Hva er vitenskap [17] 8290388993, 8290388446 [PDF]

Zitiervorschau

VITENSKAPENS VERDEN

HVA ER VITENSKAP Redaksjon: Dr. Bernard Dixon Norsk oversettelse: Nina Chr. Badendyck

ILLUSTRERT VITENSKAPS BIBLIOTEK

Innhold Forord

3

Vitenskapens opprinnelse 1 2

Den naturvitenskapelige tradisjonen Forskningens nytteverdi

5

25

Vitenskapens funksjon og metode

3 Ulike former for vitenskap 4 Vitenskapelige forskningsmetoder 5 Teknologi og forskning 6 Vitenskapsfilosofi 7 Vitenskapelig samarbeid 8 Naturvitenskapelige institusjoner 9 Objektivitet og subjektivitet 10 Naturvitenskap og religion 11 I vitenskapens grenseland

85 99 111 119

Ordliste Register

125 126

33

47 57 63 71

VITENSKAPENS VERDEN J «Hva er vitenskap» □ Norsk utgave © Norsk Fogtdal A/S 1989 Norsk redaksjon: Marte Askeland og May Britt Stamsø , Oversatt av Nina Chr. Badendyck □ Engelsk originaltittel: «Encydopedia of Science in Everyday Life» □ © Equinox (Oxford) Ltd. 1988 C Redaksjon: Dr. Bernhard Dixon Zj Konsulenter: Eugene Garfield, professor H. O. Wills og professor John Ziman Forfattere: Michael Allaby, Susan Blackmore, Paul Davies, dr. Bernard Dixon, Robin Holloway, Anthony Martin, professor A. J. Meadows, Sjores Medvedjev, John Newell og Lloyd Timberlake □ Sats: Laursen Tønder Trykk: Dansk Heatset Rotation I/S, Odense □ ISBN 82-90388-99-3 (24 bind komplett) □ ISBN 82-90388-44-6 (bind 17, «Hva er vitenskap»)

Forord Det blir ikke sett på som noen skam å melde pass hvis man får spørsmål om logaritmer. Hvis man deri­ mot ikke vet om Bach skrev dikt eller komponerte mu­ sikk, er det nok flere som vil stusse. Det er ikke få som går rundt med en feilaktig oppfatning om hva naturvitenskap egentlig er. Kanskje næres denne opp­ fatningen av den endeløse rekken av filmer, bøker og karikaturtegninger der naturvitenskapsmenn har faste roller og ofte fremstilles som geniale oppfinnere av ting de ikke overskuer virkningene av. Virkeligheten er annerledes. Naturvitenskapsmenn er høyst forskjellige, og det er fascinerende å se hvor­ dan de kommer frem til sine resultater - ut fra nysgjer­ righet, nøyaktighet, logikk, intuisjon, flid, assosiasjonsevne, flaks, intelligens og utholdenhet. Selv om en ge­ nial, utløsende tanke bare oppstår hos én person, er samspillet med andre helt nødvendig. Den første bemannete landingen på månen og utryddelsen av kop­ per var resultater av samarbeid mellom spesialister. Stor betydning har også det faglige miljøet en produk­ tiv forsker er omgitt av. Europas klare lederstilling når det gjelder naturvi­ tenskapens utvikling helt siden middelalderen skyldes ikke bare personlige egenskaper hos de forskjellige for­ skerne. Ytre omstendigheter som den åpenbart gunsti­ ge oppdelingen i stater store nok til å utdanne forskere og finansiere forskning slik at flere prosjekter kunne være i gang samtidig, er noe av grunnen. Den samme betydningen klostrene hadde når det gjaldt bevaring og forvaltning av antikkens kunnskap, hadde middel­ alderens fyrster for utviklingen av naturvitenskapen. Mange av fyrstene var selv aktive forskere, og de til­ trakk seg dyktige folk og tilbød dem gode betingelser. De var med på å frembringe ny erkjennelse i kraft av interesse og økonomisk evne. Det har vist seg lønn­ somt å tilby de beste forskerne gode betingelser. Et klassisk eksempel er fysikeren Leibniz, som arbeidet med å tømme gruvene til kurfyrsten av Hannover for vann. Leibniz er imidlertid best kjent i senere tid for det binære tallsystemet, som han oppdaget i ledige stunder under Hannover-oppholdet. Dette tallsystemet brukes nå innen datateknologien. Det første naturvitenskapelige faget ved universite­ tet var medisin, som faget kjemi siden utviklet seg fra. De fysiske fagene tok form gjennom den praktisk-tekniske utdanningen i militæret. Både Arkimedes og Galilei var militærteknikere, og ordet ingeniør peker tilba­ ke på den romerske militærteknikken.

Naturvitenskapsmenn hadde en stor fordel inntil begynnelsen av forrige århundre. De klarte seg med ett språk: latin. Fransk ble etter latin det ledende vitenskapsspråket, og er den dag i dag elektronikkens grunnspråk. Likevel har fransk aldri hatt samme posi­ sjon som latin. For en naturvitenskapelig leksikograf og oversetter er nettopp det et problem. Den store mengden som finnes av angelsaksisk litteratur stam­ mer ofte fra kilder som ikke behersker andre språk enn engelsk, og som av den grunn går glipp av verdi­ full kunnskap om forskningsresultater som ikke stam­ mer fra USA eller England. Når man beskjeftiger seg med utviklingen av natur­ vitenskapen, er det slående hvor lang tid det gjeme går fra et forskningsresultat forligger til vi ser praktiske resultater av det. Mange oppfinnelser som vi tror er fra vår egen tid, har i virkeligheten vært kjent i lang tid. Radaren ble oppfunnet i 1904 - et par år før radio­ røret - men ble ikke tatt i bruk før i begynnelsen av andre verdenskrig. Den danske presten Mailing Han­ sen konstruerte sin skrivemaskin, den såkalte skrivekulen, i 1869. Den hadde elektrisk papirmater, men elektriske skrivemaskiner lot vente på seg i 90 år. De to store fysikerne fra 1600-tallet, Newton og Huygens, beskjeftiget seg med undersøkelser av lyset. Mens Newton mente at den beste forklaringen av lysbrytningsfenomenene var å betrakte lyset som en strøm av små partikler, så Huygens lyset som en bølgebevegelse. Tidligere hadde man flere ganger erfart at flere teorier konkurrerte, og at én av dem til slutt ble sett på som den riktige. Men naturvitenskapsmenn etter dem ble aldri enige om en og samme forklarings­ modell. Det interessante for oss som lever i dag er at begge de motstridende forklaringene er nødvendige. Lyset beskrives enkelte ganger best ved hjelp av partikkelteorien, andre ganger best ved hjelp av bølgeteorien. Dette spranget i erkjennelse - at lyset har begge disse motstridende egenskapene og ikke bare én av dem - innebærer videre at bildet vi kan danne oss av naturen ikke nødvendigvis gjelder bestandig. I dag dreier ikke diskusjonen blant disse forskerne seg om hvordan naturen er, men på hvilken måte den best kan beskrives. Denne boken tar for seg naturvitenskapens opprin­ nelse og utvikling frem til i dag, og viser noen av de mange aspektene ved det vitenskapelige arbeidet - og hvordan kunnskapen kan formidles. Redaksjonen

_______ _ ___________ _ __________________ ■_____________

Den naturvitenskapelige tradisjonen Egyptisk og babylonsk vitenskap... Vitenskap i det antikke Hellas... Det geosentriske verdensbildet... Kunnskapsformidling... Det kopernikanske heliosentriske verdensbildet... Den vitenskapelige revolusjonen... Biologi og kjemi... Fysikk som modellvitenskap... Vart århundre... PERSPEKTIV... Platon og Aristoteles... Tradisjonen fra Aristoteles... Teorier om bevegelse... Kronologi

I. .

..

