Opublikowano:

Tomasz Bradwardine:…

Tomasz Bradwardine: Rachmistrz z Oxfordu

pokaż spoiler Za zgodą założyciela tagu @Hans_Landa, przedstawiam swój gościnny wpis. Miłej lektury.

Galileusz i Newton dokonali wielu ważnych postępów w badaniu ruchu. Jednak nie zaczynali od zera; nie byli to pierwsi uczeni, którzy używali matematyki do opisu ruchu. Już w późnym średniowieczu istniała tradycja stosowania matematycznego podejścia do problemów filozoficznych. Szczególnie poważnie do tego tematu podchodzili uczeni z Oxfordu tacy jak: Tomasz Bradwardine, William Heytesbury, Ryszard Swineshead i in. Uczeni ci zajęli się ilościowymi analizami takich cech jak ciepło, kolor, gęstość i światło. Inspiracją do traktowani ich w ten sposób były rozważania nad odchyleniami w sferze łaski i miłosierdzia u ludzi, które teologowie traktowali ilościowo. Uczeni ci nie zgadzali się więc z Arystotelesem, który uważał, że jedynie długość i ruch można tak określić. Udowodnili, że się mylił obliczając takie rzeczy jak moc i temperatura. Otworzyli tym furtkę dla matematyzacji fizyki. Rozdzielili pojęcie ruchu na kategorie, takie jak ruch jednostajny i ruch jednostajnie przyspieszony, podobnie jak robią to dzisiejsi fizycy. Z powodu swojego matematycznego podejścia nazwani byli rachmistrzami z Oxfordu.

Najbardziej znany z nich, Tomasz Bradwardine(urodzony w ostatniej dekadzie XIII wieku; dokładna data nie jest znana) był arcybiskupem Canterbury i jako doktor teologii zyskał sobie przydomek Doctor Profundus nadany przez papieża. Choć dziś znany jest głównie ze swoich rozważań nad wolną wolą i łaską Bożą, to jednak przez wieki był znany przede wszystkim ze swojego Traktatu o proporcjach, w którym badał m.in. związek pomiędzy siłą przyłożoną do obiektu, jego siłą oporu i wynikającą z tego prędkością. Mimo, że nie zerwał całkowicie z fizyką Arystotelesa, to jednak zreinterpretował i nadał matematyczną formę jego poglądom na ciała w ruchu i siły na nie działające, co było ważnym fundamentem dla dokonań Galileusza i Newtona.

Arystoteles twierdził, że ruch jest możliwy tylko wtedy, gdy siła działająca na ciało jest większa niż opór. Poza tym z jego fizyki wywnioskowano, że prędkość ciała jest proporcjonalna do działającej na nią siły podzielonej przez opór. Bradwardine użył argumentu matematycznego, aby pokazać, że te dwa twierdzenia są ze sobą sprzeczne. Zrobił to, przyjmując początkową siłę i opór, a następnie zakładając, że siła oporu podwoiła się, następnie ponownie się podwoiła itd., ale siła działająca na ciało pozostawała stała. W pewnym momencie, stwierdził Bradwardine, opór przekroczy siłę, więc ciało nie będzie mogło się poruszać. Ale prędkość, zgodnie z drugą regułę, nie może wynosić zero.

Bradwardine następnie stwierdził, że arytmetyczny wzrost prędkości odpowiada geometrycznemu wzrostowi początkowego stosunku siły do oporu. Tym samym sprytnie pozbył się sprzeczności, choć jak dziś wiemy jest to błędne twierdzenie. Mimo to jego pogląd był wpływowy przez ponad sto lat. Bazując na tej idei Mikołaj z Oresme dowodził w swojej książce Ad pauca respicientes, że stosunek dwóch dowolnych ruchów niebieskich jest prawdopodobnie niemierzalny, więc astrologia, opierająca się na takich obliczeniach, nie może być prawdziwa(jako, że Oresme był biskupem katolickim, to pojawił się już w tym tagu). Najważniejsze jednak, że praca Bradwardine pokazała, że można zastosować matematykę do rozwiązania problemów filozofii naturalnej, coś czego Arystoteles nie pochwalał.

