ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Παρουσίαση με θέμα: "ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ
Κωνσταντίνος Σκορδούλης

2 ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΦΥΣΙΚΗ; "H περί φύσεως επιστήμη σχεδόν η πλείστη φαίνεται περί τε σώματα και μεγέθη και τα τούτων ούσα πάθη και τας κινήσεις, έτι δε περί τας αρχάς, όσαι της τοιαύτης ουσίας εισίν· των γαρ φύσει συνεστώτων τα μεν εστί σώματα και μεγέθη, τα δ' έχει σώμα και μέγεθος, τα δ' αρχαί των εχόντων εισίν» Αριστοτέλης στο «Περί Ουρανού» (Ι, 268α) Διερεύνηση της Φύσης, για την κατανόηση της λειτουργίας του φυσικού κόσμου. Μελέτη της ύλης, γιατί στη Φυσική η ύλη αποτελεί την πρωταρχική οντολογική κατηγορία. ΧΩΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ Φυσική είναι η επιστήμη που μελετά τις συνιστώσες της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις.

3 ΦΥΣΙΚΗ ΩΣ ΠΟΛΙΤΙΣΜΙΚΟΣ ΧΩΡΟΣ (κουλτούρα)
κοινότητες (επιστημονικές ενώσεις των φυσικών και επιστημονικά περιοδικά της Φυσικής) Εργαστηριακές πρακτικές Ταυτότητες (θεωρητικός φυσικός, πειραματικός φυσικός, δάσκαλος της φυσικής) Γλωσσικές παραδόσεις (γλώσσα της φυσικής) Η Φυσική Επιστήμη αποτελεί τη σύνθεση της θεωρητικής δραστηριότητας και της πρακτικο-πειραματικής δραστηριότητας των επιστημόνων (Gramsci, 1973)

4 ΟΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Ανθρώπινες επινοήσεις που αναπτύχθηκαν ιστορικά και προσεγγίζουν τη φυσική πραγματικότητα με μεγάλη ακρίβεια μέσα στα όρια που η καθεμία ισχύει Βασικές θεωρίες: Κλασική Μηχανική Ηλεκτρομαγνητισμός (συμπεριλαμβανομένης και της Οπτικής) Σχετικότητα (Ειδική και Γενική) Θερμοδυναμική και Στατιστική Μηχανική και Κβαντομηχανική

5 ΑΛΛΑΓΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΩΝ
Α) ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ Η έννοια της ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗΣ Thomas Kuhn (1962) Ανατροπή της Φυσικής του Αριστοτέλη από το Γαλιλαίο με επίκεντρο τη διατύπωση του νόμου για την ελεύθερη πτώση των σωμάτων Η επανάσταση επιφέρει την ανατροπή του ενιαίου θεωρητικού πλαισίου που διασφάλιζε τη συμφωνία των μελών της επιστημονικής κοινότητας για μια χρονική περίοδο (του αποδεκτού παραδείγματος, με την ορολογία που χρησιμοποιεί ο Kuhn). Με την ανατροπή του παραδείγματος γίνεται φανερό ότι το ενιαίο αυτό πλαίσιο υπόκειται σε ιστορικούς όρους και ότι η ανάπτυξη της επιστήμης χαρακτηρίζεται από μια απότομη διαδοχή παραδειγμάτων που σπάζει την ιστορική συνέχεια Ανατροπή του μηχανιστικού κοσμοειδώλου της Κλασικής Φυσικής από τις θεωρίες της Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής

6 1543 1687 ΑΛΛΑΓΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΩΝ …………………………
«De revolutionibus orbium celestium» (Περί της περιστροφής των ουρανίων σφαιρών), Κοπέρνικος «Philosophiae Naturalis principia Mathematica» (Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας), Νεύτωνας «Είναι η περίοδος στη διάρκεια της οποίας γίνεται οριστική η ρήξη με τη θεώρηση των αρχαίων για τη φύση. Μέσα στο νέο πλέγμα ιδεών, τα φαινόμενα στη φύση θα ερμηνεύονται με τους νόμους που εκφράζουν την συμπεριφορά τους και όχι με τις αιτίες που προσδιορίζουν την ύπαρξή τους» Κ. Γαβρόγλου (1993)

