Select Page

Veelvormige dynamiek - H12

Europa in het ancien régime 1450-1800

De wetenschappelijke revolutie

Introductie

In dit hoofdstuk handelt het opnieuw om traditie en vernieuwing, maar ook om de overgang van geocentrisme naar heliocentrisme, de weg van astronomie naar fysica, de betekenis van de wiskunde en het rationalisme, en het belang van ervaring en experiment voor de ontwikkeling van de natuurwetenschappen. Tal van belangrijke figuren – onder wie Copernicus, Galilei, Descartes en Newton – passeren de revue. Kortom, dit hoofdstuk is gewijd aan belangrijke onderwerpen en personen die gedurende het ancien régime de ontwikkeling van de wetenschap hebben bepaald. Een paragraaf over de mechanisering van de natuur (Descartes, Newton) en een paragraaf over de rol en betekenis van verschillende geleerde genootschappen ronden het hoofdstuk over de wetenschappelijke revolutie af.

Inleiding

Vanaf de decennia rond 1500 tot aan het begin van de achttiende eeuw voltrok zich een fundamentele omwenteling in de epistemologische (kentheoretische), methodologische en organisatorische structuur van de natuurwetenschappen. Deze omwenteling wordt door wetenschapshistorici vaak aangeduid als de ‘wetenschappelijke revolutie’, hoewel een nadere invulling van die term tot heel wat discussies heeft geleid. In de klassieke betekenis wordt vooral de nadruk gelegd op de wijzigingen in het conceptuele kader van de natuurfilosofie; hedendaagse interpretaties hebben meer oog voor de contextuele inbedding van de natuurwetenschap, en voor de diversiteit van soms heel verschillende ontwikkelingen. Hoewel om deze redenen de wetenschappelijke revolutie geen eenduidig begrip is, bestaat er toch voldoende eensgezindheid om de gebeurtenissen in die tijd als een samenhangend geheel te behandelen.

Het is uiteraard onmogelijk om in te gaan op alle aspecten van de wetenschappelijke revolutie. De nadruk ligt in dit hoofdstuk op de fysicomathematische natuurwetenschappen (mechanica, astronomie, optica) en op de opkomst van de experimentele methode. Daaraan worden twee contextuele elementen verbonden: de doorwerking van de antieke en middeleeuwse voorbeelden van geleerdheid en de organisatie van het wetenschappelijke onderzoek in de genootschappen. De gelijktijdige evoluties in geneeskunde en natuurlijke historie, de brede culturele receptie van het nieuwe wereldbeeld en de complexe relatie tussen geloof en wetenschap (zie voor dit laatste echter ook hoofdstuk 12 → WEEK 9) blijven hier daarentegen grotendeels buiten beschouwing.

De grote lijnen van de wetenschappelijke revolutie worden uitgezet aan de hand van vier hoofdfiguren. Met Copernicus werd de eerste stap gezet om de renaissancewetenschap op hetzelfde niveau te plaatsen als de antieke astronomie. Niet alleen slaagde Copernicus erin de wetenschappelijke complexiteit van Ptolemaeus’ astronomie te evenaren; zijn heliocentrisch wereldbeeld getuigt van een nieuwe houding ten opzichte van dat antieke erfgoed en van een appreciatie van de wiskunde als leidraad in het onderzoek van de natuur. Het copernicaans wereldbeeld zou ook een belangrijke rol spelen in het optreden van Galilei als wegbereider van een nieuwe fysica. Daarin combineerde hij experimenten en mathematische argumenten, hoewel hij nog erg schatplichtig bleef aan de aristotelische traditie. De definitieve breuk met Aristoteles werd geslagen door Descartes, die een heel nieuw kader voor de natuurfilosofie ontwierp. Zijn mechanistisch wereldbeeld, waarin de ruimte gevuld was met kleine, bewegende deeltjes die voortdurend op elkaar botsten en elkaar voortstuwden, effende de weg naar een corpusculaire fysica. De cartesiaanse fysica hechtte groot belang aan de verklaring van experimenten, hoewel de grondslagen die Descartes had gelegd, zelf niet ter discussie stonden. Dat gebeurde wel bij Newton, die zijn wetenschappelijke verklaringen beperkte tot die aspecten die door de waarneming en het experiment konden worden onderzocht. Newton onthield zich daardoor van elke metafysische hypothese, een inperking van de natuurfilosofie die de basis is van de moderne (en hedendaagse) natuurwetenschap.

Tot slot wordt aandacht besteed aan de wetenschappelijke genootschappen en de manier waarop zij de functie van universiteiten overnamen in de valorisatie en verspreiding van wetenschappelijke kennis. Hierbij is het onderscheid tussen baconiaanse en academische disciplines verhelderend, want waar de baconiaanse wetenschapsbeoefening gebaseerd was op het verzamelen van kennis en informatie (waar amateurgenootschappen een grote bijdrage aan konden leveren), kaderden de academische wetenschappen in een lange traditie die meer bij de universitaire geleerdheid aansloot. Toch ging van de genootschappen een blijvende invloed uit op het universitaire leven.

