Uzyskaj dostęp do tej i ponad 250000 książek od 14,99 zł miesięcznie
Mężczyźni i kobiety – począwszy od starożytnych greckich filozofów, przez Einsteina i Watsona z Crickiem, po współczesnych naukowców wspomaganych przez komputery – zastanawiali się, badali, eksperymentowali, obliczali, a czasami dokonywali tak wstrząsających odkryć, że ludzie zaczynali rozumieć świat – albo siebie samych – w całkiem nowy sposób.
Ta ciekawa książka opowiada pasjonującą przygodę – historię nauki. Zabiera czytelników do gwiazd oglądanych przez teleskop, gdy Słońce zastąpiło Ziemię w centrum wszechświata. Zagłębia się pod powierzchnię planety. Kreśli ewolucję układu okresowego pierwiastków. Wprowadza w świat fizyki, objaśniającej elektryczność, grawitację i budowę atomów. Relacjonuje przebieg naukowego śledztwa, które doprowadziło do odkrycia cząsteczki DNA, a zarazem całkiem nowych obszarów do zbadania. Przytaczając zaskakujące i osobiste historie naukowców, zarówno sławnych, jak i nieznanych, Krótka historia nauki śledzi postęp nauki poprzez stulecia. Dzięki wspaniałym ilustracjom oraz ciepłemu, przystępnemu stylowi docenią ją młodzi i starzy.
Ebooka przeczytasz w aplikacjach Legimi na:
Liczba stron: 357
Odsłuch ebooka (TTS) dostepny w abonamencie „ebooki+audiobooki bez limitu” w aplikacjach Legimi na:
Krótka historia nauki
William Bynum
Tłumaczenie: Katarzyna Skawran
Originally published in 2011 by Yale University Press as A LITTLE HISTORY OF SCIENCE
© 2012 William Bynum All rights reserved
Polish language translation © 2016 Wydawnictwo RM Wydawnictwo RM, 03-808 Warszawa, ul. Mińska 25 [email protected] www.rm.com.pl
Żadna część tej pracy nie może być powielana i rozpowszechniana, w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób (elektroniczny, mechaniczny) włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów, bez pisemnej zgody wydawcy. Wszystkie nazwy handlowe i towarów występujące w niniejszej publikacji są znakami towarowymi zastrzeżonymi lub nazwami zastrzeżonymi odpowiednich firm odnośnych właścicieli. Wydawnictwo RM dołożyło wszelkich starań, aby zapewnić najwyższą jakość tej książce, jednakże nikomu nie udziela żadnej rękojmi ani gwarancji. Wydawnictwo RM nie jest w żadnym przypadku odpowiedzialne za jakąkolwiek szkodę będącą następstwem korzystania z informacji zawartych w niniejszej publikacji, nawet jeśli Wydawnictwo RM zostało zawiadomione o możliwości wystąpienia szkód.
W razie trudności z zakupem tej książki prosimy o kontakt z wydawnictwem: [email protected]
ISBN 978-83-7773-556-5 ISBN 978-83-7773-699-9 (ePub) ISBN 978-83-7773-700-2 (mobi)
Redaktor prowadzący: Agnieszka Trzebska-CwalinaRedakcja: Justyna MrowiecKorekta: Składnica LiterackaNadzór graficzny: Grażyna JędrzejecOpracowanie graficzne okładki i książki wg oryginału: Grażyna JędrzejecOpracowanie wersji elektronicznej: Marcin FabijańskiWeryfikacja wersji elektronicznej: Justyna Mrowiec
Spis treści
1 Początki
2 Igły i liczby
3 Atomy i próżnia
4 Ojciec medycyny: Hipokrates
5 Mistrz tych, którzy wiedzą: Arystoteles
6 Cesarski medyk: Galen
7 Nauka w islamie
8 Wieki ciemne
9 Poszukiwanie kamienia filozoficznego
10 Odkrywanie ludzkiego ciała
11 Gdzie jest centrum wszechświata?
12 Krzywa wieża i teleskop: Galileusz
13 Cyrkulacja krwi: Harvey
14 Wiedza to potęga: Bacon i Kartezjusz
15 Nowa chemia
16 Rzucone do góry: Newton
17 Błyskawice
18 Wszechświat jako mechaniczny zegar
19 Porządkowanie świata
20 Powietrze i gazy
21 Drobiny materii
22 Siły, pola i magnetyzm
23 Świat dinozaurów
24 Historia naszej planety
25 Najwspanialsze widowisko świata
26 „Cegiełki” organizmu: komórki
27 Kaszel, kichanie i choroby
28 Silniki i energia
29 Tablica pierwiastków
30 Wewnątrz atomu
31 Promieniotwórczość
32 Zmiana zasad: Einstein
33 Wędrówka kontynentów
34 Co dziedziczymy?
35 Skąd pochodzimy?
36 Cudowne leki
37 „Cegiełki” komórki: RNA i DNA
38 Projekt poznania ludzkiego genomu
39 Wielki Wybuch
40 Nauka w erze cyfrowej
ROZDZIAŁ 1
Nauka jest wyjątkowa. To najlepsza znana nam metoda poznawania świata i wszystkiego, co na nim istnieje – także nas.