7 ΑΛΛΑΓΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΩΝ
Β) ΘΕΣΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ Καμιά ριζική ασυνέχεια μεταξύ της ανάπτυξης της επιστήμης κατά τον Μεσαίωνα και αργότερα την Αναγέννηση και στις εξελίξεις την περίοδο του 17ου αιώνα (Grant, 1996). Οι ιστορικοί της επιστήμης που υποστηρίζουν τη θέση της «συνέχειας» ισχυρίζονται ότι η πραγματική πνευματική επανάσταση ήρθε νωρίτερα στο Μεσαίωνα, και συνήθως αναφέρονται σε μια ευρωπαϊκή "Αναγέννηση του 12ου αιώνα" (Grant, 1996a) ή σε μια μεσαιωνική «μουσουλμανική επιστημονική επανάσταση» (Hassan & Hill 1986, Salam et al. 1994).

8 ΑΛΛΑΓΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΩΝ
Β) ΘΕΣΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ Pierre Duhem, 1905 Δεκάτομο έργο: «Le système du monde: histoire des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic» George Sarton ( ) Grant, 1996 «The Foundations of Modern Science in the Middle Ages» (η καταγωγή της σύγχρονης επιστήμης βρίσκεται στο Μεσαίωνα και ότι η επιστημονική επανάσταση θα ήταν αδιανόητη χωρίς τις προηγούμενες προσπάθειες των τριών μεγάλων πολιτισμών: Ελληνικού, Ισλαμικού και του Λατινικού)

9 ΑΛΛΑΓΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΩΝ ΘΕΩΡΙΩΝ
Οι ιστορικοί που αποδέχονται την ιδέα για την Επιστημονική Επανάσταση υποστηρίζουν ότι οι πιο σημαντικές αλλαγές έγιναν στη μέθοδο της επιστημονικής έρευνας, καθώς και στη φιλοσοφία που υποβαστάζει τις επιστημονικές εξελίξεις. Οι αλλαγές που έγιναν αφορούν τη Μηχανική Φιλοσοφία, τον Πειραματισμό και τη Μαθηματικοποίηση των επιστημονικών θεωριών (Westfall, 1980) H πλειοψηφία των ιστορικών της επιστήμης υποστηρίζει την καθιερωμένη άποψη για την επιστημονική επανάσταση (Dear 2001, Margolis 2002, Westfall 1977).

10 Η πρώτη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Ανατροπή της Αριστοτελικής Φυσικής από το έργο του Γαλιλαίου «Διάλογοι για τις δύο Νέες Επιστήμες» (1638) Αριστοτελική Φυσική Η θεωρία της Κίνησης Κλασική Μηχανική «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» το 1687 από τον Isaac Newton ( ).

11 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Εμφάνιση της Σύγχρονης ή Μετακλασικής Φυσικής Κατάρριψη του μηχανιστικού κοσμοειδώλου Δημοσίευση της Θεωρίας της Ειδικής Σχετικότητας από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1905 (annus mirabilis) Η ειδική θεωρία της Σχετικότητας ενοποιεί το χώρο και το χρόνο σε μια ενιαία οντότητα, το χωρόχρονο και προτείνει ένα διαφορετικό μετασχηματισμό μεταξύ των πλαισίων αναφοράς από αυτόν που προτείνει η Κλασική Μηχανική

12 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Η θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας βασίζεται σε δύο αξιώματα: (1) οι μαθηματικές μορφές των νομών της φυσικής παραμένουν αναλλοίωτες σε όλα τα αδρανειακά συστήματα και (2) η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι σταθερή και ανεξάρτητη από την πηγή ή τον παρατηρητή. Η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας ανατρέπει τις Νευτώνειες έννοιες του απόλυτου χώρου και του απόλυτου χρόνου και αντιπροτείνει ότι η απόσταση και ο χρόνος εξαρτώνται από τον παρατηρητή. Στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας η μάζα, η διάσταση, και ο χρόνος μεταβάλλονται με την ταχύτητα, ενώ υφίσταται η ισοδυναμία μάζας και ενέργειας, όπως εκφράζεται από την εξίσωση Ε = mc2 όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό.

