Despre stiinta, ca o poveste.

0
39
Stiinta si educatie

   Stiinta este o neintrerupta cautare a adevarului, o lupta permanenta pentru a afla cum functioneaza Universul, cautare ce merge inapoi pana la primele civilizatii. Antrenata de curiozitatea umana, stiinta s-a bazat pe rationament, observatie si experiment.

   Cel mai cunoscut dintre filosofii greci ai Antichitatii, Aristotel, a scris mult despre subiecte stiintifice si a pus bazele multor lucrari care i-au urmat. Aristotel era un bun observator al naturii, dar s-a bazat in totalitate pe gandire si argumente, fara experimente. Drept urmare, a facut greseli. A sustinut, de exemplu, ca obiectele grele cad mai rapid decat cele usoare si ca, daca un obiect e de doua ori mai greu decat altul, va cadea de doua ori mai repede. Cu toate ca e o greseala, nimeni nu a avut nici un dubiu asupra acestei teorii pana in 1590, cand astronomul italian Galileo Galilei a infirmat ideea. Insa, chiar daca astazi pare evident ca un om de stiinta autentic trebuie sa se bazeze pe experimente, acest lucru nu a fost intotdeauna clar.

Metoda stiintifica

Francis Bacon - stiinta si educatie
filosoful Francis Bacon | sursa foto: biography.com

   La inceputul secolului XVII, filosoful englez Francis Bacon a conceput, pentru prima oara, un sistem logic pentru procesele stiintifice, bazandu-se pe eforturile facute, cu sase sute de ani mai devreme, de omul de stiinta arab Alhazen. La scurt timp, a fost sustinut de filosoful francez Rene Descartes. Metoda stiintifica a lui Bacon le cerea cercetatorilor sa faca observatii pentru formularea unei teorii care sa explice desfasurarea fenomenului, apoi sa continue cu un experiment, ca sa vada daca teoria functioneaza. Daca pare ca e adevarata, atunci rezultatele trebuie trimise pentru confirmare stiintifica unor oameni care lucreaza in acelasi domeniu sau intr-unul similar, ca sa caute lipsuri in argumente, invalidand teoria, sau ca sa repete experimentul, asigurandu-se ca rezultatele sunt corecte.

Toate adevarurile sunt usor de inteles, odata descoperite; totul e sa le descoperi. Galileo Galilei

   A formula o ipoteza testabila ori o predictie e intotdeauna folositor. Astronomul englez Edmond Halley, observand o cometa in 1682, si-a dat seama ca era similara cu cele raportate in 1531 si 1607 si a sugerat ca toate trei erau, de fapt, unul si acelasi obiect, pe o orbita in jurul soarelui. Halley a prezis intoarcerea cometei in 1758 si a avut dreptate, dar la limita – cometa a fost reperata pe 25 decembrie. Acum, cometa este cunoscuta drept Cometa Halley. Intrucat astronomii rareori au cum sa faca experimente, dovezile vin doar din observatii.

Cometa Halley - stiinta si educatie
Cometa Halley | sursa foto: Wikimedia Commons

   Experimentele pot testa teorii sau pot sa fie pur si simplu speculative. In timp ce isi urmarea studentii lansând particule alfa pe o foita de aur, in cautarea unor mici devieri, fizicianul neozeelandez Ernest Rutherford le-a sugerat sa puna detectorul de jur imprejurul sursei si, spre uimirea lor, unele particule s-au desprins din folia subtire. Rutheford a spus ca a fost ca si cand un obuz de artilerie ar fi ricosat dintr-o foaie de hartie – ceea ce l-a dus la o noua teorie despre structura atomului.

   Un experiment este cu atat mai convingator, cu cat cercetatorul, atunci cand propune un nou mecanism sau o noua teorie, poate prevedea ce va urma. Daca experimentul produce rezultatul anticipat, atunci cercetatorul are proba care sa-i sustina teoria. Chiar si asa, stiinta nu poate niciodata sa dovedeasca daca o teorie este corecta. Poate doar sa infirme ceva, asa cum a subliniat, in sec. XX, filosoful Karl Popper. Orice experiment care da rezultatele prevazute e o dovada de incredere, dar un experiment singular care esueaza poate demonstra intreaga teorie.

   De-a lungul veacurilor, concepte incelung acceptate, precum universul geocentric, cele patru umori umane, flogistonul format din patru elemente si misteriosul mediu numit eter, au fost infirmate si inlocuite de noi teorii. La randul lor, acestea sunt doar teorii si pot fi infirmate, desi in multe cazuri este improbabil, avand in vedere dovezile.

