Fandom

Coman Wiki

Istoria științei

749pages on
this wiki
Add New Page
Talk0 Share

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Eroii geometriei Edit

Fericita Ionie Edit

Pe coasta Asiei Mici, in orasele Foceea, Smirna, Efes, Milet si Cnidos si pe insulele apropiate de aceasta coasta: Chios, Samos si Rodos, s-au nascut, au trait si au predat cativa din marii invatatori ai omenirii. Geometria a existat si inainte de Thales din Milet, dar el este primul om care a sistematizat tot ce-a fost cunoscut in domeniul geometriei pana la el, a demonstrat noi teoreme si a transmis omenirii intr-un corp de cunostinte organizat geometria de pana la el impreuna cu tot ce-a creat el insusi. Pitagora s-a nascut in Samos si acolo a inceput sa devina ceeace este el in istoria stiintei si a filozofiei. Heraclit, omul care a proclamat pentru prima oara "Panta Rei" (totul curge, adica nimic in lume nu este incremenit), este originar din Efes. Leucip, care aelaborat prima teorie atomista, este din Milet. Autorul primului manual grecesc de elemente de matematica este cunoscut sub numele de Hipocrate din Chios spre a fi deosebit de Hipocrate din Cos, creatorul medicinei stiintifice. Si s-ar mai putea aminti filozofi, geometri, astronomi, nascuti in insoritele cetati intemeiate de Ionieni la Cirene, pe tarmurile Africii, la Masilia (Marsilia de azi), intemeiata de marinarii foceeni departe de patrie, pe coastele Galiei. Fericita tara care da omenirii ce i-au dat cetatenii Ioniei. Oamenii Ioniei au creat in toate domeniile: de la arta cizelarii fine a aurului si argintului si pana la constructia triremelor, corabiile care strabateau apele Mediteranei si ale marii Negre sau treceau prin Gibraltar spre insulele cositorului; de la geometrie si filozofie pana la astronomie si medicina; de la sculptura in marmora de Paros, pana la poezia lirica a lui Anacreon, Alceii si Safo. Leaganul cunostintelor omenesti este Orientul: Sumeria, Egiptul, Babilonul, India, Creta straveche si indepartata China. In aceste regiuni s-a zamislit scrisul si numeratia si -dupa cum am vazut- astronomia. Aici s-au nascut masurarile de lungimi, greutati si volume si s-a consolidat arta masurarii, metronimia, pe numele ei grecesc; arhitectura, tehnica irigatiilor, geometria, care inseamna masurarea pamantului. Tehnica si inceputurile gandirii filozofice ale Orientului fura preluate de catre Greci ale caror orase-porturi legau caile lungi ale caravanelor cu liniile de transport pe apa. In porturile grecesti, faceau escala corabiile vremii care nu puteau strabate ca vapoarele de azi, mari si oceane fara oprire. Calatorii pe mare, Greci, Fenicieni, Lidieni aduceau cu ei din China, din India, din Babilon si din Egipt, legende, idei filozofice, modele de instrumente de masurat si de unelte. Tehnica greaca se imbogatea cu tot ce inventase si descoperise lumea antica. Occidentul si Orientul se intalneau, se intregeau si astfel s-a zamislit stiinta si arta elena. Corabiile lor ii poarta spre orizonturi mereu noi, iar gandirea lor depaseste orizonturile cunostintelor dobamdite. Unii dintre capitanii de corabii erau nu numai marinari iscusiti, ci si negustori si ganditori.. Thales din Milet, considerat de Greci ca unul din cei 7 intelepti ai lumii este unul dintre reprezentantii filozofiei si stiintei ioniene. Inainte de-a povesti despre el, sa poposim o clipa la izvoarele geometriei si aritmeticii grecesti.

Inceputurile Edit

Babilonienii care masurau timpul in ani, luni, saptamani, zile, ore si minute -ca si noi cei de-acum- aveau un sustem de masurari inchegat acum 5000 de ani. Prin codicele de legi ale lui Hamurabi (2250 de ani i.e.n.), se consfiintea sistemul unic de masuri de capacitate, masa si lungime al Caldeenilor. Nabucodonosor al doilea (604-562 i.e.n.) rectifica, consolideaza si legifereaza sistemul de masuri. Cu 1600 de ani inaintea erei noastre, Amenemhet, sfetnic si pastrator al sigiliului faraonilor, descrie un ceas de apa alcatuit dintr-un vas conic, cu orificiu la fund. Intre tablitele de lut ars cu inscriptii cuneiforme gasite pe teritoriul pe care au trait Caldeenii, se afla table de inmultire, de ridicare la patrat si la cub. Caldeenii cunosteau impartirea cercului in subdiviziuni unghiulare si foloseau pentru numarare si calcul, sistemul decimal (cu baza 10), duodecimal (duzini) si o combinatie a acestora: sistemul hexadecimal (cu baza 60), care sta la baza masurarii timpului in minute si secunde. Egiptenii cunosteau si ei operatiile aritmetice fundamentale. Preotul Amos consemneaza intr-un papirus, acum 3650-3850 de ani, cunostintele matematice ale castei preotilor egipteni. Cunosteau si operau cu fractiile si aveau ca metoda de inmultire adunarea repetata.

Tainele piramidelor Edit

Egiptenii au lasat omenirii, sapata in piatra, marturia nivelului stiintific pe care l-au atins. Piramidele lor, giganti arhitectonici, vorbesc despre geometria lor, despre tehnica masurarilor si despre cunostintele lor astronomice . Marea piramida cladita pe o suprafata de 54000 de metri patrati, inalta de 146 de metri, construita din doua milioane de blocuri de calcar, avand un volum total de 2.500.000 demetri cubi dovedeste prin orientarea ei, stadiul observatiilor astronomice ale Egiptenilor, iar "mormantul faraonului", vas paralipiedic din granit ros lustruit, care se gaseste in centrul piramidei Keops este un admirabil etalon de capacitate si masa. Mormantul faraonului este o racla fara capac, sonora ca un clopot. Volumul exterior al raclei este exact dublul celui interior, iar acest volum interior este egal cu 69.000 de "degete cubice piramidale" (unitate de masura a volumului). Inmultind lungimea degetului piramidal (unitatea de lungime a Egiptenilor) cu 100 de bilioane, se obtine lungimea parcursului pe orbita sa a pamantului intr-o zi de 24 de ore. Este destul de curioasa aceasta coincidenta, caci daca ar fi vorba de mai mult decat o coincidenta, ar trebui sa conchidem ca Egiptenii aveau ca etalon de masura a lungimii parcursul zilnic al pamantului pe orbita lui, ceeace ar fi mult prea mult pentru perioada respectiva. Savantii care il insoteau pe Napoleon in expeditia lui au constatat ca prelungind diagonalele marii piramide, se cuprinde exact delta Nilului, iar linia nord-sud taie delta in doua parti egale. Aria patratului construit pe inaltimea piramidei este foarte exact egala cu aria fiecareia din cele patru fete triunghiulare ale piramidei. Aceste corespondente numerice si de pozitie au dus la foarte multe speculatii despre nivelul astronimiei, geometriei si aritmeticii vechilor Egipteni. Adevarul este ca Egiptenii erau niste practicieni desavarsiti in ale masuratorilor de pamant si ca ei cunosteau- dar cunosteau foarte bine-unele proprietati ale liniilor drepte si ale unghiurilor precum si unele procedee de calcul a ariilor. Din papirusul lui Amos, descoperit la sfarsitul secolului al 19-lea, se stie care era nivelul aritmeticii si geometriei egiptene. Stiau sa reduca si sa adune fractii ordinare, sa le inmulteasca; foloseau simboluri pentru necunoscute, trasau unghiuri drepte prin metoda coardei cu noduri, ceeace dovedeste ca egiptenii stiau ca un triunghi cu laturile in raporturile 3,4.5 este un triunghi dreptunghi. In general, cunosteau adevarurile geometrice particulare descoperite direct din practica de masurare si constructie. Grecii vor ridica geometria la rangul de stiinta deductiva si generalizanta.

Instrumente chinezesti Edit

Printre zecile de instrumente, pe care popoarele Orientului antic si de la ei Grecii le-au imprumutat de la Chinezi, se pot numara: cadranul si tubul pentru observatii astronomice, rigla, echerul, compasul; dar cea mai interesanta unealta stiintifica inventata de chinezi este "caruciorul care arata sudul" adica busola. Chinezii cunosteau si ei proprietati ale triunghiurilor. Ei foloseau pentru demonstratii geometrice metoda suprapunerii, tipic experimentala. Ei foloseau sistemul zecimal de numeratie; acest sistem trebuie sa fi fost preluat de celelalte popoare prin intermediul aritmeticii indiene; Indienii au predat Arabilor cele 10 cifre pe care le folosim si astazi.

Un intelept al lumii Edit

Pe Thales, l-au considerat Grecii ca pe unul din inteleptii lumii, nu pentru filozofia lui si nici pentru creatiile lui in domeniul geometriei, ci pentruca a prezis o eclipsa si de aceasta prezicere se leaga incetarea unui mare razboi. Eclipsa a fost prevazuta de Thales, nu pe baza unor observatii astronomice proprii ci pe baza datelor din niste cataloage caldeene sau egiptene mai vechi, care indicau o perioada de 18 ani si 11 zile intre o eclipsa si urmatoarea. Eclipsa a speriat armatele inclestate in lupta, determinand astfel incetarea ostilitatilor. Se povestesc multe despre acest om care a fost negustor si astronom, inginer si geometru, om de stat si filozof. Lasand la o parte legendele despre priceperea lui financiara si comerciala, amintim una din povestirile despre intelepciunea practica a lui Thales. Se povesteste ca el avea odata de transportat sare si ca a folosit pentru transport catari. Unul dintre catarii cu sacii de povara a lunecat intr-un vad prin care treceau, Cand se ridica pe picioare, catarul nostru s-a simtit foarte usurat si cum sa nu fi fost asa de vreme ce mai toata sarea se topise in apa. Dupa reincarcare cu saci plini de sare, la primul nou vad de apa prin care treceau, catarul se tranti in apa. Pentru a combate aceasta manevra a catarului, Thales il incarca cu bureti indesati. Cand s-a trantit din nou, catarul se simti mai greu dupa ridicarea din apa. ; asa cica si-a lecuit Thales catarul de apucatura. Thales a calatorit mult si a facut negot intens, transportand marfuri in Egipt si din Egipt, dar calatoriile lui erau nu numai prilej de negustorie, Studia cu pasiune astronomie si geometrie. N-a scris nici o carte, dar a avut multi invatacei, care au transmis lumii, prin cartile lor, invatatura lui Thales. Principalul merit al lui Thales este ca a dat geometriei caracterul de disciplina sistematica. El a aplicat proprietatile geometrice descoperite la rezolvarea unor probleme practice; astfel, asa cum se poate deduce dintr-un dialog redat de Plutarch, Thales masura inaltimea unei piramide pe baza regulelor care guverneaza triunghiurile asemenea. El infingea un baston aproape de piramida a carei inaltime vroia s-o masoare; si piramida si bastonul isi aveau umbra pe nisip. Conform proprietatilor triunghiurilor asemenea, raportul dintre inaltimea bastonului si inaltimea piramidei este egal cu raportul dintre umbra bastonului si umbra piramidei. Ramanea deci sa masoare cele doua umbre si lungimea bastonului pentru a calcula inaltimea piramidei. Ca filozof, Thales sustinea ca pretutindeni in lume este viata si miscare, iar izvorul lumii intregi, elementul ei primordial este apa. Lumea, dupa Thales, este unica, materiala, nesfarsita si in vesnica prefacere.

Semnul misterios Edit

Pitagora, al carui nume este legat de celebra teorema a laturilor triunghiului dreptunghic, s-a nascut in anul 569 i.e.n. fiind deci contemporan cu Thales. A calatorit si el prin Egipt, prin toata Asia Mica, prin coloniile grecesti; a profesat in Sicilia si apoi in Crotona, colonie greaca din sudul peninsulei italice, unde a avut numerosi elevi. Scoala lui Pitagora s-a prefacut cu timpul intr-o asociatie politica si filozofica. Pitagorienii se constituiau intr-un fel de fratii mistico-religioase (heterii) care acceptau numai oameni alesi, de preferinta membrii ai familiilor oligarhice. Membrii heteriilor pitagoriene se recunosteau intre ei printr-un semn, care nu era decat o figura geometrica cu cinci colturi (pentagrama) trasata fara intrerupere ca o singura linie. Ei se considerau iubitori de intelepciune, desfatarea lor fiind: spectacolul lumii.



Pitagora nu ingaduia folosirea de manuale si-i obliga pe elevii lui sa pastreze secretul descoperirilor de proprietati geometrice. Singurul om caruia i se atribuiau toate descoperirile era chiar intemeietorul scolii. Se povesteste, de pilda, ca un mare geometru ar fi fost inecat de colegii lui pentruca si-a calcat juramantul falindu-se ca a descoperit un nou solid pe langa cele descoperite de Pitagora: dodecaedrul. Prima carte in care s-au publicat cunostintele geometrice ale pitagorienilor a fost scrisa in anul 370 i.e.n. Pitagorienii au creat teoria numerelor, dezvoltand disciplina aritmeticii mult dincolo de nevoile imediate ale comertului. Ei au descoperit zeci de proprietati ale triunghiurilor si poligoanelor; au expus in mod sistematic teoremele si au aplicat teoria numerelor la muzica si filozofie. Concepeau universul intreg ca pe o expresie a armoniei numerelor.

Nu intra aici cine nu-i geometru Edit

In secolele al 6-lea, al 5-lea si al 4-leainaintea erei noastre, orasele grecesti erau patria geometriei. An de an, se faceau noi descoperiri in scolile din Elea, Chios, din Abdera si din Atena. Geometrii erau si filozofi. Se infruntau scolile de filozofie idealista cu cele de filozofie materialista. Pitagora, Socrate, Platon erau exponentii filozofiei idealiste. Democrit si Leucip erau exponentii teoriei atomiste, dupa care lumea ar fi materiala, vesnica, alcatuita din particule indivizibile de materie, atomii. si vid. Filozoful Plato a fost unul dintre cei mai de seama geometrii dupa Pitagora. Nu prin descoperiri personale era mare Plato in domeniul geometriei, ci prin sistematizarea creatiei geometrilor de pana la el. Pe frontispiciul scolii lui Platon, la Atena, puteai citi "Nu intra aici cine nu-i geometru" ceea ce dovedeste cat de pretuita era geometria de ganditorii greci si cat de mult dispretuiau ei pe cetatenii care nu se straduiau sa-si apropie cunostintele vremii lor.

Marele geometru Edit

Culmea geometriei antice a fost atinsa de Greci; culmea geometriei grecesti a fost atinsa de Euclid. Scoala de la Alexandria din Egiptul elenizat a desfacut geometria de filozofie. In Alexandria, s-a creat acel urias centru intelectual al lumii helenistice, care cuprindea tot ce fusese inventat si descoperit in antichitate. Patrzeci de ani dupa infiintarea ei, biblioteca din Alexandria ajunsese sa aibe 600.000 de manuscrise. Aparate, mecanisme si dispozitive experimentale umpleau sali amenajate ca laboratoare. Gradini, sali de lectura si muzee faceau din Alexandria o cetate mondiala a culturii. Era firesc sa se dezvolte talentul cercetarii stiintifice intr-un asemenea mediu. Aici a predat Euclid in secolul 3.i.e,n. Aici a fost scrisa cartea "Elementele", care a ramas mai mult de 2000 de ani cartea de capatai pentru invatarea geometriei. "Elementele" lui Euclid sunt cuprinse in 13 carti, care includ tot ce-au creat si sistematizat Pitagora, Hipocrate, geometrii care i-au urmat lui Pitagora si l-au precedat pe Euclid; precum si de geometrii scolii ateniene in frunte cu Platon. Tot acest material a fost prelucrat si organizat intr-un compendiu unic. Se pot gasi lipsuri acestui monument al geometriei daca se judeca productia intelectuala a unui moment din istoria stiintei iin coordonate absolute; dar aceasta dovedeste tocmai ce uriasa este sinteza euclidiana, de vreme ce ea ar fi valabila si azi in intregime daca n-ar avea respectivele lipsuri. Euclid a considerat, de pilda, unele lucruri ca evidente, fara sa demonstreze in nici un fel valabilitatea lor. Astfel, el considera ca este evident si ca nu-i nevoie sa se demonstreze ca dintr-un punct oarecare, nu se poate duce decat o singura paralela la o dreapta. Aceasta propozitiune a ramas neclintita pana in secolul 19, cand savantul rus, Lobacevsky si savantul ungur, Bolyai, originar din Transilvania, au creat geometria neeuclidiana. Geniul grec a lasat omenirii, prin opera lui Euclid, intregul tezaur al geometriei clasice.

Meton masoara cerul Edit

In comedia "Pasarile" de Aristofan. este adus pe scena un matematician atenian, pe nume, Meton. Iata o frantura din dialogul dintre Meton si alt erou al acestei comedii, Pisteteros. Pisteteros: Alta acum! Dumneata ce cauti pe-aici? Ce ai de gand? Meton: Vreau sa masor cerul. Pisteteros: Ehe, dar, pe toti zeii, cine oi mai fi si dumneata? Meton: Sunt faimosul Meton, cunoscut in toata Grecia si chiar la Colona. Pisteteros: Si ce unelte's astea? Meton: Sunt rigle pentru masurarea cerului; caci trebuie sa stii inainte de toate ca cerul este intocmai ca un cuptor; de aceea, aplicand aceasta rigla curba, apoi punand compasul...intelegi, nu? Pisteteros: Ba nu inteleg o iota din ce spui. Si mai departe, Meton ii explica lui Pisteteros cum va izbuti sa faca el din cerc un patrat (Hipocrate a fost acela care sustinea ca este posibila quadratura cercului. N.A.), in centrul caruia va plasa forumul si catre care se vor varsa strazi drepte ca razele rotundului soare. Pisteteros exclama plin de admiratie ca are de-a face cu un al doilea Thales. Dupa cum se vede, geometria patrunsese pana si in teatru. Vechii autori ai celebrelor comedii grecesti il pretuiau cum se cuvine pe Thales din Milet si nu se sfiiau sa introduca in dialogurile pieselor probleme atat de complicate cum este cvadratura cercului (constructia cu rigla si compasul a unui patrat de arie echivalenta cu a unui cerc, vis al vechilor geometrii).

Vad urme de oameni Edit

Pe frontispiciul editiei di anul 1792 al cartii lui Apolonius despre conice, se poate vedea o corabie ce se scufunda si un grup de supravietuitori care pasesc pe pamant. Ei privesc cu atentie niste figuri geometrice. Sant conicele lui Apolonius. Sub imagine, se gaseste explicatia ei. Filozoful socratian, Aristip, care se gaseste printre naufragiatii ajunsi pe uscat, exclama: "Putem avea speranta, caci vad urme de oameni". Semnele geometrice erau adevaratele urme omenesti, simbol al activitatii rationale a omului. Alaturi de Euclid si Archimede, Apolonius a fost unul dintre cei trei mari geometrii ai secolului 3 i.e.n. Spun unii ca era vanitos si gelos pe succesele altora, dar nimeni nu mai poate sti daca vorbele astea, scrise de un contemporan, nu sunt chiar ele expresia invidiei. Apolonius a scris cel mai complet tratat despre figurile geometricece ce se pot obtine , sectionand prin diferite planuri un con. El este cel care a inventat numele ramase pana azi: elipsa, parabola, hiperbola. Ca toti geometrii vremii, el se ocupa si de astronomie. De observatiile si lucrarile lui astronomice, se va folosi mai tarziu Ptolomeu, al carui sistem planetar cu pamantul in centrul lumii, va dainui peste un mileniu pana la proclamarea , de catre genialul polonez, Nicolai Copernic, a primei mari revolutii in astronomie, prin sistemul lui planetar cu soarele in centru si cu planetele invartitoare in jurul soarelui. Al treilea geometru al celui de-al treilea secol, siracuzanul Arhimede, depaseste cu mult cadrul veacului sau, punand si temelia fizicii. Opera lui este prin ea insasi un moment esential in istoria stiintei, la care urmeaza sa poposim.

Momente din istoria stiintei 4. EVRICA! Edit

Dupa Alexandru Macedon Edit

Gasesti cuvantul fizica si in scrierile lui Aristotel ca si in lucrarile altor filozofi ai antichitatii grecesti. Dar intemeietorul fizicii este Arhimede. Cu numele acestui titan al gandirii si actiunii incepe seria eroilor fizicii. Ar fi greu sa-ti inchipui ca tot ce i se atribuie lui Arhimede este opera unui singur om, daca acest om n-ar fi Arhimede si daca epoca in care a trait si-a faptuit n-ar fi fost anii helenismului, anii colosului din Rhodos, ai corabiilor gigantice, ai teatrului cu papusi automate, al morii de apa si al intemeierii uriaselor biblioteci din Alexandria si Pergam, din Antiohia si Siracuza.

In cele doua secole (IV si III i.e.n.) cunoscute sub numele de epoca 'helenista', cultura greceasca s-a raspandit in tot spatiul mediteranian si in Asia pana la hotarele Chinei. Este perioada crearii a zeci de noi orase si cetati, epoca unei puternice circulatii a marfurilor si a aurului si argintului transformati in marfa universala, in bani; este si timpul unor cercetari stiintifice cu aplicatii practice.

Regatul creat de Alexandru Macedon se intindea de la poalele muntilor Himalaia si de la hotarele de nord-est ale Indiei pana in Italia. Egiptul era si el o regiune a acestui imens regat. De-alungul drumului strabatut de Alexandru Macedon, aparura orase noi, Alexandriile, la rascrucea drumurilor de caravana sau ca porturi in calea corabiilor incarcate cu sclavi si marfuri. In aceste orase, infloreau comertul, mestesugurile, arta si literatura. Aurul si argintul din tezaurul regilor persani au fost puse in circulatie ca monede. (La Persopolis, ultimul mare oras persan, cuceritorii macedoneni au gasit un tezaur valorand 120.000 de talanti, pentru transportarea caruia au fost necesari 1000 de perechi de catari si 3000 de camile). A fost pus in circulatie aurul din minele muntelui Pangeu, cucerit de Filip al II-lea, tatal lui Alexandru, in primii ani ai expansiunii macedoniene. Negustorii fenicieni ai Cartaginei cumparau, in schimbul unor marfuri fara valoare deosebita, ca obiectele de sticla colorata, argintul extras din minele din peninsula iberica si-l exportau in cetatile Asiei Mici, in statele Greciei si in toata lumea antica. Schimburile de marfuri deveneau mai vii decat in orice epoca anterioara. Capitalul comercial si, odata cu el, negotul de sclavi deveneau elemente dominante ale activitatii economice. In orase, se ingramadeau pravaliile si atelierele mestesugaresti, iar templele adaposteau adesea case de schimb si ateliere. Obiecte de lux, tesaturi de lana, in si matase, giuvaericale, obiecte din sticla colorata, mirodenii si balsamuri, unelte si obiecte casnice din lemn, bronz, arama si fier, sare si curelarie, ulei, papirus, pergament si sclavi luau calea de apa a Nilului, drumurile caravanelor, ale corabiilor pe Mediterana si pe Marea Neagra si ajungeau la Alexandria, Rhodos si Pergam, pe coastele rasaritene ale Mediteranei; de-aici, prin Cartagina si Siracuza, pe coasta de apus a Mediteranei. Si tot prin Cartagina si Siracuza, treceau corabiile incarcate pe coasta de vest a Mediteranei, spre porturule coastei de est. Roma, Cartagina si Siracuza erau cele trei centre majore din regiunea de mijloc a Mediteranei, inainte ca Roma sa fi ingenunchiat Cartagina si Siracuza si sa fi inceput cucerirea Mediteranei.

