«Από τον Αριστοτέλη στο Νεύτωνα»

aristotle

O Αριστοτέλης υπήρξε φιλόσοφος και μάλιστα από τους μεγαλύτερους όλων των εποχών. O Νεύτωνας υπήρξε φυσικός και μαθηματικός και μάλιστα ο θεμελιωτής της Φυσικής. Έχει λοιπόν νόημα το ερώτημα: «Από τον Αριστοτέλη στο Νεύτωνα»; Νομιμοποιείται, άραγε, μια τέτοια διατύπωση; H απάντηση είναι θετική. Διότι προ του Νεύτωνα (ή έστω του Γαλιλαίου ) ναι μεν δεν υπήρχε η Φυσική ως ανεξάρτητος κλάδος της επιστήμης, όπως είναι σήμερα, υπήρχε όμως ως Φιλοσοφία της φύσης. Δηλαδή η Φυσική ήταν κλάδος της Φιλοσοφίας, όπως άλλωστε και άλλες επιστήμες.

H Φιλοσοφία της φύσης μπορούμε να πούμε ότι αποτελεί την προϊστορία της Φυσικής. O Αριστοτέλης, μεταξύ των άλλων, ασχολήθηκε και με τη Φιλοσοφία της φύσης και μάλιστα το φιλοσοφικό του σύστημα κυριάρχησε επί είκοσι περίπου αιώνες, μέχρι την Αναγέννηση. Με την εκρηκτική ανάπτυξη των φυσικών επιστημών άρχισαν η μια μετά την άλλη να αποσπώνται από τη Φιλοσοφία, οπότε κάποια στιγμή τέθηκε και το ερώτημα κατά πόσο έχει νόημα η ύπαρξη της ως ανεξάρτητης πλέον επιστήμης.

Για πρώτη φορά το ανθρώπινο πνεύμα φιλοσόφησε στην Ελλάδα και το πρώτο θέμα με το οποίο ασχολήθηκε ήταν η φύση και η προέλευση της. Οι προσωκρατικοί φιλόσοφοι ασχολήθηκαν με τη Φιλοσοφία της φύσης και επιχείρησαν με βάση τη λογική να βρουν την αιτία της, μακριά από τους διάφορους μύθους που ίσχυαν μέχρι τότε και πίστευαν οι διάφοροι λαοί της Ανατολής. H σκέψη τους σήμερα, βέβαια, μοιάζει απλοϊκή, όμως αποτελεί την πρώτη απόπειρα λογικής ερμηνείας του κόσμου.

H κυριαρχία του Αριστοτέλη

Μετά από τους προσωκρατικούς φιλοσόφους τρία είναι τα κύρια συστήματα της Φιλοσοφίας για τη φύση που διαμορφώθηκαν στην Αρχαία Ελλάδα και επηρέασαν και επηρεάζουν την ανθρώπινη σκέψη: α) Του Δημόκριτου (460-360 π.Χ.). β) Του Πλάτωνα (427-347 π.Χ). γ) Του Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.).

Από τους τρεις αυτούς φιλοσόφους ο πρώτος θα αγνοηθεί μέχρι περίπου την Αναγέννηση. Οι άλλοι δύο θα επηρεάσουν βαθύτατα τη δυτική σκέψη.

O Πλάτωνας, «ο μέγιστος των φιλοσόφων», θα επηρεάσει τη Φιλοσοφία και τη Θεολογία ενός από τους μεγαλύτερους πατέρες της Δυτικής Εκκλησίας, του Ιερού Αυγουστίνου, και μέσω αυτού όλου του τάγματος των Φραγκισκανών μοναχών. Αυτοί αποτελούν το πλατωνικό ρεύμα μέσα στους κόλπους της Καθολικής Εκκλησίας και της Δυτικής σκέψης ευρύτερα. O πλατωνικός, ακριβέστερα ο νεοπλατωνικός, Αυγουστίνος έζησε τον 4ο και 5ο αιώνα (354-430 π.Χ.) και λίγο μετά από την εποχή του το Δυτικό Ρωμαϊκό κράτος θα καταρρεύσει. Θα πέσει στα χέρια των βαρβάρων και «θα περάσουν αιώνες ώσπου να σταθεροποιηθεί ένα πολιτικό και κοινωνικό καθεστώς στη βαρβαροκρατούμενη Δύση ή ώσπου οι βάρβαροι να μάθουν λατινικά και να γίνουν χριστιανοί».