... .... .=

Hva skiller naturvitenskap fra andre måter å forholde seg til verden på? Noen av svarene på dette spørsmålet vil vise at vitenskapelig aktivitet ofte i prinsippet ikke skiller seg synderlig fra aktiviteter innen andre felt. Vi kan for eksempel si at naturvitenskapen gir oss et bilde av en verden som er ensartet og logisk konsekvent men det samme kan vi si om en rekke andre tilnærmingsmåter, for eksempel astrologi (stjernetyding). En astrolog kan i likhet med forskere ha som mål å forutsi hva som vil skje i fremtiden. Derfor kan det være til hjelp å se nærmere på naturvitenskapens historiske utvikling. Den naturvitenskapelige tilnærmingsmåten omtales gjer­ ne som «den vitenskapelige metoden», som om det var én ting. I realiteten dreier det som om en rekke ulike synsvinkler og ulike aktiviteter som springer ut av disse. Likevel ville ikke verden slik vi kjenner den i dag, ha utviklet seg dit hen uten den kunnskapen naturvitenskapen har gitt oss. Vitenskapshistorisk sett er det tre elementer i den naturvitenska­ pelige tilnærmingsmåten som dukker opp i ulike perioder. Først og fremst dreier det seg om sammenhengen mellom observasjon og teori. En observasjon eller et eksperiment kan lede til en teore­ tisk generalisering som igjen blir etterprøvd i nye forsøk eller eks­ perimenter. Naturvitenskapelig utvikling er avhengig av en slik veksling melom teori og praktisk utprøving. Dernest må resultatene kunne beskrives; ofte i form av kvantitative utsagn eller matemati­ ske formler. Kvantitative teorier kan til slutt lede til presise forutsi­ gelser om hva som vil skje i fremtiden i gitte sammenhenger. Er det en virkelig verden der ute? En av de viktigste forutsetningene for nåtidens og fortidens forskere er at verden rundt oss er virkelig, og at den ser omtrent lik ut for alle. Denne oppfat­ ningen danner grunnlaget for bruken av de fleste naturvitenskapelige metoder, som observasjon og forsøk; systematisering, kategorisering og kvantlfisering av forsøksresultater; og deretter forutsigelser som gjøres med utgangspunkt i fremsatte teorier. Om det virker som en selvfølge at det eksisterer en reell virkelighet rundt oss, må vi ha i mente at det har forekommet en rekke religiøse og filosofiske syn som har forfektet det motsatte. De fleste vitenska­ pelige forskere vil kanskje innrømme at dette er en antagelse som strengt tatt ikke kan bevises. Men de har stort sett ikke behov for bevis. Til det har motargumentene generelt sett vært for spekulative. En annen naturvitenskapelig forutsetning er at verden er rasjonell, og at den derved kan forstås med fornuften. Ifølge en mer primitiv verdensoppfat­ ning er verden tvert imot irrasjonell og kan derfor heller ikke forstås ved hjelp av fornuftbaserte under­ søkelser og teorier.

▲ Naturvitenskapelige fremskritt skjer på grunnlag av strenge forsøk og logiske re­ sonnementer. Men intuisjon er ofte et viktig utgangspunkt for forskerne. Newton og eplet er et kjent bilde på hans teori om tyngdekraften. Alle vet at epler faller ned på bakken når de slippes, men hvorfor? Newton beskrev denne lovmessigheten uttrykt ved «g».

▼ Mange filosofiske teorier er basert på at det er en sammenheng mellom makro­ kosmos (universet) og mikro­ kosmos (vår indre, sjelelige verden) som gjør at de kan forstås og forklares gjensidig. Selv om denne oppfatningen har vært utlagt i detalj, er den ikke vitenskapelig fundert. Her ser vi en slik illustrasjon fra det 17. århundre.

6 For egypterne og babylonerne var verdensanskuelsen såvel praktisk som religiøst motivert

▲ De gamle egypternes ver­ densbilde var basert pa troen på en rekke guder. De fleste av dem avspeilet aspekter av den virkelige verden. Hvordan disse aspektene virket sammen, ble forklart med historier om gudene. På dette bildet ser vi gudinnen Nut som holder solen i himmelen. Hun er omkranset av astrologiske symboler. Denne illustrasjonen ble funnet malt på innsiden av en kiste fra Theben. Den stammer etter alt å dømme fra det 2. århundre.

De gamle egypternes verdensbilde Alle gamle sivilisasjoner vi kjenner har vært opptatt av å studere himmelen over oss. Dette var delvis et religiøst anliggende, fordi man ikke kunne utelate himmelen i en redegjørelse av hvordan religionen så på verden. Dernest var det et praktisk anliggende fordi himmellegemenes bevegelse kunne brukes til å angi tid og posisjon. Ifølge den eldste og mest utbredte egyptiske skapelsesmyten var verden først et kaos som besto av vann alene. Solguden Re (også kalt Ra) kom til syne på en jordhaug, som var verdens første landjord. Re skapte så gudene Shu og Tefnet, enten ved masturbasjon eller ved selvspalting. Shu og Tefnet skapte Geb og Nut, jorden og himmelen, som igjen fikk barna Osiris, Isis, Seth og Nephtys. Oldtidens egyptere så på himmelen og jorden som fysiske manifestasjoner av gudene. Et bilde fra ca. år 1000 f.Kr. viser himmelen som kroppen til gudinnen Nut. Hun står bøyd, på hender og føtter, over jordguden Geb som er jorden. I en annen gammel myte er det den store stjernespekkete kua Hathor som hvelver seg over jorden. Mytene og gudene gjorde det mulig for egypterne å samordne naturens gang med menneskenes naturlige og religiøse liv. Det er naturligvis ikke noe vitenskapelig ved slike bilder eller myter, men så har det heller ikke vært meningen at man skulle forholde seg rasjonelt til dem. Egypterne utviklet tidlig en overraskende god kalender, med bakgrunn i astronomiske observasjoner. De fastslo lengden på året til 365 dager, uten at vi derved kan si at de kom frem til dette resultatet ad vitenskapelig vei. De kom antagelig ikke frem til dette resultatet som følge av en vitenskapelig teori, men rett og slett etter empiriske observasjoner («empirisk» i betydningen at resulta­ tet var en direkte følge av observasjonene. Fra observatørens syns­ punkt var det ingen grunn til at himmellegemene ikke skulle beve­ ge seg i den farten det passet dem). Derfor kan vi slutte at den egyptiske astronomien førte til endel kvantitative observasjoner, men i bunn og grunn må den sies å være førvitenskapelig.

