EPOCA NEWTONIANA

Stiinta a luat un mare avant in anii Revolutiei Stiintifice , iar intre 1660 si 1734 si-a gasit formele de organizare care ii lipsisera pana atunci. Aceasta perioada a fost dominata in mare masura de ideile lui Issac Newton si, intr-un grad mai mic, de cele ale lui Gottfried Willhem Leibniz.

Metoda stiintifica

Cea mai importanta lucrare stiintifica din cea de-a doua jumatate a sec.XVI a fost Principia lui Newton. Nu numai ca aceasta a devenit fundamentul fizicii pentru urmatorii 200 de ani, dar a construit si baza metodologiei stiintifice, care si-a facut treptat intrarea in studiul fenomenelor naturale. In comparatie cu Descartes, care a pledat pentru deducerea legilor stiintifice din principiile metafizice, Newton si-a fundamentat teoriile pe cercetarea atenta a fenomenelor naturale. El si-a denumit metoda ca fiind a "analizei si sintezei", adica o procedura care cuprindea atat o etapa inductiva, cat si una deductiva. Teoriile sale rezultau din observatii; apoi utiliza aceste teorii pentru a descrie alte fenomene. In practica, totusi, stiinta nu opereaza strict in conformitate cu metodologia stiintifica. Cele mai importante descoperiri ale lui Newton au fost probabil produsele intuitiei, pe care el le-a sustinut apoi cu ajutorul experimentelor, rationamentelor si matematicii.

Potrivit conceptiilor lui Newton, fiecare fenomen natural putea fi explicat in cele din urma prin legi matematice, modul acesta de abordare al problemelor stiintifice nefiind neaparat in contradictie cu religia. De fapt, atat Newton, cat si Leibniz erau profund credinciosi. De exemplu, Leibniz interpreta legile fizice ca o cale adoptata de natura pentru a dobindi maximum sau minimum din anumite calitati fizice. Existenta unei orientari in legile naturii implica, din punctul lui de vedere, prezenta unei "Fiinte Perfecte" care crease universul.

Totusi, in acea perioada a avut loc separarea fizicii de metafizica (sau filozofie).De exemplu, Newton a acceptat ideea ca gravitatia poate fi descrisa pe cale matematica, stiind perfect ca legile formulate de el in acest sens nu spuneau nimic despre natura sau cauza fenomenului. El a refuzat sa emita ipoteze neverificabile, spre deosebire de Rene Descartes care, pentru a explica prezenta fortelor gravitationale, a pornit de la supozitia existentei unor vartejuri de aer.

Treptat, observatia si experimentul au devenit stilpii activitatii stiintifice. Ideea ca intelepciunea si cunoasterea reala pot fi gasite numai in lucrarile anticilor a inceput sa piarda teren. Oamenii de stiinta au incetat sa se bazeze pe vechii dascali, cum ar fi Aristotel, si s-au apucat sa studieze rezultatele propriilor observatii si experimente, formuland teorii. Au inceput deci sa inregistreze fenomenele in termeni valorici, ca unitati de masa, volum, sau temperatura. Instrumentele necesare cercetarii s-au raspandit in toate marile orase.

Oamenii de stiinta, in lipsa conceptului actual de energie, au incercat sa priceapa proprietatiile de genul caldurii, electricitatii, magnetismului si energiei chimice, descriindu-le in termenii unor fluide materiale, dar fara greutate, capabile sa "curga" prin solide. Din multele experimente facute in acest domeniu au rezultat nenumarate observatii de fenomene care, pe atunci, nu erau intelese. Totusi, aceste observatii au alcatuit baza progreselor teoretice de la sfarsitul sec.XIX si inceputul sec.XX in domeniile fizicii si chimiei.

TEORIA GRAVITATIONALA A LUI NEWTON

Isaac Newton a fost primul care a demonstrat ca atat caderea obiectelor pe suprafata Pamantului , cat si miscarea de rotatatie a Lunii in jurul nostru, miscarea de rotatie a planetelor in jurul Soarelui sau traiectoriile ciudate ale cometelor sunt toate guvernate de una si aceeasi lege: a gravitatiei universale.

Totusi, ideea a fost formulata abia in jurul anilor 1680, iar spre sfarsitul vietii, Newton a spus ca incepuse sa se intrebe daca n-ar trebui luata in considerare posibilitatea prabusirii Lunii pe Pamant atunci cand observase caderea unui mar din pom.

