Από πάνω προσευχές από κάτω μαθηματικά

February 17, 2009 at 5:22 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


Scholars uncover writings of ancient mathematician

CHICAGO — Scholars are reconsidering what ancient Greek mathematician and inventor Archimedes knew of the concept of infinity, thanks to new ways of looking beneath the surface of ancient objects. Using modern X-ray and spectral imaging, researchers are uncovering two ancient manuscripts by Archimedes, who lived in Sicily in the third century B.C., Uwe Bergmann of the Stanford Synchrotron Radiation Laboratory told a meeting of the American Association for the Advancement of Science on Sunday. In the 1300s the texts were scraped off the parchment and written over to create a prayer book, Bergmann said. But now scholars have been able to discern the original writing of Archimedes’ “The Method” and “The Stomachion,” volumes that exist nowhere else. It emerges that Archimedes was far ahead of his time, using a form of calculus and devising ways to add an infinite number of sums, Bergmann said. Archimedes was a famed mathematician in his own time and is still studied today.


Permalink Leave a Comment

Ο πρώτος κβαντικός κοσμολόγος

August 23, 2008 at 5:26 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ)


Many of you scoffed last week when I mentioned that Lucretius had been a pioneer in statistical mechanics. (Not out loud, but inwardly, there was scoffing.) But it’s true. Check out this passage from De Rerum Natura, in which Lucretius proposes that the universe arises as a quantum fluctuation:

For surely the atoms did not hold council, assigning order to each, flexing their keen minds with questions of place and motion and who goes where.

But shuffled and jumbled in many ways, in the course of endless time they are buffeted, driven along, chancing upon all motions, combinations.

At last they fall into such an arrangement as would create this universe…

Lucretius, along with Democritus and Epicurus, was an early champion of atomism — the idea that the tremendous variety of substances we see around us arise from different combinations of a few kinds of underlying particles. He was also a materialist, believing that the atoms obeyed laws, not that they received external guidance. So a problem arose: how could all of that regular atomic motion give rise to the complexity we see around us? In response, Lucretius (actually Epicurus — see below) invented the “swerve” — an occasional, unpredictable deviation from regular atomic behavior. And then, he points out, if you wait long enough you will swerve your way into the universe.


Permalink Leave a Comment

Scientists decipher ancient Greek ‘computer’

July 30, 2008 at 7:20 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ)


After a closer examination of the Antikythera Mechanism, a surviving marvel of ancient Greek technology, scientists have found that the device not only predicted solar eclipses but also organized the calendar in the four-year cycles of the Olympiad, forerunner of the modern Olympic Games.

The new findings, reported Wednesday in the journal Nature, also suggested that the mechanism’s concept originated in the colonies of Corinth, possibly Syracuse, in Sicily. The scientists said this implied a likely connection with the great Archimedes.

Archimedes, who lived in Syracuse and died in 212 B.C., invented a planetarium calculating motions of the Moon and the known planets and wrote a manuscript, now lost, on astronomical mechanisms. Some evidence had previously linked the complex device of gears and dials to the island of Rhodes and the astronomer Hipparchos, who had made a study of irregularities in the Moon’s orbital course.

The Antikythera Mechanism, sometimes called the first analog computer, was recovered more than a century ago in the wreckage of a ship that sank off the tiny island of Antikythera, north of Crete. Earlier research showed that the device was probably built between 140 and 100 B.C.

Only now, applying high-resolution imaging systems and three-dimensional X-ray tomography, have experts been able to decipher inscriptions and reconstruct functions of the bronze gears on the mechanism. The latest research has revealed details of dials on the instrument’s back side, including the names of all 12 months of an ancient calendar.

In the journal report, the team led by the mathematician and filmmaker Tony Freeth of the Antikythera Mechanism Research Project, in Cardiff, Wales, said the month names “are unexpectedly of Corinthian origin,” which suggested “a heritage going back to Archimedes.”

No month names on what is called the Metonic calendar were previously known, the researchers noted. Such a calendar, as well as other knowledge displayed on the mechanism, illustrated the influence of Babylonian astronomy on the Greeks. The calendar was used by Babylonians from at least the early fifth century B.C.

Dr. Freeth, who is also associated with Images First Ltd., in London, explained in an e-mail message that the Metonic calendar was designed to reconcile the lengths of the lunar month with the solar year. Twelve lunar months are about 11 days short of a year, but 235 lunar months fit well into 19 years.

