Povestea pe care toţi am învăţat-o la şcoală este că ştiinţa îşi are originile în Grecia Antică, că dezvoltarea ei a stagnat până în perioada Renaşterii, că oamenii din Evul Mediu credeau că Pământul e plat, iar Biserica interzicea disecţiile şi îi persecuta şi ucidea pe savanţi.
Istoricii nu s-au lepădat niciodată de ideea că perioada medievală a fost una de nefastă pentru ştiinţă. „În ceea ce priveşte propria mea ştiinţă ca istoric, îmi pare un oximoron. Cum ar fi putut exista orice raţiune printre toate acele superstiţii? Nu există nici un motiv pentru care să gândim opusul în acest domeniu, perioada este de degradare intelectuală”, scria istoricul Charles Singer în volumul „Middle Ages” („Evul Mediu”). În realitate, mitul potrivit căruia credinţa creştină ar fi ţinut pe loc ştiinţa în perioada medievală a fost inventat în secolul al XIX-lea şi, în ciuda eforturilor oamenilor de ştiinţă, se perpetuează. De fapt, Biserica medievală cerea ca elevii să înveţe matematică şi ştiinţă în universităţi. Mulţi oameni aveau cunoştinţe în aceste domenii. Şi, pentru că universităţile se autoguvernau şi răspundeau în faţa Papei, studenţii se bucurau de libertate academică. Desigur că existau nişte limite din partea credinţei, dar asta nu i-a împiedicat pe câţiva oameni, astăzi uitaţi, să progreseze în ştiinţă, scrie specialistul în istoria ştiinţei James Hannam, în HistoryToday.
Bradwardine şi prima descriere universală a mişcării
Thomas Bradwardine (1290- 1349) este un bun exemplu. Când era masterand la Colegiul Merton din Oxford, la începutul secolului al XIV-lea, a făcut o descoperire care concura cu teoriile vechilor greci despre cum ar trebui să evolueze ştiinţa. Folosind tehnicile matematice moderne ale vremurilor lui, el a elaborat o formulă care oferea descrierea universală a mişcării. Aristotel spunea că, întrucât matematica şi fizica sunt domenii distincte, nu te poţi folosi de metodele uneia ca să demonstrezi ceva pentru cealaltă. Bradwardine a înţeles că acest lucru era o greşeală. Matematica este fundamentală în toate ramurile ştiinţei, pentru că natura se desfăşoară după reguli matematice. Aceasta este una dintre ideile fundamentale ale ştiinţei moderne, reimpulsionată de Galileo Galilei prin afirmaţia: „Ştiinţa este scrisă în limbajul matematic”. Bradwardine însuşi a părăsit Oxfordul ca să urmeze o carieră strălucitoare în cadrul Bisericii, care şi-a atins apogeul cu numirea lui ca arhiepiscop de Canterbury. Însă nu a reuşit să se bucure de acest succes: a murit de ciumă în 1349. Ecuaţia mişcării scrisă de Bradwardine era bazată pe fizica lui Aristotel şi deci inexactă.
Heytesbury şi teorema vitezei medii
Un absolvent al Colegiului Merton din generaţia următoare, William Heytesbury (1313- 1372), avea să găsească însă formula corectă. El a demonstrat că, atunci când un obiect accelerează continuu un timp, distanţa parcursă este aceeaşi cu cea pe care obiectul ar fi parcurs-o în acelaşi timp, deplasându-se cu viteză constantă, unde viteza constantă este egală cu media celorlalte viteze cu care s-a deplasat obiectul. Este cunoscută sub numele de teorema vitezei medii şi descrie viteza unui obiect care cade sub acţiunea gravitaţiei. Deşi Heytesbury nu cunoştea implicaţiile teoremei asupra gravitaţiei, a fost folosit mai târziu de Galileo, în propria lui analiză a obiectelor care cad.