Od tysięcy lat ludzie zadawali pytania o to, co widzą wokół siebie. Odpowiedzi, które na nie padały, zmieniały się z czasem i to znacznie. Sama nauka również. Dzięki temu rozwijała się w sposób dynamiczny na bazie idei i ustaleń przekazywanych z pokolenia na pokolenie. Gwałtowny postęp rodził się wraz z dokonywaniem całkiem nowych odkryć. Nie zmieniały się natomiast ciekawość, wyobraźnia oraz inteligencja osób uprawiających naukę. Dzisiaj wiemy znacznie więcej niż ludzie żyjący 3 tysiące lat temu, ale ci spośród tych, którzy dogłębnie zastanawiali się nad światem, byli równie mądrzy jak my.
Ta książka nie traktuje wyłącznie o mikroskopach i probówkach w laboratoriach, choć właśnie większość ludzi tak postrzega naukę. W dawnych wiekach nauka, podobnie jak magia, religia i technika, przeważnie miała pomóc zrozumieć świat i zapanować nad nim. Nauką może być coś tak prostego jak obserwacja wschodów Słońca co rano, ale też coś bardzo skomplikowanego, jak identyfikowanie nowego pierwiastka chemicznego. Za magię można uznać spoglądanie w gwiazdy w celu przepowiadania przyszłości albo to, co nazywamy przesądami – wiarę, że przebiegający drogę czarny kot przynosi pecha. Religia może wymagać składania bogom ofiar ze zwierząt albo modlenia się za pokój na świecie. Technika może oznaczać umiejętność rozpalenia ognia albo zbudowania nowego komputera.
Naukę, magię, religię i technikę wykorzystywały już najstarsze społeczności zamieszkujące doliny rzek w Indiach, Chinach i na Bliskim Wschodzie. W tych żyznych regionach plony były co roku na tyle obfite, że można było wyżywić wielu ludzi. Dzięki temu niektórzy członkowie tych społeczności mieli czas na to, by poświęcić swoją uwagę innym celom. Skupiając się na jednej rzeczy, nieustannie się nią zajmowali i osiągali w niej biegłość. Ci pierwsi „uczeni” (choć wówczas tak ich nie nazywano) zapewne byli kapłanami, duchowymi przewodnikami swoich ludów.
Na początku technika (zajmująca się aspektem praktycznym) była ważniejsza od nauki (dotyczącej aspektu teoretycznego). Zanim zbierzesz plony, uszyjesz ubrania i ugotujesz jedzenie, musisz wiedzieć, co i jak masz zrobić. Nie musisz natomiast rozumieć, dlaczego niektóre rośliny są trujące, a inne jadalne, aby unikać tych pierwszych i sadzić tylko te drugie. Nie musisz znać powodu wschodu Słońca każdego ranka i jego zachodu co wieczór, aby codziennie one następowały. Jednak ludzie nie tylko potrafią obserwować otaczający ich świat, są też ciekawi świata, a ta ciekawość leży u podstaw nauki.
O mieszkańcach Babilonu (dzisiejszy Irak) wiemy więcej niż o innych starożytnych cywilizacjach z prostego powodu – pisali oni na glinianych tabliczkach. Zachowało się mnóstwo takich tabliczek powstałych 6 tysięcy lat temu. Z nich dowiadujemy się, jak Babilończycy postrzegali świat. Stworzyli wysoce zorganizowane społeczeństwo i skrupulatnie zapisywali dane o zbiorach, zapasach i finansach państwa. Babilońscy kapłani poświęcali mnóstwo czasu na śledzenie liczb i faktów z ówczesnego życia. Byli także głównymi „naukowcami” mierzącymi grunty i odległości, patrzącymi w niebo oraz rozwijającymi metody liczenia. Do dziś korzystamy z niektórych ich wynalazków. Tak jak oni stawiamy pionowe kreski, by ułatwić sobie liczenie. Niejednokrotnie odbywający karę więzienia odliczają lata upływające im w celi, rysując takie same cztery pionowe kreski przekreślane piątą, jak czynili to przodkowie Irakijczyków. Co istotniejsze, to właśnie Babilończycy przyjęli, że minuta ma 60 sekund, godzina – 60 minut, kąt pełny – 360 stopni, a tydzień – siedem dni. Zadziwiające, że nie istnieje żaden konkretny powód, aby minuta składała się właśnie z 60 sekund, a tydzień – z siedmiu dni. Równie dobre byłyby inne wartości. A jednak system babiloński zapożyczyły liczne społeczeństwa i przyjął się on na stałe.
Babilończycy znali się na astronomii. Obserwując niebo, z biegiem lat zaczęli zauważać wzory w pozycjach gwiazd i planet na nocnym niebie. Wierzyli, że Ziemia znajduje się w centrum wszechrzeczy oraz że istnieją potężne – magiczne – związki między ludźmi a gwiazdami. Tak długo, jak ludzie uznawali Ziemię za centrum wszechświata, nie widzieli w niej planety. Podzielili nocne niebo na dwanaście części i każdej z nich nadali nazwę od określonej grupy gwiazd. Babilończycy, „grając” w niebiańskie „kropki i kreski”, dostrzegli w niektórych konstelacjach kontury obiektów i zwierząt, na przykład wagę i skorpiona. W ten sposób stworzyli pierwszy zodiak, czyli podstawę astrologii opisującej wpływ gwiazd na ludzi. W starożytnym Babilonie i przez wiele kolejnych stuleci astrologia i astronomia były blisko ze sobą powiązane. Dziś wiele osób zna swój znaku zodiaku (ja jestem Bykiem) i czyta horoskopy w gazetach i magazynach, aby dowiedzieć się, co ich czeka. Jednak współcześnie astrologii nie uznaje się za naukę.
