تاريخ الثورة العلمية

غالبًا ما يتم تأطير تاريخ البشرية على أنه سلسلة من الحلقات ، التي تمثل دفقات مفاجئة من المعرفة. ال الثورة الزراعية, النهضةو الثورة الصناعية ليست سوى أمثلة قليلة من الفترات التاريخية حيث يُعتقد عمومًا أن الابتكار تحرك بسرعة أكبر من نقاط أخرى في التاريخ ، مما أدى إلى إحداث تغييرات كبيرة ومفاجئة في العلوم والأدب والتكنولوجيا و فلسفة. من بين أبرز هذه الثورة العلمية ، التي ظهرت في الوقت الذي كانت فيه أوروبا تستيقظ من هدوء فكري أشار إليه المؤرخون باسم العصور المظلمة.

يعود الكثير مما اعتبر معروفًا عن العالم الطبيعي خلال العصور الوسطى المبكرة في أوروبا إلى تعاليم الإغريق والرومان القدماء. وطوال قرون بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية ، لا يزال الناس عمومًا لا يشككون في العديد من هذه المفاهيم أو الأفكار الراسخة ، على الرغم من العيوب المتأصلة العديدة.

والسبب في ذلك هو أن مثل هذه "الحقائق" حول الكون كانت مقبولة على نطاق واسع من قبل الكنيسة الكاثوليكية ، وهو ما حدث ليكون الكيان الرئيسي المسؤول عن التلقين الواسع النطاق للمجتمع الغربي في زمن. أيضا ، كان عقيدة الكنيسة الصعبة بمثابة هرطقة في ذلك الوقت ، وبالتالي فإن ذلك كان عرضة لخطر المحاكمة والمعاقبة على دفع الأفكار المضادة.

مثال على عقيدة شعبية ولكن غير مثبتة كانت قوانين الفيزياء الأرسطية. علم أرسطو أن معدل سقوط جسم ما يتحدد بوزنه لأن الأجسام الثقيلة سقطت بشكل أسرع من الأجسام الأخف. كان يعتقد أيضًا أن كل شيء تحت القمر يتكون من أربعة عناصر: الأرض والهواء والماء والنار.

أما علم الفلك ، عالم الفلك اليوناني كلاوديوس بطليموس نظام سماوي متمحور حول الأرض ، حيث الأجسام السماوية مثل الشمس والقمر والكواكب ومختلف تدور جميع النجوم حول الأرض في دوائر مثالية ، بمثابة النموذج المعتمد للكواكب أنظمة. لبعض الوقت ، كان نموذج بطليموس قادرًا على الحفاظ بشكل فعال على مبدأ الكون المتمركز حول الأرض لأنه كان دقيقًا إلى حد ما في التنبؤ بحركة الكواكب.

عندما يتعلق الأمر بالأعمال الداخلية لجسم الإنسان ، كان العلم يمزق الخطأ. استخدم الإغريق والرومان نظامًا طبيًا يسمى الفكاهة ، والذي اعتبر أن الأمراض كانت نتيجة اختلال التوازن بين أربعة مواد أساسية أو "فكاهة". كانت النظرية مرتبطة بنظرية الأربعة عناصر. إذن ، الدم ، على سبيل المثال ، يتطابق مع الهواء والبلغم المتوافق مع الماء.

لحسن الحظ ، ستبدأ الكنيسة ، بمرور الوقت ، في فقدان قبضتها المهيمنة على الجماهير. أولاً ، كان هناك عصر النهضة ، الذي أدى ، جنبًا إلى جنب مع الاهتمام المتجدد بالفنون والأدب ، إلى التحول نحو المزيد من التفكير المستقل. لعب اختراع المطبعة أيضًا دورًا مهمًا لأنه وسع بشكل كبير من محو الأمية وكذلك مكن القراء من إعادة النظر في الأفكار القديمة وأنظمة المعتقدات.

وفي حوالي هذا الوقت ، في عام 1517 ، على وجه الدقة ، أن مارتن لوثر ، الراهب الذي كان يتحدث بصراحة في انتقادات لإصلاحات الكنيسة الكاثوليكية ، تأليف "أطروحاته 95" الشهيرة التي أدرجت جميع له المظالم. روج لوثر لأطروحاته الـ 95 من خلال طباعتها على كتيب وتوزيعها بين الحشود. كما شجع رواد الكنيسة على قراءة الكتاب المقدس لأنفسهم وفتح الطريق أمام اللاهوتيين ذوي العقلية الإصلاحية الأخرى مثل جون كالفين.

