Ocena brak

Rozwój nauk ścisłych w II połowie XVIII w.

Autor /Twardoslaw Dodano /10.05.2012

 

W XVIII w. położono podwaliny pod nowożytne nauki ścisłe, ale dopiero w połowie XVIII w. nauki te szeroko przeniknęły kulturą europejską. Ważny jest aspekt ilościowy, wyjście nauki z wąskiego grona wtajemniczonych, wyciągnięcie wniosków z odkryć poprzedników, koordynacja badań, upowszechnienie i popularyzowanie wniosków, doskonalenie i seryjna produkcja aparatury naukowej.

W XVIII w. powstał teleskop, mikroskop, pompa powietrzna do wytwarzania próżni, zegar wahadłowy, pierwsze aparaty do wytwarzania prądu elektrycznego, pierwsze barometry i termometry.

Trzech uczonych opracowało trzy typy precyzyjnych termometrów ze stałą skalą: Niemiec G. Daniel Fahrenheit (1724), Francuz R. A. Ferchauld de Reaumur (1730) i Szwed A. Celsius (1742). W latach 1745-1746 fizyk holenderski Pieter van Musschenbroek i niemiecki amator E. J. von Kleist wynaleźli aparat pozwalający gromadzić ładunki elektryczne i wywołać stosunkowo silne wyładowania (tzw. butelka lejdejska).

W XVIII w. uczeni nie musieli już konstruować aparatury, ale mogli nabywać wyroby seryjne o bardzo wysokiej jakości (warsztaty Jana van Musschenbroek - brat Pietera - oraz Ang. Adamsowie i Dollondowie). Włosi mieli starą tradycję w zakresie wyrobu szkieł optycznych.

Holandia, która wydała A. van Leeuwenhoeka i J. Swammerdama, była kolebką obserwacji mikroskopowych, mających za przedmiot zarówno świat owadów i drobnoustrojów, jak i badania wnikające w fizjologię człowieka.

Matematyka, mechanika i astronomia weszły w XVIII w. jako w pełni już metodyczne ukształtowane nowożytne nauki.

Nową epokę w dziejach matematyki otwarło wynalezienie rachunku różniczkowego przez Newtona i Leibniza. Na czyste wody wyprowadzili leibnizowską matematykę Szwajcarzy. Twórcami jej byli bracia Bernoulli: Jakob i Johann. Prócz tych dwóch znakomitych matematyków rodzina Bernoulli wydała jeszcze wielu wybitnych matematyków. Wśród nich był Euler.

Matematyka zawdzięcza Eulerowi bardzo wiele twierdzeń, definicji i oznaczeń oraz zapoczątkowanie takich działań, jak teoria równań różniczkowych, funkcje specjalne, szeregi trygonometryczne, analityczna teoria liczb, geometria różniczkowa. Największy wpływ na rozwój tej nauki wywarł dzięki napisanym podręcznikom geometrii analitycznej, rachunku różniczkowego i rachunku całkowego.

Maupertuis, w latach 1736-37 przeprowadził w Laponii pomiary geodezyjne potwierdzając tezę Newtona o spłaszczeniu ziemi przy biegunach. W historii nauki zapisał się on jednak przede wszystkim jako twórca "zasady Maupertuisa" (zasady najmniejszego działania) sformułowanej w 1747 r. D'Alembert sformułował zasadę sprowadzającą zagadnienia dynamiczne do statycznych.

W dziedzinie matematyki i fizyki jednym z najgłębszych umysłów był chorwacki jezuita, R. J. Boskovic, który był prekursorem teorii względności i twórcą matematycznego modelu materii wydedukowanego z praw mechaniki.

W Anglii rozpowszechniły się badania kosmosu, do którego zastosowano udoskonalone teleskopy i newtonowską "mechanikę nieba". Znakomitym astronomem był E. Halley, który w obserwatorium w Greenwich odkrył istnienie ruchów własnych gwiazd (1718) i obliczył orbity komet. J. Bradley, odkrywca aberracji świata i nutacji osi ziemskiej (1737) od 1750 r. prowadził obserwacje położeń gwiazd dla wyznaczenia stałych aberracji i nutacji. Francuski matematyk i astronom Alexis Claude Clairaut, opracował teorię ruchu księżyca.

W dziedzinie fizyki poza mechaniką nie było powszechnej zgody ani poczucia pewności. W optyce korpuskularno-falowa teoria Newtona nie zyskała uznania. Bardziej jeszcze niepewne było rozeznanie w akustyce. Obserwowano wpływ wiatru i temperatury na rozchodzenie się głosu, ale teoria pozostawała nader niejasna. W studium empirycznym znajdowała się znajomość budzących sensację i całkowicie niezrozumiałych zjawisk elektrycznych.

Drogą eksperymentów nauczono się gromadzić ładunki elektryczne, rozróżniono dobre i złe przewodniki prądu (Stephen Gray), wywoływano wstrząsy i iskry; stwierdzono, że iskrami tymi można zapalać. Ch. Dufaya, francuski botanik odkrył zjawisko przyciągania i odpychania naelektryzowanych przedmiotów, z czego wyciągnął wniosek o istnieniu dwóch elektryczności, które nazywał "żywiczną" i "szklaną".

Amerykanin B. Franklin, ok. 1750 r. dostrzegł iż rzekome dwie elektryczności, które występują w jednym "fluidzie", którego nadmiar w naelektryzowanych ciałach określił jako zjawisko dodatnie (dawna "elektryczność szklana"), niedomiar jako ujemne (dawna "elektryczność żywiczna").

