Fizică celestă și polemică copernicană

René Descartes publică Principiile filosofiei sale în 1644. Aici descrie teoria vârtejurilor, baza conceptuală a cosmologiei carteziene. În secolul al șaptesprezecelea, Principiile au deschis dezbateri metafizice, fizice și au influențat programele academice. Fizica cerurilor propusă de Descartes avea să rămână pentru mai mult de un secol un actor principal pe scena nou-formatei comunități științifice.[1] E greu să ignori (sau chiar să minimalizezi) efectul pe care tratatul l-a avut pentru generații întregi de filosofi și savanți, însă asta este, de fapt, un obstacol. Dacă vrei să înțelegi locul pe care fizica carteziană l-a avut în epoca, comunitatea și contextul în care a apărut, Principiile trebuie citite ca și cum nu i-am cunoaște succesul.

Descartes - Principia 1644 (cover)

Putem chiar găsi un astfel de pivot metodologic pentru înțelegerea Principiilor, un fel de măsură prin care să vedem cum se conturează fizica lui Descartes în dezbaterile epocii. Un exemplu este comparația cu una din teoriile concurente fizicii carteziene. Tot în 1644, mai apare un tratat despre fizica cerurilor: Sistemul lumii lui Aristarh din Samos, scris de Gilles Personne de Roberval, matematician și profesor de matematică la Paris. Despre acest tratat nu se mai vorbește (aproape) deloc. Dar dacă ne apropiem de comunitatea științifică din anii 1640, vectorul succesului Principiilor lui Descartes nu mai este așa ușor de distins. În acei ani, cele două fizici au avut un succes comparabil.

Roberval - Aristarchi (1644)

La prima vedere, tratatele lor nu seamănă deloc. Descartes dezvoltă o fizică bazată pe principii metafizice. Propune vârtejurile celeste doar după ce redefinește corpurile, mișcarea sau ciocnirile. Roberval nu e atât de fundaționalist, miza lui nu este (și) metafizică. Fizica lui e întemeiată pe două principii ale mișcărilor celeste. Lucrarea lui are însă un stil de expunere mult mai sofisticat. Roberval pretinde că publică un tratat antic, tradus din arabă, scris de Aristarh din Samos, pe care doar îl comentează. Nu era adevărat – autorul era chiar el. Totuși, publicația lui Roberval nu e un simplu fals, o contrafacere. E o strategie, și are de-a face cu precauția publicării unui tratat copernican și cu apelul la autoritatea antică. Mai mult, dacă i-am crede pe autori, fizicile lor nu doar că nu seamănă, ci sunt total incompatibile. După ce citește Sistemul lui Aristarh, Descartes e vădit neimpresionat:

“Am fost foarte bucuros să văd [tratatul lui Roberval], pentru că fiind publicat după Principiile mele credeam că ne vor învăța ceva în plus, dar nu am găsit înăuntru nimic care să nu mă facă să-mi fie milă de autorul lui.”[2]

O lună mai târziu, Descartes este la fel de aspru când detaliază critica fizicii lui Roberval:

“Ori de câte ori presupunem un anumit lucru pentru a explica un altul, ceea ce noi presupunem trebuie mereu să fie mai probabil, mai evident și mai simplu, sau să fie în vreun fel mai cunoscut decât celălalt, altminteri nu-i poate aduce celuilalt nici o lumină. Dar dacă cineva […] a presupus nu doar tot atâtea la fel de necunoscute, ci mult mai multe și mai puțin vrednice de crezare și, pe deasupra, din cele pe care le-a presupus nu urmează cele pe care a vrut să le deducă, cu siguranță că nu trebuie să pretindă că ar fi făcut ceva remarcabil. […] Toate cele care se mai găsesc [în tratat] sunt extrase din Copernic sau din Kepler, și nu sunt susținute cu nici un temei...”[3]

