Revolução científica - Scientific Revolution

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A Revolução Científica foi uma série de eventos que marcaram o surgimento da ciência moderna durante o início do período moderno , quando desenvolvimentos em matemática , física , astronomia , biologia (incluindo anatomia humana ) e química transformaram a visão da sociedade sobre a natureza. A Revolução Científica ocorreu na Europa no final do período do Renascimento e continuou até o final do século 18, influenciando o movimento social intelectual conhecido como Iluminismo . Enquanto suas datas são debatidas, a publicação em 1543 de Nicolau Copérnico " De Revolutionibus Orbium coelestium ( Sobre as Revoluções das Esferas Celestes ) é frequentemente citado como marcando o início da revolução científica.

O conceito de uma revolução científica que ocorre durante um longo período surgiu no século XVIII na obra de Jean Sylvain Bailly , que viu um processo de duas fases: varrer o antigo e estabelecer o novo. O início da Revolução Científica, o ' Renascimento Científico ', foi focado na recuperação do conhecimento dos antigos; isto é geralmente considerado ter terminado em 1632 com a publicação do Galileo 's Diálogo sobre os sistemas mundiais Dois Chief . A conclusão da Revolução Científica é atribuída à "grande síntese" dos Principia de 1687 de Isaac Newton . A obra formulou as leis do movimento e da gravitação universal , completando assim a síntese de uma nova cosmologia. No final do século 18, a Idade do Iluminismo que se seguiu à Revolução Científica deu lugar à " Idade da Reflexão ".

Introdução

Grandes avanços na ciência foram chamados de "revoluções" desde o século XVIII. Em 1747, o matemático francês Alexis Clairaut escreveu que " Newton foi dito em sua própria vida que criou uma revolução". A palavra também foi usada no prefácio da obra de Antoine Lavoisier de 1789, anunciando a descoberta do oxigênio. "Poucas revoluções na ciência despertaram de imediato tanta atenção geral quanto a introdução da teoria do oxigênio ... Lavoisier viu sua teoria aceita por todos os homens mais eminentes de seu tempo e estabelecida em grande parte da Europa em poucos anos desde sua primeira promulgação. "

No século 19, William Whewell descreveu a revolução na própria ciência - o método científico - que ocorreu nos séculos 15 e 16. "Entre as mais conspícuas revoluções pelas quais as opiniões sobre este assunto passaram, está a transição de uma confiança implícita nos poderes internos da mente do homem para uma dependência professada da observação externa; e de uma reverência ilimitada pela sabedoria do passado, a uma expectativa fervorosa de mudança e melhoria. " Isso deu origem à visão comum da Revolução Científica hoje:

Uma nova visão da natureza emergiu, substituindo a visão grega que dominou a ciência por quase 2.000 anos. A ciência tornou-se uma disciplina autônoma, distinta da filosofia e da tecnologia e passou a ser considerada como tendo objetivos utilitários.

A Revolução Científica é tradicionalmente assumida para começar com a Revolução Copernicana (iniciada em 1543) e para ser concluída na "grande síntese" dos Principia de 1687 de Isaac Newton . Grande parte da mudança de atitude veio de Francis Bacon, cujo "anúncio confiante e enfático" no progresso moderno da ciência inspirou a criação de sociedades científicas como a Royal Society e Galileu, que defendeu Copérnico e desenvolveu a ciência do movimento.

No século 20, Alexandre Koyré introduziu o termo "revolução científica", centrando sua análise em Galileu. O termo foi popularizado por Butterfield em seu Origins of Modern Science . Thomas Kuhn '1962 trabalho s A estrutura das revoluções científicas enfatizou que os quadros-tais teóricos diferentes como Einstein ' s teoria da relatividade e teoria da gravidade de Newton , que substituiu-não podem ser diretamente comparados sem que significa perda.

Significado

O período testemunhou uma transformação fundamental nas ideias científicas em matemática, física, astronomia e biologia, em instituições de apoio à investigação científica e na imagem mais amplamente aceita do universo. A Revolução Científica levou ao estabelecimento de várias ciências modernas. Em 1984, Joseph Ben-David escreveu:

O rápido acúmulo de conhecimento, que tem caracterizado o desenvolvimento da ciência desde o século XVII, nunca havia ocorrido antes dessa época. O novo tipo de atividade científica surgiu apenas em alguns países da Europa Ocidental e ficou restrito a essa pequena área por cerca de duzentos anos. (Desde o século 19, o conhecimento científico foi assimilado pelo resto do mundo).

Muitos escritores contemporâneos e historiadores modernos afirmam que houve uma mudança revolucionária na visão de mundo. Em 1611, o poeta inglês John Donne escreveu:

[A] nova filosofia coloca todos em dúvida,

O elemento fogo está completamente apagado;
O Sol está perdido, e a terra, e a inteligência de ninguém

Pode muito bem direcioná-lo para onde procurar.

O historiador de meados do século 20, Herbert Butterfield, ficou menos desconcertado, mas mesmo assim viu a mudança como fundamental:

Uma vez que essa revolução transformou a autoridade em inglês não apenas da Idade Média, mas do mundo antigo - uma vez que começou não apenas com o eclipse da filosofia escolástica, mas também com a destruição da física aristotélica - ela ofusca tudo desde o surgimento do Cristianismo e reduz o Renascimento e Reforma ao nível de meros episódios, meros deslocamentos internos dentro do sistema da cristandade medieval ... [Ela] se torna tão grande como a origem real tanto do mundo moderno quanto da mentalidade moderna que nossa costumeira periodização da história europeia tornou-se um anacronismo e um estorvo.

O professor de história Peter Harrison atribui o cristianismo por ter contribuído para o surgimento da Revolução Científica:

Os historiadores da ciência sabem há muito tempo que os fatores religiosos desempenharam um papel significativamente positivo no surgimento e na persistência da ciência moderna no Ocidente. Não apenas muitas das figuras-chave na ascensão da ciência foram indivíduos com compromissos religiosos sinceros, mas as novas abordagens da natureza que foram pioneiras foram sustentadas de várias maneiras por suposições religiosas. ... No entanto, muitas das principais figuras da revolução científica se imaginavam campeões de uma ciência que era mais compatível com o cristianismo do que as idéias medievais sobre o mundo natural que eles substituíram.

Antecedentes e medievais

Modelo ptolomaico das esferas de Vênus , Marte , Júpiter e Saturno . Georg von Peuerbach , Theoricae novae planetarum , 1474.

A Revolução Científica foi construída sobre a base do aprendizado e da ciência da Grécia Antiga na Idade Média , conforme foi elaborada e posteriormente desenvolvida pela ciência romana / bizantina e pela ciência islâmica medieval . Alguns estudiosos notaram uma ligação direta entre "aspectos particulares do Cristianismo tradicional" e o surgimento da ciência. A " tradição aristotélica " ainda era uma importante estrutura intelectual no século XVII, embora nessa época os filósofos naturais já tivessem se afastado muito dela. As principais ideias científicas que datam da Antiguidade clássica mudaram drasticamente ao longo dos anos e, em muitos casos, foram desacreditadas. As ideias que permaneceram, que foram transformadas fundamentalmente durante a Revolução Científica, incluem:

  • A cosmologia de Aristóteles que colocava a Terra no centro de um cosmos hierárquico esférico . As regiões terrestres e celestiais eram compostas de diferentes elementos que tinham diferentes tipos de movimento natural .
    • A região terrestre, de acordo com Aristóteles, consistia em esferas concêntricas dos quatro elementos - terra , água , ar e fogo . Todos os corpos se moviam naturalmente em linhas retas até atingirem a esfera apropriada à sua composição elementar - seu lugar natural . Todos os outros movimentos terrestres eram não naturais ou violentos .
    • A região celeste era composta pelo quinto elemento, éter , que era imutável e se movia naturalmente com movimento circular uniforme . Na tradição aristotélica, as teorias astronômicas buscavam explicar o movimento irregular observado de objetos celestes por meio dos efeitos combinados de múltiplos movimentos circulares uniformes.
  • O modelo ptolomaico do movimento planetário : baseado no modelo geométrico de Eudoxus de Cnidus , o Almagesto de Ptolomeu , demonstrou que os cálculos podiam computar as posições exatas do Sol, Lua, estrelas e planetas no futuro e no passado, e mostrou como esses modelos computacionais foram derivados de observações astronômicas. Como tal, eles formaram o modelo para desenvolvimentos astronômicos posteriores. A base física dos modelos ptolomaicos invocava camadas de conchas esféricas , embora os modelos mais complexos fossem inconsistentes com essa explicação física.