Leerdoelen

Na het bestuderen van hoofdstuk 12 en leereenheid 12 dient u inzicht te hebben in

  • de kenmerken die de moderne natuurwetenschap onderscheiden van de middeleeuwse natuurfilosofie
  • de astronomische grondbeginselen van het geocentrisch en heliocentrisch wereldbeeld
  • de onderscheiden bijdragen van uiteenlopende geleerden op astronomisch gebied
  • de bijdragen van achtereenvolgens Copernicus, Galilei, Descartes en Newton aan de wetenschappelijke revolutie
  • de maatschappelijke invloeden op het ontstaan van de experimentele wetenschapsbeoefening
  • de relatie tussen de experimentele wetenschapsbeoefening en het ontstaan van geleerde genootschappen en wetenschappelijke tijdschriften.

Samenvatting

Belangrijke figuren

Copernicus – Zijn heliocentrisch wereldbeeld getuigt van een nieuwe houding tov dat antieke erfgoed en van de appreciatie van de wiskunde als leidraad in het onderzoek van de natuur.

Galilei – Wegbereider van de nieuwe fysica. Hij combineerde experimenten met mathematische argumenten (wiskunde). Bleef schatplichtig aan Aristoteles. Met de Jupitermanen bewijst Galilei de juistheid van de heliocentrische opvatting.

Descartes – Mechanisch wereldbeeld

Newton – waarneming en experiment leidend tot wiskunde. Onthield zich van elke metafysische hypothese, een inperking van de natuurfilosofie die de basis is van de moderne en (hedendaagse) natuurwetenschap.

Inleiding

Galileo facing the Roman Inquisition – Cristiano Banti (1857)

In het begin van de 17e eeuw publiceert Galilei zijn astronomische waarnemingen, het copernicaanse wereldbeeld bevestigend. Honderd jaar later wordt de Newtoniaanse wiskunde en het experiment verklaard tot fundament van de natuurwetenschap.

Toch zijn er verschillende denkbeelden over de inhoud van de wetenschappelijke revolutie

  • de essentie ligt in een transformatie van het wereldbeeld, waarbij de centrale positie van de aarde (en van de mens) wordt opgegeven, en het universum wordt opgevat als een wiskundige ruimte, zonder middelpunt en zonder grenzen.
  • de essentie is een epistemologische verschuiving, kennis steunt niet meer op openbaring, autoriteit of logische deductie, maar op het zelfstandige, empirisch onderzoek van de natuur.
  • de essentie is het belang van de techniek en in het algemeen de beheersing van de natuur, of de organisatie van de wetenschapsbeoefening, de communicatie en daardoor ook onderlinge discussie en samenwerking op internationale schaal.
  • ook is er onder historici steeds meer aandacht voor een bredere politieke en maatschappelijke context van de wetenschappelijke revolutie. Uitspraken over wetenschappelijke geloofwaardigheid en de gronden van ware kennis hebben, zo wordt betoogd, een directe invloed gehad op de emancipatie van de burgerij, de secularisatie van de samenleving en de overgang van absolutisme naar parlementaire democratie.

Dit hoofdstuk behandelt enerzijds de discussie omtrent het copernicaanse wereldbeeld, anderzijds de introductie van het experiment als middel tot wetenschappelijke kennis.

Tussen traditie en vernieuwing

Het onderscheid tussen de moderne natuurwetenschappen en de middeleeuwse natuurfilosofie laat zich niet louter uitdrukken als een vermeerdering van kennis of een verfijning van meetmethode en de wetenschappelijke theorievorming. De kloof tussen beide is veel dieper en van kwalitatieve aard. Het middeleeuwse ideaal van een speculatieve, logisch geordende wetenschap die inzicht verschaft in de bouw en de zin van de wereld heeft moeten wijken voor praktische, bruikbare kennis, gesteund op experimenten, die in de eerste plaats ten dienste moet staan van de technische manipulatie van de natuur.

De uitvinding van de boekdrukkunst (ca.1450) speelde hierbij een belangrijke rol. Het verspreiden van wetenschappelijke literatuur werd goedkoop en kon massaal. Teksten en betrouwbare cijfertabellen, kaarten en illustraties konden gestandaardiseerd worden. De belangrijkste intellectuele invloeden gingen uit van humanisme, neoplatonisme en aristotelisme. Het humanisme was verantwoordelijk voor hernieuwde aandacht voor teksten uit de oudheid. Van onder andere Ptolemeus, Lucretius, Celsus, Aristoteles, Galenus.

