Skip to content

ΕΥΡΩΠΗ: ΕΠΙΣΤΗΜΗ- Ο ΓΑΛΙΛΑΙΟΣ Η ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΤΟΥ κ’ Η ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΤΟΥ

01/07/2013

 

ΓΑΛΙΛΑΙΟΣ

ΓΑΛΙΛΑΙΟΣ

Ο ΓΑΛΙΛΑΙΟΣ ΚΑΙ Η ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ ΤΗΣ

ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ. Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ

Η μεγάλη καινοτομία του Γαλιλαίου βρίσκεται στην ερμηνεία της ανάλυσης και της σύνθεσης, όχι ως λογικών, αλλά ως εμπειρικών διαδικασιών.

Ο Γαλιλαίος απέδειξε ως αβάσιμο μεταξύ άλλων και ένα από τα αξιώματα της αριστοτελικής φυσικής ότι δηλ. η ταχύτητα της ελεύθερης πτώσης των σωμάτων είναι συνάρτηση του βάρους τους, δηλαδή τα βαρύτερα σώματα πέφτουν γρηγορότερα και τα ελαφρά αργότερα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων του σε κεκλιμένο επίπεδο όπου άφηνε να κυλούν σφαίρες από διαφορετικά υλικά (ξύλο, σίδερο) το απέδειξαν. Έτσι κατέληξε στο συμπέρασμα ότι : πάνω στα σώματα σε ελεύθερη πτώση μέσα στο κενό, δρα μια δύναμη η οποία τα επιταχύνει όλα ομοιόμορφα, εντελώς ανεξάρτητα από το βάρος τους, με αποτέλεσμα η απόσταση που διανύει το καθένα να ισούται με το τετράγωνο του χρόνου από τη στιγμή της εκκίνησης (d = t2). Οι φαινομενικές διαφορές στην ταχύτητα οφείλονται στην αντίσταση του μέσου μέσα στο οποίο γίνεται η πτώση (δηλαδή ο αέρας).

Τα τελευταία χρόνια της ζωής του ο Γαλιλαίος ανακάλυψε και την αρχή της αδράνειας :  κάθε σώμα από τη στιγμή που θα τεθεί σε κίνηση θα συνεχίσει να κινείται στο διηνεκές με σταθερή και ομοιόμορφη κίνηση σε ευθεία γραμμή, εκτός αν επενεργήσει επάνω του μια άλλη δύναμη (π.χ. η παραβολική τροχιά των βλημάτων, ως αποτέλεσμα της άσκησης πάνω τους δύο δυνάμεων της οριζόντιας από το χέρι του βάλλοντος και της κατακόρυφης από την επιτάχυνση της βαρύτητας).

Ακόμα ο Γαλιλαίος επιχείρησε ανεπιτυχώς να εξηγήσει με μαθηματικό τρόπο το φαινόμενο των παλιρροιών  ως συνδυασμό των δύο κινήσεων της Γης (περιστροφικής γύρω από τον άξονά της και περιφοράς γύρω από τον ήλιο).

  Γαλιλαίος

Κίνητρα . Αναζητά την αποκάλυψη του βιβλίου της φύσης για το οποίο έχει βαθιά πεποίθηση πως είναι γραμμένο με μαθηματικούς χαρακτήρες

 

Μέθοδος:  ο Γαλιλαίος μπορούμε να πούμε ότι συνέθεσε
Αριστοτέλη [επαγωγή- παραγωγή με εμπειρική αφετηρία ],
Πλάτωνα[ με τη μαθηματική αφαίρεση  αναζητούμε τις αλήθειες πίσω από τα φαινόμενα υπερβαίνοντας την καθημερινή εμπειρία ]
Αρχιμήδημέθοδος της εξάντλησης] σε μια μεθοδολογία  η οποία συστηματοποιεί την αναλογική  γεωμετρική μέθοδο απόδειξης των ύστερων μεσαιωνικών διανοητών

Για να μελετήσουμε λοιπόν ένα φαινόμενο, αρχίζοντας από την άμεση παρατήρηση του, χρησιμοποιούμε την αφαίρεση απομακρύνοντας από τη μελέτη μας τους τυχαίους παράγοντες, τριβές, αντίσταση αέρα κλπ,  και καταδεικνύουμε ποσοτικές σχέσεις χρησιμοποιώντας την γεωμετρία.Τέλος αναζητούμε πειραματική επιβεβαίωση.