É importante notar que existiam precedentes antigos para teorias e desenvolvimentos alternativos que prefiguravam descobertas posteriores na área da física e da mecânica; mas à luz do número limitado de obras que sobreviveram à tradução em um período em que muitos livros foram perdidos para a guerra, tais desenvolvimentos permaneceram obscuros por séculos e são tradicionalmente considerados como tendo pouco efeito na redescoberta de tais fenômenos; ao passo que a invenção da imprensa tornou comum a ampla disseminação de tais avanços incrementais do conhecimento. Enquanto isso, entretanto, progressos significativos em geometria, matemática e astronomia foram feitos na época medieval.

Também é verdade que muitas das figuras importantes da Revolução Científica compartilhavam do respeito geral da Renascença pelo aprendizado antigo e citavam pedigrees antigos por suas inovações. Nicolaus Copernicus (1473–1543), Galileo Galilei (1564–1642), Johannes Kepler (1571–1630) e Isaac Newton (1642–1727) traçaram diferentes ancestrais antigos e medievais para o sistema heliocêntrico . No Axioms Scholium de seus Principia , Newton disse que suas três leis axiomáticas do movimento já eram aceitas por matemáticos como Christiaan Huygens (1629-1695), Wallace, Wren e outros. Enquanto preparava uma edição revisada de seus Principia , Newton atribuiu sua lei da gravidade e sua primeira lei do movimento a uma série de figuras históricas.

Apesar dessas qualificações, a teoria padrão da história da Revolução Científica afirma que o século 17 foi um período de mudanças científicas revolucionárias. Não apenas houve desenvolvimentos teóricos e experimentais revolucionários, mas, ainda mais importante, a maneira como os cientistas trabalhavam mudou radicalmente. Por exemplo, embora as sugestões do conceito de inércia sejam sugeridas esporadicamente na discussão antiga do movimento, o ponto saliente é que a teoria de Newton diferia dos entendimentos antigos em aspectos essenciais, como uma força externa ser um requisito para o movimento violento na teoria de Aristóteles.

Método científico

Sob o método científico como concebido no século 17, as circunstâncias naturais e artificiais foram deixadas de lado, uma vez que uma tradição de pesquisa de experimentação sistemática foi lentamente aceita pela comunidade científica. A filosofia de usar uma abordagem indutiva para obter conhecimento - abandonar a suposição e tentar observar com uma mente aberta - estava em contraste com a abordagem anterior, aristotélica de dedução , pela qual a análise de fatos conhecidos produzia um entendimento mais aprofundado. Na prática, muitos cientistas e filósofos acreditavam que uma combinação saudável de ambos era necessária - a disposição para questionar suposições, mas também para interpretar observações presumidas como tendo algum grau de validade.

No final da Revolução Científica, o mundo qualitativo dos filósofos leitores de livros havia se transformado em um mundo mecânico e matemático a ser conhecido por meio de pesquisas experimentais. Embora certamente não seja verdade que a ciência newtoniana era como a ciência moderna em todos os aspectos, ela se parecia conceitualmente com a nossa em muitos aspectos. Muitas das marcas da ciência moderna , especialmente no que diz respeito à sua institucionalização e profissionalização, não se tornaram padronizadas até meados do século XIX.

Empirismo

O principal modo de interação da tradição científica aristotélica com o mundo era por meio da observação e da busca por circunstâncias "naturais" por meio do raciocínio. Junto com essa abordagem estava a crença de que eventos raros que pareciam contradizer os modelos teóricos eram aberrações, nada dizendo sobre a natureza como ela era "naturalmente". Durante a Revolução Científica, as mudanças nas percepções sobre o papel do cientista em relação à natureza, o valor da evidência, experimental ou observada, levaram a uma metodologia científica na qual o empirismo desempenhou um papel amplo, mas não absoluto.

No início da Revolução Científica, o empirismo já havia se tornado um componente importante da ciência e da filosofia natural. Pensadores anteriores , incluindo o filósofo nominalista do início do século 14, William de Ockham , deram início ao movimento intelectual em direção ao empirismo.

O termo empirismo britânico passou a ser usado para descrever diferenças filosóficas percebidas entre dois de seus fundadores Francis Bacon , descrito como empirista, e René Descartes , que foi descrito como racionalista. Thomas Hobbes , George Berkeley e David Hume foram os principais expoentes da filosofia, que desenvolveram uma tradição empírica sofisticada como base do conhecimento humano.

Uma formulação influente do empirismo foi John Locke 's Ensaio acerca do Entendimento Humano (1689), no qual ele afirmou que o único verdadeiro conhecimento que poderia ser acessível para a mente humana era a que foi baseado na experiência. Ele escreveu que a mente humana foi criada como uma tabula rasa , uma "tábua em branco", sobre a qual as impressões sensoriais foram registradas e adquiriram conhecimento por meio de um processo de reflexão.

Ciência baconiana

Francis Bacon foi uma figura fundamental no estabelecimento do método científico de investigação. Retrato de Frans Pourbus, o Jovem (1617).

Os fundamentos filosóficos da Revolução Científica foram expostos por Francis Bacon, que tem sido chamado de o pai do empirismo . Seus trabalhos estabeleceram e popularizaram metodologias indutivas para investigação científica, freqüentemente chamadas de método baconiano ou simplesmente método científico. Sua demanda por um procedimento planejado de investigação de todas as coisas naturais marcou uma nova virada na estrutura retórica e teórica da ciência, grande parte da qual ainda hoje envolve concepções de metodologia adequada .

Bacon propôs uma grande reforma de todo o processo de conhecimento para o avanço do aprendizado divino e humano, que ele chamou de Instauratio Magna (A Grande Instauração). Para Bacon, essa reforma levaria a um grande avanço na ciência e a uma progênie de novas invenções que aliviariam as misérias e necessidades da humanidade. Seu Novum Organum foi publicado em 1620. Ele argumentou que o homem é "o ministro e intérprete da natureza", que "conhecimento e poder humano são sinônimos", que "os efeitos são produzidos por meio de instrumentos e ajudas", e que "o homem enquanto operando só pode aplicar ou retirar corpos naturais; a natureza realiza internamente o resto ", e depois que" a natureza só pode ser comandada obedecendo-a ". Aqui está um resumo da filosofia deste trabalho, que pelo conhecimento da natureza e o uso de instrumentos, o homem pode governar ou dirigir o trabalho natural da natureza para produzir resultados definidos. Portanto, aquele homem, ao buscar o conhecimento da natureza, pode alcançar poder sobre ela - e assim restabelecer o "Império do Homem sobre a criação", que havia sido perdido pela Queda junto com a pureza original do homem. Desta forma, ele acreditava, a humanidade seria elevada acima das condições de desamparo, pobreza e miséria, ao mesmo tempo em que chegaria a uma condição de paz, prosperidade e segurança.

Com o propósito de obter conhecimento e poder sobre a natureza, Bacon traçou nesta obra um novo sistema de lógica que acreditava ser superior às antigas formas de silogismo , desenvolvendo seu método científico, consistindo em procedimentos para isolar a causa formal de um fenômeno. (calor, por exemplo) por indução eliminativa. Para ele, o filósofo deve proceder por meio do raciocínio indutivo do fato ao axioma à lei física . Antes de iniciar essa indução, porém, o inquiridor deve libertar sua mente de certas noções ou tendências falsas que distorcem a verdade. Em particular, ele descobriu que a filosofia estava muito preocupada com as palavras, particularmente o discurso e o debate, ao invés de realmente observar o mundo material: "Enquanto os homens acreditam que sua razão governa as palavras, na verdade, as palavras voltam e refletem seu poder sobre o entendimento, e assim tornar a filosofia e a ciência sofísticas e inativas. "

Bacon considerou que é da maior importância para a ciência não continuar a fazer discussões intelectuais ou a buscar fins meramente contemplativos, mas que deve trabalhar para a melhoria da vida da humanidade, trazendo novas invenções, tendo mesmo afirmado que "as invenções também são, pois foram, novas criações e imitações de obras divinas ". Ele explorou o caráter de longo alcance e mudança mundial das invenções, como a imprensa , pólvora e a bússola .

