1. Οι Επαναστάσεις της Επιστήμης
Πηγή έμπνευσης για την Αναγέννηση που απ’ τους περισσότερους τοποθετείται στην Ιταλία του 15ου αι., είναι η αρχαία ελληνική επιστήμη και φιλοσοφία. Μια στροφή προς τα αρχαιοελληνικό πνεύμα εκδηλώνεται με μια σειρά μεταφράσεων έργων της κλασσικής Ελλάδας, αλλά και των νεοπλατωνικών φιλοσόφων. Η στροφή αυτή είναι αποτέλεσμα των επιδράσεων που δέχεται η μεσαιωνική Ευρώπη από τον αραβικό κόσμο με τον οποίο έρχεται σ’ επαφή λόγω της κατάκτησης ενός τμήματος της Ισπανίας απ’ τους Άραβες, αλλά και μέσω των Σταυροφοριών. Παράλληλα υπάρχουν και επιδράσεις και απ’ το Βυζάντιο. Κάποιοι βυζαντινοί λόγιοι και φιλόσοφοι, όπως ο Πλήθων ο Γεμιστός (1360;-1452) προωθούν τη γέννηση του αρχαιοελληνικού πνεύματος στη Δύση. Ο τελευ ταίος για παράδειγμα είναι ο εμπνευστής της ίδρυσης της Πλατωνικής Ακαδημίας της Φλωρεντίας απ’ τον Κόζιμο των Μεδίκων.
Η Ελλάδα δεν είναι όμως η κύρια πηγή γνώσης. Ο Μαρσίλιο Φιτσίνο - ο λόγιος με το τεράστιο μεταφραστικό έργο - διέκοψε τις μεταφράσεις που έκανε απ’ το έργο του Πλάτωνα, για να μεταφράσει κάποια κείμενα με αιγυπτιακή προέλευση. Ήταν κείμενα της Ερμητικής παράδοσης, δηλ. κείμενα που χρονολογούνταν στην αρχαία Αίγυπτο και αποδίδονταν στον θεό Θωτ των Αιγυπτίων, τον οποίο οι Έλληνες αποκαλούσαν “Ερμής ο Τρισμέγιστος”. Μέσα απ’ αυτά τα κείμενα ζωντάνευε ο μυστικισμός της αρχαίας Αιγύπτου, αλλά παρουσιάζονταν και θεμελιώδεις Νόμοι της Φύσης.
Η πλημμύρα μεταφράσεων συνέπεσε χρονικά με την ανακάλυψη της τυπογραφίας, που συνέβαλε στην μελέτη των φιλοσοφικών και επιστημονικών έργων από όλο και περισσότερους αναγνώστες. Αυτή η εφεύρεση αποτέλεσε μια επανάσταση, αν σκεφθεί κανείς ότι στο Μεσαίωνα κάποιος που ήθελε να μελετήσει ένα βιβλίο, έπρεπε να αποκτήσει άδεια πρόσβασης σε μια βιβλιοθήκη - που ελέγχονταν σχεδόν πάντα απ’ την Εκκλησία - και να αντιγράψει το περιεχόμενό του για να μπορεί να έχει ένα αντίγραφο.
Στα τέλη του 15ου αι. και στις αρχές του 16ου συντελείται κι ένα άλλο κοσμοϊστορικό γεγονός. Η ανακάλυψη το 1492 ενός Νέου Κόσμου (Αμερική) απ’ τον Χριστόφορο Κολόμβο και ο περίπλους της Γης απ’ τον Μαγγελάνο (1521-22) - δίχως μάλιστα να χαθούν τα πλοία τους στο “άπειρο χάος” που θα συναντούσαν στην “άκρη του επίπεδου κόσμου” - ανοίγουν νέους δρόμους έρευνας για τους Ευρωπαίους. Ο αναβρασμός αυτών των ανακαλύψεων διαρκεί πολλές γενιές και φέρνει στην Ευρώπη νέα φυτά, νέα ζώα, νέες ασθένειες και στοιχεία άλλων πολιτισμών κάποια απ’ τα οποία - κατά περίεργο τρόπο - θυμίζουν πολύ τα ευρωπαϊκά.
Με όλα αυτά τα ερεθίσματα, τα νοητικά φράγματα του Μεσαίωνα αρχίζουν να ραγίζουν. Ο ερευνητής φεύγει από τα στενά όρια που επιβάλλει η πίστη και μαθαίνει να στηρίζεται στις νοητικές του δυνατότητες, στο δικό του κριτικό πνεύμα.
Ο σπόρος της αρχαίας Ελλάδας φυτρώνει στην Αναγέννηση και τα δύο ρεύματα που χαρακτήρισαν την αρχαία ελληνική σκέψη στο τέλος της κλασσικής εποχής αντανακλούνται και στη Δυτική Ευρώπη του 15ου αι.: απ’ τη μια το μυστικιστικό μοντέλο του Πλάτωνα και απ’ την άλλη η ορθολογιστική αριστοτελική νοοτροπία. Οι ερευνητές ταλαντεύονται ανάμεσα στους δύο αυτούς πόλους για να επικρατήσει τελικά η αριστοτέλεια γραμμή, που χαρακτηρίζει και τη σύγχρονη επιστημονική σκέψη (χωρίς να έχει εκλείψει ο μυστικισμός του Πλάτωνα).
2.Αστρονομία
Εβδομήντα χρόνια αργότερα ο Ιωάννης Κέπλερ (1571-1630) ανατρέπει κάποια αξιώματα του Κοπέρνικου, βελτιώνοντας έτσι το έργο του και ορίζοντας με μαθηματική αυστηρότητα τους νόμους που διέπουν τις κινήσεις των ουρανίων σφαιρών γύρω απ’ τον Ήλιο. Ορίζει ότι η τροχιά των πλανητών είναι ελλειπτική με μία εστία της έλλειψης να είναι ο Ήλιος.
Μια φωνή διαφορετική απ’ τις άλλες είναι αυτή του Τζιορντάνο Μπρούνο (1548-1600). Ο φιλόσοφος απ’ τη Νόλα της Ιταλίας, επηρεασμένος από ένα έντονο μυστικισμό που αντλούσε απ’ την Ερμητική επιστήμη και τον Νεοπλατωνισμό, υποστήριξε μεταξύ άλλων την άποψη ότι ο κόσμος μας (το ηλιακό μας σύστημα) δεν είναι το μοναδικό στο Σύμπαν, ότι το Σύμπαν είναι ένας ζωντανός οργανισμός (μακρόβιο) και ότι υπάρχει ζωή σε άλλους κόσμους έξω απ’ τη Γη. Οι θέσεις του αυτές είχαν θεολογικό αντίκτυπο αφού με τους ισχυρισμούς του αντιτίθονταν στις επίσημες εκκλησιαστικές θέσεις που ήθελαν τον Ιησού, Υιό του Θεού, να έχει αναλάβει το έργο της σωτηρίας του ανθρώπου, του πιο προικισμένου όντος στο Σύμπαν. Μειώνονταν έτσι η σημασία του έργου του Ιησού σ’ ένα μικρό κομμάτι του Σύμπαντος, αλλά και η θέση του ανθρώπου (από μια πιθανή ύπαρξη ανώτερων όντων).
Λίγο αργότερα (1610) ο Γαλιλαίος (1564-1642) αρχίζει τις αστρονομικές του παρατηρήσεις με το τηλεσκόπιό του. Παρατήρησε την επιφάνεια της Σελήνης και βρήκε ότι δεν είναι λεία όπως υποστήριζε ο Αριστοτέλης. Ανακάλυψε ότι ο Δίας είχε δορυφόρους και ότι οι πλανήτες δεν είναι αυτόφωτα σώματα, αλλά απλά ανακλούν το ηλιακό φως. Επιβεβαίωσε ότι η Αφροδίτη κινείται γύρω απ’ τον Ήλιο κι όχι γύρω απ’ τη Γη, όπως πρότειναν κάποια μοντέλα του ηλιακού συστήματος της εποχής. Για τις θέσεις του αυτές διώκεται απ’ την Εκκλησία και αναγκάζεται να τις αποκηρύξει, αν και η φράση του “Κι όμως κινείται” κατά τη δίκη του μπροστά στην Ιερά Εξέταση, δείχνει ότι πραγματικά ποτέ δεν αποδέχτηκε κάποιο σφάλμα στους ισχυρισμούς του.
