2. Revoluţia știinșifică
După marea majoritate a autorilor ştiinţa ca “imagine organizată a
universului", s-a dezvoltat odată cu naşterea civilizaţiei şi culturii
greceşti (anii 600 î.e.n.). Totuşi, chiar şi până atunci, istoria (şi
devenirea umană) a consemnat descoperiri remarcabile, legate
indisolubil de necesităţile imediate. Din acest motiv primele
înregistrări ale unor descoperiri cu conţinut ştiinţific au vizat
tehnologia, ştiinţele naturale, matematica şi astronomia.
3. Evenimente semnificative de dezvoltare
tehnologică.
- primele unelte din piatră (Africa, 2.400.000 î.e.n.) ;
- dovezi despre folosirea focului (Africa de Sud, 1.000.000 î.e.n.) ;
- inventarea arcului şi a săgeţii (8.000 î.e.n.) ;
- utilizarea unor materiale de construcţii : cărămizi uscate şi mortar
(Israel, 7.000 î.e.n. ) ;
- construcţia primelor vase cu pânze (Mesopotamia, 5.000 î.e.n.) ;
- extragerea şi topirea minereului de cupru (Egipt, 5.000 î.e.n.) ;
- inventarea plugului tras de vite (Mesopotamia, 4.000 î.e.n.) ;
- egiptenii şi sumerienii topesc aur şi argint (4.000 î.e.n.) ;
- sumerienii dezvoltă scrierea cuneiformă (3.000 î.e.n.) ;
- Marea Piramidă a lui Keops este construită între anii 2.900 î.e.n. ÷ 2.800
î.e.n.
- în Mesopotamia se legiferează primele unităţi de măsură pentru
lungime, greutate şi capacitate (între anii 2.500 î.e.n. şi 2.400 î.e.n.) ; cel mai
vechi etalon de greutate are 477 grame şi a fost datat 2.400 î.e.n. ;
- în Egipt apar ceasuri cu apă şi clepsidre, precum şi balanţa cu ac indicator
(1.450 î.e.n.).
4. Științe naturale
- domesticirea animalelor : câine (Mesopotamia, 10.000 î.e.n.), capră şi
oaie (Iran şi Israel, 9.000 î.e.n.), porc şi găini (Asia şi China, 7.000 î.e.n.),
cultivarea viermilor de mătase (China, 2.700 î.e.n.),
- apariţia primelor informaţii legate de vindecarea diverselor boli : primul
tratat ştiinţific de chirurgie datează din anii 2.500 î.e.n. şi a fost
“redactat” pe papirus, în Egipt. “Papirusul Chirurgical Edwin Smith” arată
cum se sudează oasele fracturate, descrie funcţia de pompare a inimii şi
arată că pulsul poate fi folosit pentru a diagnostica funcţionarea cordului.
Un alt document, “Papirusul Ebers”, se ocupă de prescrierea
medicamentelor şi a dietelor (peste 700 de tratamente, incluzând
posturi, masaje, hipnoză).
- cultivarea diverselor plante şi legume : orz şi grâu (Iran şi Israel, 9.000
î.e.n.), cartof (Peru), dovleac (America Centrală), fasole (Peru), orez
(Indochina), folosirea irigaţiilor (în Valea Nilului) – toate în perioada 8.000
î.e.n. ÷ 7.000 î.e.n. , porumb, dovleac, fasole şi piper (Mexic, 7.000 î.e.n.
5. MATEMATICA
- primele plăcuţe de lut pe care se găsesc semne făcute pentru a ţine evidenţa
animalelor şi a cantităţilor de cereale (ceea ce a condus la apariţia primului
sistem de numeraţie) datează din anii 8.000 î.e.n. şi aparţin mesopotamienilor
;
- egiptenii dezvoltă un sistem de numeraţie (anii 3.500 î.e.n.) ;
- mesopotamienii învaţă să rezolve ecuaţiile cuadrice (în care necunoscutele
sunt ridicate cel mult la puterea doi) în anii 2.000 î.e.n. ;
- tot în Mesopotamia se descoperă ceea ce acum se numeşte teorema lui
Pitagora (1.900 î.e.n.) precum şi tablele înmulţirii (1.800 î.e.n.) ;
- din Egipt provin două documente celebre : papirusul “Moscova” – care
conţine cunoştinte destul de avansate de geometrie, cum ar fi metoda de
calcul a volumului unui trunchi de piramidă, şi papirusul “Rhind” , care se
ocupă de soluţionarea ecuaţiilor algebrice simple ; ambele manuscrise sunt
datate 1.650 î.e.n. ;
- în China se utilizează sistemul numeric zecimal (1.350 î.e.n.).
