Historia Den vetenskapliga revolutionen

1500- och 1600-talen

Den vetenskapliga revolutionen

Hur mätningar, experiment och matematik flyttade jorden från universums mitt – och förändrade hur vi vet saker.

Tuschteckning av ett arbetsrum från 1600-talet en natt, med ett teleskop riktat ut genom ett öppet fönster mot månen och på bordet en armillarsfär, ett lutande träplan med en kula, en passare och en oljelampa.
AI-genererad illustration.

Gissa först

”Galilei dömdes för att han påstod att jorden är rund.”

Stämmer inte.

Att jorden är ett klot visste man redan. Han dömdes för att han hävdade att jorden rör sig runt solen.

Spår i dag

Revolutionen finns kvar omkring dig

Newton
Kraft mäts i enheten newton.
Satelliterna
Deras banor räknas ut med Newtons lagar.
Labbet
Att pröva en idé med ett experiment.
Tidskrifterna
Forskare beskriver sina försök så att andra kan granska dem.

Spänningen

Böckerna eller ögonen?

  • Auktoriteten Det står hos Aristoteles, hos Ptolemaios och i Bibeln.
  • Iakttagelsen Det jag själv kan se, mäta och pröva.

Vad gör man när ögonen säger något annat än böckerna?

Översikt

Nästan 150 år

timeline
  title Från Kopernikus till Newton
  1543 : Kopernikus – solen i mitten
  1576 : Tycho Brahe bygger på Ven
  1609 : Kepler – banorna är ellipser
  1610 : Galilei – teleskopet
  1633 : Galilei döms i Rom
  1687 : Newton – Principia

Den gamla världsbilden

Jorden i mitten och antikens auktoriteter.

Ptolemaios världsbild

Jorden i mitten

Den geocentriska världsbilden: jorden står stilla i mitten och månen, Merkurius, Venus, solen, Mars, Jupiter och Saturnus går runt den i cirklar, med fixstjärnorna längst ut. Mars går i en liten cirkel, en epicykel, vars mittpunkt går runt jorden. Så förklarade Ptolemaios att planeterna ibland ser ut att gå baklänges. Jorden står stilla i mittenMånen, solen och planeternagår runt jorden i cirklar.Längst ut: fixstjärnornas sfär. Men Mars går ibland baklängesLösningen: en epicykel – en litencirkel som själv går runt jorden. Jorden

Orsaker

Varför just då?

ishikawa
  Den vetenskapliga revolutionen
    Tryckpressen
      Böcker sprids snabbt
    Upptäcktsresorna
      Länder antiken inte kände
    Renässansen
      Fler antika texter
    Reformationen
      Kyrkan ifrågasätts

Sjöfarten behövde bättre stjärntabeller, och kalendern gick fel.

Solen i mitten

Kopernikus, Tycho Brahe och Kepler.

Kopernikus 1543

Jorden blir en planet

Två modeller av universum. Först den gamla: jorden står i mitten och solen och planeterna går runt den. Sedan Kopernikus modell: solen står i mitten, och Merkurius, Venus, jorden med månen, Mars, Jupiter och Saturnus går runt solen i cirklar. Jorden Förr: jorden i mittenSolen och planeternagår runt jorden. Jorden Solen Kopernikus: solen i mittenJorden är en planet bland de andraoch snurrar runt sin egen axel.Banorna är fortfarande cirklar.

Boken trycktes 1543 – samma år som han dog.

Ven 1576–1597

Tycho Brahe mäter himlen

Utan teleskop – men noggrannare än någon före honom. Ön var dansk då och är svensk i dag.

Tuschteckning av renässansslottet Uraniborg på Ven en stjärnklar natt, mitt i en geometrisk trädgård, där två medhjälpare mäter stjärnorna med ett stort mässingsinstrument och Öresund syns i bakgrunden.
AI-genererad illustration.
Tycho Brahes modell: jorden står stilla i mitten och månen och solen går runt den. Merkurius, Venus och Mars går runt solen och följer med den. Mars bana runt solen skär solens bana runt jorden, och därför kan himlen inte bestå av fasta sfärer av kristall. Tycho Brahes modellJorden står stilla i mitten.Solen och månen går runt jorden,planeterna går runt solen. Marsbanan skär solens banaDå kan himlen inte bestå avfasta sfärer av kristall. Jorden

Kepler 1609

Inga cirklar – ellipser

Keplers lagar: en planet går i en ellips med solen i den ena brännpunkten. Två skuggade ytor, en nära solen och en långt borta, är lika stora och motsvarar lika lång tid. Nära solen går planeten fortare. Ellipsen är överdriven. Solen Banan är en ellipsSolen sitter i enbrännpunkt, inte i mitten. Lika stora ytorpå lika lång tid.Nära solen gårplaneten fortare.