Babylonernes verdensbilde Det egyptiske verdensbildet kan sammenlignes med det babylon­ ske, som grovt regnet var omtrent samtidig. Babylonerne så him­ melen som en bolle, hvelvet over en flat jord. Jorden var omkranset av et sirkelformet hav, og en fjellkjede som besto av høye, spisse fjell, hjalp til å holde himmelkuppelen oppe. På en måte virker dette verdensbildet like uvitenskapelig som det egyptiske, men samtidig representerer det et stort fremskritt. Deres verden var ikke bygd opp av kroppene til ukjente guder, men av ting vi kjenner og vet om. Slik sett ville det være mulig å lage en modell av det babylonske verdensbildet, men ikke av det egyptiske. Babylonerne var mer avanserte enn egypterne i måten de brukte teorier og observasjoner på. De merket seg for eksempel at månens utseende (fullmåne, nymåne o.l.) var avhengig av hvordan den sto på himmelen i forhold til solen. Antagelig sammen med at de rent teoretisk sluttet seg frem til at månen skinner fordi den reflekterer solskinnet. De lå også langt foran egypterne med hensyn til de kvantitative slutningene de trakk på bakgrunn av de observa­ sjonene de gjorde. De brukte en relativt avansert aritmetikk for å fremstille solens gang i forhold til de andre himmellegemene i løpet av et år. Resultatene var så gode at de nokså presist kunne anslå omtrent hvor solen ville befinne seg på et gitt tidspunkt i fremtiden. Babylonernes astronomi ligger åpenbart nærmere en vi­ tenskapelig tilnærmingsmåte enn egypternes, selv om tolkningene av de observasjonene de gjorde var fullstendig empirisk baserte.

U---S )

,UlA

■'Mit i

sj^ni •«Awiiu.ajsén ttinwiriw: :,r ’ “ii. utowilseft

. -i

hd

å. i

»i Ax.toJt

1 in .iV-z iJjoi5.1.1a.

ir'-a

f

IiU.Uå-^u^ i»5*'*

DEN NATURVITENSKAPELIGE TRADISJONEN

7

◄ ◄ Egypterne hadde utviklet en svært avansert matematikk, som lå på et langt høyere nivå enn deres vitenskapelige re­ sonnementer. Matematikken var et nyttig redskap når egypterne skulle kartlegge de dyrkbare områdene som hvert år ble overflømmet av vann fra Nilen. De benyttet også sin matematiske kunnskap i be­ regningen av skattene som ble lagt på varer og tjenester for å skaffe midler til faraoens enorme byggeprosjekter. Geometri og aritmetikk ble utviklet. Her ser vi et eksempel på at arealutregninger av landområder ble registrert, slik som på denne papyrusrullen fra 1600 f.Kr. (lengst til venstre).

◄ Denne skissen fra det 19. århundre er et forsøk på å re­ konstruere verden slik den fortonte seg for babylonerne omtrent på samme tid som de gamle egypterne. Sett ovenfra, består den av himmelhvelvin­ gen, gudenes hjem og det guddommelige havet som hviler på himmelens fundament. Universet blir opplyst av solen som stiger opp fra en dør i vest og synker ned i et hull i øst. Jorden er formet som et rundt fjell som er omkranset av havet det flyter på. I øst ser vi det lyse soloppgangsfjellet, og i vest det mørke solnedgangsfjellet. De velsignetes øy ligger i sørvest. Den flyter i havet mellom jorden og himmelen.

8 Grekerne var de første i Europa som studerte verden rundt oss på en rasjonell måte

Phytagoras og tilhengerne hans Opprinnelig representerte ikke det antikke greske verdensbildet no­ en egentlig forbedring i forhold til de to vi allerede har presentert. Fordi den greske kulturen i antikken først og fremst var en kultur basert på muntlig overlevering av tanker, er det lite av de tidlige filosofene som er bevart i skriftlig form. Den greske filosofen Thales (ca. 640-546 f.Kr.) er derfor en av de tidligste vi kjenner fra denne tradisjonen. Han mente at jorden var en flat tallerken som fløt på et hav av vann - en forestilling som ikke er vesensforskjellig fra babylonernes. Pytagoras (ca. 570-500 f.Kr.) og hans etterfølgere hadde gjort observasjoner som de mente tydet på at verden var styrt av en matematisk logikk, eller rettere: At den var bygd opp og styrt av spesielle tallsystemer. Pytagoreerne var en liten sekt, og tankene ble stort sett holdt innen den engere krets. I ettertid er det derfor vanskelig å få klarhet i hvordan de kom frem til sine konklusjoner. Det ser ut til at det begynte med musikken, og den observasjon at tonehøyden på strengeinstrumenter er av­ hengig av lengden på strengen. De trakk også paralleller mellom måten verden var ordnet på og musikken, idet de mente begge systemene var basert på den samme tall-logikk. At verden ble for­ klart matematisk, representerte en fundamentalt ny tilnærmings­ måte. Et av de mest kjente matematiske prinsippene pytagoreerne trakk opp, er det innbyrdes forholdet mellom sidene i en rettvinklet trekant. Geometri ble opprinnelig brukt for å måle opp land (geo­ metri betyr landmåling på gresk), og i denne virksomheten gjorde de bruk av rettvinklete trekanter. Pytagoreerne demonstrerte på den måten hvordan en teknikk utviklet for et konkret behov, i realiteten var basert på enkle matematiske regler.

▼ Denne romerske mynten fra Samos viser Pytagoras som peker mot en kule. Pytagoras utviklet komplekse tallsyste­ mer som uttrykk for verdens og sfærenes harmoni. Hans matematiske logikk var basert på en kombinasjon av geometri og musikk. Dette førte den greske matematematiske tenkningen i retning av mystisistisk filosofi.

Materiens oppbygning Pytagoras representerte en brytningstid for gresk tenkning. Den greske tankeverdenen formelig gnistret av nye ideer. Problemet var at disse ideene sjelden var gjenstand for eksperimentell utprøving. Det ville også vært vanskelig å teste endel av teoriene med datidens teknikk. Et eksempel på dette er debatten om materiens beskaffen­ het. Mange greske tenkere mente all materie var bygd opp av kjen­ te «elementer», som for eksempel jord, luft, vann og ild. Andre antok at materien besto av små partikler de kalte «atomer», og at materiens art igjen var avhengig av hva slags atomer den var bygd opp av. Atomteorien hadde liten gjennomslagskraft i antikken, kanskje fordi den ikke kunne verifiseres (atomene syntes ikke).