Apesar de sua influência na metodologia científica, ele próprio rejeitou novas teorias corretas, como o magnetismo de William Gilbert , o heliocentrismo de Copérnico e as leis de movimento planetário de Kepler .

Experimentação científica

Bacon descreveu pela primeira vez o método experimental .

Resta uma experiência simples; o que, se tomado como vem, é chamado de acidente, se procurado, experimento. O verdadeiro método de experiência primeiro acende a vela [hipótese], e então por meio da vela mostra o caminho [arruma e delimita o experimento]; começando como faz com a experiência devidamente ordenada e digerida, não desajeitada ou errática, e a partir dela deduzindo axiomas [teorias], e de axiomas estabelecidos novamente novos experimentos.

-  Francis Bacon. Novum Organum. 1620.

William Gilbert foi um dos primeiros defensores desse método. Ele rejeitou apaixonadamente tanto a filosofia aristotélica prevalecente quanto o método escolástico de ensino universitário. Seu livro De Magnete foi escrito em 1600, e ele é considerado por alguns como o pai da eletricidade e do magnetismo. Neste trabalho, ele descreve muitos de seus experimentos com seu modelo de Terra chamado terrella . A partir desses experimentos, ele concluiu que a própria Terra era magnética e que essa era a razão pela qual as bússolas apontam para o norte.

Diagrama de William Gilbert 's De Magnete , um trabalho pioneiro da ciência experimental

De Magnete foi influente não apenas por causa do interesse inerente de seu assunto, mas também pela maneira rigorosa com que Gilbert descreveu seus experimentos e sua rejeição de antigas teorias do magnetismo. De acordo com Thomas Thomson , "Gilbert [s] ... livro sobre magnetismo publicado em 1600, é um dos melhores exemplos de filosofia indutiva que já foi apresentado ao mundo. É o mais notável, porque precedeu o Novum Organum de Bacon, em que o método indutivo de filosofar foi explicado pela primeira vez. "

Galileo Galilei foi chamado de "pai da astronomia observacional moderna ", "pai da física moderna", "pai da ciência" e "pai da ciência moderna". Suas contribuições originais para a ciência do movimento foram feitas por meio de uma combinação inovadora de experimento e matemática.

Nesta página, Galileo Galilei observou pela primeira vez as luas de Júpiter . Galileu revolucionou o estudo do mundo natural com seu método experimental rigoroso.

Galileu foi um dos primeiros pensadores modernos a afirmar claramente que as leis da natureza são matemáticas. Em The Assayer, ele escreveu "A filosofia está escrita neste grande livro, o universo ... Está escrito na linguagem da matemática, e seus caracteres são triângulos, círculos e outras figuras geométricas; ..." Suas análises matemáticas são um desenvolvimento posterior de uma tradição empregada por filósofos naturais escolásticos tardios, que Galileu aprendeu quando estudou filosofia. Ele ignorou o aristotelismo. Em termos mais amplos, seu trabalho marcou mais um passo em direção à separação eventual da ciência da filosofia e da religião; um grande desenvolvimento no pensamento humano. Muitas vezes ele estava disposto a mudar seus pontos de vista de acordo com a observação. Para realizar seus experimentos, Galileu teve que estabelecer padrões de comprimento e tempo, para que as medições feitas em dias diferentes e em laboratórios diferentes pudessem ser comparadas de forma reproduzível. Isso forneceu uma base confiável para confirmar as leis matemáticas usando o raciocínio indutivo .

Galileu demonstrou apreço pela relação entre matemática, física teórica e física experimental. Ele entendeu a parábola , tanto em termos de seções cônicas quanto em termos da ordenada (y) variando como o quadrado da abcissa (x). Galilei afirmou ainda que a parábola era a trajetória teoricamente ideal de um projétil uniformemente acelerado na ausência de atrito e outros distúrbios. Ele admitiu que há limites para a validade desta teoria, observando em bases teóricas que uma trajetória de projétil de um tamanho comparável ao da Terra não poderia ser uma parábola, mas ele manteve isso para distâncias até a faixa do artilharia de sua época, o desvio da trajetória de um projétil de uma parábola seria muito pequeno.

Matematização

O conhecimento científico, segundo os aristotélicos, preocupava-se em estabelecer as verdadeiras e necessárias causas das coisas. Na medida em que os filósofos naturais medievais usaram problemas matemáticos, eles limitaram os estudos sociais a análises teóricas da velocidade local e outros aspectos da vida. A medição real de uma quantidade física e a comparação dessa medição com um valor calculado com base na teoria era amplamente limitada às disciplinas matemáticas de astronomia e óptica na Europa.

Nos séculos 16 e 17, os cientistas europeus começaram a aplicar cada vez mais medições quantitativas à medição de fenômenos físicos na Terra. Galileu sustentava veementemente que a matemática fornecia um tipo de certeza necessária que poderia ser comparada à de Deus: "... com relação a essas poucas [ proposições matemáticas ] que o intelecto humano entende, acredito que seu conhecimento é igual ao Divino em certeza objetiva. . "

Galileu antecipa o conceito de uma interpretação matemática sistemática do mundo em seu livro Il Saggiatore :

A filosofia [isto é, a física] está escrita neste grande livro - quero dizer, o universo - que permanece continuamente aberto ao nosso olhar, mas não pode ser entendida a menos que primeiro se aprenda a compreender a linguagem e a interpretar os caracteres nos quais está escrita. Ele foi escrito na linguagem da matemática e seus caracteres são triângulos, círculos e outras figuras geométricas, sem os quais é humanamente impossível entender uma única palavra dele; sem eles, a pessoa está vagando por um labirinto escuro.

A filosofia mecânica

Isaac Newton em um retrato de 1702 de Godfrey Kneller

Aristóteles reconheceu quatro tipos de causas e, quando aplicável, a mais importante delas é a "causa final". A causa final era o objetivo, meta ou propósito de algum processo natural ou coisa feita pelo homem. Até a Revolução Científica, era muito natural ver tais objetivos, como o crescimento de uma criança, por exemplo, levando a um adulto maduro. A inteligência era assumida apenas no propósito de artefatos feitos pelo homem; não foi atribuído a outros animais ou à natureza.

Na " filosofia mecânica " nenhum campo ou ação à distância é permitido, as partículas ou corpúsculos de matéria são fundamentalmente inertes. O movimento é causado por colisão física direta. Onde as substâncias naturais eram anteriormente entendidas organicamente, os filósofos mecânicos as viam como máquinas. Como resultado, a teoria de Isaac Newton parecia uma espécie de retrocesso à " ação assustadora à distância ". De acordo com Thomas Kuhn, Newton e Descartes sustentavam o princípio teleológico de que Deus conservava a quantidade de movimento no universo:

A gravidade, interpretada como uma atração inata entre cada par de partículas de matéria, era uma qualidade oculta no mesmo sentido em que a "tendência para cair" dos escolásticos ... Em meados do século XVIII, essa interpretação foi quase universalmente aceita , e o resultado foi uma reversão genuína (que não é o mesmo que um retrocesso) a um padrão escolar. Atrações e repulsões inatas uniam tamanho, forma, posição e movimento como propriedades primárias fisicamente irredutíveis da matéria.

Newton também atribuiu especificamente o poder inerente da inércia à matéria, contra a tese mecanicista de que a matéria não tem poderes inerentes. Mas, enquanto Newton negava veementemente que a gravidade era um poder inerente da matéria, seu colaborador Roger Cotes fez da gravidade também um poder inerente da matéria, conforme estabelecido em seu famoso prefácio à segunda edição do Principia de 1713 que ele editou e contradisse o próprio Newton. E foi a interpretação da gravidade de Cotes, e não a de Newton, que passou a ser aceita.

