Det moderne verdensbilledes gennembrud. - en case til illustration af arbejdet i AT med. sag og fag fagligt samspil og videnskabsteori

Transkript

1 Det moderne verdensbilledes gennembrud - en case til illustration af arbejdet i AT med sag og fag fagligt samspil og videnskabsteori

2 Det moderne verdensbilledes gennembrud - Forståelse og fortolkning - en case til illustration af arbejdet i AT med sag og fag fagligt samspil og videnskabsteori

3 Sagen: Det moderne verdensbilledes gennembrud i 1600-tallet samt dets bidrag til forståelse af videnskabens rolle og formål Fagene: En kombination af: historie, religion, filosofi, dansk, drama, tysk, engelsk, fysik, matematik, astronomi

4 Undfangelsen Den 11. november 1572 opdagede den danske astronom Tycho Brahe en ny og stærk lyskilde på nattehimlen i stjernebilledet Cassiopeia. Han troede, at han så fremkomsten af en ny stjerne og gav den derfor navnet Stella Nova, der er latin for 'ny stjerne'.

5 Undfangelsen Fra Tychos skrift Den 11. november 1572 opdagede den danske astronom Tycho Brahe en ny og stærk lyskilde på nattehimlen i stjernebilledet Cassiopeia. Han troede, at han så fremkomsten af en ny stjerne og gav den derfor navnet Stella Nova, der er latin for 'ny stjerne'.

6 SN 1572 Dét han så var i virkeligheden en stjerne, der endte sit liv med en kæmpe eksplosion - en supernova Resterne af: Stella Nova år efter

7 Tycho Brahe og Aristoteles Hvorfor kan dette betegnes som undfangelsen af det nye verdensbillede? Hvorledes anfægter observationen Aristoteles verdenbillede? Resterne af: Stella Nova år efter

8 5 år senere Kometen 1577

9 5 år senere Kometen 1577 Hvad er Tycho Brahes metode Hvordan anfægter hans beregninger Aristoteles verdensbillede? Hvad kan begrunde, at vi skulle tro på Tycho frem for Aristoteles? Skal vi også tro på Tychos astrologiske forudsigelser ud fra kometens bevægelse?

10 Kometen 1577 forudsiger ulykker Det er vel oc at bemercke, at denne Cometis udretning, om huilcke nu talet er, bestyrckis baade aff den Formørckelse, som dette Aar in Septembri haffuer været, oc aff den skadefuld coniunctio Saturnis et Martes, som i det tilkommende Aar in Martio er forventendis. Oc maa wi derfaare være vis paa, at det tilkommendis aar vil bliffue et haart oc farligt Aar, met Krig, Pestilenze oc dyr Tid, uden HERren det aff sin store Naade affuender. Dette Ulycke vil icke indlucktis i en sted alleniste, men sig vijt udstrecke, oc i mange Lande, met stor Gienuordighed, lade befinde. Ungeren maa sig høyelige befryckte for Tyrckeren. Hispanien vil føle it haart, Skolebad, Søllen ved Rijn vil icke bliffue foruden. Harzen, Dyringen, Hessen, Styrmarcken, Brandenburger land, Augsburg, Costniz, Clese, Verge, Gendt, Mechelen, Littaw, maa reddis for denne Cometis effecter, oc synderlig for Pestilenze. Polen tør sig icke hoffærdige

11 Middelalderens verdensbillede Hvad er evigt og uforanderligt i Aristoteles / Ptolemæus model, og hvor kan der ske forandringer? Elementerne og disses naturlige plads Hvorledes forestiller Aristoteles / Ptolemæus sig, at himmellegemerne er placeret i forhold til hinanden og hvorledes de bevæger sig? Hvad kan være forklaringen på at kirken tager Aristoteles model til sig og ophøjer denne som den sande beskrivelse af himmelrummet.

