Ugrás a tartalomhoz

Előadások a természetfilozófia történetéből

dr. Kampis György, dr. Rédei Miklós, dr. Ropolyi László, dr. Szegedi Péter, dr. Székely László, dr. Szigeti András, dr. Szilágyi László, dr. Vinkovics Márta, dr. Zágoni Miklós (2012)

Eötvös Loránd Tudományegyetem

1. A mechanisztikus világmagyarázat születése

1. A mechanisztikus világmagyarázat születése

(Szegedi Péter)

1.1. A bolygópályák kutatása

A korszak eredményeinek megértéséhez először pillantsunk vissza az ókorba, annak a világképéből is most elsősorban bizonyos csillagászati jellegű elképzeléseket felidézve.

1.1.1. A régi paradigma

A természetfilozófiában talán Püthagorasztól kezdve (ld. I.5.2. pont) fogalmazódik meg az a gondolat, hogy az égi világ különbözik a földi világtól, amennyiben az előbbi ideálisan tökéletes tulajdonságokkal rendelkezik, ellentétben az utóbbival. Ezt a gondolatot átveszi Platón is, aki részben a püthagoreusok tanítványának tekinthető, majd egész elméletté fejleszti Arisztotelész, aki viszont Platón tanítványa. A határ Arisztotelésznél a Hold, így ő Hold alatti és Hold fölötti világról beszél. A Hold fölötti mozgásnak – az égitestek mozgásának – a tökéletessége abban nyilvánul meg, hogy örök körpályákon történik. (És fordítva: égitesteknek a szabályosan mozgó bolygók és csillagok tekinthetők, szemben a szabálytalanul megjelenő üstökösökkel és meteorokkal, amelyek – mint utóbbiak neve is mutatja – e felfogásban légköri jelenségek.)

Ezt az elvet az alexandriai iskola csillagászai és különösen Ptolemaiosz érvényesítették konkrét leírásaikban. A bolygómozgás problémáját – nevezetesen, hogy a bolygók látszólag egyáltalán nem körpályán mozognak, hanem hurkokat írnak le az égen – úgy oldották meg, hogy "a tökéletes körpályá"-kat egymással kombinálták (egymáson gördítették – ld. cikloisok), kibillentették középpontjaikból (deferensek), stb. Az így kialakított módszerrel (megfelelő számú és elhelyezkedésű kör felvételével) elvileg tetszőlegesen pontos leírását lehetett adni az észlelt bolygómozgásoknak. Ez, a Föld középponti helyzetét természetesnek tekintő, ptolemaioszinak nevezett világkép volt jellemző a középkorra is. A keresztény gondolkodás elfogadta, sőt megerősítette azt a feltevést, hogy az égi világ különbözik a földi világtól, többek között a tökéletességében is, amelynek a bolygómozgások esetén a körpályák feleltek meg. A mérések időközbeni pontosabbá válása semmit sem változtatott e kialakult merev elveken.

1.1.2. Kopernikusz motivációja

A vázolt világkép jelentős megváltoztatását Nikolausz Kopernikusznak szokták tulajdonítani, olyannyira, hogy a gondolkodás területén bekövetkező forradalmi változásokat más területeken is gyakran "kopernikuszi fordulat"-nak nevezik. Kopernikusz műve, Az égi pályák körforgásairól 1543-ban, a szerző 70 éves korában bekövetkezett halálakor jelent meg. (A könyv latin címének kezdete – Derevolutionibusorbium coelestium – is a forradalom képzetét kelti.) Ez az írás azonban valójában nem jelentett egy azonnali forradalmat a természetfilozófiai gondolkodás történetében. Kopernikusz nézetei a legtöbb vonatkozásban nem különböztek lényegesen a korábbi természetfilozófiáktól. Az egyetlen fontos kérdés, amelyben újat hozott, a tökéletesség értelmezésén alapul. A tökéletességhez Kopernikusznál – és sok más gondolkodónál – hozzátartozik az egyszerűség is. Ennek a kritériumnak pedig Kopernikusz szerint – és itt nyilván igaza van – a ptolemaioszi világkép nem felelt meg. Úgy gondolja, hogy egy tökéletes mozgás valóban körmozgás lehet, de nem lehet tökéletes egy olyan világegyetem, amely annyira bonyolult módon épül fel, mint azt Ptolemaiosz előírja. Egyszerűsíteni akar azzal a feltevéssel, hogy nem a Föld a mozdulatlan a teremtésben, hanem a Nap. Az egyszerűsítés csak részben sikerült, mert továbbra is kénytelen volt a ptolemaioszi módszereket használni, csupán az epicikloisok számát sikerült némileg csökkentenie.

1.1.3. Kepler az égi harmóniáról

Ami a bolygómozgások természetének további felderítését illeti, ott a kísérleti és elméleti eredmények már szoros kapcsolatban vannak. Az előbbiek esetében elsősorban Tycho de Brahe (1546-1601) dán nemesembert kell említenünk, aki – a távcső feltalálása előtt – a lehető legpontosabban megmérte a bolygók pozícióit. Ez a pontosság már elegendőnek bizonyult a különböző elméletek ellenőrzésére. A dán csillagásznak magának is volt egy kompromisszumos elmélete, amely szerint a világegyetem – az állócsillagok szférájának – középpontjában a Föld áll, körülötte kering a Hold és a Nap, de a bolygók már a Napot kerülik meg. Az elmélet igazolását mérési adatainak felhasználásával Johannes Kepler német csillagászra bízta, aki azonban nem egészen ennek a megbízásnak tett eleget.

Érdekes módon Kepler még mindig a tökéletesség ókori felfogásához fordult, de más kritériumokat érvényesített, mint például Kopernikusz. Ő is abból indult ki, hogy az égi világ tökéletes világ. De mit jelent nála ez a tökéletesség? A német csillagász a tökéletességet nem a körpályákban kereste, hanem a platóni tökéletes testekben és a püthagoraszi harmonikus hangzásokban. Ezeket próbálta meg alkalmazni a bolygótávolságok problémájára. Természetes kiindulópontnak tekintette a kopernikuszi rendszert, de nagyon izgatta, hogy miért pont az adott távolságokra keringenek a bolygók a Naptól. Felrajzolta a platóni öt tökéletes testet (tetraéder, hexaéder, oktaéder, ikozaéder, dodekaéder – nem ebben a sorrendben) és az ezek által meghatározott gömbhéjakra próbálta illeszteni a bolygópályákat. A másik ötlete az volt, hogy a bolygók és a Nap között kifeszített huroknak isteni harmóniát kell zengeniük (ez lenne tehát a szférák zenéje).

E számításokhoz Tycho de Brahe pontos méréseit használhatta, kiegészítve azokat a saját módszereivel, amelyekkel ügyesen megállapította a bolygók tényleges térbeli pályáit. A mérési eredmények ugyanis természetesen csak a látszólagos pályákat adták meg, ezekből nem is olyan egyszerű a bolygókat belehelyezni a térbe. Számításainak első eredményeit 1609-ben jelentette meg Az új csillagászat c. könyvében. Ez volt az első és második Kepler törvény születése, vagyis annak megállapítása, hogy a bolygók ellipszispályán keringenek, amelyek egyik gyújtópontjában a Nap áll, és hogy a Naptól a bolygókig húzott vezérsugarak (a húrok!) egyenlő idők alatt egyenlő területeket súrolnak. Kepler tehát, egyfajta tökéletesség eszméjét feltételezve, bátran megszabadul egy másfajta tökéletességtől – a körpályától -, amelyet pedig korábban mindenki más természetesnek tekintett. Ezzel egy csapásra megszűnt a bonyolult cikloisok szükségessége. Ráadásul – zenei vizsgálatai révén – rögtön meg tudta magyarázni a bolygómozgások egyenetlenségeit is. Az égi harmónia felcsendüléséhez szükséges húrok hosszának kiszámításához ugyanis a bolygók naptávolságának egyértelmű adatai kellettek volna. Az ellipszispályák esetében azonban a naptávolság változó, ezért azokat a vezérsugár által súrolt területtel helyettesítette. Ennek révén jutott el az említett második törvényéhez, amely szerint a vezérsugarak azonos idők alatt azonos területet súrolnak, tehát napközelben a bolygók gyorsabban haladnak pályájukon, mint naptávolban.

Az eredeti harmóniára irányuló törekvései azonban még távolról sem voltak teljesültnek tekinthetők, ezért Kepler folytatta kutatásait. Tíz év újabb kutatás után A világ harmóniája (Harmonice mundi) c. művében írja le – számos ma már teljesen misztikusnak tűnő elem mellett – a harmadik törvényt, amely megadja az összefüggést a bolygók keringési ideje és Naptól mért középtávolságaik között. Brahe mérései és a Kepler-törvények alapján a bolygók pályaadatait már nagy pontossággal meg lehetett adni, és ezáltal gyakorlati célokra hasznosítani.