Η νευτώνεια θεωρία για τη μηχανική της κίνησης των ουρανίων σωμάτων - βασισμένη στο έργο του Νεύτωνα(Isaac Newton)“Principia” - έδωσε επιπλέον εργαλεία στην Αστρονομία. Μαθηματικοί όπως οι Bernoulli, Euler, Lagrange και Laplace χρησιμοποίησαν τη νευτώνεια Μηχανική για να περιγράψουν τις τροχιές των πλανητών, των δορυφόρων τους και των κομητών. Επίσης εξηγήθηκαν οι παλίρροιες, το σχήμα της Γης και η μετάπτωση των ισημεριών. Στις αρχές του 18ου αι. ο Αγγλος αστρονόμος Χάλλεϋ υποστήριξε την περιοδική εμφάνιση (περίπου κάθε 75 χρόνια) ενός κομήτη, που αργότερα πήρε το όνομά του, προβλέποντας ότι θα εμφανιζόταν ξανά το 1758. Το γεγονός καταγράφηκε τον Μάρτιο του έτους αυτού επιβεβαιώνοντας τον Χάλλεϋ αλλά και την Νευτώνεια Μηχανική με βάση την οποία είχε γίνει η πρόβλεψη.
Το 1781 ο Άγγλος Αστρονόμος Γουίλιαμ Χέρσελ ανακαλύπτει τον πλανήτη Ουρανό και το 1783 υπολογίζει την ταχύτητα του Ήλιου σε 18 χλμ. το δευτερόλεπτο. Υποστηρίζει επίσης ότι υπάρχουν διπλά άστρα [1] τα οποία περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας σύμφωνα με τη θεωρία του Νεύτωνα.
Κάποιες ανωμαλίες στην τροχιά του Ουρανού - με βάση τη νευτώνεια Μηχανική και τους νόμους του Κέπλερ - οδήγησαν στην πρόβλεψη της ύπαρξης ενός ακόμα πλανήτη. Ο Άγγλος Αστρονόμος Άνταμς κι ο Γάλλος Βεριέρ προβλέπουν σωστά τη θέση ενός άλλου πλανήτη. Πράγματι ο Ποσειδώνας ανακαλύπτεται “οπτικά” το 1846.
Απ’ τα μέσα του 19ου αι. αρχίζουν να κατασκευάζονται αστεροσκοπεία που διαθέτουν μεγάλα τηλεσκόπια τα οποία επιτρέπουν όχι απλά την παρατήρηση του ουρανού αλλά και τη φωτογράφισή του. Έτσι είναι πιο εύκολο να δημιουργηθούν πλέον χάρτες του ουρανού. Οι φωτογραφικές τεχνικές επιτρέπουν το 1930 την ανακάλυψη του Πλούτωνα, του οποίου την ύπαρξη είχε προβλέψει ο Άγγλος Πάουελ παρατηρώντας ανωμαλίες στην τροχιά του Ποσειδώνα. Ο Πλούτωνας γίνεται τελικά ορατός το 1950.
Στην υπηρεσία της Αστρονομίας μπαίνει και η Φασματοσκοπία επιτρέποντας την καταγραφή εκατομμυρίων άστρων (καθώς και κάποιων χαρακτηριστικών τους) που δεν θα μπορούσε να γίνει με τα κοινά μέσα. Η Αστρονομία προχωράει πιο βαθιά στην μελέτη του Ήλιου και ακτινοβολιών (π.χ. ραδιοακτινοβολία) που έρχονται απ’ το αχανές Σύμπαν.
Πλαισιωμένη από την Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν αλλά και με πιο σύγχρονα και ακριβή όργανα μέτρησης, η σύγχρονη Αστρονομία έχει προχωρήσει στη μελέτη για τη γέννηση, την ανάπτυξη, την ενηλικίωση, το θάνατο των άστρων και την κατάληξή τους σε “κόκκινους γίγαντες “νάνους “άσπρους νάνους “αστέρες νετρονίων” ή “μαύρες τρύπες” (περιοχών του Σύμπαντος με άπειρη βαρύτητα). Έχουν εντοπιστεί επίσης περιοχές του Σύμπαντος που εκπέμπουν ακτινοβολία σε ραδιοφωνικά μήκη κύματος (πάλσαρς) καθώς και νέοι γαλαξίες.
Τα δισεκατομμύρια των γαλαξιών αποτελούν σήμερα αντικείμενο έρευνας. Μερικοί από αυτούς παρουσιάζουν αξιοπερίεργα φαινόμενα - όπως αυτοί που βρίσκονται σε κατάσταση εκρήξεως (κβάζαρς) - ενώ παράλληλα η Αστρονομία έχει αρχίσει να τους κατατάσσει σε ομάδες που αποκαλεί “σμήνη γαλαξιών”.
Η σύγχρονη Αστρονομία θα μπορούσε να διαιρεθεί σε επιμέρους κλάδους, όπως είναι:
- η Αστρομετρία, που μελετά τις θέσεις και τις κινήσεις των άστρων,
- η Ουράνια Μηχανική, που μελετά τις κινήσεις των πλανητών και της Σελήνης (συνδυασμός της Νευτώνειας Ουράνιας Μηχανικής και Θεωρίας της Σχετικότητας),
- η Αστροφυσική, που μελετά τα ουράνια σώματα σαν φυσικά σώματα, καθώς και τις συνθήκες σ’ αυτά και τον περιβάλλοντα χώρο,
- η Ραδιοαστρονομία, που μελετά την ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα ουράνια σώματα (ραδιοακτινοβολία, ακτίνες X, ακτίνες γ κ.λ π.).
Σημείωση …
[1] σήμερα έχει διαπιστωθεί η ύπαρξη τριπλών, τετραπλών και γενικά “πολλαπλών” άστρων
3. Ζωολογία- Βοτανική - Βιολογία
Σταδιακά όμως κάποιοι ερευνητές ανασκευάζουν αυτές τις λανθασμένες απόψεις. Ο Κ. Γκέσνερ (1516 - 1565) στην “Ιστορία των ζώων” κάνει διάκριση του ζωικού κόσμου σε πτηνά, ψάρια, έντομα και άλλες βασικές κατηγορίες, ανάλογη μ’ αυτήν του Αριστοτέλη που χώριζε τα ζώα σε οκτώ ομάδες. Ο Π. Μπελόν(1517-1564) στο έργο του “Η Φύση και η ποικιλία των ψαριών” (1551) παρουσίασε μια εκτεταμένη έρευνα για τα ψάρια και απεικόνισε τη γέννηση μιας φάλαινας - δολοφόνου, κατατάσσοντάς την έτσι στα θηλαστικά. Ο ίδιος στο δοκίμιό του περί συγκριτικής ανατομίας εφιστά την προσοχή στις ομοιότητες των σκελετών ενός ανθρώπου και ενός πτηνού. Γράφτηκαν ακόμα έργα που περιγράφουν επακριβώς κάποια ζώα που δεν υπάρχουν στην Ευρώπη και για τα οποία υπήρχαν μέχρι τότε λανθασμένες απόψεις και περιγραφές.
Στη συνέχεια του 16ου αι. και στη διάρκεια του 17ου αι. χρησιμοποιώντας πειραματικές μεθόδους, η Ζωολογία πραγματοποίησε αξιοσημείωτη πρόοδο, κυρίως χάρη στον Α. Βεσάλιο, στον Γκ. Ροντελέ και στους Κ. Ρουίνι, Ουλ. Αλντροβάντι, Μ. Μαλπίγκι και Φραντσέσκο Ρέντι. Στον τελευταίο οφείλεται η απόκλιση της “αυτόματης γένεσης” στα έντομα, καθώς και οι πρώτες μελέτες στην παρασιτολογία.
Στον 18ο αι. σημαντική είναι η συμβολή του Σουηδού Κάρολου Λινναίου (1707-1778) στο πεδίο της Συστηματικής (κατάταξης των ζώων). Λίγο αργότερα ο Γάλλος Κυβιέ πραγματοποιεί τις πρώτες μελέτες Παλαιοντολογίας και ο Ζαν Μπατίστ Λαμάρκ δημοσίευσε (1809) την θεωρία του για την εξέλιξη που έγινε αποδεκτή αργότερα, όταν συγκρίθηκε με την “Καταγωγή των ειδών” (1859) του Κάρολου Δαρβίνου (1809 - 1882). Ο Δαρβίνος υποστήριζε ότι, οι διάφορες μορφές ζώων και φυτών έχουν προέλθει από αργή εξέλιξη κάποιων λίγων και απλούστερων ειδών. Η αλλαγή των μορφών και η επιβίωση ή όχι ενός είδους καθορίζεται με βάση τη θεωρία της φυσικής επιλογής: επιβιώνουν τα άτομα που έχουν πλεονεκτικούς χαρακτήρες και συνεπώς είναι ισχυρότερα στον αγώνα για ύπαρξη. Στο έργο του “Η καταγωγή του ανθρώπου και η επιλογή σχετικά με το φύλο” (1874), ο Δαρβίνος υποστηρίζει ότι ο άνθρωπος μαζί με άλλα θηλαστικά προέρχεται από έναν κοινό πρόγονο και αυτός ο πρόγονος από κάποιον άλλο, απλούστερης βιολογικής δομής. Υιοθετώντας τις απόψεις αυτές του Δαρβίνου, οι διάδοχοί του θεώρησαν τον άνθρωπο απόγονο του πιθήκου και με βάση κάποια παλαιοοντολογικά ευρήματα, επιχείρησαν να σχηματίσουν την “αλυσίδα” που ενώνει τον πίθηκο με τον άνθρωπο, ψάχνοντας για τους χαμένους κρίκους της.
