— Objavljeno 01/02/2013 / Čovjek i svemir 3 (2012. – 2013.).
U prvom dijelu ovog ciklusa, naslovljenom “Što je zapravo znanost?”, definirao sam prirodnu znanost i objasnio po čemu se ona razlikuje od naizgled sličnih ljudskih djelatnosti, posebno od onih koje se lažno predstavljaju kao znanost. U drugom dijelu, “Znanstvena metoda”, objasnio sam kako znanstvenici izgrađuju dosljedan i pouzdan sustav znanja o svijetu. Konačno, u ovom trećem dijelu pokazat ću kako je nastanak znanstvene metode isprepleten s pojavom moderne astronomije. Opisat ću kako je, grubo govoreći, cijela prirodna znanost na neki način proizašla iz astronomije.
Tko je bio prvi znanstvenik?
Na jednoj nedavnoj tribini, koju sam vodio, postavljeno je zanimljivo pitanje: "Tko je bio prvi znanstvenik?". Doduše, bila je to tribina o štetnom utjecaju pseudoznanosti na društvo i pitanje nije bilo postavljeno sa stvarnim zanimanjem. Bilo je postavljeno s ciljem da se pokaže kako su gotovo svi ljudi, kroz povijest, koji su dolazili do važnih znanstvenih spoznaja propagirali i neke čudne ideje koje danas smatramo pseudoznanstvenima ili u najmanju ruku smiješnima.
Tales je, primjerice, nastojao sve prirodne pojave objasniti prirodnim uzrocima, bez pozivanja na mitologiju. Iz današnje perspektive to je bila genijalna zamisao koja je kasnije postala ključna ideja za znanstvenu revoluciju. Zato Talesa ponekad nazivamo prvim zapadnim znanstvenikom ili čak ocem znanosti. Međutim, isti je taj Tales tvrdio da se sve sastoji od vode. Ako tu njegovu tvrdnju shvatimo doslovno, onda ona nema smisla. Doduše, postoje naznake da je Tales bio preteča atomista te da je zapravo želio reći da se sve sastoji od istovrsne "tvari" – atoma. Tada njegova tvrdnja itekako ima smisla.
Newton, po mnogima najveći znanstvenik svih vremena, bavio se pak i alkemijom. Ako alkemija znači pretvaranje olova u zlato, traženje kamena mudraca ili traženje eliksira života tada je Newton pseudoznanstvenik ili šarlatan. No, stvari nisu tako jednostavne. Postoji povijesni kontekst. U Newtonovo doba nije uopće bila jasna razlika između alkemije i znanosti. Da Newton nije bio sklon okultnoj ideji djelovanja na daljinu možda nikad ne bi došao do općeg zakona gravitacije.
Linus Pauling, dvostruki Nobelovac koji je dao velike doprinose u razumijevanju kemijske veze i molekulske strukture, zagovarao je terapiju velikim dozama vitamina C. Danas možemo, prilično pouzdano, reći da su takve tvrdnje pseudoznanstvene. Naime, ni nakon više od tri desetljeća istraživanja nije potvrđeno da su velike doze vitamina C korisne za liječenje raka.
No, poanta ovih primjera je sljedeća: prvi znanstvenik ili znanstvenica nije osoba koja je bila potpuno imuna na pseudoznanstvene ideje. Ako takva osoba i postoji, znanost sigurno ne počinje njome. Osim toga, prisutnost pseudoznastvenih ideja kod nekih velikana znanosti ne znači automatski da je pseudoznanstvenost dobra ili poželjna (što se željelo implicirati onim pitanjem na tribini, s početka priče). Isto tako valja reći da tvrdnje koje su se pokazale netočnima ne umanjuju vrijednost drugih tvrdnji iste osobe koje su se pokazale točnima.
Pitanje tko je bio prvi znanstvenik ima smisla ako razjasnimo što pod time konkretno mislimo. Primjerice, tko je prvi koristio metode eksperimentalne znanosti: (1) postavio pitanja o nekim aspektima svemira; (2) zamislio moguće objašnjenje odnosno oblikovao radnu hipotezu; (3) provjerio hipotezu prikladnim eksperimentom; (4) modificirao hipotezu kako bi ju prilagodio eksperimentalnim rezultatima; (5) proveo daljnje eksperimente da potvrdi modificiranu hipotezu. Tako precizirano pitanje ima jedinstveni odgovor: Alhazen, arapski učenjak iz 10. stoljeća.
Prije nego li nastavim priču o počecima znanosti odnosno moderne astronomije moram postaviti još jedno pitanje na koje neću dati odgovor, nego ću ga ostaviti čitateljima za razmišljanje: zašto je nakon Alhazena i slavnih arapskih matematičara došlo mračno doba arapskih zemalja (koje traje do danas) u kojem više nema značajnih znanstvenika ni umjetnika?
Kad počinje znanost?
Neki autori početak znanosti smještaju u babilonsko doba, primjerice Patricia Fara u knjizi Science: A four thousand year history (Oxford University Press, 2009). Rekao bih da je to svakako pretjerano. Ja ne bih ni starogrčko doba, u kojem je počela prva velika eksplozija znanja, proglasio početkom znanosti. Naravno, nastale su tada ideje koje su se kasnije pokazale ključnima za razvoj znanosti. Čak ni 10. stoljeće nije početak znanosti. Alhazen je zapravo živio daleko ispred svog vremena. Trebat će još punih 600 godina da Galileo Galilei počne primjenjivati Alhazenove metode eksperimentalne znanosti i učini ih poznatima. E tada zapravo počinje znanost, sredinom 16. stoljeća. Sve ono ranije bilo je predznanstveno doba. Galilei je odigrao ključnu ulogu u znanstvenoj revoluciji i mnogi zato njega, a ne Talesa, nazivaju ocem znanosti. Galileju se pripisuju i drugi epiteti, poput oca moderne fizike ili oca moderne opažačke astronomije.