Franklin ustalił również tożsamość elektryczności wytwarzanej laboratoryjnie przez tarcie i elektryczności w atmosferycznej, konstatując, iż piorun jest potężną iskrą elektryczną. Praktycznym następstwem tego odkrycia było skonstruowanie przez Franklina piorunochronu (1752).

Największym po Eulerze matematykiem był J. L. Lagrange, twórca rachunku wariacyjnego i mechaniki teoretycznej. P. S. Laplace, w dziejach matematyki zapisał się rozwinięciem teorii równań różniczkowych i stworzeniem rachunku prawdopodobieństwa jako samodzielnego działu matematyki.

G. Monge był twórcą nowoczesnej geometrii wykreślnej. L. Carnot zajmował się rachunkiem nieskończonościowym i geometrią rzutową. Francuscy matematycy u schyłku XVIII w. osiągnęli najwyższy poziom zarówno w zakresie teorii, jak praktycznych zastosowań inżynieryjnych.

O W. Herschelu, mówiono, iż " podwoił rozmiar świata", gdyż odkrył planety Uran (1781), po czym odkrył jej księżyce (1787) i księżyce Saturna (1789). Nade wszystko jednaka był twórcą nowoczesnej astronomii gwiazdowej. Badał rozmieszczenie przestrzenne i ruchy własne gwiazd, określił kształt Galaktyki (1784), katalogował gwiazdy podwójne, mgławice i gromady gwiazdowe.

Katalogi Herschla zapoczątkowały znaczny rozwój atlasów astronomicznych. Dociekaniami nad mechaniczną równowagą wszechświata zajmowali się we Francji Lagrange, a zwłaszcza Laplace. Wykazał on stabilność układu słonecznego (1773) oraz układu Ziemia-Księżyc (1787).

Szkocki lekarz i chemik J. Black prowadząc badania nad procesami topienia i parowania rozróżnił ciepło i temperaturę, czego następstwem było przyjęcie kalorii jako jednostki pomiaru ciepła.

Pierwsze ilościowe prawo nauki o elektryczności sformułował w 1785 r. francuski oficer wojsk inżynieryjnych Ch. de Coulomb, na którego cześć jednostkę ładunku elektrycznego nazwano kulombem. Włoch A. Volta wynalazł maszynę elektrostatyczną (elektrofor) i kondensator płytkowy. Jego rodak L. Galvani zapoczątkował badania elektrofizjologiczne.

Wprawdzie za ojca nowożytnej chemii uważa się angielskiego uczonego z XVII w. Roberta Boylea, ale nauka ta jeszcze w połowie XVIII w. daleka była od wypracowania jasnej teorii i metody. Boyle słusznie uznał, że ogień nie jest pierwiastkiem i nie może być uważany za składnik materii, ale nie potrafił wyjaśnić procesu spalenia.

Pod koniec epoki wystąpiła ekipa chemików, którzy skoncentrowali swe badania na substancjach gazowych. Black odkrył w 1756 r. dwutlenek węgla, a Cavendish - wodór (1765) oraz oznaczył skład wody (1783) i powietrza (1785), stwierdzając, że są one związkami chemicznymi. J. Priestley, był odkrywcą tlenku azotu, chlorowodoru, amoniaku, dwutlenku siarki i tlenku węgla. Ptiestley stwierdził również, że rośliny przyswajają dwutlenek węgla, czemu towarzyszy wydzielanie tlenu (1778). Carl Wilhalm Scheele odkrył tlen i zbadał skład powietrza (1777).

A. L. Lavoisier stwierdził: "przyroda nic nie tworzy z niczego i materia nie może ginąć". Wszystkie zjawiska chemiczne polegają na przemieszczaniu materii, która może zmieniać formę, nigdy nie zwiększając ani nie zmniejszając swej masy.

Dla Lavoisiera najbardziej podstawowe znaczenie miało badanie procesu spalania.. J. van Ingenhousza odkrył proces wymiany gazowej między roślinami a atmosferą zwany fotosyntezą. Senebier pierwszy wprowadził termin fizjologia roślin.

Równocześnie niemiecki botanik J. G. Koelreuter odkrył rolę owadów w zapylaniu kwiatów a dokonując krzyżówek różnych gatunków dał początek naukowej genetyce. Jego rówieśnik C. F. Wolff rozwinął swoją teorię epigenezy również w dziedzinie botaniki (stożki wzrostu).

Przełom dokonywał się w fizjologii zwierząt, za której "ojca" uchodzi, L. Spallanzani, który odkrył rolę plemnika i dokonywania sztucznych zapłodnień. Spallanzani w swych badaniach nad krążeniem krwi i procesem oddychania uznał, że oddychanie jest procesem spalenia oraz o ogromnej roli hemoglobiny.

J. B. Lamarck, zasłynął swą teorią ewolucji. Buffon, historyk natury podjął próbę obliczenia wieku ziemi na podstawie tempa tworzenia się warstw osadowych. Skonstruował on schemat sześciu epok liczących po 75 tys. lat. W kierunku badań empiryczno-opisowych i kartograficznych, mistrzem był J. E. Guettard, autor sławnej mapy mineralogicznej Francji (1778-1781). Ów praktyczno-inżynieryjny kierunek szerzył się w całej Europie, a zwłaszcza w krajach o rozwiniętym górnictwie.

Teoria genezy ukształtowania skorupy ziemskiej zaprzątała jednak również uwagę najwybitniejszych geologów szwajcarskich, niemieckich i brytyjskich. Występowały wśród nich dwa zwalczające się kierunki: neptunizm (powstanie skał w środowisku wodnym) i plutonizm (wulkaniczne pochodzenie skał).

Podobne prace

Do góry