Ιστορια των Eπιστημων & τηΣ ΤεχνολογιαΣ
Γ Γενικου Λυκειου - ΕπιλογηΣ

Ο πολιτισμός της Μεσοποταμίας  και ο αιγυπτιακός πολιτισμός  είναι από τους αρχαιότερους πολιτισμούς που αναπτύχθηκαν εδώ και πέντε χιλιάδες χρόνια στις παραποτάμιες κοιλάδες της Ασίας και της Αφρικής.
Το κεφάλαιο αυτό αναφέρεται στις επιστήμες που αναπτύχθηκαν στους αρχαίους ανατολικούς πολιτισμούς. Γίνεται επισκόπιση των κυριοτέρων εξελίξεων στα Μαθηματικά και στην Αστρονομία στην περιοχή της Μεσοποταμίας. Περιγράφονται τα πιο σημαντικά επιτεύγματα των Σουμέριων,  το βαβυλωνιακό αριθμητικό σύστημα,  η βαβυλωνιακή γεωμετρία και αστρονομία. Το δεύτερο μέρος του κεφαλαίου  αφορά τον αιγυπτιακό πολιτισμό ο οποίος φημίζεται για την εκλεπτυσμένη τέχνη και τον πλούτο των τεχνικών και πρακτικών επιτευγμάτων του. Περιγράφεται η αιγυπτιακή αριθμητική και γεωμετρία και το κεφάλαιο κλείνει με κριτική στην επίδραση της αιγυπτιακής επιστήμης.

Λέγοντας ελληνική επιστήμη δεν εννοούμε απλώς την επιστήμη που αναπτύχθηκε εντός των συνόρων της σημερινής Ελλάδας, αλλά και την επιστημονική δραστηριότητα που ανέπτυξαν οι άνθρωποι που μιλούσαν και έγραφαν στην ελληνική γλώσσα. Στο κεφάλαιο αυτό αρχικά γίνεται αναφορά στους Προσωκρατικούς φυσικούς φιλισόφους και διευκρινίζεται η σημασία του όρου Προσωκρατικός. Ακολουθεί περιγραφή των Προευκλείδειων μαθηματικών που αναπτύχθηκαν τον 6ο και 5ο π.Χ. αιώνα από: α) τη Σχολή της Ιωνίας, β) τη Σχολή των Πυθαγορείων  και γ) τη Σχολή της Χίου. Τα τρία κλασσικά προβλήματα που απασχόλησαν τους αρχαίους Έλληνες γεωμέτρες ήταν: α) ο τετραγωνισμός του κύκλου β) ο διπλασιαμός του κύβου και γ) η τριχοτόμηση της τυχούσας γωνίας. Εκτός από τα μαθηματικά μεγάλη άνθηση γνώρισε στην αρχαιότητα και η ελληνική αστρονομία.  Αναφέρεται ο ρόλος του Πλάτωνα στον τομέα αυτό. Η τελευταία ενότητα του κεφαλαίου αφορά το απόγειο της αρχαίας ελληνικής επιστήμης. Περιγράφονται οι εξελίξεις στα ελληνιστικά μαθηματικά και αναφέρονται οι επιφανείς μαθηματικοί της περιόδου αυτής: ο Ευκλείδης, ο Αρχιμήδης, ο Απολλώνιος.

Το κεφάλαιο αυτό έχει σαν στόχο να  απαντήσει στα ακόλουθα ερωτήματα:

• Ποια ήταν τα αίτια της παρακμής της αρχαίας ελληνικής επιστήμης;
• Πώς μεταδόθηκε η αρχαία ελληνική επιστήμη στη λατινική Ευρώπη;
• Ήταν ο Μεσαίωνας τόσο «σκοτεινός» σε ό,τι αφορά την επιστημονική δραστηριότητα, όσο παρουσιάζεται συνήθως;
• Ποια η προσφορά του Βυζαντίου στην ιστορία των επιστημών;
• Υπήρξαν οι Άραβες  «μαθητές» των αρχαίων Ελλήνων στην επιστήμη;
• Ποιά ήταν η σχέση φιλοσοφίας και θεολογίας στην περίοδο του Μεσαίωνα;
• Ποια η εξέλιξη των μαθηματικών στην περίοδο της Αναγέννησης;