Het Humanisme uitte kritiek op de scholastieke wetenschapsbeoefening (aristotelisme) aan de universiteiten. Aristotelische natuurwetenschap bezat een uitzonderlijke logische coherentie en flexibiliteit, waardoor zij tot ver in de 17e eeuw de academische wereld kon blijven beheersen. Het neoplatonisme won wel terrein tijdens de Renaissance. Neoplatonisme ging ervan uit dat de wereld was geschapen door een goddelijke Architect, die in de natuur door zijn perfecte rede een alom aanwezige (wiskundige) harmonie had gelegd. Dit stimuleerde de zoektocht naar wiskundige wetmatigheden

Lange tijd hebben de grote vernieuwingen van de Renaissance de middeleeuwse bijdragen overschaduwd. Reeds tijdens de middeleeuwen was een ideaal en een methode voor de natuurwetenschappen ontwikkeld, die in het bijzonder op het gebied van de mechanica en de optica tot tastbare resultaten hebben geleid.

In de context van de ontwikkelingen vond de emancipatie van de gewone burger plaats. De ambachtsman die door ondervinding veel feitelijke informatie bezat. De waardering voor deze kennis bij universiteitsgeleerden en humanisten was opmerkelijk. De golf van ontdekkingen en uitvindingen opende een nieuwe, onbekende wereld. Dit veroorzaakte een crisis in de traditionele opvatting van wetenschap. In al hun geleerdheid hadden de filosofen het toch maar mis gehad. De ervaring van gewone, ongeletterde mensen volstond om dat overduidelijk aan te tonen. Ongetwijfeld hebben deze bekwame, maar ‘ongeletterde’ practici veel bijgedragen tot het intellectuele klimaat van de renaissance waarin de metafoor van het Boek der natuur kon gedijen. Ook Leonardo da Vinci (1452-1519) ging er prat op slechts uit het boek der natuur gelezen te hebben.

Over het Boeck der Natuere

[…] de gene, de welcke meynen soude, dat de letteren in een Druckerye sonder keur genomen zijnde, of dat een hoop Characteren … in de locht opgesmeten zijnde, en daer verwerdelijck dooreen beroert, sich soo gelijckigh te samen souden konnen voegen, en met soo veel ordre by een vergaderen, dat men van die letters, en Charachters een boeck vol van leeringen of een welgemaeckt gedicht soude sien voortkomen. […] dit boeck der natuure, daer soo een fraeye samenvoeging van schepselen in gevonden wordt, als soo veele letteren die een verwonderlijcke sin maken […]

Uit: Spanheim, Den Atheïst overtuycht, ‘Voor-reden’.

Toch misten zij de nodige visie om een dieper gaande hervorming op gang te brengen. De werkelijke vooruitgang in kennis is voornamelijk te vinden bij humanistisch gevormde geleerden als Vesalius (anatomie), Copernicus (astronomie) en Paracelsus (botanie).

De Brusselse arts en hoogleraar Andreas Vesalius probeerde de rampzalige scheiding tussen theoretische kennis en praktisch onderzoek ongedaan te maken. In zijn De humani corporis fabrica libri septem beschreef hij de lamentabele toestand waarin de geneeskunde was terechtgekomen door het verwaarlozen van persoonlijke en kritische onderzoekingen. Hij pleitte voor een hervorming van de medische wetenschap door een restauratie van oude tradities, echter niet door de antieke teksten nog beter te bestuderen (zoals de humanisten dat voorstelden), maar door directe observatie van de werkingen van de natuur.

Theophrastus Bombastus Von Hohenheim (Paracelsus – voorbij Celsus) was de invloedrijkste voorstander van een radicaal op ervaring gebaseerde wetenschap. Zijn vele zwerftochten zijn een model voor wetenschappelijk onderzoek. Hij verdedigde de ervaring als enige echte toetssteen van elke wetenschap. Hij vond medestanders in Jan Baptist van Helmont en René Descartes. Het gezond verstand is van belang om de nieuwe natuurwetenschap te begrijpen. Niet de scholing of de maatschappelijke status van de geleerde zou uiteindelijk de waarde van de argumenten bepalen, wèl de empirische inhoud en de mathematische precisie waarmee argumenten waren onderbouwd. Op termijn lag hierin de kern van de emancipatie van de burger die niet door geboorte, maar door intellect aanspraak wilde maken op het recht gehoord te worden.

Het heliocentrische wereldbeeld

A Philosopher Giving that Lecture on the Orrery, in which a Lamp is put in place of the Sun of The Orrery – Joseph Wright of Derby (ca. 1766)

Het meest bekende dispuut uit de wetenschappelijke revolutie is de controverse om het Copernicaanse wereldbeeld. Geredeneerd vanuit het traditionele, geocentrische wereldbeeld staat de aarde stil in het middelpunt van het universum – de ptolemaeïsche kosmologie. Alle andere lichamen beschrijven cirkelvormige banen rondom dat middelpunt. De alledaagse waarneming leerde hoe de zon opkwam en onderging en hoe het aardoppervlak in perfecte rust verkeerde.

Dat de aarde niet stil zou staan leek absurd, gebouwen zouden instorten, een omhoog gegooide steen zou ergens anders terechtkomen. Toch werd dit al door Nicolas Oresme geopperd. De aarde is niet in rust, staat niet stil. Het geocentrische wereldbeeld rustte dan ook niet zozeer op de alledaagse waarneming, maar meer op fundamentele kosmologische en fysische argumenten. De hemellichamen bewogen zich – i.t.t. alle natuurlijke bewegingen op aarde – eindeloos op onveranderlijke banen rondom het centrum van de aarde. Voor deze hemellichamen moesten dus ook andere fysische wetten gelden dan voor de dingen op de aarde. Het middelpunt van de aarde kon in deze kosmische voorstelling enkel samenvallen met het middelpunt van het universum, waar immers alle zware lichamen zich naartoe bewogen.