“From this it is possible to construct an artificial mathematical calendar that keeps in synchronization with both the Sun and the Moon,” Dr. Freeth said.

The Metonic calendar today, he noted, is the basis for the Jewish religious calendar and in calculations to date Easter in the Christian calendar.

The mechanism’s connection with the Corinthians was unexpected, the researchers said, because other cargo in the shipwreck appeared to be from the eastern Mediterranean, places like Kos, Rhodes and Pergamon. The months inscribed on the instrument, they wrote, are “practically a complete match” with those on calendars from Illyria and Epirus in northwestern Greece and with the island of Corfu. Seven of the months suggest a possible link with Syracuse.

Inscriptions also showed that one of the instrument’s dials was used to record the timing of the panhellenic games, a four-year cycle that was “a common framework for chronology” by the Greeks, the researchers said.

“The mechanism still contains many mysteries,” Dr. Freeth said, citing questions about some of the remnant gears and a star almanac at the front that has confounded the experts.

Among the larger questions, scientists and historians said the place of the Antikythera Mechanism in the development of Greek technology remained poorly understood. Several references to similar instruments appear in classical literature, including Cicero’s description of one made by Archimedes. But this one, hauled out of the sea in 1901, is the sole surviving example.

“We believe that this mechanism cannot have been the first such device since it is so sophisticated and complex,” Dr. Freeth said. “And we don’t understand why this extraordinary technology apparently disappeared for several hundred years, later to emerge in the great astronomical clocks of the 14th century onwards.”

Permalink Leave a Comment

Το ηλιοκεντρικό μοντέλο του Αρίσταρχου

June 26, 2008 at 2:59 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ)


Οι πολύ μακρινοί μας πρόγονοι (Έλληνες, Βαβυλώνιοι, Αιγύπτιοι, Ασσύριοι, Χαλδαίοι, Κινέζοι) μελετούσαν λεπτομερώς τον ουρανό, είτε για να προβλέπουν τις μεταβολές του καιρού, είτε για να έχουν συγκεκριμένη εικόνα για την πάροδο του χρόνου, ή για να μετρούν αποστάσεις. Κάθε μέρα παρατηρούσαν τις θέσεις του Ήλιου στον ουρανό και κάθε νύχτα τα άστρα και τους πλανήτες μέχρι την επόμενη μέρα. Το έδαφος που πατούσαν ήταν στέρεο και σταθερό, επομένως ήταν φυσικό να υποθέσουν ότι αυτό που κινείται είναι τα ουράνια σώματα ως προς την ακίνητη Γη, και όχι το αντίθετο. Συνεπώς, οι πρώτοι παρατηρητές του ουρανού ανέπτυξαν μια θεώρηση του κόσμου στην οποία η Γη ήταν μια ακίνητη σφαίρα στο κέντρο ενός σύμπαντος που περιφερόταν γύρω της.

Στην πραγματικότητα, συμβαίνει το αντίθετο, η Γη κινείται γύρω από τον Ήλιο αλλά κανείς δεν είχε σκεφτεί αυτή την πιθανότητα μέχρι που εμφανίστηκε ο Φιλόλαος από τον Κρότωνα. Μαθητής της σχολής του Πυθαγόρα τον πέμπτο αιώνα π.Χ., ο Φιλόλαος ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι η Γη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και όχι το αντίθετο. Τον επόμενο αιώνα, ο Ηρακλείδης ο Ποντικός βασίστηκε στις ιδέες του Φιλολάου, παρ’ ότι οι φίλοι του τον θεωρούσαν τρελό και του είχαν δώσει το παρατσούκλι Παραδοξολόγος. Όμως αυτός που έθεσε το πρόβλημα σωστά ήταν ο Αρίσταρχος ο Σάμιος, ο οποίος γεννήθηκε μεταξύ του 320 και 310 π.Χ., και πέθανε περίπου το 230 π.Χ. Ο Αρίσταρχος εκτός όμως από την ανάπτυξη του ηλιοκεντρικού μοντέλου συνεισέφερε και στη μέτρηση της απόστασης του Ήλιου από τη Γη, καθώς και την διάμετρο της Σελήνης. Από αυτά φαίνεται ο  εκπληκτικός του νους.

Προσπάθησε να καθαιρέσει την ενστικτώδη (αλλά εσφαλμένη) εικόνα του σύμπαντος, όπου η Γη βρίσκεται στο κέντρο των πάντων. Αντίθετα, στη λιγότερο προφανή (αλλά σωστή) εικόνα του Αρίσταρχου, η Γη περιφέρεται γύρω από τον κυρίαρχο Ήλιο. Επίσης, είχε δίκιο όταν ισχυρίστηκε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονα της κάθε 24 ώρες, γεγονός που εξηγεί γιατί ο Ήλιος εμφανίζεται κάθε μέρα και εξαφανίζεται κάθε νύχτα.

Εκτός από το ηλιοκεντρικό μοντέλο ο Αρίσταρχος παρατήρησε την κίνηση της Σελήνης διαμέσου της σκιάς της Γης κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης Σελήνης. Εκτίμησε ότι η διάμετρος της Γης ήταν 3 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο της Σελήνης. Χρησιμοποιώντας τον υπολογισμό του Ερατοσθένους ότι η περιφέρεια της Γης ήταν 42.000 χλμ., συμπέρανε ότι η Σελήνη έχει περιφέρεια ίση με 14.000 χλμ. Σήμερα, είναι γνωστό ότι η Σελήνη έχει περιφέρεια περίπου ίση με 10.916 χλμ.

Αλλά και ο Αναξαγόρας από τις Κλαζομενές υπήρξε ένας ριζοσπαστικός στοχαστής του 5ου π.Χ. αιώνα, που θεωρούσε πως σκοπός της ζωής ήταν «η εξερεύνηση του Ήλιου, της Σελήνης και του ουρανού». Πίστευε επίσης ότι ο Ήλιος ήταν μια θερμή λευκή πέτρα και όχι μια θεότητα, και ότι οι αστέρες ήταν επίσης θερμές πέτρες, αλλά βρίσκονταν πολύ μακριά για να θερμάνουν τη Γη. Αντίθετα, πίστευε ότι η Σελήνη ήταν μια ψυχρή πέτρα που δεν εξέπεμπε φως, αλλά το φως της ήταν απλώς αντανάκλαση του ηλιακού φωτός. Παρά το εξαιρετικά ανεκτικό διανοητικό περιβάλλον της Αθήνας, όπου ζούσε ο Αναξαγόρας, ήταν επικίνδυνο να ισχυρίζεται κάποιος ότι ο Ήλιος και η Σελήνη ήταν απλές πέτρες και όχι θεοί έτσι, φθονεροί αντίπαλοι του τον κατηγόρησαν ως αιρετικό και οργάνωσαν μια εκστρατεία που είχε ως αποτέλεσμα την εξόριση του στη Λάμψακο της Μικράς Ασίας. Η συνήθεια των Αθηναίων να στολίζουν την πόλη τους με πέτρινα είδωλα, έδωσε το 1638 την αφορμή στον Επίσκοπο Τζον Ουίλκινς να επισημάνει την ειρωνεία ότι κατηγόρησαν τον άνθρωπο που μετέτρεψε τους θεούς σε πέτρες, ενώ οι ίδιοι μετέτρεπαν τις πέτρες σε θεούς.



Permalink Leave a Comment

GΡS από τον 2ο π.Χ. αιώνα!

May 24, 2008 at 10:41 am (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων λειτουργούσε ως σύστημα παγκόσμιου εντοπισμού θέσης

Το πρώτο GΡS (Σύστημα Παγκόσμιου Εντοπισμού Θέσης) που φτιάχτηκε στην ιστορία, δεν ήταν άλλο από τον περίφημο μηχανισμό των Αντικυθήρων. Ο περίτεχνος μηχανισμός μπορούσε να προσδιορίζει το γεωγραφικό μήκος κάθε περιοχής και να χρησιμεύει για τη δημιουργία αξιόπιστων χαρτών, από τον 2ο αι. π.Χ.
Η διαπίστωση αυτή, που έγινε από τους επιστήμονες του Εργαστηρίου Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών, προσλαμβάνει ιδιαίτερη βαρύτητα καθώς ο προσδιορισμός του γεωγραφικού μήκους στον δυτικό κόσμο, καθιερώθηκε επισήμως μερικές δεκαετίες μετά τον θάνατο του Ισαάκ Νεύτωνα, δηλαδή στα τέλη του 18ου αιώνα! Ορισμένοι βέβαια, έχουν υποστηρίξει ότι τη μέθοδο υπολογισμού του γεωγραφικού μήκους την είχαν ανακαλύψει οι Κινέζοι από το 1433 μ.Χ. Το γεωγραφικό μήκος είναι ένα από τα δύο μεγέθη των γεωγραφικών συντεταγμένων με τα οποία προσδιορίζεται σήμερα η θέση τόπων, πλοίων, αεροπλάνων, ακόμη και ανθρώπων. Η μέτρησή του γίνεται με βάση τον πρώτο μεσημβρινό, ο οποίος ως γνωστόν είναι εκείνος που διέρχεται από το ιστορικό αστεροσκοπείο Γκρίνουιτς της Αγγλίας.
Όμως στον αρχαίο ελληνικό κόσμο του 2ου αιώνα π.Χ. ούτε το Γκρίνουιτς υπήρχε ούτε φυσικά ο μεσημβρινός που διέρχεται κάθετα από αυτό. Οι Έλληνες αστρονόμοι είχαν προσδιορίσει έναν μεσημβρινό ο οποίος διερχόταν από τη Ρόδο και την Αλεξάνδρεια και ο οποίος χρησιμοποιείτο για να υπολογίζεται η απόσταση και η θέση διαφόρων προορισμών. Με τον τρόπο αυτό, και με τη βοήθεια του μηχανισμού, ήταν δυνατόν να δημιουργούνται καινούργιοι χάρτες που περιελάμβαναν νέες περιοχές και να προσδιορίζεται με ακρίβεια πού ακριβώς βρίσκονταν σε σχέση με την Ελλάδα.
Ο κ. Ξενοφών Μουσάς, που είναι αναπληρωτής καθηγητής Φυσικής Διαστήματος και διευθυντής του Εργαστηρίου Αστροφυσικής, λέει στα «ΝΕΑ» ότι «ο μηχανισμός των Αντικυθήρων ήταν σε θέση να προσδιορίζει το γεωγραφικό μήκος διαφόρων περιοχών αξιοποιώντας την εύρεση της θέσης της Σελήνης στον ουρανό».
Πιο συγκεκριμένα, «όταν ένα πλοίο ξεκινούσε με σκοπό να μετρήσει το γεωγραφικό μήκος στις Συρακούσες ή στο Γιβραλτάρ, ο πλοηγός όριζε στον μηχανισμό τη θέση της Σελήνης όπως αυτή φαινόταν στον ουρανό της περιοχής απ΄ όπου σάλπαρε, ας πούμε τη Ρόδο. Έβρισκε δηλαδή τη θέση της Σελήνης σε σχέση με τη θέση κάποιου λαμπρού αστεριού που εκείνη την ώρα έβλεπε, π.χ. του Σείριου. Όταν έπειτα από λίγες ημέρες το πλοίο βρισκόταν στις Συρακούσες ή στο Γιβραλτάρ, ο πλοηγός μετρούσε τη διαφορά θέσης της Σελήνης ανάμεσα στην πρόβλεψη του μηχανισμού, που τους έδειχνε πού είναι η Σελήνη στη Ρόδο και την πραγματική θέση της Σελήνης που έβλεπαν στον ουρανό. Από τη διαφορά που προέκυπτε καθόριζε το γεωγραφικό μήκος της περιοχής όπου βρισκόταν».
Σε κάθε λιμάνι που έπιανε, σε κάθε χώρα όπου έφθανε, ο πλοηγός μπορούσε να ξέρει τη διαφορά γεωγραφικού μήκους από τον τόπο από όπου ξεκίνησε. Με ένα τέτοιο μηχάνημα ασφαλώς μπορούσε να ξέρει με ακρίβεια όχι μόνο πόσο μακριά είναι το μέρος όπου πηγαίνει, αλλά και ποια κατεύθυνση πρέπει να ακολουθήσει για να μη βρεθεί αλλού.
Σύμφωνα με τον κ. Ξ. Μουσά, ο μηχανισμός χρησιμοποιείτο για τη δημιουργία χαρτών στον αρχαίο κόσμο, οι οποίοι μάλιστα απεικόνιζαν με θαυμαστή ακρίβεια για την εποχή, τις θέσεις και τις αποστάσεις χωρών και ηπείρων.

Permalink Leave a Comment

E-book: Anaximander and the Origins of Greek Cosmology

May 19, 2008 at 5:17 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


In the sixth century B.C., Anaximander of Miletus, an associate of Thales, initiated Western philosophy and science with an inquiry into ‘the nature of things’ which included a theory of how the world order arose, how the heavens and earth were formed, and how human beings came into existence. Anaximander was the first thinker to propose a geometric model to explain the movement of the heavenly bodies; the cosmological ideas of his school provided the background for all ancient Greek views of the natural world.

Permalink Leave a Comment

Αναξίμανδρος ο φιλόσοφος του απείρου και του αέναου σύμπαντος

May 9, 2008 at 7:17 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


Οι πρώτοι φιλόσοφοι εμφανίστηκαν στις ελληνικές αποικίες της Ιωνίας και ειδικά στη Μίλητο, όπου δημιουργήθηκε και η ομώνυμη σχολή. Οι εκπρόσωποι της είναι οι Μιλήσιοι Θαλής, Αναξίμανδρος και Αναξιμένης. Ο Θαλής έζησε στη Μίλητο από το 624 ως το 564 π.Χ. Έκανε μεγάλα ταξίδια που τον έφεραν μεταξύ των άλλων και στην Αίγυπτο, όπου μέτρησε το ύψος των πυραμίδων από τις σκιές τους. Προείπε την έκλειψη του ηλίου και πίστευε ότι η αρχή των όντων ήταν το νερό. Ίδρυσε τη σχολή της Μιλήτου και θεωρείται ο πατέρας της ελληνικής και παγκόσμιας φιλοσοφίας.Ο Αναξίμανδρος. (610-545 π.Χ.) ήταν νεότερος, μαθητής και διάδοχός του Θαλή στη σχολή της Μιλήτου. Υποστήριζε ότι η αρχή των όντων ήταν το άπειρο, δηλαδή η αιώνια και συνεχώς μεταβαλλόμενη ύλη, επινόησε το πρώτο ηλιακό ημερολόγιο, σχεδίασε τον πρώτο χάρτη της έως τότε γνωστής γης και ασχολήθηκε με βιολογικά, αστρονομικά και κοσμολογικά ζητήματα. Ο Αναξιμένης. (585-528 π.Χ.) διαδέχτηκε τον Αναξίμανδρο στη σχολή. Πίστευε ότι η αρχή των όντων ήταν ο αέρας, που, με την κίνηση, αλλού γίνεται νερό και αλλού γίνεται αιθέρας και φωτιά. Κατάλαβε πρώτος ότι το φως του φεγγαριού προέρχεται από τον ήλιο και εξήγησε φυσικά τις εκλείψεις του ήλιου και του φεγγαριού. Ο υλοζωϊσμός ήταν η βάση της φιλοσοφίας των Ιώνων φυσικών φιλοσόφων (Θαλής, Αναξίμανδρος, Αναξιμένης, Ηράκλειτος κλπ). Κατά τον υλοζωϊσμό, τα πάντα είναι ύλη ζώσα και συνεπώς κάθε τι στη Φύση έχει, τουλάχιστον εν δυνάμει, ικανότητα για αίσθηση και, κατά προέκταση, για συνείδηση. Σύμφωνα με την διατύπωση του Θαλή ο Κόσμος είναι όλος «έμψυχος και δαιμόνων πλήρης». Ο υλοζωϊσμός, ερμηνεύει τα πολλαπλά φαινόμενα με μία και μόνο απλή αρχή, την υποκείμενη πρωταρχική ουσία που παραμένει άφθαρτη και αναλλοίωτη παρ’ όλες τις επιφανειακές της μεταβολές. Η «Φύσις» είναι άπειρος, υλική, αυτοεξελισσομένη και αεικίνητος δύναμη, η οποία αενάως και αυτομάτως γεννά τα συνθετικά της τμήματα, όσο και τις μεμονωμένες μορφές των όντων, το δε «σώμα» της, η Ύλη, είναι ζώσα και αυτάρκης υπόσταση, αιτία του ιδίου της του εαυτού, ένα «αυτοαίτιον» που συμπεριλαμβάνει εντός αυτού όλες τις δημιουργικές δυνάμεις και όλα τα μερικά αίτια της γενέσεως και διαλύσεως των πραγμάτων.


O Αναξίμανδρος ήταν ένας άνθρωπος γεμάτος επιστημονική, όπως θα λέγαμε σήμερα, περιέργεια.



Permalink 1 Comment

Λεύκιππος & Δημόκριτος: Οι πατέρες της Πληθωριστικής Κοσμολογίας

May 8, 2008 at 4:46 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()



Από το “γεωτρόπιο” της Ελευθεροτυπίας του Σαββάτου, 22 Μαρτίου 2008

Φτάνοντας στο τέλος των σκέψεών μας δεν μπορούμε παρά να διατυπώσουμε και τη δική μας έκπληξη για όσα διατυπώνουν οι προσωκρατικοί θετικοί φιλόσοφοι Λεύκιππος και Δημόκριτος τον 5ο αι. π.Χ. Το Σύμπαν, σύμφωνα με τις απόψεις τους, γεννήθηκε μέσω των διαδικασιών μιας λευκής οπής, ενώ μετά τη γέννησή του εξελίσσεται στο πλαίσιο μιας μελανής οπής, στη σημειακή ιδιομορφία της οποίας συνθλιβόμενο, κάποια στιγμή, θα διαλυθεί. Για να καταλήξουν στο συμπέρασμα αυτό, οι Λεύκιππος και Δημόκριτος, περιγράφουν έναν τεράστιο αριθμό φαινομένων τα οποία πιστεύαμε ότι είναι σύγχρονες ανακαλύψεις. Τι σημαίνει αυτό; Ασφαλώς στην ερώτηση αυτή καταθέτουμε την επιστημονική μας άγνοια. Δεν έχουμε στη διάθεσή μας κανένα επιστημονικό στοιχείο προκειμένου να λύσουμε μια σειρά από απορίες μας. Το βέβαιο είναι ένα. Ήλθε πλέον ο καιρός οι θετικοί επιστήμονες να σκύψουν με αγάπη, επιμονή και υπομονή πάνω από τα κείμενα της αρχαίας ελληνικής γραμματείας. Η μελέτη αυτών των κειμένων δεν έχει πια στόχο της την διερεύνηση ξεπερασμένων θεωριών και απόψεων που αποτελούν απλώς τις ρίζες της γνώσης της σύγχρονης θετικής επιστήμης. Η μελέτη της αρχαίας ελληνικής γραμματείας ίσως μας βοηθήσει, όπως στην περίπτωση της Κοσμολογίας του Λεύκιππου και του Δημόκριτου, να βρούμε λύσεις για πολλά ανοιχτά θέματα του σύγχρονου επιστημονικού προβληματισμού. Ας ανακαλύψουμε εκ νέου τη γνώση του παρελθόντος με στόχο τη λύση των επιστημονικών προβλημάτων του μέλλοντός μας.

Permalink Leave a Comment

The Ancient Mechanics and How They Thought

April 2, 2008 at 5:13 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


The Ancient Mechanics and How They Thought

CAMBRIDGE, Mass. — Consider the galley slave, clad in rags, chained to a hardwood bench and clinging to an oar as long as a three-story flagpole. A burly man with a whip walks back and forth shouting encouragement. You’ve seen the movie. That galley slave would have known that the rowing stations in the middle of the ship were best, although he might not have known why. That took scholars to figure out. “Think of the oar as a lever,” Prof. Mark Schiefsky of the Harvard classics department said. “Think of the oarlock as a fulcrum, and think of the sea as the weight.” The longer the lever arm on the rower’s side of the fulcrum, the easier to move the weight. In the middle of the ship, as the rowers knew, the distance from hands to oarlock was longest. This explanation is given in Problem 4 of the classical Greek treatise “Mechanical Problems,” from the third century B.C., the first known text on the science of mechanics and the first to explain how a lever works. It preceded, by at least a generation, Archimedes’ “On the Equilibrium of Plane Figures,” which presented the first formal proof of the law of the lever.

Dr. Schiefsky teaches Greek and Latin as his day job and reads Thucydides and Sophocles in ancient Greek for fun. He also majored in astronomy as an undergraduate, and about nine years ago, feeling science-deprived, he joined a multinational research endeavor called the Archimedes Project, based at the Max Planck Institute for the History of Science in Berlin. The Archimedes team studies the history of mechanics, how people thought about simple machines like the lever, the wheel and axle, the balance, the pulley, the wedge and the screw and how they turned their thoughts into theories and principles. The textual record begins with “Mechanical Problems,” moves to Rome and then through the medieval Islamic world to the Renaissance. It ends, finally, with Newton, who described many of the basic laws of mechanics in the 18th century. There are a surprising number of old, and extremely old, scientific texts that have survived the ravages of time in one form or another. The Archimedes Web site lists far more than 100, including Euclid’s geometry, Hero of Alexandria’s Roman-era technical manual on crossbows and catapults, medieval treatises on algebra and mechanics by Jordanus de Nemore and Galileo’s 17th-century defense of a heliocentric solar system.

The nice thing for Dr. Schiefsky is that hardly anyone reads the stuff. Scientists generally are not into ancient Greek or Latin, let alone Arabic, and most of Dr. Schiefsky’s colleagues work on literature, philosophy, philology or archaeology. In fact, Dr. Schiefsky suggests “about 100 people” worldwide work on both science and the classics. By following the historical record, the Archimedes researchers have discovered that the evolution of physics — or, at least, mechanics — is based on an interplay between practice and theory. The practical use comes first, theory second. Artisans build machines and use them but do not think about why they work. Theorists explain the machines and then derive principles that can be used to construct more complex machines. The Archimedes researchers say that by studying this dialectic they can better understand what people knew about the natural world at a given time and how that knowledge may have affected their lives.

“What do you do when you want to weigh a 100-pound piece of meat and you don’t have a 100-pound counterweight?” Dr. Schiefsky asked. “You use an unequal-armed balance, with a small weight on the long arm and the meat on the short arm.” The uneven balance, known as a steelyard, is a kind of lever, and Dr. Schiefsky notes that it has a cameo in Aristophanes’ “Peace,” a comic fantasy about ending the Peloponnesian War. When a furious arms dealer cannot figure out what to do with a surplus war trumpet, Trygaeus, the central character, suggests pouring lead in the bell to make a steelyard. Referring to the mouthpiece, Trygaeus says, “Attach at this end a scale-pan hung on cords, and you’ll have the very thing to weigh out figs to your servants out in the country.” One reason why Archimedes scholars find mechanics so attractive is that devices like the steelyard and lever have such long histories. “Practitioners knew about the lever long before the development of scientific theory, pretty much since the origin of civilization,” Dr. Schiefsky said. At some point, theorists decided that the phenomena had to be explained. “It was an accident,” Jurgen Renn, a lead investigator for the Archimedes Project, said in a telephone interview from Berlin. “In China and Greece, you get many urban centers with vigorous debate. In China, the tradition dies out with Confucianism and the formation of empires. It is legitimized in the West by Aristotle.”

“Mechanical Problems” arrived in the modern world along with Aristotle’s works. In fact, it was thought for centuries that Aristotle wrote it. “Most scholars discount that now,” Dr. Schiefsky said. Aristotle cast wide theoretical nets, he added, while “Mechanical Problems” “is much more focused.” The author of “Mechanical Problems,” Dr. Schiefsky said, clearly knew about Aristotle and adopted his matter-of-factness to describe a seemingly intractable dilemma in neat, practical terms. Problem 3 describes the lever’s property. “For it seems strange that a great weight is moved by a small force,” the author wrote. “For the very same weight, which a man cannot move without a lever, he quickly moves by taking in addition the weight of the lever.” Problem 4 is the oarsmen, demonstrating the principle in a different context. The oarsmen sit in a row from stern to bow. The oars are the same length, but the distance between hands and oarlock, the lever arm, is longer amidships, because the ship is wider there. The midships oarsmen exert less force than their bow or stern co-rowers to move the same weight of water. Conversely, if the midships oarsmen row as hard as the others, they will move a greater weight of water and contribute more to the ship’s movement. Although the author of “Mechanical Problems” certainly understood how a lever worked, it was Archimedes who described the precise relationship between the weights and their distances from the fulcrum. “He made this into a fundamental principle of theoretical mechanical knowledge that could be used by practitioners,” Dr. Schiefsky said. Classical tradition credits Archimedes as having said, “Give me a place to stand, and I will move the Earth.” “And the principle,” Dr. Schiefsky added, “is that there is a proportionality between the force and the load, no matter how big the load. This is an intellectual transformation.” In the Middle Ages, the Arab world was a source for new scientific knowledge, as well as the custodian for much classical tradition, translated from Greek into Arabic beginning in the ninth century. By the 13th century, Western scholastics translated Aristotle from Arabic into Latin. “Mechanical Problems” arrived later in the Renaissance, along with Greek copies of Aristotle’s works, rediscovered in libraries, monasteries and other Middle East repositories. It inspired many commentaries by Renaissance scholars and was read by Galileo and other theorists. Indeed, “Mechanical Problems” is in many respects as useful today as it was 2,500 years ago, as anyone who has twiddled the weights on a health club scale can attest.