Στο χώρο της Γενετικής των ζώων σημαντικές ήταν οι μελέτες των Γκρέγκορ Μέντελ (19ος αι.) και Τόμας Μόργκαν (1866-1945). Η σύγχρονη Ζωολογία έχει φτάσει να περιλαμβάνει πολλούς κλάδους, όπως: Μορφολογία, Ανατομία, Ιστολογία, Κυτταρολογία, Εμβρυολογία, Γενετική, Παλαιοζωολογία, Σπηλαιοζωολογία, Ζωογεωγραφία (για την γεωγραφική κατανομή των ειδών), Συστηματική κ.λπ.
Βοτανική
Οι γνώσεις στις αρχές της Αναγέννησης, για τα φυτά, βασίζονταν κυρίως στα έργα “Περί Φυτών Ιστορία” και “Περί Φυτών Αιτίαι” του μαθητή του Αριστοτέλη, Θεόφραστου (περ. 380-287 π.Χ.). Όσο για τις φαρμακευτικές ιδιότητες των φυτών, κυριαρχούσε το έργο “Περί ύλης ιατρικής” του Πεδάνιου Διοσκουρίδη (1ος αι. μ.Χ.).
Το επίμονο ενδιαφέρον για βότανα με φαρμακευτική αξία είχε σαν αποτέλεσμα τη συνεχή παραγωγή βιβλίων γύρω απ’ αυτά. Αντιπροσωπευτικό είναι το γερμανικό Herbarius (Βοτανολογία) του 1485, που είναι γεμάτο από εντυπωσιακά χαρακτικά φυτών (σχήμα 10), καθώς και το “Θησαυρός Ευωνύμων” του Κ. Γκέσνερ. Μια νέα εποχή για τη Βοτανική ξεκινάει με τα βιβλία των Οττο Μπρούνφελς (1489-1534), Τζέρομ Μποκ(1498-1554), και Λέοναρντ Φουξ (1501-1566), ενώ ο Σεζαλπίνο έθεσε τις βάσεις για τη Συστηματική των φυτών στο έργο του “Περί Φυτών” (1583).
Επανάσταση όμως προκάλεσε η επαφή της Ευρώπης με την νέο ανακαλυφθείσα Αμερικανική ήπειρο, αλλά και με την Ινδία. Περιγράφηκαν επακριβώς ζώα που δεν συναντούνταν στην Ευρώπη καθώς και άγνωστα μέχρι τότε φυτά, πολλά μάλιστα απ’ τα οποία χρησιμοποιούνταν απ’ τους ιθαγενείς για θεραπεία γνωστών (ή αγνώστων) ως τότε ασθενειών. Πάνω στα νέα αυτά υλικά σημαντικό ήταν το έργο ερευνητών όπως ο Γκαρσία ντ’ Ορτα(1501 - 1568) και ο Ν. Μπ. Μονάρντες (1493 - 1588). Παράλληλα ο Χουάν Φαγκόσο (16ος αι.) περιγράφει φυτά της Ινδίας όπως και ο Τζάκομπ Μποντ στο “Περί της Ινδικής Ιατρικής”, ενώ ο Προσπέρο Αλπίνι περιγράφει φυτά της Αιγύπτου στο “Περί των φυτών της Αιγύπτου” (1592).
Βελτιώσεις στο σύστημα του Λινναίου, έκανε ο Γάλλος Ζορντάν (1814-1897), καθώς και οι Μπ. Ζυσιέ, Α. Ζυσιέκαι ντε Καντόλ,μέχρι τα τέλη του 19ου αι.
Βιολογία
Πρωτοπόρος στον τομέα αυτό ήταν ο Λεονάρντο ντα Βίντσι (1452-1519) ο οποίος μελετούσε την ανατομία των ζώων και την σύγκρινε με την ανθρώπινη προχωρώντας σε πολύ βαθιές λεπτομέρειες.
Μεγάλες πρόοδοι όμως σημειώθηκαν απ’ τον Βέλγο βιολόγο και γιατρό Ανδρέα Βεσάλιο που έγραψε το πρώτο σύγχρονο βιβλίο Ανατομικής του ανθρώπου με τον τίτλο “Επτά βιβλία επί της δομής του ανθρώπινου σώματος καθώς και απ’ τον Ισπανό Μιχαήλ Σερβέτ που ανακάλυψε την κυκλοφορία του αίματος (όπως θα δούμε παρακάτω εξετάζοντας τις προόδους της Ιατρικής).
Την επανάσταση στο χώρο της παρατήρησης έφερε η χρήση του μικροσκοπίου (17ος αι.) Το μικροσκόπιο είχε ήδη χρησιμοποιηθεί απ’ τον Γαλιλαίο, ο οποίος όμως δεν ενδιαφέρονταν για βιολογικές έρευνες. Με τη χρήση του φανερώθηκε ένας εκπληκτικός “μικρόκοσμος”. Παρατηρήθηκαν μικροοργανισμοί όπως τα πρωτόζωα και τα βακτήρια. Μελετήθηκαν τα τριχοειδή αγγεία και διαπιστώθηκε ότι το σπέρμα αποτελείται από σπερματοζωάρια. Ο Ρ. Χουκ παρατήρησε για πρώτη φορά στο φελλό τοιχώματα που περικλείουν κενούς χώρους και αναφέρεται σ’ αυτά ως “κύτταρα”• αργότερα παρατήρησε την ίδια δομή (κυτταρική) και στα φυτά.
Ένα μείζον θέμα που απασχόλησε τη Βιολογία ήταν κι αυτό της προέλευσης της ζωής. Μέχρι τα μέσα του 17ου αι. επικρατούσε η θεωρία της “αυτόματης γένεσης που όπως είδαμε παραπάνω απέκλεισε ο Φ. Ρέντι. Οι υποστηρικτές της θεωρούσαν ότι έντομα όπως οι μύγες ή οι κάμπιες γεννιόνταν αυθόρμητα απ’ το αποσυντιθέμενο κρέας, ενώ ο φυσιοδίφης Βαν Χέλμοντ (17ος αι.) υποστήριζε τη γέννηση των ποντικών από ένα μείγμα χαρτιών και παλιών ρούχων. Τελικά ο Λουί Παστέρ (1822-1895, πατέρας της επιστήμης της Μικροβιολογίας) απέδειξε ότι κάθε μικροοργανισμός προέρχονταν από όμοιούς του και μελέτησε τις ιδιότητες των μικροβίων. Αντίστοιχα σήμερα μια απ’ τις πιο πρόσφατες και επικρατούσες θεωρίες, αυτή του Α. Ι. Οπάριν, θέλει την ζωή να ξεκίνησε όταν σχηματίστηκαν τα πρώτα οργανικά μόρια λόγω της διάσπασης αερίων της ατμόσφαιρας με τη χρήση ενέργειας από ηλεκτρικές καταιγίδες.
Όσο για την εξέλιξη των ειδών, η πρώτη ολοκληρωμένη θεωρία είναι αυτή του Κάρολου Δαρβίνου που παρουσιάστηκε το 1859 στο έργο του “Περί προελεύσεως των ειδών μέσα απ’ τη Φυσική Επιλογή”. Ο Δαρβίνος εξήγησε την εξέλιξη των ειδών και τη δημιουργία νέων μορφών, με της διαδικασία της φυσικής επιλογής, μέσα απ’ την οποία η φύση επιλέγει το “καλύτερο” είδος για να συνεχιστεί η ζωή, όπως είδαμε και παραπάνω.
Σταθμός στην ιστορία της Βιολογίας αποτέλεσε και η διατύπωση των Νόμων της Κληρονομικότητας απ’ τον Γκέγκορ Μέντελτο 1865. Ο Μέντελ θεωρήθηκε πατέρας της Γενετικής που αποτελεί σήμερα μια ξεχωριστή επιστήμη. Η πειραματική απόδειξη του ρόλου των χρωμοσωμάτων στην κληρονομικότητα δόθηκε το 1901 απ’ τον Γερμανό Τ. Μποβερί. Αργότερα ο Αμερικανός Μόργκαν καθόρισε ειδικές θέσεις για τις κληρονομικές μονάδες (γονίδια) μέσα στα χρωμοσώματα. Τα γονίδια ορίστηκαν σαν φορείς των κληρονομικών χαρακτήρων. Η Γενετική είχε πια γεννηθεί !
