În materialul de faţă este prezentată schimbarea, în mentalitatea ştiinţifică europeană petrecută în secolele XVII-XVIII: trecerea de la raţionalismul cartezian la filosofia experimentală (numită şi naturală) a lui Isaac Newton (1643-1727).
Pornind practic de la zero (s-a născut într-o lume plină de obscurantism, a dus o viaţă neobişnuit de castă şi plină de obsesii, lipsit de părinţi – tatăl i-a murit înainte de naştere, iar mama s-a recăsătorit repede, mutându-se cu noul soţ – de iubire şi de prietenie), izbindu-se de obstacole care altora ar părea de netrecut (s-a certat – epistolar, cel puţin – cu mari bărbaţi care i-au ieşit în cale; singurătatea a fost o parte importantă a geniului său; şi-a ascuns cea mai mare parte a operei, aceasta fiind publicată târziu după moartea sa), Newton a ajuns totuşi să descopere – cum bine rezumă James Gleick – „mai mult din miezul esenţial al cunoaşterii omeneşti decât oricine altcineva dinaintea sa sau după el, fiind principalul arhitect al lumii moderne”[2].
Preocupările savantului au ocupat diverse arii tematice, pornind de la matematică, mecanică, optică, astronomie şi cosmologie, şi ajungând la alchimie şi teologie. Procesul său creator a scos în evidenţă geniul înnăscut: un om, aplecat asupra unui birou, neavând decât un condei, o călimară cu cerneală, coli de hârtie albă si un număr mic de instrumente create chiar de el însuşi (e.g., telescopul cu reflexie), calculând cu precizie mişcările aştrilor.
O rudă îndepărtată, Humphrey Newton (care l-a asistat mai ales în timpul experienţelor sale de alchimie), l-a descris ca pe un bărbat dedicat muncii. Referitor la ceea ce căuta marele savant, Humphrey nu avea nici cea mai mică idee: “Eforturile şi osteneala m-au făcut să cred că ţintea la ceva dincolo de cunoaşterea şi sârguinţa umană”.
Un reputat matematician francez (este vorba de marchizul de L’Hôpital) a vrut să afle – într-o scrisoare adresată unui prieten englez membru al Societăţii Regale – dacă savantul (devenit deja Sir) Isaac Newton mănâncă, bea şi doarme ca toţi oamenii. “Fără îndoială”, a răspuns prietenul său, “el nu pretinde că este altfel şi se aşează în rând cu toţi oamenii”. Era o opinie în dezacord cu cea a cunoscutului astronom Edmund Halley (1656-1742): “Mai aproape de zei”, spunea Halley, “nici un muritor nu poate ajunge”, înălţându-l pe Newton la stelele pe care acesta – de fapt – le-a apropiat atât de mult de om.
Contribuţia lui Isaac Newton la dezvoltarea metodei experientale şi, în particular a fizicii, este uriaşă. El este primul dintre oamenii de de ştiinţă (filosofi ai naturii, cum singuri se numeau aceştia în secolele XVII-XVIII) care au condiţionat validarea unei teorii ştiinţifice despre natură de verificarea experimentală a consecinţelor acesteia. Contribuţiile ştiinţifice ale lui Newton s-au rezumat în principal la matematică, mecanică, astronomie şi optică.
Ulterior, în Logica cercetării (Viena, 1934), Karl Popper (1902-1994) dezvoltă aşa-numita Teorie a falsificării, conform căreia este suficientă o singură infirmare a unei teorii ştiinţifice (sau a unei ipoteze) pentru ca aceasta să fie respinsă[3]. Astfel, Popper respinge principiul inducţiei, promovat ca metodă de cercetare în special în domeniul ştiinţelor naturii de către reprezentanţii Cercului de la Viena (grupare filosofică din care făceau parte, printre alţii, Rudolf Carnap, Otto Neurath şi Kurt Gödel, şi care promova neopozitivismul). Popper se situează ferm de partea lui Galilei, a lui Descartes şi a lui Newton care, în spatele aparenţei fenomenale, căutau să ajungă la adevărul principiilor şi la realul pe care aceste principii îl permiteau să fie gândit şi perceput. “Omul de ştiinţă” – scrie el – “urmăreşte descoperirea unei teorii adevărate sau a unei descrieri adevărate a lumii (şi, în special, a regularităţilor sau a <<legilor>> sale), care trebuie să fie şi o explicaţie a faptelor observabile”[4].
Isaac Newton a inventat în calculul infinitezimal, denumit de el calculul fluxiunilor[5] şi integral, necesar (ca instrument matematic) pentru descrierea mişcărilor complexe ale corpurilor. Metoda a fost (re)inventată după circa 20 de ani de învăţatul german Gottfried Leibniz (1646-1716), cei doi purtând o lungă dispută (până la moartea lui Leibniz, dar, ţinând seama de poziţia mai mult decât intransigentă a lui Newton, se poate spune că şi dincolo de ea) asupra paternităţii acesteia. Calculul diferenţial şi integral[6] este studiat în clasele a XI-a şi a XII-a, în cadrul disciplinei denumită Analiză matematică, care ocupă un loc privilegiat – ca număr de ore şi ca importanţă acordată, inclusiv în cadrul examenelor de Bacalaureat şi (în unele cazuri) de admitere la facultate – în studiul Matematicii.