Institucionalização

A Royal Society teve suas origens no Gresham College, na cidade de Londres , e foi a primeira sociedade científica do mundo.

Os primeiros passos no sentido da institucionalização da investigação e divulgação científica assumiram a forma de constituição de sociedades, onde novas descobertas foram apresentadas, discutidas e publicadas. A primeira sociedade científica a ser estabelecida foi a Royal Society of London. Isso surgiu de um grupo anterior, centrado em torno do Gresham College nas décadas de 1640 e 1650. De acordo com a história do Colégio:

A rede científica centrada no Gresham College desempenhou um papel crucial nas reuniões que levaram à formação da Royal Society.

Esses médicos e filósofos naturais foram influenciados pela " nova ciência ", promovida por Francis Bacon em sua Nova Atlântida , de aproximadamente 1645 em diante. Um grupo conhecido como The Philosophical Society of Oxford era administrado sob um conjunto de regras ainda mantido pela Biblioteca Bodleian .

Em 28 de novembro de 1660, o comitê de 1660 de 12 anunciou a formação de um "Colégio para a Promoção da Aprendizagem Físico-Matemática Experimental", que se reuniria semanalmente para discutir ciência e conduzir experimentos. Na segunda reunião, Robert Moray anunciou que o rei aprovava as reuniões, e uma carta real foi assinada em 15 de julho de 1662 criando a "Royal Society of London", com Lord Brouncker servindo como o primeiro presidente. Uma segunda Carta Real foi assinada em 23 de abril de 1663, com o Rei apontado como o Fundador e com o nome de "Sociedade Real de Londres para o Melhoramento do Conhecimento Natural"; Robert Hooke foi nomeado Curador de Experimentos em novembro. Este favor real inicial continuou e, desde então, todo monarca tem sido o patrono da Sociedade.

A Academia Francesa
de Ciências foi fundada em 1666.

O primeiro secretário da Sociedade foi Henry Oldenburg . Seus primeiros encontros incluíram experimentos realizados primeiro por Robert Hooke e depois por Denis Papin , que foi nomeado em 1684. Esses experimentos variavam em sua área de estudo e eram importantes em alguns casos e triviais em outros. A sociedade iniciou a publicação de Philosophical Transactions a partir de 1665, o periódico científico mais antigo e duradouro do mundo, que estabeleceu os princípios importantes de prioridade científica e revisão por pares .

Os franceses fundaram a Academia de Ciências em 1666. Em contraste com as origens privadas de sua contraparte britânica, a Academia foi fundada como um órgão governamental por Jean-Baptiste Colbert . Suas regras foram estabelecidas em 1699 pelo rei Luís XIV , quando recebeu o nome de 'Academia Real de Ciências' e foi instalada no Louvre, em Paris.

Novas ideias

Como a Revolução Científica não foi marcada por nenhuma mudança única, as novas idéias a seguir contribuíram para o que é chamado de Revolução Científica. Muitos deles foram revoluções em seus próprios campos.

Astronomia

Heliocentrismo

Por quase cinco milênios , o modelo geocêntrico da Terra como o centro do universo foi aceito por todos, exceto alguns astrônomos. Na cosmologia de Aristóteles, a localização central da Terra talvez fosse menos significativa do que sua identificação como um reino de imperfeição, inconstância, irregularidade e mudança, em oposição aos "céus" (Lua, Sol, planetas, estrelas), que eram considerados perfeitos, permanentes , imutável, e no pensamento religioso, o reino dos seres celestiais. A Terra era até composta de materiais diferentes, os quatro elementos "terra", "água", "fogo" e "ar", embora suficientemente acima de sua superfície (aproximadamente a órbita da Lua), os céus eram compostos de uma substância diferente chamado de "éter". O modelo heliocêntrico que o substituiu envolvia não apenas o deslocamento radical da Terra para uma órbita ao redor do Sol, mas o fato de compartilhar um posicionamento com os outros planetas implicava um universo de componentes celestiais feitos das mesmas substâncias mutáveis ​​que a Terra. Os movimentos celestes não precisavam mais ser governados por uma perfeição teórica, confinada a órbitas circulares.

O trabalho de Copérnico em 1543 no modelo heliocêntrico do sistema solar tentou demonstrar que o sol era o centro do universo. Poucos ficaram incomodados com essa sugestão, e o papa e vários arcebispos ficaram interessados ​​o suficiente para querer mais detalhes. Seu modelo foi mais tarde usado para criar o calendário do Papa Gregório XIII . No entanto, a ideia de que a Terra se movia em torno do Sol foi posta em dúvida pela maioria dos contemporâneos de Copérnico. Isso contradizia não apenas a observação empírica, devido à ausência de uma paralaxe estelar observável , mas mais significativamente na época, a autoridade de Aristóteles.

As descobertas de Johannes Kepler e Galileo deram credibilidade à teoria. Kepler foi um astrônomo que, usando as observações precisas de Tycho Brahe , propôs que os planetas se movem ao redor do Sol não em órbitas circulares, mas elípticas. Junto com suas outras leis do movimento planetário, isso lhe permitiu criar um modelo do sistema solar que foi um aprimoramento do sistema original de Copérnico. As principais contribuições de Galileu para a aceitação do sistema heliocêntrico foram sua mecânica, as observações que fez com seu telescópio, bem como sua apresentação detalhada do caso do sistema. Usando uma teoria inicial da inércia , Galileu poderia explicar por que as rochas que caem de uma torre caem diretamente, mesmo que a Terra gire. Suas observações das luas de Júpiter, as fases de Vênus, as manchas do sol e as montanhas da lua ajudaram a desacreditar a filosofia aristotélica e a teoria ptolomaica do sistema solar. Por meio de suas descobertas combinadas, o sistema heliocêntrico ganhou suporte e, no final do século 17, era geralmente aceito pelos astrônomos.

Este trabalho culminou no trabalho de Isaac Newton. Os Principia de Newton formularam as leis do movimento e da gravitação universal, que dominaram a visão dos cientistas do universo físico pelos três séculos seguintes. Derivando as leis de Kepler do movimento planetário de sua descrição matemática da gravidade e, em seguida, usando os mesmos princípios para explicar as trajetórias dos cometas , as marés, a precessão dos equinócios e outros fenômenos, Newton removeu as últimas dúvidas sobre a validade de o modelo heliocêntrico do cosmos. Este trabalho também demonstrou que o movimento de objetos na Terra e de corpos celestes poderia ser descrito pelos mesmos princípios. Sua previsão de que a Terra deveria ter a forma de um esferóide oblato foi posteriormente confirmada por outros cientistas. Suas leis de movimento deveriam ser a base sólida da mecânica; sua lei da gravitação universal combinava a mecânica terrestre e celeste em um grande sistema que parecia ser capaz de descrever o mundo inteiro em fórmulas matemáticas .

Gravitação
Os Principia de Isaac Newton , desenvolveram o primeiro conjunto de leis científicas unificadas.

Além de provar o modelo heliocêntrico, Newton também desenvolveu a teoria da gravitação. Em 1679, Newton começou a considerar a gravitação e seu efeito nas órbitas dos planetas com referência às leis de movimento planetário de Kepler. Isso se seguiu ao estímulo por uma breve troca de cartas em 1679-80 com Robert Hooke, que havia sido nomeado para gerenciar a correspondência da Royal Society , e que abriu uma correspondência destinada a obter contribuições de Newton para as transações da Royal Society. O despertar do interesse de Newton em assuntos astronômicos recebeu um estímulo adicional com o aparecimento de um cometa no inverno de 1680-1681, no qual ele se correspondeu com John Flamsteed . Após as trocas com Hooke, Newton elaborou a prova de que a forma elíptica das órbitas planetárias resultaria de uma força centrípeta inversamente proporcional ao quadrado do vetor do raio (ver a lei da gravitação universal de Newton - História e De motu corporum in gyrum ). Newton comunicou seus resultados a Edmond Halley e à Royal Society in De motu corporum in gyrum , em 1684. Esse tratado continha o núcleo que Newton desenvolveu e expandiu para formar os Principia .

