Eratostenes&Arystarch, STUDIA, Filozofia nauki, Filozofia Nauki
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
2200 lat temu Eratostenes na jednym ze zwojów papirusu przeczytal , ze w miescie Syene (obecnie
Asuan w Egipcie) co roku dokladnie 21 czerwca w poludnie pionowe paliki i kolumny swiatyn przestaja
rzucac cien, a na dnie glebokiej studni widac odbicie slonca. Slonce jest wiec wtedy dokladnie w
zenicie, czyli prostopadle nad ziemia. I cóz z tego? Eratostenes byl ciekawy czy w Aleksandrii, miescie
lezacym dalej na pólnoc, w tym samym momencie kolumny i pionowe paliki tez nie rzucaja cienia.
Rzucaly cien. Dzieki temu i prostemu rozumowaniu Eratostenes udowodnil ze Ziemia jest okragla
(pierwszy wspomnial o tym Pitagoras prawdopodobnie obserwujac cien Ziemi na Ksiezycu). Co wiecej
obliczyl kat pod jakim w Aleksandrii pada cien i najal czlowieka, który zmierzyl krokami odleglosc
miedzy oboma miastami (c. 800 km). Majac te dane obliczyl z bledem zaledwie kilku procent srednice
i obwód Ziemi. Eratostenes byl astronomem, historykiem, geografem, filozofem, poeta, krytykiem
teatralnym i matematykiem. Byl tez dyrektorem Biblioteki Aleksandryjskiej zawierajacej okolo pól
miliona recznie przepisanych zwojów, bedacej pierwszym na swiecie instytutem naukowym.
Gromadzono tam wiedze z calego swiata i rozwijano wszelkie znane nauki. To wlasnie tam, prócz
Eratostenesa, badania prowadzil Euklides, który w genialny sposób usystematyzowal geometrie;
Dionizjusz Trak - zdefiniowal czesci mowy; Hipparch - sporzadzil mapy gwiazdozbiorów i oszacowal
jasnosc gwiazd; Herofilos - ustalil, ze mózg a nie serce jest siedliskiem inteligencji; Heron z
Aleksandrii - wynalazl przekladnie i maszyne parowa, napisal pierwsza ksiazke o robotach; Apologiusz
z Pergii - zademonstrowal przeciecia stozkowe (elipse, parabole, hiperbole). Ponadto dzialali tam
równiez np.: Archimedes, Ptolemeusz i wielu, wielu innych.
W zasobach Biblioteki Aleksandryjskiej znajdowalo sie np. dzielo astronoma Arystarcha z Samos w
którym pisal on, ze Ziemia jest jedna z planet krazacych wokól Slonca, a gwiazdy znajduja sie bardzo
daleko. Byla tam tez 3-tomowa historia swiata autorstwa babilonskiego kaplana Berossosa, który
twierdzil, ze od Stworzenia do Potopu uplynelo 432 000 lat, czyli prawie 100 razy wiecej niz wedlug
starego testamentu (obecnie wiek naszego wszechswiata ocenia sie na 12 - 20 miliardów lat).
Biblioteka Aleksandryjska, jak i samo miasto - Aleksandria bylo dowodem na to, ze tolerancja dla
innych zwyczajów i dokonan, pokojowe wspólistnienie róznych wyznan i swiatopogladów jest kluczem
do zdobywania wiedzy.
Dzis z Aleksandrii, niegdys najwiekszego miasta swiata nie pozostal kamien na kamieniu, a
biblioteka zostala zniszczona prawdopodobnie przez sam fakt, ze byla tak cenna. Rozrastajacy sie
kosciól katolicki nie tolerowal zadnych innych wyznan, uwazal je za poganstwo. Uwazal za poganstwo
takze nauke. Fanatyczni parafianie arcybiskupa Cyryla (dzis swietego) zamordowali Hypatie -
(kobiete, ostatniego naukowca Aleksandrii) a sama Biblioteke podpalili. Utracona zostala bezcenna
wiedza gromadzona przez wieki. To wydarzenie opóznilo rozwój naszej cywilizacji o tysiac lat...