1.2. A Föld kikerül a világmindenség középpontjából

Kopernikusz elképzelése bizonyos értelemben szemléletileg sem távolodott el nagyon a korábbi felfogástól, azzal párhuzamba állítható, hiszen az ókor és a középkor világképében a Napnak kitüntetett szerepe volt. Nem arról van szó tehát, hogy valami jelentéktelen dolgot helyezett volna a Világegyetem középpontjába, hanem Platón és az újplatonikus irányzat – amelyet a kereszténység is magába olvasztott – elveivel összhangban cselekedett. Ehhez nyilván erősen hozzájárult, hogy a tudományt Itáliában tanulta, ahol a neoplatonikus eszmék e korban eléggé elterjedtek voltak.

Az viszont nagyon jelentős dologgá válik később, hogy a Föld mozog és kikerül a középpontból. A könyv megjelenésének pillanatában azonban ez még nem olyan világos. A lektor, Andreas Osiander protestáns teológus a Kopernikusz engedélye nélkül a könyv elé névtelenül írt előszóban csökkenteni is kívánja az esetleges ilyen irányú értelmezések súlyát azzal, hogy a Föld pályáját egyedül a számítások szempontjából hasznos matematikai fikciónak állítja be, tagadva annak fizikai realitását. (De Kopernikusz is céloz rá a maga előszavában, hogy indítékai tisztán matematikaiak, és hogy a matematika a matematikusok számára van.) Az első fejezet (első könyv) kivételével a munkát csak a szakmabeliek legszűkebb köre érthette meg, és mivel a kor legteljesebb csillagászati szövege került a kezükbe, sok részét felhasználhatták úgy is, hogy központi gondolatára nem is hivatkoztak. Így persze a dolog már nem olyan megrázó, és a könyv valóban nem rengette meg a világot 1543-ban, indexre (a tiltott könyvek listájára) is csak 1616-ban tették. Összefoglalva tehát, nem maga Kopernikusz műve volt a forradalmi, hanem annak következményei.[198]

A fordulatra akkor került igazában sor, amikor ez a konkrét matematikai modell felerősítette a már korábban jelentkező természetfilozófiai nézeteket. Gondolunk itt például Nicolaus Cusanusra (1401-1464), aki már 100 évvel Kopernikusz előtt értekezett olyasmiről, hogy a világ határtalan, ennélfogva a Föld nem lehet a középpontjában, továbbá, hogy a Föld mozog is. Ezt a filozófiai gondolatot lehetett most szakmailag is alátámasztani Kopernikusz modelljével. Az ezzel kapcsolatos konzekvenciákat elsőként a filozófus Giordano Bruno (1548-1600) vonta le, aki Kopernikusz könyvét felhasználva határozottan azt állítja, hogy a világ végtelen nagy, benne a miénkhez hasonló számtalan más világ létezik.[199] A velencei törvényszék előtt a következőképpen foglalja össze nézeteit:

"Tanítom, hogy van egy végtelen világegyetem, a végtelen, isteni mindenhatóság műve, mert nem tartom méltónak az isteni jósághoz és mindenhatósághoz, hogy csak ezt az egy véges világot teremtette légyen, holott még számtalan mást is képes teremteni; azt mondom tehát, hogy számtalan világ van, hasonló e földhöz, melyet Püthagorasszal oly csillagnak tekintek, amilyen a hold és a többi bolygó és más csillagok; mindezeket az égi testeket világoknak tartom, számukat határtalannak, s együttvéve a végtelen térben egy végtelen egyetemes természetet, a végtelen világegyetemet alkotják, amely kettős értelemben végtelen: egyrészt a nagyság, másrészt a világok száma szempontjából – s ezzel közvetve mindenesetre ellentmondtam a vallás tanításának."

Ennek az egységes világnak nincsen középpontja:

"... az oszthatatlan nem különbözik az oszthatótól, a legegyszerűbb nem a végtelentől, a középpont nem a kerülettől. Minthogy tehát a végtelen mindaz, ami lehet, azért mozdulatlan; minthogy benne minden megkülönbözetlen, azért egy; s minthogy megvan benne mindaz a nagyság és tökéletesség, ami általában lehetséges, azért a legnagyobb és legjobb mérhetetlenség. Ha a pont nem különbözik a testtől, a középpont nem a kerülettől, a véges nem a végtelentől, a legnagyobb nem a legkisebbtől, akkor bizonyossággal állíthatjuk, hogy a világegyetem csupa középpont, vagy hogy a világegyetem középpontja mindenütt van, és hogy a kerület nincs valamelyik részen, amennyiben ez különböző a középponttól; a kerület inkább mindenütt van, de tőle különböző középpont nincs. Így hát nemcsak nem lehetetlen, de szükségképpeni, hogy a legjobb, a legnagyobb, a fölfoghatatlan minden, mindenütt és mindenben van, mert, mint egyszerű és oszthatatlan, minden, mindenütt és mindenben lehet."

Láthatjuk egyébként, hogy Bruno érvelése részben teológiai jellegű és ebben a vonatkozásban tulajdonképpen még mindig a tökéletességre hivatkozik, nevezetesen Istenére, aki nem lehet korlátozva abban a tekintetben, hogy ne tudna végtelen világot teremteni. Az állócsillagok szférája által lezárt világ képe tehát eltűnik.

A kopernikuszi modell lehetővé tette, hogy a Föld geometriai szempontból kikerüljön a középpontból, Brunonál viszont már semmilyen szempontból nem kitüntetett a szerepe. Ha sok világ van, akkor az emberiség sincs a középpontban, nem vagyunk a teremtés koronái, nem miértünk teremtette Isten ezt a világot, csak egyek vagyunk a világ kis porszemei közül. Nem azért van a világ, hogy mi legyünk. Ezek az állítások már erősen ellentétben vannak a középkori világszemlélettel, és mivel a kopernikuszi modellel alátámaszthatóak, sokkal fajsúlyosabbak, mint a korábbi hasonló eretnekségek. Ez is magyarázza, hogy Brunot – aki korábban gondosan igyekezett távolabb kerülni Rómától – amikor visszament Velencébe, rövidesen kiadták az inkvizíciónak, és mivel nézeteit nem volt hajlandó visszavonni (sőt a kihallgatások több mint 7 éve alatt egyre elszántabbá vált), máglyára küldték, igaz nem kizárólag a minket érdeklő gondolatai, hanem kifejezetten vallási tanai miatt is.

A Bruno által végrehajtott természetfilozófiai fordulat eredményei bizonyos vonatkozásban máig érvényesek, tulajdonképpen az egész természettudományos vizsgálódás ezen az alapon áll, nevezetesen, hogy a nem miértünk, hanem önmagában létező világ egy piciny része vagyunk, és ennek megfelelően, mint tőlünk függetlent kell vizsgálnunk, azaz objektivitásra kell törekednünk. (E törekvés a természettudományban teljesen általános, bár nem kizárólagos. Ha a kivételek közül talán a legutóbbit akarjuk említeni, akkor az ún. antropikus elvre hivatkozhatnánk az utóbbi évek kozmológiájából, amely éppen azzal próbál magyarázni egyes alapvető kozmológiai tényeket, állandókat, stb., hogy a világ célja az emberi megfigyelő létrehozása. Ez a nézet azonban nem tekinthető a mai kozmológiában sem általánosan elfogadottnak.)

1.3. A tudományos módszer

Az égi tudomány után most beszéljünk a tőle elszakított földi tudomány, a fizika és azon belül is a mechanika fejleményeiről. A középkori felfogás alapja itt is az arisztotelészi világkép volt. A mechanikai mozgásokra vonatkozó állításaival kapcsolatban azonban különböző módosításokat javasoltak egyes – általában elszigetelten dolgozó – tudósok (akik többnyire egyházi személyek voltak). Emlékeztetünk rá, hogy Arisztotelészt elsősorban az érdekelte, hogy miért mozognak a testek. Számára sem elméleti, sem gyakorlati haszna nem volt a mozgások (pl. egy kő leesése) pontos leírásának. Viszonylag természetesnek látszott, hogy két ember fele annyi idő alatt húz el egy testet adott távolságra, mint egy ember, vagy, hogy a nehezebb testek gyorsabban esnek le, ha felemeljük őket. Ezzel kísérletezni azonban nem látszott érdemesnek. És még ha érdemesnek is tartotta volna valaki ilyen megfigyeléseket végezni, például az időmérés nehézkessége és pontatlansága megakadályozta volna, hogy használható eredményekhez jusson.