► Platon grunnla Akademiet. Det var et samlingssted for tenkere innen alle kategorier der man møttes for å diskutere forskjellige emner. Den antikke hellenistiske vitenskapen var basert på filosofisk-teoretiske overveiel­ ser mer enn pa observasjon og eksperimentering. Før mente man at dette hadde sammenheng med samfunns­ strukturen. Hellas var et slavesamfunn der bare ti prosent av befolkningen, utelukkende menn, tok del i det politiske liv, mens slavene sto for det manuelle arbeidet. Den filoso­ fiske tenkningen skulle ifølge denne teorien rage over den manuelle, eller teknisk-vitenskapelige tilnærmingsmåten.

4 Aristoteles’ arbeid har hatt innflytelse på den vitenskape­ lige forskningen helt opp til vår tid. I tillegg til hans teoretiske filosofi utførte han et betydelig arbeid innen na­ turvitenskap. Hans klassifiseringssystemer for planter og likeledes for fugler og pattedyr har ligget til grunn for senere vitenskapelige arbeider.

Platon og Aristoteles Platon og Aristoteles er de to filosofene fra den greske antikken som må sies å ha hatt størst inn­ flytelse på ettertiden. I likhet med pytagoreerne, la også Platon (ca. 427-347 f.Kr.) stor vekt på matematikk. Han la liten vekt på observasjon, men verdsatte teoretisk innsikt desto mer. Hans yngre samtidige, Aristoteles (384-322 f.Kr.), viste liten interesse for matematiske problemer, men under­ streket viktigheten av nøyaktige observasjoner i det vitenskapelige arbeidet. Allerede i antikken var det klart at de to tilnærmingsmåtene ga usammenlignbare resultater. Da Ptolemaios presen­ terte sin komplekse modell av solsystemet, fulgte han Platon, og konstruerte planetenes baner ved hjelp av ulike sirkelkombinasjoner - sirkelen er den mest perfekte form for lukket kretsløp. Undersøker vi konsekvensene av hans teorier

nærmere, blir det klart at de planetbanene han konstruerte ikke kunne skrive seg fra sfærenes bevegelse. Aristoteles mente jorden var omkranset av forskjellige sfærer som bragte planetene med seg. Man hadde fremdeles ikke begynt noen systematisk sammenligning av ulike teorier.

Arven etter Aristoteles Aristoteles er i dag best kjent for sine filosofiske arbeider, men han gjorde seg også gjeldende på flere naturvitenskapelige felt. Han engasjerte seg i astronomi, fysikk, kjemi og biologi. Av disse er det hans biologiske arbeider som har fått mest betydning for ettertiden. Aristoteles viste hvordan man skulle foreta klassifiseringer av det biologiske materialet i hoved- og undergrupper, slik at det ble dannet overordnete systemer.

10 Ptolemaios’ modell av solsystemet viser både styrken og svakheten ved måten man utforsket verden på i det antikke Hellas

► Ifølge den ptolemeiske verdensanskuelsen fulgte planetene og andre himmelle­ gemer konsentriske baner rundt jorden. Ptolemaios kombinerer pytagoreernes estetikk med en matematisk gjengivelse av de observasjo­ nene man hadde gjort med hensyn til solens, månens og planetenes bevegelser. Han bruker den perfekte sirkelen som mal for banene.

A ► Alexandria var et intellek­ tuelt sentrum i antikken. Ptolemai 2. bygde et museum, et institutt der lærde kunne arbeide i et enormt bibliotek (over), med hundretusener skriftruller, oldtidens største. Arkimedes og Ktesibios, som konstruerte en vanndrevet klokke, arbeidet der, noe også Heron gjorde. Han konstruerte en rekke kompliserte mekani­ ske spill og viste hvilke prin­ sipper jetfremdrift er basert på. Alexandria er også kjent for fyrtårnet på øya Faros.

DEN NATURVITENSKAPELIGE TRADISJONEN

◄ Denne illustrasjonen viser Klaudius Ptolemaios som maler stjernehimmelen med et av de instrumentene han kon­ struerte. Hans astronomiske arbeid ble stående i over tusen år, til Copernicus fremsatte sine teorier. Når Ptolemaios bærer krone, tyder det på at man har forvekslet ham med Ptolemaios 1. Soter som var stattholder og senere konge i Egypt.

Ptolemaios 1. Soter, stattholder i Egypt Styrken og svakheten ved måten grekerne utforsket verden på, ser vi tydelig i deres arbeid med astronomiske problemer. Kuliminasjonen i dette arbeidet kom ikke på det greske fastlandet eller på de greske øyer, men i Egypt. Egypt var en del av Alexander den stores rike, og som sådant påvirket av den hellenske tradisjonen og det hellenske tenkesettet. Selv om det alexandrinske riket smuldret hen etter Alexanders død i 323 f.Kr., var likevel det kulturelle fellesskapet med den gre­ ske verden sterkt. Egypt ble styrt av Ptolemaios Soter, en av Alex­ anders generaler, som ble stattholder i Egypt etter Alexanders død i 323 f.Kr. Han tok kongenavn i 305 f.Kr. (Ptolemaios 1. Soter, også kalt Frelseren), og styrte Egypt i til sammen 38 år til han lot sin sønn overta i 285 f.Kr. Ptolemaios 1. Soter fullførte anleggingen av den nye havnen i Alexandria og skjenket byen et museum og et bibliotek. Alexandria ble et senter for spredningen av den nye hellenske kulturen, og bragte den til om mulig større høyder enn i hjemlandet Hellas. I Hellas hadde manglende vitenskapelig utstyr gjort det vanskelig å teste mange av de teoriene man hadde kommet frem til. I Alexandria konstruerte man derimot ganske kompliserte instrumenter, for eksempel for kartlegging av landom­ råder og navigering til sjøs. En av dem som representerte det ypper­ ste innen instrumentkonstruksjon, var en annen Ptolemaios, nemlig Klaudios Ptolemaios, en egyptisk matematiker og astronom som virket i Alexandria rundt 140 f.Kr. Den ptolemaiske modellen Klaudios Ptolemaios' ekstremt avanserte matematiske beregninger ledet til en modell av solsystemet som gjorde det mulig å beregne planetenes bevegelser med tilnærmet nøyaktighet. Dette arbeidet kan absolutt klassifiseres som «vitenskapelig», selv om det kommer til kort på ett vesentlig punkt, nemlig mangelen på etterprøving ved observasjon. Ptolemaios baserte sin teori på to grunnleggende forutsetninger: antagelsen om at jorden var verdens sentrum og forestillingen om at planetene beveget seg i perfekte sirkler. Ifølge moderne vitenskapelige metoder burde han etterprøvd sin teori for å se om den holdt stikk. Ptolemaios gjorde det motsatte, han igno­ rerte observasjoner som ikke passet inn i modellen. Ptolemaios ar­ beid er likevel anerkjent som noe av det fremste i antikken. Hans hovedverk, Amalgest (en arabisk oversettelse av den opprinnelige greske tittelen), gir en uvurderlig oversikt over den astronomiske innsikt de hadde i antikken. Videreføringen av den greske tradisjonen Oppløsningen av det romerske keiserdømmet noen hundre år sene­ re, og Islams fremvekst, førte til et brudd i den teoretiske tradisjo­ nen som hadde etablert seg i middelhavslandene. Biblioteket i Alexandria ble delvis brent under en invasjon i 269 (e.Kr.). Det ble herjet av kristne i 415 og forfalt til slutt totalt etter den islamske overtagelsen av Egypt i 640. Det så en tid ut som om den hellenske kulturen var blitt fullstendig utslettet, men etter at den første islam­ ske bølgen hadde gitt seg, rundt 750, blomstret det opp en ny interesse for naturvitenskap. Dette skyldtes delvis oversettelser av teoretiske skrifter fra gresk til arabisk, og delvis en ny innflytelse av ideer fra India og Kina. Gradvis utviklet det seg en ny ekspertise. Ptolemaios' verk ble ikke bare lest og oversatt. Det ble også videre­ utviklet. Matematikk var på en tilsvarende måte gjenstand for vide­ reutvikling. Arabiske lærde utviklet nye teknikker innen algebra og trigonometri som senere har vist seg å være av stor betydning for naturvitenskapene.