Copernicus stelde zich tot doel de astronomie terug te brengen tot de zuivere vorm, meer in overeenstemming met de antieke voorschriften. Een wereldbeeld met meer inherente wiskundige harmonie, dat bovendien volgens Copernicus een groter inzicht in de fysische opbouw van het heelal mogelijk maakte. Copernicus was ervan overtuigd dat een wetenschappelijk gefundeerd wereldbeeld ook de sleutel tot de werkelijke bouw van het heelal zou verschaffen. Zijn heliocentrische wereldbeeld lijkt inderdaad ontworpen om een dergelijke constructie van het heelal een grotere fysische plausibiliteit te geven. Aangezien ook de aarde bolvormig is, was het volgens Copernicus niet meer dan normaal dat ook de aarde een dergelijke cirkelbeweging kon, ja zelfs moest uitvoeren. Ondanks zijn innoverende hypothese kwam Copernicus uit dit alles naar voren als een traditioneel, zelfs conservatief astronoom, die in wezen niet afweek van de opvattingen van de klassieke natuurwetenschap. Zijn doel was de astronomie te zuiveren van enkele (technische) hulpmiddelen die in strijd waren met de wijsgerige beginselen van de Griekse kosmologie.

Van astronomie naar fysica

De verschijning van een supernova in 1573, een exploderende ster die in korte tijd een enorme helderheid bezit, betekende dat de hemelsferen niet eeuwig en onvergankelijk waren, zoals de aristotelische kosmologie voorschreef. Tycho Brahe, een Deens edelman, toonde aan dat de kometen zich boven de maan bevonden, dus in het gebied van de onveranderlijke hemelsferen, terwijl ze volgens Aristoteles atmosferische objecten waren. Brahe begreep de voordelen van het heliocentrisme zeer goed, maar hij vond het niettemin ongepast aan de aarde een beweging toe te kennen. Alle planeten bewogen zich net als bij Copernicus rond de zon, maar de zon zelf draaide rond de aarde, die zich onbeweeglijk in het centrum van het heelal bevond.

Illustration of Kepler’s three laws with two planetary orbits. (1) The orbits are ellipses, with focal points F1 and F2 for the first planet and F1 and F3 for the second planet. The Sun is placed in focal point F1. (2) The two shaded sectors A1 and A2 have the same surface area and the time for planet 1 to cover segment A1 is equal to the time to cover segment A2. (3) The total orbit times for planet 1 and planet 2 have a ratio (a1/a2)3/2.

Johannes Kepler (1571-1630) was een assistent van Brahe, hij wordt gezien als een neoplatonist. Zijn werk steunde op twee beginselen:

  • het hele universum moet volgens dezelfde natuurwetten worden verklaard
  • de uiteindelijke structuur van het heelal moet getuigen van een harmonische, kwantitatieve orde.

Deze kenmerken karakteriseerden hem als een neoplatonist. Volgens Kepler bevat de mathematische harmonie van het heelal niets minder dan een religieuze boodschap aan de mensheid. God had zich aan de mens geopenbaard via mathematische wetmatigheden, want enkel op dat vlak, was het kenvermogen van de mens te vergelijken met dat van God. De zon is niet alleen maar het middelpunt van het zonnestelsel, zij is ook de “ziel van de wereld” en op die manier verantwoordelijk voor de fysische kracht die de planeten rond voert in hun banen.

Kepler formuleerde drie wetten die met grote precisie de bewegingen van de planeten beschrijven, waarvan Newton later de fysische oorzaak vaststelde.

Kepler’s werk kreeg weinig aandacht. Galileo Galilei was, meer dan Copernicus en Kepler, de werkelijke pionier van de wetenschappelijke revolutie. Na gehoord te hebben van de Nederlandse uitvinding construeert hij zelf een telescoop en ontdekt dat het oppervlak van de maan helemaal niet zo perfect bolvormig is, zoals de klassieke kosmologie het had voorgesteld. Ook bleken er vier satellieten rond Jupiter te draaien, waarmee duidelijk werd dat niet alles om de aarde draait. En Venus bleek net als de maan fasen te bezitten, waarmee was aangetoond dat hij niet om de aarde draaide. Daarmee was volgens Galileo de werkelijkheid van het heliocentrische wereldbeeld van Copernicus is aangetoond. In zijn hoofdwerk Dialogue Concerning the Two Chief World Systems werd de aristotelische natuurwetenschap punt voor punt geconfronteerd met de moderne ontdekkingen. Het boek is een literair meesterwerk waarin drie mannen vier dagen in discussie gaan en zo de moderne natuurwetenschap introduceren met als belangrijkste inzichten:

  • de aarde moet worden beschouwd als één van de hemellichamen, fysisch niet verschillend van de maan of de andere planeten.
  • de dagelijkse rotatie van de aarde om haar as.
  • de jaarlijkse omwenteling van de aarde om de zon
  • de verklaring van eb en vloed

Dankzij Galilei kwam het debat over het heliocentrische wereldbeeld op een keerpunt. Het copernicanisme had twijfel gezaaid over de geldigheid van het oude wereldbeeld, de moderne natuurkunde ging veel verder. Zij zocht naar natuurwetten, die niet alleen de waarnemingen van hemellichamen beschreven, maar ook de oorzaken opspoorden van alle verschijnselen.