Aici obiecțiile lui Descartes sunt epistemologice și fizice. Conceptele pe care Roberval le folosește în fizica lui nu sunt, crede Descartes, nici apte, nici suficient de coerente pentru a explica fenomenele celeste. Interesant e însă un lucru mai general: pare că cele două proiecte diferite intră în coliziune. În critica din care am citat mai sus, Descartes e extrem de abil în a arăta contrastele. Dar cu cât te uiți mai atent la cele două tratate, contrastele devin tot mai neclare. Imediat observi că ambele scrieri sunt în latină, dar niciuna nu e scrisă pentru o audiență specializată. Nu sunt tratate matematice: nu au calcule, demonstrații geometrice sau teorice planetare. Sunt scrise pentru o audiență probabil academică, oricum europeană, nu locală, dar nu sunt nicidecum destinate doar specialiștilor. Mult mai importante sunt însă alte două elemente comune, pe care le voi detalia mai mult: (1) Contextul polemic al copernicanismului și (2) Sistematicitatea fizicii pe care fiecare o propune. Încep cu problema copernicanismului.

1. Contextul polemic al copernicanismului din anii 1630-1644

La începutul secolului al șaptesprezecelea, unul dintre cele mai polemice lucruri pe care un tratat de astronomie sau cosmologie îl putea conține era o poziționare categorică în problema mișcării Pământului. Principiile filosofiei și Sistemul lumii lui Aristarh erau tratate heliocentrice, copernicane. Receptarea copernicanismului în modernitatea timpurie e celebru de complexă.[4] Foarte pe scurt, după 1543 (anul publicării De revolutionibus), copernicanismul a avut parte de o receptare tehnică, numită Interpretarea Wittenberg. Astronomii erau interesați de modelele matematice ale heliocentrismului și le foloseau pentru a crea tabele de predicții, prognosticări astrologice sau instrumente pentru reforma calendaristică. A urmat includerea De revolutionibus în indexul cărților interzise al Congregației Papale în 1616. În această perioadă, sistemul lui

Copernic naște multe controverse în teologie, astrologie, fizică și astronomie. Polemica despre mișcarea diurnă și anuală a Pământului nu aparținea unui singur domeniu sau unei singure profesii. Regulile și standardele dezbaterii nu erau împărtășite, ci disputate între teologi, astrologi, filosofi și matematicieni. Matricea disciplinară era în criză, iar fiecare grupare încerca să își impună standardele de evaluare asupra dezbaterii. Acest melting pot a avut o consecință anume asupra dezbaterii. Copernicanismul nu mai era ceva ezoteric și specializat, ci devenise o dezbatere amplă în cultura europeană. Pentru a colora puțin harta Europei, voi aminti câteva dintre diversele polemici ale anilor 1630.

a) Țările de jos

Probabil prima carte nespecializată care promova sistemul copernican a fost Comentarii despre mișcarea diurnă și anuală a Pământului[5] scrisă de Philips Lansbergen. În 1629, când tratatul a apărut, Lansbergen era probabil cel mai celebru astronom olandez. Era un calvinist cu studii teologice, iar asta era, vom vedea, important. Cartea are două părți. Prima aduce argumente în favoarea mișcării diurne și anuale a Pământului, cea de-a doua vorbește despre universul ca întreg. După un an, lucrarea a fost tradusă în latină. Comentariile nu erau un discurs matematic, ci invitau cititorul la un exercițiu metafizic: să contemple perfecțiunea și frumusețea sistemului heliocentric. Pentru Lansbergen, planul lumii lui Copernic întruchipa mai bine perfecțiunea și ordinea Creației decât cel al Tycho Brahe sau Ptolemeu. Ordinea celestă nu era doar despre ordinea planetelor. Cerul reflecta de fapt o ordine mai amplă, morală, religioasă și fizică – iar argumentele lui erau diverse: alchimice, fizice și mai ales teologice. Pe cât a fost cartea de populară, pe atât a fost de controversată – pentru 5-6 ani a stârnit acuze și răspunsuri în Țările de jos, Franța, Anglia, Italia. În 1631, Libertus Fromondus, profesor de teologie la Louvain (pe atunci un bastion al Contrareformei Catolice) va răspunde cu un atac direct: Anti-Aristarhus, sau globul terestru imobil.[6] Fromondus aduce două mari contraargumente. Mișcarea Pământului nu este justificată de experiență și cartea lui Lansbergen este lipsită de pietate, chiar dăunătoare pentru credința Creștină. Interesant este spațiul în care se duce dezbaterea – Fromondus nu are o probelmă propriu-zisă cu heliocentrismul lui Lansbergen (se pare că el însuși cochetase cu ideea în tinerețe), ci cu sensul calvinist dat de Lansbergen mișcării Pământului și cu felul în care acesta folosește scriptura pentru a o susține. Era o problemă religioasă. Cei doi au continuat polemica (în trei alte tratate) însă nu au rezolvat-o niciodată.

b) Franța

Între timp, disputa s-a ramificat și în Franța. Jean Baptiste Morin, probabil cel mai celebru astrolog european (după moartea lui Kepler) a atacat și el Comentariile lui Lansbergen. În Faimoasa dispută antică despre mișcarea sau repausul Pământului[7], Morin spune că nici argumentele observaționale, nici cele scripturale nu pot decide problema mișcărilor Pământului. Rămân relevante doar argumentele fizice. Cum fizica includea, pentru Morin, și astrologia, avem o strategie paradoxală pentru oricine citește azi Faimoasa dispută: stabilitatea Pământului e dedusă (și decisă) prin considerații astrologice. Pe această bază, Morin polemizează cu mai mulți heliocentriști din Franța (de exemplu Ismaël Boulliau sau Pierre Gassendi), chiar dacă aceștia susțineau mișcarea Pământului din motive strict astronomice.

c) Anglia

Cum vedem, lipsea un standard comun, împărtășit de toți combatanții polemicii. Unul dintre efecte este apariția multor contradicții de aceeași parte a baricadei. De exemplu, în Anglia, primul tratat specific anti-copernican este Comentariu despre mișcarea circulară a Pământului al lui Alexander Ross.[8] Contra lui Morin, Ross insistă că dezbaterea despre mișcarea Pământului trebuie să pornească de la Scriptură. Fizica e marginalizată: astronomia are nevoie de teologie, nu de filosofie magnetică sau de alte ‘himere’ pitagoreice. John Wilkins îi răspunde cu un alt tip de reacție pro-copernicană. În 1638, scrie Descoperirea unei noi lumi a Lunii.[9] Wilkins are o strategie ingenioasă. Apără indirect copernicanismul încercând să convingă că Luna, la fel ca Pământul, are relief, mări, ba chiar e locuită. Deși tratatul e o mostră de argumentare deliberativă aproape scolastică, subiectul și concluziile aduc aminte de ficțiunile și utopiile literare din acea vreme.

d) Italia

Bineînțeles, cartea lui Wilkins avea legătură cu cea mai faimoasă dispută copernicană din anii 1630. Una mai ales politică: condamnarea din 1633 a lui Galileo Galilei pentru publicarea Dialogului despre cele două mari sisteme ale lumii.[10] Nu insist asupra ei sau asupra tratatului. Spun doar că Dialogul discută probleme și consecințe fizice ale mișcării Pământului într-o formă foarte lizibilă, în italiană, nu latină. Condamnarea lui Galileo a șocat multă lume. Gassendi, de exemplu, nici nu a prea crezut vestea până în 1634, când Galileo însuși i-a confirmat într-o scrisoare. În același timp, în Italia erau publicate multe tratate anti-copernicane. Cel mai important este Noul Almagest al lui Giovanni Battista Riccioli, un tratat imens, de 1600 de pagini, care discută 126 de argumente, 49 pro și 77 contra mișcării Pământului.[11] Chiar daca e un tratat geocentrist, Noul Almagest e interesant din altă perspectivă: ne arată cât de dificilă era o sistematizare a dezbaterii despre mișcarea Pământului. Ce-am vrut să arăt cu aceste exemple e ceva general. În anii 1630-1644, dezbaterile pro și contra heliocentrismului seamănă mai mult cu micro-polemici eterogene și incompatibile. Nu existau două tabere clare și un singur front. Pe de-o parte, mișcarea Pământului era o polemică în sine. Existau multe scrieri care tratau exclusiv această problemă punctual, nu doar ca parte a unui argument mai general. Pe de altă parte însă, fiecare folosea problema cum voia. Pentru unii era argument pentru o anumită viziune teologică; pentru alții pretext pentru o regândire a fizicii; pentru alții motiv literar; pentru alții, (încă) doar un sistem matematic instrumental. Contextul polemic din anii 1630-1640 era orice în afară de o confruntare omogenă dintre două teorii sau viziuni consistente despre lume.

2. Sistematicitatea fizicii lui Descartes și Roberval

Privite prin această diversitate polemică, Principiile Filosofiei și Sistemul lumii lui Aristarh încep să semene mai mult. Ambele erau nu doar tratate copernicane, care susțineau mișcarea diurnă și anuală a Pământului, ci puneau problema copernicană în termeni de filosofie naturală, de fizică. Mai e însă ceva care le deosebește mai mult de celelalte tratate copernicane. Problema mișcării Pământului nu era doar una punctuală, ci parte a unei fizici sistematice. Foarte diferite, dar la fel de sistematice. Ce înseamnă această sistematicitate? In astronomie, Kepler oferă cea mai ușoară explicație:

“Există două școli de gândire printre astronomi. Prima este exemplificată de Ptolemeu și de cei mai mulți antici, iar cea de-a doua atribuită unora mai recenți, deși este cea mai veche. Prima tratează planetele individuale separat și atribuie cauze fiecăreia în sfera sa, pe când cealaltă relaționează planetele una cu cealaltă, și deduce dintr-o singură cauză comună acele caracteristici comune mișcării lor. Dea de-a doua școală este din nou divizată. Copernic și Aristarh, din cea mai veche antichitate, atribuie cauza pentru care planetele apar staționare și retrograde mișcării Pământului. Tycho Brahe, pe de altă parte, atribuie această cauză Soarelui”[12]

E foarte interesant că Kepler nu face diviziunea principală în astronomie între sisteme geocentrice și heliocentrice. Nu, principala diferență este între sistemele ptolemaice și celelalte. La Ptolemeu, teoriile planetare (adică modelele matematice care explicau mișcarea planetelor) erau individuale și neconectate. La limită, un astronom ptolemaic putea să schimbe complet ordinea planetelor (de exemplu, să pună Saturn mai aproape de Pământ decât Jupiter ș.a.m.d.), iar modelul celest ar fi făcut predicții la fel de bine. Pe de altă parte, modelele lui Copernic (sau Tycho) erau într-adevăr sisteme. Dacă una dintre părți nu ar fi funcționat, ar fi afectat întregul model.

Ceea ce apropie fizicile lui Descartes și Roberval și le desparte de polemicile în care aceste fizici s-au născut are de-a face cu o astfel de sistematicitate a fizicii fiecăruia. Pare că cei doi și-au croit fizica pe rețeta astronomiei sistematice a lui Kepler. Detaliile sunt bineînțeles importante, dar ele nu pot fi explicate ușor. Nu e clar ce înseamnă exact ‘fizică sistematică’ și ce pondere trebuie să aibă teoria materiei, filosofia experimentală sau matematizarea conceptelor într-un astfel de program. Ce se vede însă, in nuce, este analogia părților și a întregului, mutată de la astronomie la fizică. Câteva principii unice erau suficiente pentru a explica mișcările celeste, greutatea corpurilor sau mareele. La Descartes era vorba de viteză, cantitatea și tipul interacțiunii materiei în mișcare. La Roberval, principiile erau căldura emanată de Soarelui și atracția materială. Iar ambele fizici au fost prezentate ca atare, ca sisteme în care părțile explicațiilor nu erau independente. Diferența a fost făcută de altceva, de cât de operaționalizabile și cuantificabile erau aceste sisteme. Dar acestă diferență a fost făcută, treptat, după anii 1650.