Az eltelt évszázadok fejlődése – gondolunk itt elsősorban a kézművességre, építészetre és hasonló tevékenységekre (valamint ezeken belül a fejlődő munkamegosztásra, mely csereszabatosságot igényelt) – azonban egyre több területen megkövetelte a mérést és annak növekvő pontosságát. A kézművességnek ez a fejlődése a mérési módszerek és eszközök javulása mellett további lehetőségeket is felkínált a tudomány számára. Egyrészt példaként állította tevékenysége bizonyos jellemzőit (rendszeresség, gondosság, pontosság, célszerűség, stb.), másrészt rendelkezésre bocsátotta a felhalmozódott ismereteket (pl. a különböző anyagok tulajdonságairól), harmadrészt átadta a létrehozott eszközöket, illetve technológiájával lehetővé tette a meglévő eszközök tudományos célú átalakítását és újak előállítását, negyedrészt egyre inkább megteremtődött annak lehetősége és szükségessége, hogy a tudomány a gyakorlatban (termelésben, háborúban, stb.) is felhasználható eredményeket produkáljon, ötödrészt e fejlődés (amely a földművelés eredményességét is javította) az életkörülmények javulásával, a városiasodással és más tényezők révén hozzájárult a tudomány (egészen konkrétan például a tudósok számának) mennyiségi növekedéséhez is.

Mindezekkel együtt szélesebb körűvé vált az oktatás. A nyomtatás feltalálása is fontos lépés volt a tudomány előrehaladásában. Létrejöttek az első egyetemek és a tárgyalandó időszakban először Rómában, majd Angliában és Franciaországban már tudós társaságok (akadémiák) is. A tudomány tehát elindul az intézményesedés útján. Az informális kapcsolatok (levelezés, látogatások) is egyre általánosabbá válnak. Megváltozik a tudomány és a társadalom kapcsolata, ezen belül az embereknek – köztük maguknak a tudósoknak – a tudományról alkotott képe is. Elterjedt annak a tudósnak az ideálja, aki nem csupán spekulál, filozofál, hanem pontos megfigyeléseket végez és mér is. Kidolgozásra kerültek közös módszerek, létrejön egy olyan – a többség által követésre méltónak tekintett – módszertan, amely azelőtt nem nagyon volt jellemző (ilyen közös, de az alábbiakban vázolttól eltérő módszertan legfeljebb bizonyos mértékig a matematikában és a csillagászatban jelent meg korábban).

A természetfilozófiához szorosan kapcsolódva megjelentek olyan filozófiai koncepciók, amelyek nem közvetlenül a természetről alkottak képet, hanem az azzal foglalkozó tudományokról. Modern kifejezéssel élve, ismeretelméleti, – vagy még inkább – tudományfilozófiai elméletekről van szó. Ezek az elméletek (esetleg rejtett) előfeltevésként többnyire tartalmazták a magáról a természetről alkotott elképzeléseket is.

A közös módszertan egyik összefoglalójaként először Francis Bacon angol filozófust kell megemlítenünk. Az általa kifejtett módszer az ún. induktív módszer, ami egyes tapasztalt tények, gyakori esetek alapján való általános következtetést jelent. A tapasztalatokra való támaszkodás miatt empirikus módszernek is nevezik. Bacon Novum Organuma[200] szerint a jó tudós az ismeretek "termelése" során eszközöket használ:

"II

A puszta kéz és az önmagára hagyatkozó értelem egyaránt keveset ér: szerszámra és segédeszközre van szüksége az értelemnek éppúgy, mint a kéznek. És amint a kéz szerszámai kiváltják vagy irányítják a mozgást, éppúgy segítik vagy óvják az értelmet az elme szerszámai."

Eszköztárának legfontosabb elemei pedig a gyakorlati tapasztalatszerzés (megfigyelés, kísérlet):

"LXX

A legjobb bizonyítás a tapasztalat, feltéve, ha kísérletekre támaszkodik. ..."

és a fokozatos indukció, vagyis az egyre általánosabb tételek kikövetkeztetése.

"XIX

Két úton (és csak e két úton) kutatható és lelhető fel az igazság. Az egyik az érzékektől és az egyeditől a legáltalánosabb érvényű axiómákhoz rohan és sziklaszilárd igazságnak tekintve ezeket az elveket, belőlük vezeti le és fedezi fel a középső axiómákat. Ez a jelenleg járt út. A másik az érzékek és az egyedi tények segítségével folyamatosan, lépésről lépésre szűri le az axiómákat, hogy a legvégén jusson el a legáltalánosabb elvekig. Ez az igazi út, csakhogy nem próbálja ki senki.

.

.

XXII

Mindkét út az érzékekből és egyes tényekből indul ki, és a legtágabb általánosságokban ér célba. Hatalmas különbség van mégis közöttük: az egyik csak futólag érinti a tapasztalást és az egyes tényeket, a másik helyesebben, rendszeresen mélyed el bennük; az egyik azzal kezdi, hogy bizonyos elvont és haszontalan általánosságokat állapít meg: a másik lépésről lépésre jut el a természetben valóban leginkább közös elvekig."

Bacon harcol a középkori világnézet minden eleme ellen, mert az a véleménye, hogy ezek akadályozzák az embert a természet megértésében. Felfogása megelőlegezi a racionalizmus kriticizmusát és antropológiai felfogását is, mely szerint egy gondolkodásmód hordozója nem az egyes egyén, hanem az emberi nem. Ezért fellépése a szubjektivizmus egyéni és kollektív formái ellen is irányul:

"XXXVIII

A ködképek és helytelen fogalmak régen megszállták az emberi értelmet, mélyre eresztették gyökerüket és nemcsak az utat nehezítik meg az emberi elmének az igazsághoz, hanem, ha már nyitva áll is az út, újból felütik fejüket és hátráltatják a munkát a tudományok megújítása közben; ezért figyelmeztetni kell az embereket, hogy a lehetőségekhez képest vértezzék fel magukat ellenük.

XXXIX

Négyfajta ködkép tartja hatalmában az emberi elmét. Érthetőség kedvéért a következő nevekkel ruháztuk fel őket: először a törzs ködképei ; másodszor a barlang ködképei ; harmadszor a piac ködképei ; negyedszer a színpad ködképei .

XL

A ködképek végleges szétoszlatásának leghatékonyabb eszközei természetesen az igazi indukció útján alkotott fogalmak és axiómák, de már az is nagy haszonnal jár, ha a ködképekre felhívjuk a figyelmet. ...

XLI

A törzs ködképei hozzátartoznak az emberi természethez, az emberek törzséhez, az emberi nemhez. Mert helytelen az az állítás, hogy az emberi érzékek a dolgok mértékei; éppen ellenkezőleg: mind az érzékek, mind az elme képzetei az ember hasonlatosságára, nem a világegyetem hasonlatosságára jönnek létre. Az emberi értelem pedig görbe tükre a tárgyak sugarainak: saját természetét a dolgok természetével összekeverve eltorzítja és meghamisítja a dolgokat.

XLII

A barlang ködképei az egyénnek, az embernek ködképei. Az emberi természet általános tévedésein kívül ugyanis mindenkinek megvan a maga egyéni ürege, vagy barlangja, mely megtöri és beszennyezi a természet fényét aszerint, hogy kinek milyen az egyéni természete, milyen neveltetésben részesült, kikkel érintkezik, mit olvas, kiket tisztel és csodál, milyen tekintélyeket ismer el, milyen éltető módon hatnak rá a benyomások, aszerint, hogy gondterhelt és elfogult lélekkel, vagy háborítatlan nyugodt szellemmel fogadja őket stb.; világos tehát, hogy az emberi lélek hajlandóságai egyénenként igen változók, zavaró behatásoktól soha nem mentesek és úgyszólván a véletlen uralkodik rajtuk. Helyesen mondja tehát Hérakleitosz, hogy az emberek a maguk kis világában keresik a tudást és nem a nagy, közös világban.

XLIII

Bizonyos ködképeket szinte az emberi nem kapcsolata és társas élete hoz létre: ezeket az emberek érintkezése és együttélése miatt a piac ködképeinek nevezzük. Az embereket ugyanis a beszéd gyűjti társaságba, a szavak viszont az átlagos felfogó képesség szerint alakulnak ki. Ezért a helytelenül és ügyetlenül kialakult szavak szembeötlő módon béklyóba verik az értelmet. Ezen a bajon mit sem enyhítenek a tudósok védekezésképpen alkotott meghatározásai és magyarázatai, sőt épp a szavak tesznek erőszakot az értelmen, a szavak zavarnak össze mindent és bonyolítják az embereket megszámlálhatatlan hiábavaló vitába és szószaporításba.

