Jak wyjaśniono grawitację przed Jabłkiem Newtona

W książce Why Things Fall? The History of Gravity, wydanej przez Zahar w 2009 roku, astronomowie Alexandre Sherman i Bruno Reinho Mendonca rozpoczęli od obserwacji, że grawitacja jest niewątpliwie „To jest wyjątkowe”.

„Jeśli nie, jak wyjaśnimy, że najwięksi geniusze nauki, Isaac Newton i Albert Einstein, poświęcili się tym tajemnicom” — pisze Sherman.

Według astronoma grawitacja jest ważna z dwóch powodów: jest na całym świecieBy użyć słowa drogiego Newtonowi ogólnyBy użyć terminu drogiego Einsteinowi.

globalny i wspólny. Jak to wtedy wyjaśniono?

Gdybyśmy mieli cofnąć się do historii nauki, pójdźmy dalej Arystoteles (384 pne – 322 pne) Ponieważ grecki mędrzec jest uważany za jednego z najbardziej wpływowych myślicieli w historii Zachodu, a większość logiki myśli naukowej wywodzi się z jego mocy.

„Oddzielił nieco zjawiska od elementów i zdał sobie sprawę, że istnieje naturalna tendencja organizmu należącego do określonego elementu do powrotu do pozycji tego elementu” – powiedział fizyk Rodrigo Banuso Macedo, doktor habilitowany w BBC . W rozmowie z BBC, Instytutem Nielsa Bohra Uniwersytetu Kopenhaskiego w Danii.

„Tak więc, jeśli obiekt jest wykonany z ziemi, jego naturalną tendencją jest opadanie z powrotem w kierunku ziemi, a tym samym spadanie. Obiekt wykonany z gazowego powietrza będzie miał naturalną tendencję do opadania z powrotem w powietrze, więc będzie się podnosił ”.

W książce, której jest współautorem, astronom Mendonça cofa się nieco dalej w czasie i przytacza kilka odniesień do zrozumienia tego zjawiska poprzez Hinduscy uczeni Jeszcze przed Arystotelesem.

Być może obrazowe przedstawienie VIII wiek pne ok.. Ujawnia, że ​​tamtejsi filozofowie wierzyli już, że grawitacja spaja Układ Słoneczny i że Słońce, jako najmasywniejsza gwiazda, powinno zajmować centralne miejsce w modelu.

Opisuje: „Inny interesujący zapis, również zapisany w starożytnych Indiach, można znaleźć w pracy hinduskiego mędrca o imieniu Kannada, który żył w VI wieku pne”. Ten, który założył Vaisheshika Szkoła Filozofii„.

Rainho Mendonça wyjaśnia, że ​​Kanada Związany z „ciężarem” upadku, zrozumieć pierwszą przyczynę zjawiska. „Intuicja hinduskiego mędrca była na dobrej drodze, ale koncepcyjnie była jeszcze długa droga”.

Astronom zgadza się jednak, że to jej należy przypisać punkt zerowy w pojęciu grawitacji Arystoteles, „Bo chociaż jego praca na ten temat nie odzwierciedla aktualnej rzeczywistości, wiedza, którą rozpowszechniał, przetrwała wiele wieków po jego śmierci”.

„Do czasów nowożytnych, wraz z nowymi badaniami i teoriami rozwiniętymi w okresie renesansu (…), w wielu ośrodkach nauki o starożytności i średniowieczu dominowała fizyka arystotelesowska” – wyjaśnia BBC fizyk, filozof i historyk. José Luiz Goldfarb, profesor historii nauki na Papieskim Uniwersytecie Katolickim w São Paulo (PUC-SP).

Wyjaśnił upadek ciał tym pomysłem Ziemia była centrum wszechświata A ciężkie ciała zwykle zajmują swoje naturalne miejsce w tym centrum”.

Innymi słowy, jak zauważa Goldfarb, pomysł ten przypomina „mówienie, że rzeczy spadają, gdy są luźne, ponieważ zwykle zajmują swoje naturalne miejsce w centrum wszechświata, na Ziemi”.