Με τον όρο «Επιστημονική Επανάσταση» δηλώνουμε τα ιστορικά γεγονότα που εκτυλίχθηκαν στην Ευρώπη από τα μέσα του 16ου έως το τέλος του 17ου αι. και οδήγησαν στην πιο βαθιά και επαναστατική μεταλλαγή -ως προς την κατανόηση της φύσης- που γνώρισε η ανθρωπότητα από την εποχή των Αρχαίων Ελλήνων. Συνέπεια αυτής της μεταλλαγής ήταν να αλλάξει ριζικά η επιστημονική και φιλοσοφική σκέψη που επικρατούσε ως τότε στην Ευρώπη και να αρχίσει βαθμιαία να επηρεάζεται η επιστημονική σκέψη σε άλλες περιοχές του κόσμου. Αυτή η μεταλλαγή, που είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας νέας αντίληψης του υλικού σύμπαντος, σήμανε το οριστικό τέλος του Μεσαίωνα και του αρχαίου κόσμου.

Σκοπός του κεφαλαίου είναι να απαντήσει στα ακόλουθα ερωτήματα:

• Ποια ήταν τα κύρια χαρακτηριστικά της Επιστημονικής Επανάστασης;
• Ποια ήταν τα αποτελέσματά της;
• Πώς πραγματοποιήθηκε η Επιστημονική Επανάσταση;

Τα αποτελέσματα της ηλιοκεντρικής θεωρίας του Κοπέρνικου στην επιστήμη και στη φιλοσοφία ήταν τεράστια. Μετακίνησε τη γη από το κέντρο του σύμπαντος και τη μετέτρεψε σε έναν ακόμα πλανήτη, υπονομεύοντας έτσι τα θεμέλια της ιεραρχικής δομής που είχε ο αριστοτελικός κόσμος.
Το κεφάλαιο αυτό περιγράφει την ηλιοκεντρική θεωρία του Κοπέρνικου, συζητά τις αδυναμίες της και αναφέρεται στον τρόπο με τον οποίο τελικά επικράτησε, για  να οδηγήσει σε ριζική αλλαγή της εικόνας του σύμπαντος.

Το κεφάλαιο αυτό αναφέρεται στο έργο του Γαλιλαίου, στον οποίο οφείλουμε την καθιέρωση του νέου τρόπου μελέτης της φύσης, το συνδυασμό, δηλαδή, της μαθηματικής διατύπωσης και του πειραματικού ελέγχου. Περιγράφονται οι νόμοι που διατύπωσε, ο τρόπος που διεξήγαγε τα πειράματά του, οι ανακαλύψεις του  και τα βιβλία που έγραψε αλλά και τα προβλήματα που είχε με την εκκλησία.

Ο Johannes Kepler πίστευε ακλόνητα στη γεωμετρική αρχιτεκτονική του σύμπαντος και στην ύπαρξη αρμονιών, που κρύβονται στις κινήσεις των πλανητών. Ταυτόχρονα, όμως, πίστευε οτι η κρυμμένη αυτή αρμονία μπορεί να αποκαλυφθεί και να κατανοηθεί μόνο με τη συστηματική μελέτη και την ανάλυση παρατηρήσεων των φυσικών φαινομένων.
Το κεφάλαιο περιγράφει τις πρώτες ιδέες του Kepler για το πλανητικό σύστημα. Αναφέρεται στους νόμους του Kepler για την κίνηση των πλανητών και στις προσπάθειές του για μελέτη της τροχιάς του Άρη. Το πέρασμα του Kepler από τον ανιμιστικό στο μηχανιστικό τρόπο σκέψης αποτελεί και την οριστική ρωγμή στην κοσμική τάξη που είχε επιβάλει η αριστοτελική φυσική.

Το κεφάλαιο αυτό διαπραγματεύεται τον τρόπο με τον οποίο, τελικά, η επιστήμη οδηγήθηκε στην ολοκλήρωση της εικόνας ενός νέου σύμπαντος. Η πορεία αυτή ξεκίνησε με τη συνεισφορά του Descartes, ο οποίος ήταν ο κύριος εκπρόσωπος της μηχανοκρατικής αντίληψης για τη φύση. Σύμφωνα με την αντίληψη αυτή υπάρχει η απαίτηση για μηχανική εξήγηση  κάθε φυσικού φαινομένου. Ο  Descartes δημιούργησε τον πρώτο αυστηρά ομοιόμορφο μαθηματικό - γεωμετρικό κόσμο της νεότερης επιστήμης.