XLIV

Végül bizonyos ködképek különféle filozófiai dogmák vagy torz bizonyítási módszerek hibájából gyökeresednek meg az emberi gondolkodásban. Ezeket a színház ködképeinek nevezzük, mert véleményünk szerint, ahány filozófiai irány felmerült vagy polgárjogot nyert, ugyanannyi színdarab készült el és került bemutatásra: megannyi képzeletbeli és színpadra illő világ. ..."

Bacon elemzi ezeket a ködképeket (idolumokat), példákat mond rájuk:

"XLV

Az emberi értelem jellegzetessége, hogy nagyobb rendet és egyenletességet tételez föl a dolgokban, mint amilyent valóban talál, és bár a természetben sok az egyedi és egyenetlen, mégis nem létező párhuzamokat, megfeleléseket és vonatkozásokat vél felfedezni mindenütt. Ilyen az az előítélet, mely névleg elismeri a csavar- és hullámvonalakat, mégis azt állítja, hogy az összes égitestek tökéletes körpályán mozognak . ..."

Ez az idézet a törzs ködképeire példa. A színház ködképeire pedig olyan példákat hoz fel, mint az arisztotelészi filozófia dogmatizálása, a babona vagy a teológia. Általában a szubjektivitás elleni fellépése bizonyos párhuzamba állítható Bruno nézeteinek konzekvenciáival.

Bacon törekszik a tudományos kutatás helyes módszerének megtalálására. Ebben is a racionalizmus programjának megelőlegezését adja. A tudós munkáját a hangyáéval és a pókéval szemben a méhekéhez hasonlítja.

"XCV

Akik elmélyedtek a tudományban, vagy empirikusok voltak vagy dogmatikusok. Az empirikusok egyre csak gyűjtenek, mint a hangya, és felélik, amit gyűjtöttek; a racionalisták önmagukból szőnek fonalat, akár a pók. Pedig a méh választja kettejük között a helyes utat, mert a kert és a mező virágaiból hordja össze anyagát, de saját képességeinek megfelelően alakítja át és rendezi el. Ehhez hasonlít a filozófus műhelye is, ha jól van berendezve: nem csupán és nem is elsősorban az elme erejére támaszkodik, de a természettudomány és a mechanikai kísérletek anyagát sem raktározza el teljes egészében emlékezetébe, hanem értelmével feldolgozza és rendszerezi. A kísérleti és értelmi adottságok (eddig hiányzó) szorosabb és szilárdabb egységére kell tehát reményeinket alapítanunk."

Bacon egyik honfitársa és követője az empirista-induktivista módszertanban, a filozófus Thomas Hobbes már igen közel kerül a mechanikához. Szerinte a világ testek rendszere, és a filozófia e testekkel foglalkozik, mégpedig a természetes és mesterséges testekkel, utóbbin az államot és a társadalmat értve. A lélek vagy szellem szintén csak mint test létezik. A testek mozognak, vonzzák és taszítják egymást, ez pedig az oksági láncolaton keresztül követendő. A tudomány mintaképe a geometria kell legyen.

A baconi eszmék tényleges alkalmazásának – Bacon vagy akár Hobbes ugyanis nem nagyon művelte ténylegesen a természettudományt – egy kiemelkedő példája Galileo Galilei olasz fizikus munkássága. Őt tartják a kísérleti fizika megalapítójának, ami egy kicsit nyilván túlzás, hiszen a kísérletezést nem Bacon vagy Galilei találta ki, elszigetelt kísérleteket már a görögök is végeztek, erre a korra pedig ez szinte benne volt a levegőben (ráadásul Galilei a neki tulajdonított kísérletek egy részét – pl. a testek ejtegetését a pisai ferde toronyból – nem is végezte el). Tagadhatatlan azonban, hogy az olasz fizikus volt az, aki – bár bizonyos vonatkozásokban még arisztoteliánus nézeteket vallott – több területen nagyon konkrétan megmutatta, hogy a tudományban megfigyeléseket kell folytatni, az azokon alapuló fogalomalkotásnak, a felállított hipotéziseknek az ellenőrzésére pedig megfelelő kísérleteket kell végezni. A kísérletek révén azután törvényeket lehet felállítani (ld. baconi indukció). A törvények megfogalmazásához Galilei szerint – mint azt már többször idéztük – a matematikát kell segítségül hívni.

Galilei óriási tehetséget mutatott fel a rendelkezésére álló lehetőségek azonnali kihasználásában. A korábban emlegetett csillagászati fejlődéshez például azzal járult hozzá, hogy – hallván a távcső lehetőségéről – feltalálta a később róla elnevezett távcsőtípust, és amellett, hogy bemutatta az úri közönségnek a földi használhatóságát, majd sorozatban gyártotta e távcsöveket, azonnal az ég felé is fordította, rövid időn belül felfedezve a Nap foltjait, a Jupiter holdjait, a Tejút csillagait, a Hold hegyeit és a Vénusz fázisait, amely felfedezéseivel nagymértékben hozzájárult a kopernikuszi heliocentrikus rendszer realitásának bizonyításához[201] és a fentebb vázolt világképi váltáshoz, az égi és a földi jelenségek egymáshoz közelítéséhez. Ami a szóban forgó mechanikát illeti, az olasz tudós egyebek mellett felismerte, hogy Arisztotelész nézeteivel ellentétben a leeső testek egyformán mozognak – tekintet nélkül a súlyukra -, megállapította a szabadesés törvényeit, stb.[202] Galilei a nézeteinek – és ezzel módszereinek – propagandistája is volt, hiszen tevékenységének egy része a nyilvánosság előtt zajlott, közismert pere is felhívta rá a figyelmet. Tanítványai – pl. Evangelista Torricelli (1608-1647), a higanyos barométer feltalálója és a légnyomás felfedezője – azonos módszertani alapon próbálták meg munkáját továbbvinni.

1.4. A mechanikai program megfogalmazása

Bacontól részben eltérően, egy – a tudományban alkalmazható – másik módszerre teszi a hangsúlyt René Descartes francia filozófus, matematikus és fizikus. Ő az ész – a ráció – mindenhatóságából indul ki.

"Egyedül az értelem képes az igazság felfogására, de kell, hogy segítségére legyen a képzelet, az érzékek és az emlékezet, nehogy véletlenül elhagyjunk valamit, ami képességünkben rejlik. ..."[203]

Az általa követett módszertani elvekről a következőképpen számol be:

"Az első az volt, hogy soha semmit ne fogadjak el igaznak, amit evidens módon nem ismertem meg annak: azaz, hogy ... semmivel többet ne foglaljak bele ítéleteimbe, mint ami oly világosan és elkülönítetten áll elmém előtt, hogy nincs okom kétségbe vonni.

A másik az volt, hogy a vizsgálódásaimban előforduló problémát annyi részre osszam, ahányra csak lehet és ahányra a legjobb megoldás szempontjából szükség van.

A harmadik az, hogy olyan rendet kövessek gondolkodásomban, mégpedig olyképp, hogy a legegyszerűbb és a legkönnyebben megismerhető tárgyakkal kell kezdenem, s aztán lassan, fokozatosan emelkedjem fel az összetettebbek ismeretéhez ...

Az utolsó pedig az, hogy mindenütt teljes felsorolásokra és általános áttekintésre törekedjem, s így biztos legyek abban, hogy semmit ki nem hagytam."[204]

Descartes tehát – a kötelező módszeres kételkedést feloldva – az elme által evidensnek (tisztának és megkülönböztetettnek vagy határozottnak) tartott igazságokra kívánja alapozni a tudományt. Ezekből kell levezetni – dedukálni – a konkrétabb tételeket. E racionalista irányzat alapvető módszere így a dedukció. Ez az eljárás akkor is és ma is legkönnyebben nyilván a matematikával párosítható. Descartes – Galileihez hasonlóan – maga is sokat tett azért, hogy a matematika módszerei használhatók legyenek a fizikában (gondoljunk csak a Descartes-féle koordinátarendszerre és az analitikus geometriára).