Ο 20ος αι. χαρακτηρίζεται απ’ το πέρασμα απ’ την Κυτταρική Βιολογία στη Μοριακή Βιολογία. Επιχειρείται ένα βήμα ακόμα πιο βαθιά στα άδυτα του μικρόκοσμου. Καθοριστικό ρόλο παίζει εδώ η ανάπτυξη της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας που επιτρέπει μεγενθύσεις χιλιάδες φορές πιο ισχυρές απ’ αυτές των κοινών μικροσκοπίων.
Το αποκορύφωμα της επιστήμης της Βιολογίας - σε σχέση με την Ιατρική - είναι η ανάπτυξη της Γενετικής για την οποία θα γίνει αναφορά παρακάτω (βλ. “Αιχμές της σύγχρονης Επιστήμης”).
Σημείωση …
[2] από το περσικό mard-khora= ανθρωποφάγος, μυθικό ζώο που περιγράφει ο Κτήσιος, σύνθεση λιονταριού, ύστριγκος (κάτι σαν σκαντζόχοιρος) και σκορπιού, με ανθρώπινο κεφάλι)
[3] μέχρι τον 13ο αι. επιτρέπονταν μόνο σε ζώα
4. Ιατρική
Οι πρώτες αντιδράσεις στις θέσεις του Γαληνού (όχι μόνο για την κυκλοφορία του αίματος), προήλθαν απ’ τον Παράκελσο και τους οπαδούς της Χημείας, όπως θα αναφερθεί παρακάτω στην εξέλιξη της Χημείας. Ο Γαληνός είχε υιοθετήσει σχεδόν αυτούσιο το μοντέλο του Αριστοτέλη για τον άνθρωπο, το οποίο ερχόταν σε πλήρη αντίθεση με την Ερμητική παράδοση που αντιπροσώπευε ο Παράκελσος και άλλοι γιατροί - αλχημιστές της εποχής. Αναφέρεται μάλιστα ότι ο Παράκελσος άρχισε τις πανεπιστημιακές παραδόσεις του στη Βασιλεία καίγοντας δημόσια τα έργα του Αβικέννα και του Γαληνού.
Σημαντικό ρόλο στην ανατροπή του γαληνιανού μοντέλου έπαιξε και το γεγονός ότι σταδιακά άρχισαν να επιτρέπονταν οι δημόσιες ανατομές [3]. Ως το 1400 η δημόσια ανατομή ανθρώπων περιλαμβάνεται στο πρόγραμμα σπουδών σε κάποια πανεπιστήμια, κάτι που ωθήθηκε και από τη Νομική που διέβλεπε την ανάγκη για νεκροψίες.
Πρώτος ο Βέλγος Ανδρέας Βεσάλιος (1514-1564) παρατήρησε λάθη του Γαληνού στην Ανατομία. Αντίθετες απόψεις απ’ αυτές του Γαληνού για την ανθρώπινη ανατομία, είχε εκφράσει κι ο Λεονάρντο ντα Βίντσι, αλλά το έργο του δεν είχε καμιά επίδραση αφού δεν δημοσιεύθηκε. Ο Βεσάλιος πάντως δεν τόλμησε να αμφισβητήσει το έργο του Γαληνού• απλά αρκέστηκε στο να κάνει κάποιες επισημάνσεις. Παρέμεινε προσκολλημένος στη θεωρία της ροής του αίματος, παρόλο που είχε αρχίσει να αμφισβητεί την ορθότητά της. Όμως το έργο του “Περί λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος” προσέφερε πολλά στην Ανατομία, ερχόμενο σε σύγκρουση με τις γαληνιανές απόψεις.
Η θεωρία της ροής του αίματος του Γαληνού αμφισβητήθηκε κυρίως απ’ τον Σερβέτ(Michael Servetus,περ. 1511-1553). Μαθητής και βοηθός του Γκουίντερ, στον οποίο μαθήτευσε κι ο Βεσάλιος, ο Σερβέτ στο έργο του “Αποκατάσταση του Χριστιανισμού [4] απορρίπτει τη γαληνιανή ιδέα για εφίδρωση του αίματος απ’ την δεξιά στην αριστερή καρδιακή κοιλία και υποστηρίζει (σωστά) ότι το αίμα απ’ τη δεξιά κοιλία προωθείται στους πνεύμονες, οξυγονώνεται και επιστρέφει στην αριστερή κοιλία για να κατανεμηθεί στο αρτηριακό σύστημα. Τελικά ο Σερβέτ συνελήφθη απ’ την Ιερά Εξέταση - κυρίως εξαιτίας των θεολογικών θέσεών του - και κάηκε στην πυρά το 1533 μαζί με τα βιβλία του.
Το τμήμα αυτό της ροής του αίματος είχε περιγράψει ορθά κι ο Άραβας Ιμπν ανΝαφίςτον 13ο αι., αλλά δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι το έργο του ήταν γνωστό στους ανατόμους του 16ου αι. Τις ίδιες επίσης παρατηρήσεις έκανε - μάλλον ανεξάρτητα απ’ την Σερβέτ - κι ο Ρεάλντο Κολόμπο (1559).
Όμως το τελειωτικό χτύπημα στις λανθασμένες θέσεις για την κυκλοφορία του αίματος, έδωσε ο Άγγλος Γουίλιαμ Χάρβεϊμε το έργο του “Περί κινήσεως της καρδιάς” (1628). Ο Χάρβεϊ ωθούμενος ιδιαίτερα απ’ το έργο του δασκάλου του Ιερώνυμου Φαβρίκιου του Ακουαπεντέντε (1533-1619) σχετικά με τις φλεβικές βαλβίδες, περιγράφει με ακρίβεια την κυκλοφορία του αίματος, αποδεχόμενος μεταξύ άλλων την ύπαρξη των τριχοειδών αγγείων. Όμως άφησε και κάποια κενά στη θεωρία του (π.χ. δεν μπορούσε να απαντήσει το ερώτημα “γιατί κυκλοφορεί το αίμα;”). Ο Χάρβεϊ βρήκε θερμούς υποστηρικτές όπως ο Βαλέριους (1604-1649) και ο Ρόμπερτ Φλουντ (1574-1637)που έχοντας σχέση με την Ερμητική παράδοση έβλεπε στην κυκλοφορία του αίματος σχέσεις μεταξύ Μικρόκοσμου και Μακρόκοσμου, τις οποίες και υποστήριξε (1629). Αλλά και οι θέσεις του Χάρβεϊ στην ανατομία συμφωνούσαν με τον μυστικισμό του Φλουντ.
Ο Χάρβεϊ είχε όμως και πολλούς πολέμιους όπως τους Γκαραντί, Μερσέν, Πράιμροουζ, Ριολάν, Πατέν και Καρτέσιο (Descartes) ο οποίος είχε επιφυλάξεις και προσπάθησε να μετατρέψει το βιταλιστικό σύστημα του Χάρβεϊ σε ένα πλήρως μηχανοκρατικό. Ο Καρτέσιος έκφραζε μια ιατροφυσική τάση, σύμφωνα με την οποία ο άνθρωπος ήταν η ένωση μιας ψυχής με ένα μηχανικό, ζωικό σώμα, το οποίο σύγκρινε με τα υδραυλικά μηχανήματα που βρίσκονταν συχνά στους κήπους των πλουσίων των αρχών του 17ου αι.
Παράλληλα αναπτύσσεται μια άλλη τάση, ιατροχημική, που είχε σχέση με τον μυστικισμό των αλχημιστών και έβλεπε τη ζωή σαν αλληλουχία χημικών αντιδράσεων. Η ιατροχημική σχολή ιδρύθηκε απ’ τον Γιαν Μπατίστα φον Χέλμοντ στις Βρυξέλλες. Ανάμεσα σ’ όλες αυτές τις τάσεις ο Τόμας Σύντενχαμτονίζει την ανάγκη για επιστροφή στις αντιλήψεις του Ιπποκράτη. Κατά τον 18ο αι. αναγεννιέται και η Ομοιοπαθητική από τον Σάμουελ Χάνεμαν που χορηγεί μικρές δόσεις φαρμάκων που επενεργούν με παρόμοιο τρόπο με τη νόσο.