Γενικά στο Γαλιλαίο δεν αναζητούμε το γιατί αλλά το πώς εξελίσσονται τα φαινόμενα στη φύση,  και αυτό είναι ίσως το πιο σημαντικό μεθοδολογικό του στοιχείο που επέφερε τη ρήξη με την θεολογικών εμπνεύσεων σκέψη των διανοητών του ύστερου Μεσαίωνα

 

Πρόδρομοι του Γαλιλαίου μπορούν να θεωρηθούν οι μελετητές του Ύστερου Μεσαίωνα που προαναφέρθηκαν και ειδικά αυτοί της σχολής του Μέρτον

Κίνητρα . Αναζητά την αποκάλυψη του βιβλίου της φύσης για το οποίο έχει βαθιά πεποίθηση πως είναι γραμμένο με μαθηματικούς χαρακτήρες. Η αποκάλυψη αυτή δεν προκύπτει μόνο ή κυρίως με άμεση αισθητηριακή παρατήρηση, αλλά με παρέμβαση – υπέρβαση της καθημερινής εμπειρίας η οποία γίνεται: Πρώτον, με αφαίρεση , αναζήτηση αληθειών πίσω από τα φαινόμενα και τελικά εξήγηση της φύσης με βάση την ουσία των πραγμάτων που για το Γαλιλαίο βρίσκεται στο σχήμα, το μέγεθος,  το βάρος και την κίνηση. Δεύτερον, με ελεγχόμενη κατάδειξη της αλήθειας των συμπερασμάτων με πειράματα που γίνονται με ειδικές προς τούτο διατάξεις.  

Μέθοδος:  ο Γαλιλαίος μπορούμε να πούμε ότι συνέθεσε
Αριστοτέλη [επαγωγή- παραγωγή με εμπειρική αφετηρία ],
Πλάτωνα[ με τη μαθηματική αφαίρεση  αναζητούμε τις αλήθειες πίσω από τα φαινόμενα υπερβαίνοντας την καθημερινή εμπειρία ]
Αρχιμήδη[  μέθοδος της εξάντλησης] σε μια μεθοδολογία  η οποία συστηματοποιεί την αναλογική  γεωμετρική μέθοδο απόδειξης των ύστερων μεσαιωνικών διανοητών

Για να μελετήσουμε λοιπόν ένα φαινόμενο, αρχίζοντας από την άμεση παρατήρηση του, χρησιμοποιούμε την αφαίρεση απομακρύνοντας από τη μελέτη μας τους τυχαίους παράγοντες, τριβές, αντίσταση αέρα κλπ,  και καταδεικνύουμε ποσοτικές σχέσεις χρησιμοποιώντας την γεωμετρία.Τέλος αναζητούμε πειραματική επιβεβαίωση.

Γενικά στο Γαλιλαίο δεν αναζητούμε το γιατί αλλά το πώς εξελίσσονται τα φαινόμενα στη φύση,  και αυτό είναι ίσως το πιο σημαντικό μεθοδολογικό του στοιχείο που επέφερε τη ρήξη με την θεολογικών εμπνεύσεων σκέψη των διανοητών του ύστερου Μεσαίωνα.