Descartes mint filozófus a világ összes jelenségét kétféle létezőre vezette vissza: az anyagra (res extensa) és a szellemre (res cogitans). E dualista felfogásban az előbbi alaptulajdonsága a kiterjedés (a testeknek ez a tulajdonsága jelentkezik tisztán és világosan, a többi – szín, hőmérséklet, stb. – lehet érzéki csalódás is), az utóbbié a gondolkodás (emlékezzünk a híres "Cogito, ergo sum."-ra!). Mint fizikus, azt a célt tűzte ki, hogy a fizika számára fontos világot – tehát az anyagot – a testek alaptulajdonsága – tehát a kiterjedése, másképpen alakja vagy formája – és mozgása segítségével írják le. Az ún. kartéziánus fizikafelfogásra jellemző ezenkívül még a közelhatás, vagyis az az elképzelés, hogy a testek csak közvetlen érintkezéssel képesek hatni egymásra, amire annál inkább megvan a lehetőség, mert Descartes szerint a világ teljesen ki van töltve anyaggal, és például a bolygók mozgását ennek az anyagnak az örvénylései okozzák. A közvetlen érintkezés révén a testek mozgása áttevődik más testekre, maga a mozgás pedig megmarad. (Hogy ez a ma már bevett fizikai mennyiségek – impulzus, impulzusmomentum, energia – szempontjából mit jelent, az akkor még nem volt világos.)

Ezzel Descartes megadja azt a programot, amelyet szerinte a fizikának, illetve egyáltalán a tudománynak ki kell teljesítenie. Ő maga e programot nem tudja megvalósítani, például a testek ütközéseire vonatkozó meggondolásai csak részben voltak eredményesek. Ezen a területen, továbbá az inga- és körmozgás tanulmányozásában a sokkal kevesebbet filozofáló Huygens jutott túl Galilei és Descartes tézisein, megalapozva a dinamika tudományát.

A filozófia területén Descartes legközvetlenebb követője talán Benedictus de Spinoza, a Portugáliából Hollandiába bevándorolt zsidó család optikus-filozófus fia volt. Eredeti neve Baruch de Espinoza, de miután a hitközség filozófiai nézetei miatt kitagadta, írásait a fenti néven adta ki. Spinoza változatában a kiterjedés és a gondolkodás egyazon szubsztancia egyenrangú attribútumai, leglényegesebb tulajdonságai. Ez az egyetlen szubsztancia, (a nem személy jellegű) Isten, és egyben a (teremtő) természet. Külső mozgatóra tehát nincs szükség, az anyag önmaga oka (causa sui). A világban az okság, a szükségszerűség uralkodik, a folyamatok, történések teljesen determináltak, változhatatlan törvények szerint mennek végbe. A véletlen csupán ismereteink hiányosságából fakad. A mechanikus determinizmus első megfogalmazásai Spinozánál találhatóak.

A közös szubsztancia biztosítja, hogy a gondolkodás párhuzamos legyen a külső világgal, vagyis a megismerés azért lehet sikeres, mert "a képzetek rendje és kapcsolata ugyanaz, mint a dolgok rendje és kapcsolata". Spinoza a matematikai megfogalmazás descartes-i követelményét a filozófiára is érvényesnek tartja, ezért Etikáját (amely szubsztanciaelméletét is tartalmazza) more geometrico – definíciók, axiómák, dedukált tételek formájában – írja meg.[205] A holland filozófus munkássága nem múlt el nyom nélkül; panteizmusa, stílusa jelentősen hatott kortársaira, de még a XX. századi Einsteinre is.

1.5. A mechanikai program megvalósulása a newtoni szintézisben

Az égi és földi fizikában elért eredményeket Isaac Newton angol tudós összegzi. Megvalósítja Descartes programját, létrehoz egy tudományt, mely a világot úgy írja le, hogy beszámol a testek mozgásáról. Az alak (forma) és mozgás szerinti leírás mellett nem teljesíti viszont a közelhatásra vonatkozó kartéziánus elképzeléseket (Descartes örvényelméletéről tételesen bebizonyítja, hogy nem lehet igaz), ugyanis távolhatást tételez fel a testek között. A távolhatásra (az általános tömegvonzás törvényére) alapozva bebizonyítja, hogy egy kő és a Hold mozgása ugyanolyan eljárásokkal írható le, és ezzel egyesíti a földi és égi fizikát. Tevékenységét a legtöbb tudománytörténész – de már a kortársak is – fordulópontnak tartja a fizika történetében. Lényegében a mai értelemben vett tudomány kezdete fűződik a nevéhez.

Hangsúlyoznunk kell azonban, hogy a mechanikára, a tömegvonzásra (sőt a módszerre, megfigyelési és kísérleti adatok felhasználására, a matematika alkalmazására) vonatkozó ötletek, eredmények egy jó része másoktól (is) származik – nem véletlen tehát a Newton körüli prioritásviták halmozódása. Kétségtelen, hogy az angol tudósnak is voltak új részeredményei, de legnagyobb érdeme – és ez is részben honfitársáé, a csillagász és fizikus Edmund Halley-é (1656-1743), aki rábeszélte, hogy az első eredmények megfogalmazása után mintegy 20 évvel végre mindent leírjon – az eredmények és módszerek rendszerré szervezése. Ez Newton főművében, a Philosophiae Naturalis Principia Mathematicaban történt meg 1687-ben, és a könyv későbbi – de még a szerző életében megjelent – kiadásaiban.[206]

1.5.1. A "Principia"

Mint a címből láthatjuk, a szerző a művet természetfilozófiai jellegűnek tartja. Itt is azzal a történeti ténnyel van dolgunk, miszerint a természetfilozófia (és általában a filozófia) tárgya korról-korra változik. Ma már legtöbb részét inkább fizikának véljük, de tagadhatatlanul tartalmaz még most is természetfilozófiának számító gondolatokat. Az előszó a természetfilozófia feladatát a következőképpen körvonalazza:

"... a természetfilozófiával foglalkozunk; következésképpen ... a természetben előforduló erőket tanulmányozzuk. ... főleg azokkal a jelenségekkel foglalkozunk, amelyek a nehézségre, a könnyűségre, a rugalmasságra, a folyadékok ellenállására és más vonzó- vagy taszítóerőre vonatkoznak. Ezért tárgyaljuk ezeket úgy, mint a természetfilozófia matematikai alapjait. Úgy tűnik ugyanis, hogy a természetfilozófia feladata abban áll, hogy a mozgásjelenségekből következtessen a természeti erőkre, és ezeknek az erőknek az ismeretében találjon magyarázatot a többi jelenségre is. ... Jó lenne, ha a többi természeti jelenséget is megmagyarázhatnánk mechanikai törvények segítségével. Ugyanis több okom van arra, hogy azt higgyem, hogy az összes jelenségek bizonyos erőktől függenek. ... Ezekről az ismeretlen erőkről a természetfilozófusok eddig eredménytelenül faggatták a természetet. Remélem azonban, hogy az itt lefektetett elvek némi világosságot derítenek a természetfilozófiának erre, vagy valamely más, igazabb kutatómódszerére."

Newton e könyvben – a címének megfelelően – egy olyan axiomatikus matematikai rendszer keretében tárgyalja a természetfilozófiát, amelyhez hasonlót tulajdonképpen csak az ókorból ismert a tudomány. A főszöveg definíciókkal kezdődik:

"I. MEGHATÁROZÁS

Az anyag mértéke a mennyisége; ezt a mennyiséget az anyag sűrűsége és térfogata együttesen határozza meg.

...

II. MEGHATÁROZÁS

A mozgás mértéke a mozgásmennyiség; ezt az anyag sebessége és mennyisége együttesen határozza meg.

...

IV. MEGHATÁROZÁS

A kívülről ható erő az a testre gyakorolt hatás, amely megváltoztatja a test nyugalmi állapotát vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását."

E fogalmak nem voltak teljesen előzmény nélküliek, de itt többnyire új tartalmat nyertek (ha nem is véglegeset, hiszen például az erő fogalma még további változásokon ment keresztül egészen napjainkig).

Az egyes definíciókat, majd a definíciók összességét magyarázó jegyzetek követik. A jegyzetek bővebben kifejtik, érthetőbbé teszik a meghatározásokat, és bemutatják azt a természettudományos világképet, amely a definíciók mögött rejlik. Érdekes ennek fényében a következő:

"Mivel az idő, a tér, a hely és a mozgás mindenki előtt ismeretes, ezeket a fogalmakat nem határoztam meg."

Majd mégiscsak ad valamiféle meghatározásokat.

"I. Az abszolút, valóságos és matematikai idő önmagában véve, és lényegének megfelelően, minden külső vonatkozás nélkül egyenletesen múlik, és más szóval időtartamnak is nevezhető. A viszonylagos, látszólagos vagy mindennapi idő érzékelhető, külsőleges, és a mozgás időtartamának mértékéül szolgál (pontosan vagy változékonyan), amelyet a mindennapi életben a valódi idő helyett használunk, mint az órát, a napot, a hónapot és az évet.