6. ASTRONOMIA
- primul calendar cu 365 zile (12 luni a câte 30 zile + 5 zile de
sărbătoare) datează din anul 4.241 î.e.n. şi a fost făcut de egipteni ;
- babilonienii prezic eclipsele (3.000 î.e.n.) ;
- chinezii introduc o metodă de observare a cerului, bazată pe
raportarea la ecuator şi la polii magnetici ai Pământului, care
reprezintă şi acum o metodă standard de înregistrare a
observaţiilor astronomice (2.400 î.e.n.) ;
- chinezii înregistrează o cometă (2.296 î.e.n.) ;
- în Babilon sunt întocmite cataloage şi hărţi ale stelelor (1.800
î.e.n.) ;
- astrologii caldeeni (Mesopotamia) identifică semnele zodiacale
(1.600 î.e.n.) ;
- în 763 î.e.n. babilonienii înregistrează o eclipsă solară, cea mai
veche eclipsă cunoscută.
7. Fizica sec. VI î.e.n.
Stiinţa greacă introduce (în secolul VI î.e.n.), suplimentar faţă de
domeniile enumerate mai sus, studiul abstract dar şi experimental
asupra naturii substanţelor care stau la baza materiei. Filozofii1
greci sunt creatorii primelor modele atomice şi totodată, implicit,
creatorii ştiinţelor fizico - chimice. De exemplu între anii 500 - 400
î.e.n. filozofii greci Leucip şi apoi Democrit (care a fost unul dintre
elevii lui Leucip) au formulat aşa - numita "concepţie atomistă" ,
conform căreia materia putea fi divizată până la nivelul unor unităţi
fundamentale, numite atomos (ceea ce în limba greacă înseamnă
"indivizibil") ; pentru Democrit întreaga materie consta într-un
ansamblu de atomi separaţi spaţial de către (ceea ce denumim
astăzi) vid. Ulterior Platon şi Aristotel (anii 400 - 300 î.e.n.) au
considerat că această presupunere este absurdă. Filozofii1 greci
sunt creatorii primelor modele atomice şi totodată, implicit,
creatorii ştiinţelor fizico - chimice.
8. PTOLOMEU
După Ptolemeu, pământul stă fix
în centrul universului. Toate
celelalte corpuri cerești
(luna, soarele, planetele, stelele)
se mișcă pe traiectorii
perfect circulare în jurul acestui
corp
central. Pentru a pune de
acord acest sistem cu
observațiile astronomice,
a fost necesară reprezentarea
altor cercuri suplimentare
fiecărei orbite în parte, d
enumite epicicluri, ajungându-se
la circa 80 de asemenea orbite,
reprezentare care intra în conflict
cu datele matematice.
9. Rene Descartes
În prima jumătate a secolului al XVII-lea, savantul
francez Rene Descartes, primul, a dedus pe calea
analitică legea refracției luminii, care ajucat un rol
important în dezvoltarea concepțiilor despre
natura ei.
Mişcarea este posibilă în Univers, credea
Descartes, numai sub forma unor vârtejuri, în
interiorul cărora particulele materiei sunt deplasate
din locurile ce le ocupă, datorită unui impuls care
le este comunicat atunci când vin în contact cu
particulele învecinate ce exercită asupra lor o
presiune din exterior. Teoria vârtejurilor
formează nucleul cosmologiei lui Descartes.
Universul constă, după el, din vârtejuri, care
dezvoltându-se, dau naştere unor sisteme solare,
asemănătoare cu sistemul nostru solar. Soarele a
luat naştere din nucleul particulelor materiei
focului sau ale elementului „primar”, care s-au
adunat în centrul vârtejului. Particulele au
constituit globul intern al Soarelui.
10. Galileo Galilei
Galileo Galilei (n. 15 februarie 1564– d.
8 ianuarie 1642) a fost un
fizician, matematician, astronom și filosof
italian care a jucat un rol important
în Revoluția Științifică. Printre realizările
sale se numără
îmbunătățirea telescoapelor și observațiile
astronomice realizate astfel, precum și
suportul pentru copernicanism. Galileo a
fost numit „părintele astronomiei
observaționale
moderne”, „părintele fizicii moderne”,„pări
ntele științei”, și „părintele științei
moderne”.Stephen Hawking a spus că
„Galileo, poate mai mult decât orice altă
persoană, a fost responsabil pentru
nașterea științei moderne.
11. Galileo Galilei
După septembrie 1610, Galileo a
observat că Venus prezenta o serie
completă de faze similare cu cele
ale Lunii.
