Galileo en de geboorte van de moderne wetenschap

Galileo demonstreert de nieuwe astronomische theorieën aan de Universiteit van Padua, door Félix Parra, 1873, via fineartamerica.com; met Diagram van de planeten, van De Revolutionibus, door Nicholas Copernicus, 1543, via de Universiteit van Warwick

Er bestaat ongetwijfeld een consensus tussen historici en wetenschapsfilosofen dat Galileo de mijlpaal was voor de geboorte van de moderne wetenschap, waardoor hij op een lijst stond van grote wetenschappelijke denkers van het oude Griekenland tot Copernicus. Dit is wat kinderen vandaag de dag voor het eerst op school leren als ze kennis maken met wetenschap. Geen enkele andere wetenschapper heeft zoveel vader van titels gekregen voor hun prestaties, b.v. vader van de telescoop, van de microscoop, de thermometer, experimentele natuurkunde, de wetenschappelijke methode en in het algemeen de moderne wetenschap zelf (zoals Albert Einstein zelf zei).

Maar wat zijn de argumenten voor deze beweringen, en wat waren de uitgangspunten die Galileo creëerde die een radicale verschuiving naar een nieuwe wetenschap veroorzaakten? We zullen zien dat de argumenten niet alleen wetenschappelijk van aard zijn, maar ook filosofisch, en de premissen zijn gebaseerd op de spirituele en sociale context van de 16e tot het midden van de 17e eeuw.

Van oude filosofische wetenschap tot Galileo's wetenschappelijke filosofie

De School van Athene , door Raphael , geschilderd tussen 1509-151, via de Universiteit van St. Andrews

Een meerderheid van de vertolkers van Galileo's werk houdt rekening met zijn motivaties en bedoelingen met betrekking tot een methodologie die verband houdt met een oudere vorm van wetenschap. De wetenschap van het oude Griekenland niet langer voldeden aan de nieuwe standaard van kennis van de periode en werd vervalst door nieuwe experimentele waarnemingen.

De geocentrische en vroege heliocentrische modellen uit de oude en middeleeuwse astronomie werden ontkracht door empirische waarnemingen die mogelijk werden gemaakt door nieuw uitgevonden instrumenten (waarvan er één de telescoop van Galileo was) in de 17e eeuw. Nieuwe theoretische modellen en berekeningen maakten oude kosmologische modellen ongeldig, met name het wiskundige heliocentrisme van Copernicus dat al snel de dominante wetenschappelijke kijk op de macrostructuur van het universum werd.

Geniet je van dit artikel?

Meld u aan voor onze gratis wekelijkse nieuwsbriefMeedoen!Bezig met laden...Meedoen!Bezig met laden...

Controleer uw inbox om uw abonnement te activeren

Dank je!

Deze wetenschappelijke pogingen om de plaats van de aarde in het universum te beschrijven, welke wetenschappelijke methodologie ook werd gebruikt, kwamen nog steeds voort uit de oude filosofische wetenschap, die niet alleen informeerde naar het universum en zijn wetten, maar ook naar hoe de menselijke rede ze kan ontdekken.

Galileo demonstreert de nieuwe astronomische theorieën aan de Universiteit van Padua , door Felix Parra , 1873, via fineartamerica.com

Desalniettemin, vooral de oude Griekse contemplatieve of speculatieve filosofie Aristoteles ’s natuurkunde, werden destijds niet meer gezien als geldige fundamenten voor de wetenschap. In de oudheid werd de term filosofie gebruikt om iets te noemen dat dicht in de buurt kwam van wat we tegenwoordig wetenschap noemen, of de observatie van en experimenten met de natuur, en de twee termen wetenschap en filosofie werden tot de late middeleeuwen door elkaar gebruikt. Het scherpe onderscheid tussen de betekenissen van de twee termen werd duidelijk met de Copernicaanse revolutie en de wetenschappelijke prestaties van Galileo.