Ervaring en experiment in de 17e eeuw

William Gilbert beschreef in zijn belangrijkste werk De magnete tal van experimenten, aan de hand waarvan hij fundamentele vragen uit de natuurwetenschap behandelde. De aarde moet als een grote magneet worden opgevat. Het stond model voor de nieuwe experimentele natuurwetenschap. Gilbert wilde met zijn experimenten een beter begrip van de universele wetten van de natuur verwerven. Hij gebruikte de experimenten als toetssteen op zeer wel bepaalde punten in de ontwikkeling van een theorie, maar trapte in de valkuil om grootse conclusies te trekken uit enkele experimenten.

Galilei gebruikte experimenten als toetssteen op wel bepaalde punten van de ontwikkeling van een theorie. Voor Francis Bacon hem diende wetenschap te groeien uit een grootscheeps en aanvankelijk weinig gestuurd bijeenbrengen van zo veel mogelijk empirische informatie. Isaac Newton integreerde beide opvattingen.

Als ideaal van wetenschap gold het Aristotelische model, waarbij vanuit bepaalde beginselen op deductieve wijze axioma’s werden afgeleid die als verklaring van natuurlijke verschijnselen werden aangenomen. Wetenschappelijk onderzoek hield dus in dat men een dergelijke deductie uit algemene beginselen trachtte te construeren. Een experiment kwam tot stand in concrete omstandigheden en kon derhalve niet tot universele axioma’s leiden.

Galilei was zeer goed onderlegd in de experimenteerkunst en realiseerde zich derhalve dat experimenten onderhevig zijn aan een groot aantal toevallige factoren, die het resultaat op oncontroleerbare wijze beïnvloeden. Er moest iets van een abstractie plaatsvinden om tot het wezen van fysische verschijnselen door te dringen. De correctheid van de abstractie kan aannemelijk gemaakt worden met experimenten. Het is duidelijk dat voor Galilei het experiment niet de werkelijke grond kon zijn van zijn wetenschappelijke stellingen. Experimenten moeten toch een eigen plaats toegewezen krijgen in de mathematische natuurwetenschap, waarin zij een duidelijke, zij het secundaire functie vervullen.

Francis Bacon deed vrijwel niets aan natuurwetenschappelijk onderzoek Hij verweet de wetenschap ingewortelde denkgewoonten (Idols) die een onbevooroordeelde appreciatie van experimenten en ontdekkingen in de weg staan. Ook kenden zij het ware doel van de natuurwetenschap niet, de mens macht over de natuur aan te reiken. Hij stelde een nieuwe methode van natuuronderzoek in drie fasen voor

  • Stap 1: het bijeenbrengen van alle zintuiglijke informatie over een te onderzoeken verschijnsel.
  • Stap 2: het rangschikken van deze informatie op drie lijsten
  • Stap 3: het opstellen van hypothesen ter verklaring van het verschijnsel en het vergelijken met de gegevens op de lijsten.

Bacon’s methode is van weinig nut voor de practicus.

De mechanisering van de natuur

Sir Isaac Newton’s own first edition copy of his Philosophiae Naturalis Principia Mathematica with his handwritten corrections for the twentieth edition. The first edition was published under the imprint of Samuel Pepys who was president of the Royal Society.

In de 17e eeuw bleef de aristotelisch-scholastieke interpretatie van de natuur voornamelijk in het academisch onderwijs toonaangevend. Het geocentrisch wereld vormde er een belangrijk onderdeel van. Aristoteles had als ideaal van wetenschappelijke zekerheid het kenmerk van de deductieve logica vooropgesteld. Uit de eerste beginselen der dingen moesten alle verschijnselen logisch kunnen worden afgeleid. De coherente logische opbouw van de aristotelische natuurwetenschap werd door René Descartes grondig verstoord.

Descartes maakte gebruik van het begrip (mechanische) causaliteit. De verschijnselen waren volgens hem geen logisch gevolg van de inherente aard der dingen, zij werden mechanisch veroorzaakt door de botsingen en de druk van de omringende deeltjes. De hele materie was bij de Schepping in beweging gebracht en de totale hoeveelheid beweging bleef door Gods almacht onveranderlijk behouden. In de materiewervels werden de snellere deeltjes naar buiten gedreven en de tragere deeltjes vormden sterren. Planeten ontstonden als anders gevormde materie in elkaar haakte en zich naargelang de omvang op een bepaalde afstand kon handhaven. Ook de aarde was omgeven door een wervel van subtiele materie die de bijna bewegingloze grovere materie naar het centrum van de aarde drukte. Hij gebruikte die verklaring voor de gravitatie, licht, warmte en koude, magnetisme en getijden.