Corabia gigantica Edit

Pentru a transporta pe mare masinile de asediu, berbecii cu care se strapungeau zidurile cetatilor si "broastele testoase" (adaposturi mobile, care-i aparau pe asediatori de sulitele, sagetile si pietrele celor asediati), pentru a cara catapultele si balistele (masini de aruncat sageti si pietre), conducatorii statelor heleniste se intreceau in constructia corabiilor mari. Ptolomeu al II-lea Filadelful, rege al Egiptului, porunci sa ise construiasca o corabie cu 40 de randuri de vele, lunga de 280 de picioare, lata de 38 si inalta de 48 de picioare, manata de 4000 de vaslasi. Hieron al II-lea al Siracuzei nu se lasa mai prejos. El aduna maestrii corabieri din toate tinuturile Mediteranei si dand arhitectului corintian Arhias comanda constructiei, porunceste sa se ridice o corabie gigantica si eleganta in acelas timp si sa fie inzestrata cu tot ce permitea tehnica timpului. Cu partea mecanica, se ocupa fireste Arhimede, ruda a regelui siracuzan si sfetnic regal pentru pentru probleme tehnice. El conduce constructia si montarea parapetilor, a scripetilor, a aparatelor de ridicat, a parghiilor si catapultelor. Corabia construita cu uriase eforturi avea 20 de randuri de vasle, mai multe etaje, 3 sali pentru calabalac, pasageri si echipaj militar. In afara salilor comune, corabia avea cabine separate pentru barbati si femei, o bucatarie, o sala de mese, portice acoperite, galerii, palestre de gimnastica, magazii, pivnita si moara. Tablouri impodobeau peretii cabinelor si salilor. Era un model de maiestrie tehnica si arta. Dar corabia, odata construita, nu putea fi lansata; nu putea fi miscata din cala de constructie. Ca deobicei, Hieron ii ceru lui Arhimede sa rezolve problema. Macanicianul siracuzan construi o masina speciala, actionata printr-un sistem de scripeti, actionata printr-un surub fara sfarsit, una din inventiile epocale ale lui Arhimede. Nu se stie daca surubul fara sfarsit a fost inventat chiar cu acest prilej si nici cum functiona sistemul de ridicare creat de Arhimede. Masina lui Arhimede infaptui minunea. Corabia gigant fu lansata. Se spune ca, primind calduroasele felicitari ale lui Hieron, Arhimede ar fi rostit atunci celebrele cuvinte de preamarire a posibilitatilor deschise de teoria parghiilor, pe care o elaborase: "dati-mi un punct de sprijin si va ridic globul pamantesc". Parghiile erau cunoscute si folosite cu multa vreme inainte de-a fi aparut Arhimede, asa cum se vede in sculpturi asiriene si egiptene create cu doua milenii inainte de Arhimede, dar nimeni pana la el n-a exprimat principiul parghiilor. Indragostit de geometrie, Arhimede exprima teoria parghiilor in maniera geometrica. Greutati egale asezate la distante egale de punctul de sprijin se echilibreaza; greutati egala asezate la distante neegale nu se echilibreaza. El afirma ca ceeace se pierde in distanta (lungimea unui brat al parghiei) se castiga in forta, exprimand astfel si legile centrului de greutate al corpurilor.

Coroana lui Hieron Edit

Tiranii siracuzieni, ca toti tiranii, chiar cand erau oameni luminati,erau peste masura de zgarciti. Hieron poruncise unor bijutieri sa-i faca o coroana din aurul curat din tezaurul lui, o coroana demna de capul lui regal. Cand i se aduse coroana -spun cronicele- i se paru regelui ca faurarii au cam amestecat aurul lui pur cu niscai argint. Ca intotdeauna, fu convocat Arhimede. Se povesteste ca Arhimede in baie fiind, cu problema coroanei in cap, ar fi fost strafulgerat de ideea principiului care-i poarta numele si ca, beat de bucuria descoperirii, a iesit gol din casa bailor si a alergat spre casa lui strigand: Evrika! (am gasit). Ceeace este in afara oricarei indoieli este ca Arhimede a descoprit principiul portantei, care sta la baza plutirii corabiilor si a baloanelor si ca prin asta a pus bazele hidrostaticii.

Este foarte probabil ca el a pornit de la observatia ca, in baie fiind, cufundat in apa deslocuieste un volum de apa egal cu volumul corpului sau. De aici si pana la ideea ca orice corp cufundat in apa este apasat de jos in sus cu o forta egala cu greutatea volumului de apa deslocuit este doar un pas... de om de geniu. Arhimede a facut acest pas si odata cu asta a rezolvat si problema coroanei lui Hieron si mii de probleme diferite de aceea a coroanei, ce s-au pus tehnicii si teoriei in veacurile urmatoare.

In apararea patriei Edit

Romanii atacau fara crutare infloritoarele cetati grecesti. Arhimede a pus geniul sau de mecanician in slujba unei defensive pe masura puterii atacatoare. Spun unele documente ca Arhimede ar fi izbutit sa incendieze corabiile romane care se apropiau de cetate, folosind oglinzi concave care focalizau asupra lemnului corabiilor razele fierbinti ale soarelui verii siciliene. Deoarece amintirea acestei actiuni se gaseste numai in lucrari scrise cateva secole dupa moartea lui Arhimede, s-ar putea sa fie vorba de-o exagerare, care exprima admiratia pentru siracuzan. Este insa destul de probabil ca incendiera unei corabii sa fi fost un act real, daca tinem seama de cunostintele de geometrie ale lui Arhimede si de lucrarile lui cu sfere, suprafete conice si sferice. Un cercetator al istoriei matematicii (W. N. Rouse Ball, "Istoria matematicii", Paris 1927, pag. 69) aminteste -in sprijinul realitatii incendierii corabiilor- de faptul istoric al utilizarii acestei inventii in anul 514 e.n, cu prilejul apararii Constantinopolului. Acelasi istoric al matematicii arata ca lucrul era foarte posibil, aducand ca argument experienta lui Buffon, care a izbutit in anul 1747 sa aprinda lemne la o distanta de cateva zeci de metri, cu ajutorul unei oglinzi formate din 168 de fete. Experienta s-a efectuat sub soarele mai putin fierbinte al Parisului. Sigur este ca Arhimede a folosit impotriva corabiilor romane catapultele inventate de el; acestea erau masini cu ajutorul carora se puteau arunca proiectile mai aproape sau mai departe, dupa voie, in functie de tinta; se puteau trimite proiectile prin gaurile crenelurilor de pe ziduri astfel incat aparatorii cetatii sa fie aparati de vederea atacatorilor. Si evident se puteau trimite si torte aprinse. Trei ani au fost tinuti in loc Romanii de masinile inventate si proiectate de Arhimede. Ei au fost siliti pana la urma sa transforme asediul cetatii in blocada.

Spirala minune Edit

Inventarea masinii de extras si manipulat apa a insemnat o revolutie tehnica in perioada in care a trait Arhimede. A fost folosita in Egipt la uscarea campurilor dupa retragerea apelor Nilului; pe mare, la scoaterea apei din calele corabiilor; in minele din Spania, exploatate intai de lacomii Cartaginezi si apoi de noii stapani, Romanii. Sa-l lasam pe concetatianul lui Arhimede, istoricul Diodor din Sicilia, sa povesteasca despre folosirea spiralei lui Arhimede in minele din Spania. "Minerii dau cateodata de fluvii subterane, a caror viitura ei o domolesc indreptand cursul apei spre niste gropi; iar setea nestinsa de aur ii face sa izbuteasca. Ceea ce este mai uimitor este ca ei seaca pe de-a-ntregul apele cu ajutorul unor spirale ce se numesc egiptene si pe care le-a inventat Arhimede din Siracuza, in timpul calatoriei sale in Egipt. Ei ridica apa din treapta in treapta pana la gura minei si secand galeriile, ei lucreaza apoi in voie. Aceasta masina este atat de ingenios construita incat cu ajutorul ei, poti scurge uriase cantitati de apa si ai putea chiar extrage cu usurinta un fluviu intreg din adancurile pamantului la suprafata. Masina de scos apa a lui Arhimede era un tub deschis la ambele capete si rasucit in forma de spirala ca un tirbuson. Daca una din extremitatile tubului este cufundata in apa si daca axul instrumentului este destul de inclinat fata de verticala, atunci, imprimand tubului o miscare de rotatie in jurul axului, apa se ridica si curge prin deschiderea de sus. Spirala lui Arhimede este o stralucita aplicatie a geometriei la o problema mecanica.

Numarul pi, cercuri, parabole, spirale si alte chestii de geometrie Edit

Lui Arhimede ii placea sa se considere, de profesiune, geometru. Si era intr-adevar geometru, creator in geometrie ca si in toate domeniile pe care le-a atins. El este primul ganditor, care aplica rigoarea rationamentului geometric la problemele experientei, realizand astfel sinteza practicii cu teoria. Majoritatea scrierilor lui Arhimede sunt carti de geometrie, dar unele demonstratii ale lui se bazeaza pe teoriile despre mecanica asa cum este cazul problemelor legate de ariile marginite de parabole. El trimite solutia lui, bazata pe mecanica geometrului Dositeu, din Alexandria. Arhimede inscrie cercul intr-un poligon de 96 de laturi si inscrie in cerc un alt poligon avand tot 96 de laturi. Pornind de-aici, el stabileste pentru raportul dintre lungimea cercului si diametrul cercului o valoare cuprinsa intre 3+1/7 si 3+1/71, interval in care se afla celebrul numar, pi. Stabilirea acestei valori numerice este insa un lucru neinsemnat fata de cele 24 propozitii referitoare la quadratura parabolei, cele 28 de propozitii cu privire la spirale, cele doua carti cuprinzand 60 de propozitii cu privire la sfera si cilindru, tratatul despre conoide si sferoide si cel despre poliedrele semiregulate. Oricare din aceste lucrari ar fi fost de-ajuns ca sa umple viata unui cercetator.

Pacaleala geometrilor Edit

Asa cum facea cu toate cercetarile lui de geometrie, Arhimede trimite tratatul sau despre sfera si cilindru lui Dositeu din Alexandria. Dar de data asta, el joaca o festa prietenilor sai. El prezinta dinadins gresit unele rezultate si astfel ii pune in mare incurcatura pe cei "care-si zic geometrii, pretinzand ca au descoperit totul fara sa aduca nici o dovada si uneori proclama o descoperire, desi descoperirea cu pricina este imposibila".

Calculul nisipului Edit

Calculul integral si diferential este o descoperire a secolului al XVIII-lea si se datoreste lui Isaac Newton si lui Gottfried Wilhelm Leibniz, dar nu incape indoiala ca samburele acestui calcul se gaseste la Arhimede, in "calculul nisipului". Spre deosebire de ce crede poporul, spunea Arhimede, se pot exprima prin numar toate firele de nisip de pe tarmul Siciliei; ba mai mult, se pot crea sisteme de numeratie, care sa ingaduie exprimarea unui numar atat de mare cat al firelor de nisip ce ar umple o sfera al carei centru ar fi pamantul si a carei raza ar fi distanta de la pamant la soare. Pentru a exprima numere oricat de mari, Arhimede foloseste puteri ale lui 10 si foloseste ca unitate 10 la puterea 8, adica 100.000.000. Trece apoi la puteri de ordin superior. Aceasta idee cuprinde in germene ideea de infiniti de diferite ordine. Si in problemele de geometrie, foloseste Arhimede rationamentul trecerii la limita. Astfel izbuteste el sa determine ariile segmentelor parabolice si aria elipsei. In tratatul sau despre spirale, Arhimede descrie curba care-i poarta numele, o defineste, indica si demonstreaza proprietatile ei si determina aria cuprinsa intre curba si doua raze vectoare ale ei, insumand geometric arii elementare, folosind adica modul de gandire al calculului infinitezimal. Carti despre metode geometrice, memorii despre figuri geometrice, ecuatii algebrice rezolvate geometric complecteaza seria de lucrari ale acestui fizician-geometru, geometru-fizician.

Nu atinge cercurile mele Edit

Arhimede a fost unul dintre oamenii cei mai intelesi, mai iubiti si mai admirati si de propria lui epoca si de cele care i-au urmat. Asta pentru ca a inteles atat de bine propria-i epoca si aspiratiile ei; pentru ca s-a dedat cu atata pasiune stiintei si tehnicii, pentru ca viata lui a fost inchinata tuturor celorlalti si pentru ca depasindu-si epoca, n-a dispretuit-o, ci a lucrat pentru progresul ei inchinandu-i intreaga forta a geniului sau. Cand Romanii, tintuiti in fata zidurilor Siracuzei, se pregateau pentru atacul final, Marcelus, comandantul trupelor romane, i-a prevenit sa nu se atinga de casa si persoana lui Arhimede. Marcelus stia ca trupele sale sunt tinute in loc de geniul lui Arhimede, dar il pretuia pe eroul care-si apara patria si pe tehnicianul ale carui cunostinte si pricepere puteau sa devina o arma formidabila in arsenalul puterii romane. Siracuza cazu insfarsit, sub puterea zdrobitoare a armatei romane. Intrati in cetate, soldatii invingatori patrund in curti, in case, in pivnite cautand prada ce se cuvine invingatorilor. Sandalele soldatilor romani calca dalele de piatra ale curtilor elegante. In una din ele, in fata unei arii acoperite cu nisip, un batran in toga face cu batul semne ciudate: niste cercuri, niste linii intortochiate. O fi vreun batran dat in mintea copiilor. Soldatul da sa plece mai departe, fara sa-i pese de mosneagul care nu gasea ceva mai bun de facut decat sa zgarie nisipul. Sandaua lui calca peste unul din semnele mosneagului. "Nu atinge cercurile mele!" rasuna pe neasteptate vocea autoritara a batranului. Indraznea sa-l infrunte pe el. soldat roman invingator, un batran neghiob? Si sulita soldatului lovi stupid inima geniului siracuzan. E posibil ca asasinarea lui Arhimede sa nu fi decurs ca in istorisirea de mai sus.; poate ca soldatii romani sa fi fost atrasi de instrumentele de cupru stralucitor ale lui Arhimede pe care le credeau din aur. Si poate ca Arhimede s-o fi opus la distrugerea lor. Dar oricum, soldatii romani l-au asasinat pe Arhimede in anul 212 i.e.n., iar Marcelus a putut duce la Roma doar instrumentele astronomice ale lui Arhimede care au fost pastrate acolo timp de cateva sute de ani. Romanii i-au facut un monument superb si au gravat pe el o sfera inscrisa intr-un cilindru. Mai tarziu cu 1700 de ani, pictorul, sculptorul, inginerul, arhitectul si fizicianul Leonardo da Vinci, Arhimede al renasterii, va insemna cu deosebita grija in celebrul sau carnet orice nume de prieten care i-ar fi putut procura un manuscris de-al lui Arhimede. Leonardo da Vinci se considera elev al lui Arhimede. Peste milenii, eroii fizicei se recunosc si se simt legati in curajoasa infruntare a necunoscutului.

Momente din istoria stiintei 5


RADACINILE LUCRURILOR Edit

5. 1 Conceptia despre natura a ganditorilor antichitatii

Priveste faramele toate ce joaca in raza de soare, Caci din valmasagul acesta putea-vei bine-ntelege Si toata miscarea cea vie a-ntregii materii Ce-n ea se petrece, ascunsa de-a noastra privire. Lucretius. De rerum natura X Primul fizician al lumii, Arhimede, poate fi socotit si primul cercetator al naturii, in sensul actual al cuvantului, adica omul care cerceteaza cate-un fenomen natural particular si nu toata natura in ansamblul ei, omul care paseste pe terenul sigur al experientei supunand orice ipoteza probei de foc a experientei. Cei ce l-au precedat pe Arhimede cuprindeau intr-o singura privire intreaga natura si incercau sa intuiasca esenta ei, cauza ultima a lucrurilor si fenomenelor. Ei faceau filozofie, pe care o considerau surasa cunoasterii, a stiintei. Matematicianul si geometrul nu dezlegau numai probleme si nu demonstrau doar teoreme, ci incercau sa interpreteze prin prizma rezultatelor lor particulare lumea intreaga , unicersul si viata. Asa faceau Pitagora si toti discipolii lui, care interpretau orice fenomen natural prin prisma numerelor. Intemeiata pe cunostinte foarte limitate, filozofia naturii exprimata de vechii ganditori era si ea saraca, amestecata cu superstitii si credinte stravechi. Observatiile astronomice pozitive se impleteau cu cititul in stele ; stiinta leacurilor era adesea sora buna cu vrajile. Cu toate acestea poti surprinde in scrierile vechilor ganditori oglindirea practicei de milenii a popoarelor ; iar primele avanturi pe cararile stiintei au fost si primele incercari de-a intelege natura nesfarsita. Chiar vaga si nedemonstrata, conceptia despre natura a avut din totdeauna un rol esential in cercetare si descoperire ; fara o ideie centrala despre natura, fenomenele si lucrurile apar disparate si activitatea cercetatorului nu are nici un punct de referinta. Ca o calatorie pe ocean fara steaua polara si fara compas. Nevoia de a da un raspuns la intrebarea : ce este lumea si cum se misca ea ? a fost resimtita de orice societate omeneasca. Legende ale tuturor popoarelor, inclusiv cele religioase, cuprind descrieri ale facerii lumii si ale fortelor care determina fenomenele naturale; oricat de fanteziste apar aceste descrieri si explicatii, odata insusite, greu mai pot fi schimbate. Anaxagoras, filozof grec, avea sa fie condamnat la inchisoare pentruca a undraznit sa afirme ca soarele este mai mare decat Peloponezul Inertia, incremenirea intr-o conceptie este tipica pentru cei care se tem de devenire si prefacere, Chiar de la primele ei inceputuri, filozofia naturii a fost arena de lupta intre vechi si nou, intre traditie si descoperire.

5. 2 Veci conceptii chineze si indiene.

Atribuita legendarului imparat, Fu-Si, Cartea Transformarilor (I-Tzin), scrisa cu aproape 3000 de ani in urma, refuza minunii un loc sub soare. In natura, spune filozoful chinez, nu exista minuni. Toate corpurile se nasc prin imbinarea a doua esente primare : « ian » si « in », contrare una alteia ca lumina si intunericul, ca dulcele si amarul, ca frigul si caldura. Din inpletirea esentelor ian si in, se formeaza cele cinci elemente esentiale ale lumii: apa, focul, metalul, pamantul si lemnul. Aceste elemente se pot transforma, unul in altul. Nu-i greu sa recunosti in cele cinci elemente cele mai obisnuite materiale pe care le prelucrau oamenii, alaturi de apa si foc fara de care prelucrarea lor nu-i cu putinta. Nenumaratele prefaceri din natura si din atelierele mestesugaresti ii conduceau pe ganditorii chinezi la idea « transformarii » si la idea « elementelor » de baza din care ar fi alcatuite toate corpurile din lumea minerala, vegetala si animala.

O conceptie asemanatoare despre elementele de baza din care ar fi alcatuita lumea se regaseste la vechii filozofi indieni. Apa, focul, aerul, pamantul si spatiul sunt elementele componente ale lumii in gandirea indienilor. Ca toate filozofiile, ca toate religiile, ca orice manifestare a spiritului uman, conceptiile filozofico-religioase indiene au evoluat de-alungul veacurilor. Impotriva brahmanismului –religia inghetata a stapanilor, religie care facea din fiecare fiu nascut in casta brahmana un preot si din fiecare regula de cult o dogma –se constituie in veacurile VI pana la III i.e.n, budismul. Conceptia budista cuprinde o serie de idei mai flexibile despre oameni, relatiile lor si despre natura. In unele scrieri budiste, mai noi, este imbratisata o teorie atomista, influentata poate de teoria atomista a filozofilor greci.. Totul este conceput ca fiind alcatuit din fragmente ce apar, dispar si reapar clipa de clipa. Lumea este asadar doar aparent continua. In fapt ea ar fi discontinua, fiecare lucru reproducandu-se mereu, ca intr-un film format din nenumarate imagini ce se succed cu repeziciune. Timpul insusi este conceput ca fiind alcatuit din particle de timp.

5. 3 Primele conceptii grecesti.

Gandirea lumii antice isi gaseste cea mai luminoasa expresie in operele filozofilor greci. Aici se infrunta cele mai diferite sisteme de idei. Cetatile grecesti aveau scoli unde, alaturi de geometrie si stiinta numerelor, se preda filozofia. Pe vestitul Thales, l-am auzit sustinand ca elementul primordial si izvorul tuturor lucrurilor din lume este apa. In acelas veac cu Thales, a trait si a gandit matematicianul Anaximandru, care in cartea sa "despre natura", sustinea ca la temelia universului sta un element originar, pe care-l numeste "Apeiron" adica esenta materiei vesnice, nepieritoare, nesfarsita si in continua miscare; ca din acest element originar, se despart perechi de principii opuse : solidul si lichidul, caldura si frigul, din care, prin diferite combinatii, se nasc toate substantele lumii : pamantul, apa, aerul si focul. Este izbitoare apropierea dintre conceptia lui Anaximandru si cea a Chinezilor din « Cartea transformarilor ». Elevul lui Anaximandru, Anaximene, si el contemporan cu Thales, pune ca element originar unic la temelia lumii, ca inceput al tuturor lucrurilor : aerul.

Din aer, prin racirea sau condensarea lui, se nasc toate corpurile lumii. Din el se ivesc si in el se intorc toate. Oamenii, animalele si plantele isi iau viata din aerul originar inspirand particole de aer. Indraznetii ganditori greci, marinari, antrepenori, negustori erau interesati sa afle, sa stie, sa cunoasca, sa inteleaga totul. Ei nu se lasau impiedicati de mituri, de credinte si superstitii. « Lumea –scrie Heraclit, contemporanal lui Pitagora –este sibgurul lucru dintre toate, care nu a fost creat de nici un zeu, de nici un om, ci a fost, este si va fi un vesnic foc viu, aprinzandu-se dupa anumite legi si stingandu-se dupa anumite legi ». Elementul primar, radacina lumii este focul in cugetarea lui Heraclit. Dar gandirea lui Heraclit nu se opreste la indicarea radacinii lucrurilor. El sustine vesnica si neincetata lor miscare si prefacere (panta rei=toate curg) si arata cauza acestor prefaceri ; ea se gaseste in « lupta contrariilor » ;lupta intre contrarii este izvorul a tot ce exista sustine Heraclit.

