 |
| Pierre Duhem (1861-1916). Bilde: Wikipedia |
Duhems funn gjorde at den anerkjente vitenskapshistorikeren Edward Grant kaller ham en pioner på middelalderens vitenskap og den som gjorde dette til et respektabelt forskningsfelt.
Duhem er ikke så kjent som fysiker, men han gjorde sine viktigste arbeider i termodynamikk og publiserte bøker innen flere grener av fysikken. Selv har jeg brukt Clausius-Duhem teoremet i min egen forskning i akustikk. Fra midten av 1890-tallet begynte han også å skrive om vitenskapshistorie og totalt skrev han et tjuetalls bøker.
Duhem startet en serie om vitenskapshistorie med å si at «middelalderens kommentarer ikke bidro med noe vesentlig» og «for å se disse ideene skyte nye skudd og bære frukt måtte vi vente til begynnelsen av det 16. århundre». Det var i tidsskriftet Revue des questions scientifiques i oktober 1903. Duhem hadde lovet en ny artikkel hvert kvartal og dette var det første bidraget. Det skulle starte med statikkens historie, den grenen av mekanikk som har med likevekt å gjøre. Det skulle vise seg å snu opp ned på vårt syn på vitenskapen i middelalderen.
Duhems utgangspunkt hadde han fra den fransk-italienske fysikeren Joseph Lagrange. Han hadde slått fast på tidlig 1800-tall at "mellom Arkimedes og Galilei var det atten mørke århundrer for vitenskapen." Grunnen kunne ikke være noen annen enn at det var da den kristne troen hadde slått rot i Europa. Det måtte tydeligvis ha satt en stopper for rasjonell tenking og hindret utviklingen av vitenskap.
Duhem fikk et problem allerede da han skulle sende inn neste bidrag. Før januar-nummeret i 1904 måtte han sende et brev til redaksjonen og beklage at han ikke var klar ennå. Han måtte lese mer først. Til april-nummeret samme år kom han med en helt ny historie, for Duhem hadde gjort sitt livs oppdagelse. Han hadde funnet noen referanser til universitetet i Paris i Leonardo da Vincis notatbøker fra tidlig 1500-tall. Det hadde fått Duhem, som kunne lese latin, til å foreta et dypdykk i gamle manuskripter på nasjonalbiblioteket i Paris. Der hadde han oppdaget statikken fra middelalderen og særlig 1200-tallets Jordanus Nemorarius. I hans omfattende skrifter var det en analyse av vektarmer og hvordan ting oppfører seg på skråplan – en ide som Galilei har fått mye av æren for tre århundrer senere.
Leonardo da Vinci, som man inntil da hadde trodd at holdt på isolert for seg selv, viste seg å bygge både på Jordanus og på 1300-tallets Albert av Sachsen som senere ble biskop. Dette var overraskende, ikke minst for Duhem selv. Denne perioden i middelalderen viste seg likevel å ha kommet med mye. Etter dette kom det et bidrag fra Duhem hvert kvartal i flere år og i de 12 årene fra 1906 og fram til han døde bare 55 år gammel ble middelalderens fysikk hans første prioritet.
Men Duhem skulle finne enda mer. Han kastet seg også over historien til den andre grenen av mekanikken, dynamikken, som er studiet av krefter og bevegelser. I 1905 hadde han funnet at det var mange viktige bidrag fra middelalderen der også. Dette var nok et enda viktigere funn enn det fra året før. I sin egen beretning sier Duhem dette:
Når vi ser Galileis vitenskap overvinne den greske så tror vi, siden vi ikke kjenner historien, at den nye unge vitenskapen seirer over den middelalderske filosofien som automatisk bare hadde gjentatt det gamle. Men i virkeligheten er det 1300-tallets vitenskap fra Paris som triumferer over læren fra Aristoteles og hans muslimske tolker Averroës (Ibn Rushd, 1126-1198), den som den italienske renessansen nylig hadde gjort respektabel.
Han sier altså at middelalderen hadde kommet lenger enn tenkere som Aristoteles og Averroës, selv om det var disse gammeldagse tenkerne som ble løftet fram i renessansen.
Ett av problemene i dynamikken kom fra Aristoteles og handlet om hvordan man skulle forklare bevegelse når ingen dyttet eller trakk. Hans løsning var at når en stein kastes, skyver den luften til side på en slik måte at den fyller rommet bak steinen og dytter på den også etter at den har sluppet hånden. På den annen side er den samme luften også opphav til den friksjonen som til slutt stopper steinen. Dette virker ulogisk og nærmest selvmotsigende. Dessuten må det jo en veldig kraftig vind til for å klare å dytte noe så tungt som en stein eller kanonkule av gårde.