Potem byly mroczne wieki poczatku naszej ery i budowanie potegi kosciola na ciemnocie, stagnacji i
nienawisci kiedy to za poglady niezgodne z oficjalna doktryna szlo sie na stos. Ówczesni naukowcy
musieli byc wiec równiez bardzo odwazni i miec niezwykle otwarty umysl, bo przeciez od dziecka
wpajano im jedyna mozliwa i niepodwazalna "prawde". Ciekawosc byla grzechem. Przez wieki,
narazajac zycie odbudowywali wiedze starozytna, odkrywali na nowo to, co zostalo zapomniane oraz
rzeczy calkiem nowe.
Wielki astronom Galileusz byl wieziony w katolickim lochu i torturami zmuszony do wycofania czesci
swoich tez, gdy tymczasem w Holandii, panstwie bardzo swieckim jak na tamte czasy, nauka rozwijala
sie znacznie swobodniej. Dzieki tolerancji i wolnej mysli Holandia stala sie panstwem przodujacym w
nowych odkryciach i wynalazkach (np. mikroskop, teleskop astronomiczny) i w upowszechnianiu i
rozwijaniu wiedzy i sztuki.
Wladza kosciola w tamtych czasach byla ogromna i wzbudzala strach. Wielu ludzi wolalo porzucic
swoje badania, lub ukryc ich wyniki niz narazic sie na smierc z rak inkwizycji. Kartezjusz w liscie z roku
1634 pisal:
"Niewatpliwie wiesz, ze Galileusz zostal ostatnio ocenzurowany przez inkwizytorów wiary i ze jego
poglady na temat ruchu Ziemi zostaly potepione jako heretyckie. Musze ci powiedziec, ze wszystkie
sprawy, które wyjasnialem w swej rozprawie, równiez doktryna o ruchu Ziemi, byly tak wzajemnie od
siebie zalezne, ze wystarczy odkryc, iz jedna z nich jest falszywa, by wiedziec, ze wszystkie
argumenty, których uzylem sa bledne. A choc sadzilem, ze opieraly sie one na bardzo pewnych i
oczywistych dowodach, to nie chcialbym, za nic na swiecie, podtrzymywac ich wbrew autorytetom
Kosciola..."
W takiej sytuacji postep odbywal sie oczywiscie w slimaczym tempie i do pewnych odkryc nie moglo
dojsc, a nawet jesliby doszlo - nie mialy one szans na publikacje. Juz w starozytnej Grecji, 2500 lat
temu wybitne umysly doszly do fundamentalnego dla przyszlej nauki wniosku, ze swiat jest
wytlumaczalny z pominieciem istnienia bogów. Zmarnowano ponad 2 tysiaclecia, 100 pokolen, by
odkryc to na nowo. Ale przeciez nawet teraz, pod koniec XX wieku wiekszosc ludzi zyje w zabawnym,
jesli spojrzec z boku, rozdwojeniu swiadomosci. Wierza w najprzerózniejszych bogów i zwiazane z
1
nimi mitologie, ale jednoczesnie podchodza do swiata w sposób czysto materialistyczny.
Materialistyczne poglady sa zreszta podstawa wspólczesnej nauki, ale tez i ciagla otwartosc na nowe
idee. Jesli ktos np. udowodni istnienie Boga, bedzie trzeba przyjac to do wiadomosci.
Ciekawosc ludzka moze wiele zdzialac. Na poczatku wieku na Mount Wilson w okolicach Los
Angeles rozpoczeto budowe najwiekszego wówczas teleskopu astronomicznego. Skomplikowane
elementy wwozono na szczyt na mulach. Jednym z poganiaczy mulów byl Milton Humaston,
niewyksztalcony mlody czlowiek, jakich wielu. Od podobnych mu róznila go jego ciekawosc i upór.
