2.  RAZLIČITO SHVATANJE PROSTORA I VREMENA

2.1.   ARISTOTEL

O pojmovima prostora i vremena prvi je razmišljao starogrčki filozof Aristotel. Aristotel je rođen u Stagiri 284. god. prije nove ere u jednoj, u to boba privilegovanoj porodici. Njegov otac bio je lični ljekar djede Aleksandra Velikog, a sam Aleksandar Veliki bio je njegov učenik.

Aristotel je bio daleko najuticajniji stari filozof nauke, njegova djela su vrlo opširna i dobro organizovana. U stvari, mnogo od toga što znamo o ranijim grčkim filozofima do nas je stiglo prijeko Aristotela. Aristotel je dao veliki doprinos u svim

oblastima filozofije. Za nas je najznačajniji njegov rad u oblasti tumačenja Univerzuma. O tim stvarima Aristotel piše u svojoj knjizi "De Caelo" ("Na nebesima"), ali tu knjigu je vrlo rano napisao pa zbog toga ona ne sadrži sva njegova razmišljanja. Aristotel je mislio da je Zemlja nepokretna, a da se Sunce, Mjesec, planete i zvijezde kreću oko nje po kružnim putanjama. Iz nekih mističnih razloga smatrao je da Zemlja centar  Univerzuma,  a  kružno  kretanje  je  smatrao  najsavršenijim.

Aristotel je tvrdio da je Zemlja nepomična, okružena sa devet koncentričnih, providnih sfera, a iza njih nalazila se sfera "Osnovnog Pokretača", kako je on nazvao, koja održava kretanje u Univerzumu.

Za razliku od Pitagore za kojeg se Bog nalazio u centru Univerzuma, Aristotel je smatrao da se Bog nalazi van čovjeku vidljivog Univerzuma. Ipak, ne može se reći da je Aristotelov model Univerzuma bio jednostavan, čak naprotiv, njegov model Univerzuma sadržavao je 55 koncentričnih sfera !

Aristotel je bio ubjeđen da je do svih zakona koji upravljaju Prirodom moguće doći samo razmišljanjem, a izvedene zaključke nije bilo potrebno provjeravati posmatranjima, tj. eksperimentalno. U svojoj knjizi "Na nebesima" Aristotel navodi dva argumenta na osnovu kojih je zaključio da Zemlja nije ravna ploča već da je oblika lopte. Prvi razlog takvog njegovog ubjeđenja bilo je to što je utvrdio da do pomračenja Mjeseca dolazi onda kad se Zemlja nađe između Mjeseca i Sunca. Zemljina sijenka na Mjesecu uvijek je bila kružna, što jedino može da se dogodi onda kada je Zemlja lopta. Ako bi Zemlja bila ravan disk sijenka na Mjesecu bila bi izduženog oblika, nalik elipsi, osim o slučaju ako se Sunce u trenutku pomračenja nalazilo tačno ispod centra diska. Drugi razlog bio je taj što su Grci sa svojim putovanja znali da se "Sjeverna zvijezda" pojavljuje niže na nebu ako se posmatra iz južnijih krajeva nego kad se posmatra iz sjevernijih oblasti. Ne samo što je smatrao Zemlju loptom Aristotel je čak izračunao i njen obim. Na osnovu prividnog položaja Sjevernjače u Egiptu i u Grčkoj on je odredio da obim Zemlje iznosi 400.000 stadija. Nije sa sigurnošću poznato koliko iznosi jedan stadij, ali smatra se da je njega dužina otprilike 200 jardi, tj. obim Zemlje koji je Aristotel izračunao bio je 73.000 km, dva puta više nego prava vrijednost.

Aristotel je postavio i neke osnovne zakone kretanja, ali on te zakone nije postavio na način kako se to danas radi, korištenjem matematičkih formula, već je on svoje ideje i zakone izložio običnim jezikom kojim su govorili svi ljudi. Aristotelovi zakoni fizike glase :

I ZAKON, ARISTOTELOV ZAKON INERCIJE	Svako tijelo na koje ne djeluje nikakva sila, nalazi se u stanju apsolutnog  mirovanja.
II ZAKON, ARISTOTELOV ZAKON KRETANJA	Sila je proporcionalna brzini (F = mv).
III ZAKON, ARISTOTELOV ZAKON GRAVITACIJE	Teža tijela padaju brže nego lakša tijela.

Aristotel je smatrao da data masa pređe određeno rastojanje za neki određeni vrijemenski interval, a da ako bi ta masa bila veća ona bi to isto rastojanje prešla za kraće vrijeme, odnosno da je vrijeme obrnuto proporcionalno masi.

Prema Aristotelovom učenju svijet je bio sagrađen od četiri elementa : zemlje, vode, vatre i vazduha, sva kretanja u prirodi bila su posljedica težnje ovih elemenata da zauzmu svoje prirodno stanje. Vjerovao je da tijela padaju na Zemlju zbog toga što je za njih "prirodno" da se tako ponašaju, zemlja je pretstavljala njihov prirodan položaj, to je bilo mjesto gdje su ona pripadala, pa je zato to bio pravac gdje su ona željela da idu. U slučaju vatre Aristotel je smatrao da dim, koji se pretežno sastoji od vazduha, teži ka svom prirodnom položaju, tj. vazduhu, i zbog toga se udaljava od zemlje, odnosno kreće se na gore. U Aristotelovim učenjima takođe stoji da je prirodno stanje tijela stanje mirovanja. Sva tijela miruju dok ih neka sila primora da to stanje promijene (Aristotel pojam sile ne koristi u nama poznatom značenju, kao interakciju između tijela, već on smatra da je sila težnja nekog tijela ka svom "prirodnom" stanju). Prijema Aristotelovim zakonima teža tijela padaju brže nego lakša zbog toga sto ona imaju veću težnju prirodnom položaju, veću težnju ka zemlji.

Lako se zaključuje da je u grčkom "Univjerzumu" sve težilo ka savršenstvu, ka nekoj statičnosti. U doba Aristotijela, a i vijekovima kasnije, Aristotelovi zakoni su bili neprikosnoveni. Niko nije sumnjao u njihovu ispravnost, niti je nekom padalo na pamet da proba da provjeri ove zakone fizike. Kada se prvi put javila sumnja u ispravnost Aristotelovog učenja, i kada je neko po prvi put u proučavanju svijeta upotrebio eksperiment, svari su krenule naopako za Aristotijela.

2.2.   GALILEO GALILEJ (1564 – 1642)

Mnogo  vijekova  kasnije  jedan  italijanski  naučnik,  ne  vjerujući  mnogo  u  Aristotelove "dokaze", započeo je sistematsku analizu i eksperimentalnu provjeru zakona fizike, i time načinio  suštinski  preokret  u  shvatanju  osnovnih  fizičkih  pojava.

Taj naučnik bio je Galileo Galilej. Galilej je rođen u Pizi, Italija, 1564.

godine, iste godine kada je rođen Šekspir, a umro Mikelanđelo. Studirao je medicinu, ali fakultet nikada nije završio. Cio svoj život posvijetio je nekim drugim naukama – fizici i astronomiji.  Godine, 1592. kada mu je bilo 26 godina, prelazi iz rodne Pize u Veneciju gdje biva postavljen za profesora matematike na jednom vodećem Italijanskom univerzitetu. Tamo ostaje 18 godina. U to vrijeme Venecija je bila slobodna luka, tamo su dolazili ljudi tražeći bolji posao i

bolji život, avanturisti, intelektualci i trgovci. Mediteran je bio centar svijeta, a Venecija srce Mediterana.

Galilej nije bio samo običan naučnik koji se bavio samo teorijom, on je takođe dao veliki doprinos i svojim praktičnim pronalascima pronašao je stvari koje su bile vrlo korisne, koje su donosile novac i njemu i drugima, pronalasci koji su trgovcima bili potrebni. Izumio je staklene sprave kao što su termometar za mjerenje širenja tečnosti, hidrostatičku vagu za određivanje gustine tijela (na osnovu Arhimedovih zakona), itd.

Doprinos Galileja savremenom shvatanju prostora i vremena imao je vrlo veliki značaj. Galilej je bio prvi čovjek koji je posle mnogo vijekova posumnjao u neispravnost Aristotelovih učenja i Aristotelovog shvatanja prostora, i ne samo što je mislio da je Aristotel pogrešio on je čak uspio to i eksperimentalno da dokaže ! Još u vrijeme dok je predavao matematiku u Veneciji, Galilej je bio veliki kritičar Aristotelove fizike. Prijema Aristotelu bilo je moguće utvrditi sve zakone prirode samo običnim razmišljanjem i nije bilo potrebno zaključke donijete razmišljanjem provjeravati u praksi. Iz tog razloga niko prije Galileja nije ni pokušao da bilo koji od Aristotelovih zakona fizike provjeri. Galilej je počeo od provjere Aristotelovog zakona gravitacije, odnosno htio je da pokaže da brzina kojom tijela padaju na Zemlju ne zavisi od njihove mase. Mnogi smatraju da je Galilej ovaj zakon provjeravao puštajući tijela različitih masa sa vrha krivog tornja u Pizi, ali ova priča je najvjerovatnije pogrešna. Zapravo, Galilej je uradio nešto tome slično : puštao je kugle različitih masa, a istih dimenzija da se kotrljaju niz jednu strmu padinu. Ova situacija je identična situaciji sa bacanjem predmeta sa vrha Tornja, ali mnogo je lakše izvesti posmatranja zbog toga što su brzine manje. Galilejeva mjerenja pokazala su da svako tijelo istom stopom povećava brzinu, bez obzira na masu, tj. ubrzanje tijela nije zavisilo od mase. Naravno, olovo će padati brže nego pero, ali ova razlika nije posljedica različitih masa ova dva tijela već različitog otpora vazduha koji na njih deluje. Godine 1609. čuo je za primitivne durbine koji su sa sevjera stigli u Veneciju. Uvećanje tih durbina bilo je vrlo malo, samo tri puta, ali to je bilo dovoljno da Galileju da ideju kako da napravi mnogo moćnije instrumente. Uspio je da napravi durbin sa uvećanjem od 10 puta, pomoću ovo durbina bilo je moguće vidjeti brodove koji su bili udaljeni dva sata plovidbe. Pored toga Galilej se sjetio da taj durbin može da okrene prema nebu, i tako je

nastao prvi teleskop. Pomoću ovog primitivnog teleskopa uspio je da otkrije Jupiterove satelite. Otkriće ovih satelita u njemu je probudilo ideju da se ne mora baš sve okretati oko Zemlje, kao što je tvrdilo Aristotelovo učenje. Shvatio je da je Aristotel pogrešio, a da je u pravu bio Kopernik, a to je mogao i da dokaže.

Zbog ove svoje ideje Galilej je došao u sukob sa Crkvom i inkvizicijom. Bio je primoran da se javno odrekne svog učenja i tako je sebe spasao sudbine Đordana Bruna i spaljivanja na lomači.

Sačuvao je život ali nije sačuvao slobodu, ostatak svog života proveo je u zatvoru. Poslednjih 11 godina života je proveo je u kućnom pritvoru. U to doba potpuno izolovan

od vanjskog svijeta napisao je i svoju posljednju knjigu, 1636. godine, kada je imao 72

godine, koju je nazvao "Nova fizika". Dvije godine kasnije ovu knjigu su objavili protestanti, ali tada je Galilej već bio potpuno slijep. Umro je kao zatvorenik u sopstvenoj kući 1642. godine, iste godine u Londonu, božićnjeg dana rođen je budući veliki fizičar – Isak Njutn. Godine 1992, tačno 350 godina kasnije, Vatikan se javno izvinuo zbog načina na koji je postupano sa Galilejem.