11

▼ Den alexandrinske militær­ legen Dioskurides som levde i det 1. århundre e.Kr., skrev en farmakopé som inneholdt en botanisk redegjørelse for en rekke planter, samt en beskri­ velse av hvordan disse kunne brukes i medisinsk behandling. Den ga også svar på hvordan plantene burde oppbevares. Hans arbeid fikk stor betydning for arabiske leger og farmasøyter.

12 / prinsippet var ikke reformistene mer positive overfor naturvitenskap enn Vatikanet

A Thomas Aquinas ble kanonisert til helgen av den katolske kirken. Han presen­ terte det mest helhetlige sko­ lastiske systemet i det 13. århundret, basert på en inte­ grering av blant annet Aristo­ teles filosofi i den kristne lære. Han trakk et klart skille mellom troens og fornuftens domener, og hva slags kunnskap om verden de to tilnærmingsmåtene kunne gi.

Utdanning og universiteter i middelalderen De første skritt i retning av en høyere utdannelse ble tatt i SørEuropa. En formell utdannelse i medisin startet i Salerno i Italia i det 11. århundre, og undervisning i jus begynte omtrent samtidig i Bologna. Ordet «universitet» stammer fra det latinske «universitas» som egentlig bare et begrep for en helhet, eller en udelt enhet - på den tiden også brukt om for eksempel laugene. Universitetsbevegelsen spredte seg nordover til Frankrike og senere England, Tyskland og resten av Europa. Universitetet i Paris var det første som underviste i alle anerkjente fagområder. Universitetet var delt inn i fire fakulteter: medisin, jus, teologi og «artes liberales». Paris var spesielt kjent for sin kompetanse innen de to siste fakultetene. Artes Liberales besto av «trivium» og «quadrium»: latinsk gramma­ tikk, retorikk og logikk (trivium) og artimetikk, geometri, astronomi og musikk (quadrium). I quadrium finner vi naturvitenskapen, og det er morsomt å merke seg at musikk ble regnet som en naturvi­ tenskapelig disiplin. Her ser vi klart arven fra pytagoreerne. Ved universitetet i Oxford virket Roger Bacon (ca. 1214-1294). Hans bidrag til naturvitenskapen ligger først og fremst i hans utvik­ ling av eksperimentell forskning. Hans metoder ble raskt spredd, og hans renommé i samtiden var så godt at han i populærlitteratur ble omtalt som en slags magiker. Han var blant annet den første europeeren som avslørte hvordan man lagde krutt. Han måtte rik­ tignok tilbringe endel år i fengsel, men dette hang ikke sammen med hans naturvitenskapelige forskning. Grunnen til fengselsopp­ holdet var at han som munk tillot seg å komme med kritiske inn­ vendinger mot en rekke teologiske dogmer. Vendepunktet i middelalderen kom med Thomas Aquinas (12251274). Han integrerte den klassiske filosofien, representert ved py­ tagoreerne, Platon og spesielt Aristoteles, i den kristne lære. Han satte opp et system for sameksistensen mellom den delen av ver­ den vi kan erkjenne med fornuften og den delen som kun er gjen­ stand for tro og åpenbaring. Han viste at man på enkelte områder kan trekke et klart skille mellom disse tilnærmingsmåtene, mens de på andre områder må leve side om side. Renessansen og Copernicus Matematikeren Nicolaus Copernicus var misfornøyd med det ptolemaiske verdensbildet. Hans utgangspunkt var også at planetene beveget seg i perfekte sirkler, og i tillegg slo han fast at de beveget seg med jevn hastighet (siden Gud hadde skapt universet i sitt bilde, måtte det være perfekt). Men hans observajoner av planete­ nes bevegelser stemte ikke overens med Ptolemaios' teorier. Han lagde derfor et system der solen var sentrum i solsystemet (et heliosentrisk system), og jorden dreide om sin egen akse. Han var vel vitende om at dette ville underminere store deler av den kristne lære, for eksempel læresetningene om himmel og helvete, som ikke bare var basert på et geosentrisk verdensbilde, men også på forut­ setningen om at jorden sto stille. Hans bok om emnet, De revolutionibus orbium coelestium, ble først utgitt etter hans død. I likhet med forandringene som skjedde under renessansen, dan­ ner reformasjonen en viktig intellektuell bakgrunn for moderne na­ turvitenskap. I prinsippet var ikke de nye kirkelederne mer positivt innstilt overfor vitenskapen enn Vatikanet i spørsmål der vitenska­ pen og kirkens dogmer ikke så lett kunne forenes. Men en svak administrasjon gjorde at de ikke drev med den samme form for sensur med bøker og skrifter som den katolske kirke hadde kunnet. På noen punkter sto de reformerte kirkenes grunnsyn nærmere na­ turvitenskapens holdninger til verden: De fastslo blant annet at mirakler hørte til den bibelske tiden, ikke samtiden.

▲ A Islamsk vitenskap står sentralt i overbringelsen av kunnskap fra antikken til re­ nessansen. I tillegg bragte den arabiske vitenskapstradi­ sjonen god innsikt i felt som for eksempel botanikk. Øverst ser vi et utdrag fra et manuskript fra 1218 om teriak, en plante som ble brukt som motgift ved forgiftning. Vi kjenner flere planteleksika fra samme tid.

▲ Astrolabiet ble utviklet av arabiske astronomer med tanke på å kunne måle solhøyden og høyden på manen, stjernene og planetene. Slike malinger gjorde det mulig å regne ut hvilken tid det var på dagen, og dessuten beregne hvilken bredde- og lengdegrad man befant seg på. Målingene ble foretatt ved hjelp av en viser som satt pa midtstangen.