Zainteresowal sie przewozonym przez siebie ladunkiem i postanowil poznac zasade dzialania i
przeznaczenie teleskopu. Pomógl go zmontowac, potem wykonywal wszelkie czynnosci od napraw
elektrycznych po mycie podlóg, byle byc przy teleskopie. Pewnego dnia, z powodu choroby asystenta
poproszono go o pomoc przy obsludze teleskopu. Okazal sie w tym tak dobry, ze zaproponowano mu
stanowisko operatora i asystenta. Po pierwszej wojnie swiatowej do obserwatorium przybyl Edwin
Hubble Tam wlasnie Hubble przy duzym wspóludziale (byc moze dzieki wspóludzialowi) Humasona
odkryl przesuniecie widm odleglych galaktyk ku czerwieni czyli tzw. ucieczke galaktyk. To w prostej
linii doprowadzilo do opracowania teorii wielkiego wybuchu w którym kilkanascie miliardów lat temu
powstal nasz wszechswiat.
Wspólczesna nauka zwykle nie jest niebezpieczna dla naukowców, ale stwarza calkiem nowe
zagrozenia. Dzisiaj nikt nie pójdzie na stos za heretyckie odkrycie, lecz rozwój technologii i nauki ma
bezposredni wplyw na cala ludzkosc, nawet na tych, którzy nie przykladaja do tego reki lub nic o tym
nie wiedza. Ped do nowych odkryc zaowocowal wynalezieniem energii atomowej. Rozwój broni
masowego razenia i srodków jej przenoszenia, potencjalnie jest dla nas zagrozeniem, ale moze tez
okazac sie jedynym ratunkiem jesli Ziemia na swej drodze napotka np. komete. Wykryto do tej pory
ponad 4000 obiektów, które potencjalnie moga nam zagrazac. Pojawilo sie wiele chorób
cywilizacyjnych, ale tez potrafimy opanowac epidemie zabijajace kiedys miliony ludzi na calych
kontynentach.
Mozna pytac po co leciec na Marsa, jesli mozna tam zginac, jesli pieniadze zamiast na wyprawe
mozna uzyc do zrobienia lepszego proszku do prania, lepszego telewizora. OdpowiedZ jest prosta:
leci sie na Marsa przez ciekawosc. A ciekawosc, choc moze zabic jest przeciez glówna sila napedowa
czlowieka. Bez niej bylby tylko nieco madrzejsza malpa. Wiekszosc ludzkich dzieci jest ciekawa i
zadaje mnóstwo intrygujacych pytan nie skazonych rutyna. Te pytania nie sa glupie, glupie sa
najczesciej odpowiedzi. Skad sie bierze wiatr? Co robi ryba, kiedy spi? Co jest w srodku Slonca?
Dlaczego samochód halasuje? Jak daleko sa gwiazdy? Co to sa gwiazdy? Mysle, ze 90% dzieci
dowiaduje sie, co to sa gwiazdy w szkole w wieku jakis 12 lat, kiedy juz ich to w gruncie rzeczy nie
interesuje. Ich ciekawosc i zdolnosc do dziwienia sie zostala skutecznie zabita przez leniwych
rodziców, sztywny system szkolnictwa, religijna indoktrynacje.
Pytania podstawowe i proste obserwacje sa najczesciej przyczyna przelomowych odkryc. Tak
zrewolucjonizowali nasze poglady na swiat Isaac Newton czy Albert Einstein. Ten drugi zreszta zostal
w mlodosci zwolniony ze szkoly za przeszkadzanie w lekcjach zadawaniem dziwnych pytan i sianie
zametu w glowach innych uczniów. Wiekszosc systemów edukacji promuje kujonów, a ci nigdy
niczego nie dokonaja. Wybitne jednostki sa zwykle tlamszone, bo sprawiaja trudnosci. Specjalizuje sie
w tym oczywiscie i polskie szkolnictwo.
A Ty jak myslisz: jestes jeszcze ciekawy, czy moze masz juz wszystko poukladane w glowie i nie
chcesz tego ruszac? Nie namawiam Cie do buntu tylko do zastanowienia.