Galileo a observat și planeta Saturn și
a confundat inițial inelele acesteia cu
planete, crezând că este un sistem cu
trei corpuri. Când a observat planeta
mai târziu, inelele lui Saturn erau
orientate direct spre Pământ,
făcându-l să creadă că două dintre
corpuri dispăruseră. Inelele au
reapărut când a observat planeta în
1616, derutându-l și mai mult.
Galileo a fost unul dintre primii europeni
care au observat petele solare,
12. Galileo Galilei
Galileo a susținut (incorect) și
că mișcările unui pendul au
întotdeauna aceeași durată,
independent de amplitudine.
Adică, un pendul simplu
este izocron. Legendele spun
că el a ajuns la aceasta
concluzie privind mișcările
candelabrului de bronz din
catedrala din Pisa, folosind
pulsul său pentru a o
cronometra. Totuși, se pare că
nu a făcut niciun experiment
deoarece aceasta este
adevărată doar pentru
pendulări infinitezimale
13. Heliocentrismul
Galileo a
apărat heliocentrismul, și a
susținut că nu este contrar
acestor pasaje din Scriptură.
El a adoptat poziția
lui Augustin asupra Scripturii:
că nu trebuie luat fiecare
pasaj literal, mai ales când
respectiva scriptură este o
carte de poezii și cântece, și
nu o carte de instrucțiuni
asupra istoriei. Cei ce au scris
Scriptura au făcut-o din
perspectiva lumii terestre, și
din acel punct de vedere
Soarele răsare și apune.
14. Nicolaus Coperinc
Nicolaus Coperinc, astronom şi
cosmolog, matematician şi
economist, preot şi prelat
catolic s-a născut în anul 1473,
în localitatea Torum, din Polonia
şi este autorul teoriei
heliocentrice, cea care afirmă
că Soarele este centrul
sistemului nostru solar, în locul
Pământului, după cum se
credea anterior.
15. Galileo Galilei
Încă din antichitae, se credea că Pământul stă imobil în centru
Universului, iar Soarele şi planetele se rotesc în jurul lui.
Astonomul polonez Nicolaus Coperinc a observat că era mult
mai mai uşor de prezis mişcarea planetelor dacă se considera
că Soarele ar fi în centru şi Pământul s-ar roti în jurul acestuia.
Atunci când ceilalţi astronomi au verificat această teorie, totul a
mers bine. Însă, rămânea o problemă… Oamenii religioşi
deazaprobau ideea lui Copernic, deoarece ei credeau că
Dumnezeu a creat Universul punând Pământul în centru.
Coperinc şi-a expus teoria în lucrarea De Revolutionibus
Orbium Coelestium (Despre mişcările de revoluţie ale corpurilor
cereşti), dar abia pe patul de moarte a îndrăznit să o
publice, neuitând să adauge o dedicaţie măgulitoare pentru
papă.
Mai există un motiv pentru care ideea lui Coperinc era greu de
acceptat. Dacă ea era adevărată, înseamnă că mişcarea
Soarelui pe cer era doar o iluzie cauzată de rotirea Pământului
cu mare viteză. Lumea credea că acest lucru ar fi
imposibil, deoarece rotirea ar fi făcut ca norii şi păsările să
rămână în urmă, iar clădirile să se dârâme. Între 1543 şi 1600
puţini au fost adepţii sistemului copernician, cei mai renumiţi
fiind Galileo Galilei şi Johannes Kepler. În 1588, astronomul
danez Tycho Brahe a emis o teorie de compromis, după care
pământul rămâne nemişcat în timp ce planetele se mişcă în
jurul soarelui, care, la rândul lui, înconjoară Pământul. După
respingerea teoriei lui Copernic de către autorităţile ecleziastice
cu ocazia procesului lui Galilei (1633), doar câţiva filosofi iezuiţi
mai acceptau în ascuns ideea unui univers heliocentric. Abia
după sfârşitul secolului al XVII-lea, odată cu apariţia lucrărilor
lui Isaac Newton asupra mecanicii cereşti, sistemul copernician
a fost admis de majoritatea gânditorilor europeni.
16. IsaacNewton
Newton a fost un fizician, înainte de toate.
Laboratorul său uriaș a fost domeniul astronomiei,
iar instrumentele sale geniale au fost metodele
matematice, unele dintre ele inventate de el
însuși. Newton nu s-a lăsat antrenat de latura pur
astronomică și matematică a activității sale, ci a
rămas de preferință fizician. În aceasta constă
neobișnuita tenacitate și economia gândirii sale.
Până la Newton și după el, până în timpurile
noastre, omenirea n-a cunoscut o manifestare a
geniului științific, de o forță și o durată mai mare.