Ganditorii greci nu aveau la indemana rezultatele experientelor si observatiilor precise, care s-au putut face mult mai tarziu, cand uneltele in general si uneltele cercetarii stiintifice, in special, au ajuns la un nivel care ingaduia masurarea tot mai precisa. Ei nu aveau la indemana nici micrometre, nici microscoape, nici spectroscoape si lunete ; ei nu aveau la indemana datele, pe care s-a intemeiat descoperirea legilor naturii in secolul al XVI-lea si urmatoarele. Ei incercau sa-si explice natura pe baza observatiilor facute in calatoriile lor pe mare, in atelierele mestesugarilor, in mine, in procesul viu al productiei. Unii faceau chiar si experiente pentru a demonstra adevarul sustinerilor lor. Astfel, bunaoara, Anaxagoras si Empedocle au dovedit prin experienta natura materiala a aerului. Ei au facut experienta cu un clopot de sticla, aratand ca apa poate intra intr-un vas numai cand este indepartat aerul. Sicilianul Empedocle sustinea ca « radacinile » lumii sunt : pamantul, apa, aerul si focul, adica un solid, un lichid, un gaz si o substanta mai usoara decat gazul. Si iata cum se demonstra aceasta teorie : daca, de pilda, arzi un lemn verde, vezi focul care se infatiseaza ochiului prin propria-i lumina ; fumul dispare prefacandu-se in aer ; la capetele lemnului musteste apa, iar cenusa ramasa are toate insusirile pamantului. Empedocle sustinea ca prin unirea celor patru elemente, se poate explica toata nesfarsita felurime de substante cunoscute omului, asa cum prin mestesugita combinare a patru culori, poti obtine toate nuantele posibile. De aici pana la teoria atomica primitiva, nu mai era decat un pas.

5. 4 Conceptia atomista.

Cuvantul « atom », repetat in zilele noastre de sute de mii de ori in lucrarile fizicienilor si chimistilor, cuvantul care aprinde azi imaginatia scriitorilor, care aminteste omenirii datoria de-a lupta impotriva razboiului a toate distrugator, a fost folosit pentru prima oara acum doua milenii si jumatate. Atomii, asa cum ii imaginam azi si in nucleul carora a patruns stiinta veacului 20, nu se aseamana cu particulele concepute de filozofii din Abdera, dar ideea constitutiei atomice a materiei isi are originea in teoria elaborata de Leucip, intemeietorul scolii din Abdera si Democrit, nascut in Abderain in anul 460 i.e.n. Teoria atomica a lui Leucip si Democrit a fost dezvoltata mai tarziu de filozoful Epicur, in lupta impotriva conceptiilor lui Plato si Aristote si turnata in versuri nepieritoare de poetul roman Lucretiu, cu 200 de ani mai tarziu.

Atomistii greci incercau sa-si explice toate fenomenele si lucrurile cunoscute pe atunci in lumina teoriei lor. Cui i se datoreste evaporarea apei sub actiunea caldurii si condensarea vaporilor de apa in picaturi ? In ce se transforma apa evaporata cand dispare si cum se preface ea in apa lichida din nou vizibila ? Cum se explica cresterea cristalelor, a plantelor, a animalelor ? Ce se adauga in fiecare clipa firului de iarba, oulor din maruntaiele pasarilor, puiului de om, care cresc, devin mai mari, mai mult decat au fost? Sa fie oare totul intruchiparea unor numere misterioase, asa cumsustineau pitagoricienii ? Atomistii greci nu se puteau multumi cu idea ca lucrurile din lume nu pot fi explicate de gandirea omeneasca.

Ei refuzau sa creada ca « omul este masura tuturor lucrurilor », asa cum sustinea sofistul Protagoras, contemporan al lui Socrate, si ca, de fapt, exista atatea lumi cati oameni sunt ; ca « unuia mierea i se pare dulce, dar altuia poate sa i se para amara, deci cati oameni, atatea lumi ». Atomistii greci sustineau ca tot ce se petrece in lume are o cauza a sa, ca lucrurile nu se petrec la intamplare, ci ca urmare a necesitatii ; iar pentru a da raspuns, ei sustinea ca materia este alcatuita din nenumarate particele mici, invizibile, dar materiale, nenumarate si de-apururi si in veci existente, tari si indivizibile. Celor care obiectau sustinand ca nu poate exista un lcru care sa nu se poata imparti in altele mai mici, ei le raspundeau ca, in afara de atomiexista in lume vidul, adica spatiul gol intre atomi.

Orice lucru poate fi impartit pana se ajunge la atomi, care nu se mai pot imparti, deoarece in interiorul lor, nu mai exista vid. Atomii sunt indestructibili si din unirea lor se alcatuiesc toate corpurile din lume. Daca un lichid se evapora, inseamna ca din el se desprind atomi, care se misca in aer ; daca se condenseaza, inseamna ca atomii se reunesc ; daca floarea miroasa este pentruca se ridica din ea atomi de mireasma; daca un cristal, un ou, o planta sau un animal creste, este pentrucai se adauga mereu alti atomi.

Prin existenta atomilor, ei explicau si toate celelalte insusiri ale lucrurilor. Piatra sau fierul sunt tari, pentruca in in interiorul lor, atomii pot doar sa oscileze sau sa se agite pe loc, pe cand in aer sau in foc pot sari la mari distante. Nici dulcele sau amarul, verdele sau albastrul nu sunt proprietati inexplicabile si nu depind de ochi sau de limba. Aceste insusiri se datoreaza modului in care se leaga atomii intre ei, diferiti ca forma si marime. Miscandu-se in toate directiile in spatiul nesfarsit, atomii se lovesc unii de altii producand miscari diferite si vartejuri, datorita carora ei sunt adusi unul lamga altul si astfel alaturati, ei se unesc in cele mai diferite feluri. Dand nastere la lumi fara numar, care cresc, se descompun si pana la urma pier, ramanand sa dainuie numai cele potrivite cu mediul inconjurator.

Atomostii nu acceptau realitati in afara naturii, dicolo de natura. Fata de instrumentele de-atunci, fata de mijloacele de cercetare pe care le aveau pe atunci la indemana oamenii de stiinta, teoria atomica a vechilor greci era o culme a gandirii. Ea tinea seama de tot ce puteau sa faca si sa observe oamenii pe vremea aceea. Saracia ei se va dovedi mult mai tarziu, cand oamenii manuind unelte mult mai puternice decat moara de mana, roata de apa si parghia, isi vor pune probleme noi potrivite cu puterea epocii lor : puterea aburului, a electricitatii mai tarziu si insfarsit a energiei captate din nucleiele atomilor.

5. 5 Impotriva teoriei atomiste.

Teoria atomica nu a fost acceptata de toti ganditorii epocii in care s-a nascut. Sofistii negau posibilitatea cunoasterii lumii, iar Socrate(469-399 i.e.n) sustinea existenta unui adevar absolut la care omul nu poate ajunge. Elevul lui Socrate si. creator al teoriei idealiste despre realitate sustinea inexistenta in realitate a obiectelor, a lumii percepute cu simturile. Reale –dupa Platon – sunt doar ideile, esentele descoperite de ratiune. Restul este umbra efemera si inselatoare.

Conceptii ca acelea ale lui Socrate si Platon, profesate timp de sute de ani in « academia ateniana » si in multe alte scoli ale cetatilor grecesti contribuiau la dezvoltarea metodelor de gandire si la imbogatirea imaginatiei, dar nu la observarea fenomenelor naturale, nu la cercetarea stiintifica.

Nici Aristotel (384-322i.e.n), elev al lui Platon si intemeietor al scolii « peripatetice », creator al logicei si unul dintre cele mai luminate spirite ale antichitatii, profesor al lui Alexandru Macedon,, nu accepta teoria atomista, desi recunoaste valoarea observarii obiectelor si fenomenelor naturale si o aplica in cercetarile lui. Daca toate corpurile ar fi alcatuite din atomi, ar insemna –sustinea Aristotel –ca o mare masa de aer sau de foc sa fie mai grea decat un bulgare de pamant sau o galeata de apa si astfel bulgarele de pamant sau apa din caldare n-ar putea strabate prin aer sau foc ; or ele pot strabate prin aer sau foc, oricat de mic ar fi bulgarele, oricat de putina ar fi apa. Este usor de observat eroarea din rationamentul lui Aristotel si din conceptia lui despre corpuri si insusirile lor. El credea ca orice corp este greu sau usor prin « natura » lui si ca orice corp se misca spre un tel inscris in natura lui. El nu stia ce este greutatea specifica asa cum, pana la Arhimede din Siracuza, nici un filozof n-a stiut-o. Gresala lui Aristotel consta in asertiunea ca greutatea si usurinta sunt niste insusiri de baza ale corpurilor. Respingand teoria atomica, Aristotel a sustinut teoria insusirilor fundamentale in cadrul conceptiei sale generale despre lume, care spre deosebire de filozofia lui Plato, accepta existenta reala a corpurilor individuale. Radacinile materiei, sustinea Aristotel, sunt cele patru insusiri primare si fundamentale ale materiei originare, doua cate doua opuse una alteia : caldura si frigul, umedul si uscatul. Aceste insusiri, combinate doua cate doua, formeaza patru elemente : pamantul, apa, aerul si focul, care unindu-se la randul lor in diferite proportii, dau nastere la toata felurimea de substante existente. Apa este umeda si rece ; focul este cald si uscat ; pamantul este rece si uscat ; aerul este umed si cald. Aristotel adauga celor patru « elemente pamantesti » un al cincilea element « ceresc »--eterul sau cea de-a cincea esenta, care se confunda cu materia originara..

Intemeindu-se pe teoria lui Aristotel, elevii sai incercau sa explice toate faptele cunoscute pe vremea lor.Asthel, in cartea IV-a a operei lui Aristotel, scrisa probabil de Strabon, se spune ca in pamant sunt prinse doua « emanatii », una umeda care da nastere la metale care se topesc si alta de felul pamantului uscat, care nu poate fi topita. Erau incredintati filozofii acelor vremi ca exista si materiale care nu se pot topi. Le lipseau desigur cuptoarele in care, la caldura arcului electric, materialele pe care ei le credeau de netopit, s-ar preface in vapori. Pe teoria lui Aristotel, se vor bizui ratacirile de veacuri ale alchimistilor in cautarea pietrei filozofale si a elixirului vietii. ; osificata in dogma si impletita cu misticismul religios, teoria lui Aristotel avea sa devina baza ideologica a scolasticii medievale.

X Ideile despre natura ale vechilor ganditori au fost cand uitate, cand reluate, cand mistificate. Mult peste un mileniu, pana la epoca innoitoare a renasterii, nu s-au spus lucruri esentiale, pe care ganditorii greci sa nu le fi spus. Aceste idei au fecundat abea in epoca moderna.


Momente din istoria stiintei 6 Ultimele palpairi.

6.1 Momente finale Trecusera abea 8-9 ani de la moartea lui Mahomed, cand prin anul 641, varul lui Mahomed, califul Omar, ajungea triumfator in Egipt, in fruntea caravanelor arabe armate si cucerea Alexandria, dupa ce, in numele lui Alah si al profetului sau, cucerise Siria si Palestina invingand armata bizantina, si apoi Mesopotamia si cetatile neaparate ale Persiei si Armenia. Asociatia de sefi de triburi arabe, sub conducerea lui Omar, invingea armatele « infidelilor » numai pentruca avea in fata inamici dezbinati si invrajbiti si pentruca supusii Bizantului sau ai Persiei erau fericiti sa poata scutura jugul stapanilor. Cucerirea Alexandriei de catre Arabi insemna ultimul moment al unei epoci luminoase in istoria gandirii omenesti. O revolta izbucnita in Egipt, la 2-3 ani dupa cucerirea Alexandriei, fu inabusita in sange ; constructiile maretului « Muzeon » din Alexandria fura daramate, iar colectiile de manuscrise, care mai supravietuisera incendiilor organizate in veacurile anterioare, din ordinul episcopilor crestini, fura folosite, timp de jumatate de an, drept combustibil in bai publice. Se spune ca grecii ar fi izbutit sa-l induplece pe comandantul arab care daduse ordinul de incendiere, sa opreasca parjolul si sa transmita marelui calif rugamintea populatiei. Omar ar fi raspuns astfel cererii : « daca operele de care vorbiti sunt conforme invataturii lui Alah, ele sunt inutile, iar daca sunt contarii invataturii lui Alah, ele sunt periculoase oricum si trebuiesc distruse». « Opera » pe care o desavarseau slujitorii lui Alah condusi de Omar era de mult inceputa. In anul 390, din ordinul episcopului Teofil, o aripa a urisei biblioteci alexandrine se prefacea in cenusa, cazand jertfa aliantei bisericii crestine cu puterea pamanteasca a cezarilor, alianta pecetluita in anul 313, in timpul imparatului Constantin. Biserica oficiala proslavea ignoranta ca pe-o virtute. Nadejdea in viata de apoi, spunea sfantul Ambrosie, n-are nevoie de discutii despre natura si locul pamantului in lume. In anul 415, matematiciana Hypatia, ultima celebritate matematica a Alexandriei, fica a astronomului Theon a fost ucusa cu salbateca cruzime din indemnul patriarhului Ciril. Pentruca era filozof, atenianul Proclus (412-485) a fost si el adeseori amenintat cu moartea de catre crestini. Cu ajutorul noului ei aliat, puterea imperiala, bserica crestina desfiinta scolile « pagane » Din ordinul imparatului Justinian al Bizantului, fu inchisa in anul 529 si scoala neoplatonista de la Atena ; ea concura cu scokile religioase oficiale. Secolul al 4-lea, al 5-lea si al 6-lea. Au insemnat inceputul sfarsitului primei mari epoci din istoria stiintei. Culmea acestei epoci fusese atinsa in secolul lui Arhimede. Secolele al 4-lea, al 5-lea si al 6-lea ale erei noastre au insemnat inceputul sfarsitului primei mari epoci din istoria stiintei. Faramitarea feudala nu era teren fertil pentru stiinta si filozofie. Studuil naturii decade si se stinge. 6.2 Scurta privire istorica. Perioada infloririi puterii si a stiintei antice corespunde in mare cu secolele culminante ale economiei sclavagiste. Cultura helenista absorbise si asimilase cunostintele despre natura si ideile filozofice elaborate de-alungul mileniilor in societatile sclavagiste ale orientului antic : Sumeria, Egiptul, Babilonia, Persia, India si China. Nasterea imperiului sclavagist roman, in deceniile care au precedat era noastra si intreaga sa evolutie timp de cateva secole, insemna in fapt perioada finala a oranduirii sclavagiste in bazinul mediteranian. Istoria imperiului roman este o istorie a decaderii oranduirii sclavagiste si a nasterii oranduirii feudale. Creand o patura de privilegiati si o aristocratie armata, imperiul roman a trait din jaful si oprimarea popoarelor. Cuceririle erau legea si conditia existentii sale. Seful breton de rascoala, Galgacus, care rezista in fruntea alor sai la marsul legiunilor romane in insulele britanice, in timpul imparatului Claudius, definea esenta imperiului prin cuvintele cu care-si imbarbata luptatorii : « Piratii lumii au sleit pamantul si acum cutreiera marile. Daca victimile sunt bogate, le jefuiesc, daca sunt sarace le aservesc. Ei dau falsul nume de imperiu crimei si jafului si cand devasteaza o tara, spun ca fac pace » (Andre Ribard : « Minunata istorie a omenirii ») Jefuite au fost minele de aur si argint si cositor ale insulelor britanice. Romanii au depopulat tinuturi intregi ducandu-i pe invinsi in sclavie, dar n-au putut evita prabusirea economica in regiunile in care s-au instapanit. Sclavii deveneau tot mai rari, munca lor tot mai putin productiva. Valoarea monedei scadea neincetat. Italia devenea o tara cu pamanturi parasite, necultivate, iar sutele de mii de cetateni pauperizati asteptau ratiile de grau de la statul roman devenit strangator de biruri de la popoarele subjugate. Proprietarii de pamanturi incep sa prefere a da pamantul in arenda, cu impartirea recoltei, colonilor ; brate de munca se importa din regiunile europene inca nesupuse, Sclavagismul se dizolva in sanul cetatii romane, iar statul roman devenea incapabil sa sustina economiceste pe sustinatorii sai. Conditie a existentei sale, razboaiele au fost si cauza prabusirii si desfiintarii statului roman. In jurul imperiului si peste ruinele sale, se vor naste statulete si state ; se va naste Europa. Perioada de instabilitate, de razboaie, de prabusire economica nu era potrivita pentru inflorirea stiintei. Cel mult pentru aplicatiile tehnice ale aritmeticei si geometriei, ale mecanicii si astronomiei. Romanii reproduc si folosesc stiinta helenista. Infloreste insa dreptul. Imparatii incercau sa perpetueze prin lege, sa sustina cu esafodajul dreptuluio oranduire condamnata la pieire de contradictiile ei interne si de loviturile din afara. Este incurajata poezia si muzica pentru infrumusetarea petrecerilor patricienilor si a dizolvarii amaraciunilor. Cand, dupapersecutiile la care au fost supusi crestinii, imparatul Constantin a inteles ca,de fapt, crestinismul reprezinta unica posibilitate de unificare, ca doctrina crestina, asa cum evoluase in cateva secole, dadea « Cezarului ce este a Cezarului », ca religia putea deveni cel mai puternic aliat al puterii, incepu definitiva lichidare a centrelor stiintifice, in care mai palpaia helenismul. Centrul gandirii stiintifice avea sa se mute spre rasarit, in orasele Asiei, centre economice si politice ale regiunilor, unde se intalneau si concurau : persii, partii, indienii, chinezii, hunii, slavii. Momente 7, Partea 2-a 6.3 Evolutia geometriei. Din secolul lui Arhimede pana la ultima suflare a "Muzeonului' Alexandriei, in cei 800 de ani scursi, au mai fost create unele valori in domeniul geometriei, s-a mai dezvoltat astronomia, s-a nascut trigonometria si algebra, s-a constituit practica medicala. Si au fost stranse cu migala, in adevarate enciclopedii cunostintele cunostintele dobandite in toate aceste domenii ale stiintei antice. Ultimii geometri. Geometria euclidiana, deductiva, daduse prin Thales, Pitagora, Euclid, apolonius si Arhimede, mai tot ce putea da. Abea cu 1800 de ani mai tarziu, geniul francezului Decartes va da o noua directie cercetarii geometrice prin crearea geometriei analitic ; si in secolul al 19-lea, a fost creata o geometrie mai larga in aplicatiile ei decat cea euclidiana, geometria neeuclidiana, cuprinzand-o pe predecesoarea ei ca pe o submultime de toreme valabile in anumite conditii. Au fost geometri si dupa secolul al treilea al erei noastre. Ei erau profesori in scolile alexandrine si ateniene ; ei predau invatatura clasica, geometria euclidiana miilor de studenti, care veneau din toate tinuturile lumii sa se instruiasca. Profesorii si elevii lor creau metode noi de rezolvare a problemelor puse de marii lor inaintasi. In secolul II. i.e.n, geometrul Hypsicle adauga o a 14-ea carte la cele 13 carti ale lui Euclid ; el se ocupa in acest volum de studiul corpurilor geometrice in spatiu. Geometrul Nicomede descrie curba in forma de cochilie, concoida, cu ajutorul careia se poate imparti un unghi in trei parti egale sau gasi latura unui cub dublu ca volum fata de alt volum cu latura data. Diocles construieste curba inspirata de forma frunzei de iedera (cisoida) cu ajutorul careia se poate rezolva aceeasi problema a gasirii laturei unui cub dublu ca volum, (duplicarea cubului), problema care-i pasiona pe antici si in jurul careia, s-au creat legende cu zei, temple cubice si nenorociri abatute peste cei care nu erau in stare sa rezolve problema. Lasandu-i la o parte pe cei care au aplicat geometria la astronomie si mecanica si pe creatorii algebrei, nu mai intalnim in secolele urmatoare nume de matematicieni straluciti pana la Papus, profesor in Alexandria, la sfarsitul secolului al 3-lea i.e.n, care a dat solutii originale unor probleme de geometrie, dintre care aceea a inscrierii intr-un cerc a unui triunghi ale carui laturi trec prin trei puncte situate pe o linie dreapta, a starnit interes si printre matematicienii veacurilor mai noi. In sfarsit, ca ultimul dintre geometrii alexandrini exceptionali, poate fi citata comentatoarea lui Apoloniu, Hypatia, despre a carei tragica soarta, am pomenit. Scoala ateniana a atras si dupa moartea Hypatiei, multi studenti din Alexandria ; geometrii acestei scoli n-au mai creat valori noi, ci au comentat si reprodus lucrarile alexandrine. Cat priveste Roma, scolile ei n-au adus vreun aport tangibil la domeniul matematicii teoretice. Tratatele scrise de romani erau geometrie aplicata, erau mecanica aplicata, inginerie. Astfel, de pilda, in colectia de matematica a lui Sextus, Julius Africanus (sfarsitul secolului al doilea al erei noastre), se pot gasi reguli de masurare a latimii unui rau care nu se poate trece, malul opus fiind ocupat de inamici. Totul la romani era subordonat constructiilor si razboiului. 6.4 Aplicatiile matematicii la astronomie si geografie. Nasterea trigonometriei Dezvoltarea matematicii trebuia sa duca –si a dus intr-adevar- la o continua inoire a astronomiei. In curbele geometrice, gasea astronomia pregatite schemele cararilor strabatute de astrii. Fiecare imbunatatire a instrumentelor de masurat si a uneltelor geometrice si de calcul insemna o inbunatatire a masurarii timpului si a distantelor pe pamant si intre astrii, insemna perfectionarea calendarului. Din aceste perfectionari, s-au nascut indraznete ipoteze, stiintific intemeiate, despre posibilitatea inconjurarii pamantului. Scoala alexandrina, depozitara a marilor creatii in domeniul geometriei, a dat si pe creatorii astronomiei si geografiei. Eratostene (275—194 i.e.n) mai era contemporan si bun prieten. Cu Arhimede. A fost unul din sirul stralucitilor conducatori ai bibliotecii din Alexandria, cunoscator in domeniul literilor, artelor, stiintelor si in acelasi timp un pasionat al atletismului.. La 80 de ani, se imbolnaveste de oftalmie, boala endemica pe malurile Nilului ; si orbeste. Neconcepand viata fara lumina literilor, fara citit, Eratostene se sinucide prin infometare. Eratostene a inventat un instrument pentru efectuarea operatiei de duplicare a cubului, a creat noi instrumente de masurat pentru cercetare astronomica si a pus bazele geodeziei si geografiei fizice. A elaborat un calendar nou si a realizat metoda de determinare a oblicitatii elipticelor. A masurat arcul de un grad de pe suprafata pamantului gasind in stadii (unitate de lungime de pe atunci,), o valoare care calculata in kilometri da 127,133km, (cu cca 14 km mai mult decat valoarea reala). Pe baza cunoasterii valorii gradului, Eratostene calculeaza circonferinta pamantului. Pornund de la observatia asemanarii mareelor din oceanul Indian si Atlantic, el trage concluzia ca cele doua oceane sunt legate intre ele. Si mai departe, el deduce idea posibilitatii de-a ajunge cu corabia, din Spania in India, pe la sudul Africii. Si poate tot el a emis ipoteza existentii unor pamanturi care ar impartii Atlanticul in doua de la nord la sud, ipoteza respinsa mai tarziu, dar dovedita pana la urma ca reala prin descoperirea Americii. Importanta concluziilor lui Eratostene pentru intreaga evolutie a astronomiei, geodeziei si a geografiei nu poate fi supraestimata. Aplicand geometria si stiinta numerelor, Eratostene crea noi discipline stiintifice. In secolul II i.e.n, a trait astronomul Hyparh, a carui opera a fost transmisa posteritatii prin "Almagestul" lui Ptolomeu. El a studiat si a profesat astronomia la Rhodos. Printre marii inaintasi ai lui Hyparh, Aristarh emisese ipoteza ca pamantul se invarteste in jurul soarelui, iar aparenta contrarie, miscarea aparenta a astrilor, se datoreste distantelor enorme pana la soare si pana la ceilalti astrii. Istoricul roman ,Plutarh, spune in lucrarea lui, « Viata oamenilor ilustrii ai Greciei si Romei », ca si babilonianul Seleucus impartasea si sustinea cu putere ideea lui Aristarh. Dar asta era prea putin. Credinta ca pamantul este in centrul lumii era prea inradacinata. Hiparh o impartasea si el si pentru a explica miscarea astrelor, el sustinea ca soarele, luna si planetele se misca fiecare pe o orbita numita epiciclu, orbita care se misca la randul ei, in acelas timp ca un tot pe o orbita circulara mai mare numita ciclu. Inventator al unor instrumente astronomice precise, Hyparh masoara si calculeaza diametrele pamantului si a lunei, evalueaza precesiunea echinoxurilor si elaboreaza tabele de date, dupa care puteau fi prevazute pozitiile soarelui, lunii si planetelor in viitor si datele eclipselor cu o precizie mult superioara tabelelor babiloniene si egiptene. Lui Hyparh i se datoreste si un catalog de 1800 de stele fixe, la elaborarea caruia a pornit atunci cand aparuse brusc o noua stea stralucitoare. Si tot Hyparh a pus bazele trigonometriei catre care a fost condus in mod firesc, el aplicand geometria la calculul unghiurilor si distantelor astronomice. Faptul ca opera lui Hyparh a fost atat de minutioasa este unul din factorii hotaratori care l-au determinat pe geograful si astronomul Ptolomeu din Alexandria sa reia si sa recalculeze toate datele din opera lui Hyparh. Ptolomeu a izbutit sa ridice aceste data si conceptia astronomica aferenta la rangul de dogma astronomica, care a dainuit peste un mileniu pana la revolutia pe care avea sa o proclame, in astronomie si stiinta, polonezul Nicolaie Copernic. Opera lui Claudiu Ptolomeu, cunoscuta sub numele ei arab, Almagest,cuprinde in cele 13 carti ale ei trigonometria plana si sferica, tabela sinusilor naturali (numita pe-atunci tabela coardelor), teoria miscarii soarelui in jurul pamantului, teoria eclipselor, catalogul stelelor fixe, intreaga astronomie si trigonometrie cunoscute pana in vremea sa. Si Ptolomeu a fost geometru. El a si scris un tratat de « geometrie pura », in care incerca sa demonstreze una din axiomele lui Euclid.. Cu tote ca opera lui Ptolomeu cuprinde o eroare fundamentala, ipoteza geocentrica, cu tote ca sistemul epiciclurilor era greoi si a atras adeseori sagetiile ironiilor , Almagestul reprezinta un moment culminant a l geometriei aplicate la studiul corpurilor ceresti si al stiintei antice. Geometrul mecanician. Opera luio Heron din Alexandria, pe care unii il socotesc egiptea de origine si care a rraitla sfarsitul celui de-al 2-lea secol al erei nostre este o surprinzatoare si ingenioasa aplicatie a geometriei si a mecanicii teoretice la tehnica. In afara de lucrarile sale strict geometrice, Heron este autorul cartilor : « Praevmateica » si « Automata ». in care se descriu in jur de-o suta de masini experimentale si jucarii mecanice ; printre ele un termoscop bazat pe dilatarea apei, o balanta cu ac indicator, o masina cu aburi apropiata ca principiu de cea inventata in secolul XVIII, o pompa aspiratoare-respingatoare pentru stins incendii, prese hidraulice, un automat care oferea un pahar de lichid pentru o moneda de 5 drahme. Masinile « automate » si « pneumatice » nu si-au gasit insa aplicarea in productie in timpul lui Heron ; ceeace dovedeste ca nu este suficienta nici cunoasterea principiului nici realizarea prototipului atata vreme cat nu sunt coapte conditiile materiale si sociale pentru insusirea de catre societate a inventiilor. .Intr-o epoca in care sursa cea mai importanta de energie era forta musculara a sclavilor, iar nivelul general corespundea relatiilor de munca sclavagiste, « automatele » si « pneumaticele » nu puteau fi decat curiozitati stiintifice sau artistice. Minunile mecanice ale lui Heron si-au gasit aplicatii doar in teatrul de papusi. Heron a descoperit un principiu esential in optica, stralucita aplicatie a geometriei.El a aratata ca drumul razei reflectate este cel mai scurt drum posibil ; acest principiu a fost extins in secolul XVII de Fermat in principiul timpului minim ; apoi de Maupertius, Euler si Lagrange (secolul XVIII) in principiul actiunii minime. 6.5 Nasterea algebrei. Asa cum firesc s-a nascut din geometrie, trigonometria, stiinta numerelor si geometria au dus si la crearea matematicii prescurtate, stenografia matematica, botezata de arabi,algebra. Ecuatii algebrice, rezolvate insa geometric, se gasesc in multe din lucrarile lui Diofante (secolul IV i.e.n), adevaratul creator al algebrei. In tratatul lui Euclid, se gasesc rezolvate geometrice ecuatii de gradul 2. Evreul Nicomac a scris la inceputul secolului I al erei nostre un tratat de aritmetica folosit timp de un mileniu. Autorul trareaza proprietati generale ale numerelor, conditie de trecere la algebra.Timaridas (secolul II al erei noastre exprima in cuvinte o prima teorema de algebra. In antologia lui Metrodor (secolul IV), se gasesc o serie de probleme de aliaje, de varste, de debite, care reclama folosirea algebrei elementare. Dar algebra se naste cu adevarat numai dupa crearea simbolismului algebric. Diofante scrie aritmetica sa folosind pentru necunoscute, coeficienti si puteri, simboluri literale, intotdeauna aceleasi. Aceste simboluri erau simple prescurtari de cuvinte. In cartea lui Diofante, sunt tratate ecuatii de gradul 1-iu, de gradul 2 si o ecuatie de gradul 3. El respinge ca imposibile solutiile negative sau imaginare, al caror sens va fi descoperit mult mai tarziu in istoria stiintei. Dupa Diofante, algebra n-a mai cunoscut multa vreme vreo inoire, X Inainte de-a se asterne tacerea stiintifica a veacurilor evului mediu , romanii au scris cateva opere a caror importanta consta in aceea ca ele reprezinta adevarate enciclopedii ale stiintei antice.Dar tocmai deaceea ele tin mai degraba de epocile care urmeaza.