Nikt nie moze zareczyc, ze ludzkosc nie osiagala juz wielokrotnie wysokiego poziomu wiedzy i nie
tracila go przez nienawisc i glupote. To niewiarygodne, ale do dzis fanatycy religijni kwestionuja
dokonania najwybitniejszych umyslów nowej ery takich jak np. Darwin, czy Kopernik, jesli ich odkrycia
nie pasuja do dogmatów wiary. Niektórzy z nich zabraniaja uzywac niemal wszelkich wynalazków
cywilizacji (za wyjatkiem karabinów i armat oczywiscie). Niedawno wpadl w moje rece artykul z prasy
katolickiej krytykujacy kilka laboratoriów za to, ze wyniki ich badan wykazaly, iz Calun Turynski
pochodzi z XIV wieku. To dosyc dziwne krytykowac kogos za stwierdzenie faktu.
Mam tylko nadzieje, ze ped do poznania i do wiedzy jest silniejszy i wspólczesna nauka nie podzieli
losu Biblioteki Aleksandryjskiej.
Prekursorzy heliocentryzmu
2
Nie wszyscy astronomowie starożytności opowiadali się za geocentrycznym modelem
budowy Wszechświata. Do nich należał Heraklides z Pontu (388 -ok. 315 p.n.e.), który głosił
pogląd, że Ziemia obraca się wokół swej osi raz na dobę, co w prosty i zgodny z
rzeczywistością sposób wyjaśniało dobowy obrót sfery niebieskiej. Ale zapewne jeszcze
większe znaczenie dla rozwoju astronomii miało jego drugie twierdzenie, zgodnie z którym
Merkury i Wenus krążą dokoła Słońca i dopiero wraz z nim obiegają Ziemię. Twierdzenie to
oparł na znanym od dawna fakcie, że obie planety widoczne są zawsze blisko Słońca.
W ten sposób Heraklides zdecydowanie podważał dotychczasowe wyobrażenia o budowie
Wszechświata. Po raz pierwszy bowiem wysunął odważną myśl, że niektóre planety mogą
okrążać Słońce. Śmiało można go więc uważać za pierwszego twórcę teorii heliocentrycznej,
chociaż zastosował ją tylko do ruchu dwóch planet. W każdym razie od systemu Heraklidesa
był już tylko jeden krok do teorii heliocentrycznej, z którą pół wieku później wystąpił
Arystarch z Samos (ok. 320 - ok. 250 p.n.e.). Był on już przekonany, że Ziemia nie tylko
obraca się wokół swej osi, ale -podobnie jak inne planety - krąży dokoła znajdującego się w
środku jej drogi Słońca.
Do tego nadzwyczaj śmiałego wniosku Arystarch doszedł drogą logicznego rozumowania,
opartego na dokonanych przez siebie pomiarach odległości Słońca od Ziemi i jego
względnych rozmiarach. Posłużył się przy tym prostą metodą geometryczną, stosowaną i dziś
przez geodetów do pomiarów naziemnych. Przede wszystkim założył, iż wielkość fazy
Księżyca zależy od kąta, jaki w danym czasie tworzą ze sobą linie łączące Słońce z
Księżycem i Księżyc z Ziemią. Podczas pierwszej i ostatniej kwadry kąt ten jest równy
kątowi prostemu. Wystarczy więc zmierzyć wówczas kąt między kierunkiem do Słońca a
kierunkiem do Księżyca, aby określić odległość Słońca od Ziemi w stosunku do odległości
Księżyca od Ziemi.
Z pomiaru wykonanego przez Arystarcha wynikało, że w czasie kwadry odległość kątowa
pomiędzy Księżycem a Słońcem wynosi 87°, a zatem kąt, pod którym ze Słońca byłoby
widać odległość Księżyca od Ziemi, winien mieć 3°. Na podstawie tych danych Arystarch
obliczył, że Słońce znajduje się 19 razy dalej od Ziemi niż Księżyc. Jego pomiar nie był
jednak dokładny, bo w rzeczywistości kąt pomiędzy Księżycem w kwadrze a Słońcem jest
prawie równy 90°. Faktyczna więc odległość Słońca od Ziemi jest około 20 razy większa.
