Η Φιλοσοφία της Φυσικής, Μέρος Α

Οι ρίζες της σύγχρονης Φυσικής ανάγονται γύρω στον έκτο προχριστιανικό αιώνα, τότε που Φιλοσοφία και Θρησκεία παρέμεναν ακόμη δυο αδιαχώριστες έννοιες. Η σκέψη των αρχαίων Ελλήνων αναζητούσε τη φύση των πραγμάτων, δηλαδή την αιτία για το καθετί, που αντιλαμβανόμαστε γύρω μας. Η αναζήτηση αυτή γέννησε τη μεγάλη επιστήμη, που ονομάζουμε σήμερα Φυσική.

Γιατί κινούνται τα πράγματα;  Αυτό το ερώτημα διατυπώθηκε από τον Αριστοτέλη εδώ και είκοσι τρεις περίπου αιώνες, που συστηματοποίησε και οργάνωσε την επιστημονική γνώση δημιουργώντας έτσι το θεωρητικό πλαίσιο, μέσα στο οποίο κινήθηκε το σύνολο των απόψεων της δυτικής σκέψης στα επόμενα δύο χιλιάδες χρόνια.

Τι είναι η Φυσική; Είναι μία βασική Επιστήμη και ασχολείται με τους νόμους, που κυβερνούν τον περιβάλλοντά μας χώρο. Οι φυσικοί σήμερα και χθες, σε όλο τον κόσμο, προσπαθούν να ανακαλύψουν μέσα από την πολυπλοκότητα των φυσικών φαινομένων εκείνες τις παγκόσμιες αρχές, με τις οποίες θα μπορούσαν να ερμηνευθούν όλα τα φαινόμενα με απλές βασικές σχέσεις.

Αν εξαιρέσουμε τους Βαβυλώνιους, Αιγυπτίους και Άραβες, που ασχολήθηκαν με φυσικές και κυρίως αστρονομικές παρατηρήσεις, ο Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος, που συνδύασε την εμπειρική γνώση με τη μαθηματική έκφραση και για αυτόν το λόγο θεωρείται πατέρας της σύγχρονης επιστήμης. Έδωσε την πρώτη μεγάλη συνεισφορά στην Κλασική Μηχανική με πειράματα, που έμειναν γνωστά στην ιστορία της ανθρωπότητας.

Τι είναι για μας τους αμύητους το πείραμα; Τη σημασία του πειράματος μπορούμε να κατανοήσουμε όταν ακολουθήσουμε τα μονοπάτια της γνώσης και μελετήσουμε τους τρόπους, πώς συλλαμβάνεται και εκφράζεται αυτή. Το πείραμα δεν είναι τίποτε άλλο παρά είναι μια συγκεκριμένη ερώτηση στη Φύση, που αν επιλέξουμε τη σωστή πειραματική διάταξη θα λάβουμε μια σαφή απάντηση. Ας αναφέρω ένα παράδειγμα. Από τις παρατηρήσεις των πλανητικών τροχιών του δανού αστρονόμου Tycho Brahe (1546-1601) μπόρεσε ο Johannes Kepler (1571-1630) να διατυπώσει τους εμπειρικούς νόμους για τη κίνηση των πλανητών. Όμως έπρεπε να περάσουν αρκετά χρόνια μέχρις ότου ο Edmond Halley χρησιμοποιήσει το νόμο περί βαρύτητας του Ισαάκ Νεύτωνα, για να προβλέψει την επιστροφή ενός λαμπρού κομήτη, που θα εμφανιζόταν εκείνη την εποχή (1758). Έτσι τέθηκαν οι βάσεις για την ερμηνεία των πλανητικών τροχιών και της ελεύθερης πτώσης των σωμάτων κάτω από μία κοινή αρχή. Κάτι ανάλογο παρατηρείται και σε μεταγενέστερες περιόδους (19^ος και 20^ος αιώνας) με την προσπάθεια ενσωμάτωσης όλων των αλληλεπιδράσεων (ηλεκτρικών, μαγνητικών και πυρηνικών) σε μια ενοποιημένη θεωρία.

Είναι αλήθεια ότι η θεωρία χωρίς το πείραμα θα ήταν στείρα; Τη στενή σχέση μεταξύ του πειράματος και της θεωρίας μπορούμε να αποδεχτούμε κάνοντας τον εξής συλλογισμό: ας αφήσουμε ταυτόχρονα ένα νόμισμα και ένα φτερό να πέσουν από το ίδιο ύψος προς τη Γη, ενώ παράλληλα μετρούμε τα αντίστοιχα χρονικά διαστήματα, που διανύουν τα σώματα κατά την πτώση τους. Πολύ γρήγορα συμπεραίνουμε, ότι ο νόμος που περιγράφει ακριβώς την πτώση των σωμάτων είναι ανεξάρτητος από το γεωμετρικό σχήμα των αντικειμένων, το είδος τους και κυρίως της μάζας των(!) εφόσον το πείραμά μας λάβει χώρα στο κενό, πχ. στην επιφάνεια της Σελήνης. Αυτό μας επιτρέπει να εφαρμόσουμε ένα μοντέλο στο οποίο υποθέτουμε ότι όλη η μάζα του σώματος είναι συγκεντρωμένη σε ένα μόνο σημείο του, που ονομάζουμε κέντρο μάζας. Με άλλα λόγια, κάθε σώμα κινείται μέσα σε πεδίο βαρύτητας σαν να δρούσε η δύναμη του πεδίου πάνω σε ένα μόνο σημείο και όχι σε ολόκληρο το σώμα. Έτσι απλουστεύονται πάρα πολλοί οι συλλογισμοί μας.

Ας αφήσουμε τώρα ταυτόχρονα τα ίδια σώματα (το νόμισμα και το φτερό) να βυθιστούν μέσα στο νερό, τότε τα χρονικά διαστήματα και οι αποστάσεις, που διανύουν κατά τη βύθισή τους εξαρτώνται ισχυρά από το γεωμετρικό τους σχήμα και το είδος τους. Σε αυτή την περίπτωση δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το προηγούμενο απλοϊκό μοντέλο, αλλά κάποιο άλλο πιο πολύπλοκο. Το νέο μοντέλο προϋποθέτει ότι το σώμα δεν αποτελείται από ένα μόνο σημείο, αλλά από πλήθος σημείων, που το καθένα έχει τη δική του ταχύτητα και επιτάχυνση. Με την εφαρμογή του νέου αυτού μοντέλου καταλήγουμε στα αναμενόμενα πειραματικά αποτελέσματα.

Από τα προηγούμενα δυο παραδείγματα καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η δύναμη της πρόβλεψης και της επιλογής του κατάλληλου μοντέλου είναι οι βασικοί παράγοντες, που ρυθμίζουν το ποσοστό επιτυχίας στην ερμηνεία ενός φυσικού φαινομένου. Η έμπνευση είναι επίσης ένας βασικός παράγοντας, που αποκαλύπτει στον επιστήμονα νέες διαστάσεις, τον κάνει περισσότερο δημιουργικό διαφωτίζοντας αυτόματα τον προβληματισμένο νου. Η έμπνευση δε σχετίζεται με την επιστημονική μεθοδολογία παρά μόνο αν συνοδευτεί με κάποια μαθηματική έκφραση και την κατάλληλη διατύπωση. Η αυστηρή επιβεβαίωση της θεωρίας από το πείραμα αποτελεί έναν απαράβατο κανόνα και ονομάζεται επιστημονική μεθοδολογία.

Αν ρωτήσω ποιο μοντέλο να χρησιμοποιήσω για το πείραμά μου, η απάντηση, που θα μπορούσε να δοθεί είναι: εξαρτάται από το είδος του πειράματος. Πράγματι, ένα πείραμα δεν εξετάζει και ούτε μελετά τα πάντα παρά μόνο εκείνα, που σχετίζονται με μερικές ιδιότητες του εφαρμοζόμενου μοντέλου. Αν πιστοποιεί το πείραμα αυτές τις ιδιότητες, τότε θα μπορούμε να εκφραστούμε ως εξής: η φύση συμπεριφέρεται εδώ ακριβώς όπως το αντίστοιχο μοντέλο και δίνει τις απαντήσεις εκείνες, που το ίδιο το μοντέλο είχε προβλέψει.