DEN NATURVITENSKAPELIGE TRADISJONEN

Fra gresk til latin via arabisk Den greske vitenskapstradisjonen ble overtatt av araberne, som oversatte greske skrifter til arabisk og studerte dem. Araberne var hovedsakelig inter­ essert i den greske tradisjonen innen medisin, astronomi og matematikk. Averroés (egentlig IbnRosjd, 1126-1198) er den mest betydningsfulle lærde iden arabiske filosofiens storhetstid. Han levde i både Spania og Marokko, og foruten å skrive en rekke verk av naturvitenskapelig, filosofisk og teologisk karakter, oversatte og kommenterte han de fleste av Aristoteles' skrifter. I Iran ajourførte Avicenna (Ibn Sina, 980-1037) Aristoteles' skrifter, og underviste i alle temaer i verkene hans. På 1200tallet ble så disse skriftene igjen oversatt fra arabisk til latin, sammen med Averroes' kommentarer, og dermed fikk hans tanker stor betydning for den latinske skolastikken. Senere oversatte man direkte fra gresk til latin.

13

▼ Nicolaus Copernicus revolusjonerte synet på universet da han utviklet sitt heliosentriske system, der solen er sentrum i solsyste­ met. Hans teorier var imidlertid lite paaktet i samtiden, og det var først med Galileo Galilei at hans ideer ble viden kjent. «Kopernikansk vending» er senere blitt et uttrykk for er­ kjennelsesmessige omveltnin­ ger som snur alt opp ned.

14 Isaac Newton var den første som beviste at moderne vitenskap var langt bedre enn antikkens

A Etter at krutt og kanoner ble funnet opp, ble det atskillig lettere a foreta balistiske studier. Galileo Galilei utfordret Aristoteles’ teorier om årsaken til at legemer beveger seg. Aristoteles hevdet at legemer står stille med mindre de blir utsatt for en kraft som drar eller dytter dem. Galilei mente imidlertid at bevegelse var en mer naturlig tilstand, og at det var viktigere å diskutere hva som stopper bevegelsen enn hva som får den i gang. Dette resonnementet fikk Newton til å utvikle sine teorier om forholdet mellom kraft og bevegelse. Han brukte geome­ triske beregninger for å beskrive lovmessighetene.

► Galilei viser frem periskopet sitt til dogen av Venezia. En av de tingene Galilei er blitt berømt for, er at han konstru­ erte verdens første brukbare teleskop ved hjelp av en tidligere hollandsk oppfinnel­ se: kikkerten. Observasjoner av månen, underbygde ytterli­ gere Galileis teorier om at sol­ systemet var heliosentrisk, fordi fjellene og kraterne på månen tydelig reflekterte sollyset. En annen ting som pekte i samme retning, var det faktum at det fantes atskillig flere stjerner og planeter enn de som var synlige med det blotte øye, samt det faktum at Jupiter også hadde måner. Galilei viste at universet slik det fremsto i Ptolemaios’ geo­ sentriske verdensbilde, ikke var basert på korrekte bereg­ ninger og fakta. Men opponen­ tene i Vatikanet nektet å innrømme at teleskopet kunne bevise noe som brøt med det man hadde sett på som evig sikkert i mer enn tusen år.

Bevegelse Aristoteles’ teorier om årsakssammenhengen når det gjaldt bevegelse ble latterliggjort allerede tidlig i renessansen. Hans teorier om at ting bare beveger seg når de blir dyttet eller dratt, syntes ikke å stemme med det man observerte i det daglige. Hvis man hiver en stein opp i luften, hva er det som eventuelt skulle dra i eller dytte på den etter at den har forlatt hånden til den som kaster? De fysiske lovmessighetene som gjaldt bevegelse var enkle nok til at man kunne studere dem med relativt primitivt utstyr, og de matematiske formlene som skulle til for å gjøre beregninger var heller ikke spesielt kompliserte. Bevegelse var derfor et tema som gikk igjen i mange vitenskapelige diskusjoner i denne perioden. Galileo Galilei utforsket de rent mekaniske forholdene ved fysiske legemer, for eksempel jevn hastighet, akselerasjon og pendelbevegelser. Johannes Kepler satte opp empiriske lover for planetens bevegelser. René Descartes var den første som så at det var en sammenheng mellom planetenes bevegelser i verdensrommet og legemers bevegelse på jorden. Han viste at dersom

man setter et legeme i bevegelse, vil det fortsette å bevege seg i en rett linje i det uendelige. Hvis planetene beveget seg len sirkel rundt solen, måtte det i tilfellet skyldtes en magnetisk kraft med senter■ i solen, som skulle bli kalt «gravitasjon». Christian Huygens viste hvordan man kunne beregne denne kraften i sirkelbevegelser, og engelskmennene Edmond Halley, Robert Hooke og Christopher Wren benyttet Huygens' resultater til å vise hva slags kraft solen påvirket planetene med. Problemet de alle støtte på, var at planetene ikke beveget seg i sirkler, men i ellipser. Det var Isaac Newton som viste at denne tiltrekningkraften kan gi enten sirkulære eller elliptiske baner. Newtons resultater fikk en enorm betydning. Det var første gang moderne vitenskap klart overgikk antikkens. Newtons samtidige ble spesielt imponert over at han kunne komme med uventete hypoteser, som ved senere undersøkelser viste seg å være korrekte. Han fastslo for eksempel at jorden ikke var helt rund, men lett sammenklemt, og regnet tilnær­ met ut i hvilken grad. Newtons beregninger var basert på et ideelt system med én sol og én planet. Beregninger med flere planeter ble først gjort senere.

DEN NATURVITENSKAPELIGE TRADISJONEN

▼ René Descartes naturviten­ skapelige teorier var i større grad basert pa hans filosofi­ ske kunnskaper enn på eks­ perimentell observasjon. I hans utlegning av prinsippene om bevegelse finnes det for eksempel ikke noe prinsipielt skille mellom de fysiske lov­ messighetene og Guds vilje, som Descartes så som egentlig opphav til all bevegelse. Dette betyr imidlertid ikke at Descartes mente at Gud griper inn i naturen, men siden en perfekt Gud med en konstant vilje har skapt universet, ma også lovene som styrer det være perfekte, dvs. konstante og allmenngyldige. Han argumen­ terte for at universet måtte være uendelig, og at det ikke kunne finnes noe slikt som et vakuum i universet. Descartes’ største innsats var at han brukte den nyutviklete algebraen (i oversiktlig notasjon) pa antikkens problemer.

