Multe observatii ale ganditorilor antici despre natura – originile vietii, dimensiunea si intinderea si organizarea cerurilor, cauzele bolilor – erau extrem de inexacte . Dar acest lucru nu se datoreaza faptului ca primii teoreticieni erau prosti. De fapt, au fost adesea profund observatori, sofisticati si rigurosi in gandirea lor. Au inventat, sau cel putin formalizat, multe dintre conceptele – de la matematica, la logica, pana la empirism – pe care le consideram ca fiind instrumente esentiale in intelegerea lumii din jurul nostru.
Este usor sa stati pe un munte al realizarilor altora si sa priviti in jos la bietele rubine care credeau ca soarele ar inconjura Pamantul sau ca boala a fost cauzata de ,,miasma” otravitoare in aer sau de un dezechilibru al umorilor din corp. Dar este culmea arogantei sa presupunem ca, in locul lor, ganditorii moderni ar fi facut mai bine. Este mult mai usor sa citesti despre heliocentrism, sau evolutie, sau teoria germenilor, intr-un manual decat sa-ti dai seama pentru tine.
Democrit a propus ca materia sa poata fi impartita in cele mai mici particule, numite atomi
Chiar si astazi, este nevoie de o tehnica destul de eleganta pentru a vedea de fapt un atom . Deci, este sigur sa spunem ca in secolul al V-lea i.e.n., orice dovada a existentei lor ar fi fost pur conceptuala, bazata nu pe observatie, ci pe logica. Vechilor greci, totusi, le placea sa gandeasca profund lucrurile si unul dintre ei, Democrit din Abdera , si-a gandit drumul catre atomul insusi.
Este important sa nu exageram saltul conceptual aici. Democrit nu avea nici o idee despre electroni si neutroni, sau despre tabelul periodic sau despre ceva asemanator. Conceptul sau de atom a fost incorporat in cuvantul insusi: Atomon grecesc inseamna literalmente ,,nu este divizibil”. Exprima ideea ca, cu orice substanta, trebuie sa existe o particula atat de mica incat sa nu poata fi subdivizata in continuare.
Democrit si-a imaginat ca acesti atomi erau infiniti ca numar si variau ca marime si forma si ca erau perfect solizi, fara goluri in interior (deci indivizibile). O mare parte din acest lucru este considerat gresit acum: se crede ca numarul total de atomi din univers este vast, dar finit , iar atomii sunt, de fapt, preponderenti din spatiu gol, diferitele lor particule tinute impreuna de forte puternice . Poate ca Democrit nu ar fi acceptat ca ceea ce numim atomi merita chiar numele. La urma urmei, daca un atom este, prin definitie, indivizibil, cum puteti aplica termenul unei particule care este ea insasi alcatuita din particule mai mici, cum ar fi quarks, gluoni si neutrini?
Fizica este mai complexa decat ceea ce si-au imaginat Democrit si colegii sai filosofi din secolul al V-lea i.e.n. Dar avand in vedere cu ce au trebuit sa lucreze, a fost un inceput destul de bun.
1.700 de ani inainte de Copernic, Aristarh a sugerat ca Pamantul a mers in jurul Soarelui
In momentul in care Copernic a publicat in 1543 cartea sa revolutionara Despre revolutiile sferei ceresti , nicio persoana educata nu s-a indoit ca Pamantul era rotund. Acest lucru se stia inca din cele mai vechi timpuri. Partea controversata a fost propunerea lui Copernic ca soarele, mai degraba decat Pamantul, se afla in centrul universului. (Modernii ar spune ca este in centrul sistemului solar – dar un salt conceptual la un moment dat.)
Copernic a rasturnat un sistem geocentric care fusese practic inatacabil de peste 1.300 de ani. Acesta fusese codificat de astronomul greco-roman Ptolemeu in tratatul sau Almagest , care sintetiza descoperirile astronomilor antici pana in acel moment. Ptolemeu a scris ca Pamantul a fost centrul imobil al cosmosului si soarele a orbitat-o, calea sa tinandu-se intre planetele Venus si Marte. Pe vremea lui Ptolemeu, ideea ca Pamantul ar putea orbita soarele era de-a dreptul de neconceput.