Progresul ideilor

   Stiinta rareori avanseaza cu pasi simpli si logici. Descoperirile pot fi facute simultan de catre cercetatori care lucreaza independent, dar aproape orice progres depinde, cumva, de munca si teoriile anterioare. Un motiv pentru construirea uriasului aparat numit Marele Accelerator de Hadroni a fost cautarea bosonului Higgs (Particula lui Dumnezeu). Existenta acestui boson a fost prezisa cu 40 de ani mai devreme, in 1964. Aceasta predictie are in spate zeci de ani de teorie asupra structurii atomului, mergand inapoi pana la Rutherford si munca fizicianului danez Niels Bohr, in anii 1920, care au depins de descoperirea electronului in 1887, care, la randul ei, a depins de descoperirea razelor catodice, in 1869. Acestea nu puteau fi gasite fara pompa de vid si fara inventarea bateriei, in 1799 – astfel, lantul merge inapoi, de-a lungul decadelor si al secolelor. Marele fizician englez Isaac Newton a rostit celebrele vorbe: Daca am vazut mai departe, a fost pentru ca stateam pe umerii unor uriasi. Se referea, in primul rand, la Galileo, dar probabil vazuse si un exemplar din Optica lui Alhazen.

Acceleratorul de particule cu aparitia bosonului Higgs - stiinta si educatie
Simulare a unui eveniment din detectorul CMS, cu apariția bosonului Higgs | sursa foto: Wikimedia Commons

Primii oameni de stiinta

   Primii filosofi cu perspectiva stiintifica au activat in sec. VI – V i.Hr., in Grecia antica. Thales din Milet a prevazut eclipsa de soare din 585 i.Hr.; 50 de ani mai tarziu, Pitagora a fondat o scoala de matematica in sudul Italiei de azi, iar Xenofan, dupa ce a gasit cochilii marine pe un munte, a dedus ca Pamantul a fost, candva, acoperit de ape.

   In Sicilia sec. IV i.Hr., Empedocle a sustinut ca pamantul, aerul, focul si apa sunt “radacina impatrita a totului”. In plus, si-a dus ucenicii pe marginea craterului vulcanic al muntelui Etna si a sarit inauntru, se pare, pentru a dovedi ca e nemuritor. Drept urmare, ne amintim si azi de el!

Cititorii in stele

   Intre timp, in India, China si zona mediteraneana, oamenii incercau sa dea un sens miscarilor corpurilor ceresti. Au facut harti astrale – partial, ca ajutor pentru navigatie – si au dat nume stelelor si grupurilor de stele. Au observat, de asemenea, ca unele stele urmau trasee neregulate, prin comparatie cu “stelele fixe”. Grecii au numit aceste stele ratacitoare “planete”. Chinezii au observat Cometa Halley in 240 i.Hr. si in 1054 o supernova cunoscuta azi drept Nebuloasa Crabului.

daca esti un adevarat cautator al adevarului, trebuie ca macar o data in viata sa te indoiesti, pe cat posibil, de toate lucrurile. REné Descartes

Casa Intelepciunii

   La sfarsitul sec. VIII d.Hr., Califatul Abbasid a infiintat Casa Intelepciunii, o biblioteca magnifica, in noua capitala, Bagdad. Ea a inspirat un avans rapid al stiintei si tehnologiei islamice. Au fost inventate multe dispozitive mecanice ingenioase, precum astrolabul, un instrument de navigatie care folosea pozitia stelelor. A inflorit alchimia si au aparut tehnici precum distilarea. Savantii din cadrul bibliotecii au adunat la un loc cele mai importante carti grecesti si indiene si le-au tradus in araba. In acest mod, Vestul a descoperit, mai tarziu, operele anticilor si a aflat ca cifrele “arabe”, inclusiv zero, erau importate din India.

Casa Intelepciunii, stiinta si educatie
Carturari in Casa Intelepciunii din Bagdad. Ilustratie de Yahyá al-Wasiti, 1237.

Nasterea stiintei moderne

   Cum monopolul Bisericii asupra adevarului stiintific incepuse sa apuna, anul 1543 a adus publicarea a doua carti de referinta. Anatomistul belgian Andreas Vesalius a elaborat De humani corporis fabrica, lucrare ce descria disectia corpurilor umane, cu ilustratii uluitoare. In acelasi an, Nicolaus Copernic a publicat De revolutionibus orbium coelestium, care declara ferm ca Soarele e centrul Universului, rasturnand modelul centrat pe Pamant, elaborat de Ptolemeu din Alexandria, cu un mileniu mai devreme.

   In 1600, fizicianul englez William Gilbert a publicat De magnete, in care a explicat ca acul compasului arata nordul, pentru ca insusi Pamantul e un magnet. Ba chiar a spus ca nucleul planetei e facut din fier. In 1623, alt fizician englez, William Harvey, a descris pentru prima data cum inima actioneaza ca o pompa si dirijeaza sangele in corp, infimand pe vecie teoriile vechi de 1400 de ani, de pe vremea medicului greco-roman Galen. In jurul lui 1660, chimistul anglo-irlandez Robert Boyle a scris o serie de carti, inclusiv Chimistul sceptic, in care a definit elementul chimic. Acestea au marcat nasterea chimiei ca stiinta, separat de alchimia mistica din care a aparut.