Den vitenskapelige revolusjonen Selv om Copernicus' teorier hadde inspirert en håndfull vitenskaps­ menn, ble ikke hans ideer anerkjent før det ble foretatt nye obser­ vasjoner som tydet på at det gamle verdensbildet ikke var helt korrekt. Den danske astronomen Tycho Brahe (1546-1601) slo fast at kometene kunne bevege seg fritt i områder rundt jorden som Aristoteles hadde hevdet var sfærer som besto av et usynlig, ugjen­ nomtrengelig materiale. Galileo Galilei (1564-1642) kom til samme konklusjon med bakgrunn i sine observasjoner. Han konstruerte et astronomisk teleskop i 1609, og det viste seg at det var store forskjeller mellom det han så og hva Aristoteles hadde antatt. Selv om verken Tychos eller Galileis observasjoner direkte underbygde Copernicus' teorier, banet de vei for dem simpelthen fordi observa­ sjonene underminerte de gamle, etablerte doktrinene. Da Galilei begynte å støtte Copernicus i sine skrifter, oppdaget han at han var på kant med den romersk-katolske kirken. I stedet for å vente på eventuelle reaksjoner, reiste han til Vatikanet for å overbevise teologene om at Copernicus hadde hatt rett. Resultatet av møtet var at Galilei ble advart mot å komme med slike utsagn, mens Copernicus' skrifter ble satt på indeks (liste over forbudte bøker i den romersk-katolske kirke). Galilei begrenset seg ikke til bare å drive med astronomi. Han var en fremragende fysiker og matematiker, og gjorde en rekke interessante studier av bevegelse. Aristoteles mente at himmellege­ menes bevegelse, og fysiske legemers bevegelse på jorden måtte forklares på diamentralt forskjellig vis. Galilei mente at det var stor sannsynlighet for at de samme fysiske lovmessighetene gjorde seg gjeldende både på jorden og i verdensrommet. Han satte i gang eksperimenter med tanke på å vise hvordan bevegelse kunne beskrives matematisk. Han benyttet seg av geometriske figurer og formler i sine beskrivelser, og kunne for eksempel vise forholdet mellom hastighet og tid i jevn fart og under jevn akselerasjon (når et legeme faller til jorden akselererer det jevnt). I sine studier av bevegelse arbeidet Galilei med noe som skulle vise seg å bli et av de viktigste naturvitenskapelige temaene i det 17. århundret: Kunne alle former for bevegelse beskrives med de samme matematiske prinsippene, og hvilke matematiske prinsipper dreide det seg i så fall om? Mange av 1600-tallets største vitenska­ pelige kapasiteter bidro til denne diskusjonen - Johannes Kepler (1571-1630), René Descartes (1596-1650), Christian Huygens og mange andre. Men de avgjørende teoriene kom først i det 17. år­ hundre. Da presenterte Isaac Newton (1642-1726) en enhetlig teori om bevegelse i boken Principia, som ble publisert i 1687 - Den hele og fulle tittel lyder Philosophia naturalis principia mathematica, som skulle bety noe slikt som naturfilosofiens matematiske prinsip­ per, og det er neppe noe annet enkeltstående verk som har hatt så stor betydning for de neste århundrenes utvikling innen fysikk og astronomi. Tittelen forteller oss noe om den holdningen til vi­ tenskapelige tilnærmingsmåter som skulle lede hen mot moderne forskning: Begrepet «naturfilosofi» innebar i det 17. århundret at man studerte naturfenomener ved hjelp av observasjon, eksperi­ ment og teori. Begrepet «matematiske prinsipper» forteller oss at disse studiene måtte være kvantitative, og at matematiske prinsip­ per er det «språket» som er best egnet til å beskrive universet. De to naturvitenskapelige tradisjonene fra antikken, systematisk obser­ vasjon og matematikk, ble endelig forent i én enhetlig teori. Uavhengig av hverandre skapte Newton og Gottfried Leibniz (1646-1716) en ny matematisk disiplin, nemlig differensial- og integralregning, nå kjent under fellesbetegnelsen «infinitesimalregning». Den kunne brukes til beregninger av legemers bevegelse.

15

▲ Isaac Newton blir vanligvis regnet som den mest betyd­ ningsfulle bidragsyteren til det vi omtaler som den vitenska­ pelige revolusjonen. Newton oppsummerte Galileis teorier om bevegelse i tre fysiske lover. Med grunnlag i disse tre lovene utla han gravitasjonsteorien, der han blant annet beskriver gravitasjonskraften og viser hvilken fundamental rolle den har når vi skal forklare alle universets bevegelser. Newtons arbeider innen lys og optikk har lagt grunnlaget for moderne forskning også innen disse feltene - han viste blant annet at hvitt lys er sammensatt av spektralfarger. Han var medlem av parlamentet og la ned et formidabelt arbeid som myntmester.

16 Moderne naturvitenskapelig forskning har i stigende grad forklart organiske prosesser ut fra fysiske og matematiske prinsipper

► Den flamske legen Andreas Vesalius ledet de første virkelig detaljerte anatomiske studiene av menneskroppen. Han presenterte resultatene sine i form av fantastisk utførte graveringer i boken «Anatomia» (1543).

▼ Carl von Linné lagde et klassifiseringssystem for planter basert på en artsbeskrivelse med latinske dobbeltnavn (binær nomenklatur). Det første navnet viser plantefamilien, det andre plantearten (for eksempel Taraxacum dovrense - Løvetann, en spesiell type som vokser i Dovre-traktene). Linné var professor i både medisin og naturhistorie i Uppsala.

Den moderne naturvitenskapens fødsel - biologi og kjemi Newtons teorier og ikke minst hans vitenskapelige tilnærmingsmå­ te hadde innflytelse langt utenfor hans egne forskningsfelt. I renes­ sansen vokste det frem en ny interesse for studier av planter, dyr og ikke minst menneskekroppen. Den moderne medisinens opprin­ nelse kan spores tilbake til nøyaktig den samme tiden som opprin­ nelsen til moderne astronomi. Andreas Vesalius (1514-1564) bidro til en ny tilnærmingsmåte overfor menneskekroppens anatomi, publisert i De humani corporis fabrica (Menneskekroppens oppbyg­ ning) fra 1543 - samme år som Copernicus' bok kom ut. Den sam­ me interessen for struktur og oppbygning finner vi også i samtidige studier av planter og dyr. I disse inngår slike strukturelle beskrivel­ ser i opplistingen av kjente dyr og planter, og også i kategoriserin­ gen av dem, det siste ikke minst viktig. Systematiske studier av dette slaget var avgjørende for bestemmelser av enkelteksemplarer av ukjente og merkelige former for liv som ble bragt tilbake til Vesten etter de lange oppdagelsesreisene (og dem ble det som kjent stadig flere av i denne perioden). Nye instrumenter, slik som mi­ kroskopet som plutselig gjorde det mulig å se hittil usynlige former for liv, gjorde også behovet for systematiske studier større. Den svenske legen, zoologen og botanikeren Carl von Linné lagde et klassifiseringssystem for bestemmelser av planter som i hovedtrekk er i bruk den dag i dag. Vanligvis sier man at klassifise­ ring av data er en førvitenskapelig aktivitet, men Linnés tilnær­ mingsmåte innbefattet bruken av objektive kriterier samtidig som den hadde en viss teoretisk basis. Omtrent samtidig begynte også geologi å utvikle seg til en reell vitenskap. Også her var systematisk klassifikasjon et viktig ele­ ment. Men geologene nøyde seg ikke med å klassifisere bergartene, de lagde også teorier om hvordan de forskjellige bergartene og fjellformasjonene hadde oppstått. Noen av disse teoriene ble un­ derbygd av kjemiske forsøk. Kjemi var den naturvitenskapelige di­ siplinen som var mest moderne mot slutten av det 18. århundret.