Στον ίδιο αιώνα γεννιέται και η Παθολογική Ανατομική με κυριότερο έργο αυτό του Τζ. Μοργκάνι “Περί των εντοπίσεων και αιτιών των νόσων” (1781), που προέκυψε από εξέταση 700 περίπου μεταθανάτιων περιπτώσεων. Την ίδια εποχή ο Γάλλος Λαενέκ εφευρίσκει το στηθοσκόπιο (που αρχικά ονομάστηκε “κύλινδρος”).
Λίγο πριν εκπνεύσει ο 18ος αι. ο Άγγλος πέτυχε τον δαμαλισμό (1796). Την εποχή εκείνη έκανε θραύση η ευλογιά που ήταν συχνά θανατηφόρα. Την αντιμετώπιζαν με εμβολιασμούς (τεχνική που όπως είδαμε παραπάνω εφαρμόζονταν και στην Κίνα κατά τον Μεσαίωνα) αλλά όχι αποτελεσματικά ή δίχως κίνδυνο. Ο Τζένερ είχε την ιδέα να προκαλέσει δαμαλίτιδα (μορφή της ευλογιάς στα βοοειδή) σε άνθρωπο, ο οποίος στη συνέχεια έγινε απρόσβλητος στην ευλογιά. Αντιμετωπίστηκε επίσης το σκορβούτο με χορήγηση χυμού λεμονιού (βιταμίνης C), με βάση την συνήθεια των Ολλανδών ναυτικών του 16ου αι. να τρέφονται με εσπεριδοειδή.
Τον 19ο αι. γνωρίζει άνθηση η Φυσιολογία, που τείνει να θεωρηθεί ξεχωριστή επιστήμη. Στην πρόοδό της συμβάλλουν ο Γερμανός Γιοχάνες Μίλλερ και ο Γάλλος Κλωντ Μπερνάρ. Ο Μπερνάρ μελέτησε τη διαδικασία της πέψης, εξήγησε το ρόλο του γλυκογόνου στο συκώτι και ανακάλυψε τον αγγειοκινητικό μηχανισμό της συστολής και διαστολής των αιμοφόρων αγγείων. Βασίστηκε πολύ στην πειραματική παρατήρηση και άφησε το σπουδαίο έργο του “Εισαγωγή στη σπουδή της πειραματικής Ιατρικής” (1865).
Η μεγάλη ανακάλυψη του 19ου αι. ήταν η οριστική απόδειξη ότι κάποιες ασθένειες καθώς και οι μολύνσεις των φαρμάκων προκαλούνταν από ζωντανούς μικροοργανισμούς [5]. Πρωτοπόρος στον τομέα αυτό ήταν ο Λουί Παστέρ που αποκάλυψε το ρόλο των βακτηρίων στις διαδικασίες της ζύμωσης και της σήψης που ως τότε θεωρούνταν χημικές διεργασίες. Ο ίδιος προχώρησε στην ίδρυση σε πολλά μέρη, ιδρυμάτων που είναι γνωστά και σήμερα σαν “Ινστιτούτα Παστέρ”. Σημαντικός στη Μικροβιολογία ήταν κι ο ρόλος του Ρόμπερτ Κοχ που ανακάλυψε τον βάκιλο της φυματίωσης (1882) και το δονάκιο της χολέρας (1883).
Απ’ την άλλη μεριά του Ατλαντικού, στις ΗΠΑ, εφαρμόζεται για πρώτη φορά η γενική αναισθησία. Αρχικά σαν μέσο αναισθησίας χρησιμοποιείται το υποξείδιο του αζώτου, αργότερα ο αιθέρας και το χλωροφόρμιο.
Στον 20ο αιώνα η τεχνολογική ανάπτυξη του αιώνα μας παρέχει στην Ιατρική σημαντικές δυνατότητες στους τομείς της διάγνωσης και θεραπείας ασθενειών. Παράλληλα αναπτύσσονται νέοι κλάδοι της Ιατρικής και εμφανίζονται εναλλακτικές θεραπείες κάποιες απ’ τις οποίες έρχονται απ’ το μακρινό παρελθόν.
Η Ιατρική σημειώνει μεγάλες προόδους σε τέσσερις κυρίως τομείς:
α) Χημειοθεραπεία
Καταλυτικό ρόλο στην αντιμετώπιση ασθενειών που προέρχονται από μικροοργανισμούς, παίζει η εμφάνιση των αντιβιοτικών. Το 1928 ο Αλεξάντερ Φλέμινγκ αποκαλύπτει την ανασταλτική δράση της πενικιλίνης (που προέρχονταν απ’ τη μούχλα) απέναντι στα μικρόβια. Δέκα χρόνια μετά η πενικιλίνη απομονώθηκε και χρησιμοποιήθηκε ευρέως. Το 1944 ανακαλύπτεται και η στρεπτομυκίνη απ’ τον Σ. Γουόκμαν.
β) Ανοσολογία
Η ανάπτυξη της Ανοσολογίας (δηλ. της έρευνας της ανοσίας) ήρθε να καλύψει ένα κενό που δημιουργούνταν απ’ την αδυναμία της καταπολέμησης των ιών. Έτσι καταπολεμούνται ασθένειες όπως ο τύφος, ο τέτανος, η διφθερίτιδα και παρασκευάζονται εμβόλια για την αντιμετώπιση πολλών επικίνδυνων ασθενειών που οφείλονταν σε ιούς.
γ) Ενδοκρινολογίας
Μόλις το 1905 εισαγάγετε ο όρος “ορμόνη” απ’ τον Ε. Στάρλινγκ για τις έσω εκκρίσεις των ενδοκρινών αδένων. Από τότε τα εκκρίματα των αδένων του σώματος μελετούνται και ανακαλύπτονται κάποιες ιδιαίτερα σημαντικές ιδιότητές τους. Νωρίτερα - το 1901 - ο Ιάπωνας Τακαμίνε που εργαζόταν στις ΗΠΑ απομόνωσε την αδρεναλίνη παρατηρώντας ότι έχει την ιδιότητα να ανεβάζει την πίεση του αίματος.
Το 1921 οι Μπάντινγκκαι Μπεστ απομονώνουν την ινσουλίνη και δίνουν λύση στο πρόβλημα των ασθενών από σακχαρώδη διαβήτη, ενώ το 1949 ο Χεντςαπομονώνει την κορτιζόνη (ή παράγων Ε) που αποτέλεσε δραστικό (αλλά προσωρινό) μέσο θεραπείας πολλών ασθενειών όπως η ρευματοειδή αρθρίτιδα. Παράγωγο τέλος των ερευνών πάνω σε ορμόνες αποτέλεσε και το αντισυλληπτικό χάπι που χρησιμοποιείται ακόμα σαν μέσο οικογενειακού προγραμματισμού.
δ) Διατροφής
Στον τομέα αυτό σημαντικό ρόλο παίζει η ανακάλυψη των βιταμινών, στην έλλειψη των οποίων οφείλονταν πολλές ασθένειες όπως το σκορβούτο (βιταμίνη C), η ραχίτιδα (βιταμίνη D), το μπέρι-μπέρι (βιταμίνη B1), η κακοήθης αναιμία (βιταμίνη B12) κ.ά.
Μεγάλη ήταν επίσης η πρόοδος της Χειρουργικής που πλέον χρησιμοποιεί τα πιο σύγχρονα μέσα (π.χ. λέιζερ) για να πετύχει τους σκοπούς της, δρώντας ακόμα και σε πολύ λεπτά και ζωτικά όργανα. Έτσι επιτυγχάνονται σήμερα μεταμοσχεύσεις σε ζωτικά όργανα όπως η καρδιά ή ο μυελός των οστών και πολύ λεπτές εγχειρήσεις όπως αυτές στον εγκέφαλο ή στα αιμοφόρα αγγεία. Ιστορική στο χώρο των μεταμοσχεύσεων έμεινε η πρώτη μεταμόσχευση καρδιάς που πέτυχε το 1967 ο Νοτιοαφρικανός Μπάρναρντ. Νωρίτερα είχαν γίνει μεταμοσχεύσεις πνεύμονα (Χάρντυ, 1963), ήπατος (Στάρζλ, 1963), παγκρέατος (Λίλεχεϊ, 1966) και νεφρού (ήδη απ’ το 1902).
Στο προσκήνιο έχουν επίσης επανέλθει κάποιες παλιότερες θεραπευτικές μέθοδοι, που ξεφεύγουν απ’ τον κύριο κορμό της σύγχρονης Ιατρικής, όπως ο Βελονισμός, η Ιριδολογία, η Ομοιοπαθητική, η Αρωματοθεραπεία, η Χρωματοθεραπεία και η Βοτανοθεραπεία. Παρόλο που δεν κατανοούνται απ’ τους επίσημους γιατρούς της εποχής μας, οι μέθοδοι αυτοί βασίζονται σε πανάρχαιες γνώσεις και η αποτελεσματικότητά τους τις έχει καθιερώσει ακόμα και σήμερα.