II. Az abszolút tér, saját lényegénél fogva, külsőleg egyáltalán semmihez sem viszonyítva, mindenkor egyenlő és változatlan marad. A relatív tér az előbbinek a mértéke, vagy ennek valamilyen mozgó része, amely a testekhez viszonyított helyzete következtében válik érzékelhetővé és ezért közönségesen mozdulatlan térnek tekintjük. ...

...

IV. Az abszolút mozgás a testnek egyik abszolút helyről a másikra való helyváltoztatása; a relatív mozgás pedig az egyik relatív helyről a másikra való átmenet. ...

Mind az idő, mind a tér részeinek az egymásutánja megváltoztathatatlan. Ha ezeket eltávolítjuk a helyükből, akkor ez azt jelenti (mondjuk így), hogy ezek saját maguktól is eltávolodnak. Az idő és a tér azonban önmaguknak és minden más dolognak a helyei. Az egymás után következő dolgok időben, az egymás mellett levők térben helyezkednek el. Mindkettő lényege az, hogy hely; az elsődleges helyeket pedig nem lehet megváltoztatni. Következésképpen ezek abszolút helyek, és csak ezen helyekből való elmozdulás tekinthető abszolút mozgásnak.

Mivel azonban a térnek ezek a helyei nem láthatók és nem is különböztethetők meg egymástól, ezért helyettük érzékelhető mennyiségeket használunk. A dolgoknak valamely mozdulatlannak tekintett testtől mért helyzete és távolsága alapján határozzuk meg az összes helyeket. Hasonlóképpen becsüljük fel az összes mozgásokat, amelyeket a rögzített helyre vonatkoztatunk, amennyiben azt észleljük, hogy a testek ettől a helytől távolodnak. Ezért az abszolút mozgás helyett a viszonylagost használjuk, és ez a mindennapi életben nem alkalmatlan. A természetfilozófiában azonban függetleníteni kell magunkat az érzetektől. ..."

Newton felveti a kérdést, hogy vajon egyáltalán létezik-e nyugalmi helyzetben levő test, eldönthető-e, hogy egy test abszolút mozgás végez. Erre válaszol a híres vödör-kísérlettel.

"Azok az okok, amelyek segítségével a valódi és a relatív mozgásokat megkülönböztethetjük egymástól, a testre ható erők, amelyek a mozgást létrehozzák. Valódi mozgást csak olyan erő hozhat létre és változtathat meg, amely ténylegesen kifejti hatását a mozgó testre. Relatív mozgás létrejöhet és megváltozhat anélkül, hogy a testre külső erő hatna. ...

Az abszolút és relatív mozgás hatásában rejlő különbség abban az erőben jelentkezik, amellyel a test eltávolodni igyekszik a forgástengelytől. Relatív körmozgás esetében ilyen erő nincsen, de valódi és abszolút körmozgásnál ez az erő, a mozgásmennyiséggel arányosan, nagyobb vagy kisebb. Erősítsünk egy edényt hosszú zsineg végére, és csavarjuk körbe a zsineget, míg egészen merev nem lesz. Ezután töltsük meg az edényt vízzel és hozzuk mindkettőt nyugalomba. Ha most hirtelen valamilyen erő ellenkező irányú forgásba hozza a zsineget, akkor az visszacsavarodik, és hosszú ideig az edény is követi ezt a mozgást. A víz felszíne eleinte vízszintes marad, akárcsak az edény mozgása előtt. Később azonban az edény lassanként erőt fejt ki a vízre, és a vizet arra kényszeríti, hogy forgásba jöjjön. A víz fokozatosan távolodik el a forgás középpontjától, és felmászik az edény falára, végül is a felszíne homorú alakot vesz fel. (Ezt a kísérletet saját magam is elvégeztem.) ... A víznek a felemelkedése azt mutatja, hogy a víz igyekszik eltávolodni a forgástengelytől. Éppen ennek a törekvésnek a segítségével ismerhető fel és mérhető meg a víz valódi és abszolút körmozgása, amely különbözik a víz relatív mozgásától. ..."

Az axiómarendszerben ezután következnek a mozgás axiómái vagy törvényei.

"ELSŐ TÖRVÉNY

Minden test megmarad nyugalmi állapotában vagy egyenletes és egyenes vonalú mozgásában, hacsak külső erő nem kényszeríti ennek az állapotnak az elhagyására.

...

MÁSODIK TÖRVÉNY

A mozgás megváltozása arányos a külső, mozgató erővel, és annak az egyenesnek az irányában megy végbe, amelyben ez az erő hat.

...

HARMADIK TÖRVÉNY

A hatással mindig egyenlő nagyságú és ellentétes visszahatás áll szemben; más szóval: két testnek egymásra gyakorolt kölcsönös hatása mindig egyenlő és ellentétes irányú."

Ezekkel az alaptételekkel előttünk áll az ókoritól már teljesen különböző mozgás-felfogás. Az axiómákat követik a tételek. Például:

"I. SZÁRMAZÉKOS TÉTEL (KOROLLÁRIUM)

Két erő együttes hatására a test egy paralelogramma átlója mentén mozog ugyanannyi ideig, mint ameddig az erők külön előidézett hatására az oldalak mentén."

Az axiómákat és tételeket szintén magyarázó jegyzetek kísérik, majd következik a testek mozgásáról szóló rész tételekkel és geometriai jellegű segédtételekkel, magyarázatokkal. A bizonyítások a műben nem a Newton által kidolgozott fluxiós módszerrel (infinitezimális számítással) történnek – mivel ez nem volt még ismert a kortársak előtt -, hanem geometriai módon. A Principia második része a testek anyagi közegben való mozgását tárgyalja (közegellenállás), a harmadik része pedig a gravitációs törvényt és következményeit (Naprendszer, stb.) – itt történik meg konkrétan az égi fizika földi fizikával történő tárgyalása.

Ami ezek után az egységes fizikán kívüli tényezők számára megmaradt – de ezt nem a Principiában tárgyalja, hanem egy egyházi személyhez, Bentley-hez írt leveleiben szól erről -, az a világrendszer létrehozásának lehetősége:

"... ha a Nap kezdetben maga is fénytelen test volt, mint a bolygók, vagy ha a bolygók fénylettek úgy, mint a Nap, akkor vajon hogyan lehetséges, hogy egyedül a Nap változott sugárzóvá, míg a planéták fénytelenek maradtak, vagy hogyan válthattak ezek fénytelenné, míg a Nap fényes maradt – mindezeket, úgy gondolom, nem lehet pusztán természetes okokkal megmagyarázni, hanem arra jutottam, hogy egy bölcs és találékony Akarat működésének tulajdonítsam őket.

S ugyanez a – természeti vagy természetfeletti – Erő helyezte a Napot a hat elsőrendű bolygó középpontjába, mely a Saturnust öt másodrendű bolygója pályáinak centrumába, a Jupitert négy másodrendű bolygójának középpontjába, a Földet pedig a Hold pályájának centrumába állította; ha tehát ez az Ok vakon, terv és megfontolás nélkül működött volna, akkor a Nap ugyanolyan fajtájú test volna, mint a Saturnus, a Jupiter vagy a Föld, azaz fény és meleg híján szűkölködnék. Hogy miért csak egyetlen olyan test van a Naprendszerünkben, amely fényt és meleget áraszt az összes többire – nem tudom okát adni, hacsak azt nem, hogy e Rendszer Alkotójának így tetszett ...

Második kérdésére azt válaszolom, hogy a bolygók jelenlegi mozgása nem származhatik kizárólag valamely természetes októl, hanem értelmes Akarat működésének eredménye. ... nyilvánvaló, hogy nem valamely természetes ok, hanem a bölcs Megfontolás eredménye az, hogy az összes bolygók, az elsőrendűek és másodrendűek egyaránt, számottevő eltérés nélkül, ugyanabban az irányban és egyazon síkban keringenek. ... E rendszer megalkotása tehát, sokféle mozgásával egyetemben, oly Ok működését szükségelte, amely áttekintette és összevetette a Nap és a bolygók anyagának mennyiségeit, az ebből fakadó gravitációs erőket, az elsőrendű bolygóknak a Naptól és a másodrendűeknek a Saturnustól, a Jupitertől és a Földtől való távolságait, továbbá azokat a sebességeket, amelyekkel ezek a bolygók a központi testekben foglalt anyagmennyiség körül keringhetnek; mindennek összeegyeztetése az égitestek ilyen nagy változatossága mellett arról tanúskodik, hogy ez az Ok nem lehetett vak és véletlenszerű, hanem fölöttébb jártas kellett legyen a mechanikában és a geometriában.