◄ Siden romertiden hadde anatomiske studier av menne­ skekroppen vært henvist til hemmelige undersøkelser foretatt under de mest ekstreme og mystiske forhold (på stjålne lik for eksempel), til henimot slutten av det 17. århundret. Den romerske legen Galen var den fremste autori­ teten på dette feltet til den engelske legen William Harvey viste at blodet sirkulerte rundt i kroppen, ikke frem og tilbake mellom hjertet og de ulike legemsdelene, slik Galen hadde antatt. Harvey demon­ strerte dette ved å vise at en vene som blokkeres, fylles med blod fra den siden som er lengst unna hjertet. Han regnet ut mengden blod som passerte gjennom hjertet, og mente det måtte eksistere et lukket blodomløp. Hans teorier ble fremsatt før man oppdaget kapillærvevet. Det er dette vevet som danner blodets for­ bindelse mellom arteriene og venene.

DEN NATURVITENSKAPELIGE TRADISJONEN

17

dette etter inngående eksperimenter med dyr, og han trakk en konklusjon til: Det måtte dreie seg om en spesiell form for elektrisitet som bare fantes hos dyr. Hans landsmann Alessandro Volta (1745-1827) viste imidlertid at den organiske elektrisiteten var identisk med vanlig elektrisitet som man kunne fremstille maskinelt. Dette underbygde ytterligere den alminnelige antagelsen om at dyr fungerer ut fra de samme fysiske prinsippene som man fant i mekanikken. I det 18. århundre ser vi at man begynner å trekke lignende paralleller når det gjaldt kjemiske forbindelser i dyreorganismen. Den tyske kjemikeren Friedrich Wbhler (1800-1882) påviste at enkle kjemiske forbindelser som var fremstilt kunstig (syntetisk), kunne opptas i dyreorganismen. Før dette mente man at det fantes en egen form for kjemi som bare gjaldt de kjemiske prosessene som foregikk i levende organismer, hvorav begrepet «organisk kjemi».

Mekanikk og anatomi Den fascinasjonen man hadde for ny teknologi i renessansen, avspeilet seg i en interesse for å se paralleller mellom menneskekroppen og en maskin. Leonardo da Vinci (1452-1519) nøyde seg for eksempel ikke med å lage detaljerte tegninger av muskulatur og skjelett. Han konstruerte også modeller for å teste hvordan muskler og ben virket sammen. Uten en slik form for analogitankegang, hadde neppe den engelske legen William Harvey (1578-1657) funnet prinsippene for blodsystemet. Det som ledet ham hen mot de riktige prinsippene, var analogien mellom hjertet og en vannpumpe. Harveys arbeid regnes blant mange som opprinnel­ sen til fysiologi. Descartes fører ideen om at menneskekroppen i prinsippet ikke er noe annet enn en maskin et skritt videre. Han satte et klart skille mellom kropp og sjel, fordi han så på kroppen som noe mekanisk, mens sjelen var guddommelig. Siden han mente at det bare var mennesker som hadde sjel (en vanlig mannlig oppfatning på den tiden, var at heller ikke kvinner hadde sjel), så han på alle andre skapninger som automater som handlet rent instinktivt, uten vilje eller følelser. Descartes og hans etterfølgere tillot derfor enhver form for viviseksjon (viten­ skapelige forsøk og undersøkelser av levende dyr), idet de hevdet at maskiner ikke kan føle smerte. Etter hvert som moderne naturvitenskap utviklet seg, ble det mer og mer vanlig å sammenligne organiske prosesser med ikke-levende modeller - et mekanisk syn på organismen. Mot slutten av 1700tallet oppdaget italieneren Luigi Galvani (1737-1798) at elektriske fenomener forekom i sammenheng med muskulære sammentrekninger. Han kom frem til

Kjemi modnes som vitenskap Alkymi hadde vært en utbredt geskjeft helt siden antikken. Selv om den representerte en form for anvendt kjemi, hadde den ingen teoretisk sammenheng med moderne kjemi. Et av de mest sentrale problemene alkymistene arbeidet med, var forsøk på å omdanne vanlige metaller til gull ved hjelp av et vidundermiddel, El Ixir. Alkymistenes arbeid ble ofte sett på som trolldomskunst, men El Ixir var det ingen som fant. Nå begynte alkymistene å arbeide med nye problemstillinger, og alkymi utvikler seg i retning av det vi kaller kjemi. Denne forandringen skjedde omtrent samtidig med at astronomien ble forandret som en følge av Copernicus1 teorier. Paracelsus (1493-1541) varen av dem som førte alkymien i ny retning, ved å fremstille medisiner. Dette arbeidet fikk stor praktisk betydning, men kjemien manglet fremdeles et teoretisk grunnlag. Den tyske legen Georg Stahl (1660-1734) foretok kjemiske eksperimenter med sikte på å finne grunnstoff som siden kunne omdannes til nye stoffer. De kjemiske prosessene som bandt grunn­ stoffene sammen, kalte han «flogiston», et ildstoff som ble tilført (eller eventuelt fjernet fra) kjemiske forbindelser ved oppvarming. Eksperimentell kjemi utviklet seg raskt. Det ble blant annet arbeidet med gasser, og Joseph Black (1728-1799) viste at luft besto av mer enn ett kjemisk element. Dette arbeidet ble videreført av Joseph Pristley (1733-1804) og Carl Scheele (1742-1786) som viste at man kunne fremstille flere typer gasser kjemisk. Priestley brukte flogistonteorlen når han forklarte reultåtene sine for sin franske kollega Antoine Laurent Lavoisier (17431794). Lavoisier satte igang egne forsøk, som viste at kjemiske prosesser ikke hadde sammenheng med flogiston. I samarbeid med andre kjemikere definerte han kjemiske grunnstoffer. Han reviderte navnesystemet, slik at navnene gjenspeilet de aktuelle kjemiske elementene. Før Lavoisier møtte sin skjebne I giljotinen under den franske revolus­ jonen, hadde han lagt grunnlaget for utviklingen av moderne kjemi.

▲ Vi kan ikke snakke om et klart brudd i overgangen fra alkymi til kjemi, slik vi finner det i en rekke andre natur­ vitenskapelige disipliner på den tiden. Likevel innebar Antoine Lavoisiers arbeid der han viser at forbrenning er en prosess som for eksempel er avhengig av et klart definerbart kjemisk element, nemlig oksygen, og ikke av det ufor­ klarlige «stoffet» flogiston - et vendepunkt som la grunnlaget for moderne kjemi.

18 Siden kineserne så på universet som en organisme, forsøkte de å beskrive det kvalitativt fremfor kvantitativt

m*hl . «f MW». ftfe.

itiiao

. rnitiim wm u

*»« aemw» MMNJwairtt &&&&, &«»•*-& tawm c*w

toWfr*

, (Tffi)

-«æ»»*.

"X-mm

« ® w W

M v s is

»»4X. & OOW.

a~4 «Åta*»

w*iK&«eu^ « -***«*

«UfeX^iftU^^rsA-ritiW $i®»msÆOi«M.*a:hfc*eaisx> ««ims®-

wa.

Å««. 4~saAtMttt tnk«Mt ««ttHflIN*' >*'»«

*«£«»**««*.