Cu patru sute de ani inainte de Ptolemeu, Aristarh din Samos propusese deja un univers heliocentric (centrat pe soare). Scrierile sale nu au supravietuit, dar ideile sale sunt descrise in The Sand Reckoner din Arhimede:
Ipotezele sale sunt ca stelele fixe si soarele raman nemiscate, ca Pamantul se invarte in jurul soarelui in circumferinta unui cerc, soarele stand in mijlocul orbitei …
Ideea a primit credinta de alti antici, inclusiv de Seleuc din Seleucia si Pliniu cel Batran. Dar geocentrismul lui Ptolemeu a castigat vechiul conflict de idei si a dominat Evul Mediu.
Copernic a avut o oarecare constientizare a operei lui Aristarh si chiar l-a mentionat de cateva ori in propria sa carte, dar fara acces la The Sand Reckoner (care a fost publicat tiparit anul dupa trecerea lui Copernic), este posibil sa nu fi fost constient de importul complet al ideile predecesorului sau.
Eratostene a calculat circumferinta Pamantului cu instrumente si geometrie simple
Eratostene a trait in secolul al III-lea i.Hr. si a fost director al celebrei Biblioteci din Alexandria. Posedat de o minte neobisnuit de ampla, el a cantarit unele dintre marile intrebari din zilele sale, inclusiv: ,,Cat de mare este Pamantul?”
Rotunjimea planetei noastre a fost bine inteleasa de vremea lui Aristotel, cu un secol inainte ca Eratostene sa traiasca. Dar dimensiunea sa a ramas o intrebare deschisa. Eratostene nu a fost prima persoana care a incercat sa calculeze circumferinta Pamantului, dar a fost primul ale carui metode au ajuns pana la noi , iar raspunsul sau a stabilit un nou standard de acuratete.
Eratostene stia din inregistrarile de inspectie anterioare – facute cu un bat de masurare antic numit gnomon – ca in aceeasi perioada a anului si in aceeasi perioada a zilei, soarele arunca umbre de diferite lungimi in locatii din diferite latitudini. Prin compararea umbrelor aruncate la doua latitudini (una era orasul Syene; cealalta ar fi putut fi Alexandria sau Meroe) in ziua echinoctiului de primavara, Eratostene ar putea calcula gradele de curbura dintre locatii. Unghiul a iesit la aproximativ o cincizecime de cerc, astfel incat, inmultind distanta dintre cele doua orase cu 50, Eratostene a putut obtine circumferinta Pamantului.
Rezultatul lui Eratostene a fost de 250.000 de stadii. Din pacate, este greu sa stii exact cum corespunde asta mile si kilometri moderni, deoarece nu se cunoaste dimensiunea precisa a vechiului stadion grecesc. In functie de valoarea aleasa pentru stadion, circumferinta este undeva intre 40.000 km (necorespunzator de precisa) si 48.000 km (destul de departe, dar totusi respectabila).
Trebuie remarcat ca Eratostene nu era un geniu solitar care zbatea cu bete si umbre. El a fost directorul celei mai mari institutii de invatare din lumea elenistica si a avut acces la cele mai de ultima ora cercetari de la colegii si predecesorii sai. Apoi, ca si acum, este uimitor ceea ce cineva poate afla cu date bune si calcule solide.
Xenofanul a fost dedus din fosile de scoici, care anumite parti ale terenului au fost odata subacvatice
Un filozof pre-socratic timpuriu care a trait in secolul al VI-lea i.Hr., Xenofan din Colofon a fost unul dintre primii indivizi care au dedus schimbari geologice din dovezile fizice.
Scrierile lui Xenofan – daca a facut unele – nu au supravietuit. Unele dintre ideile sale filozofice ajung la noi in Refutarea tuturor ereziilor de catre scriitorul crestin timpuriu Hipolit al Romei. Acest pasaj relateaza observatiile lui Xenophanes despre scoici si fosile marine:
Xenofan este de parere ca a existat un amestec de pamant cu marea si ca, in timp, s-a desprins de umezeala, sustinand ca ar putea produce astfel de dovezi ale urmatoarelor: ca in mijlocul pamantului si in munti se descopera scoici; si, de asemenea, in Siracuza, afirma ca a fost gasit in cariere amprenta unui peste si a focilor, iar in Paros o imagine a unui dafin in fundul unei pietre, si in Melita parti de tot felul de animale marine. Si spune ca acestea au fost generate atunci cand toate lucrurile initial erau inglobate in noroi …
Bineinteles, teoria lui Xenofan nu a imbatranit bine. Hipolit ar fi putut include acest pasaj ca dovada a unui potop biblic, ceva ce geologii moderni resping. Ceea ce este cel mai important este ca Xenofan a folosit observarea fosilelor pentru a afirma ca mari schimbari trebuie sa fi avut loc in trecutul Pamantului. Aceasta este o perspectiva foarte logica si extrem de moderna – si care trebuie sa fi fost destul de noua pentru unii dintre contemporanii sai.