Descartes’ ideeën waren populair, ondanks kritiek van Newton en Huygens, zij hadden geen vrede met het speculatieve karakter ervan. Natuurwetenschap moet steunen op nauwkeurig onderzoek van de te verklaren verschijnselen. Hij ontdekte met behulp van Keplers derde wet dat voor de bewegingen van de zon en de planeten een kracht nodig was die omgekeerd evenredig varieerde met het kwadraat van de afstand. Hij gaf geen verklaring voor zijn zwaartekrachtwet, Newtons heelal was vrijwel leeg. Actio in distans of de inwerking van een subtiele kracht, Newtons antwoord was hypotheses non fingo. Hij bewees wel dat zijn krachtwet op geen enkele manier door de cartesiaanse materie wervels mechanisch kon worden verklaard. Zijn weigering stuitte op veel verzet bij tijdgenoten.

Geleerde genootschappen

De kritiek op de traditionele universiteitswetenschap nam in betekenis af na 1650. De opkomst van geleerde genootschappen die de nieuwe natuurwetenschap hun eigen plaats en legitimatie bezorgden speelde hierin een grote rol. De genootschappen waren van groot belang voor de ontwikkeling van de experimentele wetenschappen, omdat de aard van het onderzoek een samenwerking, en dus een organisatie van deze samenwerking, noodzakelijk maakte. De oprichting van de wetenschappelijke genootschappen ging terug op veel oudere tradities van literaire en humanistische genootschappen, die voornamelijk in de Italiaanse renaissance gestalte kregen.

De ideologische achtergrond van de 17e eeuwse genootschappen had niet alleen met wetenschappelijke interesse of hang naar empirische kennis te maken. Minstens zo belangrijk was de invloed van bepaalde politieke ideeën die in het beeld van een utopische staat werden uitgedrukt. Denk aan de Città del sole van Tommaso Campanella en Christianopolis (1619) van Johann Valentin Andreae. Voor de evolutie van de experimentele wetenschap was de belangrijkste utopie Nova Atlantis van Francis Bacon. Het kennisideaal dat in deze utopieën werd voorgehouden, steunde zowel op christelijke openbaring als op experimenteel onderzoek.

Accademia del Cimento (1657-1667) – beweerde het werk van Galilei en diens leerling Evangelista Torricelli voort te zetten. Zij waarschuwden de lezer dat alle speculatieve beschouwingen ideeën van de leden waren, meer niet.

Collegium Mechanicum (vanaf 1626) onder leiding van Isaac Beeckman.

Royal Society (ca 1662) als reactie op de vele kritiek op de oprichting schreef Thomas Sprat een History of the Royal Society of London (1667).

  • het programma is gebaseerd op de eerste fase van Bacons methode, gericht op het verzamelen van informatie. Het experimenteel onderzoek was voornamelijk op het vaststellen van feiten gericht. Experimenten moesten steeds aan de discussie van de oorzaken voorafgaan.
  • een publiek genootschap, meer een gentlemen’s club met veel adel
  • de gewenste band tussen geleerden en practici werd niet verwezenlijkt.
  • het lidmaatschap was vooral aantrekkelijk vanuit sociaal standpunt
  • is geen echte onderzoeksinstelling
  • onderhouden van internationale contacten
  • tijdschrift om nieuws over wetenschappelijke vernieuwingen onder een groot publiek te verspreiden de Philosophical Transactions

Académie Royale des Sciences (1666) opgericht door Jean-Baptiste Colbert (1619-1683 minster van financiën onder Lodewijk XIV.

  • een officiële onderzoeksinstelling, geen vrijblijvend genootschap
  • met als doel bijeenbrengen en verwerken van feiten die betrekking hadden op het geheel van de natuurwetenschap, met gepaste aandacht voor de techniek.
  • theoretische discussies stonden niet op het programma

Een vergelijking Royal Society en Académie Royale des Sciences

  • de Académie Royale de Sciences had de meeste mogelijkheden, maar de minste vrijheid. Zij diende zich te schikken naar de utilitaristische eisen van het staatsapparaat.
  • bij de Royal Society was van druk van de overheid niets te bekennen.
  • de Royal Society had geen druk maar leed vooral onder pedant amateurisme

Het baconiaanse streven naar samenwerking en experimenteel onderzoek lag mede aan de basis van de bloei van het genootschapswezen tijdens de 18e eeuw, maar verloor rond 1700 zijn aantrekkingskracht. Voortgang was vooral geboekt op de klassieke vakgebieden zoals astronomie en mechanica, niet op de baconiaanse vakgebeiden, elektriciteit en magnetisme. De mathematische natuurwetenschap van Galilei en Newton was uiteindelijk bepalend voor de oriëntatie van het wetenschappelijk denken tijdens het ancien regime.