Astronomi predvode znanstvenu revoluciju
Predznanstveno doba trajalo je tisućljećima. U tom su dugačkom i važnom periodu polako sazrijevale ideje koje su se kasnije pokazale nužnima za nastanak znanosti. No, ni samo rađanje znanosti nije se zbilo u trenu. Trebalo je približno 150 godina da mnoštvo novih spoznaja u astronomiji, fizici, ljudskoj anatomiji, biologiji i kemiji dovede do odbacivanja dotadašnjih starih shvaćanja i oblikuje znanstvenu metodu. Taj povijesni period nazivamo znanstvenom revolucijom.
Početak znanstvene revolucije dogovorno je smješten u 1543. godinu. Bila je to godina kad je objavljena Kopernikova utjecajna knjiga De revolutionibus orbium coelestium (O kruženju nebeskih sfera). Kopernik je u njoj izložio svoj heliocentrični sustav - teoriju prema kojoj je Sunce u središtu, a Zemlja, planeti i zvijezde kruže oko Sunca. Bio je to alternativni model svemira u odnosu na Ptolomejev geocentrični sustav sa Zemljom u središtu.
Heliocentrični sustav nije napadao samo Ptolomejeva i Aristotelova učenja koja su bila općeprihvaćena još od davnina. Neizravno je napadao crkveni nauk te ugrožavao hijerarhijski sustav ondašnjeg društva. Kopernik je bio svjestan tog problema i pokušao ga ublažiti posvećivanjem knjige tadašnjem papi. Osim toga, knjigu je namjerno napisao jako tehnički tako da bude nerazumljiva svima osim ekspertima astronomije. Ništa od toga nije pomoglo. Crkva je Kopernika optužila za bogohuljenje, a njegovu knjigu stavila na Index Librorum Prohibitorum (Popis zabranjenih knjiga).
Kopernikov heliocentrični sustav hrabro je podržao Galileo Galilei. Imao je dobre razloge za takav čin. Naime Galilei je osobno usavršio teleskop i prvi put ga usmjerio u nebo. Bilo je to prije otprilike 400 godina. Galilei je svojim teleskopom opažao faze Venere, Jupiterove satelite, Mjesečeve kratere te Sunčeve pjege. Osobno se mogao uvjeriti da nebesa nisu savršena kakvima ih je opisivala Crkva niti odgovaraju Ptolomejovom modelu. Naravno, optužen je za herezu i bio progonjen od inkvizicije do kraja života.
Proces koji je Crkva vodila protiv Galileja postao je simbolom sukoba religije i znanosti. Premda postoje ljudi koji i danas negiraju taj sukob, o njegovom postojanju i silini svjedoči činjenica da je proces Crkve protiv Galileja još uvijek aktualan. Prije par mjeseci, na Festivalu znanosti 2012 u Sinju, održano je nekoliko predavanja i jedna tribina na tu temu. Zanimljivo je bilo gledati kako sudionici tribine tjeraju mak na konac prepirući se je li Galileo imao ili nije imao dokaze da se Zemlja giba. Čini se da nije imao pa je jedan dio pobožne publike euforično pljeskao "dokazu" da je Galileo bio u krivu. Nitko se nije potrudio toj publici reći što danas znamo o Sunčevom sustavu ni koliko su značajni Galilejevi doprinosi znanosti.
Druga ključna osoba znanstvene revolucije bio je Johannes Kepler. Njega se često opisuje kao matematičara, astronoma i astrologa. No, valja znati dvije stvari. Prvo, u Keplerovo doba znanost, u današnjem smislu te riječi, tek nastaje i još ne postoji jasna razlika između astronomije i astrologije. I drugo, mnogi su astronomi izradom horoskopa zarađivali za život. No, prodaja horoskopa ne znači nužno i vjerovanje u astrologiju. Što je Kepler mislio o tome može se lijepo vidjeti u njegovom djelu Tertius Interveniens (Uplitanje treće strane), gdje se o astrologiji izrazio kao o “glupavoj pokćerci astronomije ... jezovitoj praznovjerici ... majmunskoj igri vračanja”.
I dok su astronomija i astrologija bile pred konačnim razdvajanjem, matematika i fizika bile su pred samim spajanjem. Naime, prije Keplera nije postojala sustavna primjena matematike u fizici. Upravo je tu glavni Keplerov doprinos razvoju znanosti. Zahvaljujući preciznim opažanjima gibanja planeta koje je prikupio Tycho Brahe (i to golim okom, bez teleskopa) Kepler je došao je do zakona planetarnog gibanja. I te je zakone izrazio u matematičkom obliku.
Idući važan korak napravio je Newton. Zahvaljujući Keplerovim zakonima došao je do općeg zakona gravitacije koji je matematički opisivao međudjelovanje tijela u svemiru. I ne samo to, općim zakonom gravitacije Newton je povezao nebeska i zemaljska gibanja u jednu jedinstvenu cjelinu. Također, Newton je zagovarao načelo da znanstvena teorija mora biti povezana sa strogim eksperimentom. Ne umanjujući kasnije doprinose drugih znanstvenika (sve do kraja 17. stoljeća) ovdje se može reći – znanost je rođena.