Galileo och den moderna vetenskapens födelse

Galileo demonstrerar de nya astronomiska teorierna vid universitetet i Padua, av Félix Parra, 1873, via fineartamerica.com; med Diagram of the Planets, från De Revolutionibus, av Nicholas Copernicus, 1543, via University of Warwick

Det finns en otvivelaktig konsensus mellan historiker och vetenskapsfilosofer att Galileo var landmärket för den moderna vetenskapens födelse, vilket satte honom på en lista över stora vetenskapliga tänkare från antikens Grekland till Kopernikus. Detta är vad barn idag först lär sig i skolan när naturvetenskap introduceras för dem. Ingen annan vetenskapsman har beviljats ​​så många fader titlar för sina prestationer, t.ex. fadern till teleskopet, mikroskopet, termometern, experimentell fysik, den vetenskapliga metoden och i allmänhet den moderna vetenskapen själv (som Albert Einstein sa själv).

Men vilka är argumenten för dessa påståenden, och vilka var premisserna skapade av Galileo som orsakade en radikal övergång till en ny vetenskap? Vi ska se att argumenten inte bara är vetenskapliga till sin natur, utan filosofiska, och premisserna är förankrade i det andliga och sociala sammanhanget från 1500- till mitten av 1600-talet.

Från antik filosofisk vetenskap till Galileos vetenskapliga filosofi

Atens skola , av Raphael , målad mellan 1509-151, via University of St Andrews

En majoritet av tolkarna av Galileos verk överväger hans motiv och avsikter med avseende på en metodik relaterad till en äldre form av vetenskap. Vetenskapen om antikens Grekland inte längre passade den nya kunskapsstandarden för perioden och förfalskades av nya experimentella observationer.

De geocentriska och tidiga heliocentriska modellerna från antik och medeltida astronomi ogiltigförklarades av empiriska observationer som möjliggjordes av nyligen uppfunna instrument (varav en var Galileos teleskop) på 1600-talet. Nya teoretiska modeller och beräkningar ogiltigförklarade gamla kosmologiska modeller, framför allt Copernicus matematiska heliocentrism som snart kom att bli den dominerande vetenskapliga synen på universums makrostruktur.

Gillar du den här artikeln?

Anmäl dig till vårt kostnadsfria nyhetsbrev varje veckaAnsluta sig!Läser in...Ansluta sig!Läser in...

Kontrollera din inkorg för att aktivera din prenumeration

Tack!

Dessa vetenskapliga försök att beskriva jordens plats i universum, oavsett vilken vetenskaplig metodik som användes, härstammar fortfarande från antik filosofisk vetenskap, som frågade sig inte bara om universum och dess lagar, utan också om hur det mänskliga förnuftet kan upptäcka dem.

Galileo demonstrerar de nya astronomiska teorierna vid universitetet i Padua , av Felix Parra , 1873, via fineartamerica.com

Icke desto mindre den antika grekiska kontemplativa eller spekulativa filosofin, särskilt Aristoteles fysik, sågs inte längre som en giltig grund för vetenskap vid den tiden. Under antiken användes termen filosofi för att benämna något som liknar det vi idag kallar vetenskap, eller observation av och experimenterande på naturen, och de två termerna vetenskap och filosofi användes omväxlande fram till senmedeltiden. Den skarpa skillnaden mellan betydelsen av de två termerna blev tydlig med den kopernikanska revolutionen och Galileos vetenskapliga landvinningar.

Det fanns inte bara ny teknisk utveckling som involverade att experimentera och observera naturen som avfärdade antik vetenskap som felaktig utan det fanns också en framväxande sorts andlighet som påverkade det mänskliga förnuftet. De teistiska inslagen i den antika grekiska filosofin och senare medeltida dogmatiska läror och kyrkans tvång stod i strid med den tankefrihet som krävdes för vetenskapens utveckling. Det var en tid då människor började ifrågasätta teologiska sanningars auktoritet när det gäller tankefrihet, med vetenskapsmän i spetsen för denna andliga utveckling.