Babilończycy byli tylko jedną z siedmiu potężnych społeczności na starożytnym Bliskim Wschodzie. Najwięcej nam wiadomo o Egipcjanach, którzy około 3,5 tysiąca lat przed naszą erą osiedlili się nad Nilem. Żadna cywilizacja wcześniej ani później nie była tak uzależniona od jednego elementu ukształtowania terenu. Życie Egipcjan zależało od potężnej rzeki, która co roku wylewała, nanosząc żyzny muł na pola położone na jej brzegach. Dzięki temu w następnym roku można było zebrać plony. Klimat w Egipcie jest bardzo gorący i suchy, dzięki czemu wiele elementów tej starożytnej cywilizacji przetrwało. Do naszych czasów zachowało się wiele artefaktów, w tym liczne rysunki i hieroglify, będące rodzajem pisma obrazkowego. Możemy je podziwiać i czerpać z nich wiedzę. Gdy Egipt został podbity – najpierw przez Greków, a później przez Rzymian – umiejętność czytania hieroglifów odeszła w zapomnienie. Przez blisko dwa tysiące lat nikt nie potrafił zrozumieć ich znaczenia. W 1799 roku w północnoegipskim miasteczku nieopodal Rosetty francuski żołnierz znalazł okrągłą tablicę w stosie rupieci. Zapisano na niej dekret trzema różnymi rodzajami pisma: hieroglifami, po grecku i w bardzo starej wersji pisma egipskiego, zwanego demotycznym. Kamień z Rosetty został przewieziony do Londynu i dziś można go oglądać w Muzeum Brytyjskim (British Museum). Uczeni odczytali grecki tekst, a następnie przetłumaczyli hieroglify, co sprawiło, że rozszyfrowali tajemnicze egipskie pismo. To niezwykły przełom, dzięki któremu mogliśmy bliżej poznać wierzenia i praktyki starożytnych Egipcjan.
Egipska astronomia przypominała babilońską. Jednak dla ludzi mieszkających nad Nilem liczyło się przede wszystkim życie pozagrobowe, więc mieli oni bardziej praktyczne podejście do patrzenia w gwiazdy. Bardzo ważny był dla nich kalendarz, który mówił im nie tylko o tym, kiedy przypada najlepsza pora siania i sadzenia albo kiedy Nil wyleje, ale także, kiedy należy zorganizować uroczystości religijne. Ich „naturalny” rok miał 360 dni i dzielił się na 12 miesięcy, a każdy miesiąc – na trzy „tygodnie” trwające po dziesięć dni. Na końcu roku Egipcjanie dodawali jeszcze pięć dni, aby kalendarzowe pory roku nie przesuwały się względem astronomicznych. Wierzyli, że wszechświat ma kształt prostokątnego pudełka, że ich świat znajduje się na jego dnie, a Nil płynie dokładnie przez jego środek. Początek ich roku zbiegał się z wylewem Nilu. Z czasem powiązali go z pojawianiem się na nocnym niebie jasnej gwiazdy – Syriusza.
Na dworze rządzących Egiptem faraonów, podobnie jak w Babilonie, ważną pozycję zajmowali kapłani. Wierzono, że faraonowie byli bogami i mogli cieszyć się życiem po śmierci. Między innymi dlatego wznoszono im piramidy będące w istocie gigantycznymi pomnikami nagrobnymi. Faraonów, ich krewnych i wysokich dostojników państwowych – wraz ze sługami, ulubionymi zwierzętami, meblami, przedmiotami codziennego użytku i zapasami żywności – składano w tych ogromnych budowlach, gdzie zmarli oczekiwali na nowe życie w innym świecie. Aby zakonserwować doczesne szczątki osobistości, które nie mogły pojawić się w zaświatach cuchnące i w stanie rozkładu, Egipcjanie rozwinęli sztukę balsamowania zwłok. Przede wszystkim usuwali organy wewnętrzne (mózg wyjmowali przez nos za pomocą długiego haka) i umieszczali je w urnach. Resztę ciała mumifikowali, używając specjalnych środków chemicznych, a następnie owijali je lnianymi bandażami i składali w sarkofagu.
Balsamiści, z racji wykonywanych czynności, wiedzieli, jak wyglądają serce, płuca, wątroba i nerki. Niestety nie opisywali organów, które usuwali, więc nie wiemy, czy znali ich funkcje. Jednak zachowały się specjalistyczne papirusy dostarczające nam informacji o egipskiej medycynie ogólnej i chirurgii. Egipcjanie, co było powszechne w tamtym okresie, wierzyli, że przyczyny chorób mają po części religijne, magiczne i naturalne podłoże. Uzdrowiciele, podając pacjentom lekarstwa, recytowali więc zaklęcia. Jednak Egipcjanie wiele leków wynaleźli dzięki uważnej obserwacji przebiegu chorób. Niektóre z medykamentów umieszczanych przez nich na opatrunkach, zakładanych na zranienia lub rany pooperacyjne, chroniły przed zarazkami, a zatem pomagały w wyzdrowieniu. Działo się to tysiące lat przed tym, zanim ludzie dowiedzieli się, czym są bakterie.