Er waren niet alleen nieuwe technologische ontwikkelingen waarbij werd geëxperimenteerd en de natuur werd geobserveerd die de oude wetenschap als onnauwkeurig afwees, maar er was ook een opkomende vorm van spiritualiteit die de menselijke rede beïnvloedde. De theïstische elementen van de oude Griekse filosofie en de latere middeleeuwse dogmatische leringen en dwang van de kerk stonden op gespannen voet met de vrijheid van denken die nodig was voor de ontwikkeling van de wetenschap. Het was een tijd waarin mensen de autoriteit van theologische waarheden met betrekking tot vrijheid van denken in twijfel begonnen te trekken, met wetenschappers in de voorhoede van deze spirituele evolutie.

Wetenschappers uit de 17e eeuw hebben de oude filosofie echter niet in haar geheel verworpen. Ze bleven vertrouwen op concepten, opvattingen en theorieën uit vroege vormen van theoretische filosofie, zoals: De logica van Aristoteles of Plato's metafysische theorie van de vormen. Ze vonden dergelijke elementen nuttige hulpmiddelen voor het onderzoeken van wetenschap van buitenaf, met betrekking tot het conceptuele kader, de basis en de methodologie. En - samen met deze analytische benadering - concludeerden ze dat wiskundige noodzaak iets is dat niet mag ontbreken in de constitutie van de wetenschap en dat de waarheden van de wetenschap nauw verband houden met de waarheden van de wiskunde.

De invloed van de Renaissance op Galileo

De geboorte van Venus , door Sandro Botticelli , 1485, via de Galleria degli Uffizi

De Renaissance was de periode waarin mensen nieuwe relaties aangingen met de omringende wereld, en waarin het individu zich spiritueel meer en meer ontwikkelde als iemand die onafhankelijk was van zijn gemeenschap. Mensen namen deel aan activiteiten en disciplines, niet als onderdeel van eenzame vroomheid zoals de kerk wilde, maar als deelnemer aan de totaliteit van de wereld.

Deze spirituele principes worden weerspiegeld in de Galilese wetenschap, en ze vormden een basis voor de wetenschappelijke waarheid die Galileo zocht en ontwikkelde door middel van zijn methodologie, die voor die tijd revolutionair was. De moderne wetenschap vereist zo'n spiritualiteit. Er waren twee mensen die representatief waren voor de Renaissance die Galileo spiritueel beïnvloedden: namelijk: Nicholas Cusanus en Leonardo da Vinci (Cassirer, 1985).

Leonardo da Vinci , Gravure door Cosomo Colombini naar Da Vinci , via het British Museum

Nicholas Cusanus, een Duitse filosoof, wiskundige, astronoom en jurist, voorzag de eerste metafysische interpretatie van het universum van een logische aard, als een concrete (oneindige) totaliteit van eindige naturen. In zijn oneindigheid lijkt het universum op God, maar tegelijkertijd in tegenstelling tot Hem, omdat de oneindigheid van het universum relatief is aan de grenzen die door de menselijke geest en zintuigen worden opgelegd, terwijl die van God dat niet is; het universum is een eenheid in veelheid, en God is een eenheid zonder en voorbij pluraliteit (Bond, 1997).

De beroemde Leonardo da Vinci , op zijn beurt, onder invloed van Cusanus, wilde de wereld begrijpen om haar te kunnen zien en wilde haar tegelijkertijd zien om te begrijpen ( weet hoe te zien ). Hij kon niet waarnemen en construeren zonder begrip en voor hem waren theorie en praktijk onderling afhankelijk. Leonardo da Vinci zocht in zijn theorie en praktijk als onderzoeker en kunstenaar de creatie en waarneming van de zichtbare vormen van de kosmos, waarvan de menselijke vorm als de hoogste wordt beschouwd. Zijn interpretatie van het universum staat bekend als een universele morfologie (Cassirer, 1985).