Innymi kontynuatorami prac Bradwardine’a byli jego młodsi koledzy z Oxfordu, którzy sformułowali tzw. teoremat średniej prędkości(który czasem błędnie przypisuje się Galileuszowi). Mówi on, że jednostajnie przyspieszone ciało, które rozpoczęło w stanie spoczynku, przemieszcza się o tę samą odległość, co ciało o jednostajnej prędkości, którego prędkość jest równa połowie prędkości końcowej przyspieszonego ciała. Ruch jednostajnie przyśpieszony został w ten sposób zrównany z ruchem jednostajnym, co umożliwiło wyrażenie odległości przebytej przez pierwszy rodzaj ruchu w kategoriach odległości przebytej przez drugi.

Kolejnym obszarem, w którym Bradwardine poczynił postępy, była kwestia spadających ciał. Arystoteles sądził, że ciężkie ciało spada szybciej niż lekkie. Bradwardine, który prawdopodobnie nigdy nie przeprowadził eksperymentu w swoim życiu, rozważył hipotetyczną sytuację przedmiotów na które nie działa opór powietrza i doszedł do wniosku(przed Galileuszem), że w takich okolicznościach zarówno lekkie i ciężkie obiekt opadałyby z taką samą prędkością.

Bradwardine był pierwszym matematykiem, który badał wielokąty gwieździste. Kontynuatorem jego badań był później Johannes Kepler. W jednym ze swoich traktatów zastanawiał się nad takimi problemami logicznymi jak paradoks kłamcy. W jeszcze innym twierdził, że interwał czasowy ma pierwszą chwilę, ale nie ostatnią. Koniec interwału jest oznaczony pierwszą chwilą jego nieistnienia. Podjął próbę obalenia atomizmu za pomocą geometrii, która jednak podważyła tylko niektóre wersje tej teorii.

Ciekawą uwagą na temat prac Bradwardine’a jest to, że kiedy przekładamy ją na nowoczesny zapis, widzimy, że wykorzystuje on koncepcję logarytmu(choć nie bezpośrednio). Biorąc pod uwagę, że logarytm, jaki znamy, został wynaleziony dopiero przez Johna Napiera w XVII wieku, a jednak był używany(w ograniczonym sensie) 300 lat wcześniej, jest czymś zaskakującym. Poza tym Bradwardine nie zgadzał się z twierdzeniem Arystotelesa, że wszechświat ma skończoną wielkość, argumentując, że wszechświat jest nieskończony w stopniu takim, jakim jest sam Bóg. Pogląd ten podzielany był przez wielu uczonych takich jak wspomniany Mikołaj z Oresme czy Mikołaj z Kuzy, który w XV wieku dowodził na tej podstawie, że Ziemia nie może znajdować się w centrum wszechświata.

Niestety zawiły charakter prac rachmistrzów z Oxfordu sprawił, że nie zyskali sławy. Podczas gdy włoskie uniwersytety i uniwersytet paryski entuzjastycznie przyjęły ich matematyczne podejście, renesansowi humaniści wzgardzili tym, co nazywali quisquiliae suiceticae, „śmieciami Swineheada”(od nazwiska najbardziej utalentowanego z rachmistrzów – Richarda Swineheada). Jeden szczególnie złośliwy krytyk skarżył się, że „scholastycy osiągnęli najgłupszą subtelność i nazwali ją obliczeniami” i następnie pytał: „Jaka nauka może istnieć w podmiotach tak odległych i oderwanych od wszelkiej inteligencji i zdrowego rozsądku?”.

Jednak z perspektywy czasu widzimy, że rachmistrzowie dokonali istotnego postępu, nawet jeśli tylko teoretycznego. Chociaż postawione przez nich problemy wynikały raczej z wyobrażonych sytuacji niż z rzeczywistych eksperymentów, to jednak „wprowadzili matematykę w filozofię”, jak ujął to Leibniz.

#naukowcywiary #wiara #katolicyzm #chrzescijanstwo #historia #nauka #4konserwy