Men 1600-talets vetenskapsmän förkastade inte antik filosofi i sin helhet. De fortsatte att förlita sig på begrepp, åsikter och teorier från tidiga former av teoretisk filosofi, som t.ex. Aristoteles logik eller Platons metafysiska teori om formerna. De fann att sådana element var användbara verktyg för att undersöka vetenskap utifrån, med avseende på dess konceptuella ram, grund och metodik. Och – tillsammans med detta analytiska tillvägagångssätt – drog de slutsatsen att matematisk nödvändighet är något som inte kan saknas i vetenskapens konstitution och att vetenskapens sanningar är nära relaterade till matematikens sanningar.

Renässansens inflytande på Galileo

Venus födelse , av Sandro Botticelli , 1485, via Uffizigalleriet

De Renässans var den period då människor etablerade nya relationer med omvärlden, och där individen utvecklades andligt, mer och mer, som någon oberoende av sin gemenskap. Människor deltog i aktiviteter och discipliner, inte som en del av ensam fromhet som kyrkan ville, utan som en deltagare i världens helhet.

Dessa andliga principer återspeglas i den galileiska vetenskapen, och de var en grund för den vetenskapliga sanning som Galileo sökte efter och utvecklade genom sin metodik, som var revolutionerande för den tiden. Modern vetenskap kräver sådan andlighet. Det fanns två personer som var representativa för renässansen som andligt påverkade Galileo: nämligen Nicholas Cusanus och Leonardo da Vinci (Cassirer, 1985).

Leonardo Da Vinci , Gravyr av Cosomo Colombini efter Da Vinci , via British Museum

Nicholas Cusanus, en tysk filosof, matematiker, astronom och jurist, gav den första metafysiska tolkningen av universum en logisk natur, som en konkret (oändlig) helhet av ändliga naturer. I sin oändlighet framstår universum som likt Gud, men samtidigt i opposition till Honom, eftersom universums oändlighet är i förhållande till de gränser som det mänskliga sinnet och sinnena sätter, medan Guds inte är det; universum är en enhet i pluralitet, och Gud är en enhet utan och bortom pluralitet (Bond, 1997).

De kända Leonardo Da Vinci , i sin tur, påverkad av Cusanus, ville förstå världen för att kunna se den och ville samtidigt se den för att förstå ( vet hur man ser ). Han kunde inte uppfatta och konstruera utan förståelse och för honom var teori och praktik beroende av varandra. Leonardo da Vinci sökte i sin teori och praktik som forskare och konstnär skapandet och uppfattningen av de synliga former av kosmos, av vilka den mänskliga formen anses vara den högsta. Hans tolkning av universum är känd som en universell morfologi (Cassirer, 1985).

Båda tolkningarna av universum - den av Cusanus metafysiska koncept och den av da Vincis konst verkar ha påverkat Galileo och fullbordat sin vision av den fysiska världen, vilket förstås i hans vetenskap genom begreppet Naturens lag . Dessutom gick detta inflytande till själva grunden för denna nya vetenskap, vilket speglar ett koncept om vetenskaplig sanning i begynnande form, en sanning om enhet, koherens och universalitet, till vars natur Galileo skulle lägga en ny komponent, den matematiska, som fortfarande är inbäddad i naturvetenskapernas grundläggande metodologi idag.

Teologisk sanning och vetenskaplig sanning

Adams skapelse , av Michelangelo , fresk målad mellan 1508-1512, via Vatikanmuseet

Galileo letade efter en idealisk för vetenskaplig sanning som en ny vetenskapsmetodik kunde byggas på. Som en primär princip för denna strävan avvisade Galileo den teologiska lärans gudomliga verbala inspiration, och ersatte uppenbarelsen av Guds ord med uppenbarelsen av Guds verk, som finns framför våra ögon som föremål för kunskap, men också som en källa till kunskap.

Förkastandet av teologisk inspiration motiverades av begreppet vetenskaplig sanning, en som skulle hjälpa till att bygga grunden för en ny naturvetenskap. Forntida skrifter hävdade att endast Gud känner till det fysiska universums sanna natur, men vi har inte tillgång till denna kunskap och uppmanas att inte försöka söka ett svar ( tro och tvivla inte ); detta var trons gränser. För att bygga en ny vetenskap var det nödvändigt att ersätta den gamla dogmen, inte nödvändigtvis genom att omdefiniera den, utan genom att avskaffa den dogmatiska aspekten; förebyggande av vetenskapliga undersökningar. Detta följdes av en banbrytande metodik som avslöjade nya sanningar och som drev samhället framåt i en allt mer exponentiell takt.