Beide interpretaties van het universum - die van Cusanus' metafysische concept en die van da Vinci's kunst lijken Galileo te hebben beïnvloed en zijn visie op de fysieke wereld te hebben voltooid, die in zijn wetenschap wordt begrepen door het concept van de wet van de natuur . Bovendien ging deze invloed naar de basis van deze nieuwe wetenschap, een weerspiegeling van een concept van wetenschappelijke waarheid in een beginnende vorm, een waarheid van eenheid, samenhang en universaliteit, waaraan Galileo een nieuwe component zou toevoegen, de wiskundige, die nog steeds verankerd is in de fundamentele methodologie van de natuurwetenschappen van vandaag.

Theologische waarheid en wetenschappelijke waarheid

De schepping van Adam , door Michelangelo , fresco geschilderd tussen 1508-1512, via de Vaticaanse Musea

Galileo was op zoek naar een ideaal voor wetenschappelijke waarheid waarop een nieuwe wetenschappelijke methodologie zou kunnen worden gebouwd. Als een primair principe van dit streven verwierp Galileo de goddelijke verbale inspiratie van de theologische leer, door de openbaring van het woord van God te vervangen door de openbaring van het werk van God, dat voor onze ogen wordt gezien als het object van kennis, maar ook als een bron van kennis.

De afwijzing van theologische inspiratie werd gemotiveerd door het concept van wetenschappelijke waarheid, een concept dat zou helpen de basis te leggen voor een nieuwe natuurwetenschap. Oude geschriften beweerden dat alleen God de ware aard van het fysieke universum kent, maar we hebben geen toegang tot deze kennis en worden aangespoord om niet te proberen een antwoord te zoeken ( geloof en twijfel niet ); dit waren de grenzen van het geloof. Om een ​​nieuwe wetenschap op te bouwen, was het nodig om het oude dogma te vervangen, niet noodzakelijk door het te herdefiniëren, maar door het dogmatische aspect af te schaffen; het voorkomen van wetenschappelijk onderzoek. Dit werd gevolgd door een baanbrekende methodologie die nieuwe waarheden aan het licht bracht en die de samenleving in een steeds exponentieel tempo vooruit stuwde.

Galileo had ook een metafysisch argument voor deze afwijzing: de wereld heeft een dubbelzinnig karakter, waarvan de betekenis ons niet zo eenvoudig en stabiel is gegeven, zoals die van een geschreven stuk. Het geschreven woord kan niet normatief of als een evaluatieve standaard in de wetenschap worden gebruikt; het kan alleen helpen bij het beschrijven van dingen. Noch theologie, noch geschiedenis kan ons een fundament geven voor de kennis van de natuur, omdat ze interpretatief zijn en ons zowel feiten als normen presenteren.

Portret van Galileo , door Justus Sustermans, ca. 1637

Alleen de natuurwetenschap is in staat tot een dergelijk fundament, dat van de feitelijke, wiskundig bekende werkelijkheid. Authentieke kennis van God, die universeel zou kunnen worden genoemd, wordt ook gezien als een aantrekkelijk ideaal voor de wetenschap. De natuur is Gods openbaring en de enige geldige kennis die we over hem hebben.

Dit argument wijkt af van de stelling van Galileo dat er, bij een succesvolle en authentieke wetenschappelijke kennis, geen wezenlijk verschil is tussen God en de mens; voor Galileo is het concept van waarheid ingebed in het concept van perfectie (Cahoone, 1986).

Dit waren de opvattingen die Galileo voor het gerecht brachten, vervolgd door de katholieke kerk in 1633. De notie van waarheid in de Galilese wetenschap is ontleend aan het theologische karakter van waarheid, en als zodanig gaf Galileo nooit het idee van God en dat van de absolute waarheid van de natuur op. Op het pad naar deze waarheid en haar vastberadenheid waren een nieuwe methodologie en een nieuwe wetenschap nodig. Maar zelfs als de aanklagers de religieuze beweringen van Galileo correct begrepen, werkte dit niet in zijn verdediging.