W tamtym okresie podstawowymi dziedzinami, które można nazwać naukowymi, były algebra, astronomia i medycyna. Algebra – bo trzeba ustalić, ile potrzeba ziarna, zanim zacznie się siew na własne potrzeby i handel, albo czy ma się wystarczającą liczbę wojowników lub budowniczych piramid do swojej dyspozycji. Astronomia – gdyż Słońce, Księżyc i gwiazdy są tak ściśle powiązane z dniami, miesiącami i porami roku, że sumienne odnotowywanie ich położenia ma fundamentalny wpływ na kalendarz. Medycyna – ponieważ kiedy ludzie chorują lub zostają ranni, szukają pomocy. Jednak z braku wystarczającej liczby świadectw na piśmie, gdy badamy antyczne cywilizacje Bliskiego Wschodu, niejednokrotnie musimy zgadywać, dlaczego starożytni postępowali tak, a nie inaczej, albo w jaki sposób radzili sobie w codziennym życiu. Najtrudniej uzyskać informacje o przeciętnych ludziach, ponieważ to głównie elita, która potrafiła czytać i pisać, zostawiła po sobie historyczne zapiski. Podobnie sprawa miała się z dwiema pozostałymi cywilizacjami starożytnymi, które powstały mniej więcej w tym samym czasie, ale w odleglejszej części kontynentu azjatyckiego – w Indiach i Chinach.
ROZDZIAŁ 3
Około 454 roku p.n.e. Herodot (żył około 485–421 p.n.e.), grecki historyk, odwiedził Egipt. Tak jak nas, zachwyciły go piramidy i gigantyczne, liczące 18 m wysokości, posągi w Tebach. Nie mógł uwierzyć, że już wtedy były tak stare. Chwała Egiptu przeminęła i dawno temu kraj ten został pokonany przez Persów. Herodot żył w znacznie młodszym, bardziej energicznym społeczeństwie, które wciąż się rozwijało i w następnym stuleciu, za panowania Aleksandra III Wielkiego (356–323 p.n.e.), miało podbić Egipt.
W czasach Herodota ludzie myślący i piszący po grecku dominowali w rozwijającej się wschodniej części basenu Morza Śródziemnego. Spisali dzieła ślepego poety Homera. To on opowiedział nam historię pokonania Trojan przez Greków, którzy zbudowali ogromnego konia z drewna i ukryli się w nim. On zdał także relację z pełnych fantastycznych przygód podróży greckiego bohatera Odyseusza, który wpadł na pomysł, jak wygrać wojnę trojańską. Grecy byli znakomitymi szkutnikami, kupcami i myślicielami.
Jednym z pierwszych greckich uczonych był Tales (żył około 620–540 p.n.e.), kupiec, astronom i matematyk pochodzący z Miletu leżącego na wybrzeżu dzisiejszej Turcji. Nie zachowały się żadne jego oryginalne pisma, ale późniejsi autorzy cytowali go i przytaczali opisujące go anegdoty. Według jednej z tych opowieści pewnego razu Tales tak intensywnie obserwował gwiazdy, że zapomniał patrzeć pod nogi i wpadł do studni. Innym razem wszedł na szczyt, a ponieważ był bystry, dostrzegł z niego, że szykują się obfite zbiory oliwek. Ukrył wszystkie prasy do wyciskania oliwy, zanim ktokolwiek ich potrzebował. Kiedy oliwki dojrzały, wynajmował prasy z dużym zyskiem. Tales nie był pierwszym roztargnionym uczonym – kolejnych poznamy później – i nie jedynym, który zarobił, wykorzystując w praktyce swoją wiedzę.
Ponoć Tales odwiedził Egipt, gdzie poznał tamtejszą matematykę, którą przekazał potem Grekom. Być może to tylko kolejna anegdota, jak ta, według której poprawnie przewidział całkowite zaćmienie Słońca (nie miał wystarczającej wiedzy astronomicznej, aby tego dokonać). Bardziej prawdopodobne jest, że próbował wyjaśnić wiele naturalnych zjawisk, takich jak użyźnienie pól przez wylewy Nilu i podgrzewanie wody pod skorupą ziemską podczas trzęsień ziemi. Według Talesa woda była najważniejszym żywiołem. Uczony przedstawiał Ziemię jako dysk unoszący się na ogromnym oceanie, co dla nas współcześnie żyjących brzmi dość śmiesznie. Jednak Tales usiłował wyjaśnić zjawiska i opisać świat w naturalny, a nie nadprzyrodzony sposób, jak na przykład Egipcjanie, którzy sądzili, że Nil wylewa za sprawą bogów.
W odróżnieniu od Talesa inny filozof Anaksymander (około 611–547 p.n.e.), także z Miletu, uznał ogień za najważniejszą substancję we wszechświecie. Empedokles (około 483–423 p.n.e.) z Sycylii zaproponował koncepcję czterech żywiołów: powietrza, ziemi, ognia i wody. Jest dobrze znana, ponieważ myśliciele hołdowali jej przez blisko 2000 lat, aż do końca średniowiecza.