Με τον Κάρολο τον Μέγα (768-814 μ.Χ.) θα αρχίσει πάλι σιγά-σιγά να ανθίζει η πνευματική ζωή. Τον 12ο αιώνα θα μεταφραστούν τα «Φυσικά» και τα «Μετά τα Φυσικά» του Αριστοτέλη από τα αραβικά στα λατινικά. O μέγας συστηματικός του δυτικού Μεσαίωνα Ιταλός Δομινικανός μοναχός Θωμάς ο Ακινάτης (1225-1274 μΧ.) θα υιοθετήσει κατά βάση την Αριστοτέλεια Φιλοσοφία και ολόκληρο το τάγμα των Δομινικανών μοναχών θα ακολουθήσει το ρεύμα αυτό.

Έχουμε, λοιπόν, στους κόλπους της Καθολικής Εκκλησίας το πρώτο ρεύμα, των Φραγκισκανών μοναχών, που είναι πλατωνικό, και το δεύτερο ρεύμα, των Δομινικανών, που είναι αριστοτελικό. Από την εποχή του Θωμά του Ακινάτη κυριαρχεί στη Δύση η Φιλοσοφία της φύσης του μεγάλου Σταγειρίτη φιλοσόφου. Μάλιστα αυτοί που επιμένουν και στην καταδίκη του Γαλιλαίου είναι οι Δομινικανοί μοναχοί, οι οποίοι υποστηρίζουν την αριστοτέλεια γεωκεντρική αντίληψη του Σύμπαντος.

Τον Αριστοτέλη και τη Φιλοσοφία του διδασκόταν ο νεαρός Ισαάκ Νεύτων στο Trinity College (Κολέγιο της Αγίας Τριάδας) του Κέμπριτζ και ουσιαστικά αυτή θα ανατρέψει με το έργο του. Αξίζει λοιπόν να δούμε τις κεντρικές ιδέες της Φυσικής του Αριστοτέλη.

Το κοσμοείδωλο του μεγάλου Σταγειρίτη

O Αριστοτέλης υπήρξε, κατά τον αείμνηστο ακαδημαϊκό και φιλόσοφο I. N. Θεοδωρακόπουλο, «ο μεγαλύτερος συστηματικός νους του κόσμου». Φιλοσόφησε επί παντός του επιστητού. Από τη Φυσική μέχρι τη Λογική, την Ηθική και την Πολιτική. Διασώθηκαν μόνο 169 από τις πραγματείες του Αριστοτέλη. Τις αντιλήψεις του για τη Φυσική τις βρίσκουμε στα έργα του: α) Φυσική ακρόασις (Τα Φυσικά), β) Μετά τα Φυσικά, γ) Περί ουρανού, δ) Μετεωρολογικά, ε) Προβλήματα μηχανικής, στ) Περί γεννήσεως και φθοράς και ζ) Μηχανικά.

Οι κεντρικές ιδέες της Φιλοσοφίας της φύσεως του Αριστοτέλη μπορούν να συνοψισθούν στα παρακάτω:

α) Το Σύμπαν είναι γεωκεντρικό, πεπερασμένο χωρικά και άπειρο χρονικά (δηλαδή αδημιούργητο). Το κέντρο του Σύμπαντος είναι η ακίνητη Γη. H Σελήνη, οι πλανήτες, ο Ήλιος και οι απλανείς αστέρες βρίσκονται σε ομόκεντρες σφαίρες, οι οποίες περιστρέφονται γύρω από τη Γη. H εξώτατη σφαίρα με τους απλανείς αποτελεί το όριο του Σύμπαντος. Ό,τι υπάρχει μέσα σε αυτή τη σφαίρα αποτελεί το Σύμπαν. Έξω από αυτή τη σφαίρα δεν υπάρχει τίποτε, ούτε κενό ούτε τόπος. Το κενό είναι ανύπαρκτο. H αντίληψη αυτή του Αριστοτέλη δικαιώνεται από τη Σύγχρονη Φυσική, η οποία θεωρεί ότι τα πεδία έχουν οντολογική υπόσταση. Δεν είναι δηλαδή αφηρημένες μαθηματικές συλλήψεις.

O Αριστοτέλης εγκαταλείπει τις απόψεις του δασκάλου του Πλάτωνα για την ύπαρξη του κόσμου των ιδεών, που ως γνωστόν έχει οντολογική υπόσταση. Τα λογικά, επιστημονικά και φιλοσοφικά έργα του Αριστοτέλη (αριστερά) σχημάτιζαν τον πυρήνα του προγράμματος σπουδών των ευρωπαϊκών πανεπιστημίων του Μεσαίωνα. Τα έργα του «Τα Φυσικά» (σε οκτώ βιβλία), «Περί ουρανού», «Μετεωρολογικά» (σε τέσσερα βιβλία) και το «Περί γεννήσεως και φθοράς», όπως αυτά περί Λογικής, ήταν θεμελιώδη για τους σπουδαστές των ελευθερίων τεχνών, δηλαδή αυτών που σπούδαζαν Λογική και Επιστήμη.