O Principia foi publicado em 5 de julho de 1687 com incentivo e ajuda financeira de Edmond Halley . Nesse trabalho, Newton declarou as três leis universais do movimento que contribuíram para muitos avanços durante a Revolução Industrial que logo se seguiu e não seriam melhoradas por mais de 200 anos. Muitos desses avanços continuam a ser a base de tecnologias não relativísticas no mundo moderno. Ele usou a palavra latina gravitas (peso) para o efeito que se tornaria conhecido como gravidade e definiu a lei da gravitação universal .

O postulado de Newton de uma força invisível capaz de agir em grandes distâncias levou-o a ser criticado por introduzir " agências ocultas " na ciência. Mais tarde, na segunda edição dos Principia (1713), Newton rejeitou firmemente tais críticas em um General Scholium conclusivo , escrevendo que bastava que os fenômenos implicassem uma atração gravitacional, como o fizeram; mas até agora não indicaram sua causa, e era desnecessário e impróprio formular hipóteses de coisas que não estavam implícitas nos fenômenos. (Aqui Newton usou o que se tornou sua famosa expressão "hipótese não fingo").

Biologia e medicina

Descobertas médicas
Os desenhos detalhados de
Vesalius de dissecações humanas em Fabrica ajudaram a derrubar as teorias médicas de Galeno .

Os escritos do médico grego Galeno dominaram o pensamento médico europeu por mais de um milênio. O erudito flamengo Vesalius demonstrou erros nas idéias de Galeno. Vesalius dissecou cadáveres humanos, enquanto Galeno dissecou cadáveres de animais. Publicado em 1543, De humani corporis fabrica de Vesalius foi um trabalho inovador da anatomia humana . Enfatizou a prioridade da dissecção e o que passou a ser chamado de visão "anatômica" do corpo, vendo o funcionamento interno humano como uma estrutura essencialmente corpórea repleta de órgãos dispostos em um espaço tridimensional. Isso estava em total contraste com muitos dos modelos anatômicos usados ​​anteriormente, que tinham fortes elementos galênicos / aristotélicos, bem como elementos da astrologia .

Além da primeira boa descrição do osso esfenoidal , ele mostrou que o esterno é composto por três porções e o sacro por cinco ou seis; e descreveu com precisão o vestíbulo no interior do osso temporal. Ele não apenas verificou a observação de Etienne nas válvulas das veias hepáticas, mas descreveu as veias ázigos , e descobriu o canal que passa no feto entre a veia umbilical e a veia cava, já denominado ducto venoso . Ele descreveu o omento e suas conexões com o estômago, o baço e o cólon ; deu as primeiras visões corretas da estrutura do piloro ; observou o pequeno tamanho do apêndice cecal no homem; deu a primeira boa descrição do mediastino e da pleura e a descrição mais completa da anatomia do cérebro ainda avançada. Ele não entendia os recessos inferiores; e sua descrição dos nervos é confusa ao considerar a óptica como o primeiro par, o terceiro como o quinto e o quinto como o sétimo.

Antes de Vesalius, as notas anatômicas de Alessandro Achillini demonstram uma descrição detalhada do corpo humano e comparam o que ele encontrou durante suas dissecações com o que outros como Galeno e Avicena encontraram e nota suas semelhanças e diferenças. Niccolò Massa foi um anatomista italiano que escreveu um antigo texto de anatomia, Anatomiae Libri Introductorius, em 1536, descreveu o líquido cefalorraquidiano e foi o autor de vários trabalhos médicos. Jean Fernel foi um médico francês que introduziu o termo " fisiologia " para descrever o estudo da função do corpo e foi a primeira pessoa a descrever o canal espinhal .

Outro trabalho inovador foi realizado por William Harvey , que publicou De Motu Cordis em 1628. Harvey fez uma análise detalhada da estrutura geral do coração , passando a uma análise das artérias , mostrando como sua pulsação depende da contração do corpo. ventrículo esquerdo , enquanto a contração do ventrículo direito impulsiona sua carga de sangue para a artéria pulmonar . Ele notou que os dois ventrículos se moviam juntos quase simultaneamente e não de forma independente, como havia sido pensado anteriormente por seus predecessores.

Imagem de veias de William Harvey 's Exercitatio Anatômica de Motu Cordis et Sanguinis em animalibus . Harvey demonstrou que o sangue circulava pelo corpo, em vez de ser criado no fígado.

No oitavo capítulo, Harvey estimou a capacidade do coração , quanto sangue é expelido por cada bomba do coração e o número de vezes que o coração bate em meia hora. A partir dessas estimativas, ele demonstrou que, de acordo com a teoria de Gaelen de que o sangue era continuamente produzido no fígado, o número absurdamente grande de 540 libras de sangue teria de ser produzido todos os dias. Tendo esta simples proporção matemática em mãos - o que implicaria um papel aparentemente impossível para o fígado - Harvey passou a demonstrar como o sangue circulava em um círculo por meio de incontáveis ​​experimentos feitos inicialmente em serpentes e peixes : amarrando suas veias e artérias separadamente períodos de tempo, Harvey percebeu as modificações que ocorreram; na verdade, ao amarrar as veias , o coração esvaziar-se-ia, ao passo que, ao fazer o mesmo com as artérias, o órgão incharia.

Esse processo foi realizado posteriormente no corpo humano (na imagem à esquerda): o médico amarrou uma ligadura bem apertada no braço de uma pessoa. Isso cortaria o fluxo de sangue das artérias e veias . Quando isso foi feito, o braço abaixo da ligadura estava frio e pálido, enquanto acima da ligadura estava quente e inchado. A ligadura foi ligeiramente afrouxada, o que permitiu que o sangue das artérias entrasse no braço, uma vez que as artérias são mais profundas na carne do que as veias. Quando isso foi feito, o efeito oposto foi observado na parte inferior do braço. Agora estava quente e inchado. As veias também ficaram mais visíveis, pois agora estavam cheias de sangue .

Vários outros avanços na compreensão e prática médica foram feitos. O médico francês Pierre Fauchard começou a ciência da odontologia como a conhecemos hoje e foi nomeado "o pai da odontologia moderna". O cirurgião Ambroise Paré (c. 1510-1590) foi um líder em técnicas cirúrgicas e medicina de campo de batalha , especialmente no tratamento de feridas , e Herman Boerhaave (1668-1738) é às vezes referido como o "pai da fisiologia" devido ao seu ensino exemplar em Leiden e seu livro Institutiones medicae (1708).

Química

Página de rosto de The Skeptical Chymist , um texto fundamental da química, escrito por Robert Boyle em 1661

A química , e sua alquimia antecedente , tornou-se um aspecto cada vez mais importante do pensamento científico no decorrer dos séculos XVI e XVII. A importância da química é indicada pela variedade de estudiosos importantes que estão ativamente engajados na pesquisa química. Entre eles estavam o astrônomo Tycho Brahe , o produto químico médico Paracelso , Robert Boyle , Thomas Browne e Isaac Newton . Ao contrário da filosofia mecânica, a filosofia química enfatizava os poderes ativos da matéria, que os alquimistas freqüentemente expressavam em termos de princípios vitais ou ativos - de espíritos operando na natureza.

As tentativas práticas de melhorar o refino de minérios e sua extração para fundir metais foram uma importante fonte de informação para os primeiros químicos do século 16, entre eles Georg Agricola (1494-1555), que publicou sua grande obra De re metallica em 1556. trabalho descreve os processos altamente desenvolvidos e complexos de mineração de minérios de metal, extração de metal e metalurgia da época. Sua abordagem removeu o misticismo associado ao assunto, criando a base prática sobre a qual outros poderiam construir.