MOMENTE DIN ISTORIA STIINTEI 7 Enciclopedii antice

7.1 Epoca tacerii. Aproape 10 veacuri a durat , in Europa, epoca tacerii in stiinta. Cand in timpul renasterii, setea de intelegere va impinge pe cercetatorii naturii spre examinarea mostenirii stiintifice antice, ei vor gasi foarte rar vreun manuscris original. Aristotel, Leucip, Democrit si ceilalti mari ganditori au fost insa pastrati intr-o serie de lucrari, unele cu caracter enciclopedic, scrise mai cu seama de romani. Aceste enciclopedii ale antichitatii au pastrat gandirea indrazneata a lui Thales si Pitagora, a lui Leucip si Epicur, a lui Democrit si Aristarh si in aceste Enciclopedii sau in fragmente pastrate in reproduceri si traduceri, au gasit titanii Renasterii punctele de pornire ale creatiilor lor, primele raspunsuri la framantarile lor, exemple ale cugetarii libere de constrangerea vreunei dogme. 7.2 Izvoare ale istoriei medicinii. Chiar in anul mortii lui Cezar August (14 e.n), se infiinteaza la Roma o scoala de medicina greaca. Aici a profesat, intre altii, unul dintre cei mai straluciti profesori din primul secol, Aulus Cornelius Celsus, care in timpul lui Tiberiu, imparat fara voie, si protector al artei si literaturii,a scris un tratat de medicina si chirurgie. Medicina si chirurgia nu sunt stiinte. Ele sunt arta si tehnica, intemeiate ca toate artele si tehnicile pe cunostiinte si talent. Ca orice practica umana, nobila profesiune de medic devine cu atat mai eficienta cu cat stiinta pe care se bazeaza este mai bogata in date, relatii si intelegerea fenomenelor pe care le acopera. Pe de alta parte, practica medicala impinge mai departe stiinta, punandu-i noi intrebari, creand teme, punand la dispozitia cercetatorilor naturii o bogata experienta. Medicina si chirurgia impulsioneaza dezvoltarea anatomiei, a fiziologiei si a biologiei, a chimiei si fizicii, discipline pe care se intemeiaza arta si tehnica mentinerii sanatatii adica a reconstituirii echilibrului tulburat dintre individ, biologie si mediu. Pe vremea lui Celsus, medicul era si practician al medicinei si cercetator al disciplinelor stiintifice, pe care isi baza activitatea. Deaceea vastul tratat al lui Celsus, pierdut in secolele evului mediu, dar regasit in anii de inceput ai renasterii, ocupa un loc important in istoria stiintei. El a influentat desvoltarea medicinii si biologiei in timpul renasterii. Tratatul lui Celsus este si cel mai important izvor al istoriei medicinii in scolile Alexandriei si Romei.


MOMENTE DIN ISTORIA STIINTEI 7 Enciclopedii antice (continuare)

7.3 - Scoala de medicina din Alexandria ajunsese la culmile ei in anii 300 i.e.n prin opera lui Herofilos din Calcedonia si Erasistratos din Cheos. Herofilos este primul anatomist si cel mai stralucit practician al medicinei dupa celebrul Hipocrate, care cu 120 de ani inaintea medicilor alexanndrini trata boala ca un proces desfasurat dupa legile naturii. Herofilos descrie creierul uman, nervii ochilor, ficatul, arterele si vinele. El exprima, pentru prima oara in lume, idea ca nervii sunt organe ale sensibilitatii si vointei. Il contrazice pe Aristotel, sustinand ca sediul inteligentei omenesti este creierul si nu inima. Erasistratos trateaza fiziolodia ca pe un domeniu particular al stiintei. El face experiente pe pasari, cantarindu-le inainte si dupa excretie, stabileste deosebiri intre creierul uman si animal, descrie sistemul digestiv si se apropie de intelegerea circuitului sangelui in organizme. Aulus Cornelius Celsus foloseste in opera sa toate observatiile si concluziile predecesorilor sai, sistematizeaza cunostintele acumulate pana la el si adauga propria sa experienta, elaborand o adevarata enciclopedie a medicinei si chirurgiei antice. In tratatul sau poti intalni descrierea unor operatii si proceduri care se utilizeaza si astazi in practica medicala. Este surprinzatoare descrierea unor operatii ca transplantare a pielii, trepanatia (taierea unei parti din craniu), alimentarea artificiala. Celsus se ocupa de amputari, de metode de tratare a ranilor, de anatomia si bokile de ureche, de dentistica. El descrie boli de piele si incearca sa stabileasca adevaratele cauze (patogeneza)ale acestori boli; prezinta boli de ochi nedescrise pana la el si stabileste metodica operatorie pentru unele din aceste boli; descrie guta si stabileste drept cauza a ei, viata opulenta.

7.4 Lui Caius Plinius (23-79 i.e.n), supraniumit "cel batran", I se datoresc cele 37 de carti care alcatuiesc Naturalis Historia (Istoria naturala). Pornind de la o privire generala asupra universului, alcatuit din cer cu astrii lui, pe care Plinius le considera o manifestare a divinitatii, el trece la descrierea pamantului cu tot ce-i pe pamant. El incepe prin a trata subiecte generale de fizica si astronomie, apoi de geografie si etnografie, istoria naturii, medicina, mineralogie, istoria artelor si mestesugurilor. El descrie extragerea metalelor in mine, procedeul de extragere a aurului cu mercur prin amalgamare, aurirea aramei, folosirea diamantelor pentru taiatul sticlei, procedeul de filtrare a apei prin strat de lana, linistirea valurilor marii cu untdelemn. Descrie procedeele de fabricare a sapunului moale si tare, prepararea cosmeticelor, a cernelii. Trateaza subiecte atat de diferite cum sunt morile si medicamentele impotriva frigurilor si a epilepsiei In una din carti, gasim descrierea operatiei cezariene asupra unei moarte, operatie care va mai fi amintita de Bernard de Cordea abea in anul 1305 e.n. Enciclopedia lui Pliniu cel batran cuprinde profunde observatii asupra fenomenelor naturale, dar si cele mai curioase superstitii si credinte. Iata, de pilda, ideea despre viteza finita a luminii, in cartea 2-a a Istoriei naturale: "Nu-i de mirare ca se vede fulgerul inainte de-a se auzi tunetul, desi ambele se isca deodata. Caci lumina se propaga mai repede decat sunetul". Cu toate naivitatile care umplu multe pagini ale Istoriei naturale, opera lui Plinius este un monument al stiintei antice. Ea conserva, ca intr-un muzeu general, cunostiintele si superstitiile antichitatii.

7.5 Cinsprezece veacuri a dainuit in medicina autoritatea lui Galenus. Si astazi dainuieste in farmacie o disciplina speciala, care poarta numele de "galenica" de la numele lui Claudius Galenus din Pergam (129- 200), cel mai celebru medic al antichitatii, dupa Hipocrate. Putine din cele peste 200 de lucrari scrise de Galenus s-au pierdut. Cea mai mare parte a acestor lucrari alcatuiesc o enciclopedie a anatomiei, fiziologiei si patologiei antice. Dar el a scris si in domeniul filologiei si filozofiei, iar opera sasistematizeaza si intregeste intr-o conceptie unica cunostintele anatomice, fiziologice, diagnosticul si practica terapeutica. Or tocmai aceasta sistematizare asociata cu pretentia de-a cuprinde totul a fost una din piedicile dezvoltarii ulterioare a stiintei in care a stralucit Galenus. Galenus a fost un cercetator viguros, indraznet si erudit..El diseca animale si chiar cadavre de om, cercetand neobosit tainele alcatuirii organismelor. Stralucite sunt experientele sale asupra animalelor vii, prin care incerca sa desluseasca circulatia sangelui si actiunea inimii. O adevarata minune pentru vremea sa a fostoperatia de rezectie a sternului, in cursul careia se vedea o inima de om viu descoperita. Curajul, pasiunea pentru cercetare si o indemanare iesita din comun i-au adus lui Galenus gloria unor interesante descoperiri in fiziologie, patologie si terapeutica, El descopera mijloace de-a actiona asupra sensibilitatii, apasand sau taind nervii; deosebeste venele de artere,aratand ca arterele contin sange amestecat cu aer si stabilind moduri si mijloace de oprire a hemoragiilor. El descrie anatomia nasului stabilind legaturile intre cavitatile nasale si cele ale ochilor. El descopera si descrie organe necunoscute pana la el. Galenus imbogateste arta si stiinta medicamentelor. In lucrari despre insusirile si compozitia medicamentelor, Galenus descrie decoctii, infuzii, plasturi, alifii etc, sistematizand medicamentele in grupe care-si pastreaza si astazi numele lor. Urmasii lui Galenus, care au trait intr-o perioada putin prielnica desvoltarii stiintei, au preluat de la el, odata cu sistematica sa si odata cu metodele si informatiile oferite, o doctrina generala, o conceptie despre fiziologia omului, care se avea bine cu religiile, dar era antistiintifica in esenta ei. Galenus, spre deosebire de atomistii greci, sustinea ca in trupul omenesc domnesc "spirite" de diferite tipuri. Sangele, gandea Galenus, este fabricat de ficat din alimente; apoi el se amesteca cu "spirite naturale', care imprumuta sangelui insusiri nutritive. O parte din acest sange trece in corp prin vine si se intoarce pe aceleasi canale in inima printr-o miscare de flux si reflux. Restul sangelui trece din partea dreapta spre cea stanga a inimii prini pori invizibili si se amesteca apoi cu aerul adus de plamani. La caldura inimii, sangele se incarca cu "spirite vitale" devenind astfel sange de "un soi superior", sange vital, care trece prin artere spre organele corpului, pentru a fi consumat de ele. Organele isi pot indeplini functiile numai datorita incarcaturii cu "spirite vitale" purtate de sangele vital creat sub influenta caldurii inimii. In creier, sangele vital da nastere la "spirite animale", care – neamestecate cu sangele- trec direct prin nervi, determinand miscarea si functiile superioare ale corpului. Aceasta conceptie naiva, in care se amesteca duhuri invizibile si nonsubstantiale cu nervi, artere si vene, cu inima, creierul si ficatul, era exprimata cu atata siguranta si subtilitate, atat de sistematic si convingator, incat a cucerit mintile Aceasta conceptie a fost imbratisata de autoritatile bisericesti , de carturarii vremii si de reprezentantii puterii executive adica de organele PUTERII. Si astfel, incurajata de putere, sistematica si cuceritoare,conformista, buna prietena cu pasivitatea stiintifica a "mileniului tacerii", conceptia lui Galenus cu tot ce avea bun si naiv sau gresit domneste nestingheritatimp de peste 1500 de ani, pana cand Harvey va descoperi adevarul despre circulatia sangelui si –in conditiile de incurajare a cercetarii stiintifice din epoca renasterii- va izbuti sa sfarame armatura mistica a conceptiei lui Galenus impietrita dealungul veacurilor in dogma.

7.6 "Ultimul Roman". Pe geometria si aritmetica lui Anteius Manlius Severinus Boethius, intemeiate la randul lor pe geometria lui Euclid, s-a bazat predarea matematicii la inceputurile evului mediu, inainte de-a se fi dezvoltat o stiinta originala araba. Pe Boethius, biografii sai il numesc "ultimul roman" pentru a sublinia caracterul operei sale.. Sistematic si clar el a fost un ultim clasic.. Boethius se naste in anul 475, cu un an inaintea sfarsitului imperiului roman de apus cand Odoacru, in fruntea unei armate de mercenari din populatiile pe care Romanii le numeau barbari, il ucide pe tatal imparatului Romulus Augustulus si trimite insemnele imparatiei lui Augustulus la constantinopole. Este probabil ca Boethius si-a petrecut tineretea la Atena, ceeace ar explicaprofunda sa cultura greaca.: ajunge consul la o varsta neobisnuit de tanara. Schimba metoda de batere a monedei, raspandeste folosinta cadranelor solare, a ceasurilor de apa. Stapanul Romei era atunci Teodoric, imparatul Ostrogotilor, care bate armatele lui Odoacru, il ucide pe Odoacru si cucereste toata Italia. Teodoric fusese crescut in Bizant. El pretuieste cultura greaca si incearca sa aduca ordinein orasele Italiei.Se inconjoara cu oameni de cultura si talent. Si-l apropie pe Boethius, pe care-l acopera cu daruri si onoruri. In anul 522, cei doi fii ai lui Boethius sunt numiti consuli, Boethius si scriitorul Casiodorus erau ministrii lui Teodoric. Este un moment istoric de relativa liniste, o scurta epoca de inflorire a culturii. Boethius lupta pentru apararea locuitorilor de la sate impotrivafurturilor functionarilor publici, ceeace ii atrage desigur aprige dusmanii.. profitand de lipsa lui de la Roma, el este condamnat la moarte de tribunal, arestat la Ticinium si torturat in biserica orasului. I se inoada o franghie in jurul capului, care este stransa pana la iesirea ochilor din orbite. Dupa aceea este lovit cu ghioaga pana la moarte. Meritele lui Boethius au fost recunoscute dupa moartea lui si I s-au ridicai monumente si statui. Boethius a scris un comentar la operele lui Aristotel si platon si tratate despre cele patru subiecte ale matematicii: aritmetica, geometrie, fizica si astronomie, pe care el le numeste "quadrivium". El este cel care imparte intregul domeniu al cunoasterii in: stiinte naturale, matematica si teologie, diviziune care a ramas in picioare pana in epoca primelor universitati europene. Dupa moartea lui Boethius, in conditiile societatii feudale care se constituiape ruinele vechiului imperiu, ca si in intreaga Europa, cultura greaca se stinge; dispare spiritul cercetarii libere, pasiunea pentru stiinta. Multa vreme nu vor mai aparea oameni care sa aibe conceptia romanului Boethius exprimata prin cuvintele: "Lumea nu poate fii fericita atata vreme cat regii nu devin filozofi sau toti filozofii regi". Dragostea pentru filozofie, pentru stiintele naturii, avea sa renasca mult mai tarziu, cand zidurile cetatilor feudale vor cadea ingropand sub ele faramitarea lumii.


Momente din istoria stiintei 9

Lupta pentru adevar

In veacurile al XV-lea, al XVI-lea si al XVII-lea al erei noastre, se schimba cu totul tabloul lumii, dominate pana atunci de crenerlurile castelelor feudale. Centrele vietii economice sunt acum orase cu cladiri si caldaramuri de piatra, cu sosele pentru care, cu mari magazii de lemn, cu hanuri si grajduri, cu zarafuri si camatari, cu spiterii, cu biserici si clopote mari de arama, cu peruchieri si cosmeticieni, cu nobili scapatati, dar populate mai ales de mestesugari, de negustori si de serbi fugiti de pe mosiile feudale si deveniti muncitori cu ziua in ateliere manufacturiere. Creste necontenit puterea burgheziei si dorinta ei de-a se imbogati. Prin descoperirea si instapanirea asupra Americilor, se deschideau noi izvoare de imbogatire pentru negustorii Spaniei, Portugaliei, Angliei si Olandei. Se macina puterea feudalilor. Granitile feudelor cad sub loviturile tunurilor platite de oraseni; iar cavalerii in zale devin niste figuri tragicomice ale trecutului ca Don Quijote de la Mancha. Datorita extraordinarei inventii a tiparului, cartea devine carausul experientei si a ideilor. La inceputul secolului XV, se lumineaza srazile Londrei cu lampi de ulei; la sfarsitul acestui secol, se inventeaza ceasornicul de buzunar, carabina cu aer comprimat, pedala de orga. Epoca noua clocotea de viata. Ea cerea oameni noi cu mintea descatusata de lanturile scolasticei; cerea cercetare si adevar. Prin gura calugarilor, lumea veche ameninta cu blesteme si cu iadul pe cei care indrazneau sa proclame noi adevaruri; vestitorii acestor adevaruri erau arsi pe rug. Dar nimeni nu putea impiedica izbucnirea revoltelor; nimeni nu putea impiedica proclamarea adevarurilor descoperite prin truda cercetatorilor.

9.1 Leonardo da Vinci (1452-1519) Ca niste picaturi de argint viu, sclipesc ideile viitorului in carnetul de note al lui Leonardo. Pictor, sculptor, inginer, arhitect, fizician si biolog, Leonardo a atins cu mintea lui cele mai inalte generalizari despre stiinta. Pasionat cercetator al manuscriselor anticilor, el nu accepta orbeste nici o autoritate. "Acele stiinte care nu sunt nascute din experienta, mama oricarei sigurante, si care nu se termina printr-o experienta concludenta sunt desarte si pline de erori", spunea Leonardo. Stiinta da siguranta si putere. Cel care se intemeiaza pe practica, fara sa-si lumineze incercarile si activitatea cu luminile stiintei este ca un marinar fara busola. Asa gandea Leonardo da Vinci. A studiat optica, structura ochiului, compozitia vopselelor si anatomia umana, toate astea pentru a-si desavarsi maestria in pictura si sculptura. Pentru rezolvarea problemelor ingineresti, a studiat cartile lui Aristotel si lucrarile lui Arhimede, dar pe langa aceste surse, a facut experiente proprii si a observat si notat fenomenele naturale. A inteles imposibilitatea realizarii unui perpetuum mobile, a intuit principiul galilean al inertiei si a dovedit ca, in vase comunicante, lichide de densitati diferite se ridica la inaltimi invers proportionale cu densitatile lor. Cu Leonardo da Vinci si marii sai contemporani – Nicolaie Copernic, descoperitorul adevarului ca pamantul se roteste in jurul soarelui, Paracelsus si Agricola (care pot fi considerati primii chimisti ai lumii – incepe perioada stiintelor naturii.