Δεν είναι δηλαδή οι ιδέες που έχουμε στο νου μας. Δέχεται, όμως, ο Αριστοτέλης ότι υπάρχει στον άνθρωπο η άυλη ψυχή και ο Θεός, ο οποίος όμως δεν είναι ο δημιουργός της αρχικής ύλης του Σύμπαντος. Με δεδομένη και προϋπάρχουσα την αρχική ύλη, ο Θεός έφτιαξε τον κόσμο (κόσμος = κόσμημα).

β) O Αριστοτέλης βλέπει το Σύμπαν σαν έναν οργανισμό, στον οποίο υπάρχει σκοπιμότητα, όπως και στους έμβιους οργανισμούς. Δεν υπάρχει αιτιοκρατία στον κόσμο του Αριστοτέλη, ούτε τύχη.

Στον αντίποδα βρίσκεται το Σύμπαν του Δημόκριτου, το οποίο είναι μία μηχανή που υπακούει αυστηρά στους νόμους της αιτιότητας. Στο Σύμπαν του Δημόκριτου δεν υπάρχει περιθώριο για τύχη ή σκοπιμότητα, είναι άπειρο και χωρικά και χρονικά και κατά συνέπεια αδημιούργητο. Με το Γαλιλαίο και το Νεύτωνα θα επιβληθεί στην επιστήμη το μηχανιστικό αυτό μοντέλο του Δημόκριτου.

γ) Κατά τον Αριστοτέλη η ύλη είναι συνεχής, σε αντίθεση με την ατομική θεωρία του Δημόκριτου. Τα υλικά από τα οποία αποτελούνται όλα τα σώματα είναι η γη, ο αέρας, το νερό και το πυρ. O Αριστοτέλης διατηρεί εδώ τις απόψεις του δασκάλου του Πλάτωνα.

δ) H κίνηση είναι θεμελιώδης ιδιότητα της ύλης. O Αριστοτέλης υποστήριζε ότι «για να κινηθεί ένα σώμα, πρέπει να δρα σε αυτό δύναμη» και συνδέει τη δύναμη με την ταχύτητα. Κάτι που αρνείται ο Γαλιλαίος και ο Νεύτωνας. O τελευταίος θα συνδέσει τη δύναμη με την επιτάχυνση.

O Αριστοτέλης δέχεται την αρχή της αδράνειας για να την αρνηθεί μετά, γιατί δεν πιστεύει ότι υπάρχει κενός χώρος. Γράφει: «Ένα σώμα στο κενό θα ηρεμεί ή θα κινείται ευθύγραμμα και ομαλά, γιατί το κενό δεν συνεπάγεται καμία διαφορά η οποία θα καθόριζε κάποια κατεύθυνση για την κίνηση» (Τα Φυσικά 213b, 215a). Επειδή όμως, κατά τον Αριστοτέλη πάντα, δεν υπάρχει κενό, δεν ισχύει η αρχή της αδράνειας. O Γαλιλαίος δε δέχεται την ύπαρξη του κενού άρα και την αρχή της αδράνειας.

ε) Τα φαινόμενα κατά τον Αριστοτέλη δεν μπορούν να περιγραφούν ποσοτικά. Δεν μπορούν να περιγραφούν με μαθηματικές σχέσεις. Αυτό βρίσκεται σε πλήρη αντίθεση με τη Φιλοσοφία του Πλάτωνα. Κατά τον Πλάτωνα, για να εξηγήσουμε τα φαινόμενα δεν πρέπει να τα περιγράφουμε απλώς, αλλά να τα ανάγουμε σε αριθμητικές σχέσεις.

Το «σώζειν τα φαινόμενα», δηλαδή η ερμηνεία των φαινομένων, πρέπει να αναχθεί σε ποσοτικές σχέσεις. Αυτό που κάνει δηλαδή η Φυσική από την εποχή του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα. Αυτό αποτελεί και το θρίαμβο του Πλάτωνα.

στ) O χρόνος στον Αριστοτέλη συνδέεται με την κίνηση. O χρόνος είναι μέτρο της κίνησης και δεν νοείται χωρίς αυτόν. Ενώ όμως οι κινήσεις είναι διαφορετικές, ο χρόνος είναι πάντα ο ίδιος. Έτσι, τελικώς, ο χρόνος κυλά ανεξάρτητα από τις κινήσεις των σωμάτων.