Galileo hade också ett metafysiskt argument för detta förkastande: världen har en tvetydig natur, vars innebörd inte har getts oss så enkel och stabil, som en skriven verk. Det skrivna ordet kan inte användas normativt eller som en utvärderande standard inom vetenskapen; det kan bara hjälpa till med beskrivningar av saker. Varken teologi eller historia kan ge oss en grund för kunskapen om naturen, eftersom de är tolkande och ger oss både fakta och normer.

Porträtt av Galileo , av Justus Sustermans, ca. 1637

Endast naturvetenskapen är kapabel till en sådan grund, den faktiska, matematiskt kända verkligheten. Autentisk kunskap om Gud, som skulle kunna kallas universell, har också setts som ett attraktivt ideal för vetenskapen. Naturen är Guds uppenbarelse och den enda giltiga kunskap vi har om honom.

Detta argument ger efter för Galileos tes att det, apropos en framgångsrik och autentisk vetenskaplig kunskap, inte finns någon väsentlig skillnad mellan Gud och människa; för Galileo är begreppet sanning inbäddat i begreppet perfektion (Cahoone, 1986).

Det var dessa åsikter som förde Galileo inför rätta, förföljd av Katolsk kyrka år 1633. Sanningsbegreppet i den galileiska vetenskapen lånar från sanningens teologiska karaktär, och som sådan gav Galileo aldrig upp idén om Gud och den om naturens absoluta sanning. På vägen till denna sanning och dess beslutsamhet krävdes en ny metodik och en ny vetenskap. Men även om anklagarna förstod Galileos religiösa påståenden korrekt, fungerade detta inte till hans försvar.

Matematisk sanning och vetenskaplig sanning i modern vetenskap

Rumtidskurvatur runt massor i den relativistiska modellen , via European Space Agency

Galileo menade att vi inte får förbli skeptiska till att få Guds verk uppenbarat för oss, eftersom vi har ett instrument för tolkning och undersökning som är oändligt överlägset historisk och språklig kunskap, nämligen den matematiska metoden, som kan tillämpas just p.g.a. naturens bok skrevs inte med ord och bokstäver, utan med tecken, matematik, geometriska figurer och siffror (Galileo Galilei, 1623).

Galileo utgår från premissen att vi endast måste kalla det som är ett nödvändigt villkor för att saker ska se ut som de gör och inte vad som framstår för oss på ett eller annat sätt under olika omständigheter. Detta innebär valet av nödvändighet baserat på invarians är ett objektivt kriterium för att tilldela ett sanningsvärde (Husserl, 1970/1954).

Naturligtvis ger matematiken och dess metoder oss nödvändiga sanningar baserade på logik och det är därför matematiska beskrivningar och metoder var väsentliga för den nya vetenskapen. Matematik är den högsta domaren; dess beslut kan inte överklagas. — Tobias Danzig (1954, s.245). Det är exakt denna typ av metaprincip som Galileo följde när han gav matematisk nödvändighet den centrala rollen i den nya vetenskapens metodik.

Planetdiagram, från Av revolutioner , av Nicholas Copernicus , 1543, via University of Warwick

Galileo var den första som ändrade förhållandet mellan de två kunskapsfaktorerna - empirisk och teoretisk-matematisk. Rörelse, naturens grundfenomen, förs till de rena formernas värld och dess kunskap får samma status som aritmetisk och geometrisk kunskap. Naturens sanning assimileras alltså med matematisk sanning, valideras oberoende, och den kan inte ifrågasättas eller begränsas av en extern auktoritet.

Denna sanning måste dock ytterligare valideras eller bekräftas först mot subjektiva tolkningar, oavsiktliga förändringar eller oförutsedda händelser i den verkliga världen, och hur vi uppfattar den, och mot väletablerade förkunskaper. Denna validering påtvingar den experimentella metoden och objektiva observationer som nödvändiga för att matematiska sanningar ska bli vetenskapliga sanningar. För Galileo bildar matematisk abstraktion och resonemang tillsammans med naturalistiska observationer och fysiska experiment den säkra vägen till naturens sanning.

Den matematiska naturbeskrivningen och empiriskt validerade matematiska resonemang hade fungerat bra tidigare för Kopernikansk heliocentrism , som Galileo godkände med sin vetenskap och försvarade inför kyrkan.