عصر النهضة ، إلى جانب جهود لوثر ، مما أدى إلى حركة تعرف باسم الإصلاح البروتستانتيسيعمل على تقويض سلطة الكنيسة في جميع الأمور التي كانت في الغالب علمًا زائفًا. وفي هذه العملية ، جعلت روح النقد والإصلاح المزدهرة هذه عبء الإثبات أصبح أكثر حيوية لفهم العالم الطبيعي ، وبالتالي تمهيد الطريق للعلم ثورة.

بطريقة ما ، يمكنك القول أن الثورة العلمية بدأت كثورة كوبرنيكية. الرجل الذي بدأ كل شيء ، نيكولاس كوبرنيكوسكان عالم رياضيات وعالم فلك من عصر النهضة وُلد وترعرع في مدينة تورون البولندية. التحق بجامعة كراكوف ، وواصل دراسته في بولونيا بإيطاليا. هذا هو المكان الذي التقى فيه بالعالم الفلكي دومينيكو ماريا نوفارا وسرعان ما بدأ الاثنان في تبادل الأفكار العلمية التي غالبًا ما تتحدى نظريات كلوديوس بطليموس المقبولة منذ فترة طويلة.

عند العودة إلى بولندا ، اتخذ كوبرنيكوس منصبًا كقانون. حوالي عام 1508 ، بدأ بهدوء في تطوير بديل مركزية الشمس لنظام بطليموس الكوكبي. لتصحيح بعض التناقضات التي جعلت من غير الكافي للتنبؤ بالمواقف الكوكبية ، وضع النظام الذي وضعه في النهاية وضع الشمس في المركز بدلاً من الأرض. وفي النظام الشمسي المتمركز حول كوبرنيكوس ، تم تحديد السرعة التي تدور بها الأرض والكواكب الأخرى حول الشمس من خلال بعدها عنها.

ومن المثير للاهتمام أن كوبرنيكوس لم يكن أول من اقترح مقاربة مركزية الشمس لفهم السماوات. اقترح عالم الفلك اليوناني القديم أريستارخوس من ساموس ، الذي عاش في القرن الثالث قبل الميلاد ، مفهومًا مشابهًا إلى حد ما في وقت أبكر بكثير لم يسبق له مثيل. كان الاختلاف الكبير هو أن نموذج كوبرنيكوس أثبت أنه أكثر دقة في التنبؤ بحركات الكواكب.

قام كوبرنيكوس بتفصيل نظرياته المثيرة للجدل في مخطوطة من 40 صفحة بعنوان Commentariolus في عام 1514 وفي دي Revolutionibus orbium coelestium ("حول ثورات المجالات السماوية") ، التي تم نشرها قبل الموت في 1543. ليس من المستغرب أن فرضية كوبرنيكوس أثارت غضب الكنيسة الكاثوليكية ، التي حظرت في النهاية دي ريفوليبوس في عام 1616.

على الرغم من استياء الكنيسة ، إلا أن نموذج كوبرنيكوس المتمركز حول الشمس أثار الكثير من الدسائس بين العلماء. أحد هؤلاء الأشخاص الذين أبدوا اهتمامًا شديدًا هو عالم رياضيات ألماني شاب اسمه يوهانس كيبلر. في عام 1596 ، نشر كيبلر Mysterium cosmographicum (الغموض الكوني) ، الذي كان بمثابة الدفاع العام الأول عن نظريات كوبرنيكوس.

كانت المشكلة ، مع ذلك ، أن نموذج كوبرنيكوس لا يزال يعاني من عيوبه ولم يكن دقيقًا تمامًا في التنبؤ بالحركة الكوكبية. في عام 1609 ، نشر كيبلر ، الذي كان عمله الرئيسي يبتكر طريقة لحساب الطريقة التي سينتقل بها المريخ بشكل دوري إلى الخلف ، نشر Astronomia nova (New Astronomy). في الكتاب ، افترض أن أجسام الكواكب لم تدور حول الشمس في دوائر مثالية كما افترض بطليموس وكوبرنيكوس ، ولكن على طول المسار البيضاوي.

بالإضافة إلى مساهماته في علم الفلك ، حقق كيبلر اكتشافات أخرى ملحوظة. اكتشف أن الانكسار هو الذي يسمح للإدراك البصري للعيون واستخدم هذه المعرفة لتطوير النظارات لكل من قصر النظر وبعد النظر. كان قادرًا أيضًا على وصف كيفية عمل التلسكوب. وما هو أقل شهرة هو أن كبلر كان قادرًا على حساب سنة ميلاد يسوع المسيح.

معاصر آخر لـ Kepler's الذين اشتروا أيضًا فكرة النظام الشمسي المتمركز حول الشمس وكان العالم الإيطالي جاليليو جاليلي. لكن على عكس كيبلر ، لم يعتقد جاليليو أن الكواكب تتحرك في مدار بيضاوي الشكل وتمسك بمنظور أن الحركات الكوكبية كانت دائرية بطريقة ما. ومع ذلك ، أنتج عمل جاليليو دليلاً ساعد على تعزيز وجهة نظر كوبرنيكوس ، وفي هذه العملية زاد من تقويض موقف الكنيسة.