Z etymologicznego punktu widzenia warto zauważyć, że słowo grawitacja pochodzi od łacińskiego słowa „gravis”; Dlatego ma taką samą etymologię jak słowo grób. Jego zakres semantyczny rozciąga się od „ciężkiego” do „ważnego”, w tym znaczeń takich jak „silny”.

Według „Leksykonu języka portugalskiego” filologa i leksykografa Antonio Giraldo da Cunha (1924-1999) termin „atrakcyjność” pojawia się od XIII wieku, ale różnice „przyciąganie” i „atrakcyjność” pojawiają się dopiero w XVIII wiek, wskazując na wynik fizyki Newtona na warunkach.

W tekście podpisanym przez Shermana w „Why Do Things Fall?” istnieje odstępstwo od sanskryckiego terminu oznaczającego grawitację: „gurutvaakarshan”. „Zwróć uwagę na początek słowa: guru. Jest to termin używany specjalnie do określania szanowanych nauczycieli duchowych i przywódców religijnych hinduizmu” — mówi.

Astronom dodaje: „I w innym rozwinięciu wywodzi się również od greckiego słowa„ barus ”(ciężki), które jest rdzeniem słowa„ baryton ”(poważny dźwięk).”

W rozdziale napisanym przez Reinho Mendonca w tej samej książce wyjaśnia, że ​​użycie łacińskiego terminu „gravis” w odniesieniu do zjawiska grawitacji rozpoczęło się w VIII wieku wraz z tłumaczeniami traktatów naukowych ze świata arabskiego do Europy.

„I tak powstał termin, który jest przedmiotem naszych badań: grawitacja” – mówi badaczka. „I w kontekście, który nas interesuje, ponieważ odnosząc się do rzeczy wielkiej wagi, łacińskie tłumaczenia użyły słowa, którego rdzeniem jest przymiotnik„ gravis ”, co oznacza „ciężki”.

„Nie można ustalić, kiedy po raz pierwszy użyto tego terminu” – komentuje autor. Dla niego pojawienie się pierwszych europejskich uniwersytetów, gdzie łacina była wówczas językiem urzędowym, przyczyniło się do rozpowszechnienia neologizmów. „Między innymi na uniwersytetach w Bolonii, Paryżu, Oksfordzie, na których większość tych prac (w języku arabskim) została wykorzystana w tłumaczeniu”.

Chociaż myśl Arystotelesa dominowała, zwłaszcza w świecie zachodnim, a średniowiecze będzie ostatecznie znane jako „ciemne wieki” pod względem rozwoju wiedzy, nie można zaprzeczyć, że w ciągu 2000 lat, które dzieliły Arystotelesa i Niuton.

„Dzisiaj historycy nauki są w stanie dostrzec myślicieli z czasów starożytnych i średniowiecznych, którzy rozwinęli idee bliższe teorii Newtona niż fizyce Arystotelesa, mimo że formalnie dominuje teoria greckiego filozofa” – mówi Goldfarb.

Książka „Dlaczego rzeczy spadają?” Zawiera omówienie tego scenariusza. Astronom Mendoncha cytuje na przykład badania arabskiego filozofa Abu Yusufa al-Kindiego (801-873). „W swoim traktacie O promieniach (słonecznych)” — mówi — „stwierdził, że gwiazdy sprawują władzę nad przedmiotami i ludźmi”.

„Ta siła będzie związana z promieniowaniem gwiazd, które będzie się rozprzestrzeniać w przestrzeni w linii prostej i oddziaływać na obiekty na Ziemi” – mówi astronom.

Nieco później filozof pochodzenia żydowskiego Sulejmana bin Gabirola (1021-1058) również zajmował się tym tematem „z prostym, ale elementarnym rozumowaniem”, jak wskazuje Rainho Mendonça.

Jego wkład był pomysłem dezaktywacja. „Według niego gęste i ciężkie materiały będą bardziej stabilne niż materiały lżejsze” – wyjaśnia.