Zelftoets

Vraag 1

De overgang van middeleeuwse natuurfilosofie naar moderne natuurwetenschap kan beschouwd worden als een proces van ontvoogding en verzelfstandiging, waarbij de natuurwetenschap zich allengs ontworstelde aan het gezag van gevestigde autoriteiten. Beschrijf dit emancipatieproces.

antwoord

De natuurwetenschap moest de status verwerven van een zelfstandige discipline met een specifiek onderzoeksterrein en een eigen methodiek.

Een hoofdbestanddeel van die evolutie was de mathematisering van de natuurwetenschappen, waartoe Copernicus en Kepler de aanzet hadden gegeven. Dat leidde bij Galilei, Descartes en Newton tot de introductie van nieuwe begrippen, zoals kracht en traagheid. Maar om deze conceptuele revolutie mogelijk te maken, moest de natuurwetenschap zich losmaken van de autoriteit van de klassieke auteurs. In de zestiende eeuw riepen vele geleerden en ook practici op tot een meer empirisch gefundeerde wetenschap. De geschriften van Francis Bacon droegen sterk bij tot de hervorming van de natuurwetenschap op inductieve basis.

De nieuwe ontwikkelingen vonden hun eerste synthese in het werk van Descartes, die erin slaagde het vanouds onaantastbare gezag van Aristoteles blijvend te ondergraven. Volgens de aristotelische leer konden natuurverschijnselen logisch worden verklaard uit de eerste beginselen van de dingen. Descartes koos eveneens voor een deductieve benadering, maar in plaats van het aristotelische logische vertrekpunt introduceerde hij het causaliteitsbeginsel, dat natuurverschijnselen verklaart uit mechanische principes.

Newton ging nog een stap verder: hij beperkte de natuurwetenschap tot de studie van verschijnselen die empirisch konden worden onderzocht. Daarmee verbond hij het experiment (en de inductieve methode) met de logische gestrengheid (en deductieve methode) van de wiskunde.

Vraag 2

‘Op de zevende januari in het huidige jaar, 1610, tijdens het eerste uur van de daaropvolgende nacht, terwijl ik de constellaties van de hemelen door een telescoop aan het observeren was, kreeg ik de planeet Jupiter in het vizier, en dankzij het feit dat ik een uitmuntend instrument had vervaardigd, merkte ik iets op dat ik tevoren nog nooit had waargenomen, namelijk dat drie kleine maar zeer heldere sterren zich in de nabijheid van de planeet bevonden; en hoewel ik aannam dat ze tot de categorie van de vaste sterren behoorden, verbaasde ik me er toch een beetje over, omdat ze precies op een rechte lijn leken te zijn gegroepeerd, parallel aan de ecliptica, en helderder leken te zijn dan de rest van de sterren met dezelfde magnitude.’

Wie is de auteur en waarom was de door hem beschreven observatie zo opzienbarend?

antwoord

Het fragment is ontleend aan Galilei’s Sidereus nuncius en beschrijft een van de grootste ontdekkingen uit de geschiedenis van de astronomie: die van de Jupitermanen. De Jupitermanen waren de eerste hemellichamen waarvan door observaties kon worden vastgesteld dat ze niet rond de aarde bewogen. Voor Galilei vormden ze een belangrijk bewijs voor de juistheid van de heliocentrische opvatting.
Vraag 3

Met Newton werd de wetenschappelijke revolutie afgesloten. Zijn werk werd de leidraad voor de moderne natuurwetenschap na hem. Beschrijf de methodologie van Newton.

antwoord

Newton beperkte het onderzoek van de verschijnselen tot die aspecten die door waarneming of experiment konden worden waargenomen. Hij maakte in zijn verklaringen bewust geen gebruik van metafysische hypothesen. Elke uitspraak moest door een experiment ondersteund worden of kunnen worden getoetst. De natuurkunde werd daardoor ingeperkt tot het aanduiden en beschrijven van waarneembare gebeurtenissen, wat een scheiding veroorzaakte tussen de natuurfilosofie en de natuurwetenschap.
Vraag 4

Zowel de Royal Society als de Académie Royale des Sciences putten inspiratie uit de idealen van Bacon, maar ze gaven daar elk op hun eigen wijze gestalte aan. Geef de overeenkomsten en verschillen tussen beide genootschappen aan.

antwoord

Bacons Huis van Salomon was bedoeld als aanzet tot een democratisering van de wetenschapsbeoefening. De Royal Society hanteerde inderdaad vrij soepele toelatingscriteria. Behalve geleerden van naam hadden ook belangstellende leken toegang tot de vergaderingen, waardoor het gezelligheidsaspect ging overheersen. Sociaal was er overigens wel degelijk een barrière: het democratiseringsideaal ten spijt ontwikkelde de Royal Society zich tot een elitaire club waarin de adel oververtegenwoordigd was.