Lucretius a scris despre ,,seminte” asemanatoare germenilor care ar putea provoca boli daca sunt inhalate
Poetul roman Lucretius a scris De rerum natura ( Despre natura lucrurilor ) in primul secol i.e.n. Incercand sa incapsuleze totalitatea naturii in versuri, aceasta carte ambitioasa a fost in mare parte uitata in epoca medievala, dar a revenit in circulatie in secolul al XV-lea si a captat imaginatia intelectualilor renascentisti.
In linii mari, Lucretius era un fel de materialist, crezand ca toate fenomenele naturale, de la ceruri pana la oameni, ar putea fi intelese ca interactiunea a nenumarate particule. Fan al fenomenelor emergente, Lucretius a imaginat un univers intr-o stare de flux si devenire constanta.
In anumite privinte, acest lucru anticipeaza teoria germenilor, care nu ar fi acceptata pe scara larga timp de aproape 2.000 de ani dupa timpul lui Lucretius. Dar ar fi citit prea mult in Lucretius pentru a presupune ca ,,semintele” sale ar putea fi intelese ca microorganisme in sens modern. Mai mult decat atat, alte pasaje (cum ar fi ,,pamantul si cerul nostru ne aduc / Destul de uraciune de unde poate creste puterea / De bolile necontate”) par aproape sa imbratiseze teoria discreditata a ,,miasmei” medievale a bolii. Linia directa de la Lucretius si contemporanii sai la o intelegere moderna a bolilor si a contagiunii ramane un subiect controversat .
Cu toate acestea, poezia arata o mentalitate cautatoare care, nebanuita de lipsa instrumentelor stiintifice avansate precum microscopii, a indraznit sa-si imagineze un univers mai putin magic, mai putin capricios. Un astfel de punct de vedere ar fi putut fi reconfortant pentru o Europa renascentista inca traumatizata de experienta Ciumei Negre.
Sf. Augustin a sugerat ca unele forme de viata nu au fost stabilite in mod absolut, dar aveau potentialul de a se schimba
Intr-un tract intitulat Despre semnificatia literala a Genezei , Sf. Augustin de Hipona a oferit cateva perspective care se apropie izbitor de teoria evolutiei , chiar daca Augustin a fost un teolog dedicat care traia cu aproape 1.500 de ani inainte de Darwin.
Augustin a propus ca animalele descrise in Geneza sa nu fie complet formate, ci s-au dezvoltat printr-un proces treptat, desi unul ghidat de o mana divina:
Arborele [e] cu siguranta nu a aparut brusc intr-o dimensiune si o forma [matura], ci a trecut mai degraba printr-un proces de crestere cu care suntem familiarizati … [Si-a luat forma pe masura ce s-a dezvoltat [treptat] cu toate partile sale … Una [forma de copac] provine de la cealalta [forma de copac], prin urmare, succesiv, dar ambele provin de pe pamant si nu pamant de pe ele. Pamantul este deci prioritar si este sursa lor. Acelasi lucru este valabil si pentru animale.
Contextul indica faptul ca Augustin nu vorbea despre organisme individuale, ci despre tipuri (sau genuri) de organisme. Caracteristicile care definesc un anumit tip de animal – canin, felin, insecta, aviara – s-au dezvoltat treptat in timp.
Desigur, Augustin nu a avut nicio idee despre procesul de mutatie aleatorie si selectie naturala pe care Darwin l-a propus ca motor al evolutiei; nici nu a sustinut ca evolutia a fost un proces continuu fara scop fix. Deci , ar fi gresit sa spunem ca el anticipase teoria evolutiei in intregime. Cu toate acestea, ideea ca fiintele vii s-au dezvoltat incet in formele pe care le vedem in jurul nostru a fost cu secole inaintea timpului sau.