...

Mivelhogy a gravitáció mozgásba hozhatja a bolygókat, ám nem kényszerítheti őket olyan körpályákra, amelyeken jelenleg a Nap körül keringenek, ezért tehát, és még több más okból is, arra jutottam, hogy Rendszerünk megszerkesztését egy értelmes Lénynek tulajdonítsam.

...

Megelőzőleg kimutattam már, hogy a bolygók napi forgásai nem vezethetők le a gravitációból, hanem ehhez Isteni Beavatkozás szükségeltetik. ... azok a transzverzális mozgások, amelyekkel a bolygók pályáikon keringenek, Isteni Kéz beavatkozásának eredményei, amely Kéz pályáik érintőjének irányába eső lökést adott nekik. Most még azt is hozzáteszem, hogy az anyag kezdeti egyenletes eloszlása az univerzumban, véleményem szerint, összeegyeztethetetlen az anyaggal veleszületett gravitáció hipotézisével, hacsak valamely természetfeletti Hatalom össze nem egyezteti őket, s ily módon ez a hipotézis szintén Isten létezésére utal."

1.5.2. Newton hatása

A newtoni axiómarendszer és annak rendkívüli eredményessége egy olyan világképet sugall, amelyben minden mechanikai mozgásokból tehető össze, e mozgások pedig kiszámíthatóak. Adottak számunkra a testek, a reájuk ható erők, és a newtoni mechanika megmondja nekünk, hogy mit kell csinálnunk a továbbiakban, hogy meg tudjuk állapítani, a testek merre tartanak, hol lesznek egy adott későbbi időpontban. Minden tökéletesen meghatározott és kiszámítható. Mindennek oka van, minden objektum kauzális, determinisztikus kapcsolatban van a környezetével. Mindez az abszolút térben és időben, mint sajátos tartályokban történik.

Ez a világkép – éppen a sikeresség miatt – hamar elterjedt, és mintegy két évszázadon keresztül általános szemléletmód volt a fizikában. Newton utódai tovább pontosítják az általa megadott fogalmakat, finomítják a matematikai apparátust, az elmélet gyakorlóterepévé változtatják a környezeti mozgásokat és a bolygórendszert. Hasonlóan járnak el a nem mechanikai és gravitációs jellegű problémák esetében, és nemcsak a fizikában, hanem a tudományos kutatás többi területén is.

A filozófiában Newton közvetlenül jelentős hatást gyakorolt John Locke-ra. Az angol filozófus az empirista iskola (Hobbes) követője, szemlélete inkább ismeretelméleti, mint természetfilozófiai jellegű. Ismereteink eredetét keresve tagadja a velünk született eszmék létezését.

"Tegyük fel tehát, hogy az elme, amint mi mondjuk, fehér lap, nincs rajta semmiféle jel, eszmék nélkül való; hogyan telik meg? Hogyan jut hozzá ahhoz az óriási tárházhoz, amelyet az ember szorgalmas és korláttalan képzelete fest rá a maga szinte vég nélküli változatosságában? Honnan vette az észnek és a tudásnak mindezt az anyagát? Erre egyetlen szóval felelek: tapasztalásból , ezen alapul minden tudásunk, és végeredményben ebből is származik."[207]

A külső világ tapasztalásának forrása az érzékelés (a belsőé a reflexió). A dolgok tulajdonságainak hatására, az érzékelés révén egyszerű eszmék jönnek létre bennünk. A tulajdonságok – Galilei, Descartes, Hobbes nyomán – kétfélék lehetnek: elsődlegesek (amelyek a testektől elválaszthatatlanok, azaz objektívek, mennyiségileg kifejezhetők, mint a kiterjedés, alak, áthatolhatatlanság, mozgás, szám, stb.) és másodlagosak (amelyek az elsődlegeseken keresztül jönnek létre bennünk, és szubjektívek, mint az íz, szag, szín, hang, stb.). Az előbbiek létrehozta eszmék a tulajdonságok hű képmásai, az utóbbiak által létrehozottak azonban nem szükségképpen hasonlítanak létrehozóikra. Az elme ezekből az egyszerűbb eszmékből aztán összetett eszméket (absztrakciókat, általános fogalmakat, stb.) hoz létre, de ezek már még távolabb vannak a valóságtól.

Locke ezzel egy jellegzetes angolszász gondolkodási vonalat indít el, amelynek következő képviselője már a XVIII. században George Berkeley (1685-1753) püspök. Szerinte az elsődleges minőségek éppoly szubjektívek, mint a másodlagosak, azoktól egyébként sem észlelhetőek különváltan. E szubjektív minőségek létezésének helye Berkeley felfogásában csak a tudatunk lehet, tehát azon kívül nem léteznek dolgok. A tárgyak annyiban léteznek, amennyiben érzékeljük őket (Esse est percipi). Általános képzetek (pl. háromszög mint olyan, azaz olyan háromszög, amely sem hegyes-, sem derék-, sem tompaszögű) pedig nem is létezhetnek. Berkeley azonban nem tud megmaradni e szubjektív felfogásnál:

"Számomra az általad elfogadott indokok alapján nyilvánvaló, hogy az érzékelhető dolgok csak egy elmében vagy szellemben létezhetnek. De ebből én nem arra következtetek, hogy nincs valóságos létezésük, hanem arra, hogy mivel nem függenek az én gondolataimtól, s létezésük független attól, hogy észlelem-e őket, lennie kell valamilyen más Elmének, amelyben léteznek . Tehát amennyire bizonyos, hogy az érzéki világ valóban létezik, éppoly bizonyos az is, hogy van egy végtelen, mindenütt jelenvaló elme, amely a világot tartalmazza és fenntartja. ... létezik egy olyan Elme, amely minden pillanatban felidézi bennem mindazokat az érzéki benyomásokat, amelyeket észlelek . És ezeknek a változatosságából, rendjéből és módozataiból arra következtetek, hogy Alkotójuk felfoghatatlanul bölcs, hatalmas és jó."[208]

A csoport talán legnagyobb hatású tagja a skót David Hume (1711-1776) volt. Ismereteink egyedüli forrása nála is az észlelés:

"... a gondolkodás minden anyaga külső vagy belső érzésből ered, csak ezek vegyítése és összekapcsolása tartozik az elme és az akarat tevékenységi körébe. Vagy hogy a filozófia nyelvén fejezzem ki magamat, minden eszménk, vagyis gyengébb képzetünk a benyomásainknak, vagyis az elevenebb képzeteinknek másolata."[209]

De hogy az érzetek tudatunktól független anyagi tárgyaktól származnak, valami közvetítőktől, vagy magából az elméből erednek – e kérdés megválaszolását illetően az angol filozófus igen szkeptikus. A tárgyak és a képzetek közötti kapcsolatot sosem tapasztalhatjuk, ezért a probléma eldönthetetlen. Ennek megfelelően csak a tudatbeli folyamatokkal, az eszmetársításokkal érdemes foglalkozni. Ezek három típusa: a hasonlóság, az okság és az érintkezés. Az ok-okozatinak vélt kapcsolat azonban maga sem genetikus vagy szükségszerű, hanem csak időrendi lehet, és megszokáson alapul. Igazából semmi (egy természettörvény) sem bizonyítható, legfeljebb valószínűsíthető. Az ideális módszer a teljes indukció lenne, de az lehetetlen.

E szkepticizmus jelentős mértékben befolyásolta Immanuel Kant, majd a XX. század eleji tudományfilozófia gondolkodását.

A XVII. században keletkezett newtoni nézetek többek, pl. Francois Voltaire (1694-1778) francia filozófus lelkes tevékenységének köszönhetően átkerültek a kontinensre, és a XVIII. századi felvilágosodás természettudományos alapját képezték, de még később is meghatározó szerepet töltöttek be a tudományos fejlődésben. Minden kutatást ez a minta vezérelt: vegyük az adott anyagot (testet), a reá ható (esetleg csak feltételezett: pl. élet-) erőket, és nézzük meg a beálló mozgást. Julien Lamettrie francia orvos és filozófus például nem lát minőségi különbséget a szervetlen létezők, a növények, az állatok és az ember között; Az embergép címmel ír könyvet.[210]

"Az emberi test olyan gép, amely önmaga húzza fel rugóit: az örök mozgás eleven képe. A táplálékok helyreállítják azt, amit a láz feldúl. Nélkülük a lélek elsorvad, elvadul és erőtlenül elhal. Gyertya, amely kialvásának pillanatában újra lángra lobban. Ám táplálják a testet, öntsenek tartályaiba erős nedveket, éltető folyadékokat, s akkor a lélek is élni fog, büszke bátorsággal töltekezik, s a katona, akit a víz megfutamított, megvadul és a dobok zajára vidáman rohan a halálba. Ugyanígy a meleg víz serkenti a vért, a hideg megdermeszti."