Ellipsen är överdriven. Kepler byggde på Tychos mätningar.

Galilei och teleskopet

Nya iakttagelser och en konflikt med kyrkan.

Padua 1609–1610

Galilei riktar kikaren mot himlen

Tuschteckning av en man i 1600-talsdräkt som en vinternatt tittar på månen genom ett långt teleskop på en takterrass i Padua, med en oljelampa och skisser av månen på ett bord bredvid.
AI-genererad illustration.
Två halvmånar som belyses från höger. Till vänster månen som man trodde att den var: ett slätt, fullkomligt klot med en rak gräns mellan ljus och mörker. Till höger månen som Galilei såg den: en ojämn gräns, kratrar och ljusa prickar i den mörka delen, som är bergstoppar som solen redan lyser på. Så trodde manett fullkomligt, slätt klot solljus Så såg Galileiberg, dalar och kratrar – som på jorden

Ljusa prickar i mörkret: bergstoppar som solen redan når.

Januari 1610

Stjärnorna som bytte plats

Jupiter med små ljuspunkter på rad, fyra nätter i följd. Punkterna byter plats från natt till natt, och ibland syns bara två eller tre. Sett uppifrån går fyra månar i banor runt Jupiter. Galileis anteckningar, förenklade Natt 1Jupiter Natt 2 Natt 3 Natt 4 sett uppifrånFyra månar kretsar kring JupiterAllt går alltså inte runt jorden.

Hösten 1610

Venus har faser

Venus går runt solen. Från jorden ser vi den i fyra lägen: på andra sidan solen är den liten och nästan full, vid sidan av solen halv och närmast jorden en stor, smal skära. Om jorden stod i mitten skulle Venus bara kunna synas som en skära. Solen Jorden 1 2 3 4 Sett från jorden 1full 2nästan full 3halv 4skära Venus växer och avtar som månen. Om jorden stod i mittenskulle Venus bara synas som en skära.

Rom 1633

Galilei inför inkvisitionen

År 1616 förbjöd kyrkan att man försvarade att jorden rör sig. Galilei gjorde det ändå.

flowchart LR
  A[1616 – varning] --> B[1632 – Dialogen] --> C[1633 – rättegång i Rom] --> D[Husarrest till 1642]

”Och ändå rör den sig” sa han troligen aldrig. Repliken dyker upp långt senare.

Vem gjorde det?

Tre händelser. Rösta först.

Fråga 1 av 3

”Mäter stjärnornas och planeternas lägen på ön Ven – utan teleskop.”

Tycho Brahe

Hans mätningar blev grunden för Keplers lagar.

Fråga 2 av 3

”Ser fyra månar som kretsar kring Jupiter.”

Galilei

Han riktade teleskopet mot Jupiter i januari 1610.

Fråga 3 av 3

”Ger ut en bok där solen står i mitten – samma år som han dör.”

Kopernikus

Boken trycktes 1543, samma år som han dog.

Experiment och förnuft

Nya vägar till säker kunskap.

Francis Bacon 1620

Börja i erfarenheten

Samla iakttagelser och gör försök – dra slutsatsen först sedan.

flowchart LR
  A[Iakttagelser] --> B[Försök] --> C[Mönster] --> D[Allmän lag]

Induktion: från många fall till en allmän regel.

René Descartes 1637

Tvivla på allt

Sinnena kan lura oss. Vad kan vi vara helt säkra på?

Historisk rekonstruktion av Tre Kronor i vinterskrud, med en man som bär en lykta på vägen mot slottets port.
AI-genererad illustration.
flowchart LR
  A[Tvivla på allt] --> B[Jag tänker – alltså finns jag] --> C[Bygg vidare med förnuftet]

Han dog i Stockholm 1650, dit drottning Kristina hade bjudit in honom.