Duhem fant noe som ligner den moderne forklaringen i skrifter fra den første halvdelen av 1300-tallet. Det handler om at steinen får tilført noe som øker både med hastigheten og massen, og som ble kalt impetus. Det er det som gjør at den fortsetter å bevege seg, det er ikke luften som dytter. Dette ligner på det vi kaller for moment i dag.
Ideen om impetus var noe Duhem hadde funnet hos rektor ved universitetet i Paris, Jean Buridan (ca. 1301 - ca. 1361). Han regnes som den viktigste naturfilosofen på 1300-tallet og universitetet i Paris var der middelalderens vitenskap nådde sitt høydepunkt. Buridan kunne derfor gi en ganske riktig forklaring på et prosjektils bane. Han var ikke egentlig opphavsmann til denne ideen. Den kom fra den ofte glemte Johannes Philoponus, som levde på 500-tallet. Han kan regnes som en av de siste av antikkens naturfilosofer, men enda viktigere var at han var en av de første kristne naturfilosofene. Buridan brukte også impetus-ideen på planetene som han dermed forsto at ville gå i banene sine for alltid siden det ikke var luftmotstand. Det var den første forklaringen på planetbaner som minner om den moderne, og det nye med den er at det ikke lenger trengtes noen som stadig måtte «dytte på» planetene for å holde dem i fart.
Lignende ideer ble utviklet av «regnemesterne» ved Oxford, eller The Oxford Calculators, knyttet til Merton College. En sentral person var Thomas Bradwardine (ca. 1290-1349) som var en av de første til å uttrykke fysikk med matematikk. En annen var Richard Swineshead, som var aktiv i perioden 1340-1355. Den siste var William Heytesbury (ca. 1313-1373). Videre utvikling skjedde i Paris ved etterfølgeren til Jean Buridan, stormester ved universitetet og etter hvert biskop Nicole Oresme (ca. 1325-1383). Mye av denne vitenskapen tok likevel slutt omkring 1350 da Svartedauden feide over Europa.
Duhems oppdagelse fikk ham til å se på vitenskapen på 15-1600-tallet som en videreføring av middelalderen, ikke som et brudd og en revolusjon. Hans arbeid har etter lang tid endelig fått gjennomslag blant historikere, slik at det i dag lanseres bøker med tittel som «Den lyse tidsalderen» for å motvirke bildet av den «mørke middelalderen». Livssynshumanistene skal også ha ros for å ha tatt dette til seg. I Humanist i 2015 skrev Morten Fastvold om «Humanistiske myter - Kunsten å sjekke en god historie».
Det fulle sitatet som var i overskriften utdyper Duhems kritikk av det geni-orienterte vitenskapssynet:
Den vanlige lekmannen ser på fødselen til fysiske teorier slik et barn ser hvordan en kylling blir til. Han tror at Vitenskapens fe berørte pannen til en genial mann med sin tryllestav og at teorien umiddelbart dukket opp levende og komplett.
[Le profane vulgaire juge de la naissance des théories physiques comme l’enfant juge de l’éclosion du poulet. Il croit que cette fée à laquelle il donne le nom de Science a touché de sa baguette magique le front d’un homme de génie et que la théorie s’est aussitôt manifestée, vivante et achevée; telle Pallas Athéna sortant tout armée du front de Zeus.]
Selv i dag, mer enn hundre år etter, er dessverre populærkulturen fortsatt farget av denne geni-tenkningen. I motsetning til dette, er til og med en forsker som Einstein klar på at han bygger på andre. Selv i den banebrytende artikkelen om relativitetsteorien fra 1905 startet han med en begrunnelse i Maxwells teorier og fortsetter med å snakke om andres målinger av lysets hastighet under forskjellige forhold.
Populærkulturen er også preget av ideen om at middelalderen var en tid der kirken svekket og undertrykte vitenskap. Det er tydelig i fremstillingen hos populære formidlere av fysikk som Neil deGrasse Tyson som for noen år siden sa at «uten religion hadde vi vært 1000 år mer utviklet». Eirik Newths populære bok «Jakten på sannheten» sitter også fast i forestillingen om 18 århundrer uten vitenskap og misoppfatningen om at mange til og med trodde at jorden var flat i den «mørke» middelalderen. Stephen Hawking og Carl Sagan har sagt lignende ting om hvordan djerve genier på tross av dette sto fram. Dessverre er det vanlig at slike fagfolk får en autoritet som gjør at de blir lyttet til også på områder der de mangler kompetanse, men heldigvis har man begynt å se mer realistisk på personer som Hawking nå. Man bør ha en sunn skepsis når slike kjendiser uttaler seg om vitenskapshistorie, basert bare på å lese hverandre og uten å ha satt seg inn i hva historikere sier.