Η προσφορά του Γαλιλαίου

  1. Διατυπώνει και αποδεικνύει δύο ποσοτικούς νόμους για την ελεύθερη πτώση
    α. η ταχύτητα ανάλογη του χρόνου
    β. η μετατόπιση ανάλογη με το τετράγωνο του χρόνου.
    Η  πορεία προς αυτούς τους νόμους πέρασε από βήματα πειραματισμού στα οποία έγιναν λάθη, δοκιμάσθηκαν διάφορες τεχνικές .
  2. Διατυπώνει την αρχή της ανεξαρτησίας των κινήσεων σύμφωνα με την οποία όταν ένα σώμα χρειάζεται να κάνει συνδυασμό δύο ή περισσοτέρων κινήσεων, το αποτέλεσμα προκύπτει από τη σύνθεση τους με την παραδοχή ότι η κάθε κίνηση εξελίσσεται ανεξάρτητα από την άλλη και ισχύουν γι’ αυτή οι ιδιαίτεροι νόμοι της.
  3. Με βάση την παραπάνω αρχή, ο Γαλιλαίος στήριξε με  συγκεκριμένα επιχειρήματα το Ηλιοκεντρικό κοσμοείδωλο, καθώς εξηγεί  την  κίνηση του βέλους και την προβάλλει ως  επιχείρημα για την κίνηση της γης. Επίσης εξηγεί  τις παλλίροιες με τον συνδυασμό των δύο κινήσεων της γης.
  4. Δίνει την πρώτη διατυπωμένη έκφραση μιας αρχής διατήρησης της ποσότητας κίνησης- ορμής.: Η ποσότητα κίνησης για ένα σώμα είναι σταθερή όταν δεν επιδρούν σε αυτό δυνάμεις .  Θεωρεί πως το βάρος είναι εγγενής τάση προς τα κάτω και ορίζει  την ορμή  ως γινόμενο βάρους επί ταχύτητα
  5. Διατυπώνει μια αρχή αδράνειας η οποία όμως είναι τοπική και αφορούσε κινήσεις κυκλικές – τόξα. Εδώ γίνεται φανερό πως η ρήξη με το παρελθόν έχει μείνει ανολοκλήρωτη, καθώς  α.. παραμένει στην αρχαιοελληνική άποψη περί τέλειας κυκλικής αρμονίας παρά το ότι ο σύγχρονος του Κέπλερ την έχει ήδη αμφισβητήσει β. δεν καταφέρνει να γενικεύσει τα συμπεράσματα του σε όλο το σύμπαν.
  6. Ανακάλυψε 4 από τους δορυφόρους του Δία και τις φάσεις της Αφροδίτης και τις ανωμαλίες του Σεληνιακού τοπίου δίνοντας ένα ακόμη κτύπημα στην εικόνα της αμετάβλητης αρμονίας του υπερσελήνιου κόσμου. Δεν έχει όμως ακόμη δοθεί το τελικό κτύπημα καθώς όπως προαναφέραμε η αντίληψη του για την αδράνεια είναι τοπική – για τη γη-  και αφορά την κυκλική και όχι την ευθύγραμμη κίνηση. Δεν έχει λοιπόν ακόμη αποκτήσει μια παγκόσμια αίσθηση για τη σχέση κίνησης και δύναμης

Αποτίμηση του έργου του

1 . Το ερώτημα  αν έκανε πειράματα είναι ακόμη αντικείμενο διαμάχης των ιστορικών. Εκείνο που είναι βέβαιο είναι πως προήγαγε την πειραματική μέθοδο με χρήση της αφαίρεσης έστω και ως νοητικό πείραμα . Αναφέρουμε :
Drake, έκανε πειράματα , ιδιαίτερα σε ότι αφορά την απόδειξη του του ν. της ελεύθερης πτώσης αυτό έγινε με κεκλιμένα επίπεδα, όπου τοποθέτησε εγκοπές για να ακούει τον ήχο των σφαιρών που έπεφταν .
Settle. Είναι αδύνατο να έχουν γίνει με την ακρίβεια που θέλει, άρα είναι νοητικά

2. Ποια η συμβολή του στη διαμόρφωση της νέας επιστήμης;
Koyre: Θεωρεί το Γαλιλαίο πλατωνική μαθηματική φιγούρα που έφθασε στους νόμους της κίνησης με καθαρά μαθηματικούς συλλογισμούς.

Crombie.  Μορφή της αναγεννησιακής περιόδου. Όλα όσα έκανε ήταν στο μεταβατικό στάδιο μεταξύ Μεσαίωνα και Επιστημονικής Επανάστασης.

Αναγνωρίζεται από όλους η συμβολή του στην πορεία ρήξης με  τον Αριστοτελισμό: οντολογικά – όταν καλεί σε υπέρβαση της κυριαρχίας της καθημερινής εμπειρίας και αναζήτηση της αλήθειας πίσω από τα φαινόμενα,
μεθοδολογικά – όταν ζητά να μετατοπίσουμε το ενδιαφέρον από το γιατί της κίνησης στο πως της αλλαγής του ρυθμού της.

Δεν μπορεί να κάνει την καθολική υπέρβαση καθώς παραμένει προσκολλημένος στην αντίληψη περί τέλειας κυκλικής αρμονίας και τοπικότητας των σχέσεων δύναμης και κίνησης.

ΠΗΓΕΣ

1. Π. Βαλλιανός/ Οι Επίστήμες της φύσης και του ανθρώπου στην Ευρώπη τόμος Β’/ Εκδ. ΕΑΠ/ Πάτρα 2001

2. Chalmers Α.F/ Τι Είναι Αυτό Που Το Λέμε  Επιστήμη/ μτφρ. Γ. Φουρτούνης/ Εκδ. Παν Εκδ, Κρήτης/ Κρήτη7 2007

  1. Crombie A.C., Από τον Αυγουστίνο στον Γαλιλαίο, τ. Α, Εκδ. Μορφωτικό Ίδρυμα Εθνικής Τραπέζης, μτφρ. Θ Τσίρη- Ι. Αρζόγλου, Αθήνα 1994.

 

Advertisements
Σχολιάστε

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: