Warum lernen wir nicht Buridans Bewegungsgesetze?

Der vorletzte Satz bringt alle Gründe auf den Punkt: „Buridan verwendete die Impetustheorie, um eine genaue qualitative Darstellung der Bewegung von Projektilen zu geben, aber er sah seine Theorie letztendlich als eine Korrektur zu Aristoteles.“ Buridans Darstellung war, wie die von Aristoteles oder Avicenna vor ihm, qualitativ, er setzte sie nie in Gleichungen, die Vorhersagen und experimentelle Überprüfungen ermöglichen würden. Es galt nur für Projektile, es gab keine Vorstellung von allgemeingültigen dynamischen Gesetzen, die die Bewegung im Allgemeinen regelten, also keine "Bewegungsgesetze". Es gab einen separaten "kreisförmigen Impuls", um Himmelsbewegungen zu erklären, und "natürliche Orte", um die Schwerkraft auf der Erde zu erklären. Und schließlich behielt Buridans Theorie als Korrektur zu Aristoteles ihr zentrales Problem bei,

Abgesehen davon stimme ich zu, dass die Impetus-Theorie eine positive Rolle bei der Entstehung der klassischen Mechanik gespielt hat und es verdient, besser bekannt zu werden. Es beeinflusste beispielsweise Descartes direkt und spielte eine Rolle bei der Entdeckung des Gesetzes zur Erhaltung des Impulses. Ihre Wurzeln gehen auf Hipparchos zurück, den Vater der Astronomie, und mittelalterliche Autoren lernten sie aus einem Kommentar von John Philoponus , der übrigens auch die moderne Idee der empirischen Forschung vorwegnahm. Avicenna führte die Idee ein, dass der Impuls des Projektils selbstabbauend sein kann, was seine Beschreibung mit der modernen Beschreibung des am Projektil angebrachten Verzögerungsrahmens vergleichbar macht. Francos Aufsatz gibt einen guten Überblick über die Geschichte der Impetus-Theorie.

Ich habe Buridan nicht gelesen, aber ich bin sicher, dass er ein Philosoph war, wie Aristoteles. Die Naturgesetze werden meist nicht nach Philosophen benannt. Philosophen können alle möglichen Meinungen äußern, aber das trägt nicht wirklich zum positiven Wissen über die Natur bei. Der Unterschied zwischen Newton und Buridan besteht darin, dass Newton nicht nur eine Meinung äußerte, sondern eine nützliche Theorie entwickelte, die die Bewegung von Planeten, Projektilen und fast allem anderen vorhersagen kann. Ohne dies sind philosophische Meinungen über die Natur wertlos. (Auch wenn die spätere Entwicklung der Wissenschaft später beweist, dass man versehentlich etwas richtig erraten hat).

Sie können dies mit Atomen vergleichen. Demokrit und Leukippus spekulierten über einige Atome. Es gab keinerlei Beweise und keine konkreten Vorhersagen, die überprüft werden könnten. Andere Philosophen spekulierten, dass Atome nicht existieren. Solche Spekulationen können endlos weitergehen, ohne nützliche Konsequenzen. Als Atome schließlich in eine wissenschaftliche Theorie aufgenommen wurden (Ende des 19. Jahrhunderts), lehrte dies niemand als "Leukippus-Demokrit-Theorie". Dasselbe gilt für Buridan.

Es gibt viele Fälle, in denen Philosophen falsche Meinungen hatten, die berühmtesten Beispiele sind Aristoteles und Hegel (aber auch Marx und Engels:-) Manchmal raten sie versehentlich. Das Problem mit der Philosophie ist, dass sie keine Möglichkeit hat, eine Aussage zu testen, zu verifizieren.

Buridan, Rektor der Universität Paris, hat eindeutig alle grundlegenden Durchbrüche in der Dynamik erzielt: Er betrachtete Kraft, vektorielle Kraft als das, was den Impuls verändert, und nur Kraft kann den Impuls verändern (sei es eine Kraft des Luftwiderstands oder der Schwerkraft). . Impetus wurde von Buridan als gleich (Menge der Materie) (Geschwindigkeit) geschrieben. Dies ist die moderne Definition von Momentum. Denken Sie daran, das war vor den Gleichungen ...