9.2 E pur si muove. La 17 februarie 1600 dupa calendarul Gregorian, se inalta in piata cu nume poetic, Campo del Fiori, un rug. Pe vremea aceea, negustorii englezi si cei din Tarile de Jos jefuiau, ca niste pirati neimblanziti, lumea. Corabiile lor gemeau de sclavi, de aur, de blanuri si mirodenii. Filip al doilea al Spaniei se straduia sa opreasca in loc roata istoriei, incercand sa impuna prin sange si teroare catolicismul in intreaga lume. Dar in 1588, a sa "invincibila armada" compusa din 30000 de oameni, corabii dotate cu armament incercat in razboaie de cucerire si un crucifix urias, trimisa sa-i bata pe englezi chiar in apele lor, este spulberata de furtuni.In Tarile de Jos, burghezia castiga prin revolutie puterea, faramand jugul aceluiasi, Filip al Spaniei. In Franta, Henric al IV-lea semneaza in 1598 edictul tolerantei religioase, dar in 1619, regele avea sa cada, ucis de-un trimis de-al inchizitiei. Marele Mogol Akbar, suveranul-filozof al Indiei, semna un edict al tolerantei religioase pentru hindusi, cand la Roma se ridica rugul pentru Giordano Bruno. In inchisoarea unde avea sa stea 27 de ani ca luptator impotriva tiraniei spaniole, Tomaso Campanella scrie visul unei societati fara mizerie si strambatate: "Cetatea Soarelui". In Anglia, straluceste geniul lui Shakespeare. Navigatia, luptele pe mare, comertul, manufacturile ce se dezvolta in orasele Europei au nevoie de arme, de unelte noi si aparate de masurat sofisticate, de cazane si instalatii pentru prefacerea substantelor. Au nevoie de o stiinta puternica. Incalcita astronomie a lui Ptolomeu trebuia sa lase locul unei astronomii rationale. Copernic pune bazele unei noi astronomii in 1543. Andreas Libavius scrie prima sa carte de chimie in 1595. Simon Stevinus dezvolta mecanica lui Archimede. Galileo Galilei creaza dinamica. In anul 1600 se inventeaza razboiul de tesut. Sub cerul oraselor italiene, se inaltau zvelte si elegante domurile si clopotnitele bisericilor, turnurile si palatele construite de celebrii arhitecti ai renasterii. Fosnetul matasurilor, stralucirea giuvaerurilor si aromele mirodeniilor umpleau palatele de marmora ale dogilor si ale marilor negustori. Pentru cei multi, pentru cei umili si saraci, pentru iobagi si semiproletari, era nevoie de fagaduiala vietii de apoi. Cerul trebuia sa fie o realitate necontestata ca si papa, reprezentantul cerului pe pamant. Nici o atingere adusa sfintelor scripturi nu trebuia ingaduita. Cartea lui Copernic a fost pusa sub afurisenie. Cine indrazneste sa scimbe lucrurile din locurile si ordinea harazita de Dumnezeu? Cine indrazneste sa rosteasca vorbele deavolesti: se misca, pamantul se misca? Ideile coperniciene sunt declarate, de catre inchizitie, eretice si periculoase. Oranduielile trebuie sa ramana neclintie, cum neclintit este pamantul. Dar, in orasele Europei, la Paris si la Londra, in orasele elvetiene si germane, rasuna glasul fostului calugar dominican, Giordano Bruno, care indrazneste sa propovaduiasca cuceririle marelui dusman al papalitatii: stiinta. Giordano Bruno indrazneste sa loveasca in dogma cu gandirea libera. Inchizitia sta de veghe. Dupa ce l-a torturat timp de 8 ani pe filozoful-erou, inchizitia aprinde rugurile in Piata Florilor din Roma. In sutane negre, cu crucea in mana, reprezentantii Dumnezeului catolic inconjoara flacarile rugului, intinzand brate amenintatoare; ei incearca astfel sa arda adevarul odata cu trupul viu al celui care-l proclama. Lupta dintre ideile coperniciene si dogmele bisericesti nu s-a incheiat dupa ce trupul filozofului martir, prefacut in cenusa, a fost spulberat de vant in Piata Florilor. In 1609, pentru prima oara in lume, un om indreapta spre cer o luneta adevarata. Galileo Galilei privea cerul cu luneta faurita de el. El arata Italiei, intregii omeniri culte noile lumini dezvaluite de minunata unealta. "Savantii" aristotelieni refuza sa priveasca prin luneta. Unealta diavoleasca. Dar numarul elevilor lui Galileo creste mai repede decat numarul stelelor pe care el le descopera. Omul cu luneta lui devine periculos. El propovaduieste afurisitul sistem astronomic al lui Copernic, dar de asta data pe bazele de nedesmintit ale observatiei si aie teoriei matematice. Simplicius, din cartea de dialoguri a lui Galileo, este un prostanac sustinator al vechii teorii a lui Ptolomeu. Nu reprezinta oare Simplicius o caricatura a papei? Asa soptesc dusmanii lui Galileo, oamenii inchizitiei. Si procesul incepe. Galileo este adus in fata tribunalului inchizitorial. El este silit sa abjure solemn de la conceptia coperniciana. Inchizitorii il obliga sa spuna impotriva adevarului stiintific, impotriva evidentei acumulate: "Pamantul este centrul nemiscat al lumii. Restul este erezie." Galileo stia prea bine ca toate aceste declaratii nu vor opri pamantul din miscarea lui si nici marsul ideilor cuceritoare ale stiintei. Nu, in fata inchizitorilor, Galileo n-a spus desigur asa cum ar fi vrut legenda: "E pur si muove" (Si totusi se misca). Lupta trebuia dusa cu mijloace mai subtile. A-i minti pe inchizitori era tot un mijloc de-a lupta pentru adevar. Indiferent ce pronunta el in fata inchizitorilor, cartile lui spuneau omenirii: E pur si muove.

9 3 Adevaruri galileiene. Pana la Galileo, in universitati, in manastiri, in castele, pretutindeni unde se purtau discutii stiintifice, ideile lui Aristotel despre cauzele miscarii erau considerate adevar imuabil. La originea tuturor miscarilor, cauza ultima a oricarei miscari ar fi "nemiscatul motor", nume sub care se intelegea divinitatea. In jurul nostru sustineau aristotalienii, lucrurile se misca atata vreme cat sunt supuse unei forte. Daca inceteaza forta sa actioneze, inceteaza si miscarea. Galileo rastoarna aceasta conceptie veche de 2000 de ani, descoperind principiul inertiei: Un corp in miscare se misca la nesfarsit, atata vreme cat nu intervine o forta opusa miscarii. Deci nu miscarea cere forta ci numai pornirea si oprirea ei. Principiul inertiei nu poate fi verificat prin experienta directa pe pamant deoarece pe pamant un corp in miscare este franat de forte care actioneaza neincetat, ca de pilda frecarea: frecarea de suport, de aer, frecarea interioara intre elementele componente ale corpului in miscare. Experiente efectuate in conditii de reducere la minimum a frecarii si extrapolarea cu ajutorul matematicii pana la conditia miscarii intr-un spatiu fara forte opuse miscarii, duc la evidenta principiului inertiei. Corpurile materiale au aceasta proprietate, pe care o numim inertie, datorita masei lor. Idea de masa se gaseste implicit in lucrarile lui Galileo; explicit ea este exprimata in scrierile lui Baliani, un capitan de arcasi din Genua, care subliniaza diferenta dintre masa si greutate. Aristotel vorbea despre corpuri "grele" (care cad) si "usoare" (care se ridica). El vorbea despre "greutate" si "usurinta" ca despre insusiri ale corpurilor. Galileo rastoarna aceasta conceptie, exprimand, pentru prima oara, idea despre caderea corpurilor sub actiunea atractiei exercitate de pamant. Pentru a face masurabile marimile despre care vorbeste, Galileo experimenteaza miscarea corpurilor pe plan inclinat; astfel reduce viteza de cadere si poate observa mai usor fenomenul. Cu Galileo, incepe perioada stiintei experimentale. Iata-l vorbind pe Sagredo intr-un dialog cu Simplicius si Salviati, personaje din cartea lui Galileo, "Noile stiinte". Sagredo: "Dar ce fel si cat de mare trebuie sa consideram ca este aceasta viteza a luminii? Este ea instantanee sau ca si alte miscari; cere si ea timp? Putem stabili oare aceasta prin experienta? Galileo descopera, observand miscarile oscilatorii ale lampii domului din Piza, isocronismul oscilatiilor pendulului (micile oscilatii ale pendulului se fac in timpuri egale). Si tot Galileo inventeaza o balanta pentru determinarea greutatii specifice. Cu Galileo, istoria stiintei face o uriasa cotitura. Experienta, rationamentul, formularea matematica, aparatul devin instrumentele de cercetare stiintifica. Reinoind conceptia vechilor atomisti, Galileo o exprima la un nou nivel. Materia si miscarea ei sunt notiunile fundamentale cu care opereaza Galileo. Initiator al astronomiei fizice, al dinamicii, al opticei experimentale, Galileo este un om de stiinta, in sensul cel mai strict si actual al acestui cuvant. I se potrivesc de minune cuvintele pe care dramaturgul Brecht le pune in gura personajului principal din "Viata lui Galileo": "Da, cred in blanda putere a ratiunii asupra oamenilor. Acestei puteri, oamenii nu-i pot rezista. Nimeni nu poate privi o piatra lasata sa cada si sa spuna mereu: ea nu cade… Gandirea este una din cele mai mari placeri ale rasei umane".

9 4 Contemporanii lui Galileo. Epoca galileana in stiinta respira pasiunea pentru experienta si dezgust fata de interminabilele discutii cazuistice ale scolasticilor. In aceasta epoca, descopera Gilbert de Colchester (1540-1603), pe baza de experiente, legile magnetismului. Unii reprezentanti ai epocii au si exagerat rolul experientei. Francis Bacon (1561-1626) prezinta in opera sa calea de urmat "pentru a impinge mai departe limitele puterii si maretiei umane". Aceasta cale este –dupa Bacon- realizarea tuturor experientelor posibile, observarea tuturor fenomenelor si interppretarea rezultatelor, care vor duce la surprinderea tuturor legilor naturii. Este nevoie oare sa se sublinieze ca fenomenele si experientele posibile sunt nesfarsite ca numar? Exagerarea lui Bacon este fireasca pentru epoca sa; elocventa cu care si-a sustinut ideile a contribuit la inraurirea pe care au avut-o asupra enciclopedistilor francezi din secolul al XVIII-lea. Francis Bacon n-a adus insa descoperiri proprii in patrimoniul stiintelor. Contemporan cu Bacon si Galileo, Johannes Kepler (1571-1630), elev al astrologului Tiho Brache (1546-1601) din Copenhaga, a descoperit miscarile astrelor care au format fundamentul operei lui Newton. Kepler ajunsese, in opozitie cu maestrul sau, Brahe, la convingerea adevarului teoriei lui Copernic. Era convins "pana'n adancul sufletului sau" de adevarul copernician si simteao nesfarsita desfatare la contemplarea armoniei matematice a sistemului copernician. Intr-un veac in care Copernic proclama o revolutie in stiinta si Galileo punea temelia stiintei moderne, era firesc ca un pasionat al matematicii sa descopere noi moduri de expresie a legilor care guverneaza fenomenele naturale. Rene Decartes (1596-1650), francez nascut la Touraine si-a elaborat opera in cursul a 20 de ani traiti in Olanda. Geometria nu mai facuse progrese remarcabile dupa Euclid. Decartes a avut luminoasa ideie de-a algebriza geometria. Punctele, dreptele, curbele si suprafetele cu care opera geometria au fost transcrise de Decartes folosind literile, expresiile si ecuatiile algebrice. Probleme de geometrie, oricat de complicate se puteau rezolva aplicandu-se metodele de calcul acumulate timp de veacuri de catre matematicieni. Metoda creata de Decartes, numita Geometrie analitica, a reinoit arsenalul de metode de gandire matematica.

La mijlocul secolului XVII, era intemeiata mecanica terestra, erau descoperite primele legi ale mecanicii ceresti, era creata metoda geometriei analitice. O noua era in stiinta devenise posibila. Ea va incepe odata cu Newton, care se naste in acelasi an in care moare Galileo.

(C) Max

Momente din istoria stiintei 10.

Mecanica cereasca si pamanteasca

10. 1 Europa in epoca newtoniana. Cand, in 1649, Ludovic al XIV-lea, aplaudat de Bossuet, revoca edictul din Nantes, prin vare Henric al IV-lea proclamase toleranta religioasa, Newton avea 7 ani, iar Decartes, in varsta de 53 de ani, invitat de regina Cristina, pleca in Suedia, unde avea sa moara curand, doborat de o congestie pulmonara. Revocarea edictului de la Nantes a determinat exodul masiv al celei mai active parti din tanara si intreprida burghezie a Frantei: 200000 de comercianti si mestesugari protestanti fugeau spre toate orasele Europei unde erau primiti cu bratele deschise. Acesti protestanti , alungati din patria lor, avrau sa intemeieze industria ceasornicariei in Elvetia, fabricarea hartiei albe la Londra, cresterea vitei de vie in America.. Denis Papin, unul dintre ei, va inventa la Marburg masina cu abur. In vremea asta, Anglia cucerea cu forta armelor marile lumii, infrangand, rand pe rand, rivalitatea Spaniei, Portugaliei, Olandei si Frantei. Burghezia engleza era in plina desfasurare a fortelor ei; ea pornise la asaltul comertului international. Compania engleza a Indiilor patrunde cu forta in tara marahadjahilor. In 1688, Wilhelm de Orania este proclamat rege al Angliei si da o Declaratie a drepturilor omului care consfiinteste acordul dintre stapanii mosiilor si burghezi. Manufacturile se dezvolta mai cu seama in Anglia, care cerceteaza si adopta cele mai noi tehnici ale epocii. Ea aduce lucratori si mesteri italieni si flamanzi pentru a perfectiona tesatoria si vopsitoria; incepe utilizarea curenta a carbunelui in siderurgie si in fabricarea sticlei. In 1697, tanarul tar al Rusiei, Petru I pleaca in lume sa invete tehnica occidentala. El se opreste in Olanda, la Viena, la Londra de unde isi va alege carturarii si inginerii. Petru pune in aplicare un plan gigantic pentru o tara ca Rusia la inceputul veacului al XVIII-lea. Intemeiaza o industrie intr-o tara in care unitatile economice de baza erau mosiile si majoritatea muncitorilor erau serbi. Construieste sosele, ridica uzine metalurgice in Tula si-n muntii Urali, intemeiaza manufacturi si incurajeaza comertul cu Olanda si Anglia. Petru nu era singurul monarh care a inteles valoarea stiintei si tehnicii. Imparatul Chinei, Kang-Hi lua lectii de matematica. Tehnica si stiinta il ajuta pana la urma pe Petru sa-i bata pe invadatorii suedezi, care sub Carol al 12-lea pareau de neinvins. In aceasta atmosfera de dezvoltare febrila a economiei si de constituire a unei piete mondiale, in aceasta epoca in care fiecare cunostinta noua si fiecare aplicatie tehnica era pretuita de guverne si regi, de negustori si de stapanii bogati ai manufacturilor, activitatea stiintifica era incurajata pe toate caile, iar tehnica ¡V in permanenta dezvoltare- oferea stiintei terenul firesc de crestere. Progresul matematicii si mecanicii au facut posibile inventii sofisticate ca suveica zburatoare si masina de tesut lana, elemente intaritoare ale suprematiei industriala a Angliei. Dezvoltarea astronomiei cu astrii ei atat de departati de cele pamantesti, contribuie direct la siguranta lungilor calatorii pe marile pamantului si prin aceasta la imbogatirea proprietarilor de corabii, si ale puterilor stapane ale marilor. Aceasta Anglie l-a dat pe Newton.

10. 2 Legea gravitatiei universale. In timpul epidemiei de ciuma care a bantuit in Anglia in anii 1665-1666), la adapostul casei parintesti din Woolshorpe, a gandit si a formulat Newton legea gravitatiei universale. Unii povestesc ca ideea gravitatiei i-a fost sugerata de caderea unui mar dintr-un pom al casei parintesti. Este mult mai probabil ca Newton a vazut multe mere cazand din pomi, ca a facut mii de experiente de cadere a corpurilor si ca a citit si recitit de multe ori operile inaintasilor pana a intuit si s-a sedimentat in mintea lui acest principiu care a devenit pentru sute de ani axul teoretic al miscarii pe pamant si in ceruri. Pe Newton, ca si pe prietenul sau, astronomul Halley, ca si pe multi alti astronomi si matematicieni ai secolului al XVII-lea, ii preocupa explicatia legilor lui Kepler. Ucenic si urmas al celebrului observator al miscarilor astrelor, Ticho Brahe (1546-1601), germanul Jean Kepler (1571-1630), interpretase cu pasiune si fantesie, datele de observatie ale maestrului sau izbutind sa formuleze trei legi conforme cu aceste date. Prima lege era ca Orbitele pe care se misca planetele sunt elipse, soarele ocupand locul unuia din cele doua focare ale elipsei-traiectorii. Elipsa lui Kepler este azi familiara multor milioane de oameni carora li s-a predat la scoala miscarea de revolutie a planetelor sau modelul planetar al structurii atomilor, model in care electronii se misca pe orbite eliptice, in jurul nucleului atomic. A doua lege exprima raportul dintre drumul parcurs de o planeta pe orbita ei si timpul de parcurgere. Razele vectore (distanta dintre focar si traiectoria-elipsa) matura in timpi egali suprafete egale. Legea treia, enuntata de Kepler la 15 mai 1618, exprima raporturile dintre distantele de la soare la fiecare planeta si timpii de revolutie ai planetelor respective. (raportul dintre patratul fiecarui timp de revolutie si cubul semiaxei mari a elipsei respective este constant si are aceeasi valoare pentru oricare dintre planete.) Aceste legi, extrase din zeci de mii de observatii isi confirmau valabilitatea cu fiecare calcul facut, folosind masurarile de distante si timpi. Newton cunostea foarte bine legile lui Kepler si era framantat de intrebarile care se iscau, in legatura cu aceste legi, in academiile vremii, in orasele italiene, in universitatile din Paris si din Cambridge. De ce tocmai elipsa? De ce tocmai puterea a doua a timpului si puterea 3-a a lungimii semiaxei? Si, mai ales, cum se explica valabilitatea celor trei legi pentru orice planeta cunoscuta sau nou descoperita, ca si pentru satelitul planetei pamant, luna? O lege unica, o regula a naturii care sa cuprinda toate adevarurile kepleriene trebuie sa fie la baza lor. Legea inertiei in miscarea corpurilor pe pamant, descoperita de Galileo, trebuie sa fie valabila si pentru corpurile ceresti. Asa gandeste Newton pentru care desebirea aristoteliana intre pamantesc si ceresc nu avea nici un senz. Dar daca este asa, astrele in miscare ar trebui sa se miste la infinit in linie dreapta. Ce le obliga sa sa-si schimbe mereu directia miscarii si sa urmeze o traiectorie eliptica? Presupunerea existentei unei forte care actioneaza dinspre soare apare ca de la sine. Si mai departe. Care trebuie sa fie legea acestei forte penruca a treia lege a lui Kepler sa fie valabila? Newton calculeaza de nenumarate ori masa pamantului, raporturile dintre masa pamantului si a planetelor. Foloseste pentru aceste calcule valorile cele mai exacte ale vremii pentru lungimea unui grad de longitudine. Toate calculele il conduc la concluzia ca forta exercitata de soare scade ca patratul distantei de la soare la planete. Daca distanta creste de doua ori, forta descreste de patru ori; daca distanta creste de trei ori, forta scade de 9 ori si asa mai departe. De cate ori n-o fi pus Newton deoparte caietul de calcule? De cate ori nu I s-o fi parut cu neputinta sa gaseasca raspunsul cautat? Dar reproductibilitatea rezultatelor, in limita erorii acceptabile a invins orice urma de scepticism mai ales dupa cercetarile olandezului Christian Huygens asupra pendulelor si asupra miscarii circulare. Huygens (1629-1695) ajunge la rezultate remarcabile cu privire la miscarea oscilatorie a pendulelor si la miscarea de rotatie. Daca o piatra legata cu o sfoara este rotita, trebuie sa actionam asupra sforii cu o forta indreptata spre centrul miscarii. Daca raza miscarii este r si viteza v, Huygens demonstreaza prin experiente si calcule ca acceleratia miscarii este egala cu pareatul vitezii, v la patrat. Combinand rezultatele lui Huygens cu legile lui Kepler, rezulta ca forta variaza invers proportional cu patratul distantei. Ceeace este in fond legea variatiei fortei de atractie a soarelui cu distanta. Newton ajunge la urmatorele concluzii: ƒ o forta actioneaza dinspre soare asupra planetelor; ƒ forta variaza invers proportional cu patratul vitezii; ƒ forta depinde de produsul dintre masa soarelui si a planetei; ea variaza in proportie directa cu acest produs. Principiul gravitatiei este astfel descoperit. Newton verifica. El compara miscarea lunii cu o cadere a unui corp pe pamant. Calculeaza acceleratia conform legilor lui Huygens si ale lui Galilei. Daca este adevarat ca luna¡¨cade ¡§ continuu, ca aceeasi forta care actioneaza asupra unui mar in cadere actioneaza si asupra lunii, calculul trebuie sa dea pentru valoarea acceleratiei la suprafata pamantului valoarea cunoscuta si determinata experimental. (in unitatile folosite azi: 9.81 metri/secunda la patrat) Folosind durata cunoscuta de revolutie a lunii, distanta ei pana la pamant si raza pamantului, Newton gaseste identitate (in limita erorilor de masurare) intre valoarea calculata si cea determinata experimental a acceleratiei. Legea este astfel dovedita Ea este valabiloa nu numai intre soare si planete, ci si intre pamant si luna. Este valabila in tot sistemul planetar, ba in tot cosmosul: Doua corpuri materiale, fie ele atomi sau sori, se atrag reciproc cu o forta proportionala cu produsul maselor lor si invers proportionala cu patratul distantei dintre ele. Cu mijloace matematice de-o simplitate remarcabila, Newton facea una din cele mai mari descoperiri ale umanitatii pana la el. (C) Max


Momente din istoria stiintei 10.