Galilei i Padua

Försök och matematik

En kula rullar nerför ett lutande plan och går fortare och fortare. Efter lika långa tider har den rullat 1, 3, 5 och 7 längdenheter till, sammanlagt 1, 4, 9 och 16. Sträckan växer med tiden i kvadrat. Kulan rullar fortare och fortare 1 3 5 7 Efter lika långa tider har kulanrullat 1, 3, 5 och 7 längdenheter till. Sammanlagt 1, 4, 9 och 16:sträckan växer med tiden i kvadrat.

Tunga och lätta kulor rullade lika fort – Aristoteles hade fel.

Newton och den nya vetenskapen

Samma lagar på jorden och i himlen.

Principia 1687

Newton förenar himmel och jord

Tröghet
En kropp fortsätter rakt fram om ingen kraft verkar på den.
Kraft
En kraft ändrar rörelsen, mer ju lättare kroppen är.
Motkraft
Den som knuffar blir själv knuffad tillbaka lika hårt.
Gravitation
Allt drar i allt, svagare ju längre ifrån.

Äpplet föll inte i huvudet på honom – men ett fallande äpple fick honom att tänka.

Tankeexperimentet

Månen faller – men missar

Newtons kanon på ett högt berg. En långsam kula faller nära berget, snabbare kulor landar längre bort och med tillräcklig fart faller kulan runt hela jorden i en bana. På samma sätt faller månen runt jorden. Bilden är inte skalenlig. Jorden Långsamt:kulan faller nära berget. Snabbare:den landar längre bort –jorden kröker sig under den. Tillräckligt snabbt:kulan faller hela tidenmen når aldrig marken. Så faller månenrunt jorden.

Ett europeiskt nätverk

Kunskapen reser

Karta över norra och mellersta Europa som visar den vetenskapliga revolutionens väg: från Frombork vid Östersjön till Ven i Öresund, Prag, Padua och Rom, vidare till Leiden i Nederländerna, Stockholm och till sist Cambridge i England. Frombork Ven Prag Padua Rom Leiden Stockholm Cambridge

Frombork1543 Kopernikus bok om solen i mitten trycks i Nürnberg samma år som han dör.

Ven1576–1597 Tycho Brahe mäter himlen och trycker sina böcker på ön.

Prag1600–1612 Kepler får Tychos mätningar och visar att Mars går i en ellips.

Padua1609–1610 Galilei bygger teleskop. Boken om fynden trycks i Venedig.

Rom1633 Galilei döms. Hans bok förbjuds men sprids ändå i Europa.

Leiden1637–1638 I Nederländerna trycks Descartes metodbok och Galileis sista bok.

Stockholm1650 Descartes dör vid drottning Kristinas hov.

Cambridge och London1660–1687 Royal Society grundas. Newtons Principia trycks i London.

En revolution?

Vad var nytt – och vad var gammalt?

  • Nytt Mätningar, försök och matematik – pröva i stället för att lita på böckerna.
  • Gammalt Universiteten, latinet och antikens matematik. Newton stod, som han skrev, ”på jättars axlar”.

Arvet: om förnuftet kan förstå naturen, kan det kanske förbättra samhället – upplysningen.

Vem tänkte så?

Tre tankar. Rösta först.

Fråga 1 av 3

”Tvivla på allt tills du hittar något som är helt säkert.”

Descartes

Tvivlet ledde honom till ”jag tänker, alltså finns jag”.

Fråga 2 av 3

”Samma kraft får äpplet att falla och månen att gå runt jorden.”

Newton

Gravitationen gäller på jorden och i himlen.

Fråga 3 av 3

”Samla många iakttagelser och gör försök innan du drar en allmän slutsats.”

Bacon

Från många fall till en allmän regel: induktion.

Ta med dig

Fem saker att komma ihåg

  1. 1Den gamla världsbilden – jorden stod i mitten och antikens böcker var auktoriteter.
  2. 2Solen i mitten – Kopernikus flyttade jorden, Tycho mätte och Kepler fann ellipserna.
  3. 3Galilei och teleskopet – nya iakttagelser och en konflikt med kyrkan.
  4. 4Experiment och förnuft – pröva, mäta och tvivla i stället för att lita på böckerna.
  5. 5Newton och den nya vetenskapen – samma lagar på jorden och i himlen.

Prata två och två

Böckerna eller ögonen?

  • Vilka auktoriteter litar du på i dag – och när borde du pröva själv?
  • Var striden mellan Galilei och kyrkan en strid mellan tro och vetenskap, eller handlade den om något mer?
  • Vad skulle i dag kunna vara lika omvälvande som att jorden inte står i mitten?
3:00

Läs mer