Între 1670 și 1672 Newton s-a ocupat mai mult
cu problemele de optică. Primul său articol
științific a fost publicat despre acest domeniu în
1672 în Proceedings of the Royal Society. În acest
timp a studiat refracția luminii, demonstrând că o
prismă de sticlă poate descompune lumina albă
într-un spectru de culori și că adăugarea unei
lentile și a unei alte prisme poate recompune
lumina albă. Pe baza acestei descoperiri a
construit un telescop cu reflexie, care a fost
prezentat în 1671 la Royal Society. Newton a
probat că lumina este alcătuită din particule.
Cercetările ulterioare au demonstrat natura
ondulatorie a luminii, pentru ca, mai târziu,
în mecanica cuantică să se vorbească
despre dualismul corpuscul-undă.
17. TELESCOPUL
Newton a formulat legi
ale gravitaţiei universale
şi ale mişcării – legi care
explică mişcarea
obiectelor atât pe
pământ, cât şi pe cer.
Acelaşi Newton a
inventat şi studiul
modern al opticii – sau
comportarea luminii – şi
a constuit primul
telescop.
18. Legea atracției universale
Legea atracției universale,
descoperită și enunțată de
Sir Isaac Newton, este o lege
a mecanicii clasice. Enunțul
său este următorul:
Două corpuri punctiforme
de masă m1 și m2 se atrag
reciproc printr-o forță direct
proporțională cu produsul
maselor corpurilor și invers
proporțională cu pătratul
distanței dintre ele, orientată
pe direcția dreptei ce unește
centrele de greutate ale celor
două corpuri.
19. Johannes Kepler
În astronomie, legile lui
Kepler descriu mișcările planetelor în
jurul soarelui (sau stelei sistemului
solar respectiv) și în general
comportamentul oricărui sistem de
două corpuriîntre care acționează
o forță invers proporțională cu
pătratul distanței. Aceste legi nu sunt
valabile decât în cadrul mecanicii
newtoniene.
Cele trei legi au fost enunțate la
începutul secolului al XVII-lea de
astronomul german Johannes Kepler.
Primele două legi au fost publicate
în 1609 în Astronomia nova, iar cea
de-a treia în 1619 în
lucrarea Harmonices mundi. Aceste
teze au dus la ruperea definitivă de
credința ce durase timp de secole,
conform căreia planetele s-ar fi
mișcat în jurul soarelui pe traiectorii
circulare.
20. Legile lui Kepler
1.
„Planeta se mișcă în jurul stelei pe o orbită eliptică, în care
steaua reprezintă unul din focare.”
Astronomii, începând de la Ptolemeu până la Nicolaus Copernic,
credeau că planetele se mișcă pe traiectorii circulare sau traiectorii
care pot fi obținute din suprapunerea mai multor traiectorii
circulare. Johannes Kepler, în 1609, a infirmat această presupunere.
2. „Linia dreaptă care unește planeta cu steaua («raza vectoare a
planetei») mătură arii egale în perioade de timp egale sau formulat
echivalent viteza areolară a razei vectoare e constantă.”
Din această lege, numită „a ariilor egale”, rezultă că o planetă se
deplasează cu atât mai repede cu cât este mai aproape de stea. În
cazul Pământului, raza vectoare mătură într-o secundă o arie de
peste 2 miliarde km2.
3. La 8 martie 1618, Johannes Kepler enunță a treia lege a mișcării
planetelor: „Pătratul perioadei de revoluție a planetei, , este
proporțional cu cubul semiaxei mari a orbitei,
21. Robert Hooke
Rolul important al lui Hooke in revolutia
stiintifica, atat prin activitatea
experimentala, cat si teoretica, a fost
major.
Cercetarile si observatiile sale legate de
folosirea balantei cu arc pentru reglarea
ceasurilor au condus la inventarea
pendulei cu arc, fapt ce a conferit o mai
mare exactitate ceasurilor.
În mecanică, legea lui Hooke se
referă la deformarea
materialelor elastice supuse
acțiunii forțelor care arată că
alungirea unuiresort este
proporțională cu modulul forței care
determină deformarea, cu condiția ca
această forță să nu depășească
limitele de elasticitate.
22. Christiaan Huygens
Teoria ondulatorie a luminii a
fost elaborată de savantul
olandez Christiaan Huygens.
Conform acestei teorii:
lumina reprezintă un flux de
unde care se propagă într-un
mediu special, numit eter,
care umple tot spaţiul și
pătrunde în interiorul tuturor
corpurilor.