Ohne Krafteinwirkung würde der Impuls weiter und weiter gehen, entweder geradeaus oder kreisförmig von der Schwerkraft: So drehten sich die Planeten weiter um (Buridan bemerkte, dass die heliozentrische Theorie mit Beobachtungen genauso kompatibel sei wie die geozentrische Theorie; sein Schüler Oresme fügte hinzu, dass dies der Fall sei wahrscheinlicher, dass sich die Erde bewegte und drehte als alle Sterne, weil letztere offensichtlich viel weiter entfernt und massiv waren; die Impetus-Theorie versicherte, dass die Luft nicht zurückgelassen wird).

Buridan legte auch die Essenz der experimentellen Methode offen, die durch die Beobachtung von Phänomenen entschieden wurde, sagte er. Was mit den Phänomenen nicht vereinbar war, musste ausgeschlossen werden (das bedeutete, dass die Physik des Aristoteles ausgeschlossen war). Buridans Schüler Oresme demonstrierte (geometrisch) die ersten nichttrivialen Sätze der Analysis, die auf Bewegung angewendet wurden.

Erstens musste Buridan als Rektor der Universität von Paris im Jahr 1340 n. Chr. einen Begriff des „Wissensgegenstands“ als potenziell unbeobachtbar verallgemeinern und formell ermöglichen … (Impetus, Heliozentrismus usw. waren nicht direkt beobachtbar … ) Das war theologisch gefährlich.

All dies war umso bemerkenswerter, als Buridan Oresme (der Dekan der Kathedrale von Rouen wurde, dann Bischof!) sich von der mörderischen Inquisition (die die Physik von Aristoteles als gottgegeben betrachtete) fernhalten musste. So einige offensichtliche Widersprüche in Buridan und Oresme, um die Inquisition zu besänftigen.

Mehr als ein Jahrhundert nach seinem Tod wurden jedoch alle Werke Buridans bei Todesstrafe von der katholischen Kirche verboten (alle Werke Buridans wurden in den Index Librorum Prohibitorum aufgenommen, den Index der verbotenen Bücher des römischen Amtes der Inquisition) ... außer in Osteuropa, das wütend war, als Jan Hus, Rektor der Universität Prag, 1415 n. Chr. bei lebendigem Leibe verbrannt wurde. In Krakau war Buridan Pflichtlektüre an der Universität und lehrte so den jungen Kopernikus Buridan's heliozentrische Theorie...

Buridan zu ignorieren, während man sich nur auf Newton konzentriert, sollte als hinterhältiger Weg angesehen werden, die Anglosphäre zu verherrlichen. Das ist unfair, nicht nur gegenüber Buridan und einem weiteren Dutzend beteiligter bedeutender Physiker in diesen drei Jahrhunderten dazwischen. Es ist auch unfair gegenüber dem Prozess einer ernsthaften wissenschaftlichen Revolution und der enormen Kühnheit, die notwendig ist, um sie in Gang zu setzen.

Beim Thema Buridan stimme ich Patrice Ayme zu und möchte hinzufügen, dass eine der Hauptaufgaben von Lehrkräften an einer Universität darin bestehen sollte, Kommentare und Ideen zu liefern, die für den Fortschritt des Denkens hilfreich sind. Darin war er eindeutig erfolgreich, trotz religiöser Führer, die eine immense Macht hatten, diejenigen zu zerstören, die sich ihnen widersetzten. Die Tatsache, dass diese Führer der Gesellschaft religiöse Führer waren, ermöglicht es den Menschen in der modernen Welt, leicht zu kritisieren, aber religiöse Standpunkte sind nicht die einzige Art und Weise, wie freies Denken diskriminiert werden kann.