Considera-se que o químico inglês Robert Boyle (1627-1691) refinou o método científico moderno para a alquimia e separou ainda mais a química da alquimia. Embora sua pesquisa claramente tenha raízes na tradição alquímica , Boyle é amplamente considerado hoje como o primeiro químico moderno e, portanto, um dos fundadores da química moderna e um dos pioneiros do método científico experimental moderno . Embora Boyle não tenha sido a descoberta original, ele é mais conhecido pela lei de Boyle , que apresentou em 1662: a lei descreve a relação inversamente proporcional entre a pressão absoluta e o volume de um gás, se a temperatura for mantida constante dentro de um sistema fechado .

Boyle também é creditado por sua publicação de referência The Skeptical Chymist em 1661, que é visto como um livro fundamental no campo da química. Na obra, Boyle apresenta sua hipótese de que todo fenômeno foi resultado de colisões de partículas em movimento. Boyle apelou aos químicos para que experimentassem e afirmou que os experimentos negavam a limitação dos elementos químicos apenas aos quatro clássicos : terra, fogo, ar e água. Ele também defendeu que a química deixasse de ser subserviente à medicina ou à alquimia e ascendesse ao status de ciência. É importante ressaltar que ele defendeu uma abordagem rigorosa do experimento científico: ele acreditava que todas as teorias deveriam ser testadas experimentalmente antes de serem consideradas verdadeiras. A obra contém algumas das primeiras idéias modernas de átomos , moléculas e reação química e marca o início da história da química moderna.

Fisica

Óptica
Óticas de Newton ou um tratado dos reflexos, refrações, inflexões e cores da luz

Um trabalho importante foi feito no campo da óptica . Johannes Kepler publicou Astronomiae Pars Optica ( The Optical Part of Astronomy ) em 1604. Nele, ele descreveu a lei do inverso do quadrado que rege a intensidade da luz, a reflexão por espelhos planos e curvos e os princípios das câmeras pinhole , bem como os princípios astronômicos implicações da ótica, como paralaxe e os tamanhos aparentes dos corpos celestes. Astronomiae Pars Optica é geralmente reconhecida como a base da óptica moderna (embora a lei da refração esteja conspicuamente ausente).

Willebrord Snellius (1580-1626) encontrou a lei matemática da refração , agora conhecida como lei de Snell , em 1621. Posteriormente, René Descartes (1596-1650) mostrou, usando construção geométrica e a lei da refração (também conhecida como lei de Descartes) , que o raio angular de um arco-íris é de 42 ° (isto é, o ângulo subtendido no olho pela borda do arco-íris e o centro do arco-íris é de 42 °). Ele também descobriu independentemente a lei da reflexão , e seu ensaio sobre óptica foi a primeira menção publicada dessa lei.

Christiaan Huygens (1629–1695) escreveu várias obras na área da óptica. Estes incluíam a Opera reliqua (também conhecida como Christiani Hugenii Zuilichemii, dum viveret Zelhemii toparchae, opuscula posthuma ) e o Traité de la lumière .

Isaac Newton investigou a refração da luz, demonstrando que um prisma pode decompor a luz branca em um espectro de cores, e que uma lente e um segundo prisma podem recompor o espectro multicolorido em luz branca. Ele também mostrou que a luz colorida não muda suas propriedades separando um feixe colorido e direcionando-o para vários objetos. Newton observou que, independentemente de ser refletido, espalhado ou transmitido, ele permaneceu com a mesma cor. Assim, ele observou que a cor é o resultado da interação de objetos com a luz já colorida, e não de objetos que geram a própria cor. Isso é conhecido como teoria da cor de Newton . A partir desse trabalho, ele concluiu que qualquer telescópio refrator sofreria com a dispersão da luz em cores. O interesse da Royal Society o encorajou a publicar suas notas On Color (posteriormente expandidas para Opticks ). Newton argumentou que a luz é composta de partículas ou corpúsculos e foram refratados pela aceleração em direção ao meio mais denso, mas ele teve que associá-los às ondas para explicar a difração da luz.

Em sua Hipótese da Luz de 1675, Newton postulou a existência do éter para transmitir forças entre as partículas. Em 1704, Newton publicou Opticks , em que expôs sua teoria corpuscular da luz. Ele considerou que a luz era composta de corpúsculos extremamente sutis, que a matéria comum era feita de corpúsculos mais grosseiros e especulou que por meio de uma espécie de transmutação alquímica "Não são corpos grosseiros e luz conversíveis um no outro, ... e não podem os corpos receber muito de sua atividade a partir das partículas de luz que entram em sua composição? "

Eletricidade
Os experimentos de
Otto von Guericke em eletrostática , publicado em 1672

Dr. William Gilbert , em De Magnete , inventou a nova palavra latina electricus de ἤλεκτρον ( elektron ), a palavra grega para "âmbar". Gilbert empreendeu uma série de experimentos elétricos cuidadosos, no decurso dos quais descobriu que muitas outras substâncias além do âmbar, como enxofre, cera, vidro, etc., eram capazes de manifestar propriedades elétricas. Gilbert também descobriu que um corpo aquecido perdia sua eletricidade e que a umidade impedia a eletrificação de todos os corpos, devido ao fato já conhecido de que a umidade prejudicava o isolamento de tais corpos. Ele também notou que as substâncias eletrificadas atraíam todas as outras substâncias indiscriminadamente, ao passo que um ímã só atraía o ferro. As muitas descobertas dessa natureza renderam a Gilbert o título de fundador da ciência elétrica . Ao investigar as forças em uma agulha metálica leve, equilibrada em um ponto, ele estendeu a lista de corpos elétricos e descobriu também que muitas substâncias, incluindo metais e ímãs naturais, não apresentavam forças de atração quando esfregadas. Ele notou que o tempo seco com vento norte ou leste era a condição atmosférica mais favorável para a exibição de fenômenos elétricos - uma observação sujeita a equívocos até que a diferença entre condutor e isolador fosse compreendida.

Robert Boyle também trabalhou frequentemente na nova ciência da eletricidade e acrescentou várias substâncias à lista de elétricos de Gilbert. Ele deixou um relato detalhado de suas pesquisas sob o título Experimentos sobre a origem da eletricidade . Boyle, em 1675, afirmou que a atração e repulsão elétrica podem agir no vácuo. Uma de suas descobertas importantes foi que corpos eletrificados no vácuo atrairiam substâncias leves, indicando que o efeito elétrico não dependia do ar como meio. Ele também acrescentou resina à lista então conhecida de produtos elétricos.

Isso foi seguido em 1660 por Otto von Guericke , que inventou um dos primeiros geradores eletrostáticos . No final do século XVII, os pesquisadores já haviam desenvolvido meios práticos de geração de eletricidade por fricção com gerador eletrostático , mas o desenvolvimento das máquinas eletrostáticas só começou para valer no século XVIII, quando se tornaram instrumentos fundamentais nos estudos sobre o novo ciência da eletricidade . O primeiro uso da palavra eletricidade é atribuído a Sir Thomas Browne em sua obra de 1646, Pseudodoxia Epidemica . Em 1729, Stephen Gray (1666–1736) demonstrou que a eletricidade poderia ser "transmitida" por meio de filamentos de metal.

Novos dispositivos mecânicos

Como auxílio à investigação científica, várias ferramentas, auxiliares de medida e dispositivos de cálculo foram desenvolvidos neste período.

Dispositivos de cálculo

Um conjunto de ossos de Napier em marfim , um dos primeiros dispositivos de cálculo inventado por John Napier

John Napier apresentou os logaritmos como uma ferramenta matemática poderosa. Com a ajuda do proeminente matemático Henry Briggs, suas tabelas logarítmicas incorporaram um avanço computacional que tornou os cálculos manuais muito mais rápidos. Seus ossos de Napier usavam um conjunto de varas numeradas como uma ferramenta de multiplicação usando o sistema de multiplicação em rede . O caminho foi aberto para avanços científicos posteriores, particularmente em astronomia e dinâmica .