23. Thomas Young
A demonstrat natura ondulatorie
a luminii.Pentru prima dată a fost
determinată lungimea de undă a
luminii, a demonstrat natura
ondulatorie arazelor
ultraviolete.
24. Dispozitivul lui Young
Dispozitivul cu doua deschideri al
lui Young este cel mai vechi
dispozitiv experimental pentru
observarea interferentei luminii.
Lumina emisa de sursa
punctiforma S cade pe ecranul A,
ce prezinta doua deschideri mici,
circulare – fantele F1 si F2 – egal
departate de S. Potrivit
principiului lui Huygens,
deschiderile F1 si F2 constituie
doua surse de lumina secundare.
Deoarece radiatiile emise de F1
si F2 provin de la aceeasi sursa,
ele sunt radiatii coerente.
Radiatiile se suprapun in zona
hasurata din figura:
25. Deosebiri ale figurii de interferenta a dispozitivului Young cu cele obtinute cu
lama cu fete plan-paralele si pana optica
Daca la dispozitivul Young, figura de interferenta este formata din franje rectilinii
luminoase (benzi luminoase) ce alterneaza cu cele intunecoase (benzi intunecoase),
paralele si echidistante, figura obtinuta cu lama cu fete plan-paralele este formata din
franje de egala inclinare (cercuri concentrice, numite Inelele lui Heidinger), iar figura
obtinuta cu pana optica este formata din franje de egala grosime, paralele cu muchia
penei si intre ele, si echidistante.
26. Lumina are caracteristicile unei unde
Un fascicul de lumină
monocromatică provenind de la o
sursă de lumină întâlneşte mai
întâi un ecran prevăzut cu o
singură fantă, pentru ca ulterior
lumina care trece prin acea fantă
să întâlnească un al doilea ecran
prevăzut cu două fante înguste,
paralele. Interesant şi hotărâtor
pentru concluziile pe care Young
avea să le tragă, este faptul că
lumina care trece de al doilea
obstacol dă naştere pe un al
treilea ecran unor franje de
interferenţă, nişte fâşii luminoase
şi, respectiv, întunecate.
27. Fresnel lens
A fost un fizician francez,
inventatorul lentilelor Fresnel.
Fizicianul Jean Augustin Fresnel
a fost descoperitorul
fenomenului de polarizare a
luminii și inventator al lentilelor
biconcave. Din 1804 urmează
Ecole Politechnique de Paris, iar
doi ani mai târziu Școala de
poduri și șosele din Paris. Din
1814 se reîntoarce la optică și
studiază interferența și difracția
luminii. Prismele Fresnel sunt
folosite la construcția
proiectoarelor și farurilor
maritime.
28. James Clerk Maxwell
Descoperirile sale au ajutat la
inaugurarea, în epoca fizicii moderne,
punând bazele pentru domenii
precum teoria relativității
restrânse șimecanica cuantică . Mulți
fizicieni consideră Maxwell ca omul de
știință al 19-lea cu cea mai mare
influență asupra fizicii secolului 20, și
contribuțiile sale la stiinta sunt
considerate de mulți a fi de aceeași
amploare ca cele ale lui Isaac
Newton si Albert Einstein . În poll-un
mileniu studiu de 100 cele mai
importante fizicieni, Maxwell a fost
votat al treilea cel mai mare fizician al
tuturor timpurilor, în spatele doar
Newton și Einstein. La centenarul de
ziua de naștere a lui Maxwell, Einstein
însuși a descris activitatea lui Maxwell
ca fiind "cele mai profunde și cea mai
fructuoasă pe care fizica a experimentat
inca de pe vremea lui Newton ".
29. Concluzii
În cursul secolelor XV, XVI şi XVII gândirea ştiinţifică a suferit o
revoluţie. A apărut un nou punct de vedere asupra naturii, care la înlocuit pe cel grec, ce dominase ştiinţa pentru aproape 2000
de ani. Ştiinţa a devenit o disciplină autonomă, diferită atât de
filozofie, cât şi de tehnologie şi a început să fie privită ca având
scopuri practice. Renaşterea şi Reforma au înfăţişat ştiinţa într-o
lumină nouă, privind-o ca având următoarele caracteristici :
renunţarea la „bunul simţ” în favoarea raţionamentelor
abstracte, substituirea evaluarii calitative a naturii printr-o
evaluare cantitativă, prezentarea naturii mai degrabă ca un
mecanism decât ca un organism, dezvoltarea metodelor
experimentale care caută răspunsuri bine definite la anumite
întrebări limitate cuprinse în cadrul unor teorii specifice,
acceptarea unor noi criterii după care se dau explicaţiile, punând
accent mai mult pe „cum” decât pe „de ce”.