Πολλές φορές ο επιστήμονας υιοθετεί κάποια θεωρία επηρεαζόμενος από κάποια υποκειμενική έμπνευση ή μία ανεξήγητη πίστη και συνεχίζει να την εμπιστεύεται, ακόμη και αν τα πειραματικά αποτελέσματα τον διαψεύδουν. Αν οι διαψεύσεις συνεχιστούν, τότε αρχίζει να μεταβάλλει το μοντέλο του και μόνο όταν το πλήθος των πειραματικών ενδείξεων συνεχίζει να διαψεύδει το μοντέλο αναγκάζεται να το εγκαταλείψει. Η ανατομία ενός μοντέλου είναι οι ιδιότητές του. Αυτές μπορούν να προσδιοριστούν από τη μαθηματική σκέψη και να υποδείξουν στον επιστήμονα εκείνο το πείραμα, που θα πιστοποιήσει καλλίτερα το επιλεγόμενο μοντέλο. Αυτή η αμφίδρομη σχέση μεταξύ ιδιοτήτων και πειράματος οδήγησαν αδιαμφισβήτητα την πρόοδο της σύγχρονης σκέψης. Ας θυμηθούμε την ανάπτυξη της κβαντικής δυναμικής. Τον κόσμο της δεν μπορούμε να τον αντιληφθούμε. Από πειράματα όμως, γνωρίζουμε ότι τα αποτελέσματα της θεωρίας της είναι εξαιρετικά. Θεωρητικές προβλέψεις ενεθάρρυναν τους πειραματικούς φυσικούς στην αναζήτηση νέων σωματιδίων μικρότερων του ατόμου.

Τα πειράματα υψηλών ενεργειών μας αποκάλυψαν τη δυναμική των στοιχειωδών σωματιδίων. Τα ίδια πειράματα εμφάνισαν την ύλη σαν κάτι, που μεταμορφώνεται αδιάκοπα, να γίνεται ενέργεια ή να δημιουργείται από ενέργεια, να συμπεριφέρεται σαν σωμάτιο, δηλαδή σαν μια οντότητα με καθορισμένα όρια μέσα στο χώρο και σαν κύμα απεριόριστης ταλάντωσης. Επομένως, η επιλογή ενός μοντέλου για τη μικροσκοπική περιγραφή της φύσης συναντά αρκετές δυσκολίες, καθότι δεν μπορούμε να διαθέτουμε μακροσκοπικά την ατομική της εικόνα.

Η επιλογή του σωστού μοντέλου είναι πράγματι μία δύσκολη υπόθεση. Ας πάρουμε για παράδειγμα το φυσικό φαινόμενο της αστραπής και βροντής. Εδώ, υπάρχουν αρκετά μοντέλα περιγραφής του φαινομένου. Αρχίζοντας από τις λαϊκές δοξασίες του οργισμένου Δία να κατακεραυνώνει τους ανθρώπους μέχρι των ηλεκτρικών εκκενώσεων στα ατμοσφαιρικά στρώματα, που εκλύουν την ενέργειά τους στη Γη. Μόνο κατόπιν επανειλημμένων εργαστηριακών και ατμοσφαιρικών πειραμάτων (μελέτη των καθοδικών και ανοδικών ρευμάτων και του φαινομένου της τριβής μεταξύ των αέριων μαζών) μπορέσαμε να περιορίσουμε τον αριθμό των δυνατών μοντέλων.

Σκοπός της Επιστήμης είναι η αναζήτηση της αλήθειας (πραγματικότητας) μέσω της αντικειμενικής νομιμότητας. Η υποκειμενική θέση του παρατηρητή (λχ. έμπνευση, ιδέες, φαντασία) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη αναζήτηση της αλήθειας. Παράλληλα, υποκειμενικές παρατηρήσεις μπορούν να μας δημιουργήσουν νέες ιδέες ή να μας προτρέψουν να απορρίψουμε άλλες. Μπορούμε να φανταστούμε την αναζήτηση σαν ένα τροχό ποδηλάτου με πολλές ακτίνες. Ο καθένας μας επιλέγει διαφορετική ακτίνα, αλλά όλοι μας θα φθάσουμε κάποτε στο ίδιο σημείο.

Θα πρέπει εδώ να τονίσουμε μία φιλοσοφική διαφορά. Η Φυσική περιγράφει αντικειμενικά την πραγματικότητα του υλικού κόσμου, όπως τον αισθανόμαστε καθημερινά μέσα στα πλαίσια των τριών διαστάσεων. Η πέραν των ορίων της επιστήμης αναζήτηση μιας πνευματικής οντότητας ανήκει, σύμφωνα με τον Αριστοτέλη στη Μεταφυσική, είναι αντικείμενο μόνο των εμπειριών του κάθε ατόμου και εξαρτάται από την προσωπική του υπόσταση και το βαθμό της πνευματικής του εξέλιξης.

Την επόμενη φορά, που θα επισκεφτούμε το Μουσείο του Λούβρου ας πλησιάσουμε τον υπέροχο πίνακα Joconda του Leonardo daVinci και ας φανταστούμε πόσο εύκολο είναι να περιγράψουμε επιστημονικά τον πίνακα. Δε χρειαζόμαστε τίποτε άλλο παρά τις συντεταγμένες του, το βαθμό ανακλαστικότητας της επιφάνειάς του καθώς και το μήκος κύματος της ακτινοβολίας, που τον φωτίζει. Αν επαναλάβουν τις μετρήσεις μας και άλλοι επισκέπτες θα διαπιστώσουμε ότι τα αποτελέσματα συμπίπτουν.

Όμως, πόσο δύσκολο είναι να εμβαθύνουμε στη σκέψη του ζωγράφου, στα συναισθήματα, που ένιωθε τη στιγμή της δημιουργίας του στις εμπειρίες του, που τον ενέπνευσαν να μεγαλουργήσει. Αυτή η ελλιπής παρατήρηση ανήκει στη σφαίρα της υποκειμενικής αξιολόγησης και είναι διαφορετική από άτομο σε άτομο. Αυτό το είδος της παρατήρησης δεν είναι το αντικείμενο μελέτης της φυσικής.

Θυμάμαι τον καθηγητή μου, που έλεγε: Physik hat keine Schoenheit und Endstation και ήθελε να προειδοποιήσει όλους τους νεώτερους ότι παρόλο τον ενθουσιασμό, που τρέφουμε για αυτή την επιστήμη θα πρέπει πάντα να θυμόμαστε ότι η φυσική περιγράφει μόνο την υλική πλευρά του κόσμου και ο δρόμος είναι ακόμη μακρύς. Εντυπωσιακοί τίτλοι όπως, ανάπτυξη τεχνικής νοημοσύνης, χρήση λογισμικών εργαλείων συναισθηματικού χαρακτήρα (λχ. αυτόματη μετάφραση ενός ερωτικού γράμματος) ή ο παραλληλισμός του εγκεφάλου με έναν πολύπλοκο και γρήγορο ηλεκτρονικό υπολογιστή, βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της μελέτης και συναντούν καθημερινά πολλές αντικρουόμενες γνώμες.

Θα συνεχίσω την ομιλία μου με την ιστορική εξέλιξη της φυσικής, που ακολουθεί βασικά τρεις μεγάλες χρονικές περιόδους: τη φιλοσοφία της Αρχαιότητας, την ανάπτυξη της Κλασικής Φυσικής και τη Μοντέρνα Φυσική. Λόγω του περιορισμένου χρόνου θα περιοριστώ σήμερα μόνο στην πρώτη ενότητα, που είναι η φιλοσοφία της Αρχαιότητας, ενώ τις επόμενες δυο ενότητες (Κλασική και Μοντέρνα Φυσική) θα τις αναπτύξω εν καιρώ.

Η έκλειψη του Ηλίου ήταν ένα αστρονομικό φαινόμενο, που προκαλούσε το δέος στους κατοίκους της αρχαιότητας. Επίσης, τα διάφορα καιρικά φαινόμενα αποδίδονταν στην οργή ή την εύνοια των Θεών. Ήταν επομένως αυτονόητη η συνεχής παρακολούθησή τους και η προσπάθεια της ερμηνείας των. Παρόλα αυτά η αναζήτηση της φύσης των πραγμάτων παρέμενε μέχρι το Μεσαίωνα σε λανθάνουσα κατάσταση και η διαπραγμάτευσή τους γινόταν μόνο μέσω φιλοσοφικών σκέψεων.

Ο ίδιος ο Αριστοτέλης, πίστευε ότι τα προβλήματα, που αφορούσαν την ανθρώπινη ψυχή και τη γνώση του Θεού είναι σημαντικότερα από τη μελέτη του υλικού κόσμου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ανευρίσκομε στα κείμενά του (φυσική ακρόασις), που περιείχαν φιλοσοφικές περιγραφές για το χώρο, το χρόνο, την κίνηση και τις αιτίες, που προκαλούν τις αλλαγές σε ένα σύστημα.

Η αρχή της γνωριμίας του Αριστοτέλη με τη δυτική διανόηση οφείλεται στην επίδραση, που είχαν στο χριστιανικό κόσμο οι αραβικές μεταφράσεις των αριστοτελικών κειμένων. Η χριστιανική Εκκλησία υιοθέτησε τις αριστοτελικές σκέψεις με αποτέλεσμα να οδηγηθεί (η δυτική σκέψη) σε αδιέξοδο. Κατά την Αναγέννηση τα κείμενα έγιναν επίκεντρο διαμάχης γύρω από τις ριζοσπαστικές σκέψεις του Γαλιλαίου για το Νέο Κόσμο.

Μία από τις σημαντικότερες διαπιστώσεις, που ανάγονται στην αρχαιότητα ήταν η κατάρριψη των λαϊκών δοξασιών και η απομυθοποίηση των φαινομένων. Γι αυτούς, τα φυσικά φαινόμενα δεν ήταν πλέον αποτέλεσμα της βούλησης των Θεών ή των Δαιμόνων, αλλά όπως περιγράφει ο Όμηρος στην Οδύσσεια: … πίστευαν (οι αρχαίοι Έλληνες) ότι η φύση αποτελείται από ένα σύνθετο μηχανισμό, που μεταλλάσσεται βάσει αμετάβλητων φυσικών νόμων, που μπορούν να κατανοηθούν από την ανθρώπινη λογική ….Παράδειγμα, "Ο δίσκος της Σελήνης εξαφανίζει όλο και περισσότερο μέρος από τον Ήλιο. Ο ουρανός αρχίζει να σκοτεινιάζει. Ξαφνικά εμφανίζεται το ηλιακό στέμμα. Το σκοτάδι υποχωρεί και ο Ήλιος λάμπει ξανά.". Η έκλειψη του Ηλίου μετατράπηκε στην αρχαιότητα σε ένα προβλέψιμο γεγονός.

Aντιπρόσωπος της φιλοσοφικής σκέψης κατά την αρχαιότητα ήταν ο Θαλής ο Μιλήσιος (624-546πΧ), που έγινε διάσημος για τις ανακαλύψεις των μαγνητικών φαινομένων και των ιδιοτήτων που κατέχουν μερικά υλικά (ήλεκτρο) κατά την τριβή τους σε ξηρό ύφασμα. Η μελέτη του μαγνητισμού αρχίζει από την παρατήρηση ότι μερικά φυσικά πετρώματα (λχ. μαγνητίτης) έλκονται από το σίδηρο.

Ο Εμπεδοκλής (495-435πΧ) υπέθεσε τη συμπαντική δημιουργία σαν σύνθεση τεσσάρων στοιχείων, της φωτιάς, του νερού, του αέρα και της γης. Τα στοιχεία αυτά αναμιγνύονταν σε τέτοιες αναλογίες ώστε να διατηρούν αμετάβλητη την ύλη. Η συγκεκριμένη ονοματολογία μας εκπλήσσει για την ομοιότητά της με σημερινά δεδομένα, όπου αποδεχόμαστε τέσσερις καταστάσεις της ύλης: στερεά, υγρά, αέρια και πλάσμα.

Οι πρώτοι, που ανέπτυξαν έναν ιδιαίτερο τύπο μαθηματικού μυστικισμού και διετύπωσαν τη φράση τα πάντα είναι αριθμοί είναι ο Πυθαγόρας ο Σάμιος (572-492πΧ) και οι μαθητές του (Ιάμβλιχος, Πρώρο, κά.) στον Κρότωνα της Κάτω Ιταλίας. Ο συνδυασμός της μαθηματικής σκέψης εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη διδασκαλία του μεγάλου Πυθαγόρα και στη συνέχεια επηρέασε τη θρησκευτική φιλοσοφία της αρχαίας Ελλάδος, το Μεσαίωνα ακόμη και τη σύγχρονη εποχή. Κατά τον Πυθαγόρα, οι αριθμοί και οι αριθμητικοί τους συνδυασμοί θεωρούνται σαν σύμβολα του διανοητικού χάρτη της πραγματικότητας. Οι πρώτοι δέκα αριθμοί υπήρξαν άγιοι και ιεροί γιατί κρατούσαν μέσα τους όλη την αριθμοσοφία. Ο Πυθαγόρας ασχολήθηκε, εκτός των άλλων, και με ακουστικά πειράματα επειδή ενδιαφερόταν για την Αρμονία του φυσικού μας Κόσμου. Έτσι η μουσική κλίμακα του Πυθαγόρα είχε  επτά βαθμίδες.

Ο Αναξαγόρας (499-428πΧ) έθεσε για πρώτη φορά την υπόθεση ότι το σύμπαν αποτελείτο από πεπερασμένο αριθμό μικρών σωματίων, των οποίων η συνδετική δύναμης ήταν ο Νους. Από το φιλοσοφικό αυτό συμβιβασμό γεννήθηκε η ιδέα του ατόμου, δηλαδή της μικρότερης αδιαχώριστης μονάδας της ύλης, που βρήκε την τελειότερη διατύπωσή της στη φιλοσοφία του Λευκίππου (489-428πΧ) και στο μαθητή του Δημόκριτο (455-370πΧ). Ο Έλληνας εκφραστής της ατομικής θεωρίας καθόρισε ότι ο κόσμος αποτελείται μόνο από άτομα, τα οποία κινούνται συνεχώς στο κενό! Τα βασικά δομικά υλικά της ύλης (μόρια) βρίσκονται σε αναλογίες και διατάξεις ατόμων. Η εικόνα αυτή πλησιάζει κατά πολύ τη σημερινή παραδοχή της δομής της ύλης, που αποδείχθηκε πειραματικά από τον καναδό επιστήμονα Sir Rutherford το 1911.

Ο Αριστοτέλης (384-322πΧ) ήταν μαθητής του Πλάτωνα και παιδαγωγός του Μεγάλου Αλεξάνδρου. Παρατήρησε τη φύση (κίνηση ουρανίων σωμάτων, ανύψωση καπνού, μετακίνηση νεφών, πτώση βροχών, εκτόξευση βελών), συστηματοποίησε αυτές τις παρατηρήσεις σε όρους ευθύγραμμης και κυκλικής κίνησης και θεώρησε ότι στην αρχή κάθε κίνησης υπήρχε μία θεϊκή δύναμης. Ο Αριστοτέλης εισήγαγε την έννοια του Αιθέρα σαν το πέμπτο θεϊκό στοιχείο (μετά τη φωτιά, το νερό, τον αέρα και τη γη), που είναι αβαρές και συμπιεστό, πλημμυρίζει τον περιβάλλοντα χώρο και διεισδύει σε όλα τα στερεά σώματα. Όπως προαναφέραμε, στην εποχή μας θεωρούμε παράξενες τις αριστοτελικές ιδέες και είναι δύσκολο να τις αντιληφθούμε.

Ο Αρχιμήδης (287-212πΧ) σπούδασε στη φημισμένη Σχολή της Αλεξάνδρειας και συγκαταλέγεται μεταξύ των μεγαλύτερων σοφών της εποχής του. Σαν μαθηματικός, υπολόγισε την περίμετρο και την επιφάνεια του κύκλου, την επιφάνεια σφαίρας κ.α. Επίσης, έδωσε τη λύση της τριτοβάθμιας εξίσωσης! Σαν φυσικός, προσδιόρισε το κέντρο βάρους διαφόρων σωμάτων, ανακάλυψε τα είδη των μοχλών και το φαινόμενο της άνωσης, γνωστό ως αρχή του Αρχιμήδη. Επίσης, κατασκεύασε ένα πλανητάριο, διεξήγαγε αξιόλογες αστρονομικές παρατηρήσεις και απέδειξε την κυρτότητα του ορίζοντα. Θεωρήθηκε επίσης σπουδαίος μηχανικός. Κατασκεύασε πάνω από 40 ειδών μηχανές (ανυψωτικές τροχαλίες, ατέρμονες βίδες και πολεμικές πολιορκητικές μηχανές). Λέγεται, ότι στη Ναυμαχία της Σαλαμίνας κατέκαυσε τον περσικό στόλο με την κατασκευή των περίφημων ηλιακών παραβολικών κατόπτρων.

Συμπερασματικά, οι έλληνες φιλόσοφοι, αν και συνέλαβαν καταπληκτικές ιδέες, που συχνά πλησίαζαν πολύ τις θεωρίες της σύγχρονης επιστήμης, αγνοούσαν την επιστημονική μεθοδολογία και απεχθάνονταν το πείραμα. Δεν αποδέχονταν το πείραμα σαν την πιστοποίηση κάθε θεωρίας. Πίστευαν ότι η βασική παρατήρηση αρκούσε και αγκάλιαζαν το σύνολο των φαινομένων χωρίς επιστημονική εμβάθυνση.

Μέχρι τον 17^ο αιώνα δεν είχε προταθεί καμία σοβαρή αμφισβήτηση των ιδεών του Αριστοτέλη. Αυτός που έκανε κάτι τέτοιο ήταν ο ιταλός φιλόσοφος Γαλιλαίος. Όταν ο Γαλιλαίος έστρεψε προς τον ουρανό το τηλεσκόπιό του, κατέρρευσε ο μύθος της τελειότητας των ουρανίων σωμάτων και αποδείχτηκε ότι το ηλιοκεντρικό σύστημα ήταν το πιθανότερο. Ανακάλυψε ότι η επιφάνεια της Σελήνης διέθετε κρατήρες, είδε τις φάσεις της Αφροδίτης και τους δορυφόρους του Δία και διαπίστωσε ότι ο ουρανός ήταν γεμάτος από αστέρια, που δεν μπορούν να διακριθούν με γυμνό μάτι.

O Galileo Galilei θεωρείται μέγας Μαθηματικός και Φιλόσοφος, που εφάρμοσε την πειραματική μεθοδολογία στην επιστημονική έρευνα. Γεννήθηκε στην Πίζα της Ιταλίας το 1564 και σπούδαζε αρχικά ιατρική σε μία περίοδο, όπου η ανατομία ήταν άγνωστος κλάδος. Μετά από ευτυχείς συγκυρίες εξασφάλισε μια θέση στο πανεπιστήμιο της Πίζας, αργότερα εργάστηκε στο πανεπιστήμιο της Πάδουας.

Σε ώριμη πλέον ηλικία ήταν ένας καταξιωμένος επιστήμονας και δημοφιλής δάσκαλος. Εκτός των άλλων, εισήγαγε την έννοια της αδράνειας των σωμάτων, μελέτησε την κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο, τις βολές και χρησιμοποίησε το εκκρεμές για τη μέτρηση του χρόνου. Ειδικότερα όμως ενδιαφέρθηκε για τους νόμους της ελεύθερης πτώσης κάνοντας τα πρώτα πειράματα σε κεκλιμένο επίπεδο (και όχι κατακορύφως όπως έχει διατυπωθεί ιστορικά). Παρότι ο Γαλιλαίος δεν εφεύρε το τηλεσκόπιο, το ανήγαγε σε όργανο παρατήρησης μεγάλης επιστημονικής αξίας, με το οποίο διεξήγαγε πάμπολλες αστρονομικές παρατηρήσεις.

Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, οι πλανήτες ήσαν ακίνητα συνδεδεμένοι πάνω σε περιστρεφόμενους κρυσταλλικούς φλοιούς. Η ύπαρξη δορυφόρων γύρω από τον πλανήτη Δία θα μπορούσε να θραύσει τους φλοιούς. Έτσι, οι οπαδοί της αριστοτελικής θεωρίας δεν μπορούσαν να αποδεχθούν τις ιδέες του Γαλιλαίου και αρνιούνταν να κοιτάξουν μέσα στο τηλεσκόπιο, επειδή θεωρούσαν αδιανόητη την ύπαρξη των. Ποίος θα ήταν επομένως ο λόγος να το πράξουν. Παράλληλα, η Εκκλησία δεν έβλεπε με καλό μάτι τις θεωρίες του Γαλιλαίου, που αντιστρατεύονταν το περιεχόμενο των Αγίων Γραφών και λογόκρινε τα έργα του. Το 1633 οδηγήθηκε στην Ιερά Εξέταση και αναγκάστηκε να απαρνηθεί τις απόψεις του. Τέθηκε σε κατ' οίκον περιορισμό μέχρι το θάνατό του (1642).

Η χρονιά του θανάτου του Γαλιλαίου συμπίπτει με τη γέννηση ενός μεγαλοφυούς άγγλου φυσικού και μαθηματικού, ενός από τους μεγαλύτερους επιστήμονες στην ιστορία της ανθρωπότητας, του Ισαάκ Νεύτωνα. Αυτή ακριβώς τη στιγμή αρχίζει και η ανάπτυξη της Κλασικής Φυσικής.