Wiskundige waarheid en wetenschappelijke waarheid in de moderne wetenschap

Ruimtetijdkromming rond massa's in het relativistische model , via het Europees Ruimteagentschap

Galileo betoogde dat we niet sceptisch moeten blijven over het feit dat het werk van God aan ons wordt geopenbaard, omdat we een instrument voor interpretatie en onderzoek hebben dat oneindig superieur is aan historische en taalkundige kennis, namelijk de wiskundige methode, die precies kan worden toegepast omdat het boek van de natuur is niet geschreven in woorden en letters, maar met karakters, wiskunde, geometrische figuren en cijfers (Galileo Galilei, 1623).

Galileo gaat uit van de premisse dat we alleen waar moeten noemen wat een noodzakelijke voorwaarde is om de dingen eruit te laten zien zoals ze zijn en niet wat ons op de een of andere manier in verschillende omstandigheden voorkomt. Dit betekent de keuze van noodzaak gebaseerd op invariantie is een objectief criterium voor het toekennen van een waarheidswaarde (Husserl, 1970/1954).

Natuurlijk bieden wiskunde en haar methoden ons de noodzakelijke waarheden op basis van logica en daarom waren wiskundige beschrijvingen en methoden essentieel voor de nieuwe wetenschap. Wiskunde is de hoogste rechter; tegen zijn beslissingen is geen beroep mogelijk. — Tobias Danzig (1954, p.245). Het is precies dit soort metaprincipe dat Galileo volgde toen hij de wiskundige noodzaak de kernrol toekende in de methodologie van de nieuwe wetenschap.

Diagram van de planeten, uit van revoluties , door Nicholas Copernicus , 1543, via de Universiteit van Warwick

Galileo was de eerste die de relatie tussen de twee kennisfactoren veranderde - empirisch en theoretisch-wiskundig. Beweging, het basisverschijnsel van de natuur, wordt meegenomen naar de wereld van zuivere vormen, en zijn kennis krijgt dezelfde status als rekenkundige en geometrische kennis. De waarheid van de natuur wordt dus gelijkgesteld met wiskundige waarheid, wordt onafhankelijk gevalideerd en kan niet worden betwist of beperkt door een externe autoriteit.

Deze waarheid moet echter eerst verder worden gevalideerd of bevestigd tegen subjectieve interpretaties, toevallige veranderingen of contingentie in de echte wereld, en de manier waarop we het waarnemen, en tegen gevestigde voorkennis. Deze validatie legt de experimentele methode en objectieve observatie op die noodzakelijk zijn om wiskundige waarheden wetenschappelijke waarheden te laten worden. Voor Galileo vormen wiskundige abstractie en redenering, samen met naturalistische observaties en fysieke experimenten, de zekere weg naar de waarheid van de natuur.

De wiskundige beschrijving van de natuur en empirisch gevalideerde wiskundige redeneringen hadden eerder prima gewerkt voor Copernicaanse heliocentrisme , die Galileo met zijn wetenschap onderschreef en voor de kerk verdedigde.

Nieuwe wetenschap vereiste nieuwe soorten offers van Galileo

Galileo voor het Heilig Officie , schilderij van Joseph Nicolas Robert Fleury, 1847, via Wikimedia Commons

In het proces van Galileo was het argument van paus Urbanus VIII het volgende: hoewel alle fysieke experimenten en wiskundige argumenten correct en overtuigend kunnen zijn, kunnen ze nog steeds niet de absolute waarheid van de Copernicaanse doctrine bewijzen, omdat Gods almacht niet wordt beperkt door regels die op ons van toepassing zijn en ons begrip, maar handelt volgens zijn eigen principes, die onze wetenschap niet kan lokaliseren en decoderen. Galileo bracht het ultieme intellectuele offer (verder getransformeerd in het fysieke offer van detentie) door op geen enkele manier op dit argument te reageren.