O Αριστοτέλης είχε καθιερωθεί τόσο πολύ στη συνείδηση των επιστημόνων και διανοούμενων των μεσαιωνικών χρόνων, ώστε από ένα σημείο και πέρα αποτελούσε ανασχετικό παράγοντα για την πρόοδο της επιστήμης. «Αυτός έφα» έλεγαν οι Αρχαίοι Έλληνες, το ίδιο επαναλάμβαναν αργότερα οι Ευρωπαίοι. Είναι χαρακτηριστικό ότι ο Γαλιλαίος ντρεπόταν (!) να πει ότι η Γη γυρίζει, παρ” ότι είχε αδιάσειστα επιστημονικά επιχειρήματα γι” αυτό. Δεν υπήρχε λόγος για έρευνα και μελέτη της φύσης. Όλα τα είχε πει ο Αριστοτέλης! Αυτός είναι, κατά τη γνώμη μας, και ο δεύτερος βασικός λόγος της μη προόδου των φυσικών επιστημών κατά το Μεσαίωνα. O κύριος βέβαια λόγος παραμένει ότι στο μεγαλύτερο μέρος της η Δύση ήταν υπό την κατοχή των βαρβάρων.

H Φιλοσοφία του Αριστοτέλη έγινε τόσο αποδεκτή για δύο λόγους.
– Πρώτο, γιατί στηρίζεται και συμφωνεί με την άμεση εμπειρία μας, δηλαδή την εποπτεία.
– Δεύτερο, γιατί είναι συμβατή με τη χριστιανική Αποκάλυψη, η οποία είχε κυριαρχήσει στο γνωστό τότε κόσμο.

Οι απόψεις του Αριστοτέλη πόρρω απέχουν από τις λαϊκές δοξασίες της εποχής του, περί δωδεκαθέου. Κατηγορήθηκε μάλιστα για αθεΐα και κατέφυγε στη Χαλκίδα, τη γενέτειρα της μητέρας του, όπου πέθανε το 322 π,Χ.

Οι πρόδρομοι του Νεύτωνα

Απ” όσα έχουμε αναφέρει για τη Φυσική Φιλοσοφία του Αριστοτέλη ο καθένας αντιλαμβάνεται πόσο απέχει από τη Νευτώνεια Φυσική. O Νεύτωνας όμως δεν ξεκίνησε από το μηδέν για να ανατρέψει τη Φυσική του Αριστοτέλη. Υπήρξαν πρόδρομοι οι οποίοι του άνοιξαν το δρόμο. Ενώ στο Κολέγιο της Αγίας Τριάδας ο Νεύτωνας διδασκόταν τον Αριστοτέλη, ο ίδιος κατέφευγε σε «εξωσχολικούς» φιλοσόφους και επιστήμονες για να απαντήσει στα επιστημονικά ερωτήματα που έθετε το ανήσυχο πνεύμα του.

Οι σημαντικότεροι απ” αυτούς ήταν:

α) O Γάλλος κληρικός και φιλόσοφος Γκασεντί (1591 – 1655), ο οποίος επανέφερε στο προσκήνιο την ξεχασμένη ατομική θεωρία του Δημόκριτου και την οποία υιοθέτησε ο Νεύτωνας.
β) O Γάλλος μαθηματικός και φιλόσοφος Καρτέσιος (1596 – 1630), η Φιλοσοφία του οποίου επηρέασε αποφασιστικά τη σκέψη του Νεύτωνα. O Καρτέσιος μάλιστα διετύπωσε τρεις φυσικούς νόμους. O ένας απ” αυτούς είναι ο νόμος της αδράνειας, τον οποίο, όμως, είχε διατυπώσει ο Γαλιλαίος επτά χρόνια νωρίτερα.
γ) O βαθύτατα θρησκευόμενος Πολωνός αστρονόμος και κληρικός Κέπλερ , (1571 -1630), ο οποίος όχι απλά είχε αποδεχτεί το ηλιοκεντρικό σύστημα, αλλά διετύπωσε τους νόμους κίνησης των πλανητών, αξιοποιώντας τις εικοσάχρονες παρατηρήσεις του δασκάλου του Τύχο Μπράχε.
δ) O Ιταλός φυσικός και μαθηματικός Γαλιλαίος (1564 – 1642). Είναι αξιοσημείωτο ότι ο Νεύτωνας γεννιέται το 1642, τη χρονιά που πεθαίνει ο Γαλιλαίος, για να συνεχίσει φαίνεται το έργο του. Πράγματι αποδείχτηκε άριστος συνεχιστής του.

O Γαλιλαίος εισάγει πρώτος κατά τους νεότερους χρόνους τις ποσοτικές σχέσεις και το πείραμα στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων.

O Γαλιλαίος έκανε τα εξής αξιοσημείωτα:

galilaios 1. Εισάγει στη Φυσική το πείραμα. Μέχρι τότε χρησιμοποιείτο μόνο η παρατήρηση και ο στοχασμός. Θα ήταν άδικο όμως να μην αναφέρουμε εδώ ως πρώτο διδάξαντα τον Αρχιμήδη (287 – 212 π.Χ.), ο οποίος θεωρείται από πολλούς «ο μεγαλύτερος μαθηματικός όλων των εποχών».
2. Εισάγει την παρατήρηση των ουράνιων σωμάτων μέσω του τηλεσκοπίου. Μέχρι τότε οι παρατηρήσεις γίνονταν «δια γυμνού οφθαλμού». Διαπιστώνει ότι η Σελήνη, το μέχρι τότε ρομαντικό φανάρι του ουρανού που ενέπνεε ποιητές και καλλιτέχνες, είναι κάτι πολύ πεζό. Δηλαδή αποτελείται από έρημες οροσειρές και κρατήρες. Έτσι, το φεγγάρι πλέον δεν είναι κάτι διαφορετικό από τη Γη μας. Είναι ένα κομμάτι γης! Και γιατί όχι και τα άλλα αστέρια του ουρανού. H φύση λοιπόν δεν περιορίζεται μόνο στη Γη μας. Φύση αποτελούν και η Σελήνη και τα αστέρια. O Γαλιλαίος δηλαδή «ενοποίησε τη φύση». Λίγα χρόνια αργότερα, βλέποντας ο Νεύτωνας να πέφτει ένα μήλο από τη μηλιά, διετύπωσε το νόμο της παγκόσμιας έλξης! Θα ήταν δυνατόν να γίνει αυτό αν δεν είχε «ενοποιήσει τη φύση» ο Γαλιλαίος; Τι είναι η Σελήνη, θα σκέφτηκε ο Νεύτωνας. Ένα μεγάλο μήλο είναι κι αυτή, και όπως η Γη έλκει το μήλο θα έλκει και τη Σελήνη.
3. Διατυπώνει το νόμο της αδράνειας. Δηλαδή ανατρέπει την τόσο προφανή μέχρι τότε (και όχι μόνο) αντίληψη του Αριστοτέλη, ότι για να κινείται ένα σώμα πρέπει να ασκείται σ” αυτό δύναμη. Αποσυνδέει δηλαδή τη δύναμη από την ταχύτητα και τη συνδέει με την επιτάχυνση. Τη θέση αυτή υιοθετεί και ο Νεύτωνας.
4. Τέλος, εισάγει τις ποσοτικές σχέσεις στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων, κάτι το οποίο αρνιόταν ο Αριστοτέλης. Την ίδια εποχή με το Γαλιλαίο, ο Κέπλερ διατυπώνει μαθηματικές – ποσοτικές σχέσεις για την κίνηση των πλανητών.           ,

Η συνεισφορά του Γαλιλαίου υπήρξε τόσο σημαντική, ώστε πολλοί θεωρούν αυτόν ως θεμελιωτή της Φυσικής. H άποψη μας είναι ότι ο Γαλιλαίος υπήρξε μέγας πειραματικός φυσικός, όπως και ο Faraday στον Ηλεκτρισμό, δύο αιώνες αργότερα. Δεν είχε όμως το βάθος της σκέψης του Νεύτωνα. O Γαλιλαίος προσέφερε θεμέλιους λίθους (όχι τους θεμέλιους λίθους) για να θεμελιώσει τη Φυσική ο Νεύτωνας.

Βιογραφικά στοιχεία του Νεύτωνα

newton O Νεύτωνας γεννήθηκε κοντά στο χωριό Colsterworth του Lincolnshire.
Το διάστημα 1661-65 φοιτά στο κολέγιο της Αγίας Τριάδας του Καίμπριτζ.
Το 1665 ή 1666, όταν ήταν 23 ετών, συλλαμβάνει την ιδέα της παγκόσμιας έλξης βλέποντας ένα μήλο να πέφτει από μια μηλιά.
Το1667 (25 ετών) γίνεται Εταίρος του Κολεγίου της Αγίας Τριάδας.
Το 1672 (30 ετών) γίνεται μέλος της Βασιλικής Εταιρείας (Royal Society) του Λονδίνου. Την ίδια χρονιά ανακοινώνει σ” αυτήν την πραγματεία του «Νέα θεωρία περί φωτός και χρωμάτων».
Το 1686 (44 ετών) παρουσίασε στη Βασιλική Εταιρεία την εργασία του «Μαθηματικές αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας», τον επιστημονικό ογκόλιθο με τον οποίο θεμελιώνει την Κλασική Φυσική.
Από το 1703 έως το 1727, δηλαδή μέχρι το θάνατο του, επί 24 συναπτά έτη, διετέλεσε πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας.
Τα τελευταία (ίσως και 20) χρόνια της ζωής του (πέθανε στα 85) δεν ασχολήθηκε με την επιστήμη, αλλά με τη μελέτη της Αγίας Γραφής. Ιδιαίτερα τον απασχόλησαν οι προφητείες του Δανιήλ και η Αποκάλυψη. Έγραψε και σχετικό βιβλίο. Υποστήριξε ότι οι προφητείες δεν μπορούν να κατανοηθούν παρά μόνο από τη σκοπιά της Αστρονομίας και των Μαθηματικών.

Οι άξονες της Νευτώνειας φυσικής φιλοσοφίας

Οι τέσσερις στοχαστές και επιστήμονες Γκασεντί, Καρτέσιος, Κέπλερ και Γαλιλαίος που προαναφέραμε υπήρξαν οι εμπνευστές του Νεύτωνα. O Νεύτωνας βλέπει το Σύμπαν άπειρο χωρικά και χρονικά. O χώρος και ο χρόνος είναι απόλυτες έννοιες και ανεξάρτητες από την ύπαρξη ή μη σωμάτων. O χώρος είναι κενός και μέσα σ” αυτόν κινούνται τα διάφορα σώματα, τα οποία αποτελούνται από άτομα. Μάλιστα την αντίληψη αυτή του Δημόκριτου ο Νεύτωνας την επέκτεινε και στο φως (σωματιδιακή θεωρία του φωτός).

O Νεύτωνας βλέπει το Σύμπαν ως μια τεράστια μηχανή, η οποία υπακούει σε αυστηρή νομοτέλεια. Στο Σύμπαν του Νεύτωνα δεν έχει θέση η σκοπιμότητα του Αριστοτέλη ή η τύχη. Είναι αυστηρά αιτιοκρατικό, δηλαδή Δημοκρίτειο. O Νεύτωνας αποκαθήλωσε το «ιερόν τέρας», την κορυφαία μορφή του ανθρώπινου πνεύματος, τον Αριστοτέλη και έφερε στο προσκήνιο το Δημόκριτο.

Θα νόμιζε κανείς με όλα αυτά ότι ο Νεύτωνας είναι υλιστής, επειδή υιοθετεί τη Δημοκρίτειο Φιλοσοφία της φύσης. Άλλωστε και ο Δημόκριτος θεωρείται από ορισμένους ως υλιστής. Και από μία άποψη έχουν δίκιο. Πώς όμως μπορούμε να τον θεωρούμε το Δημόκριτο ως υλιστή τη στιγμή που δέχεται την ύπαρξη ψυχής και θεών, φτιαγμένων έστω από άτομα άλλου είδους απ” ό,τι τα άλλα όντα;

O Νεύτωνας είναι πιστός χριστιανός (έστω ιδιόρρυθμος). Και το παράδοξο είναι ότι αυτός μαζί με τους επίσης πιστούς χριστιανούς, τον Κέπλερ και τον Γαλιλαίο, «αποκαθήλωσαν» τον Αριστοτέλη, ο οποίος θεωρείται από τη Δυτική Εκκλησία ως ο προ Χριστού χριστιανός φιλόσοφος! O Γαλιλαίος καταδικάστηκε (σε κατ” οίκον περιορισμό) από την Ιερά Εξέταση όχι γιατί αμφισβήτησε το δόγμα της Εκκλησίας αλλά επειδή αμφισβήτησε το δόγμα του Αριστοτέλη! H βιβλική κοσμογονία και κοσμολογία δεν τοποθετείται επί του θέματος της περιφοράς η μη της Γης γύρω από τον Ήλιο.

O Ισαάκ Νεύτων θεωρείται από τους μεγαλύτερους επιστήμονες όλων των εποχών. Στο μεγαλειώδες έργο του «Μαθηματικές αρχές της Φυσικής Φιλοσοφίας» (Philoshophia naturalis principia mathematical που εκδόθηκε το 1687, περιέχονται οι ανακαλύψεις του για τους νόμους της κίνησης και της παγκόσμιας έλξης. O Stephen Hawking το χαρακτήρισε ως «το πιο σημαντικό βιβλίο Φυσικής που γράφτηκε ποτέ».

H Νευτώνεια Φυσική

H Νευτώνεια Μηχανική περιλαμβάνει: α) Τους τρεις θεμελιώδεις νόμους της κίνησης των σωμάτων, β) To νόμο της παγκόσμιας έλξης.

H Νευτώνεια Μηχανική μαζί με τον Ηλεκτρομαγνητισμό, όπως τον διατύπωσε στις περίφημες εξισώσεις του ο Maxwell, αποτελούν την Κλασική Φυσική. [To φως κατά το Maxwell έχει κυματικό χαρακτήρα. Έτσι στα πλαίσια του κλασικού οικοδομήματος της Φυσικής, όπως διαμορφώθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα, δεν έχει θέση η σωματιδιακή θεωρία του φωτός του Νεύτωνα. Ίσχυσε όμως τους δύο προηγούμενους αιώνες και επανήλθε στις αρχές του 20ού.]

Οι τρεις νόμοι της κίνησης των σωμάτων, όπως ακριβώς τους διατύπωσε ο Νεύτωνας, έχουν ως εξής:
Νόμος I: Κάθε σώμα συνεχίζει στην κατάσταση ηρεμίας ή ομοιόμορφης ευθύγραμμης κίνησης, εφόσον εξωτερικές δυνάμεις δεν το υποχρεώνουν να μεταβάλλει αυτήν τη κατάσταση.
Νόμος II: H μεταβολή της κίνησης είναι ανάλογη με την επιβαλλόμενη δύναμη και γίνεται κατά την κατεύθυνση της ευθείας στην οποία επιβάλλεται η δύναμη.
Νόμος III: Σε κάθε δράση αντιστοιχεί πάντοτε μια αντίθετη και ίση αντίδραση ή οι φυσικές αλληλεπιδράσεις δύο σωμάτων είναι πάντοτε ίσες και κατευθύνονται στα αντίθετα μέρη.

Άξιο σχολιασμού είναι το πώς διατυπώνει το δεύτερο νόμο, που είναι συνήθως γνωστός με την υπό μορφή συμβόλων διατύπωση του: F=ma. Στη διατύπωση του δεύτερου νόμου ο Νεύτοανας χρησιμοποιεί την αδόκιμη ή και λανθασμένη έκφραση «μεταβολή της κίνησης» αντί του όρου «επιτάχυνση». Κάτι, βέβαια, που δεν σημαίνει τίποτα. Πολύ περισσότερο δεν σημαίνει «επιτάχυνση». Αυτό οφείλεται στην έλλειψη του κατάλληλου εννοιολογικού εξοπλισμού. Είναι το δράμα των πρωτοπόρων, οι οποίοι δεν έχουν τον τρόπο να εκφράσουν κατά τρόπο ακριβή και κατανοητό τις μεγαλειώδεις συλλήψεις τους. Επίσης, ο Νεύτωνας δεν χρησιμοποιεί πουθενά σύμβολα, διότι είναι ακόμη άγνωστη στη Φυσική η δεύτερη γλώσσα της, δηλαδή αυτή των συμβόλων. Σήμερα είναι αδιανόητη η Φυσική χωρίς αυτά, μια και δεν θα μπορούσαμε να εκφράσουμε τις περίπλοκες πολλές φορές σχέσεις μεταξύ των φυσικών μεγεθών -η τρίτη γλώσσα της Φυσικής είναι αυτή των σχημάτων. Έτσι, αν κάποιος μαθητής μας διατύπωνε σήμερα το δεύτερο νόμο της Μηχανικής όπως τον είχε διατυπώσει ο Νεύτων, θα τον απορρίπταμε! Και ορθώς!

Πέραν, όμως, από τις παρατηρήσεις αυτές, το μεγαλείο του Νεύτωνα δεν είναι ότι διατύπωσε τρεις νόμους, αλλά τους τρεις νόμους που διέπουν την κίνηση των σωμάτων. Είπε: «Αυτοί είναι οι νόμοι και δεν χρειάζονται άλλοι!». Αυτό είναι μεγάλη κουβέντα.

Με το νόμο της παγκόσμιας έλξης ο Νεύτων ενοποιεί τις επίγειες με τις ουράνιες δυνάμεις και επιτυγχάνει για πρώτη φορά αυτό που λέμε σήμερα «ενοποίηση των δυνάμεων». Τη δεύτερη ενοποίηση θα πραγματοποιήσει 150 περίπου χρόνια αργότερα ο Άγγλος φυσικός Faraday, ενοποιώντας τις ηλεκτρικές με τις μαγνητικές δυνάμεις.