Na Universidade de Oxford , Edmund Gunter construiu o primeiro dispositivo analógico para auxiliar na computação. A 'escala de Gunter' era uma grande escala plana, gravada com várias escalas ou linhas. Linhas naturais, como a linha de acordes, a linha de senos e tangentes são colocadas de um lado da escala e as artificiais ou logarítmicas correspondentes do outro lado. Este cálculo auxiliar foi um predecessor da régua de cálculo . Foi William Oughtred (1575-1660) quem primeiro usou duas dessas escalas deslizando uma pela outra para realizar multiplicação e divisão direta e , portanto, é creditado como o inventor da régua de cálculo em 1622.

Blaise Pascal (1623–1662) inventou a calculadora mecânica em 1642. A introdução de sua Pascaline em 1645 lançou o desenvolvimento de calculadoras mecânicas primeiro na Europa e depois em todo o mundo. Gottfried Leibniz (1646–1716), com base no trabalho de Pascal, tornou-se um dos inventores mais prolíficos no campo das calculadoras mecânicas; ele foi o primeiro a descrever uma calculadora cata - vento , em 1685, e inventou a roda de Leibniz , usada no aritmômetro , a primeira calculadora mecânica produzida em massa. Ele também refinou o sistema numérico binário, base de virtualmente todas as arquiteturas de computador modernas.

John Hadley (1682-1744) foi o inventor do octante , o precursor do sextante (inventado por John Bird) , que melhorou muito a ciência da navegação .

Maquinas industriais

A 1698 Savery Engine foi a primeira
máquina a vapor bem - sucedida

Denis Papin (1647- c. 1712) ficou mais conhecido por sua invenção pioneira do digestor a vapor , o precursor da máquina a vapor . A primeira máquina a vapor em funcionamento foi patenteada em 1698 pelo inventor inglês Thomas Savery , como uma "... nova invenção para elevar a água e ocasionar movimento a todos os tipos de moinhos pela força impelente do fogo, que será de grande utilidade e vantagem para a dragagem de minas, abastecendo as cidades com água, e para o funcionamento de todos os tipos de moinhos onde eles não têm o benefício de água nem vento constante. " [ sic ] A invenção foi demonstrada à Royal Society em 14 de junho de 1699 e a máquina foi descrita por Savery em seu livro The Miner's Friend; ou, Um motor para elevar a água pelo fogo (1702), no qual ele afirmava que poderia bombear água para fora das minas . Thomas Newcomen (1664–1729) aperfeiçoou a máquina a vapor prática para bombear água, a máquina a vapor de Newcomen . Conseqüentemente, Thomas Newcomen pode ser considerado o antepassado da Revolução Industrial .

Abraham Darby I (1678–1717) foi o primeiro e o mais famoso de três gerações da família Darby que desempenhou um papel importante na Revolução Industrial. Ele desenvolveu um método de produção de ferro de alta qualidade em um alto-forno movido a coque em vez de carvão . Este foi um grande avanço na produção de ferro como matéria-prima para a Revolução Industrial.

Telescópios

Os telescópios de refração apareceram pela primeira vez na Holanda em 1608, aparentemente o produto de fabricantes de óculos fazendo experiências com lentes. O inventor é desconhecido, mas Hans Lippershey solicitou a primeira patente, seguido por Jacob Metius de Alkmaar . Galileu foi um dos primeiros cientistas a usar essa nova ferramenta para suas observações astronômicas em 1609.

O telescópio refletor foi descrito por James Gregory em seu livro Optica Promota (1663). Ele argumentou que um espelho em forma de parte de uma seção cônica corrigiria a aberração esférica que prejudicava a precisão dos telescópios refratários. Seu projeto, o " telescópio Gregoriano ", entretanto, permaneceu sem construção.

Em 1666, Isaac Newton argumentou que as falhas do telescópio refrator eram fundamentais porque a lente refratava luz de cores diferentes de forma diferente. Ele concluiu que a luz não poderia ser refratada através de uma lente sem causar aberrações cromáticas . Destes experimentos Newton concluiu que nenhuma melhoria poderia ser feita no telescópio refrator. No entanto, ele foi capaz de demonstrar que o ângulo de reflexão permanecia o mesmo para todas as cores, então ele decidiu construir um telescópio refletor . Foi concluído em 1668 e é o mais antigo telescópio refletor funcional conhecido.

50 anos depois, John Hadley desenvolveu maneiras de fazer espelhos objetivos parabólicos e asféricos de precisão para telescópios refletores , construindo o primeiro telescópio newtoniano parabólico e um telescópio gregoriano com espelhos de formato preciso. Isso foi demonstrado com sucesso para a Royal Society .

Outros dispositivos

Bomba de ar construída por Robert Boyle . Muitos novos instrumentos foram concebidos neste período, o que ajudou muito na expansão do conhecimento científico.

A invenção da bomba de vácuo abriu o caminho para os experimentos de Robert Boyle e Robert Hooke sobre a natureza do vácuo e da pressão atmosférica . O primeiro dispositivo desse tipo foi feito por Otto von Guericke em 1654. Consistia em um pistão e um cilindro de canhão de ar com abas que podiam sugar o ar de qualquer embarcação a que estivesse conectado. Em 1657, ele bombeou o ar de dois hemisférios unidos e demonstrou que uma equipe de dezesseis cavalos era incapaz de separá-lo. A construção da bomba de ar foi muito melhorada por Robert Hooke em 1658.

Evangelista Torricelli (1607-1647) ficou mais conhecido por sua invenção do barômetro de mercúrio . A motivação para a invenção era melhorar as bombas de sucção que eram usadas para elevar a água das minas . Torricelli construiu um tubo lacrado cheio de mercúrio, colocado verticalmente em uma bacia da mesma substância. A coluna de mercúrio caiu, deixando um vácuo Torricelliano acima.

Materiais, construção e estética

Os instrumentos sobreviventes desse período tendem a ser feitos de metais duráveis ​​como latão, ouro ou aço, embora existam exemplos como telescópios feitos de madeira, papelão ou com componentes de couro. Os instrumentos que existem nas coleções hoje tendem a ser exemplos robustos, feitos por artesãos habilidosos para e às custas de clientes ricos. Isso pode ter sido encomendado como demonstração de riqueza. Além disso, os instrumentos preservados em coleções podem não ter recebido grande uso em trabalhos científicos; instrumentos que tinham recebido uso intenso de forma visível eram normalmente destruídos, considerados impróprios para exibição ou excluídos de coleções. Postula-se também que os instrumentos científicos preservados em muitas coleções foram escolhidos por serem mais atraentes aos colecionadores, por serem mais ornamentados, mais portáteis ou feitos com materiais de melhor qualidade.

Bombas de ar intactas são particularmente raras. A bomba à direita incluía uma esfera de vidro para permitir demonstrações dentro da câmara de vácuo, um uso comum. A base era de madeira e a bomba cilíndrica era de latão. Outras câmaras de vácuo que sobreviveram eram feitas de hemisférios de latão.

Os fabricantes de instrumentos do final do século XVII e início do século XVIII foram encomendados por organizações que buscavam ajuda na navegação, levantamento topográfico, guerra e observação astronômica. O aumento no uso de tais instrumentos, e seu uso generalizado na exploração global e conflito, criou a necessidade de novos métodos de manufatura e reparo, que seriam atendidos pela Revolução Industrial .

