Guds logikk, et svar var umulig.

Pavens argument var religiøst forklarlig og akseptabelt, men konseptuelt og fundamentalt inkonsistent med galileisk vitenskap. Galileo hadde faktisk aldri til hensikt å skape et brudd mellom vitenskap og samfunn med hensyn til religion, men bare å bestemme strengt og metodisk grensene for sistnevnte.

Den samme typen stille intellektuelle offer kjennetegner hans populære eksperiment i fysikken til fallende kropper. I følge fysikkfolklore skal det ha funnet sted ved Det skjeve tårnet i Pisa (selv om mange vitenskapshistorikere har hevdet at det faktisk var et tankeeksperiment og ikke et faktisk). Ved å slippe to kuler med forskjellige masser fra tårnet, hadde Galileo til hensikt å demonstrere sin spådom om at nedstigningshastigheten ikke var avhengig av deres masse.

Det skjeve tårnet i Pisa, foto av Heidi Kaden , via Unsplash

Galileo oppdaget gjennom dette eksperimentet at gjenstandene falt med samme akselerasjon i fravær av luftmotstand, noe som beviste at spådommen hans var sann. De to kulene nådde bakken litt etter hverandre (på grunn av luftmotstand) og dette var tilstrekkelig for at Galileo kunne validere teorien sin empirisk. Publikum forventet imidlertid at de to kroppene skulle nå bakken samtidig, og som sådan oppfattet de resultatet som en fiasko, på grunn av deres uvitenhet om enten luftmotstanden eller måten den ble reflektert i den matematiske modellen til Galileos teori. av fallende kropper. I begge situasjoner – rettssaken og eksperimentet – var ofringen av å ikke argumentere for sannheten på grunn av publikums mangel på forståelse og mangelen på tilgjengelig språk like nytt som den nye galileiske vitenskapen var.

Ved å ha vitenskapelig og matematisk sannhet i kjernen av hans grunnlag, fikk Galileos arbeid en filosofisk betydning som vil følge vitenskapen sammen med dens fremtidige utvikling til i dag. Historien om Galileos kamp med den gamle vitenskapen, kirken og samfunnet er også representativ for samtidens vitenskap, i en annen form, selv om inkvisisjonen ikke eksisterer lenger. Vitenskapen utvikler seg kontinuerlig, og denne utviklingen betyr kamp, ​​kommunikasjon og debatt. Det gjenspeiler kraften i vitenskapens sosiale dimensjon; tillit til vitenskap er noe som angår forskere, vanlige mennesker og vitenskapen selv.

Referanser

Bond, H.L. (1997). Nicholas of Cusa: Utvalgte åndelige skrifter, klassikere av vestlig spiritualitet . New York: Paulist Pressains.

Cahoone L.E. (1986). The Interpretation of Galilean Science: Cassirer kontrastert med Husserl og Heidegger. Studier i historie og vitenskapsfilosofi 17(1), 1-21.

Cassirer, E. (1985). Ideen og problemet med sannhet i Galileo. Mennesket og verden , 18 (4), 353-368.

Danzig, T. (1954). Nummer: Vitenskapens språk , 4. utgave. New York: Macmillan

Galileo Galilei (1968). Assayeren (1623). I G. Barbèra (red.), Verkene til Galileo Galilei . Firenze, Italia.

Husserl E. (1970). Galileos matematisering av naturen. I The Crisis of European Sciences and Transcendental Phenomenology , oversettelse av D. Carr (opprinnelig utgitt på tysk i 1954). Evanston: Northwestern University Press, 23-59.