13 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Θεωρία εξήγησης της ακτινοβολίας του μελανού σώματος 1900 Max Planck ΚΒΑΝΤΙΣΜΕΝΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ NIELS BOHR 1o ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ (καθιέρωση διακριτών επιπέδων ενέργειας)

14 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ Ένα quantum ενέργειας συμπεριφέρεται σε ορισμένες περιπτώσεις όπως τα σωματίδια της ύλης. Τα σωματίδια βρέθηκε να εμφανίζουν ορισμένες ιδιότητες του κύματος όταν βρίσκονται σε κίνηση και δεν θεωρούνται πλέον ως εντοπισμένα σε μια συγκεκριμένη θέση του χώρου αλλά μάλλον ότι εκτείνονται σε μια περιοχή. Η εξίσωση Schrödinger έχει στη Κβαντική Μηχανική το ρόλο που έχουν οι νόμοι του Νεύτωνα και οι νόμοι της διατήρησης της ενέργειας στην Κλασική Μηχανική. Είναι μια εξίσωση κύματος η οποία προβλέπει αναλυτικά την πιθανότητα της έκβασης των γεγονότων.

15 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ 1927 Heisenberg “Η αρχή της αβεβαιότητας” Απόλυτο θεωρητικό όριο για την ακρίβεια της ταυτόχρονης μέτρησης της θέσης και της ορμής ενός σωματιδίου. Ως εκ τούτου, η άποψη ότι η φυσική κατάσταση ενός συστήματος θα μπορούσε να μετρηθεί επακριβώς και να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή πρόβλεψη της μελλοντικής του κατάστασης εγκαταλείφθηκε.

16 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Η Κβαντομηχανική (σύμφωνα με την ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης) Η εμπειρική ανακάλυψη από τον Planck του κβάντου συνεπάγεται μια επαναθεμελίωση της χρήσης των κλασικών εννοιών. Δεν είναι πια δυνατόν να χρησιμοποιούνται όλες ταυτόχρονα. Η χρήση τους είναι καλά ορισμένη μόνο όταν οι πειραματικές αλληλεπιδράσεις είναι τέτοιου μεγέθους ώστε το κβάντο να είναι μια αμελητέα ποσότητα. Όταν η κβάντωση του Planck παίζει σημαίνοντα ρόλο σε μια πειραματική πράξη, οι κλασικές έννοιες που προσδίδονται στα αντικείμενα (ταχύτητα, θέση, ορμή) δεν αντιστοιχούν σε ανεξάρτητες ιδιότητες του αντικειμένου. Αντίθετα, η απόδοση είτε κινηματικών (ταχύτητα, επιτάχυνση, τροχιά) είτε δυναμικών ιδιοτήτων (δύναμη, ορμή) ανεξάρτητα από την πειραματική διαδικασία δεν έχει νόημα.

17 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Η Κβαντομηχανική (σύμφωνα με την ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης) Η κβάντωση απαιτεί τον περιορισμό της χρήσης κλασικών εννοιών, ώστε αυτές να εφαρμόζονται μόνο σε φαινόμενα, δηλαδή σε μακροσκοπικές εκδηλώσεις που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση μετρητικού οργάνου και συστήματος. Η κβαντομηχανική περιγραφή ενός αντικειμένου διαφέρει από την κλασική περιγραφή που παρέχει το μετρητικό όργανο. Αυτό συνεπάγεται ότι πρέπει να διακριθεί το μετρητικό όργανο από το μετρούμενο σύστημα. Η διάκριση όμως δεν βασίζεται στο γεγονός ότι το ένα είναι μακροσκοπικό σύστημα και το άλλο μικροσκοπικό.

18 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Η Κβαντομηχανική (σύμφωνα με την ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης) Ο κβαντομηχανικός φορμαλισμός δεν παρέχει μια απεικονιστική αναπαράσταση. Η συνάρτηση ψ δεν αντιπροσωπεύει κάποια ‘πραγματικότητα’. Επειδή ακριβώς μας βοηθά να υπολογίσουμε πιθανότητες και σχετίζεται με μια φανταστική ποσότητα, η συνάρτηση ψ έχει συμβολικό χαρακτήρα. Είναι ένα εργαλείο που μας παρέχει τις συνθήκες ώστε να χρησιμοποιήσουμε έννοιες όπως η ενέργεια, ο χρόνος, η θέση και η ορμή. Η απόδοση των κλασικών αυτών εννοιών στα φαινόμενα των μετρήσεων βασίζεται στο πειραματικό πλαίσιο των φαινομένων. Ολόκληρη η πειραματική εγκατάσταση και δομή μας παρέχει τις συνθήκες για να προσδώσουμε κινηματικές και δυναμικές έννοιες στην κβαντική φυσική.

19 Η δεύτερη Επιστημονική Επανάσταση στη Φυσική
Η Κβαντομηχανική (σύμφωνα με την ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης) Τέτοια φαινόμενα είναι συμπληρωματικά, με την έννοια ότι οι εμφανίσεις και οι υλοποιήσεις τους βασίζονται σε αλληλοαποκλειόμενες μετρήσεις, οι οποίες δεν γίνεται ποτέ να πραγματοποιηθούν ταυτόχρονα. Η πληροφορία όμως που αποχτούμε μέσω των μετρήσεων αυτών αποτελεί και το σύνολο της αντικειμενικής γνώσης που είναι δυνατό να αποκτήσουμε πάνω στο αντικείμενο.

20 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
«Για να κατανοήσουμε μια έννοια στη Φυσική είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε την ιστορική της εξέλιξη» Ernst Mach, 1883, Science of Mechanics Η Ιστορία της Επιστήμης μπορεί να διαλύσει τις τεχνητές διαχωριστικές γραμμές που υψώνονται ανάμεσα στις Ανθρωπιστικές Σπουδές και τις Φυσικές Επιστήμες στα Αναλυτικά Προγράμματα Διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών. 1917, ετήσια Συνεδρία του British Association for the Advancement of Science Πρόγραμμα PSSC (Physical Sciences Study Committee) του ΜΙΤ για τη βελτίωση της παρεχόμενης διδασκαλίας στη Φυσική. (χρηματοδότηση“National Science Foundation”, , Η.Π.Α)

21 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
Ενσωμάτωση υλικού από την Ιστορία της Επιστήμης στα αναλυτικά προγράμματα Φυσικών Επιστημών Conant & Cohen, 1947 και 1950, Harvard Harvard Case Histories in Experimental Science Connant, 1957 Harvard Project Physics Course – HPPC για τη Διδασκαλία της Φυσικής στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση G. Holton, S. Brush, F. Watson και J. Rutherford, δεκαετία του ‘60

22 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
ΚΡΙΤΙΚΗ στο Συμπόσιο με θέμα: «Ιστορία της Φυσικής και Διδασκαλία της Φυσικής» (S. G. Brush και A. L. King, 1970) Η μόνη Ιστορία η οποία είναι δυνατόν να παρουσιαστεί κατά τη Διδασκαλία της Φυσικής είναι μια «ψευδο-Ιστορία» (Klein, 1972) Στη σχολική τάξη των Φυσικών Επιστημών, η Ιστορία της Επιστήμης παραμορφώνεται και επιστήμονες του παρελθόντος παρουσιάζονται σαν να δουλεύουν στο ίδιο πρόβλημα που δουλεύουν και οι σύγχρονοι επιστήμονες (Kuhn, Δομή Επιστημονικών Επαναστάσεων,1972) Η Ιστορία επιδρά αρνητικά στους μαθητές γιατί υπονομεύει τις βεβαιότητες του επιστημονικού δόγματος που είναι τόσο χρήσιμο για να ενισχύσουμε τον ενθουσιασμό αυτού που διδάσκεται Φυσική (Kuhn, Δομή Επιστημονικών Επαναστάσεων,1972) Οι συγγραφείς των διδακτικών εγχειριδίων ξαναγράφουν βήμα-βήμα την Ιστορία ώστε να ταιριάζει με τη Φυσική τους (Whitaker, 1979)

23 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
’80: Δεκαετία επαναπροσέγγισης μεταξύ Ιστορικών της Επιστήμης και δασκάλων της Φυσικής 1983, British Association for Science Education: «Science in the Social Context» (Science-Technology-Society, STS), τα οποία ενσωματώνουν την Ιστορία και τη Φιλοσοφία στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών εκφράζοντας μια νέα τάση που αναδεικνύει την «Επιστήμη ως Κουλτούρα» (Science as Culture) και επαναπροσδιορίζει τους στόχους μιας εκπαίδευσης στις Φυσικές Επιστήμες που απευθύνεται σε όλους τους πολίτες.

24 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
1970 έως σήμερα: Αύξηση ερευνητικού ενδιαφέροντος για τη συμβολή της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών European Physical Society: 1983 Παβία, 1986 Μόναχο, 1988 Παρίσι 1989: 1ο Διεθνές Συνέδριο «International History, Philosophy and Science Teaching Conference», Φλώριδα, ΗΠΑ. το και ακολούθησε το 2ο Διεθνές Συνέδριο που έγινε στο Kingston του Καναδά το Ακολούθησαν μια σειρά συνεδρίων ανα δύο χρόνια με πιο πρόσφατο αυτό στο Calgary του Καναδά το 2007 1992: 2ο Διεθνές Συνέδριο «International History, Philosophy and Science Teaching Conference», Kingston, Καναδάς 1992: International History Philosophy and Science Teaching Group, περιοδικό Science & Education 2001: Επανέκδοση του κλασικού βιβλίου του G. Holton: «Εισαγωγή στις Βασικές Έννοιες και Θεωρίες της Φυσικής» σε συνεργασία με τον S. Brush (Holton & Brush, 2001)

25 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
«Γιατί να ενσωματώσουμε την Ιστορία της Φυσικής στη Διδασκαλία της Φυσικής;» Έχει διαπιστωθεί από εμπειρικές μελέτες πως μια τέτοια διδακτική προσέγγιση έχει δώσει ενθαρρυντικά αποτελέσματα όσον αφορά τη μάθηση της Φυσικής. Η Ιστορία χρησιμοποιείται ως υποβοηθητικό εργαλείο στο να εκπληρωθούν κάποιοι διδακτικοί στόχοι Η ιστορική προσέγγιση αναδεικνύει το μεγαλείο των επιστημονικών επιτευγμάτων και επιβεβαιώνει το ότι η επιστημονική γνώση αποτελεί τη μόνη έγκυρη γνώση καταφανώς ανώτερη από τις άλλες υπάρχουσες μορφές γνώσης Η ιστορική και φιλοσοφική προσέγγιση αναδεινύει α) το ανθρώπινο πρόσωπο της επιστήμης, β) την πιθανότητα ότι η επιστήμη μπορεί και να διαψευστεί και γ) την επισήμανση της επιρροής ταξικών, ρατσιστικών και σεξιστικών προτύπων στη διδασκαλία της Φυσικής

26 Η σχέση μεταξύ Ιστορίας και Διδασκαλίας των Φ.Ε.
Προτάσεις για το πώς η Ιστορία της Φυσικής μπορεί να ενσωματωθεί στη Διδασκαλία της Φυσικής Πρόσθεση - συμπλήρωση των ήδη υπαρχόντων Προγραμμάτων Σπουδών και διδακτικών εγχειρίδιων με στοιχεία από την Ιστορία ως πηγή έμπνευσης για τους μαθητές, τρόπος ανάδειξης και έμφασης του ανθρώπινου προσώπου της επιστήμης και της θέσης της στην ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού Χρήση πρωτογενούς ιστορικού υλικού (αυθεντικά επιστημονικά κείμενα), ώστε οι μαθητές να κατανοήσουν τα προβλήματα και τις αντιπαραθέσεις μεταξύ των επιστημόνων που οδήγησαν στη γένεση των επιστημονικών θεωριών Κατανόηση του πλαισίου στο οποίο γράφτηκαν τα επιστημονικά κείμενα και το γιατί κάποιες θεωρίες υπερίσχυσαν κάποιων άλλων. Μια τέτοια προσέγγιση δίνει τη δυνατότητα στο μαθητή να αξιολογεί και ενδυναμώνει την κριτική του ικανότητα.

27 Κωνσταντίνος Σκορδούλης
Καθηγητής ΠΤΔΕ/ΕΚΠΑ

28 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΚΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ
H Aριστοτελική θεωρία έχει χαρακτήρα εποπτικό. O στόχος της είναι η ερμηνεία της εμπειρίας στην αμεσότητά της. H βάση της θεωρίας είναι η αντίληψη ότι ο κόσμος δομείται ιεραρχικά. Kάθε τι σ' αυτόν κατέχει μια ορισμένη θέση, το λεγόμενο "φυσικό" του τόπο. H κίνηση είναι διαδικασία πραγματοποίησης ή μη της ιδανικής κοσμικής διάταξης που είναι η ηρεμία ("Φυσική" και "βίαιη" κίνηση αντίστοιχα). Tα σώματα διακρίνονται σε βαριά και ελαφρά ανάλογα με το είδος της φυσικής τους κίνησης, από το αν αυτή είναι καθοδική ή ανοδική αντίστοιχα. H βαρύτητα ορίζεται ως το (κινητικό) αίτιο της καθοδικής κίνησης, ενώ αντίστοιχα η ελαφρότητα ορίζεται ως το (κινητικό) αίτιο της ανοδικής κίνησης.