Die Philosophie wird nicht mehr so ​​hoch angesehen wie noch vor ein paar Jahrzehnten, aber ich wünschte, es wäre so. Das moderne Denken zu vielen Themen, einschließlich Wissenschaft, Wirtschafts- und vielleicht sogar politischer Theorie, kann uns viele widersprüchliche Ideen hinterlassen, aber manchmal einen Mangel an wirklicher Richtung zur Problemlösung. Theorien haben den Wert, einen Rahmen zu schaffen, der hoffentlich getestet werden kann, aber umgekehrt durch die Notwendigkeit, im Rahmen bereits bestehender Theorien zu existieren, zurückgehalten werden kann. Was ist mit Gesetzen statt Erklärungstheorien, wie zum Beispiel den Gesetzen der Thermodynamik? Vielleicht ist es möglich, zum Beispiel die Schwerkraft zu erklären, indem man die Gesetze der Thermodynamik anwendet, aber eine solche Erklärung ist in ihrer Anwendung auf die Wissenschaft beschränkt, es sei denn, sie existiert innerhalb eines Rahmens messbarer Ergebnisse. Um Letzteres zu ermöglichen, kann es durchaus erforderlich sein, bestimmte Ideen vollständig zu überdenken, Definitionen oder Theorien. Um weiter darüber nachzudenken, was die Massenbewegung steuert, brauchen wir vielleicht Philosophen, die diese tief verwurzelten Ideen zu grundlegenden Begriffen wie "Was ist eine Kraft?" in Frage stellen, und lohnt es sich, einen weiteren Blick auf die Beziehung zwischen Energie und Impuls zu werfen?

Einstein schuf einen neuen Rahmen, um Masse mit dem Phänomen zu verbinden, das wir als Schwerkraft begreifen. Er benutzte auch F = ma, um eine neue Art zu schaffen, Energie in Bezug auf Masse und Lichtgeschwindigkeit zu definieren, aber er sagte nicht so sehr, was diese Eigenschaften verursachte. Es ging vielmehr darum, das, was wir bereits wussten, auf eine andere messbare Weise zu erklären, was wiederum zu zahlreichen Schlussfolgerungen von immensem Wert führte. Dinge wie die Relativitätstheorie standen bereits mindestens seit Galileo auf dem Diskussionstisch, aber mathematisch denkende Wissenschaftler wie Newton hatten einfach kein bekanntes Rahmenwerk, um sich den notwendigen Messungen zu nähern, geschweige denn Berechnungen.

Newton wird für seine Synthese der Bewegungsgesetze, der Gravitationstheorie und der Infinitesimalrechnung „verehrt“. Praktisch alles, was er tat, hatte einen früheren beruflichen Vorläufer als er, aber er fügte alles zusammen.

Buridans Name „ist in Vergessenheit geraten“, nicht wegen der fehlenden Bedeutung seiner Arbeit, sondern einfach, weil die Wissenschaftsgeschichte nicht so ernst genommen wird wie die Wissenschaft selbst. Was als solches in Lehrbüchern dargestellt wird, ist nur ein Bruchteil einer solchen Geschichte.

Übrigens stimmt es nicht, dass Aristoteles der Begriff der „Trägheit“ „unbekannt“ war. Dies ist ein weit verbreiteter Irrtum. So hätte er es nicht formuliert. Trotzdem entwickelte er den Begriff der „natürlichen Bewegung“, der der vorhergehende Begriff ist, aus dem sich die Trägheit entwickelte. Darüber hinaus ist es auch falsch zu sagen, dass er schrieb, „ein Körper wird nur so lange in Bewegung gehalten, wie eine kontinuierliche Kraft ausgeübt wird“. Oder besser gesagt, die Interpretation ist falsch.

Was er sagte, war, dass wirkliche Veränderungen nur und so lange stattfinden, wie Gewalt angewendet wird (und der Körper möglicherweise in der Lage ist, sich zu verändern). Das Gegenteil ist natürlich, dass, wenn keine Kraft ausgeübt wird, keine Änderung auftritt.

Der Fehler besteht hier darin, eine Positionsänderung als tatsächliche Änderung zu betrachten. Die eigentliche Änderung ist keine Positionsänderung, sondern eine Geschwindigkeitsänderung – also Beschleunigung.

Was wir dann sehen, ist, dass Aristoteles eine allgemeine Theorie der Veränderung ausgearbeitet hat und dass Newton sowie viele andere vor ihm diese auf tatsächliche physikalische Bewegung spezialisiert haben.