12 Problemer Optagelse i et planetarium af Mars bevægelse gennem flere måneder

13 Middelalderens løsning: Epicykler

14 Epicykler at redde fænomenerne

15 Epicykler at redde fænomenerne

16 Epicykler at redde fænomenerne Epicyklerne er alene begrundet i den matematiske model Over 100 ekstra cirkler Ockhams ragekniv ( økonomiprincippet )

17 1543: Kopernikus udgiver: De Revolutionibis

18 Heliocentriske system eller model?

19 Blot en ny model?

20 Model og virkelighed? Hvad kan årsagen være til, at kirken tilskyndede Kopernikus til at færdiggøre sin model og til at offentliggøre den? Hvad kan være årsagen til at Osiander skrev sit forord? Hvad menes med begrebet de to sandheder eller den dobbelte sandhed? Realisme (modellen spejler virkeligheden) versus: Instrumentalisme (modellen organiserer erfaringerne)

21 Kopernikus heliocentriske model Kopernicus model var langt mere kompliceret med epicykler og skæve cirkelbevægelser (dog færre end hos Ptolemæus) Hvad kan begrunde et paradigmeskift i den situation? aus: Thomas Digges, A Perfit Description of the Caelestiall Orbes, 1576

22 Foregår der en diskussion i samtiden? Nedslag i litteratur og tænkning? (Hvis engelsk er med:) Shakespeare Troilus and Cressida John Locke An essay concerning human understanding Alexander Pope An essay on man

23 Tycho Brahes afviser Kopernikus

24 Tycho Brahes verdensbillede Det tychoniske verdensbillede. Solen og Månen kredser omkring Jorden, mens planeterne kredser omkring Solen. Bemærk kometen som går durk gennem planetbanerne. Fra De mundi aetherei recentioribus phaenomenis (1588).

25 Tycho Brahe og Kopernicus Tycho Brahes metode Observationer + Beregninger Parallakseberegninger viser ifølge Tycho Brahe, at Kopernicus har uret. I hvilken forstand har Tycho Brahe ret?

26 Galilei træder ind på scenen Hvad ser han i ser i kikkerten? Siderius Nuncius 1610 ( Budskabet fra stjernerne ): Bjerge på Månen Venus faser Jupiters månesystem Solpletter

27 Hvad Galilei ser i kikkerten - bjerge på Månen

28 Hvad Galilei ser i kikkerten - bjerge på Månen En klode med konturer Bjergenes højde kan beregnes hvordan?

29 Hvad Galilei ser i kikkerten Venus faser Planeten Venus har faser: Hvordan kan dette forklares af de eksisterende verdensbilleder? Opdagelsen af Venus faser var den afgørende grund til at Galilei støttede Kopernicus

30 Hvad Galilei ser i kikkerten - Jupiters måner (de mediciiske stjerner)

31 Hvad Galilei ser i kikkerten - Jupiters måner

32 Hvad Galilei ser i kikkerten - Jupiters måner Kan vi stole på observationer? Kan det være noget i kikkerten? Pletter på linsen? Kan forudsigelser ud fra observationerne afgøre striden?

33 Hvad er Galileis metode? Hvad er den naturvidenskabelige metode? Myter: Pendulbevægelser og lysekronen i kirken i Pisa (svingningstiden afhænger ikke af udsvinget) der var ingen lysekrone Faldloven (tunge og lette legemer falder lige hurtigt) og tårnet i Pisa der er ingen kilder Mål alt hvad der kan måles og gør det måleligt, som ikke kan måles (Det har Galilei aldrig sagt) Galilei fandt sine love i mekanikken ud fra den eksperimentelle og induktive metode kilderne viser han argumenterede næsten rent matematisk Men: I astronomien observerede han!

34 Konflikten med kirken og Galileis afsværgelse Jeg Galileo, søn af nu afdøde Vincenzio Galileo fra Firenz sværger at jeg altid har troet og nu tror og ved Guds hjælp i fremtiden vil tro på det, der doceres i den Hellige Katolske og Apostolske Kirke...et pålæg, som lovligt var tilkendegivet over for mig af det hellige kontor, om ikke at støtte den falske lære, at Solen er centret for universet og at den ligger stille, og at Jorden ikke er centret for universet og at den bevæger sig, ligeledes ikke måtte mene, forsvare eller undervise i den udtalte falske doktrin, hverken i tale eller på skrift. Efter jeg var gjort opmærksom på, at den var i modstrid med den hellige skrift, skrev jeg og offentliggjorde alligevel en bog, hvor jeg diskuterer doktrinen, som allerede var fordømt. Dette har gjort, at jeg af det hellige kontor er voldsomt mistænkt for kætteri Jeg ønsker derfor, at fjerne denne voldsomme mistanke, som er rejst mod mig fra Deres eminencers og andre gode kristnes hjerter, hvorfor jeg af hele mit ærlige hjerte afsværger, forbander og afskyr de urigtige og kætterske udtalelser jeg er kommet med juni Hvad drejede konflikten sig egentlig om?