Buridan, impulsul, inerţia şi mişcarea relativă
În aceeaşi perioadă, în Paris, rectorul Universităţii, Jean Buridan (1300-1358), a dat o lovitură ştiinţei greceşti pe care o primise ca moştenire. Aristotel a spus că nici un obiect nu se poate mişca decât dacă altceva îl mişcă. Când nu mai împingi ceva, trebuie să se oprească. Buridan a sesizat că această teorie este greşită. Când a aruncat o piatră, ea şi-a continuat traiectoria şi nu s-a oprit, deşi nu mai era în contact cu nimic. Aşa că a postulat existenţa unei calităţi numite „impuls”. Impulsul îi este dat pietrei de cel care o aruncă şi este proporţional cu greutatea corpului şi cu viteza. Când piatra îşi parcurge traiectoria, impulsul este redus la zero, din cauza greutăţii şi vitezei. Când atinge această valoare, corpul se opreşte. Impulsul este un pas important în dezvoltarea conceptului de forţă. Buridan a observat că, în absenţa forţei de frecare, nu exista nimic care să mărească durata impulsului, iar obiectul să îşi continue mişcarea. Nu a putut observa acest fapt la lucrurile de pe Pământ, dar a sesizat felul în care planetele traversează cerul. El sugera că poate Dumnezeu a lăsat totul să se mişte din ziua Creaţiei şi, pentru că nu exista rezistenţă în ceruri, corpurile urmau să se rotească până la Apocalipsă.
O dată cu această teorie, Buridan începe să exploreze ideea de inerţie, cunoscută şi ca prima lege a mecanicii lui Newton. Continuând să observe planetele, Buridan a dezvoltat o nouă teorie. A conştientizat că, doar pentru că aceste corpuri cereşti par să se mişte pe cer în fiecare noapte, el nu poate spune dacă ele se rotesc sau Pământul este, de fapt, cel care execută o mişcare de rotaţie. Grecii, aproape în unanimitate, au fost de acord că Pământul este static. Dar Buridan a spus că, dacă planeta noastră chiar se roteşte, atunci nu există nici un motiv pentru care noi ar trebui să simţim asta. El a comparat situaţia cu cea a unui om care se află într-o barcă în mişcare şi care se uită la o barcă ancorată aproape de mal. Dacă marea este calmă, omul din barcă nu va putea spune care barcă se mişcă: cea ancorată sau cea în care se află el. Această demonstraţie a introdus conceptul de mişcare relativă. Nicolaus Copernicus a folosit acelaşi argument în cartea lui, „Despre mişcarea de revoluţie a corpurilor cereşti”, 200 de ani mai târziu (1543).
Oresme şi demonstraţia geometrică a teoriei vitezei medii
Elevul cel mai strălucit al lui Buridan a fost Nicole Oresme (1323-1382). Pe lângă faptul că a fost un matematician redutabil, el a scris o lucrare critică la adresa astrologiei şi, în cele din urmă, a devenit episcop de Lisieux. Cea mai mare realizare a lui este faptul că a demonstrat geometric teoria vitezei medii. Oresme a demonstrat că, dacă trasezi într-un grafic viteza obiectului şi timpul, aria care rezultă înseamnă distanţa parcursă. Deşi Oresme a început să folosească graficele ca să ilustreze mişcarea cu 300 de ani înaintea lui René Descartes, cel din urmă este considerat întemeietorul metodei. „Cum au ajuns toate aceste descoperiri ale ştiinţei medievale să fie uitate?”, se întreabă istoricul James Hannam. Pe scurt, ele au fost încorporate în lucrările celebre ale lui Copernicus şi Galileo Galilei. Nici unul nu i-a citat pe învăţaţii medievali. Corelând acest fapt cu ostilitatea generală manifestată faţă de Evul Mediu, lucrările lui Buridan, Bradwardine sau Oresme au fost uitate. „Este însă de datoria noastră, să le recunoaştem meritele”, scrie Hannam în cartea „God’s Philosophers: How the Middle Ages Laid the Foundations of Modern Science” („Filosofii lui Dumnezeu: Cum Evul Mediu a pus bazele ştiinţei moderne”).
Cărturarul John Buridan (1300 – 1358) a demonstrat că teoria lui Aristotel potrivit căreia nici un obiect nu se poate mişca decât dacă altceva îl mişcă, este greşită, sădind seminţele revoluţiei lui Nicolaus Copernicus (foto) (1473 – 1543).
William Heytesbury (1313 – 1372) a pus bazele teoremei vitezei medii, care, 300 de ani mai târziu, avea să-i dea o importantă mână de ajutor „părintelui” astronomiei, Galileo Galilei (1564 – 1642).