 Ο Ισαάκ Νεύτων ήταν αυτός που με τη συστηματική του μελέτη οδήγησε στην επίλυση του προβλήματος της τροχιακής κίνησης και περιέγραψε τη νέα εικόνα του κόσμου. Ο Νεύτων υπήρξε η κορυφαία επιστημονική φυσιογνωμία της Επιστημονικής Επανάστασης και το έργο του, στα Μαθηματικά, στην Οπτική και στη Δυναμική περιγράφεται σε αυτό το κεφάλαιο.

Το κεφάλαιο αυτό μας εισάγει στη Νεότερη επιστήμη και διαπραγματεύεται την ανάπτυξη των φυσικών επιστημών το 18ο αιώνα. Μερικά από τα ερωτήματα που θα απαντηθούν στην ενότητα αυτή είναι:

• Ποια ήταν τα επιτεύγματα και ποια τα ανοικτά προβλήματα της νευτώνειας κληρονομιάς;
  
• Τι ήταν η διαμάχη για το vis-viva και ποιες οι θεολογικές και φιλοσοφικές διαστάσεις της;
  
• Πώς επικράτησε τελικά η νευτώνεια μηχανική και ποια η σημασία του Νεύτωνα για τη διαμόρφωση της ιδεολογίας του Διαφωτισμού;
  
• Πότε και από ποιον ανακαλύφθηκε το οξυγόνο;
  
• Ποια τα χαρακτηριστικά της χημικής επανάστασης;

   

Σκοπός του κεφαλαίου είναι οι μαθητές και οι μαθήτριες:

• να γνωρίσουν τις βασικές τάσεις (μαθηματικοποίηση των φυσικών θεωριών, ποσοτικοποίηση των πειραματικών γνώσεων, ενοποίηση φυσικών φαινομένων) στη Φυσική του 19ου αιώνα,
• να γνωρίσουν την εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού και τους πιο σημαντικούς σταθμούς της εξέλιξης αυτής (ανακάλυψη ηλεκτρομαγνητισμού και ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, διαμόρφωση της έννοιας του πεδίου),
• να γνωρίσουν το ρόλο της έννοιας της ενέργειας στην ενοποίηση διαφορετικών φυσικών φαινομένων,
• να γνωρίσουν για την εξέλιξη της φυσικής τον 20ό αιώνα, με τη θεμελιώδη συνεισφορά μεγάλων ερευνητών της εποχής, όπως, M. Planck, A. Einstein, N. Bohr, W. Heisenberg,
• να κατανοούν τη δαιδαλώδη πορεία μέσα από διαφορετικές αφετηρίες και προσεγγίσεις, για τη σύλληψη και τη διατύπωση της διατήρησης της ενέργειας.

Η ιστορία της τεχνολογίας είναι ένας κλάδος με ιδιαίτερα ευρύ αντικείμενο. Ένας από τους κύριους στόχους της είναι η ιστορική ανασυγκρότηση της δημιουργίας και της εξέλιξης των τεχνητών αντικειμένων. Το τελευταίο κεφάλαιο του βιβλίου έχει σαν στόχο να γνωρίσουν οι μαθητές και οι μαθήτριες:

• τις βασικές τεχνολογικές διαστάσεις της βιομηχανικής επανάστασης: χρήση νέας πηγής ενέργειας (ατμού), μηχανοποίηση του κλωσίματος, μηχανοποίηση της ύφανσης,
• τα βασικά στοιχεία της τυποποίησης της παράγωγής (υψηλή τυποποίηση, δημιουργία προϊόντων που αποτελούνται από ανταλλάξιμα μέρη, χρήση εργαλειομηχανών ακριβείας, ποιοτικός έλεγχος μέσω οργάνων ακριβείας, γενικά αποδεκτά στανταρ μέτρησης, ομοιομορφία υλικών),
• τη συμβολή του δυναμό και του ηλεκτρικού κινητήρα στη δημιουργία της ηλεκτρικής βιομηχανίας,
• τη συμβολή της μηχανής εσωτερικής καύσης και της τεχνολογίας παραγωγής πετρελαίου στην πλατιά διάδοση του αυτοκινήτου και τη συμβολή της κατασκευής του αεροστρόβιλου στην ανάπτυξη των αερομεταφορών,
  
• τις επιπτώσεις του  Β' Παγκοσμίου Πολέμου στη μετέπειτα  εξέλιξη της τεχνολογίας: δημιουργία νέων συσκευών (π.χ. ραντάρ, ηλεκτρονικός υπολογιστής) αμοιβαία εξάρτηση επιστήμης και τεχνολογίας, ανάδυση του στρατιωτικού - βιομηχανικού συμπλέγματος.