Desenvolvimentos científicos

Pessoas e ideias-chave que surgiram nos séculos 16 e 17:

  • Primeira edição impressa de Euclides Elements em 1482.
  • Nicolaus Copernicus (1473-1543) publicou On the Revolutions of the Heavenly Spheres em 1543, que avançou a teoria heliocêntrica da cosmologia .
  • Andreas Vesalius (1514–1564) publicou De Humani Corporis Fabrica ( Sobre a estrutura do corpo humano ) (1543), que desacreditou as opiniões de Galeno . Ele descobriu que a circulação do sangue resolvia o bombeamento do coração. Ele também montou o primeiro esqueleto humano cortando cadáveres abertos.
  • O matemático francês François Viète (1540–1603) publicou In Artem Analyticem Isagoge (1591), que deu a primeira notação simbólica de parâmetros na álgebra literal.
  • William Gilbert (1544–1603) publicou On the Magnet and Magnetic Bodies e On the Great Magnet the Earth em 1600, que lançou as bases de uma teoria do magnetismo e da eletricidade.
  • Tycho Brahe (1546–1601) fez observações extensas e mais precisas dos planetas a olho nu no final do século XVI. Esses se tornaram os dados básicos para os estudos de Kepler.
  • Sir Francis Bacon (1561-1626) publicou Novum Organum em 1620, que delineou um novo sistema de lógica baseado no processo de redução , que ele ofereceu como uma melhoria em relação ao processo filosófico de silogismo de Aristóteles . Isso contribuiu para o desenvolvimento do que ficou conhecido como método científico.
  • Galileo Galilei (1564-1642) melhorou o telescópio, com o qual fez várias observações astronômicas importantes, incluindo as quatro maiores luas de Júpiter (1610), as fases de Vênus (1610 - provando que Copérnico estava correto), os anéis de Saturno (1610) , e fez observações detalhadas das manchas solares . Ele desenvolveu as leis para corpos em queda com base em experimentos quantitativos pioneiros que ele analisou matematicamente.
  • Johannes Kepler (1571–1630) publicou as duas primeiras de suas três leis do movimento planetário em 1609.
  • William Harvey (1578–1657) demonstrou que o sangue circula, usando dissecações e outras técnicas experimentais.
  • René Descartes (1596-1650) publicou seu Discurso sobre o método em 1637, que ajudou a estabelecer o método científico.
  • Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) construiu poderosos microscópios de lente única e fez extensas observações que publicou por volta de 1660, abrindo o micromundo da biologia.
  • Christiaan Huygens (1629-1695) publicou grandes estudos de mecânica (ele foi o primeiro a formular corretamente as leis relativas à força centrífuga e descobriu a teoria do pêndulo) e óptica (sendo um dos proponentes mais influentes da teoria ondulatória da luz) .
  • Isaac Newton (1643–1727) baseado no trabalho de Kepler, Galileo e Huygens. Ele mostrou que uma lei do inverso do quadrado para a gravidade explicava as órbitas elípticas dos planetas e avançava a lei da gravitação universal. Seu desenvolvimento do cálculo infinitesimal (junto com Leibniz) abriu novas aplicações dos métodos matemáticos à ciência. Newton ensinou que a teoria científica deve ser combinada com experimentação rigorosa, que se tornou a pedra angular da ciência moderna.

Crítica

Matteo Ricci (à esquerda) e Xu Guangqi (à direita) em Athanasius Kircher , La Chine ... Illustrée , Amsterdam, 1670.

A ideia de que a ciência moderna ocorreu como uma espécie de revolução tem sido debatida entre os historiadores. Um ponto fraco da ideia de revolução científica é a falta de uma abordagem sistemática da questão do conhecimento no período compreendido entre os séculos XIV e XVII, levando a mal-entendidos sobre o valor e o papel dos autores modernos. Desse ponto de vista, a tese da continuidade é a hipótese de que não houve uma descontinuidade radical entre o desenvolvimento intelectual da Idade Média e os desenvolvimentos na Renascença e no início do período moderno e foi profunda e amplamente documentada pelas obras de estudiosos como Pierre Duhem, John Hermann Randall, Alistair Crombie e William A. Wallace, que provaram a preexistência de uma ampla gama de ideias usadas pelos seguidores da tese da Revolução Científica para fundamentar suas afirmações. Assim, a ideia de uma revolução científica após o Renascimento é - de acordo com a tese da continuidade - um mito. Alguns teóricos da continuidade apontam para revoluções intelectuais anteriores que ocorreram na Idade Média , geralmente referindo-se a um Renascimento europeu do século 12 ou a uma revolução científica muçulmana medieval , como um sinal de continuidade.

Outra visão contrária foi recentemente proposta por Arun Bala em sua história dialógica do nascimento da ciência moderna. Bala propõe que as mudanças envolvidas na Revolução Científica - a virada do realista matemático , a filosofia mecânica, o atomismo , o papel central atribuído ao Sol no heliocentrismo copernicano - devem ser vistas como enraizadas em influências multiculturais na Europa. Ele vê influências específicas na teoria ótica física de Alhazen , tecnologias mecânicas chinesas que levam à percepção do mundo como uma máquina , o sistema numeral hindu-arábico , que trazia implicitamente um novo modo de pensamento atômico matemático , e o heliocentrismo enraizado na antiguidade Idéias religiosas egípcias associadas ao hermetismo .

Bala argumenta que, ao ignorar esses impactos multiculturais, fomos levados a uma concepção eurocêntrica da Revolução Científica. No entanto, ele afirma claramente: "Os criadores da revolução - Copérnico, Kepler, Galileu, Descartes, Newton e muitos outros - tiveram que se apropriar seletivamente das ideias relevantes, transformá-las e criar novos conceitos auxiliares para completar sua tarefa. . Em última análise, mesmo que a revolução tenha sido enraizada em uma base multicultural, é a realização dos europeus na Europa. " Os críticos observam que, na falta de evidências documentais de transmissão de ideias científicas específicas, o modelo de Bala permanecerá "uma hipótese de trabalho, não uma conclusão".

Uma terceira abordagem considera o termo "Renascimento" literalmente como um "renascimento". Um estudo mais aprofundado da filosofia grega e da matemática grega demonstra que quase todos os resultados chamados revolucionários da chamada revolução científica foram, na realidade, reafirmações de ideias que eram em muitos casos mais antigas do que as de Aristóteles e, em quase todos os casos, pelo menos tão velho quanto Arquimedes . Aristóteles até argumenta explicitamente contra algumas das idéias que foram defendidas durante a Revolução Científica, como o heliocentrismo. As idéias básicas do método científico eram bem conhecidas por Arquimedes e seus contemporâneos, como demonstrado na conhecida descoberta da flutuabilidade . O atomismo foi inicialmente pensado por Leucipo e Demócrito . Lucio Russo afirma que a ciência como abordagem única do conhecimento objetivo nasceu no período helenístico (c. 300 aC), mas foi extinta com o advento do Império Romano. Essa abordagem da Revolução Científica a reduz a um período de reaprendizagem das idéias clássicas que é uma extensão da Renascença. Essa visão não nega que uma mudança ocorreu, mas argumenta que foi uma reafirmação do conhecimento anterior (um renascimento) e não a criação de um novo conhecimento. Ele cita declarações de Newton, Copérnico e outros em favor da cosmovisão pitagórica como evidência.

Em análises mais recentes da Revolução Científica durante este período, tem havido críticas não apenas à disseminação das ideologias eurocêntricas, mas também ao domínio dos cientistas homens da época. Acadêmicas do sexo feminino nem sempre tiveram as oportunidades que um estudioso do sexo masculino teria, e a incorporação do trabalho das mulheres nas ciências durante essa época tende a ser obscurecida. Os estudiosos tentaram investigar a participação das mulheres no século 17 na ciência, e mesmo com ciências tão simples como o conhecimento doméstico, as mulheres estavam avançando. Com a história limitada fornecida por textos do período, não estamos completamente cientes se as mulheres estavam ajudando esses cientistas a desenvolver as idéias que eles fizeram. Outra ideia a considerar é a maneira como esse período influenciou até mesmo as mulheres cientistas dos períodos que se seguiram. Annie Jump Cannon foi uma astrônoma que se beneficiou das leis e teorias desenvolvidas neste período; ela fez vários avanços no século seguinte à Revolução Científica. Foi um período importante para o futuro da ciência, incluindo a incorporação das mulheres nos campos a partir dos desenvolvimentos realizados.

Veja também

Referências

Leitura adicional

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  • Cohen, H. Floris. The Rise of Modern Science Explained: A Comparative History (Cambridge University Press, 2015). vi + 296 pp.
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  • Cavaleiro, David. Viajando em Mares Estranhos: A Grande Revolução na Ciência (Yale UP, 2014) viii + 329 pp.
  • Lindberg, DC The Beginnings of Western Science: The European Scientific Tradition in Philosophical, Religious, and Institutional Context, 600 AC to DC 1450 (Univ. Of Chicago Press, 1992).
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links externos