In 1666, el a studiat miscarea circulara, sesizand ca forta care actioaneaza asupra unui corp ce se roteste este invers proportionala cu patratul distantei dintre acesta si punctul in jurul caruia se roteste.

Newton a incercat sa aplice principiu sistemului Pamant - Luna si celorlalte planete. A inteles astfel ca miscarea Lunii poate fi vazuta ca rezultatul a doua componente: tendinta de cadere pe Pamant si tendinta de a se deplasa in linie dreapta. Ambele miscari fiind simultane, rezultanta lor era traiectoria aproape circulara a Lunii. In absenta Pamantului, traiectoria acesteia ar fi fost rectilinie. Curbarea traiectoriei este consecinta atractiei gravitationale exercitate de Pamant.

In primul rand, Newton a determinat deviatia traiectoriei Lunii fata de o linie dreapta . Apoi a comparat forta ce actiona asupra ei cu forta ce acttiona asupra unui corp de pe Pamant. A stabilit ca un corp care cade pe suprafata Pamantului , parcurge in prima secunda o distanta de 490cm. (16 picioare), in timp ce Luna se abate de la traiectoria rectilinie - "cazand" spre Pamant cu peste 366cm (12 picioare) in decurs de o ora. Daca Luna s-ar fi aflat langa suprafata Pamantului, ar fi cazut intr-o ora cu 490 x 3600 cm (16 x 3600 picioare). Ajuns in acest punct, Newton a facut o paralela intre concluzia la care ajunsese si legea fortei invers proportionale cu patratul distantei, obtinuta din observarea corpurilor terestre aflate in miscarea de rotatie. Rezultatul a fost ca, din moment ce Luna se afla la o distanta de aproximativ 60 de raze pamantesti de Pamant, acceleratia gravitationala care actioneaza asupra ei este de 60² (3600) ori mai mica, ceea ce corespunde aproximativ rezultatelor bazate pe observatii.

Newton a ajuns la concluzia ca Luna si planetele sunt mentinute pe orbite de forte invers proportionale cu patratul distantei dintre ele si centrele lor de rotatie.

In aceasta perioada s-au realizat progrese importante in multe domenii de activitate. In Astronomie, teoria gravitationala emisa de Newton a furnizat mai tarziu baza teoretica pentru sistemul lui Copernic si legile lui Kepler. In domeniul matematicii, toate realizarile au condus la dezvoltarea calculului diferential si integral, rodul muncii lui Newton si a lui Leibniz. Progresul major din domeniul fizicii a fost reprezentat de formularea de catre Newton a legilor de miscare.

Cand a formulat teoria gravitationala, Newton a avut un concurent: Descartes, cu teoria vartejurilor de aer. Teoria newtoniana invoca existenta unei forte universale de gravitatie care actiona asupra oricarui corp din univers. Descartes a presupus ca fortele nu pot fi transmise prin spatiu si ca numai existenta unui vartej putea explica rotatia Pamantului in jurul Soarelui.

Totodata, teoria lui Descartes sustinea ca Pamantul este aplatizat la ecuator si tuguiat la poli, in timp ce Pamantul newtonian ar fi trebuit sa fie aplatizat la poli si mai bombat la ecuator.

O alta provocare la adresa teoriei lui Newton s-a ivit in secolul XVIII, cand s-a ridicat problema ca aceasta teorie n-ar explica miscarea Lunii. Pentru a calcula traiectoria acesteia, nu trebuia luata in considerare numai atractia dintre Luna si Pamant, ci si fortele dintre Luna si Soare, problema cunoscuta sub denumirea "problema celor trei corpuri". Deoarece este imposibil sa solutionezi perfect ecuatiile care guverneaza miscarile a trei corpuri, oamenii de stiinta au introdus niste metode de aproximare succesiva a solutiilor acestor ecuatii. Toti au constatat ca apogeul lunar (punctul in care orbita Lunii este la distanta maxima fata de Pamant) calculat era complet diferit fata de cel observat.

Una din cele mai convingatoare dovezi ca teoria gravitatiei formulata de Newton era corecta a aparut in 1759. Edmund Halley prezisese intoarcerea in 1758 sau 1759 a Marii Comete, deja vazuta in 1682. Mai exact si folosindu-se de calcule mult mai precise, Clairaut a prezis, cu o marja de eroare de numai 30 de zile, ca aceasta cometa va aparea din nou in 1759. Asa-numita Cometa a lui Halley si-a facut, intr-adevar, aparitia la timpul prevazut.

Bibliografie : Istoria descoperirilor stiintifice - Ed. Lider - Orizonturi