«Ο Ισαάκ Νεύτων θεωρείται από τους μεγαλύτερους επιστήμονες όλων των εποχών. Ορισμένοι δε τον θεωρούν το μεγαλύτερο», σημειώνει ο πιο πρόσφατος βιογράφος του Richard Westfall. O διαπρεπής Έλληνας μαθηματικός και φυσικός, καθηγητής Δημήτρης Χριστοδούλου θα πει ότι μπορεί να υπήρξαν πολλοί διακεκριμένοι επιστήμονες αλλά ο Αρχιμήδης και ο Νεύτων είναι οι κορυφαίοι, και κατά διατύπωση του «κινούνται σε επίπεδα θεϊκά»! Σήμερα βέβαια γνωρίζουμε ότι η Σύγχρονη Φυσική έχει περιορίσει την ισχύ των νόμων του Νεύτωνα.

O Νεύτωνας (με τους προδρόμους του) κατεδάφισε, σχεδόν εκ θεμελίων, το οικοδόμημα της Αριστοτέλειας Φυσικής. Στις αρχές του 20ού αιώνα μια σειρά από διακεκριμένους επιστήμονες αμφισβήτησαν με τη σειρά τους το Νεύτωνα.

H Φυσική του μικρόκοσμου (Κβαντομηχανική) αρνείται παντελώς τους νόμους αυτούς. Παράλληλα η Φυσική των Υψηλών Ταχυτήτων (Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας) έχει επιφέρει ουσιώδεις τροποποιήσεις.

O Αριστοτέλης φαίνεται να πήρε την εκδίκηση του!

του Ιωάννη Γραμματικάκη, Αν.Καθηγητή Παν. Αθηνών

Βιβλιογραφία (επιλογή)
1. Αριστοτέλους, Φυσική Ακρόασις (Τα φυσικά), μετάφρ. K. Δ. Γεωργούλη εκδ Δ N Παπαδήμας, Αθήνα, 1992.
2. Richard Westfall: H ζωή του Ισαάκ Νεύτωνα, μετάφρ. Δ. Γιαννίμπα Πανεπιστημιακές  Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 1999.
3. Ιωάννου N. Θεοδωρακόπουλου: Εισαγωγή στη Φιλοσοφία (Τόμος A), Αθήνα,
4. Βαγγέλη Σπανδάγου, Οι φυσικοί επιστήμονες της Αρχαίας Ελλάδας, εκδ. Αίθρα.
5. Ευτυχή Μπιτσάκη: H φύση στη Διαλεκτική Φιλοσοφία, εκδ. Σύγχρονη Επογιί Αθήνα,1984.                                                                                          Λ
6. Κώστα Πολίτη, (E. Μπιτσάκης): Φυσική και Φιλοσοφία, εκδ. Τομή, Αθήνα, 1965.
7. Βέρνερ Χάιζενμπεργκ: Φυσική και Φιλοσοφία, μετάφρ. K. Κωνσταντίνου εκδ Διογένης, Αθήνα, 1971.
8. Βέρνερ Χάιζενμπεργκ: Σκέψεις για την εξέλιξη των ιδεών στη φυσική, μετάφο Θ Γραμμένος, εκδ. Π. Τραυλού – E. Κωσταράκη.
9 Βέρνερ Χάιζενμπεργκ: Συναντήσεις με τον Αϊνστάιν, μετάφρ. E. Γ. Βιτωράτου και M. Πετρακη, εκδ. Κάτοπτρο.
10. Ιερόθεου, Μητροπ. Ναυπάκτου: Μεταξύ δύο αιώνων, εκδ. I. Μονής Γενεθλίου της Θεοτόκου (Πελαγίας).
11. Παναγιώτη Κανελλόπουλου: Ιστορία του ευρωπαϊκού πνεύματος, μέρος πρώτο τεύχος β, Αθήνα 1966, μέρος τρίτο τεύχος β, Αθήνα 1970.
J2. Πάπυρος-Larousse-Britannica (εγκυκλ.): Τα λήμματα: Αριστοτέλης, Γαλιλαίος,
Σημείωση: To παρόν άρθρο δημοσιεύτηκε και στο «Φυσικό κόσμο» (τεύχος 8, 2002) με τον τίτλο «Από τον Αριστοτέλη στο Νεύτωνα» ως πρώτο μέρος μεγαλύτερου άρθρου.
13: H πανταχού παρούσα σταθερά Του E. N. ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ Καθηγητή Παν. Κρήτης,

Αρχική δημοσίευση: www.physics4u.gr/blog/

Advertisements