29 Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΚΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ
Eίναι εμπειρικό δεδομένο ότι η "φυσική" κίνηση είναι επιταχυνόμενη, ενώ η "βίαιη" κίνηση, επιβραδυνόμενη. Kατά τον Aριστοτέλη, η βαρύτητα και η ελαφρότητα πρέπει να συμμεταβάλλονται με το ρυθμό μεταβολής της κίνησης. Έτσι σώζεται η αιτιακή αρχή: μεταβαλόμενα αιτιατά οφείλονται σε μεταβαλόμενα αίτια. Eφόσον το μέγεθος του αιτιατού είναι πάντα ανάλογο στο μέγεθος του αιτίου, τα βαρύτερα πέφτουν ταχύτερα και τα ελαφρότερα ανυψώνονται ταχύτερα. Κάθε κίνηση πραγματοποιείται σε κάποιο υλικό διάμεσο. H φυσική κίνηση εμποδίζεται από το μέσο περισσότερο όταν η πυκνότητα του τελευταίου είναι μεγαλύτερη, ενώ η βίαιη κίνηση υποβοηθείται από το μέσο. Tα μαθηματικά είναι καθαρές μορφές, (στατικές σκιές του φυσικού γίγνεσθαι), και δεν έχουν θέση στη φιλοσοφία της φύσης.

30 Η ΚΛΑΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ύπαρξη πραγματικότητας ανεξάρτητης από τον παρατηρητή. H φυσική του υλικού σημείου είναι αφαιρετική. Tο υλικό σημείο είναι υλικό σώμα χωρίς διαστάσεις. Tο σώμα είναι άθροισμα υλικών σημείων. H ύλη κινείται στο χώρο και στο χρόνο. O χώρος είναι συμβατός με τη γεωμετρία του Eυκλείδη. H ύπαρξη και οι ιδιότητές του θεωρούνται ανεξάρτητες από την παρουσία της ύλης. O χρόνος είναι ανεξάρτητος από το χώρο. H κίνηση της ύλης οφείλεται στη δράση δυνάμεων και θεωρείται ως απλή μετατόπιση στο χώρο. Aν σε μια δεδομένη στιγμή γνωρίζουμε τη θέση και την ταχύτητα ενός σώματος καθώς επίσης και τις δυνάμεις που δρουν σ' αυτό μπορούμε να προβλέψουμε με ακρίβεια τη μελλοντική του θέση. (Mηχανιστική αιτιότητα). H μάζα είναι το μέτρο της αδράνειας και ταυτίζεται με την ύλη.

31 Η ΚΛΑΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Oι αλληλεπιδράσεις είναι στιγμιαίες. Oι δυνάμεις μεταδίδονται με άπειρη ταχύτητα. O απόλυτος χώρος και ο απόλυτος χρόνος προϋποθέτουν στιγμιαία δράση από απόσταση. Πεδίο είναι ο χώρος σε κάθε σημείο του οποίου μια ορισμένη δύναμη έχει ορισμένη τιμή. Tο πεδίο είναι απλή παράσταση. Δεν έχει υπόσταση ανεξάρτητη από την πηγή του, δεν έχει υλικό χαρακτήρα και δεν συνδέει εξελικτικά τα γεγονότα στο χώρο και χρόνο. H κλασική φυσική δέχεται την ατομική υπόθεση, δηλαδή την ασυνέχεια στη δομή της ύλης. H ενέργεια είναι το αίτιο των φαινομένων. Στη φύση υπάρχει συνεχής ανταλλαγή ενέργειας. Kάθε φαινόμενο έχει την αιτία του. Όλες οι αιτίες ανάγονται σε μηχανικές σχέσεις. H αντίληψη για την αιτιότητα είναι μηχανιστική. H ποιοτική ποικιλία των αλληλεπιδράσεων ανάγεται στη μηχανική αιτιότητα.