A mechanisztikus szemléletet filozófiai szinten legátfogóbban talán Paul-Henri Holbach német származású francia filozófus fejtette ki. Az ő változatában már Teremtő sincsen, csakis az állandóan mozgó anyag önmaga alkotja a világot, a természetet.

"... a megfigyelések elemzése meggyőz arról, hogy a természetben minden állandó mozgásban van, hogy egyetlen részecskéje sincs valójában nyugalomban, hogy a természet az, ami mindenben működik és megszűnnék természet lenni, ha nem mozogna, vagyis mozgás nélkül semmi sem keletkezhet, semmi sem maradhat fenn, semmi sem működhet. Tehát a természet fogalma szükségképpen magában foglalja a mozgás fogalmát. De – kérdezhetné valaki – honnan nyerte a természet a maga mozgását? Önön magától, feleljük erre, mert a természet az a nagy mindenség, amin kívül nyilván semmi sem létezhet. ...

Ha előítéletek nélkül vizsgálták volna a természetet, régóta rájöhettek volna, hogy az anyag saját erői által hat és mozgásához nincs szükség semmiféle külső mozgatóra. ... az anyag mindig létezett, ... saját lényegénél fogva mozog, ... a természet minden jelensége a benne foglalt különféle anyagok mozgásából származik és ezért a természet, mint a főnixmadár, hamuiból folytonosan új életre támad."[211]

Mi ez az anyag?

"... hozzánk viszonyítva anyag mindaz, ami valamely módon érzékszerveinkre hat, ... Minden anyag közös tulajdonsága a kiterjedés, oszthatóság, áthatolhatatlanság, alakíthatóság, mozgékonyság, vagyis az egy tömegben való mozgásképesség.

...

Létezni annyi, mint meghatározott lényegnek megfelelő módon mozogni."

Ez a fizikai tulajdonságokkal rendelkező anyag tökéletesen meghatározott módon végzi mechanikai mozgását:

"A heves szél által felkavart porfelhőben – bármennyire kaotikusnak látjuk – avagy az ellentétes szelek félelmetes vihara által keltett szökőárban nincs egyetlen porszem vagy víz-molekula, melynek a helyzete véletlen volna, amely ne elégséges ok hatására foglalná el a helyét, és amely ne szigorúan megszabott módon viselkednék. Egy geométer, aki pontosan ismerné a fenti két esetben ható különböző erőket és a mozgó molekulák tulajdonságait, ki tudná mutatni, hogy az adott okok alapján minden molekulának pontosan úgy kell viselkednie és nem viselkedhet másként, mint ahogy valóban viselkedik."

Az emberi tudat a vázolt tulajdonságokkal rendelkező anyagi világ szerves része:

"Az emberek azért homályosították el a mozgásaik rejtett hajtóelvéről alkotott eszméiket, mert nem a tapasztalatra építettek, és nem hallgattak a józan észre. Ha megszabadítva magunkat előítéleteinktől, vizsgálat alá akarjuk venni lelkünket, vagyis a bennünk működő hajtóerőt, akkor meg fogunk győződni arról, hagy a lélek része a testnek, hogy csak elvonás által különíthető el a testtől: nem más, mint maga a test, bizonyos funkciói és tulajdonságai szerint tekintve, melyekre a természet és sajátos alkata képesítik. Látni fogjuk, hogy ez a lélek kénytelen ugyanazokat a mozgásokat átélni, mint a test: vele együtt születik és fejlődik ..."

Még a társadalmi mozgások is – fatalista – mechanisztikus magyarázatot nyernek:

"Ha hatásuk nyomán ítéljük meg az okokat, akkor nincsenek kis okok a világmindenségben. A természetben, ahol minden összefonódik, ahol minden hat és visszahat, ahol minden mozog és változik, vegyül és szétbomlik, alakul és elpusztul, nincs egyetlen atom, amely ne játszanék fontos és szükségszerű szerepet, ne váltana ki csodálatos hatásokat. ... Sok keserűség egy fanatikus epéjében, túlságosan felhevült vér egy hódító szívében, nehéz emésztés egy uralkodó gyomrában, egy asszony elméjén átsuhanó szerelmi szeszély: elégséges okok, hogy háborúkat kezdessenek el, hogy az emberek millióit küldessék vágóhídra, védőfalakat döntessenek le, városokat tétessenek hamuvá, országokat döntessenek gyászba és nyomorba, éhséget és járványokat idézzenek elő, századokra kiható nyomorúságot és pusztulást terjesszenek el a Föld felszínén."

A kor tudósai csaknem mindent mechanikai szerkezetként fogtak fel, mindenre közvetlen mechanikai magyarázatot kívántak adni. E felfogás lehet, hogy ma túlzónak tűnik, de feltétlenül megvoltak a maga előnyei. Egyrészt e szemléletmód konkrét eredményekkel járhatott a tudományokban (példa erre az elektrosztatika), másrészt általában is bíztatást jelentett a kutatások számára, hiszen ez a nézőpont alapvetően optimista a megismerés lehetőségét illetően, ugyanis szerinte minden leírható és megérthető.

A matematikai modellalkotásnak az a módszere, ami a Principiában megnyilvánul, szinte örök ideál maradt, sokszor még ma is ezt a követelményt támasztják a tudományos rangra igényt tartó ismeretrendszerekkel szemben. E módszer lényege, hogy először viszonylag egyszerű létezőket és feltételeket veszünk, ezekhez megadunk egy matematikai modellt vagy technikát. A számítások eredményeit összevetjük a megfigyelési adatokkal, eltérés esetén módosítjuk a létezők tulajdonságait és a feltételeket, majd az eljárást folytatjuk egészen addig, míg kielégítő pontosságot nem kapunk.

Newton filozófiai hatása nem korlátozható az angol és francia nyelvterületre, hanem kimutatható természetesen a német vagy más filozófiai hagyományokban is. Hétköznapi szemléletünk, a természettel kapcsolatos mindennapi álláspontjaink, a térről, az időről, az erőkről, a mozgásról való elképzeléseink mai napig megfelelnek a mechanisztikus felfogásnak. Ez az a szemlélet, amelyet a közvetlen közelünkben lévő tárgyak, események alátámasztanak, és amelyet felnövekvőben a legkönnyebben elsajátítunk.



[198] Kopernikusz könyvéről, előzményeiről és következményeiről l. pl. Kuhn: The Copernican Revolution. Planetary Astronomy in the Development of Western Thought (Harvard University Press, Cambridge 1966).

[199] Bruno: Párbeszédei . Fordította, bevezető tanulmánnyal és jegyzetekkel ellátta Szemere S. (Franklin, Budapest 1914).

[200] F. Bacon: Novum Organum I . Aforizmák a természet magyarázatáról és az ember uralmáról (Művelt Nép, 1954).

[201] A kopernikuszi rendszer melletti érveiből részletek olvashatók: Galilei: Párbeszédek a két legnagyobb világrendszerről, a ptolemaiosziról és a kopernikusziról (Kriterion, Bukarest 1983).

[202] Mechanikai eredményeinek összegzése megtalálható: Galilei: Matematikai érvelések és bizonyítások két új tudományág, a mechanika és a mozgások köréből (Európa 1986)

[203] Descartes: Válogatott filozófiai művek (Akadémiai 1961) 118. o.

[204] Descartes: Értekezés a módszerről (Ikon 1992).

[205] Spinoza: Etika (Magyar Helikon 1969).

[206] A mű csak részben olvasható magyarul. A Principia első tizede – lényegében a dinamika axiómarendszere – megjelent: I. Newton: A Principiából és az Optikából. Levelek Bentleyhez (Kriterion, Bukarest 1981). Szintén megjelent magyarul az utolsó ötöd egy korábbi változata (a tömegvonzás, a Naprendszer, az árapály és az üstökösök elmélete): Newton: A világ rendszeréről és egyéb írások (Európa 1977).

[207] J. Locke: Értekezés az emberi értelemről (Akadémiai 1964).

[208] G. Berkeley: Hülasz és Philonusz három párbeszéde. in: Tanulmány az emberi megismerés alapelveiről és más írások (Gondolat 1985) 338-339, 343. o.

[209] D. Hume: Tanulmány az emberi értelemről (Magyar Helikon 1973).

[210] Akadémiai Kiadó, 1968.

[211] Holbach: A természet rendszere (Akadémiai 1978) 25-31. o.