Irański filozof i astronom Abd al-Rahman al-Khazini (1077-1155) wysunął pogląd, że ciężkie, spadające ciała zawsze poruszają się w kierunku centrum planety. Dodaje: „Najbardziej intrygująca była jednak jego sugestia, że„ thaqal ”(po arabsku, co wielu autorów tłumaczy jako„ grawitacja ”) zależy od ich odległości od środka Ziemi”.

Chociaż w tym okresie istniało wiele teorii, zwyciężyła jedna koncepcja, która w pewnym sensie jest bardzo bliska koncepcji bezwładności. Jak wyjaśnił BBC fizyk Fabio Raya, profesor z Mackenzie Presbyterian University w Brazylii: „Najbardziej rozpowszechnioną teorią (…) była teoria pędu (…), według której ciągły ruch obiektu jest spowodowany na działanie siły.

„Kiedy to ustanie, ciało powraca do normalnego stanu ruchu” – wyjaśnia.

Astronom Mendonça podkreśla w tym sensie zasadniczą rolę filozofa aleksandryjskiego Jan Filopon (490-570).

„Jego słowami, kiedy ciało jest rzucane, otrzymuje ono rodzaj siły napędowej, która jest przekazywana od rzucającego do pocisku i pozostaje w nim nawet po zakończeniu kontaktu. Z czasem ta 'siła’ automatycznie się rozproszy, powodując koniec ruchu”.

W przypadku spadających ciał Filoponus rozpoznał już, że siła ta była spowodowana przez to, co obecnie nazywa się grawitacją.

„Zgodnie z tą ideą Ziemia wywiera grawitację na rzeczy, przyciągając je do ich centrum” – powiedział BBC filozof André Albuquerque Mendonca, profesor Wyższej Szkoły Reklamy i Marketingu w São Paulo (ESPM-SP).

Filozof pamięta jednak, że tam Niezgodne dźwięki Podobnie jak francuski filozof i teolog Jan Buridan (1301-1358), który „zasugerował A Alternatywna teoria wyjaśniająca spadające ciała.

„Twierdził, że rzeczy spadały z powodu wewnętrznej siły, która je pchała, ale nie potrafił wyjaśnić przyczyny tej siły”.

dużo Leonardo da Vinci (1452-1519) A.S Galileo Galilei (1564-1642) Studiował spadające ciała. Jak stwierdził Albuquerque Mendonca, pierwszy „sugerował, że prędkość spadania zależy od gęstości obiektu i oporu powietrza”, podczas gdy drugi „określał, że wszystkie obiekty spadają z takim samym przyspieszeniem, niezależnie od ich wagi”.

Jednak żadnemu z nich nie udało się wymyślić uniwersalnego prawa wyjaśniającego to zjawisko.

Przełom Newtona był wielki, ponieważ udało mu się, z pewnością dzięki wiedzy zgromadzonej przez jego poprzedników, nie tylko zrozumieć uniwersalną i podstawową siłę, ale także Uczyń to wytłumaczalnym zjawiskiem.

To była prawdziwa rewolucja naukowa. Goldfarb podsumowuje: „Włączył do swoich teorii nowe koncepcje kosmologiczne, odchodząc od kosmologii Arystotelesa”.

Tak więc nie myślano już o upadku do miejsca naturalnego, ale pojawiło się pojęcie przyciągania między ciałami i prawo grawitacji: materia przyciąga materię w bezpośredniej proporcji mas i odwrotnie do kwadratu odległości między ciałami.

Według profesora wtedy właśnie „przestał myśleć o tendencjach do zajmowania naturalnego miejsca” i zaczął „rozumieć ruchy spadających ciał w wyniku działania siły wywieranej przez Ziemię na te ciała”.

Konkluduje: „Możemy dojść do wniosku, że mechanizmy wprowadzone przez Newtona pociągnęły za sobą głębokie zmiany w sposobie, w jaki współczesny świat zaczął pojmować wszechświat, ciała i prawa rządzące ich ruchami”.

Zapamietaj to Możesz otrzymywać powiadomienia z BBC Mundo. Pobierz i aktywuj nową wersję naszej aplikacji, aby nie przegapić naszych najlepszych treści.