În învăţământul preuniversitar, teoriile lui Newton referitoare la studiul naturii sunt prezentate în cadrul disciplinei Fizică, în clasa a IX-a (mecanica clasică şi legea atracţiei universale), iar teoria corpusculară a luminii de sorginte newtoniană este amintită în clasa a XII-a, înainte de expunerea teoriei fotonice a lui Einstein (utilizată pentru explicarea legilor efectului fotoelectric extern, aceasta fiind bazată pe teoria cuantelor a lui Planck[7]).
Este extrem de interesant că o teorie elaborată cu circa două secole în urmă de către Newton “a fost trezită la viaţă” pentru a explica (în secolul XX) un fenomen fizic descoperit abia la sfârşitul secolului al XIX-lea. Teoria fotonică a luminii a fost utilizată, de asemenea, pentru a explica efectul Compton (împrăştierea inelastică a fotonilor pe particule microscopice), descoperit la începutul secolului al XX-lea. Alte fenomene specifice luminii (interferenţa, difracţia şi polarizarea) sunt explicate cu ajutorul teoriei (electromagnetice) ondulatorii a luminii. Pentru a desemna această dublă modalitate de explicare a fenomenelor în care este implicată lumina (i.e., folosind modelul ondulatoriu pentru anumite fenomene şi modelul corpuscular pentru altele), se foloseşte astăzi conceptul de dualism (i.e., dualismul undă-corpuscul), dezvoltat în cadrul mecanicii cuantice (Şcoala de la Copenhaga).
Principiile mecanicii şi legea atracţiei universale sunt studiate în cadrul celui de-al doilea capitol inclus în programa şcolară, denumit Principii şi legi în mecanica newtoniană, în subcapitolele Principiul I al mecanicii newtoniene, Principiul al II-lea al mecanicii newtoniene, Principiul al III-lea al mecanicii newtoniene şi Legea atracţiei universale. În cadrul ultimului subcapitol menţionat, este inclusă secţiunea Evoluţia istorică a ideilor despre Univers, în care se face o prezentare generală a concepţiilor pe care omul le-a avut despre Univers de-a lungul timpului.
René Descartes (1596-1650, figura 2) a pus în fruntea unei filosofii – din care ştiinţa face parte integrantă subiectul –, a cărui gândire domină în acelaşi timp lumea, pe care pretinde s-o prindă în plasa raţionamentelor sale, precum şi eul, care înţelege să-şi dea seama – în mod reflexiv – de el însuşi (Cogito ergo sum; Gândesc, deci exist). Astfel, Descartes realizează o primă schimbare de paradigmă în ceea ce priveşte cunoaşterea, în particular cea ştiinţifică, omul – prin gândirea sa – având un rol fundamental.
Isaac Newton nu s-a oprit aici. Condus de dorinţa de a se apropia de gândirea lui Dumnezeu prin manifestările acesteia, el cercetează atât textele sacre cât şi lucrarea naturii. Dar decide să păstreze secretă cea mai mare parte a cercetărilor sale – astfel, manuscrisele sale alchimice şi teologice n-au fost cunoscute decât în ajunul celui de-al doilea război mondial – şi să nu publice, în esenţă, decât fizica (şi o parte din) matematica sa, care presupunând activă prezenţa lui Dumnezeu în lume, funcţionează la fel de bine şi în absenţa lui. Lăsând deoparte cauza primă a fenomenelor, Newton reuşeşte să închidă în el însuşi domeniul fizicii şi, în acelaşi timp, să fixeze cadrul matematic în care are loc dialogul experimental între om (i.e., fizician) şi natură. Această limitare – autoimpusă – s-a dovedit extrem de fructuoasă, Newton relizând o nouă schimbare de paradigmă în cunoaşterea ştiinţifică, în care experimentul joacă un rol crucial (Experimentus Crucis).
Mai târziu, prin teoria relativităţii generale, Einstein depăşeşte dificultăţile şi insuficienţele teoriei lui Newton (e.g., conceptele de spaţiu şi timp absolute). Mecanica cuantică, a treia mare teorie a fizicii (formulată, ca şi a doua, în prima jumătate a secolului al XX-lea), arată că descrierea lumii făcută de om este indisolubil legată de locul pe care acesta îl ocupă în ea (e.g., interpretarea funcţiei de undă şi a rezultatelor experimentale). Cu aceste “ultime” realizări ale fizicii, ideile – care, acum, ni se miraculos de simple, ale – lui lui Newton[8] revin, ceea ce pare cu atât mai straniu cu cât nu am ajuns – cu siguranţă – la “gândirea lui Dumnezeu” (visul lui Newton).