De reden waarom Galileo geen antwoord gaf, was dat hij de logica van zijn wetenschap als verschillend van de logica van God beschouwde, een antwoord was onmogelijk.

Het argument van de paus was religieus verklaarbaar en acceptabel, maar conceptueel en fundamenteel in strijd met de Galilese wetenschap. In feite heeft Galileo nooit de bedoeling gehad om een ​​breuk tussen wetenschap en samenleving te creëren met betrekking tot religie, maar alleen om rigoureus en methodisch de grenzen van laatstgenoemde te bepalen.

Hetzelfde soort stille intellectuele opoffering kenmerkt zijn populaire experiment in de fysica van vallende lichamen. Volgens de folklore van de natuurkunde zou het hebben plaatsgevonden in de Scheve toren van Pisa (hoewel veel historici van de wetenschap hebben betoogd dat het eigenlijk een gedachte-experiment was en niet een echt experiment). Door twee bollen met verschillende massa's van de toren te laten vallen, wilde Galileo zijn voorspelling aantonen dat de daalsnelheid niet afhankelijk was van hun massa.

De scheve toren van Pisa, foto door Heidi Kaden , via Unsplash

Galileo ontdekte door dit experiment dat de objecten met dezelfde versnelling vielen bij afwezigheid van luchtweerstand, wat bewijst dat zijn voorspelling waar is. De twee bollen bereikten de ene na de andere de grond (vanwege luchtweerstand) en dit was voldoende voor Galileo om zijn theorie empirisch te valideren. Zijn publiek verwachtte echter dat de twee lichamen tegelijkertijd de grond zouden bereiken en als zodanig beschouwden ze de uitkomst als een mislukking, vanwege hun onwetendheid over de luchtweerstand of de manier waarop deze werd weerspiegeld in het wiskundige model van Galileo's theorie van vallende lichamen. In beide situaties - het proces en het experiment - was het offer om niet voor de waarheid te pleiten vanwege het gebrek aan begrip van het publiek en het gebrek aan beschikbare taal net zo nieuw als de nieuwe Galilese wetenschap.

Door wetenschappelijke en wiskundige waarheid tot de kern van zijn fundament te maken, kreeg het werk van Galileo een filosofische betekenis die de wetenschap samen met haar toekomstige ontwikkeling tot op de dag van vandaag zal begeleiden. Het verhaal van de strijd van Galileo met de oude wetenschap, de kerk en de samenleving is ook representatief voor de hedendaagse wetenschap, in een andere vorm, ook al bestaat de inquisitie niet meer. De wetenschap evolueert continu en deze evolutie betekent worstelen, communiceren en debatteren. Het weerspiegelt de kracht van de sociale dimensie van wetenschap; vertrouwen in de wetenschap is iets dat wetenschappers, gewone mensen en de wetenschap zelf aangaat.

Referenties

Bond, H.L. (1997). Nicolaas van Cusa: geselecteerde spirituele geschriften, klassiekers van westerse spiritualiteit . New York: Paulist Pressains.

Cahoone LE (1986). De interpretatie van Galileïsche wetenschap: Cassirer in contrast met Husserl en Heidegger. Studies in geschiedenis en wetenschapsfilosofie , 17(1), 1-21.

Cassirer, E. (1985). Het idee en het probleem van de waarheid in Galileo. Mens en wereld , 18 (4), 353-368.

Danzig, T. (1954). Nummer: De taal van de wetenschap , 4e druk. New York: Macmillan

Galileo Galilei (1968). De beoordelaar (1623). Bij G. Barbera (red.), De werken van Galileo Galilei . Florence, Italië.

Husserl E. (1970). Galileo's mathematisering van de natuur. In De crisis van de Europese wetenschappen en transcendentale fenomenologie , vertaling door D. Carr (oorspronkelijk gepubliceerd in het Duits in 1954). Evanston: Northwestern University Press, 23-59.