35 Galileis afsværgelse Hvorfor afsværger han? Hvad er videnskabsmandens ansvar? skal videnskabsmanden slippe sandheden løs, uanset omkostningerne hvem skal afgøre det? Brechts Galilei: oprindelig version og omarbejdelse Hvorfor? 1939/1943 Den bevæger sig alligevel - Hyldest til den snu videnskabsmand 1945/1946: Efter Hiroshima Fordømmelse af den videnskabsmand, der svigtede sit ansvar for menneskehedens vel Kan Brechts fiktive Galilei give os indsigt i den konflikt, den historiske Galilei stod i?

36 Hvordan bliver det til undervisning? Indsnævre fokus 2-3 fag sammenhængende periode (4-5 dage) skema og materialer klar i god tid eleverne ved hvad produktet skal være

37 Struktur på et forløb 1. spor: Læsning af sekundær litteratur + Foredrag og informationssøgning fører til: Små elevopgaver, der bevares tidligt 2. spor: Særskilte små delopgaver i de deltagende fag, formuleret i relation til det overordnede emne Besvarelserne integreres i løsningen af det overordnede problem (men er også noget værd i sig selv) 3. spor Læsning af originale (eller formidlede) kildetekster samt mere dybtgående fremstillinger, med henblik på: Besvarelse af en overordnet problemformulering

38 1. spor eksempel For hver af hovedpersonerne: Aristoteles, Kopernikus, Tycho Brahe, og Galilei skal I svare på følgende spørgsmål: Hvornår og hvor levede de? Hvad var deres beskæftigelse og hvor arbejdede de? Hvilke verdenshistoriske begivenheder udspillede sig på deres tid? Nævn mindst én videnskabelig opdagelse for hver af hovedpersonerne. Nævn mindst ét af deres videnskabelige hovedværker. Baggrundslitteratur: Skabt til at skabe, s (om verdensbilleder, forklaring på Aristoteles opfattelse (bl.a. i Scipios drøm), Koch, Europæisk filosofi bd. 3, s (om Kopernikus, Tycho, Kepler, Galilei) tilbage

39 1. spor eksempel med engelsk Hvornår levede Shakespeare? Hvilken periode i Englands historie levede han i? Hvornår skrev han Troilus and Cressida? Og hvad handler skuespillet om? Hvem i samtiden blev Shakespeares skuespil spillet for? Baggrundslitteratur: Fields of Vision 1, 2006: p. C44-47: William Shakespeare p. C50-53: Historical and Social Background,

40 2. spor eksempel Opgaver i matematik Antag Jorden bevæger sig i en cirkel om Solen med en afstand til Solen på 150 mio. km. Beregn den hastighed, hvormed Jorden bevæger sig (i km/t). Se på Jordens daglige omdrejning. Beregn med hvilken hastighed en mand ved Ækvator bevæger sig (km/t). Hvorfor kan han ikke mærke det? Hvis parallaksen er ½ bueminut, og Jordens afstand til Solen sættes til 1 enhed, hvor stor er da afstanden til stjernen målt i astronomiske enheder? Opgaver i dansk Spørgsmål til læsning af: Tychos bog om kometen, s (Her beskrives hans opdagelse og der argumenteres på dette grundlag mod Aristoteles.) Endvidere s hvor Tycho skriver som astrolog. (fortsættes) Tilbage

41 2. spor eksempel Opgaver i tysk: Metodisk bearbejdelse af fiktivt stof. Nogle spørgsmål til læsning af Brechts Leben des Galilei Scene 1: Die alte Zeit ist herum, und es ist eine neue Zeit - Hvilken forskel er der mellem den gamle tid og den nye? Scene 3: Hvordan reagerer Galilei og hans ven, Sagredo, på observationerne? Hvilken betydning har kikkerten for Galilei og for kuratoren? Hvorfor er Jupiters måner så vigtige? Hvilke konsekvenser får de? (Se også s. 63 i 4. scene) Scene 4: Hvordan forholder den gamle læres (det aristoteliske verdensbilledes) repræsentanter sig til det nye (Kopernikanske) verdensbillede? Find eksempler i teksten.hvorfor vil den gamle læres repræsentanter ikke se gennem kikkerten?. Scene 9: Hvad mener Galilei med: Wer die Wahrheit nicht weiss, der ist bloss ein Dummkopf. Aber wer sie weiss, und sie eine Lüge nennt, der ist ein Verbrecher. Hvordan forholder han sig efterfølgende til det at drive videnskab? (Solpletterne!) Tilbage