في عام 1610 ، باستخدام تلسكوب بنى بنفسه ، بدأ غاليليو في إصلاح عدسته على الكواكب وقام بسلسلة من الاكتشافات المهمة. وجد أن القمر لم يكن مسطحًا وسلسًا ، ولكن كان به جبال وحفر ووديان. لقد رصد بقعًا على الشمس ورأى أن المشتري لديه أقمار تدور حوله ، بدلاً من الأرض. تتبع فينوس ، وجد أن له أطوارًا مثل القمر ، والتي أثبتت أن الكوكب يدور حول الشمس.

تناقض الكثير من ملاحظاته مع فكرة البطالمة الراسخة بأن جميع الأجسام الكوكبية تدور حول الأرض وبدلاً من ذلك دعمت نموذج مركزية الشمس. نشر بعض هذه الملاحظات السابقة في نفس العام تحت عنوان Sidereus Nuncius (Starry Messenger). قاد الكتاب ، إلى جانب النتائج اللاحقة ، العديد من علماء الفلك إلى التحول إلى مدرسة فكر كوبرنيكوس ووضع غاليليو في الماء الساخن للغاية مع الكنيسة.

ولكن على الرغم من ذلك ، في السنوات التي تلت ذلك ، واصل جاليليو طرقه "الهرطقية" ، والتي من شأنها أن تعمق صراعه مع الكنيسة الكاثوليكية واللوثرية. في عام 1612 ، دحض التفسير الأرسطي لماذا تطفو الأجسام على الماء من خلال توضيح أن ذلك يرجع إلى وزن الجسم نسبة إلى الماء وليس بسبب شكل جسم مسطح.

في عام 1624 ، حصل جاليليو على إذن لكتابة ونشر وصف لكل من البطالمة و أنظمة كوبرنيكان بشرط أن لا يفعل ذلك بطريقة تفضل نموذج مركزية الشمس. نُشر الكتاب الناتج ، "حوار بشأن الرئيسين العالميين" في عام 1632 وتم تفسيره على أنه ينتهك الاتفاقية.

أطلقت الكنيسة محاكم التفتيش بسرعة وقدمت غاليليو للمحاكمة بتهمة الهرطقة. على الرغم من أنه تم إعفاؤه من العقوبة القاسية بعد الاعتراف بدعم نظرية كوبرنيك ، إلا أنه وضع تحت الإقامة الجبرية لبقية حياته. ومع ذلك ، لم يوقف غاليليو بحثه أبدًا ، حيث نشر العديد من النظريات حتى وفاته في عام 1642.

في حين ساعد عمل كل من كبلر وغاليليو في تقديم مبررات لنظام مركزية كوبرنيكان ، إلا أنه لا تزال هناك فجوة في النظرية. لا يمكن لأي منهما أن يفسر بشكل كاف القوة التي أبقت الكواكب تتحرك حول الشمس ولماذا تحركت بهذه الطريقة بالذات. لم يكن حتى بعد عدة عقود من الزمن قد أثبت عالم الرياضيات الإنجليزي نموذج مركزية الشمس إسحاق نيوتن.

يمكن اعتبار إسحاق نيوتن ، الذي اكتشفت اكتشافاته في نواح كثيرة نهاية الثورة العلمية ، من بين أهم الشخصيات في تلك الحقبة. ما حققه خلال الفترة التي قضاها أصبح الأساس للفيزياء الحديثة والعديد من نظرياته بالتفصيل Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية) تسمى الأكثر تأثيرًا العمل على الفيزياء.

في برينسيباوصف نيوتن ، الذي نُشر عام 1687 ، ثلاثة قوانين للحركة يمكن استخدامها للمساعدة في شرح الآليات الكامنة وراء المدارات الكوكبية الإهليلجية. يفترض القانون الأول أن جسمًا ثابتًا سيبقى كذلك ما لم يتم تطبيق قوة خارجية عليه. ينص القانون الثاني على أن القوة تساوي تسارع الكتلة الزمنية والتغيير في الحركة يتناسب مع القوة المطبقة. القانون الثالث ينص ببساطة على أن لكل فعل رد فعل متساو ومعاكس.

على الرغم من أن قوانين نيوتن الثلاثة للحركة ، إلى جانب قانون الجاذبية الكونية ، هي التي جعلته في النهاية نجمًا بين المجتمع العلمي ، كما قدم العديد من المساهمات الهامة الأخرى في مجال البصريات ، مثل بناء أول تلسكوب يعكس عمليًا وتطوير نظرية اللون.