Mimo że teoria czterech żywiołów rozpowszechniła się, nie wszyscy przyjęli ją jako ostateczną. W Grecji, a później także i w Rzymie, grupa filozofów, zwanych atomistami, wierzyła, że świat jest zbudowany z maleńkich cząstek, czyli atomów. Najsłynniejszym spośród pierwszych atomistów był Demokryt, urodzony około 460 roku p.n.e. Nasza wiedza o jego ideach pochodzi z zacytowanych przez innych autorów kilku fragmentów jego prac. Demokryt sądził, że we wszechświecie istnieje mnóstwo wiecznych atomów. Nie da się ich podzielić na mniejsze części ani zniszczyć. Choć były zbyt małe, aby dało się je zobaczyć gołym okiem, wierzył, że różnią się kształtem i wielkością i tym wyjaśniał, dlaczego większe obiekty, zbudowane z atomów, mają różną budowę, kolory i smaki. Jednak te większe obiekty istniały tylko dlatego, że ludzie mogli ich dotknąć, zobaczyć je czy ich skosztować. Demokryt twierdził, że w rzeczywistości istnieją tylko atomy i próżnia, które nazywamy materią i przestrzenią.
Atomizm nie był zbyt popularny. Uznaniem nie cieszył się także pogląd Demokryta i jego uczniów mówiący o tym, że istoty żywe „ewoluują” pod wpływem prób i błędów. Według jednej z zabawnych koncepcji istniało kiedyś mnóstwo różnych części roślin i zwierząt, które mogły się połączyć w dowolny sposób, na przykład trąba słonia mogła się przyczepić do ryby, płatek róży do ziemniaka itd., zanim w końcu dopasowały się do siebie tak, jak dzisiaj to widzimy. Gdyby jednak psia noga przypadkowo przyłączyła się do tułowia kota, takie zwierzę nie mogłoby przeżyć i dlatego nie istnieją koty o psich nogach. Po pewnym czasie wszystkie psie nogi przyrosły do psów i – na szczęście – wszystkie ludzkie nogi do ludzi. (Inna grecka teoria ewolucji była bardziej realistyczna, choć nieco niesmaczna: wszystkie istoty żywe stopniowo wyłoniły się z prastarego śluzu).
Atomiści nie głosili istnienia żadnego ostatecznego celu lub wielkiego projektu wszechświata – rzeczy po prostu się zdarzały z przypadku i konieczności – co nie spodobało się większości ludzi. Taki pogląd był dość przygnębiający, a większość greckich filozofów poszukiwała celu, prawdy i piękna. Grecy, żyjący w tym samym czasie co Demokryt i jego koledzy atomiści, zapewne dobrze poznali całą ich argumentację. My znamy ją zaledwie z cytatów i dyskusji późniejszych filozofów. Atomista żyjący w czasach rzymskich, Lukrecjusz (około 97–55 p.n.e.), napisał piękny poemat naukowy O naturze wszechrzeczy. W kategoriach atomizmu opisał w nim niebo, Ziemię oraz wszystkie rzeczy i zjawiska na Ziemi, w tym ewolucję społeczeństwa.
Znamy imiona dziesiątek starożytnych greckich naukowców i matematyków żyjących na przestrzeni niemal tysiąca lat i ich wkład w naukę. Jednym z najwybitniejszych był Arystoteles. Jego poglądy na temat przyrody były tak powszechne, że dominowały jeszcze długo po jego śmierci (wrócimy do niego w rozdziale 5). Jednak to trzech ludzi żyjących już po Arystotelesie wywarło znaczny wpływ na rozwój nauki.
Euklides (około 330–260 p.n.e.) nie pierwszy interesował się geometrią (całkiem dobrzy byli w niej Babilończycy). Ale to on zebrał podstawowe założenia, reguły i procedury geometryczne w jednym podręczniku. Geometria to gałąź matematyki o bardzo praktycznym zastosowaniu. Dotyczy przestrzeni: punktów, linii, powierzchni i objętości. Euklides opisał różne pojęcia geometryczne, na przykład to, że linie równoległe nigdzie się nie przecinają, a suma kątów trójkąta wynosi 180°. Jego dzieło, Elementy, studiowano i podziwiano w całej Europie. Pewnego dnia ty też możesz poznać jego „czystą geometrię”. Mam nadzieję, że zachwyci cię jej prostota i piękno.
Drugi matematyk z wielkiej trójki, Eratostenes (żył w latach 275–194 p.n.e.), wyznaczył obwód Ziemi w bardzo prosty, ale sprytny sposób, wykorzystując geometrię. Wiedział, że w dniu letniego przesilenia (w najdłuższym dniu roku) Słońce wznosi się pionowo nad Syeną (dzisiejszy Asuan). Zmierzył więc kąt padania promieni słonecznych tego dnia w Aleksandrii (gdzie zarządzał słynną Biblioteką Aleksandryjską), która leżała około 5000 stadionów na północ od Syeny. (Stadion to grecka miara odległości odpowiadająca około 185 metrom). Na podstawie tych pomiarów i zasad geometrii obliczył, że obwód Ziemi wynosi około 250 tysięcy stadionów. Czy dobrze policzył? Jego wynik (46 250 km) nie różni się wiele od długości równika (40 075 km). Warto zauważyć, że zdaniem Eratostenesa Ziemia była okrągła. Nie zawsze panowało przekonanie, że nasza planeta to ogromna, płaska powierzchnia, z której można spaść po dopłynięciu do jej krańca, choć takie historie opowiadano, gdy Krzysztof Kolumb podróżował do Ameryki.
Ostatni uczony z wielkiej trójki również pracował w Aleksandrii, mieście założonym przez Aleksandra III Wielkiego w północnym Egipcie. Ptolemeusz Klaudiusz (około 100–178 n.e.), jak wielu starożytnych uczonych, miał bardzo szerokie zainteresowania. Pisał o muzyce, geografii oraz naturze i zachowaniu światła. Nieprzemijającą sławę przyniósł mu jednak Almagest – dzieło zatytułowane tak przez Arabów. Ptolemeusz umieścił w nim i poszerzył wyniki obserwacji wielu greckich astronomów, w tym mapy nieba, obliczenia ruchów planet, Księżyca, Słońca i gwiazd oraz opis struktury wszechświata. Założył, podobnie jak mu współcześni, że Ziemia znajduje się w centrum wszechświata, a wszystkie ciała niebieskie krążą wokół niej po koncentrycznych sferach. Był bardzo dobrym matematykiem. Twierdził, że wprowadzając kilka poprawek, jest w stanie wyznaczyć ruchy planet, które obserwował (podobnie jak wielu innych, którzy to przed nim czynili).
Bardzo trudno jednak wyjaśnić, że Słońce krąży wokół Ziemi, skoro w rzeczywistości jest odwrotnie. Dzieło Ptolemeusza było podstawową lekturą astronomów zrówno w krajach arabskich, jak i w średniowiecznej Europie. Ceniono je tak bardzo, że jako jedno z pierwszych zostało przetłumaczone na język arabski, a później z powrotem na łacinę. Wielu uznało Ptolemeusza za równego Hipokratesowi, Arystotelesowi i Galenowi.
ROZDZIAŁ 4
Gdy następnym razem będziesz u lekarza, zapytaj go, czy kończąc studia medyczne, składał przysięgę Hipokratesa. Nie na wszystkich akademiach medycznych panują takie zwyczaje. Słowa tej napisanej ponad 2 tysiące lat temu przysięgi wciąż pozostają ważne. Pokrótce im się przyjrzymy.
Mimo że słynna przysięga nosi imię Hipokratesa, raczej nie on ją napisał. Prawdę mówiąc, Hipokrates jest autorem tylko kilku z około 60 przypisywanych mu traktatów medycznych. (Traktat to praca na określony temat). Niewiele wiadomo o Hipokratesie jako człowieku. Urodził się około 460 roku p.n.e. na wyspie Kos, położonej nieopodal dzisiejszej Turcji. Leczył, uczył medycyny (za pieniądze) i prawdopodobnie miał dwóch synów i zięcia, którzy zostali lekarzami. Jak widać, od bardzo dawna medycyna jest rodzinną tradycją.
Corpus Hippocraticum to zbiór rozpraw napisanych przez wielu różnych autorów na przestrzeni być może nawet 250 lat. Zawarte w nim traktaty przedstawiają różne punkty widzenia problemów medycznych. Omówiono w nich rozmaite kwestie, takie jak diagnozy i leczenie chorób, złamane kości i wybite stawy, epidemie, sposoby zachowania zdrowia, a przy tym odżywanie się i wpływ środowiska na zdrowie człowieka. W traktatach podpowiedziano także lekarzom, jak powinni się zachowywać zarówno w stosunku do pacjentów, jak i do innych lekarzy. Krótko mówiąc, Corpus Hippocraticum przedstawia ówczesny stan całej praktykowanej medycyny.
Równie ciekawe jak zakres tematyczny tego dzieła jest to, jak długo powstawały składające się na niego teksty. Hipokrates żył przed Sokratesem, Platonem i Arystotelesem na niewielkiej wyspie Kos. Zadziwiające, że przetrwało cokolwiek napisanego w tak zamierzchłej przeszłości. Nie było wówczas drukarni, a wszystkie teksty trzeba było żmudnie przepisywać ręcznie na pergaminie, zwojach papirusu, glinianych tabliczkach i innych powierzchniach, by następnie je sobie przekazywać. Atrament blaknął, a pergaminy ulegały zniszczeniu podczas wojen albo na skutek działania czynników naturalnych (np. owadów lub warunków pogodowych). Przeważnie zachowały się jedynie kopie tych zapisków, sporządzone przez późniejsze pokolenia zainteresowanych nimi czytelników. Im więcej kopii powstawało, tym większe były szanse, że niektóre fragmenty przetrwają.
Corpus Hippocraticum legł u podstaw zachodniej medycyny i do dziś Hipokrates zajmuje w niej szczególną pozycję. Przez stulecia medycy kierowali się trzema podstawowymi zasadami. Na pierwszej z nich wciąż opiera się współczesna medycyna i badania medyczne – na niezachwianym przekonaniu, że ludzie zapadają na choroby z powodów naturalnych, które mają racjonalne wytłumaczenie. Przed Hipokratesem w Grecji i sąsiednich państwach chorobom przypisywano nadprzyrodzony charakter. Ludzie chorowali, ponieważ obrazili bogów albo jakieś pozaziemskie moce rzuciły na ludzi urok lub były z nich niezadowolone. A skoro to czarownice, magowie i bogowie sprowadzali choroby, najlepiej było pozostawić kapłanom lub magom ustalenie, dlaczego na kogoś spadła choroba i jak najlepiej ją zwalczyć. Wielu ludzi, nawet współcześnie, używa magicznych leków, a uzdrowiciele wciąż są wśród nas.