Natomiast do porównania rozmiarów tych trzech ciał niebieskich Arystarch wykorzystał
zjawisko całkowitego zaćmienia Księżyca. Proste rozważanie geometryczne wykazuje
bowiem, że podczas zaćmienia środek jego tarczy w pewnym momencie znajduje się na
prostej, która łączy środek Słońca ze środkiem Ziemi. Mierząc więc czas, jaki upływa od
momentu zetknięcia się tarczy Księżyca z cieniem Ziemi do chwili jego całkowitego w nim
zniknięcia, i znając względne odległości Słońca i Księżyca od Ziemi oraz ich kątowe średnice
można było wyliczyć wzajemne stosunki między rozmiarami tych trzech ciał niebieskich. Na
podstawie powyższych rozważań Arystarch doszedł do wniosku, że średnica Księżyca równa
jest 0,36 średnicy Ziemi, a Słońce ma średnicę 6,75 rażą większą od średnicy naszego globu.
A zatem i w tym przypadku otrzymał wartości dalekie od prawdy, zwłaszcza gdy chodzi o
względne rozmiary Słońca. Jego średnica jest bowiem aż 109 razy większa od średnicy Ziemi.
Te duże rozbieżności są jednak całkowicie zrozumiałe, gdyż Arystarch posługiwał się bardzo
prymitywnymi przyrządami i nie mógł nimi uzyskać większej dokładności. Nie mógł też
3
wyznaczyć bezwzględnych odległości Księżyca i Słońca od Ziemi ani ich faktycznych
rozmiarów, byłoby to bowiem możliwe dopiero wtedy, gdyby znał wartość jednej chociażby
danej, jakie występowały w jego rozważaniach. Niestety w owym czasie nie znano nawet
rozmiarów naszej planety.
Pomiarów takich po raz pierwszy dokonał pół wieku [10] później Erarostenes z Kyreny (ok.
275 - ok. 194 p.n.e.), który zmierzył kierunki padania promieni słonecznych w dwóch
miejscowościach (w Syene - obecnie Asuan - i Aleksandrii) i na tej podstawie obliczył
promień globu ziemskiego.
Arystarch był znakomitym matematykiem, toteż znając rozmiary Ziemi byłby niewątpliwie
pokusił się o wyznaczenie bezwzględnych rozmiarów Księżyca i Słońca oraz ich faktycznych
odległości od naszego globu. Otrzymałby naturalnie zupełnie mylne wartości, ponieważ jego
pomiary miały zbyt duże błędy. Ale w danym przypadku nie jest to takie istotne, bo - biorąc
pod uwagę dotychczasowe wyobrażenia na ten temat - sama już próba wyznaczenia
względnych rozmiarów Słońca stanowiła ogromny postęp w astronomii. Do tego przecież
czasu wielkość Słońca porównywano z wielkością półwyspu peloponeskiego.
Dopiero pomiary Arystarcha po raz pierwszy wykazały, że Słońce ma znacznie większe
rozmiary od Ziemi i dlatego jest nieprawdopodobieństwem, aby dokoła niej krążyło. Prosta
logika wskazywała przecież, że raczej mniejsze ciało powinno obiegać ciało większe. Tak
przypuszczalnie zrodziła się myśl Arystarcha o okołosłonecznym ruchu Ziemi. Nie wiemy
wprawdzie, jak dalece rozwinął swoją teorię i w jaki sposób wyjaśniał ruchy innych planet,
ale najprawdopodobniej przyjmował, że i one krążą dokoła Słońca, które znajduje się w
środku Wszechświata. Mamy więc zupełnie uzasadnione podstawy uważać Arystarcha za
prekursora teorii heliocentrycznej.
Ta postępowa teoria została jednak odrzucona przez najwybitniejszych myślicieli greckich,
gdyż- jak się zdaje - zbyt bardzo wyprzedzała swoją epokę. Okołosłonecznemu ruchowi
Ziemi przeczyły zarówno utarte poglądy na budowę Wszechświata, jak i ogólnie przyjęte
wyobrażenia religijne. Nieruchomość zaś naszej planety wydawała się oczywista i zgodna ze
świadectwem zmysłów. Toteż w pełni zatryumfowała teoria geocentrycz-na, której świat
antyczny nadał ostateczny kształt i przekazał w spuściźnie wiekom średnim.
4
[ Pobierz całość w formacie PDF ]