Mecanica cereasca si pamanteasca – continuare

La aproape 200 de ani dupa descoperirea legii gravitatiei, la 31 august 1846, matematicianul francez Le Verrier comunica descoperirea unei noi planete, pe care n-a vazut-o nici el si nimeni altul. Arago, pe atunci director al Observatorului din Paris, spunea ca Le Verrier nu si-a vazut planeta decat in varful condeiului, caci Le Verrier n-a cercetat cerul, ci i-a calculat traiectoria dupa efectul gravitatiei ei. In conformitate cu legea gravitatiei universale. Descoperitorul ii scrie la 18 septembrie astronomului Galle din Berlin, care avea cea mai buna luneta din lume, de pe vremea aceea. Galle primeste scrisoarea in ziua de 23 septembrie si, chiar in aceeasi seara, isi indreapta luneta spre locul de pe cer indicat de Le Verrier si gaseste in acel loc o planeta necunoscuta pana atunci, de marimea 8-a in sirul de planete. A fost botezata Neptun. Si s-a verificat asfel prin observare directa legea gravitatiei. Este oare posibila o mai stralucita confirmare? Doar experienta ar putea da-o; doar crearea de catre om a unor sateliti artificiali care sa urmeze cuminte drumul sau pe o orbita kepleriana. Dovada experimentala a fost si ea data prin lansarea satelitilor artificiali. In cartea lui Newton, "principiile matematice ale filozofiei naturale", aparuta, pentru prima oara, la 5 iulie 1866, citim urmatoarele: "daca un proiectil de tun, aruncat orizontal din varful unui munte de forta prafului de pusca, descrie o curba de doua mile inainte de-a cadea la pamant, aruncat co o viteza dubla, proiectilul parcurge o distanta aproape dubla, iar la o viteza de zece ori mai mare, parcurge o distanta de zece ori mai mare, daca se inlatura rezistenta aerului. Marind viteza se poate mari dupa voie distanta parcursa de proiectil si micsora curbura traiectoriei, astfel ca pana la sfarsit sa cada la o distanta de 10, 30 sau 90 de grade ; sau astfel incat sa inconjoare intreg pamantul sau in sfarsit sa mearga in ceruri si sa-si continue miscarea deviata la infinit." In oda pe care i-a inchnat-o lui Newton, astronomul Edmund Halley, care l-a stimulat de multe ori pe creatorul mecanicii ceresti, exprima in limba poeziei frumusetea orizontului stiintific deschis de Newton si caracterizeaza astfel limpezirea produsa in stiinta de cartea celui: " ce scrisul ascunselor taine l-a descuiat insfarsit" :…Tot ce-a chinuit altadata mintea'nteleptilor vechi si tot ce framanta zadarnic Scolile noastre cu larmuitoare dezbateri, in fata. Astazi privim caci stiinta lui Newton imprastie norii!"

10. 3 Nasterea stiintei moderne Elaborand principiul gravitatiei universale, rezumand si exprimand in limba precisa a matematicii toate ideile inaintasilor, sistematizandtratarea problemelor corpurilor solide si lichide (incluzand teoria viscozitatii), Newton creaza un sistem mecanic inchegat, fundamentat pe idea de forta exercitata de un corp asupra altuia. Aplicand legile mecanicii pamantesti la problemele astronomiei, duce macanica de pe pamant in ceruri. Si se potriveste de minune. Atat de bine se potriveste, incat sute de ani, oamenii nici nu vor mai putea gandi problemele stiintifice fara referire la idea de forta care actioneaza de la distanta. Vorbind despre Newton, Einstein subliniaza simplitatea metodelor geometrice folosite de Newton si vede geniul lui in aceea ca a putut gandi la fenomenele astronomice, in care intervin distante gigantice,ca la niste simple probleme de geometrie. Tratarea fenomenului cosmic ca pe o problema obisnuita, cautarea solutiilor la problemele cosmice in regulile banale de mecanica este dovada intelegerii naturii asa cum este ea, fara nimic mistic, fara nici un adaos fantastic. Asta inseamna stiinta in adevaratul sens al cuvantului. Incercarea de-a aplica principiile mecanicii pamantesti la miscarea corpurilor ceresti o facuse si Decartes, care spunea: "mi se pare ca pe aceasta cale, am gasit cerul". Descartes concepea cosmosul plin de materie invizibila si corpurile ceresti miscandu-se in vartejurile acelei materii invizibile, eterul cosmic. Desi atragatoare si mai usor de acceptat decat forta actionand la distanta, teoria vartejurilor n-a putut dainui. Inconsuistenta ei a fost demonstrata matematic de Newton. Descartes nu gasise cerul pe care l-a descoperit Newton folosind strict uneltele stiintei: observarea fenomenelor, generalizarea observatiilorsi si elaborarea ipotezei, exprimarea matematica a masurarilor, verificarea ipotezei prin noi observatii si experiente si elaborarea teoriei. Cu Newton incepe epoca noua in stiinta. Nu este vorba numai de mecanica. Matematica isi faurise noi unelte. Se nascuse geometria analitica datorita lui Decartes si lui Pierre de Fermat (1601-1665); calculul probabilitatilor , datorit aceluiasi Fermat, lui Huygens si lui Blaise Pascal (1623-1662), care la varsta de 16 ani, scria celebrul sau tratat despre conice, iar la 18 ani construia prima masina de calculat. Jean Wallis (1616-1703 precum si profesorul lui Newton, Isac Barrov (1630-1677) si alti matematicieni ai epocii se apropiau de calculul diferential. Newton desavarseste aceste inceputuri creand "calculul fluxiunilor", care este de fapt calculul infinitesimal, elaborat in acelas timp cu Newton de catre filozoful si matematicianul german, Leibnitz. Newton si Leibnitz, independent unul de altul, ajungeau la acelasi instrument al gandirii stiintifice, de a carui valoare au fost amandoi constienti. Este calculul diferential si integral, mijlocul prin care se pot descrie in limbajul elegant al matematicii nu numai starile simple, ci si procesele naturale, fizice si chimice, miscarea, in sensul cel mai general. Continuitatea si discontuitatea, aceasta contradictorie insusire a proceselor naturale, fazele de echilibru si dezechilibru, trecerile de la o faza la alta, nu-si puteau gasi expresii mai potrivite decat infinitii mici si mari cu care opereaza calculul diferential si integral. Alaturi de matematica si cu ajutorul ei, alaturi de mecanica si astronomie, se dezvolta fizica si mai cu seama optica. Newton experimenteaza si lucreaza in domeniul opticii mai mult chiar decat in domeniile macanicii si astronomiei. El descompune lumina alba in culorile spectrului ei, trecand fascicule de lumina prin prisme; recombina radiatiile separate in lumina alba; studiaza reflexia, refractia, interferenta razelor de lumina; elaboreaza teoria corpusculara a luminii. Ideea structurii corpusculare este atat de neasteptata si totusi cat de apropiata de natura luminii! Conceptia structurii corpusculare a luminii si-a gasit in secolul 20 stralucite confirmari. Christia Huygens, contemporan cu Newton, elaborase teoria ondulatorie a luminii. Cele doua conceptii se folosesc si astazi pentru tratarea fenomenelor radiante. Lumina unda, lumina corpuscul si insfarsit, lumina corpuscul si unda in acelasi timp, acestea au fost teoriile sustinute in domeniul opticii. Secolul al 18-lea primea astfel o uriase mostenire stiintifica. Atat de sigure incepusera sa devina metodele mecanicii si matematicii, incat oamenii de stiinta incepusera sa-si supraevaleze puterile. Laplace, de pilda, isi inchipuia ca lumea toata va incapea intr-o formula unica. Aceasta incredere in puterea stiintei a contribuit la dezvoltarea ei tumutuoasa. Misticismul feudal se stingea incet incet lasand locul progresului stiintific. Urmele misticismului n-au fost nici pana azi sterse, dar marsul cunoasterii continua peste veacuri.

(C) Max

Momente din istoria stiintei 11

11.1 Chimia, ca stiinta, se naste tarziu in istoria omenirii. Abea in anul 1775, a descoperit si enuntat Lavoisier principiul conservarii masei si abea in 1828 a izbutit chimistul german Woehler sa sintetizeze o prima substanta organica, urea. Notiunea de structura chimica si formula benzenului au fost introduse la sfarsitul veacului 19, iar tabloul periodic al elementelor a fost oferit lumii de catre Dmitri Mendeleev in anul 1874; dar radacinile chimiei sunt infipte adanc in practica prelucrarii produselor agricole. Prepararea aluatului din faina, fermentarea laptelui pentru producerea branzei, fermentarea mustului de struguri, tabacitul pieilor si numeroase alte activitati legate de agricultura au creat terenul pe care avea sa se dezvolte prestiinta chimiei. Chinezii au intemeiat asezari agricole cu multe mii de ani in urma. Izvoarele chineze povestesc despre Shen-Nung, "inventator al plugului…, parinte al agriculturii si al artei de-a tamadui", care a scris acum 5000 de ani cartea "Penking", in care sunt inscrise 165 de leacuri. Pentru vopsitul neasemuitelor tesaturi de matase, pentru tabacitul pieilor, pentru cositoritul vaselor de metal, pentru infrumusetarea oalelor, mestesugarii chinezi descopereau mereu retete noi. Din nucile copacului tung, ei extrageau un ulei care amestecat cu rasina copacului de lac si cu negru de carbune dadea neintrecutul lac chinezesc. Cutiile de lemn acoperite cu acest lac au infruntat vremile pastrandu-si frumusetea timp de milenii. Tot Chinezii sunt descoperitorii aliajului zinc (metalul chinezesc) ale carui metode de producere si prelucrare, cunoscute de Chinezi inca acum aproape de 2000 de ani, au inceput sa fie cunoscute in Europa abea cu 700 de ani mai tarziu. Pentru prima oara in lume (cu doua, trei veacuri inaintea erei noastre), Chinezii foloseau carbunele de pamant –huila- pentru topirea minereului de fier, producand astfel un otel, a carui faima a ajuns departe de hotarele Chinei, in India si pana la Roma, care importa din China, matase si otel. In descrierea calatoriilor sale, venetianul, Marco Polo (1254-1324), care a strabatut Asia pe uscat si a trait 17 ani in Catai (numele de pe atunci al Chinei), cand rege al Chinei era mongolul Kublai Khan precum si in Japonia (Zipangu in vocabularul lui Polo), povesteste despre "diamantele, rubinele, peruzelele, perlele" si alte pietre pretioase, care se gasesc in Catai in "cantitati de neinchipuit". Mai frumos decat perlele si rubinele, mai folositor pentru om, este materialul creat de olarii chinezi in cursul a sute de ani de migaloase incercari si perfectionari: portelanul, minunatul "tze". Olarii chinezi amestecau argila alba din colinile inalte ("Caolin") cu tot felul de pamanteluri colorate; ei variau pamantelurile si amestecul acestora si modelau pe mesele lor rotitoare oale mostra pe care le "ardeau" in cuptoare. Dupa ani si ani de incercari, au obtinut acele vase albe si stravezii, ale caror pereti aveau, in lumina, o stralucire trandafirie sau albastra. Au inventat astfel portelanul. Si tot Chinezii sunt inventatorii materialului care va deschide o era noua in istoria culturii umane: hartia. Ar mai trebui sa pomenim despre tusul de xilogravura, despre cerneala chinezeasca de tipar, dar ajunge sa amintim inventia prafului de pusca. Salpetrul era cunoscut sub numele de "piatra Chineza" de catre renumitii mesteri lucrand in laboratoarele special amenajate pentru incercari, de pe malurile fluviului Perlelor si ale fluviului Albastru. In veacul al doilea al erei noastre, lucrau in laboratoare de incercari, vestitul Vei-Po Ian din Canton si Ko-fun. Vei-Po-Ian este autorul celei mai vechi lucrari din lume dedicata exclusiv stiintei si tehnicii prefacerii materialelor din natura. Dupa experiente fara numar, predecesori ai lui Vei-Po-Ian si Ko-Fun au ajuns la formula: 60% salpetru + 20% pucioasa + 20% praf de carbune, inventand astfel "doctoria de foc"(ho-iao) sau "bubuitul care cutremura cerul". Chinezii din tagma celor ce se ocupau cu incercari asupra substantelor cunosteau si mercurul, pe care-l numeau "duhul balaurului verde", cinabrul, cristalele rosii de sulfura de mercur, din care se extrage prin incalzire metalul lichid, arsenicul si sublimatul corosiv (otravuri puternice) si un sir intreg de alte substante comune si mai putin comune ca: plumbul, clorura de sodiu, sulfatul de sodiu, calomelul (compus al mercurului). Cu 3000 de ani inaintea erei noastre, se foloseau in China preparate de mercur pentru tratamentul leprei. Legaturi comerciale intre China si celelalte tari ale Asiei duceau corabii chinezesti pe drumuri de mare si caravane prin podisurile si pustiurile Asiei. Pentru orientarea corabiilor pe oceane si mari Chinezii au inventa busola, pe care au numit-o "caruciorul care arata sudul". Ea arata si caravanelor punctele cardinale. Asa ajungeau marfurile chinezesti pana pe tarmurile Mediteranei, ale marii Caspice si ale marii Negre. Bucati de matase chinezeasca gasite in mormintele scite dovedesc ca inca din secolul al 6-lea BC, Chinezii aveau legaturi comerciale cu triburile si popoarele care traiau pe teritoriile locuite azi de Romani si de popoarele slave. Razboinici si intrprizi, Scitii erau maestrii in prelucrarea metalelor (aur, argint, bronz si fier) si mai cu seama a aurului. Sub influenta grecilor, din coloniile de pe malurile marii Negre, ei s-au perfectionat in mestesugul extragerii si prelucrarii aurului, mestesug pe care l-au adus cu ei si l-au raspandit in Dacia. In muntii Apuseni, exploatau aurul triburi scite purtand numele de Agatirsi. Scitii stiau sa prelucreze renumitul bronz scitic ale carui insusiri se puteau compara cu cele ale bronzului chinezesc Muntii Caucazului, muntii Altai si Uralii devenisera in mileniul al 2-lea BC focarele civilizatiei bronzului. Stravechi sunt mestesugurile prepararii vinului, a cerii si mirei de albine. Daco-getii cultivau vita de vie pe scara intinsa, iar despre albinarit, istoricul grec Herodot spune: "in tara Agatirsilor, sunt atat de multe albine incat ii stanjenesc pe oameni". Cretanii, a caror civilizatie inflorise acum 3500 de ani, pe insula lor din Mediterana, cultivau inul din care extrageau ulei, sofranul din care extrageau colorantul cu acelasi nume, susanul pentu ulei de susan, isma si alte plante mirositoare ,pentru uleiurile eterice care serveau ca materie prima pentru parfumuri. Fenicienii sau/si Egiptenii au inventat sticla. Vechii Egipteni au creat acele retete de imbalsamare, care au mentinut mumiile timp de mii de ani. Sticla si portelanul, metalele, pigmentii naturali pentru vopsit, cerneala, parfumurile, vinul, hartia si pergamentul, ceara, uleiurile si leacurile sunt cele mai insemnate cuceriri ale omenirii in domeniul prelucrarii materialelor din natura, pana in primele veacuri ale epocii noastre. Ele nu sunt insa singurele. Practica prelucrarii substantelor din natura se imbogatea odata cu perfectionarea mestesugurilor. In metalurgie si cositoritul vaselor, in ceramica, in tesatorie si vopsitorie, in tabacitul pieilor, se gasesc inceputurile practicei chimice.

11. 2 Piatra filozofala si elixirul vietii Aurul devenise inca din epoca alexandrina o mare putere. Poetii vedeau in puterea aurului pricina tuturor relelor: "Caci doar nimic din tot ce-a castigat vreun pret/ Pe lume nu-i ca aurul de rau". Dar despotii aveau nevoie de aur pentru a-si inarma si intretine armatele; negustorii isi consolidau avutia, prefacand-o in aur; chiar si eliberarea din robie se putea obtine cu aur. Si asa se nascu visul aurului care chinuia multe minti. N-o fi existand oare vreo cale de-a preface arama ieftina in aur vesnic stralucitor? Nu s-ar putea oare imprumuta unor metale obisnuite ca plumbul, cositorul, arama, insusirile aurului? Anumite vesti si zvonuri despre incercarile unor filozofi chinezi de-a preface metale ordinare in aur circulau printre negustorii, preotii si filozofii-negustori greci. Si nu era necunoscuta nici preocuparea celor care, in China, se ocupau cu "arta sfanta", arta prefacerii substantelor, de-a gasi o licoare care sa prelungeasca viata. O, ce n-ar fi dat stapanii avutiilor pamantului sa-si prelungeasca viata? Ei nu erau prea nerabdatori sa se intalneasca cu strabunii lor si zeii in ceruri. Lumea era atat de frumoasa! Cautarea unui mijloc de-a transforma metalele ordinare in aur si a unei bauturi de viata lunga, bautura vesnicei tinereti, elixirul vietii, devenira scopurile "artei sfinte". In orasul Alexandria, a fost destinata artei sfinte o cladire speciala, templul lui Serapis din marele Museon. Aceasta "arta sfanta' a capatat mai tarziu, de la Arabi, numele de alchimie. Era un amestec de practica magica si de filozofie primitiva. Sora buna cu astrologia, credinta ca stelele de pe cer conduc destinele oamenilor. Socotita arta divina, alchimia era in mana slujitorilor zeilor, ascunsa cu grija de preoti, taina pentru muritorii de rand. Rupti de practica din ateliere, alchimistii urmareau in tainicele lor laboratoare descoperirea pietrei filozofale si a elixirului vietii, implorand zeii si astrii sa le vina in ajutor. Alchimistii credeau ca metalele sunt imaginile astrilor si reprezinta fiecare insusirea, sufletul unuia din cele 7 metale cunoscute din vechime. Materia –socoteau alchimistii –nu este importanta. Importante sunt insusirile; iar insusirile se pot scjmba. Asa cum oamenii sunt alcatuiti din trup si suflet si se pot preface din rai in buni, daca le "transformi" sufletul, tot astfel se pot transforma metalele daca le schimbi insusirile; caci insusirile sunt sufletul metalelor. Metalele tind de fapt catre perfectionare, sustineau alchimistii, catre insusirea cea mai inalta, catre idealul aur. Nu-i alta problema de rezolvat decat sa le ajuti sa atinga starea ideala. Si care este insusirea distinctiva a aurului? Galbenul sau de-o stralucire care nu se pierde. Si cum se poate ajunge la acest galben fara moarte? Indepartand din metale ceeace este inferior, elementele "pamantesti" terfelitoare si introducand in ele elementele superioare: aerul si focul care dau luciu si frumusete. Cand materia neinsufletita capata "spiritul" culorii, ea invie precum omul cand capata suflet. Asa judecau alchimistii, intemeindu-se pe filozofia aristoteliana, pe asemuirile dintre suflet si culoare, dintre planete si metale. Cand in secolul al XVI-lea a fost descoperit metalul antimoniu, alchimistii au refuzat sa-l recunoasca, deoarece nu exista o planeta corespunzatoare.

11. 3 Alchimia araba In anul 292 BC, imparatul roman Docletian da ordin sa se distruga toate cartile in care se pomeneste de alchimie. In decretul imparatului, sunt amestecati astrologii si alchimistii, matematicienii si "altii ca ei". Furia imparatului trebuie sa fi avut motive serioase. Trebuie sa se fi ivit multi sarlatani "facatori de aur" si preparatori de bauturi fermecate. Dar alchimia n-a disparut odata cu decretul lui Diocletian. Desi Arabii au creat numele alchimie, mult inainte de-a fi aparut arabii pe scena istoriei, au practicat alchimie Chinezii, Egiptenii si Grecii. Si cu toate ca prin alchimie se intelege, in general, cautarea pietrei filozofale si a elixirului vietii, aceasta nu inseamna ca intre cei ce se numeau ei insisi alchimisti n-au fost adevarati cercetatori. Amestecand tot felul de metale, incalzind in retortele lor tot felul de substante, alchimistii descopereau saruri noi care-si gaseau uneori interesante aplicatii. Este adevarat ca cei mai multi alchimisti pastrau cu sfintenie "tainele" lor, iar din scrierile alchimiste era cu neputinta pentru cititor sa priceapa o iota; dar cu oricate lacate ar fi incercat alchimistii sa ferece tainele lor, ceeace era cu adevarat folositor patrundea incetul cu incetul in atelierele mestesugaresti si contribuia la imbunatatirea metodelor de prelucrare a metalelor, de vopsire a fibrelor si de preparare a leacurilor. Unii dintre alchimisti au atins statura de cercetator deschizator de drumuri noi in stiinta si arta prelucrarii substantelor. Pomenit in scrierile tuturor alchimistilor care i-au urmat, dascal ai carui elevi au imbogatit arta transformarii substantelor, este Musa-Djafar al Sufi din Sevilla, cunoscut sub numele de Geber. A trait in veacul al IX-lea, in Spania. De la el dateaza folosirea cristalizarii pentru purificarea substantelor, metoda folosita si astazi in marile laboratoare din lume. Tot Geber descrie limpede, pentru prima oara, filtrarea si sublimarea, elaboreaza o noua metoda de preparare a vitriolului, purifica otetul prin distilare si creeaza metode de protectie a metalelor. Metodele lui patrund in ateliere. Geber cunostea acetatul de plumb si a preparat pentru intaia oara sarea de amoniac (salmiacul) din urina fermentata si sare de bucatarie. Geber cunostea numerosi oxizi ai metalelor si a preparat oxidul ros de mercur, incalzind argintul viu in aer. Cunostea combinatii ale metalelor cu sulful. In descrierea sulfurilor, se vede clar ca ideile lui Aristotel erau inca dominante pe vremea lui Geber. El vorbeste despre galbenul pe care sulful il "imptumuta" aramei si despre "rosul" pe care i-o imprumuta argintul viu. Geber nu ajunsese inca la idea de corp simplu (element) si corp compus. El nu-si dadea seama ca substantele preparate de el erau combinatii noi. Iata cum judecau alchimistii arabi pentru a ajunge la teoria lor despre "elementele" din care sunt alcatuite toate substantele si materialele din lume, teoria despre "radacinile" materiei. Ei stiau ca mercurul si sulful se unesc in stralucitorul "mercur ros" (de fapt combinatia sulfura de mercur), frumosul cinabru, minereul din care se extrage mercurul. Argintul este alb si aurul, galben; rosul, mai frumos si mai profund decat albul si galbenul, trebuie ca este o insusire mult mai nobila si fundamentala. Caci galbenul ce altceva poate fi decat ros degradat? Si de aceea credeau alchimistii arabi, sulful, care, de fapt, reprezinta focul si mercurul care intruchipeaza "lichiditatea" si "metalicul", sunt elementele fundamentale, alcatuitoare ale tuturor substantelor. Mercurul este continut in orice metal, iar alaturi de sulf (focul) si mercur (lichiditate si metal), mai exista "sarea", principiul "soliditatii", intruchipand "pamantul". Aceste concepte fara baza in realitate, inspirate de filozofia lui Aristotel, au domnit pana pe vremea lui Paracelsus, in veacul al XVI-lea; ele il faceau pe descoperitor sa nu-si inteleaga propria-i descoperire. Una dintre cele mai turburatoare inventii ale lui Geber a fost apa regala. Amestecand in diferite proportii "spiritul de sare" (acidul clorhidric) cu "spiritul de salpetru" (acidul azotic), Geber a descoperit "apa" cu miraculoasa insusire de-a "topi" aurul. Nu este oare aceasta o dovada ca aurul poate fi si el descompus? Ca i se poate lua stralucirea datorita "focului"? Ca substantele, inclusiv metalele, sunt doar niste combinatii de insusiri care pot fi schimbate? Si atunci, de ce nu s-ar putea transforma, "transmuta" alte substante in aur prin schimbarea insusirilor alcatuitoare? Pe vremea lui Geber, "topirea" aurului in apa regala aparea ca un miracol. Chiar sarlatanii alchimisti care lucrau la curtile principilor si regilor, in veacul al XII-lea, al XIII-lea si chiar pana in veacul al XVII-lea, vor folosi adesea experienta "disparitiei" aurului, uimind pe cei invitati sa asiste la prezentarea "puterilor miraculoase" care leaga si dezleaga aurul.