   Robert Hooke, care a lucrat o vreme ca asistent al lui Boyle, a scris primul bestseller stiintific, Micrografia, in 1665. Superbele sale ilustratii pliante, cu subiecte precum puricele sau ochiul unei muste, au revelat o lume microscopica pe care n-o vazuse nimeni inainte. Apoi, in 1687, a aparut ceea ce multi considera cea mai importanta carte de stiinta din toate timpurile, Philosophiœ naturalis principia mathematica, a lui Isaac Newton, cunoscuta indeosebi drept Principia. Legile lui Newton privind miscarea si principiul gravitatiei universale formeaza baza fizicii clasice.

Micrografia Robert Hooke - stiinta si educatie
Puricele. Facsimil din Micrografia, Robert Hooke, 1665

Elemente, atomi, evolutie

   In sec. XVIII, chimistul francez Antoine Lavoisier a descoperit rolul oxigenului in combustie, discreditand vechea teorie a flogistonului. Curand, o multime de noi gaze si proprietatile lor au fost investigate. Analiza gazelor din atmosfera l-a facut pe meteorologul britanic John Dalton sa sugereze ca fiecare element este alcatuit din atomi unici si sa propuna ideea de masa atomica. Apoi, chimistul german August Kekulé a dezvoltat bazele structurii moleculare, in vreme ce inventatorul rus Dmitri Mendeleev a conceput primul tabel periodic al elementelor, unanim acceptat.

Pila voltaica - stiinta si educatie
Pila voltaica – prima baterie

   Inventarea bateriei electrice de catre Alessandro Volta, in Italia anului 1799, a deschis noi carari ale stiintei, pe care au mers fizicianul danez Hans Christian Ørsted si britanicul Michael Faraday, descoperind noi elemente si electromagnetismul, care a dus la inventarea motorului electric. Intre timp, ideile fizicii clasice au fost aplicate atmosferei, stelelor, vitezei luminii si naturii caldurii, ceea ce a creat stiinta termodinamicii.

   Studiind straturile de roci, geologii au inceput sa reconstituie trecutul Pamantului. Paleontologia a luat amploare cand au inceput sa iasa la iveala ramasitele vietatilor disparute. Mary Anning, o tanara englezoaica fara scoala, a devenit o celebritate mondiala in ceea ce priveste reconstituirea resturilor de fosile. Odata cu dinozaurii, au aparut si ideile despre evolutionism, cea mai cunoscuta fiind cea a naturalistului englez Charles Darwin, precum si teorii noi despre originea si ecologia vietii.

Incertitudine si infinit

   In zorii sec. XX, un tanar german, Albert Einstein, a propus teoria relativitatii, bulversand fizica traditionala si punand capat ideii timpului si spatiului absolut.

   Au fost avansate noi modele ale atomului; lumina a fost prezentata, in acelasi timp, ca particula si unda; apoi un alt german, Werner Heisenberg, a demonstrat incertitudinea Universului.

   Cel mai impresionant fapt in legatura cu secolul trecut este felul in care evolutia tehnologica i-a permis stiintei sa avanseze idei cu caracter de revizie, tot mai precise, mai rapid ca oricand.

realitatea e pur si simplu o iluzie, dar una foarte persistenta. Albert einstein

   Acceleratoarele de particule mai puternice au scos la iveala noi unitati fundamentale ale materiei. Telescoapele mai puternice au aratat ca Universul este in expansiune si ca a inceput cu o mare explozie. Ideea gaurilor negre a inceput sa prinda radacini. Materia neagra si energia neagra, oriunde ar fi, par sa umple universul si astronomii incep sa descopere noi lumi – planete care orbiteaza in jurul unor stele indepartate, unele chiar capabile sa gazduiasca viata.

   Matematicianul englez Alan Turing a gandit masina universala de calcul, iar in 50 de ani aveam computerul personal, internet si telefoane inteligente.

Alan Turing - primul computer - stiinta si educatie
Alan Turing alaturi de prima masina de calcul, precusoarea computerului

Secretele vietii

   In biologie, s-a dovedit ca bazele ereditatii sunt cromozomii, iar structura chimica a ADN-ului e decodificata. Dupa doar 40 de ani, aceasta a dus la Proiectul Genomului Uman, care, initial, parea o sarcina descurajanta. Determinarea secventei de ADN este, acum, aproape o operatie banala de laborator, terapia genetica a trecut de la speranta la realitate si a fost clonat primul mamifer.

   Odata cu aceste realizari, continua cautarea neobosita a adevarului. Pare ca vor exista intotdeauna mai multe intrebari decat raspunsuri, dar viitoarele descoperiri vor continua, cu siguranta, sa uimeasca.

Discutii pe Facebook
libhumanitas.ro

LEAVE A REPLY

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.