Or consider the New York Athletic Club rowing coach, Vincent Ventura, a close student of Problem 4, even though he has never read it: “It’s different for our people, because the length of the oar to the oarlock is the same no matter where you sit in the boat. Everybody pulls the same weight,” he said in a telephone interview. Still, “once in a while we might shorten oar for a guy who’s not as big as the others.”

Permalink Leave a Comment

Λεπτή χειρουργική πριν από 1.700 χρόνια

March 12, 2008 at 9:49 pm (ΤΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΠΝΕΥΜΑ ΤΩΝ ΑΡ) ()


ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ Περίπλοκη χειρουργική επέμβαση από ειδικευμένο γιατρό που διενεργήθηκε στη Βέροια πριν από 1.700 χρόνια εντόπισαν οι αρχαιολόγοι, μελετώντας το περιεχόμενο συστάδας των ελληνιστικών και ρωμαϊκών χρόνων στην περιοχή της Βέροιας. Οι ερευνητές, σύμφωνα με ανακοίνωση στο 21ο συμπόσιο για το αρχαιολογικό έργο της χρονιάς που πέρασε στη Μακεδονία και στη Θράκη, εντόπισαν εμφανές κρανιακό τραύμα σε σκελετό νεκρής που βρέθηκε σε τάφο του 3ου αιώνα μ.Χ. Οπως υπογραμμίζει στην εισήγησή του ο αρχαιολόγος κ. Ιωάννης Γραικός: «Η έρευνα ενός υστερορωμαϊκού τάφου στην οδό Γεωργίου Σεφέρη, ο οποίος περιείχε τον ενταφιασμό νεαρής γυναίκας,αποκάλυψε την ύπαρξη ενός κρανιακού τραύματος, για το οποίο προτείνεται η ερμηνεία μιας περίπλοκης χειρουργικής επεμβάσεως,την οποία μόνο ένας μορφωμένος και εξειδικευμένος ιατρός θα μπορούσε να επιχειρήσει.Η ιατρική μέριμνα για το ανθρώπινο σώμα στη ρωμαϊκή Βέροια εντάσσεται στη μακρά παράδοση που εκκινεί με τον Ιπποκράτη και συνεχίζεται ως τον Κέλσο και τον Γαληνό.Η ανάπτυξη της αρχαίας ιατρικής τελεί πάντοτε σε στενή συνάφεια με ισχυρά κέντρα θρησκευτικής λατρείας του Απόλλωνος,του Ασκληπιού και της Υγείας, και μάλιστα σε πόλεις οι οποίες παρουσιάζουν υψηλό δείκτη “αστικοποίησης”,όπως η Βέροια». Στην εισήγησή του με τίτλο «Η μέριμνα για το σώμα στη ρωμαϊκή Βέροια: πολυτέλεια, καλλωπισμός και μια περίπτωση χειρουργικού τραύματος στο δυτικό νεκροταφείο της αρχαίας πόλης» ο κ. Γραικός, αρχαιολόγος της ΙΖ Δ Εφορείας Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, αναφέρει επίσης ότι τα κινητά ευρήματα που εντοπίστηκαν στους τάφους αφορούν κυρίως κεραμικά αγγεία, απλά ή πολυτελή, καθώς και μικρά γυάλινα αγγεία για την αποθήκευση αρωματικών και καλλωπιστικών παρασκευασμάτων, νομίσματα, όπλα, κοσμήματα (χρυσά και χάλκινα κ.ά.).

Σχόλιο: Ο Ιπποκράτης άνηκε στον ευρύτερο δημοκρίτειο επιστημονικό και υλιστικό κύκλο. Εθεωρείτο στην αρχαιότητα, φίλος του Δημόκριτου.

Permalink Leave a Comment

Next page »