Η σύγχρονη Ιατρική έχει να αντιμετωπίσει πολλά σοβαρά προβλήματα, όπως είναι ο καρκίνος (που σε κάποιες περιπτώσεις και στάδια αντιμετωπίζεται με χειρουργικές επεμβάσεις, χημειοθεραπεία ή ακτινοθεραπεία), η ανάπτυξη νέων ιών ανθεκτικών στις ως τώρα θεραπείες, όπως ο ιός του AIDS, αλλά και η αναζωπύρωση επιδημιών που οφείλονται σε μικρόβια ή ιούς που έχουν αντέξει στο χρόνο και στα αντιβιοτικά φάρμακα και έχουν επανέλθει απειλητικά για τη δημόσια υγεία (παρόλο που πιστεύονταν ότι είχαν νικηθεί ολοκληρωτικά).
Σημείωση …
[3] μέχρι τον 13ο αι. επιτρέπονταν μόνο σε ζώα
[4] το έργο αυτό γράφτηκε απ’ τον Σερβέτ σε μια προσπάθειά του να αμβλύνει τις εντυπώσεις που είχαν προκαλέσει οι θεολογικές θέσεις του για λάθη του τριαδικού δόγματος. Στα πλαίσια της ίδιας προσπάθειας είχε αλλάξει το όνομά του σε Βιλανόβους.
[5] την ίδια ιδέα είχε και ο Ρωμαίος Ουάρων ήδη απ’ το 100 π.Χ. και άλλοι ερευνητές του Μεσαίωνα και της Αναγέννησης.
5. Χημεία
Ο Παράκελσος (δεξιά)συσχετίζεται με τον Ερμή τον Τρισμέγιστο (Θωτ των Αιγυπτίων, αριστερά). Στο κέντρο ο άνθρωπος, εικόνα του μικρόκοσμου, που συνδέεται με τη φύση (νεαρή γυναίκα).
Στο τετράγωνο κάτω αριστερά παριστάνονται τα τέσσερα βασικά στοιχεία της δομής του Σύμπαντος (Γη, Νερό, Αέρας, Φωτιά), ενώ στο τρίγωνο κάτω δεξιά, τα τρία βασικά στοιχεία των αλχημιστών (Υδράργυρος, Θειάφι και Αλας).
Ήδη οι πρώτες μεταφράσεις αρχαίων κειμένων χαρακτηρίζουν την Χημεία σαν “μυστική επιστήμη” και θεμελιώδη επιστήμη για την κατανόηση της Φύσης. Η μελέτη των τεσσάρων θεμελιωδών φυσικών στοιχείων (γη, νερό, αέρας, φωτιά) που προέρχεται απ’ τον αρχαίο κόσμο περνάει και στην Αναγέννηση. Οι σοφοί του Ισλάμ κατά τον 8ο αι. δίδασκαν ότι τα μέταλλα συντίθενται από “υδράργυρο” και “θειάφι” (αλχημικά στοιχεία κι όχι τα σημερινά χημικά), τα οποία αν υπάρχουν σε τέλεια αναλογία προκύπτει ο χρυσός.
Σπουδαίο ρόλο παίζει στην αρχή της Αναγέννησης ο Φίλιππος Αυρήλιος Θεόφραστος Βομβάστος του Χοχενχάιμ, γνωστός ως “Παράκελσος” (Ζυρίχη 1493 - Σάλτσμπουργκ 1541). Σπούδασε κοντά στον αλχημιστή Γιοχάνες Τριθέμιους (1462-1516) και ασχολήθηκε με την Αλχημεία, αλλά και με την Αστρολογία, την Ιατρική και τη Βοτανολογία. Τα πρώτα επιτεύγματα του Παράκελσου προέρχονται απ’ τον χώρο της Ιατρικής και το 1527 βρίσκεται να διδάσκει στη Βασιλεία. Περιφρονεί όμως το ακαδημαϊκό κατεστημένο της εποχής του - το οποίο δεν τον αποδέχεται - καθώς και τους γιατρούς, κάτι που τον κάνει μισητό και τον αποκλείει από πανεπιστημιακές έδρες και τιμές.
Επηρεασμένος φανερά απ’ την αρχαία Ερμητική διδασκαλία (σχ. 11) εγκαθίδρυσε μια Χημική Φιλοσοφία (ή για άλλους μια Χημική Ιατρική). Πίστευε ότι η Αλχημεία παρείχε “την κατάλληλη εξήγηση των τεσσάρων στοιχείων” και σαν μια μέθοδος μελέτης των αναλογιών που συνδέουν τον μικρόκοσμο με τον μακρόκοσμο, θα μπορούσε να χρησιμεύσει στην κατανόηση της Φύσης και των Νόμων που την διέπουν. Σύμφωνα με τον Παράκελσο υπάρχουν πέντε σφαίρες που επηρεάζουν τον άνθρωπο: το Θείο Ον (Θεία Βούληση), το Αστρικό Ον (κοσμικές επιρροές), το Δηλητηριώδες Ον (τα βλαβερά στοιχεία απ’ το περιβάλλον), το Φυσικό Ον (ζωτικότητα) και το Πνευματικό Ον (συναισθηματικός κόσμος). Οσο για τον άνθρωπο, αυτός αποτελούνταν απ’ τα τρία θεμελίωση στοιχεία των αλχημιστών της Αναγέννησης: Θειάφι, Υδράργυρο και Άλας.
Με βάση τα παραπάνω, η αντιμετώπιση του ανθρώπου απ’ τον Παράκελσο και τους οπαδούς του είναι εντελώς διαφορετική απ’ τη συνήθη της εποχής. Υποστήριζαν ότι απαιτούνταν νέα, πιο ισχυρά φάρμακα απ’ τα γαληνιακά βότανα για να θεραπευτούν νέες ασθένειες (π.χ. αφροδίσια νοσήματα). Η λύση ήταν τα δικά τους χημικά φάρμακα, παρασκευασμένα από μέταλλα και ορυκτά. Ο ίδιος ο Παράκελσος απορρίπτοντας τη θέση του Γαληνού ότι “τα αντίθετα θεραπεύουν” και υποστηρίζοντας ότι “τα όμοια θεραπεύουν όμοια” έθετε τις βάσεις της Ομοιοπαθητικής Ιατρικής. Έτσι η τάση του να μελετά δηλητήρια για την θεραπεία δηλητηριάσεων, προκαλεί την επίθεση άλλων επιστημόνων, όπως του Τόμας Έρασμους (1524-1583) που τον κατηγόρησε ότι προωθούσε τη χρήση φονικών δηλητηρίων.
Τελικά ο Παράκελσος και οι οπαδοί του οραματίζονταν μια Ιατρική επιστήμη όπου καθοριστικό ρόλο θα έπαιζε η Χημεία τόσο ως βάση για την κατανόηση της Φυσιολογίας όσο και σαν πηγή για ιατρικά παρασκευάσματα. Η σύγκρουσή τους με το κατεστημένο της εποχής οδήγησε σε ένα είδος συμβιβασμού. Όταν το 1618, τυπώθηκε ο κατάλογος της φαρμακοποιίας απ’ το Βασιλικό Κολέγιο των Ιατρών του Λονδίνου, ο μεγαλύτερος όγκος του ήταν αφιερωμένος στα γαληνιακά φάρμακα, αλλά και πολλές ενότητες αφορούσαν τα νέα, χημικά παρασκευάσματα την χρήση των οποίων είχαν προτείνει οι Παρακελσιανοί.
Θεμελιωτής όμως της σύγχρονης Χημείας θεωρείται ο Λαβουαζιέ (1743-1794). Αυτός ήταν που διατύπωσε το νόμο “διατήρησης της μάζας” [7] στις χημικές αντιδράσεις καθιερώνοντας την συστηματική και ακριβή μέτρηση των ποσοτήτων με ζυγό. Μελέτησε ακόμα τα φαινόμενα της οξείδωσης και της καύσης.
Στα επόμενα χρόνια το μέλλον της Χημείας σχετίζεται άμεσα με τη γνώση για την ύπαρξη των στοιχειωδών κομματιών ύλης, των ατόμων. Οι ιδιότητες ενός χημικού στοιχείου γίνονται πλέον αλληλένδετες με την φύση του ατόμου του στοιχείου. Η θεωρία του Δημόκριτου έρχεται στην επιφάνεια το 1803, απ’ τον Άγγλο χημικό Τζον Ντάλτον (1766-1844) ο οποίος αποδέχεται την ύπαρξη των ατόμων διατυπώνοντας τη δική του ατομική θεωρία. Έτσι ο Ντάλτον μπόρεσε να μελετήσει τις ιδιότητες των στοιχείων, τα ατομικά βάρη και τις ιδιότητες των αερίων.