Autorzy Corpus Hippocraticum nie byli uzdrowicielami tylko lekarzami przekonanymi, że choroba jest naturalnym, normalnym wydarzeniem. Wyraźnie dowodzi tego jeden z traktatów – O świętej chorobie. Ten krótki tekst mówi o padaczce (epilepsji), wówczas równie powszechnej jak dziś. Przypuszczalnie cierpieli na nią Aleksander Wielki i Juliusz Cezar. Epileptycy mają napady, podczas których tracą przytomność, dostają skurczów i drgawek. Czasami się moczą. Stopniowo napad ustępuje i odzyskują kontrolę nad swoim ciałem i funkcjami umysłu. Dzisiaj chorzy na padaczkę traktują ją jako „normalną”, choć dość niewygodną przypadłość, której ataki wyglądają niepokojąco. Starożytnym Grekom wydawały się tak dramatyczne i tajemnicze, że ich przyczyn upatrywali w boskim działaniu, a padaczkę nazwali „świętą chorobą”.
Autor traktatu myślał jednak inaczej. W słynnym pierwszym zdaniu stwierdził jednoznacznie: „Nie wierzę, że «święta choroba» jest bardziej boska lub święta niż jakakolwiek inna choroba, lecz wręcz przeciwnie – ma specyficzną charakterystykę i określoną przyczynę. Mimo wszystko, ponieważ jest całkiem odmienna od innych chorób, była traktowana jako boska wizyta przez tych, którzy, będąc jedynie ludźmi, patrzyli na nią z ignorancją i zaskoczeniem”. Według autora przyczyną epilepsji było zablokowanie flegmy w mózgu. Jak w przypadku większości teorii w nauce i medycynie, zastąpiła ją lepsza hipoteza. Jednak zdecydowane stwierdzenie, że nie można uznać przyczyny choroby za nadprzyrodzoną tylko dlatego, że jest nietypowa, tajemnicza lub trudna do wyjaśnienia, stało się zasadą przewodnią nauki w późniejszych wiekach. Możemy czegoś w danej chwili nie rozumieć, ale dzięki cierpliwości i ciężkiej pracy znajdziemy wytłumaczenie. Ten argument jest jedną z najważniejszych, nieprzemijających prawd, przekazanych nam przez autorów Corpus Hippocraticum.
Druga zasada Hipokratesa mówi, że zarówno zdrowie, jak i choroba zależą od humorów w naszym ciele. (Wyrażenie, że ktoś jest w dobrym lub złym humorze, oznacza, że ma dobry lub zły nastrój). Ta teoria została najlepiej wyjaśniona w traktacie O naturze człowieka, napisanym być może przez zięcia Hipokratesa. Kilka innych dzieł korpusu wspomina o dwóch humorach – flegmie i żółci – jako o przyczynach chorób. W traktacie O naturze człowieka zostały wymienione dwa kolejne humory: krew i czarna żółć. Autor twierdzi, że te cztery płyny ustrojowe mają zasadniczy wpływ na zdrowie, a gdy dojdzie do zaburzenia ich proporcji (któregoś jest za dużo lub za mało), człowiek choruje. Prawdopodobnie każdy z nas widział swoje płyny ustrojowe podczas choroby. Gdy mamy gorączkę, pocimy się. Kiedy się przeziębimy lub złapiemy infekcję płuc, cieknie nam z nosa i odkrztuszamy flegmę. Jeśli boli nas brzuch, wymiotujemy, a przy biegunce wydalamy płyny. Zadrapanie lub skaleczenie powoduje krwawienie skóry. Mniej powszechna dzisiaj jest żółtaczka, choroba, w której skóra nabiera żółtawego zabarwienia. Towarzyszy ono także wielu różnym schorzeniom, które wpływają na organy wydzielające płyny ustrojowe. Taką przypadłością była powszechna w starożytnej Grecji malaria.
Autor traktatu wiązał każdy z tych humorów z jednym z organów: krew z sercem, żółć z wątrobą, czarną żółć ze śledzioną, a flegmę z mózgiem. Uważał, że epilepsję wywoływało zablokowanie flegmy w mózgu. Inne choroby – nie tylko takie, jak przeziębienie czy biegunka, w których następują wyraźne zmiany płynów ustrojowych – też były związane ze zmianami humorów. Każdy z humorów miał specyficzne właściwości: krew była gorąca i wilgotna, flegma – zimna i wilgotna, żółć – gorąca i sucha, a czarna żółć – zimna i sucha. Takie cechy można zaobserwować u chorych: kiedy krwawa rana jest zaogniona, robi się gorąca, a jeśli się przeziębimy, odczuwamy zimno i dreszcze. (Galen, który około 600 lat później rozwinął teorię Hipokratesa, przypisał te same cechy gorąca, zimna, wilgoci i suchości także pokarmom i lekom, które zażywamy).
Za najlepsze dla pacjenta uznawano leczenie polegające na przywróceniu równowagi humorów. A to oznaczało, że w praktyce medycyna hipokratesowa była bardziej skomplikowana od wypełnienia prostych instrukcji przywracania naturalnego stanu wszystkim humorom. U każdego pacjenta zapewniająca zdrowie równowaga humorów wyglądała nieco inaczej, więc lekarz musiał dowiedzieć się o chorym wszystkiego: gdzie mieszka, co jadł i jak zarabia na życie. Tylko w ten sposób mógł określić, co czeka pacjenta, czyli przedstawić mu rokowania. Gdy zachorujemy, przede wszystkim chcemy wiedzieć, czego mamy się spodziewać i co mamy zrobić, aby nasz stan się polepszył. Lekarze ze szkoły Hipokratesa przykładali wielką wagę do przewidywania, co się stanie z chorym. Prawidłowa ocena poprawiała ich reputację i sprawiała, że mieli więcej pacjentów.