11. 4 In laboratorul unui alchimist. Definitia data de unul din celebrii alchimisti europeni, Roger Bacon, arata cat de departe era alchimia de stiinta adevarata. Iata cum definea Roger Bacon alchimia in cartea lui, "Prezentari alchimice": "Alchimia este stiinta care arata cum sa se prepare si sa se obtina, prntr-un oarecare mijloc, un elixir care turnat peste un metal sau o substanta imperfecta, sa o faca perfecta in momentul atingerii". Obiectul alchimiei era asadar visul descoperirii unei puteri in stare sa prefaca substantele dupa dorinta. Pe caile acestui vis, au ratacit alchimistii veacuri de-a randul, pana cand stiinta, desfacandu-se din catusele magiei, sub imboldul de neinvins al nevoilor societatii, a devenit o reala si luminoasa putere in slujba acestor nevoi. Dar tocmai in preajma epocii in care se naste stiinta moderna, tocmai in veacurile in care se macina oranduirea feudala, tocmai in epoca in care noua clasa a burgheziei intra triumfatoare in arena istoriei, cea mai intunecata practica alchimica isi gaseste sustinatori puternici. Sarlatani, care nu cred nici ei in "piatra filozofala" si "elixirul vesnicei tinereti" apar la curtile principilor, in veacurile XIV, XV si XVI fagaduind principilor si regilor aurul visat. Feudalii visau o putere care sa-i fereasca de sfarsitul inevitabil al oranduirii lor. Sub loviturile revoltelor iobagilor si infruntati de fortele mereu in crestere ale burgheziei, feudalii se agatau de tot ce le fagaduia mentinerea puterii. Si astfel, la curtea fiecarui principe care se respecta, gaseai cate un alchimist care storcea ducatii, florinii sau galbenii seniorului, in numele aurului mult visat.

In preajma descrierii nasterii chimiei, sa patrundem pentru o clipa in laboratorul unui alchimist. Veacul al XV-lea, in unul din cetatile comerciale ale Italiei. Casa alchimistului este intr-o strada dosnica. E zi de vara. Din cosul casei, se ridica un fum alb. In mijlocul unei sali spatioase, un cuptor de argila refractara cu numeroase locasuri pentru cele mai diferite marimi. Pe cuptor, dogoarea focului bate in vasul de arama al unui alambic legat printr-o teava scurta, rasucita si indoita cu un vas de lut, racitorul instalatiei. Dintr-un cep al vasului racitor, se scurge intr-un vas de portelan cu gura larga, un lichid apos. Intr-un colt al laboratorului, un morman de zgura alaturi de-un butoias plin cu pilitura de fier. De tavan, atarna o figurina reprezentand un peste. Alchimistul sade la masa lui de lucru. El urmareste randurile unui manuscris pe un pergament patat cu tot felul de culori si gaurit din loc in loc. Alaturi de masa, pe podeaua camerei, sunt risipite manuscrise deschise la cate-o pagina acoperite cu semne ciudate. Unul dintre ajutoarele alchimistului intretine cu foalele focul de carbuni din vatra cuptorului. Celalalt asistent, in picioare langa o masa de lucru si o polita de vase, observa cu atentie o retorta de sticla asezata pe un trepied metalic, sub care arde flacara tremuratoare a unei lampi de ulei. Pe masa se gasesc creuzete, palnii, suflaiuri cu ciocul ars, baghete metalice si de sticla, iar pe polita de lemn, tot felul de borcane si sticlute continand seminte, foite si pulberi metalice, mercur, saruri albe si colorate. In sticle si borcane mai mari, feti de animale, serpi si broaste in alcohol. Etichetele borcanelor si sticlelor poarta inscrise nume ca: lapte de lup, cinabru lunar, arama lui Achile si sute de alte denumiri la fel de neintelese de profani. Unul din manuscrise este o copie a operei marelui Geber; dar alaturi de acest manuscris, gaseai si scrieri ale unor alchimisti obscuri, pline de retete de preparare a pietrei filozofale si a elixirului de viata linga. In laboratorul alchimistului nostru, se asteapta o vizita simandicoasa. Se pregateste o experienta de transmutatie, la care vor asista: principele, doctorul curtii, cativa duci cu signorinele lor. Experienta trebuie sa reuseasca, deoarece principele a investit pana acum, in acest proiect, cateva mii bune de ducati. Se pregateste cositor, plumb, arama si fier, mercur, antimoniu, apa de pucioasa (sulfura de calciu) si saruri de vopsitorie. Se pregateste un creuzet curat, baghete pentru amestecul topiturii si clesti de fier . Se pune in actiune suflaiul cel mare. Sosec invitatii. Lumina palpaitoare a lumanarilor de ceara arunca pe pereti umbrele deformate si tremuratoare ale participantilor. Alchimistul se apleaca in fata marelui duce, prezentand spre control bagheta, creuzetul, borcanasele cu substante. Un ajutor al alchimistului pune creuzetul pe carbunii incinsi. Se introduce cositorul care se topeste repede. Alchimistul adauga plumb, praf de fier si arama. Amesteca topitura. Povesteste asistentei care-l asculta, cu teama abea retinuta, despre puterea de nedescris a prafului sau miraculos. O cantitate cat un bob de mei din aceasta substanta dizolvata intr-un butoi cu apa ar ajunge pentru a face ca o vie stropita cu solutia sa dea struguri parguiti in luna mai. Participantii la experienta privesc cu luare aminte la miscarile dibace si elegante ale alchimistului. Dintr-o cutiuta invelita cu grija, alchimistul scoate pe un varf de cutit un praf colorat. Il arunca peste creuzet, peste carbunii incinsi. Si deodata, camera intreaga se umple de-un fum multicolor. Nimeni nu mai vede nimic. Apoi, in timp ce se risipeste fumul purpuriu, albastru si verde, alchimistul amesteca cu bagheta topitura si acopera creuzetul. Asistentul sufla cu foalele pana ce creuzetul ajunge ros-alb. Dupa cateva minute, alchimistul porunceste asistentului sa scoata creuzetul din cuptor. Este lasat sa se raceasca. Apoi spart. Si din creuzet se rostogoleste un lingou de aur cat o nucusoara, in mijloccul suspinelor si interjectiilor admirative ale doamnelor. Nu-i greu de ghicit ca aurul a fost introdus dintr-o a doua bagheta in timp ce fumul multicolor acoperea vederea; dar important este ca principele era convins ca alchimistul lui a reusit si ca in curand el va deveni cel mai bogat principe din lume cu o armata invincibila de mercenari. Asa se intampla in multe curti princiare. Multi alchimisti isi sfarseau zilele pe rug, la spanzuratoare sau in temnitele principilor. Si in timp ce alchimistii fagaduiau printilor si regilor aurul pe care nu-l puteau prepara, cuferele negustorilor si ale stapanilor de manufacturi se umpleau cu aur adevarat.


Momente din istoria stiintei 12

Cu fata spre practica

12 1 De la Paracelsus la Boyle Definitia data de Paracelsus chimiei anunta revolutia petrecuta in stiinta transformarii substantelor. "Scopul chimiei, spune Paracelsus, nu consta in prepararea aurului sau argintului, ci in prepararea medicamentelor". Aceasta definitie era o riposta data alchimiei si exprima , in acelasi timp, o orientare noua, practica si realista a unui medic cu viziune larga, doctorul Paracelsus. Noul din conceptia lui Paracelsus il regasim si in opera contemporanului sau, George Agricola. Daca Paracelsus vedea obiectul chimiei in vindecarea bolilor folosind insusirile substantelor, Agricola il vedea in deservirea mineritului si metalurgiei. Amandoi au ajuns la intelegerea erorii fundamentale a alchimiei: un scop nerealizabil, himera pietrei filozofale si a elixirului vietii, indepartau cercetarea de pe fagasul ei firesc si o impingeau spre carari fara iesire. Amandoi intelegeau ca stiinta, oricare ar fi ea, trebuie sa fie ancorata in realitate si sa catalizeze practica umana. Vechiul isi pastra insa un loc solid in conceptia acestor deschizatori de drumuri. Astfel, de pilda, Paracelsus ramane sclavul conceptiei despre existenta a trei elemente fundamentale: sarea sau corpul, mercurul sau sufletul si pucioasa sau spiritul. Bolile, crede Paracelsus, se datoresc insuficientei unuia din aceste elemente in trupul bolnavului. Deaceea bolile trebuie tratate prin introducerea in trupul bolnavului a elementului lipsa. Si Paracelsus, pe numele lui adevarat, Aureolus Theophrastus von Hohenheim, uneori cu adaugirea Bombastus, a experimentat pe pacientii lui efectele celor mai diverse substante fie preparate de altii sau create de el. Fireste ca multi pacienti ai acestui medic elvetian si-au dat suflrtul, sub actiunea prea violenta a vreunei sari incercate de maestru; dar experienta farmacologica se imbogatea. Paracelsus si Agricola (autorul lucrarii "De re metallica", o adevarata enciclopedie acoperind domeniul mineritului si metalurgiei) au trait pana pe la mijlocul secolului al XVI-iea. Urmasii lor lucreaza mai departe cu fata spre practica. Manufacturile de sticla, de ceramica, de textile cer retete noi de fabricare, coloranti rezistenti si variati, merode noi de vopsire. Se cer tot mai mult medicamente in locul leacurilor babesti. Chimistii epocii descopera mijloace de ingrasare a pamantului cultivat, medicamente eficiente, coloranti rezistenti. Dupa 16 ani de experiente, francezul autodidact Bernard Palissy, de meserie sticlar si masurator hotarnic, a izbutit sa obtina ceramica acoperita cu email transparent, faianta. Van Helmont( nascut la Bruxelles in 1577) continua opera lui Paracelsus. Indreptarul lui pentru prepararea si administrarea medicamentelor ( Pharmacopolium ac dispensatorium modernum) este o prima farmacopeie. Cu Van Helmont (1577-1644) , nascut la Bruxelles si germanul Johann Rudolf Glauber (1604-1668), ne apropiem de adevarata cercetare chimica. Van Helmont descopera gazul care arde, hidrogenul, si nemultumit cu numele chaos olosit de Paracelsus, el introduce numele de gaz si subliniaza diferentele intre proprietatile diferitelor gaze. Conceptii depasite staruie inca in mintile acestor cercetatori. Van Helmont, de pilda, incerca sa divedeasca, prin experiente sofisticate, ca apa este elementul unic din care se formeaza toate substantele. In pofida unor astfel de rataciri, experienta a determinat progresul stiintei despre substante si transformarile lor. Francois Dubois (1614-1672), pe numele lui latinesc , Silvyus, intemeiaza scoala iatro-chimistilor, aplicand mai sistematic decat Paracelsus, chimia la medicina. Glauber foloseste acidul sulfuric pentru prepararea acizilor minerali din sarurile lor si obtine astfel saruri mai pure si acizi mai concentrati; el creaza medicamente noi, retete de fabricare a sticlei si noi coloranti. Practica chimica o luase mult inaintea teoriei dominante. "Elementele" alchimistilor devenisera o frana in cercetare. Se cerea o teorie noua, care sa fie de acord cu rezultatele experientei atat de bogata fata de trecut.. O asemenea teorie a fost elaborata de englezul Robert Boyle, autorul –impreuna cu francezul Mariotte- a cunoscutei legi a gazelor. "Elementul este un corp material, nu o insusire. Nu galbenul face aurul, ci aurul este galben. Elementele trebuie sa fie privite ca niste substante care nu se pot descompune In altele mai simple decat ele" Acesta este adevarul nou, care isi gasea duferite forme de exprimare in operele chimistilor vremii, dar care a fost pronuntat cu limpezimea certitudinii si forta pamfletului in cartea lui Boyle: "Chimistul sceptic". Boyle sfichiueste in cartea lui "subtilele rationamente" si "frumoasele experiente" ale alchimistilor. El se considera "prea greu de cap" pentru a nu ramane "plin de indoieli" cu privire la adevarul celor sustinute desore cele trei principii numite elemente. Boyle se sprijina pe numeroase date experimentale. Focul, care dupa sustinerile alchimistilor ar trebui sa reduca toate substantele in "principiile" lor, produce de fapt, in conditii determinate de temperatura, tot felul de substante noi, care sunt, fara indoiala, mai complexe decat cele de la care s-a pornit. Aurul rezista la foc si nu contine desigur nici "sare", nici "sulf", nici "mercur".; dar poate fi aliat cu alte metale sau dizolvat in apa regala si reobtinut apoi in forma lui dintai. Asadar aurul trebuie sa fie considerat un corp simplu, care trece din combinatie in combinatie si nu un amestec de "principii". Si tot asa cu alte substante. Boyle ajunge astfel la definirea elementului chimic: "Pot fi incredintat ca aceste substante in care se descompun sau din care se formeaza materialelr, pot fi numite fara nici un inconvenient, elementele sau principiile materiale." Astfel a aparut idea de element real, material.; astfel s-au nascut conceptiile de analiza si sinteza. Din sulf si mercur, se obtine cinabrul, iar cinabrul se poate descompune in sulf si mercur. De asta data, este vorba despre corpul simplu, sulf, despre corpul simplu, mercur si despre corpul compus, cinabrul. Este astfel pusa baza chimiei.

12. 2 Flogistonul In veacul al XVII-lea, tehnologia metalurgica sufera o transformare radicala. In locul metodei primitive de topire a minereurilor, apar cuptoarele inalte, furnalele. Aceasta revolutie tehnica s-a putut infaptui gratie schimbarii mrtodei de intretinere a temperaturilor inalte cu ajutorul foalelor manuale. Foale actionate cu motoare de apa au permis tehnologia furnalelor; dar aceasta profunda schimbare pune noi probleme cercetarii stiintifice. Este vorba despre conditiile arderii, despre alimrntarea focului cu aer, despre fenomenele ce se desfasoara in interiorul furnalelor. Ce este, in fond, arderea? Aceasta era problema pe care practica tehnologica o punea chimiei. Acestei intrebari i-a raspuns stiinta chimiei de la sfarsitul veacului al XVII-lea prin teoria flogistonului. Flogiston este cuvantul grecesc pentru inflamabil. Sustinatorii teoriei flogistonului considerau ca in diferte corpuri, se gaseste o substanta care se pierde in procesul arderii. Flacara ar fi tocmai manifestrea pierderii flogistonului. Observatia de zi cu zi a arderii lemnului, carbunelui, uleiului, etc. conducea la idea ca, in timpul arderii, dispare ceva din corpuri. Experiemtele efectuate chiar pe baza teoriei flogistonului, psntru a-i demonstra valabilitatea, au dus insa la o descoperire care sapa la temelia acestei teorii. Intr-adevar, daca un corp pierde ceva in timpul arderii, el trbuie sa fie mai usor dupa ardere. Or se petrece tocmai contrariul. Produsele arderii luate la un loc cantaresc mai mult dcat corpul care a ars. Au incercat unii sa explice contradictia prin presupunerea ca flogistonul este o substanta speciala, care nu numai ca nu are greutate, dar are greutate negativa. Teoria n-a putut insa fi salvata prin artificii. Flogistonul va fi curand exclus din vocabularul stiintific; dar teoria fusese la vremea ei un pas insemnat in eliberarea chimiei din catusele magiei. Ea a fost o incercare de generalizare a observatiilor experimentale si a servit drept ghid unor cercetatori ilustrii ca Shelley si Ptiestley. Teoria flogistonului purta in sine propria-i negare si samburii unei teorii mai apropiate de realitate. Dupa Lavoisier, ea isi pierdu dreptul la existenta.

12 3 O noua academie Proiectata de Petru cel Mare,"Acasdemia de stiinte a Rusiei" a fost inaugurata in 1725, dupa moartea tarului care a visat-o. Pentru organizarea cercetarii stiintifice si a invatamantului superior intr-o tara care abea se trezea la viata, in care energii gatuite vreme de veacuri de stapaniri straine, isi cautau fagasuri, era nevoie de forte puternice; mai ales ca era vorba sa se strabata repede, in decenii sau ani, cai strabatute de alte natiuni in veacuri. Au fost invitati savanti straini. Printre ei, erau si unii care straluceau doar prin priceperea de-a alcatui versuri fermecatoare pentru doamnele de la curte. Au fost insa si oameni al caror nume ramane inscris in istoria stiintei ca fauritori de metode si instrumente noi de cercetare a naturii. Academia de stiinte a Rusiei numara printre academicienii ei pe Leonard Euler si pe Daniel Bernoulli. Elvetianul Euler (1707-1783) intrat in academia rusa la varsta de 20 de ani, a umplut anii dintre 1727 si 1779 cu descoperiri in domeniul matematicii, mecanicii, astronomiei si opticii. Este deajuns sa enumeri domeniile in care si-a adus Euler contributiile sale epocale pentru a sesiza dimensiunule personalitatii sale stiintifice.. Analiza combinatorie, calculul probabilitatilor, calculul diferential si integral, mecanica ii datoresc capitole necunoscute si nenumite pana la el. Euler a elaborat teoria cantaririi, teoria rotilor de apa si de vant. A fondat trigonometria sferica, a pus bazele stiintifice ale cartografiei si ale imbinarii lentilelor optice. A elaborat teoria miscarii de rotatie si a introdus in teoria miscarii ondulatorii notiunea de lungime de unda; a creat teoria matematica a propagarii undelor transversale in coarde intinse. A cercetat matematic undele sonore in fluiere. El este cel care a introdus in matematica numarul e, ca baza a logaritmilor naturali. Orb la 60 de ani, el continua timp de 12 ani activitatea stiintifica.Lui Euler ii comunica savantii epocii descoperirile lor; nu numai cei din Rusia, ca Lomonosof, ci si oamenii de stiinta din academiile occidentului Europei. Daniel Bernoulli (1700-1782), unul dintre numerosii membrii ai unei familii de matematicieni, este unul dintre primii constructori ai teoriei cinetice a gazelor. El concepea moleculele unui gaz ca pe niste bile perfect elastice, care ciocnindu-se de peretii rigizi ai vasului creaza presiunea interna. El este cel care a diferentiat presiunea hidrostatica de cea hidrodinamica si a elaborat bazele hidrodinamicei teoretice.Tot acest Bernoulli propune pentru prima oara folosirea fortei de reactie a jetului de apa din tuburi pentru propulsarea vapoarelor. Academia de stiinte a Rusiei a devenit un focar al cercetarii originale; Rusi cu real talent stiintific au fost incurajati sa faca studii in orasele Europei si sa continue cercetarile in laboratoarele Academiei. Rusul Mihail Vasilievici Lomonosov a fost un remarcabil savant, al primei pleiade de oameni de stiinta rusi. Vestitul Robert Boyle sustinea ca si majoritatea chimistilor de pe vremea aceea , existenta unui "foc-materie" cu greutate proprie. Acest "foc-materie" a devenit elementul flogiston. Lomonosov face nenumarate experiente in laboratorul de chimie infiintat chiar de el in cadrul academiei ruse. El introduce plumb in retorte pe cere le inchide si cantareaste cu grija, folosind balantele cele mai precise ale epocii, retortele inchise. Dupa mai multe zile, in care timp plumbul in contact cu aerul din vas "ruginea", Lomonosov cantarea din nou vasele cu plumbul "ruginit".. Pe baza acestor experiente, Lomonosov ajunge la concluzia ca dupa reactia dintre plumb si aer, greutatea retortei cu tot ce-i in ea, nu s-a scimbat ca rezultat al reactiei. Lomonosov subliniaza gresala facuta de Boyle cu prilejul unor experiente similare. Dupa terminarea experientei, Boyle deschidea retorta, lasand astfel aer sa intre in retorta. "Prin experientele mele -scrie Lomonosov- s-a dovedit ca parerea vestitului Boyle este falsa". Tot Lomonosov si tot pe baze experimentale de ardere controlata, exclude caldura din lista elementelor chimice: "S-a dovedit de catre mine mai intai (in discutiile despre cauzele caldurii si frigului) ca focul elementar al lui Aristotel sau, dupa stilul nou, materia termogena speciala nu este decat o nascocire", scria Lomonosov. El contribuia prin experientele si comentariile lui la descoperirea legii conservarii masei in reactiile chimice, lege careia i-a dat expresie Lavoisier, si la dizolvarea conceptului "flogiston", adanc inradacinat in stiinta epocii lui. Lucrand in laboratorul sau, ajutat si de sotia lui care consemna rezultatele experientelor si contribuia la redactarea rapoartelor catre academia pariziana, aristocratul Lavoisier, al carui cap va cadea sub ghilotina terorii postrevolutionare dadea ultimele lovituri flogistonului si dezlega stiinta chimiei de lanturile scolasticei si de visurile astrologo-alchimice. In anul 1774, chimistul, fizicianul si teologul englez, Joseph Priestley il viziteaza pe Antoine Laurent Lavoisier in laboratorul lui de la Paris. Cei doi discuta cu acest prilej problemele arzatoare ale chimiei. Priestley ii expune francezului - probabil ca prin intermediul sotiei lui Lavoisier, fluenta in amandoua limbile si in jargonul stiintific -experientele efectuate cu varul de mercur si miniul de plumb. Incalzind aceste doua substante, Priestley obtine "un nou tip de aer", in care lumanarea arde mai viu decat in aerul obisnuit. Convins de adevarul teoriei flogistice, Priestley incearca sa-l convinga pe Lavoisier ca a obtinut "aer deflogisticat" sau "aerul focului" din aerul obisnuit, care -dupa parerea lui- contine deci doua parti, una saturata de flogiston, care nu mai poate absorbi flogiston de la alte corpuri si deci nu poate intretine arderea , iar cealalta tot pe-atat de lipsita si avida de flogiston si deci intretinand mai bine decat aerul obisnuit arderea corpurilor. Cu experientele lui Priestley era de acord Lavoisier, dar nu cu interpretarea lor. El refacu experientele si confirma rezultatele gravimetrice ale lui Priestley, dar "aerul deflogisticat" sustine Lavoisier este un nou element gazos. Acestui element nou descoperit ii va atribui Lavoisier numele de "oxigen" adica nascator de acizi, pentruca il regasea in toti acizii cunoscuti pe-atunci. Era deci "principiul arderii" dar si "principiul acidificarii". In aceasta gigantica imbratisare in cadrul unui concept unic a unor fenomene atat de diferite ca arderea si producerea de acizi, se poate surprinde actul generalizator si intuitia geniului. Oxidarea era fenomenul intuit de Lavoisier. Priestley va ramane in tot cursul vietii sale aventuroase adept al teoriei flogistonului, dar Lavoisier, stralucit experimentator, ghidat de principiul conservarii masei, pe care l-a exprimat in termeni valabili si astazi, duce departe cercetarile sale asupra oxidarii. Cu indrazneala omului convins de adevarul sau, el incearca impreuna cu Laplace sa dovedeasca aplicabilitatea legilor arderii si la procesele din animalele vii. Foloseste pentru aceste experiente pe viu calorimetrul, abea inventat, cobai , balante de maxima precizie, termometre, asa cum fac si astazi chimistii biologi. Impreuna cu un avocat din Dijon, care era un pasionat amator in ale chimiei, Lavoisier elaboreaza, pe baza teoriei sale despre acizi si baze prima nomenclatura chimica moderna. Lavoisier lasa mostenire secolului 19 o metoda, o nomenclatura sistematica, oxigenul, principiul conservarii masei si indicarea drumului pe care Il are de luat experienta chimica. Secolul 19 va putea fi scena unor cercetari sistematice si lucide in toate domeniile de cercetare de la astronomie la biologie. Savantii secolului 19 se vor putea avanta spre culmile teoriei fara a pierde din vedere pamantul fertil al practicei.