De wetenschappelijke activiteiten van het Engelse genootschap concentreerden zich op de eerste twee fasen van het door Bacon ontworpen programma: het verzamelen van waarnemingen en het ordenen van de gegevens. De derde en laatste fase, die van de theorievorming, kwam vrijwel niet aan bod. Aan de conceptuele vooruitgang van de natuurwetenschap heeft de Royal Society daardoor weinig bijgedragen. Het genootschap heeft echter wel gefungeerd als forum voor geleerden als Boyle, Hooke en Newton en via de Transactions leverde het ook een belangrijke bijdrage aan de internationale wetenschappelijke communicatie.

De Académie Royale des Sciences ging dankzij een streng toelatingsbeleid niet gebukt onder het amateurisme waarmee de Royal Society had te kampen. Democratisering van de wetenschap behoorde niet tot de doelstellingen: het ging om het leveren van top­prestaties. De académiciens werkten min of meer gezamenlijk aan grote projecten die het staatsbelang moesten dienen en daardoor meestal gericht waren op praktische toepassingen. De Académie was baconiaans in de zin dat ze steunde op onderlinge samenwerking, feiten boven hypothesen stelde en het praktisch nut hoog aansloeg. Evenals in de Royal Society was er weinig collectieve aandacht voor de theorievorming: die werd overgelaten aan de individuele leden.

Vraag 5

Hoe taxeert u de bijdragen van de academische en de baconiaanse wetenschappen aan de vooruitgang van de natuurwetenschap in de periode 1500-1800?

antwoord

Het belangrijkste fenomeen in de ontwikkeling van de natuurwetenschap tijdens het ancien régime is de wetenschappelijke revolutie van de zeventiende eeuw. De baconiaanse wetenschappen hebben daaraan nauwelijks iets bijgedragen: in dit opzicht is de wetenschappelijke revolutie van de zeventiende eeuw vrijwel uitsluitend een aangelegenheid van de academische natuurwetenschappen geweest. Daar staat tegenover dat ook aan de systematische toepassing van de experimentele benadering die in de zeventiende eeuw doorbrak, een revolutionaire betekenis kan worden toegekend, al bleven de feitelijke prestaties van de baconiaanse wetenschappen tot aan de negentiende eeuw mager.

Geert Vanpaemel

Veelvormige dynamiek – H00

Europa, 1450-1800. Traditie en vernieuwing, eenheid en verscheidenheid Dertien bijdragen van veertien auteurs, schetsend een aantal belangrijke en karakteristieke ontwikkelingen in (en rond) Europa in de periode van circa 1450 tot circa 1800. Bestaat er een...

Veelvormige dynamiek – H01

Bevolking, economie en sociale verhoudingen - divergente ontwikkelingen in Europa Inleiding Dit hoofdstuk gaat over de ingrijpende verschuivingen die in Europa na 1500 plaats vonden op het gebied van bevolking, economie en sociale verhoudingen. Het blijkt dat...

Veelvormige dynamiek – H04

De staat in opmars (vijftiende en zeventiende eeuw) Introductie De auteur, Maarten Prak, behandelt het moderniseringsproces in de diverse Europese staten en de belangrijke rol daarbij van de diverse betrokken vorsten, de standen en andere maatschappelijke...

Veelvormige dynamiek – H05

Politiek denken in de vroegmoderne tijd Inleiding Dit hoofdstuk is gewijd aan het politiek denken of de politieke theorie in de vroegmoderne tijd. Het is van belang om u te realiseren dat belangrijke essentiële elementen van de politieke theorie en het...

Veelvormige dynamiek – H08

Politieke theorie; 1650-1800 In de inleiding van dit hoofdstuk wordt het belangrijke onderscheid tussen een ‘ascending’ en ‘descending theory of government’ aan de orde gesteld en toegelicht. Dit onderscheid komt later in dit hoofdstuk, aan de hand van concrete...

Veelvormige dynamiek – H09

De Engelse, Amerikaanse, Franse en Nederlandse revolutie Introductie De titel van hoofdstuk 9 vermeldt al dat het hier om een studie van vier revoluties in vergelijkend perspectief gaat. Een dergelijk uitgangspunt biedt veel mogelijkheden maar kent ook...

Veelvormige dynamiek – H11

Kerk en religie in het confessionele tijdperk Introductie Centraal thema is hier hoe de oude rooms-katholieke kerk en de diverse nieuwe protestantse kerken (de nadruk ligt in dit geval op de lutherse, calvinistische en anglicaanse kerk) na de scheuring in het...

Veelvormige dynamiek – H12

De wetenschappelijke revolutie Introductie In dit hoofdstuk handelt het opnieuw om traditie en vernieuwing, maar ook om de overgang van geocentrisme naar , de weg van astronomie naar fysica, de betekenis...

Veelvormige dynamiek – H13

Rede en openbaring in de Verlichting Het laatste hoofdstuk van het handboek gaat over de Verlichting, die ook al in eerdere hoofdstukken ter sprake is gekomen. De auteur van dit hoofdstuk, Jan Wim Buisman, behandelt de Verlichting aan de hand van een aantal...
Print Friendly, PDF & Email