Medycyna, której nauczał Hipokrates, a którą później jego uczniowie przekazywali dalej (nierzadko swoim synom lub zięciom), opierała się na uważnej obserwacji objawów i przebiegu chorób. Lekarze zapisywali swoje spostrzeżenia, często w formie krótkich podsumowań, zwanych aforyzmami. Były one jednym z dzieł korpusu, do których najczęściej odwoływali się późniejsi lekarze.
Trzecia ważna zasada Hipokratesa na temat zdrowia i choroby została podsumowana w łacińskiej sentencji vis medicatrix nature, co oznacza „uzdrawiająca moc natury”. Hipokrates i jego spadkobiercy interpretowali ruchy humorów w chorym ciele jako oznaki prób samouzdrowienia się organizmu. Zatem w poceniu się, odkasływaniu flegmy, wymiotach i gromadzeniu się ropy we wrzodach widzieli wydalanie przez ciało – albo „gotowanie” (często używali metafor kuchennych) – humorów. Organizm pozbywał się w ten sposób nadmiaru humorów albo oczyszczał się z tych złych, zmienionych przez chorobę. Zadaniem lekarza było pomóc w tym naturalnym procesie zdrowienia. Jego rola polegała na służeniu naturze, a nie na tym, by nad nią zapanować. Lekarz musiał nauczyć się, na czym polega proces choroby, uważnie go obserwując. W znacznie późniejszych czasach pewien medyk potwierdził teorię samoistnie ustępującej choroby. Wszyscy wiemy, że wielu chorych zdrowieje bez pomocy lekarza. Czasami lekarze żartują między sobą, że leczona choroba trwa tydzień, a nieleczona – siedem dni. Hipokrates zgodziłby się z nimi.
Oprócz licznych prac o medycynie i chirurgii, higienie i epidemiach Hipokrates zostawił nam tekst krótkiej przysięgi, która do dziś jest inspiracją dla lekarzy. Jej część dotyczy relacji między młodym studentem a jego nauczycielem oraz między lekarzami. Przede wszystkim jednak przysięga określa właściwe zachowania lekarza wobec pacjentów. Lekarz nie powinien wykorzystywać swoich pacjentów, rozpowiadać poufnych informacji, które mógł usłyszeć od chorego, ani przepisywać mu trucizny. Wszystkie te zagadnienia etyczne pozostały aktualne do dziś, a szczególnie jedno stwierdzenie wydaje się ponadczasowe: Będę stosował zabiegi lecznicze wedle mych możliwości i rozeznania ku pożytkowi chorych, broniąc ich od uszczerbku i krzywdy. Lekarzom wciąż powinna przyświecać zasada: „Przede wszystkim nie szkodzić”.
ROZDZIAŁ 5
„Wszyscy ludzie z natury pragną wiedzy”, powiedział Arystoteles. Zapewne znasz kogoś takiego, kto zawsze gotów jest nauczyć się czegoś nowego. Być może masz w swoim otoczeniu też mądrali pozbawionych ciekawości świata, która dla Arystotelesa zawsze miała duże znaczenie. Ten grecki filozof żywił nadzieję, że ludzie będą dążyć do poszerzania wiedzy o sobie samych i otaczającym ich świecie. Niestety, wiemy, że nie zawsze tak się dzieje.
Arystoteles poświęcił całe życie uczeniu się i nauczaniu. Urodził się w 384 roku p.n.e. w Stagirze w Tracji (Półwysep Chalcydycki w Grecji). Był synem lekarza, ale mniej więcej w wieku dziesięciu lat został osierocony. Wychowywał go i uczył niejaki Proksenos. Mając siedemnaście lat, Arystoteles udał się do Aten, aby studiować w słynnej Akademii Platońskiej. Został tam przez dwadzieścia lat. Mimo że miał całkiem inne podejście do przyrody niż Platon, lubił swojego nauczyciela i po jego śmierci w 347 roku p.n.e. napisał dzieło o jego dorobku. Niektórzy twierdzą, że historia zachodniej filozofii to seria przypisów do Platona, co oznacza, że poruszył on wiele ważnych dla filozofów kwestii. Zastanawiał się m.in. nad tym, jaka jest natura piękna. Co jest prawdą? Czym jest wiedza? Jak być dobrym? Jak najlepiej zorganizować społeczeństwo? Kto ustala zasady, według których żyjemy? Co nasze doświadczenia w świecie mówią nam o prawdziwej naturze rzeczy?
Arystotelesa również intrygowało wiele z tych filozoficznych pytań, ale odpowiadał na nie w sposób, który moglibyśmy nazwać naukowym. Podobnie jak Platon był filozofem, ale filozofem przyrody. Dziś określono by go mianem naukowca. Zajmował się głównie jedną gałęzią filozofii – logiką, czyli tym, jak myśleć bardziej ściśle i jasno. Zawsze interesował się otaczającym go światem na Ziemi i na niebie oraz naturalnymi zmianami.