Ny vetenskap krävde nya typer av offer från Galileo

Galileo inför det heliga ämbetet , målning av Joseph Nicolas Robert Fleury, 1847, via Wikimedia Commons

I Galileos rättegång var påven Urban VIII:s argument följande: även om alla fysiska experiment och matematiska argument kan vara korrekta och övertygande, kan de fortfarande inte bevisa den absoluta sanningen i den kopernikanska läran, eftersom Guds allmakt inte är begränsad av regler som gäller för oss och vår förståelse, utan agerar enligt sina egna principer, som vår vetenskap inte har kapacitet att lokalisera och avkoda. Galileo gjorde det ultimata intellektuella offret (förvandlat ytterligare till det fysiska offret av internering) genom att inte svara på något sätt på detta argument.

Anledningen till att Galileo avstod från att svara var att han såg logiken i sin vetenskap som annorlunda än Guds logik, ett svar var omöjligt.

Påvens argument var religiöst förklarligt och acceptabelt, men begreppsmässigt och fundamentalt oförenligt med galileisk vetenskap. Galileo hade faktiskt aldrig för avsikt att skapa ett brott mellan vetenskap och samhälle med avseende på religion, utan bara att strikt och metodiskt fastställa gränserna för den senare.

Samma typ av tysta intellektuella uppoffringar kännetecknar hans populära experiment i de fallande kropparnas fysik. Enligt fysikens folklore sägs det ha ägt rum vid Lutande tornet i Pisa (även om många vetenskapshistoriker har hävdat att det faktiskt var ett tankeexperiment och inte ett faktiskt). Genom att släppa två sfärer med olika massor från tornet, tänkte Galileo demonstrera sin förutsägelse att nedstigningshastigheten inte var beroende av deras massa.

Det lutande tornet i Pisa, foto av Heidi Kaden , via Unsplash

Galileo upptäckte genom detta experiment att föremålen föll med samma acceleration i frånvaro av luftmotstånd, vilket bevisade att hans förutsägelse var sann. De två sfärerna nådde marken en bit efter en (på grund av luftmotstånd) och detta var tillräckligt för att Galileo skulle validera sin teori empiriskt. Men hans publik förväntade sig att de två kropparna skulle nå marken samtidigt och som sådan uppfattade de resultatet som ett misslyckande, på grund av deras okunnighet om antingen luftmotståndet eller hur det återspeglades i den matematiska modellen av Galileos teori av fallande kroppar. I båda situationerna – rättegången och experimentet – var uppoffringen av att inte argumentera för sanningen på grund av publikens bristande förståelse och bristen på tillgängligt språk lika nytt som den nya galileiska vetenskapen.

Genom att ha vetenskaplig och matematisk sanning i kärnan av sin grund, fick Galileos verk en filosofisk innebörd som kommer att följa vetenskapen tillsammans med dess framtida utveckling fram till idag. Berättelsen om Galileos kamp med den gamla vetenskapen, kyrkan och samhället är också representativ för samtida vetenskap, i en annan form, även om inkvisitionen inte existerar längre. Vetenskapen utvecklas kontinuerligt och denna utveckling innebär att kämpa, kommunicera och debattera. Det återspeglar kraften i vetenskapens sociala dimension; tillit till vetenskap är något som berör vetenskapsmän, vanliga människor och vetenskapen själv.

Referenser

Bond, H.L. (1997). Nicholas of Cusa: Selected Spiritual Writings, Classics of Western Spirituality . New York: Paulist Pressains.

Cahoone L.E. (1986). Tolkningen av galileisk vetenskap: Cassirer kontrasteras med Husserl och Heidegger. Studier i historia och vetenskapsfilosofi 17(1), 1-21.

Cassirer, E. (1985). Idén och problemet med sanningen i Galileo. Människan och världen , 18 (4), 353-368.

Danzig, T. (1954). Nummer: Vetenskapens språk , 4:e upplagan. New York: Macmillan

Galileo Galilei (1968). Testaren (1623). I G. Barbèra (red.), Verk av Galileo Galilei . Florens, Italien.

Husserl E. (1970). Galileos matematisering av naturen. I The Crisis of European Sciences and Transcendental Phenomenology , översättning av D. Carr (ursprungligen publicerad på tyska 1954). Evanston: Northwestern University Press, 23-59.