Πολύτιμη επίσης στην εξέλιξη της Χημείας ήταν η συμβολή του Αβογκάντρο που υπολόγισε τον αριθμό των ατόμων που περιέχονται σε 12 γραμμάρια του άνθρακα 12 [8]. Ο ίδιος επίσης διατύπωσε το 1811 την υπόθεση ότι ίσοι όγκοι αερίων, μετρημένοι σε ίδιες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Η πρόταση αυτή αποδείχθηκε πειραματικά και αποτέλεσε τον Νόμο του Αβογκάντρο.
Την υπόθεση-νόμο του Αβογκάντρο χρησιμοποίησε στα μέσα του 19ου αι. ο Ιταλός Κανιτσάρο για να λύσει το πρόβλημα του ατομικού βάρους και της χημικής σύστασης. Επίσης καθορίστηκε η σύσταση του νερού σαν H2O κι όχι σαν HO όπως θεωρούνταν μέχρι τότε. Λίγο αργότερα ο Γερμανός Κεκουλέ αποκάλυψε ότι η δομή των οργανικών ενώσεων βασίζεται πάνω σε εναλλασσόμενους χημικούς δεσμούς του βενζολικού δακτυλίου.
Ο Γερμανός Λ. Μάγιερκι ο Ρώσος Ντ. Μεντελέγιεφ εκπονούν τον Περιοδικό Πίνακα των Στοιχείων περιγράφοντας τις ιδιότητες όχι μόνο γνωστών στοιχείων, αλλά προβλέποντας τις ιδιότητες άγνωστων μέχρι τότε στοιχείων που θα ανακαλύπτονταν και θα ονομάζονταν αργότερα (σχήμα 12).
Στον 20ο αι. η Χημεία είναι πλέον άρρηκα συνδεδεμένη με την Ατομική και Πυρηνική Φυσική, απ’ τη στιγμή που παρουσιάστηκε η δομή του ατόμου απ’ τον Ράδερφορντ και ανακαλύφθηκε η ραδιενέργεια απ’ το ζεύγος Κιουρί. Σήμερα, σε θεωρητικό επίπεδο έχει πιο πολύ αξία να μιλάμε για την Χημειοφυσική, παρά για την Χημεία σαν αυτόνομο κλάδο της γνώσης.
Παράλληλα αναπτύχθηκαν κλάδοι της Χημείας που έχουν πλέον ένα πιο συγκεκριμένο και εφαρμοσμένο πεδίο δράσης, όπως η Βιοχημεία (απ’ το 1900 και μετά) που μελετά τις ουσίες που βρίσκονται στους ζωντανούς οργανισμούς καθώς και της μεταβολές που υφίστανται οι ουσίες αυτές κατά την ανάπτυξη και τη ζωή του οργανισμού. Προχωρώντας ακόμα πιο πέρα αντικείμενο μελέτης της Βιοχημείας είναι η σύνθεση των γονιδίων, του DNA και του RNA καθώς και η προέλευση και εξέλιξη της ζωής.
Σημείωση …
[6] Η ετυμολογία της λέξης με διάφορες γραφές της, δείχνει και την καταγωγή της Χημείας. Μια γραφή είναι η “χυμεία” (Αλέξανδρος ο Αφροδισεύς, 2ος αι. μ.Χ.) που τη συνδέει με το ουσιαστικό “χυμός” και το ρήμα “χέω”. Μια άλλη γραφή ήταν η “χημία” που βρέθηκε στο έργο “Χημεύ” του Ερμητικού φιλοσόφου Ζώσιμου του Πανοπολίτη (4ος αι. μ.Χ.) και αιτιολογείται ως εξής: προστάτης των “χημικών” της εποχής θεωρούνταν ο Ερμής ο Τρισμέσγιστος (Θωτ των αρχαίων Αιγυπτίων), οι οπαδοί του οποίου μελετούσαν την Πρώτη Αρχή ή “Αρχή Μία” που γέννησε το Σύμπαν• από εκεί προέκυψε και ο συνθηματικός όρος “χημία”. Τον όρο “χημία” συναντάμε και στον Πλούταρχο (46 - 120 μ.Χ.)
[7] την αρχή διατήρησης της μάζας είχαν διατυπώσει με τον δικό τους τρόπο και ο οι Αναξαγόρας, Εμπεδοκλής και Δημόκριτος.
[8] πρόκειται για “αριθμό του Αβογκάντρο Ν = 6,023 ´ 1023
6. Φυσική
Όμως η μεγάλη επανάσταση στον τομέα της Μηχανικής έγινε απ’ τον Ισαάκ Νεύτων (Isaac Newton, 1642 - 1727). Στο έργο του Principia (1687) συμπεραίνει ότι κάθε σώμα ηρεμεί ή εκτελεί ομαλή κίνηση εκτός αν ασκηθεί σ’ αυτό μια δύναμη και ότι η μεταβολή της κίνησης ενός σώματος σε μια τέτοια περίπτωση θα είναι ανάλογη της δύναμης. Κατόπιν διατυπώνει το Νόμο της Δράσης και της Αντίδρασης: σε κάθε δράση αντιτίθεται μια ίση και αντίθετη αντίδραση, καθώς και το Νόμο της Παγκόσμιας Έλξης που καθόριζε τη δύναμη με την οποία δυο σώματα έλκονται μεταξύ τους λόγω της βαρύτητας. Ο Νόμος αυτός βρήκε εφαρμογή στους μαθηματικούς υπολογισμούς για τις κινήσεις των ουρανίων σωμάτων, εφαρμοσμένος σε μια Ουράνια Μηχανική. Ένα θαυμάσιο μαθηματικό εργαλείο στα χέρια του Νεύτωνα ήταν ο διαφορικός και ολοκληρωτικός λογισμός, που επινόησε ο ίδιος και ο οποίος βοήθησε στο να δομηθούν κατάλληλα μαθηματικά μοντέλα περιγραφής πολλών φυσικών φαινομένων.
Αλλά ο Νεύτων δεν είναι ο μόνος που έπαιξε καταλυτικό ρόλο στην πορεία της επιστημονικής σκέψης στην Αναγέννηση. Οι απόψεις του Καρτέσιου (Descartes, 1596 - 1650) ήταν αυτές που οδήγησαν την επιστήμη στη σύγχρονη μορφή της. Ο Καρτέσιος ήθελε - όπως και άλλοι λόγιοι της εποχής του - την αποδέσμευση του ανθρώπου απ’ τα λάθη και τις προκαταλήψεις του Μεσαίωνα, πολλά απ’ τα οποία προέρχονταν από αντιλήψεις του αρχαίου κόσμου. Έφτασε όμως στο σημείο να αποκηρύξει εντελώς την παράδοση σε αντίθεση με άλλους λόγιους της Αναγέννησης, όπως ο Ρότζερ Μπέικον. Έτσι - σαν ένας νέος Αριστοτέλης - κόβει τα δεσμά με το μυστικιστικό παρελθόν και περιγράφει ένα απόλυτα μηχανιστικό Σύμπαν. Οι απόψεις του σε συνδυασμό με την επιτυχία του Νευτώνειου μηχανιστικού μοντέλου τον οδήγησαν στην περίφημη ρήση του Cogito, ergo sum (= σκέπτομαι, άρα υπάρχω) που χρωμάτισε τον σύγχρονο πολιτισμό μας. Αν και σπουδαίος μαθηματικός, ο Καρτέσιος, θα μείνει πιο πολύ σαν ένας σταθμός στη Ιστορία της Φιλοσοφίας της Επιστήμης.
Στην επικράτηση ενός ντετερμινιστικού [9] μοντέλου περιγραφής της φύσης, συνέβαλε και ο Γάλλος μαθηματικός και φυσικός (1749-1827) που επιβεβαίωσε με ένα άψογα διατυπωμένο μαθηματικό μοντέλο τις θέσεις του Νεύτωνα. Κατάφερε να ερμηνεύσει με λεπτομέρειες τις κινήσεις των πλανητών, των δορυφόρων τους και των κομητών, καθώς και τις παλίρροιες, τα ρεύματα και άλλα φαινόμενα που συνδέονται με τη βαρύτητα. Για τον Λαπλάς το Σύμπαν δουλεύει σαν μια καλορυθμισμένη μηχανή, στην οποία μάλιστα δεν απαιτείται η θεώρηση της ύπαρξης κάποιου Δημιουργού• η επιστήμη σπάει πια τα δεσμά της με την Εκκλησία (που θεωρείται οπισθοδρομική) αλλά και με το Θεό. Χαρακτηριστική ήταν η απάντηση του Λαπλάς στον Ναπολέοντα όταν αυτός του είπε: Κύριε Λαπλάς, απ’ ό,τι ξέρω το βιβλίο σας περιγράφει το ηλιακό σύστημα και το σύμπαν, χωρίς ν’ αναφέρει ούτε σε μια παράγραφο το Δημιουργό του• η απάντηση του Λαπλάς ήταν: Δε χρειάστηκε ούτε στιγμή να βασιστώ στην υπόθεση της Ύπαρξης του .