42 2. spor eksempel Opgaver i engelsk: Metodisk bearbejdelse af fiktivt stof. Nogle spørgsmål til læsning af Troilus and Cressida, Act 1, Scene III, ll Hvor er jorden placeret i universet i uddraget fra Troilus and Cressida? Hvilken planet har særstatus? Og hvad er dens rolle? Hvad er forholdet mellem himlene og jorden? Hvad er forholdet mellem naturens verdens og menneskets verden? Begrebet degree har en central plads i uddraget. Det har her to betydninger: orden og rang. Påvis i uddraget, hvilken effekt et brud på orden har i naturens og menneskets verden. Yderligere materiale: Shakespeares skuespil Macbeth viser, hvordan både den fysiske og menneskelige natur ødelægges, når universets hierarkiske opbygning brydes ved at en konge myrdes.

43 3. spor eksempel: Du skal inden for følgende opgaveramme selv vælge et af verdensbillederne, som du fordyber dig i, og selv lave din endelige problemformulering: Analysér argumenterne for og imod de forskellige verdensbilleder både ud fra samtidens viden og vor tids viden. Forklar specielt hvad der menes med de to sandheder, og hvad der menes med at redde fænomenerne Hvad er de nye elementer i den naturvidenskabelige metode? Hvordan så aktørerne på forholdet mellem observation, eksperiment, ræsonnement, hypotese og slutning? Med inddragelse af Brechts Galilei Du skal på grundlag af spor 1 og 2 og under inddragelse af de udleverede statements selv lave din endelige problemformulering. Du skal huske at der til grund for problemformuleringen skal ligge tekststeder fra selve Galileiteksten! Materiale i form af statements vedr. Brechts Galilei :.

44 3. spor eksempel: Med inddragelse af Troilus and Cressida: Hvad afslører den billedbrug, der anvendes i beskrivelsen af planeterne, om den talendes opfattelse af universet? Moderne videnskab hævder, at der ikke er en mening i eller med naturen. Er naturen tillagt mening i denne tekst? Hvad beskæftiger teksten sig egentlig med: naturen eller menneskets fortolkning af naturen? Begrund dit svar ved anvendelse af begreberne i følgende citat: hvor naturen er bestemt af kausalitet, er kulturen bestemt af intentionalitet. Det der foregår i naturen er hændelser eller begivenheder, mens det der foregår i kulturen er handlinger. (Bjarne Troelsen, Videnskab & Virkelighed, 2008, p. 31.)

45 3. spor eksempel: Med inddragelse af Troilus and Cressida: Galilei udtalte i 1610: Naturfilosofien er skrevet i den store bog, som for evigt ligger for vore øjne. Jeg mener universet men vi kan ikke forstå den, hvis vi ikke først lærer sproget og forstår de symboler, hvori den er skrevet. Bogen er skrevet i det matematiske sprog, og symbolerne er trekanter, cirkler og andre geometriske figurer, uden hvis hjælp det er umuligt at forstå et eneste ord af den, uden hvilket man tomt vandrer gennem en mørk labyrint. (Citeret efter Bjarne Troelsen, Videnskab & Virkelighed, 2008, p. 73.) Shakespeares talerør i skuespillet, Ulysses, læser også i den store bog, men anvender det normale sprog, der benytter sig af ord og sætninger. Hvad er konsekvensen for forståelsen af naturen at anvende det ene eller det andet sprog?

46

47 Keplers beregninger og love Historien om beregning af marsbanen: Keplers metode Hvilke konsekvenser får det for verdensbillederene?

48 Keplers mange love

49 Hvad er en lov? - Keplers 3. lov...og ønsker læseren [opdagelsens] nøjagtige tidspunkt så blev ideen født den 8. marts 1618 men beregningerne gik dårligt og den blev derfor først forkastet som værende forkert, men genopstod den 15. maj, og da, idet en ny fremgangsmåde blev iagttaget, forsvandt mørket fra mit sind. Så stærkt var denne kombination af sytten års arbejde med Brahes observationer og mine nye studier i forening at jeg først troede jeg drømte og var kommet til at antage mine egne konklusioner. Men det er imidlertid fuldstændigt korrekt at forholdet mellem to planeters perioder er den trehalve rod af det inverse forholde mellem deres middelafstande... (fra Harmonices Mundi (1619)) T a 2 3 Hvad er en lov? k Er Keplers 3.lov universel? Hvor ved vi det fra? Love og forudsigelser