Momente din istoria stiintei 13

Revolutia metrului si eroii ei.

13 1. Preludii ale revolutiei franceze.

In ultimele decenii ale veacului XVIII, stindardele revolutiilor fluturau de-o parte si de alta a Oceanului Atlantic. In Franta, cu sprijinul muncitorimii, burghezia ineca in sange impotrivirea feudalilor la cedarea puterii politice. In America, se desfasura victorioasa, cu sprijin francez, revolutia de eliberare a unui popor tanar de sub jugul colonialist al Anglei. Anii revolutiei franceze si ai razboiului american pentru independenta fusesera precedati de o lunga perioada, in care activitatea mestesugareasca si comerciala, politica si intelectuala transforma societatea scotand la iveala oameni noi, idei noi. In deceniile prerevolutionare, batea pretutindeni vantul gandirii indraznete si inoitoare. Jonathan Swift (1669-1745) ardea cu sfichiul ironiei si sarcasmului oranduielile unei societati in care viciile consolidate ale aristocratiei se intalneau cu cele noi, ale burgheziei. Contemporanul lui Swift, pamfletistul si romancierul englez Daniel Defoe (1660-1731) scrie cartea increderii in fortele individului: "Viata si aventurile lui Robinson Crusoe". Scotianul Adam Smith (1723-1790) facea cercetarile lui asupra "naturii si cauzelor avutiei", conchizand ca munca este izvorul oricarei avutii si proclamand "sfintele" drepturi ale comertului liber si ale concurenttei neingradite. In Franta, Rousseau si Voltaire insamantau in terenul prielnic al veacului lor ideile de libertate si egalitate. Filozofii francezi isi alaturau fortele pentru uriasul proiect al Enciclopediei si atacau toate prejudecatile, superstitiile si dogmele inghetate. Atotputernicia bisericii era atacata; dogmele si miturile religioase supuse criticii rationale. Era o vreme cand toate rosturile oranduirii feudale erau supuse criticii. Vor putea oare rezista, vechile, diversele si fara vreun suport stiintific sisteme de masuri, gandirii indraznete si innoitoare? Savantii care au servit revolutia franceza vor cere puterii sa consfiinteasca o revolutie in lumea masurilor si masuratorilor. O asemenea revolutie este reclamata de cercetarea stiintifica, dar ea avea sa serveasca si industriei si comertului. Sigura de ea, stiinta epocii isi propune sa desfiinteze stravechile sisteme de masurare, sa sfarame granitele feudale ramase neschimbate in lumea masurilor, sa internationalizeze masurile si masurarea. Intr-o epoca agitata, si violenta, bantuita de razboaie intre state si inclestari interne, in plina nesiguranta, s-au gasit totusi fortele si calmul necesar pentru a porni o lupta cu totul deosebita, o lupta cu armele stiintei, nivela si luneta, instrumentele de triangulatie, cu compasul si echerul.

13. 2 Masurarea pamantului. Inca din secolul ai XVII lea, se facusera diferite propuneri pentru unificarea sistemelor de masuri si pentru raportarea etaloanelor la dimensiuni naturale. In anul 1670, francezul Gabriel Mouton exprima ideea unui etalon fundamental natural, dupa modelul antichitatii elene, propunand minutul gradului de meridian si numele de mila pentru aceasta lungime. In 1672, vestitul optician olandez, Christian Huyghens propune ca etalon al unitatii de lungime treimea lungimii pendulului de secunda. Propunerea lui Mouton venea dupa determinarile geografului francez, Jean Picard, care masurase in anii 1669-1670, un grad de longitudine in zona Amiens-Malvoisine, langa Paris. Picard folosise la masurari, pentru intaia oara in lume, luneta cu fire reticulare. Masuratorile lui Picard au condus la valoarea de 57060 toise (1 toise este o unitate de masura de lungime egala cu 1,829 m) pentru un grad de longitudine la acea latitudine . Acest rezultat i-a folosit lui Isaac Newton, cu prilejul descoperirii legii gravitatiei universale, sa-si confirme calculele facute pe baza masurarilor efectuate de Edmund Gunter, (1581-1626), matematician, inventator de instrumente de masurare si calcul, trigonometru si profesor la Oxford.Incercarea de-a gasi valori tot mai precise pentru un grad de arc de longitudine al globului pamantesc s-a repetat de cateva ori in veacul XVII si XVIII. Devenise o lupta pasioonata pentru precizie, ai carei eroi vor dovedi un curaj demn de un cavaler luptator, dar luminat in acelasi timp de flacara ratiunii si dragostei de stiinta, de adevar. In anul 1683, din ordinul regelui Ludovic al 14-lea, astronomii Cassini si Lahir continua lucrarile incepute de Picard. Ducand mai departe operatiile de masurare, ei stabilesc experimental inegalitatea lungimilor gradelor de meridian. Se dovedea ca pamantul nu este o sfera perfecta, meridianele nefiind cercuri perfecte. Masurarile de arce de meridian dovedeau ca pamantul este mai turtit la poli si mai umflat la ecuator. Lucrarile ordonate de "regele soare"se terminara abea dupa un sfert de veac. In anul 1718, diferenta de lungime intre gradele de meridian este destul de mica, dar in orice caz nu putea fi vorba de o simpla eroare de masurare. Diferentele erau mai mari decat erorile obisnuite si apoi ele variau in mod sistematic cu cat se mergea mai spre nord. Ipoteza lui Newton despre forma pamantului putea fi acum verificata. Determinarile lui Cassini nu sunt inca suficiente. Pentru a cuceri siguranta, trebuiau sa se faca simultan masurari cat mai aproape de Polul Nord si de Ecuator. Numai asa se putea obtine diferenta maxima intre lungimile a doua grade de longitudine si calcula diferenta dintre lungimea razei pamantului la pol si la ecuator. Ispititoare sarcina! Academia de stiinte din Paris, avand concursul ministerului marinei, hotari sa treaca la actiune. Savanti tineri si curagiosi se ofera sa plece spre pol si spre ecuator. In luna mai a anului 1735, pleaca spre America de Sud (Peru) Charles Marie de la Condamine (1701-1774), insotit de colaboratorii sai, astronomul Louis Godin (1704-1760) si specialistul in hidrografie, Pierre Bouguer (1696-1758). Un an mai tarziu, in 1736, pleaca spre nord o expeditie alcatuita din: Maupertius, Clairant, Camus, Lemonier si suedezul Celsius. E simplu azi sa spui: o expeditie pleaca spre ecuator; o expeditie pleaca spre cercul polar. Dar in anii 1735-1736, mijloacele de locomotie erau trasura trasa de cai pe uscat si corabia cu panze, pe mare. Oamenii acestia plecau fara sa se gandeasca la oboseala drumului, la timpul cat nu-si vor vedea casa, la pericolele pe care aveau sa le infrunte. Cate discutii pasionate trebuie sa se fi purtat in trasurile si carutele care transportau grupurile de savanti pe soselele prafuite si pline de hartoape ale Frantei veacului XVIII spre tarmul oceanului sau pe bordul corabiilor clatinate de vanturi. Oamenii plecau sa masoare pamantul si simteau ca participa la o actiune grandioasa, pe cere anii n-aveau cum s-o stearga din istoria omenirii. Micile unelte stiintifice construite cu migala, compasurile, instrumentele de triangulatie aveau sa serveasca la masurarea mai exacta a inconjurului pamantului. Ce interes practic imediat putea sa aibe aceasta masuratoare? Aproape nici unul. Si totusi! Cat de convingator trebuie sa fi sunat pentru cei ce aveau de hotarat asupra mijloacelor materiale argumentele oamenilor de stiinta! Este probabil ca entuziasmul luminat al acestora i-a molipsit pe cei care nu prea intelegeau mare lucru din toata aceasta poveste a gradelor de longitudine, a lungimii de meridian. Zece ani a durat odiseea ecuatoriala a grupei conduse de Condamine. Un deceniu de lupta indarjita cu crestele unor munti mai inalti, unii, cu 2000 de metri decat Mont Blanc. Acest grup de cercetatori a strabatut cu piciarele cararile abrupte a 39 de munti ecuatoriali. De sute de ori, au urcat pe varfuri , tarandu-se pe margini de prapastii. De cate ori, n-or fi avand de lucrat pe culmile inghetate ale muntilor saptamani dearandul in tovarasia condorilor! De cate ori n-o fi trebuit sa reia de la inceput o treaba terminata, cand semnalele postate pe cele mai inalte varfuri erau smulse de avalanse sau de pastori localnici! O lupta dramatica, indelunga. Cu natura, cu oamenii, cu deznadejdea. O lupta care nu cunoaste retragerea. Pentru cunoastere, pentru progres, pentru omenire. Cand au terminat masuratorile lungimii a 3 grade de meridian in preajma ecuatorului, cercetatorii au fixat doua piramide la cele doua extremitati ale imensului arc masurat. Ofiterii spanioli le-au daramat. Nici un semn al unei stapaniri straine n-avea ce cauta pe meleagurile pe care cadea umbra coroanei regilor Spaniei. Peste ofiterii care au facut aceasta isprava, s-a asternut de mult pulberea uitarii; coroana spaniola s-a rostogolit de mult de pe varfurile muntilor sud-americani. Dar amintirea grupei de savanti condusa de Condamine nu se mai sterge, chiar daca semnele materiale ale ei au fost daramate. In anul 1745, grupa condusa de Condamine si ajutata de spaniolii Juan si Antonio Uloa termina calculele lor. Ei atribuie arcului peruvian lungimea de 56737 toise. Expeditia celor 6 cercetatori spre pol a durat numai un an, dar lucrarile s-au desfasurat in conditii la fel de grele. Operatiile s-au executat pe inaltimi inzapezite. La intoarcere, corabia care-i aducea a naufragiat in golful botnic. Membrii expeditiei s-au salvat si au salvat opera lor, ca prin miracol. Afara de masurarile efectuate la ecuator si la cercul polar se repeta masurarile din Franta si se fac noi masurari de arc de meridian in Italia si America de nord. Toate aceste masurari demonstreaza ca pamantul este turtit la poli si umflat la ecuator, confirmand astfel calculele teoretice ale lui Newton. Era un triumf al mecanicii newtoniene. Era primul si marele triumf al stiintei care nu mai putea fi contestat nici de biserica.

13. 3 Eroi ai revolutiei metrului. Revolutia franceza din 1979 impotriva aristocratiei a smuls puterea de la cei care o detineau fara masura si a descatusat uriase energii. Entuziasmul starnit de revolutie a insfletit masele, care au infrant armatele venite din afara cu misiunea de-a inabusi revolutia. Burghezia avea sa profite de prabusirea si renasterea pricinuite de revolutie si sa instaureze propria ei tiranie. Populatia cerea noilor guvernanti reforme radicale. Cererile de reforme erau inscrise in asa numitele "caiete de doleante". Se cerea abolirea tuturor legilor si decretelor care consfiinteau abuzurile si creau terenul proprice pentru inselaciune. Lipsa de reglementare si haotica diversitate a masurilor si greutatilor permiteau furtul la cantar, la masurarea tesaturilor si la stabilirea hotarniciilor. Asa se explica faptul ca in caetele de doleante, se putea citi cererea de "unificare a masurilor si greutatilor". Noii guvernanti incurajau cercetarea stiintifica ale carei rezultate contribuiau la consolidarea puterii in mainile burgheziei. Si in timp ce scadea vertiginos pretul asignatelor (hartia mneda), iar preturile marfurilor cresteau scumpind viata, in timp ce se complicau tot mai mult chestiunile financiare, reprezentantii intelectualitatii cercetau cu pasiune problemele matematicii si astronomiei, ale mecanicii ceresti si pamantesti. Adunarea constituanta voteaza lege dupa lege. Se ataca rand pe rand problemele societatii si printre ele, o problema care cucerise mintile oamenilor de stiinta: reforma fundamentala a sistemelor de masuri si greutati. Se discuta cu minutiozitate propunerile. O comisie formata din Laplace, Condorcet, Borda, Lagrange si Monge discuta propunerile de reforma si de elaborare a unui sistem unificat de masuri si greutati. Nimeni nu se mai indoieste de necesitatea unui sistem unitar de masuri. Se pune doar problema alegerii unitatilor fundamentale si a coerentei sistemului. Dupa propunerea lui Tayllerand, Adunarea Constituanta da, in mai, 1970, un decret prin care este invitata Anglia sa delege savanti care alaturi de cei francezi sa discute problemele de unificare a sistemului de masuri. Conditiile starii de revolutie ii impiedica pe savantii englezi sa participe la lucrari. Comisia de savanti francezi discuta trei propuneri sustinute cu egala pasiune. Inca din 1670, propusese Picard ca unitate de masura a lungimii: lungimea pendulului care, in vid, bate secunda. Aceasta propunere si-a gasit multi adepti dealungul anilor si a si fost aplicata in Anglia, Spania, Portugalia. In fata comisiei franceze, se readuce aceasta propunere desi mai veche de 100 de ani, pe vremea aceea. O a doua grupa de oameni de stiinta propunea sa se ia drept unitate de lungime o fractiune din sfertul de cerc al ecuatorului. A treia propunere era sa se accepte ca unitate de lungime o fractiune din sfertul de meridian pamantesc ce trece prin Paris. Cine erau cei ce discutau problema? Cine erau cei ce aveau sa ramana in analele stiintei, tehnicii si schimburilor comerciale, eroii revolutiei metrice?

Pierre Simone de Laplace (1749-1827), primul din cei 5 membrii ai comisiei de reforma a sistemului de masuri si greutati, este una din acele figuri luminoase din istoria stiintei, care intruchipeaza imbinarea ratiunii si entuziasmului, a calmului si indraznelii. Fiu al unui taran din Normandia, Laplaca a ajuns sa atinga cele mai inalte culmi ale stiintei din epoca sa. El duce mai departe creatia lui Newton, descoperitorul gravitatiei universale, demonstrand ca miscarea planetara este stabila iar perturbatiile observate sunt datorate fie influentelor reciproce fie unor corpuri straine sistemului, cum sunt cometele trecatoare si ca deci nu-i de temut -asa cum credea marele sau inaintas- ca sistemul solar se va "deranja" cu timpul. In cartea lui din 1796, intitulata "sistemul lumii", Laplace da prima incercare de explicatie stiintifica a originii sistemului planetar. Ipoteza cosmogonica a lui Laplace (nasterea planetelor dintr-o nebuloasa fierbinte) fusese sugerata in 1755 de filozoful german, Immanuel Kant. Laplace transforma ideea filozofica a lui Kant intr-o ipoteza stiintifica, la care se mai refera si azi astronomii ca la "ipoteza Kant-Laplace". Folosind ecuatiile diferentiale create de Lagrange, Laplace largeste si adanceste "principiile"lui Newton in cartea "Mecanica cereasca" Cand Laplace i-a prezentat lui Napoleon Bonaparte "Mecanica cereasca,- povesteste Rouse Ball, Napoleon a facut observatia: "Mi se pare, domnule Laplace, ca ati scris aceasta carte mare despre sistemul universului fara sa pomeniti macar pe undeva ceva despre creatorul acestui univers". La aceasta, Laplace ar fi raspuns pe loc:" N-am avut nevoie de aceasta ipoteza, sire". Amuzat de raspuns, Napoleon i-l relateaza matematicianului Lagrange, care exclama:" Ah, frumoasa ipoteza, asta; ea explica multe" Laplace s-a ocupat de capilaritate, de viteza sunetului si de alte domenii ale fizicii. In toate domenile in care a cercetat, el a adus rezultate noi si idei ce aveau sa rodeasca din plin. A dezvoltat teoria probabilitatii creata de Pascal si Fermat, si a facut posibila aplicarea ei la calculul erorilor in masurari. Atat de sigur era de puterea stiintei, de forta cuceritoare a gandirii omenesti, incat credea ca lumea va incapea odata, atunci cand se vor cunoaste toate legile ei, intr-o formula unica. Doritor sa schimbe tot ce e invechit si sa simplifice tot ce e complicat in mod inutil, Laplace a propus in 1972 chiar si impartirea timpului in sistem zecimal: ziua in zece ore, ora in 100 de secunde. Acest indragostit de zecimal a fost unul din eroii sistemului metric. Filozoful si matematicianul, Antoine Nicolas Condorcet (1743-1794) a fost un al doilea membru al comisiei pentru reformarea sistemului de masuri si greutati. Este semnificativ pentru spiritul care domnea in acea grupa de oameni luminati, care aveau sa hotarasca nasterea metrului si kilogramului, titlul uneia dintre lucrarile lui Condorcet: "Schita unui tablou istoric al progresului spiritului uman.". Jean Charles Borda (1733-1799) este al trilea membru al comisiei. Marinar si matematician, Borda a fost un neintrecut experimentator. El construieste un pendul foarte fin, cat se putea de apropiat de pendulul matematic si masoara prin asa numita metoda a coincidentelor acceleratia gravitatiei la Paris. Cu 120 de ani inainte, in 1973, Huyghens masurase gravitatia si gasise o valoare de cca. 10 metri pe secunda la patrat Borda impinge departe precizia ajungand la valoarea de 9.80896 m/s la patrat, valoare apropiata de cea actuala. Pasionat de precizie el inventeaza metoda dublei cantariri, care reduce eroarea sistematica datorata inegalitatii constructive a balantelor cu brate egale. Si tot el inventeaza cercul care-i poarta numele, instrument azimutal folosit la masurarile de grad de meridian. Borda a dat si metoda stiintifica de determinare a stabilitatii vaselor. Despre Joseph Louis Lagrange (1736-1813), am pomenit cu prilejul prezentarii lui Laplace. El este descoperitorul seriei matematica Lagrange, autorul "mecanicii analitice" si al teoriei functiilor analitice". El este unul dintre matematicienii fara de care n-ar fi de conceput uriasa desvoltare a matematicii in secolul XVIII. Al cincilea membru al comisiei, Gaspard Monge (1746-1818) a deschis in stiinta lumii capitolul geometriei descriptive infinitesimale, in anul 1795, anul in care Republica a facut apel la oamenii de stiinta.Diversitatea preocuparilor acestor savanti se poate intui numai din pomenirea catorva momente ale activitatii lui Monge. Monge explica stiintific "fata morgana", iluzia optica, care te face sa vezi oaze si gradini imbatatoare, in orele de arsita pe intinsurile deserturilor si stepelor. In anul 1793, se ocupa de ondulele parului animal demonstrand ca ele se datoresc secretiunilor grase ale pielii. In anul 1794, impreuna cu faimosul Lazare Nicolas Marguerite Carnot, al carui nume nu mai poate fi despartit de termodinamica, pune bazele teoriei mecanismelor. Laplace, Condorcet, Borda, Lagrange si Monge, iata cine aveau sa se dedice crearii unui sistem de masuri si greutati destinat tuturor popoarelor, omenirii intregi. Ei se declara in unanimitate de acord cu propunerea unei unitati de lungime bazata pe masurarea meridianului pamantesc si a unui sistem de masuri si greutati uniform si legat de aceasta unitate de masura a marimii lungime. Numele acestei unitati este propus de deputatul Claude Antoine, Prieur Duvernois, in anul 1795 si este acceptat in anul 1800. Cu gandul la marile creatii in geometrie si astronomie si stiintele naturii ale vechilor greci, Duvernois propune numele de metru, de la cuvantul grecesc "metron" care inseamna masurare. Comisia celor cinci nu se putea declara multumita cu masuratorile de meridian facute pana atunci la ecuator, la cercul polar de nord si in apropierea cercului polar de sud. Valorile individuale ale rezultatelor masurarilor se abateau prea mult de media acceptata si de Condamine si de ceilalti. Erau necesare noi masurari care sa asigure o mai stransa imprastiere a rezultatelor individuale. Numai astfel se putea sustine ca unitatea aleasa se raporteaza la o dimensiune a pamantului si ca ea va fi destul de precis egala cu a zecea milioana parte dintr-un sfert de meridian pamantesc. Se hotareste proiectarea unei noi masurari pe traseul Dunkerque-Barcelona. Doi astronomi cu autoritate si rigoare stiintifica solid intemeiate fura insarcinati cu executarea masurarilor. Pierre Francois Andre Mechain (1744-1804), descoperitor a mai multe comete si celebrul astronom, Jean Baptiste Joseph Delambre, aveau sa-si imparta traseul. De la Dunkerque la Orleans opera Delambre, iar de la Orleans la Barcelona, Mechain. Cu o darzenie si o constiinta a datoriei, care le confera calitatea de eroi ai stiintei, cei doi astronomi strang cu grija datele rezultate din masurari. Pe tot timpul cat se executau aceste masurari, Academia isi suspenda activitatea. Cercetatorii asteapta rezultatele finale, iar guvernul, nerabdator sa aplice toate reformele proiectate asteapta si el rezultatele pentru a putea realiza reforma sistemului de unitati de masura. Guvernul numeste o comisie alcatuita din Laplace, Borda, lagrange, Berthollet, Berisson si Prony cerandu-le sa creeze un metru provizoriu, bazat pe lucrarile lui Lacaille. Valoarea metrului creat se exprima in "linii" (submultiplii ai toisei, care-i servisera lui Condamine la masurarile la ecuator; toisa fusese acceptata, incepand din anul 1766, etalon al masurarilor de lunguime, in Franta). Metrul provizoriu avea 443.44 linii. In anul 1799, reincep masuratorile si calculele pentru masurarea lungimii arcului de meridian. tot ce este matematician si astronom stralucit este prins in aceasta lucrare gigantica. Se stabileste in toise si picioare lungimea sfertului de meridian; se calculeaza turtirea zonei polare; se stabileste lungimea metrului si definitia lui: 1m = a zecea milioana parte din distanta de la pol la ecuator, masurata pe suprafata oceanului = 443296 linii parisiene din toise-a peruviana de otel la temperatura de 13 grade Reaumur. Cu aceasta se incheie prima faza din revolutia metrului. O alta comisie a fost insarcinata cu supravegherea executarii etalonului metrului. El fu construit de Etienne Lenoir din platina. Mecanicului Fortine, inventator al unui barometru etalon pentru observatoare astronomice, i se incredinteaza sarcina construirii etalonului de masa: kilogramul, sub supravegherea unei comisii de oameni de stiinta. Etalonul a fost construit din platina si masa lui reprezenta masa unui volum de 1 decimetru cub de apa pura la temperatura de 4 grade Celsius. 1 decimetru este a zecea parte din lungimea metrului si astfel este legat kilogramul de metru, acceptat ca unitate fundamentala a noului sistem de masuri. La 22 iunie 1799, comisia generala de masuri si greutati a Frantei prezinta referatul de incheiere a lucrarilor si prototipurile etaloanelor metrului si kilogramului. Prototipurile, in cutii sub cheie, fura depuse cu solemnitate la Arhivele republicii franceze. Metrul si kilogramul capatau astfel o intruchipare materiala. Destinate tuturor natiunilor si tuturor vremurilor, ele au fost construite din metalul cel mai rezistent la actiunea vremii: platina. Sistemul metric devenise o realitate palpabila. De-atunci inainte, urma ca toate masurile de lungime, de suprafata, volum, capacitate, precum si cele de masa,greutate, si cele monetare, sa decurga din metru, sa se raporteze la el, sa se verifice prin el. Creatorii sistemului metric tinteau departe. Ei nazuiau la etrnitate. Si au creat intr-adevar un sistem care avea sa dureze peste veacuri.



Resurse Edit

Also on Fandom

Random Wiki