Σαν ιδιαίτερος κλάδος της Φυσικής που αναπτύχθηκε ραγδαία στην πρώιμη Αναγέννηση, μπορεί να εξεταστεί και η Οπτική. Ήδη απ’ την αρχαία Ελλάδα είχε αποτελέσει αντικείμενο έρευνας απ’ τον Ευκλείδη. Με την Οπτική ασχολήθηκαν κατά τον 13ο αι. και οιR. Bacon, R. Grosseteste και J. Pecam βασισμένοι στην εργασία του Αραβα Αλ Χαζέν. Στον 17ο αι. ο Κέπλερ έδωσε ουσιαστική ώθηση στην Οπτική. Μελέτησε τις ιδιότητες των φακών και έδωσε ένα μαθηματικό μοντέλο για το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου. Σημαντική συνεισφορά στον τομέα αυτό είχε και ο Νεύτωνας. Με μια σειρά πειραμάτων απέδειξε ότι το φως είναι το μείγμα των επτά βασικών χρωμάτων, ανατρέποντας τη θεωρία του Καρτέσιου που υποστήριζε ότι τα χρώματα ήταν αποτέλεσμα της περιστροφής των στοιχειωδών σωματιδίων που αποτελούν το φως. Τέλος σημαντική ήταν η συμβολή του Huyghens που θεώρησε το φως ως παλμικό φαινόμενο και διατύπωσε τους νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης.
Οι έρευνες για τη φύση και τις ιδιότητες του φωτός ήταν που οδήγησαν τελικά στην κατάργηση της αποκλειστικότητας της βαρύτητας σαν δύναμη που διέπει το Σύμπαν. Η μηχανιστική θεωρία του Νεύτωνα δεν μπορούσε να περιγράψει τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα. Αυτό το κατάφερε η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Μάξγουελ (1831-1879), στην οποία το φως παρουσιάζεται σαν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
Με το φαινόμενο του ηλεκτρισμού είχαν ασχοληθεί πριν τον Μάξγουελ, κι άλλοι ερευνητές, μελετώντας μεθόδους ανάπτυξης ηλεκτρικών φορτίων, τη φύση του ηλεκτρικού ρεύματος και επινοώντας κάποιες πρακτικές εφαρμογές του. Ο Ιταλός Γαλβάνι ανακάλυψε τον ζωικό ηλεκτρισμό στον οποίο απέδωσε τη μυϊκή κίνηση (1770). Τα συμπεράσματα του Γαλβάνι διόρθωσε ο Αλεξ. Βόλτα που διατύπωσε τη θεωρία του ηλεκτρισμού εξ επαφής και κατασκεύασε το πρώτο ηλεκτρικό στοιχείο (μπαταρία) το 1779. Η εφεύρεση αυτή ήταν ιδιαίτερα σημαντική επειδή πλέον υπήρχε μια σταθερή πηγή παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος που έκανε δυνατή τη μελέτη των δράσεών του. Έτσι ο Γερμανός Ωμ (1789-1854) διατύπωσε το βασικό νόμο του ηλεκτρικού ρεύματος, τον οποίο συμπλήρωσε με τους κανόνες του ο συμπατριώτης του Κίρχοφ το 1847. Σημαντική επίσης - σε θεωρητικό κυρίως επίπεδο - ήταν και η συμβολή του Αμπέρ (1775-1836), καθώς και του ο οποίος το 1820 πέτυχε για πρώτη φορά τη διαπύρωση με ηλεκτρικό ρεύμα ενός σύρματος από λευκόχρυσο, θέτοντας τις βάσεις για την κατασκευή της ηλεκτρικής λυχνίας.
Όμως το μεγάλο επίτευγμα ήταν η ενοποίηση του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού σε μία θεωρία. Στην έρευνα των μαγνητικών ιδιοτήτων του ηλεκτρικού ρεύματος σημαντική ήταν η συμβολή του Δανού Ερστεντ και των Γερμανών Γκάους (Karl Gauss, 1777-1855) και Βέμπερ στο τέλος του 18ου αι. και στις αρχές του 19ου αι. Την πειραματική απόδειξη των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων επιδίωξε και ο Άγγλος Φαραντέι που ανακάλυψε τους νόμους της ηλεκτρόλυσης και της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής (1831). Πάνω στο έργο των προηγουμένων στηρίχθηκε ο Μάξγουελ (J.C. Maxwell, 1831-1879), για να διατυπώσει την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του, η οποία συνοψίστηκε σε τέσσερις εξισώσεις γνωστές σαν “εξισώσεις του Μάξγουελ που οδήγησαν στη διαπίστωση της κυματικής φύσης του φωτός. Οι πειραματικές αποδείξεις των εξισώσεων αυτών είχαν δοθεί νωρίτερα από φυσικούς όπως ο Coulomb, oι Biot-Savart και ο Oersted.
Επαναστατική ήταν επίσης η έννοια του πεδίου, που ξεπήδησε απ’ την ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Σύμφωνα με τη θεωρία του Νεύτωνα οι δυνάμεις συνδέονται με τα σώματα στα οποία ασκούν την επίδρασή τους, ενώ με την νέα θεωρία προβλέπεται η ύπαρξη του πεδίου που παράγει δυνάμεις αλλά είναι ανεξάρτητο απ’ τα υλικά σώματα (ή απ’ τα φορτία στην περίπτωση του ηλεκτρισμού). Πάντως κι ο ίδιος ο Μάξγουελ επηρεασμένος απ’ την μηχανιστική θεωρία, όρισε το πεδίο σαν καταστάσεις συμπίεσης ενός αόρατου μέσου που αποκάλεσε αιθέρα. Παρουσίασε μάλιστα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σαν δονήσεις του αιθέρα. Πέρασε μισός αιώνας για να υποστηρίξει ο Αϊνστάιν ότι ο αιθέρας είναι ανύπαρκτος [10].
Στα τέλη του 19ου αι. και στις αρχές του 20ου γίνεται μία ακόμα σημαντική ανακάλυψη που έμελλε να επηρεάσει καταλυτικά τη Φυσική του 20ου αι. Πρόκειται για τη ραδιενέργεια δηλ. την ιδιότητα που παρουσιάζουν κάποια σώματα να εκπέμπουν αυτόματα κάποια ακτινοβολία [11]. Την ιδιότητα αυτή την παρατήρησε ο Γάλλος Μπεκερέλ το 1896 σε ορυκτά που περιείχαν ουράνιο. Τη μελέτη της φυσικής ραδιενέργειας συμπλήρωσαν ο Πέτρος και η Μαρία Κιουρί . Κατόρθωσαν να απομονώσουν τα ραδιενεργά στοιχεία πολώνιο και ράδιο. Η διαδικασία της φυσικής ραδιενέργειας φανέρωσε την ιδιότητα κάποιων στοιχείων να μεταλλάσσονται σε άλλα (μεταστοιχείωση). Αργότερα επιτεύχθηκε και η τεχνητή μεταστοιχείωση (τεχνητή ραδιενέργεια) που επέτρεψε παράλληλα με τις γνώσεις που πρόσφερε η Θεωρία της Σχετικότητας τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας (π.χ. με τη χρήση πυρηνικών αντιδραστήρων).
Σημείωση …
[9] Ντετερμινισμός (ή Αιτιοκρατία): η άποψη ότι όλα στον κόσμο προέρχονται από μια αιτία, αλλά και η άποψη που υποστηρίζει ότι ο άνθρωπος μπορεί να γνωρίσει όλα τα δεδομένα μιας κατάστασης καθώς και τους νόμους που την διέπουν και συνεπώς να καθορίσει την έκβασή της.
[10] κάτι που επιβεβαίωσε το πείραμα των Michelson και Morley
[11] πρόκειται για άτομα με ατομικό αριθμό πάνω από 80, τα οποία εκπέμπουν ακτινοβολία τριών τύπων: ακτίνες α, ακτίνες β και ακτίνες γ. Πρόκειται για τη λεγόμενη φυσική ραδιενέργεια.
esoterica
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου