I høst ble det lansert en rekke nye lærebøker i forbindelse med innføringen av nye læreplaner i norske skoler. Trolig kan vi jevnt over forvente gode lærebøker i alle fag, men det var samtidig knyttet spenning til om feil og myter fra tidligere lærebøker ble luket ut.
Dessverre kan det se ut til at dette ikke er tilfelle for alle bøker. I boken Kosmos SF (Cappelen Damm 2020) – en lærebok i naturfag for studiespesialiserende på vg1 – formidles det atter en gang myter knyttet til Aristoteles, og kirkas forhold til naturvitenskap i middelalderen. Dette er trist fordi lærebøker bør motvirke mytene – ikke forsterke dem. Forfatterne av boka gir elevene et generelt råd om å være en kritisk leser for å vite hva man kan stole på (s. 28). Dermed får vi ta dem på ordet, og gjøre en fagsjekk av påstandene som nevnes.
Hva er naturfag?
I delkapittelet «1.1 Hva er naturfag?» (s. 8) kan vi blant annet finne følgende sitater:
1: «Veien fram til kunnskapen vi har om verden, har vært lang og til dels kronglete. I oldtiden var naturvitenskap en del av filosofien. Det gjenspeilte seg i måten man forsøkte å forklare fenomener i naturen. Den greske filosofen Aristoteles (384 – 322 f.Kr.) hevdet at en stein faller til jorda fordi jorda er steinens naturlige tilholdssted, det er der den hører til.»
Kommentar: Naturvitenskapen tilhørte filosofien også i middelalderen, faktisk helt fram til 1800-tallet. Det gjenspeilte seg i at man førsøkte å forklare tingene rasjonelt. Det innebar å finne årsaker til det som skjedde i naturen, og forstå flere virkninger av årsaker. Det er riktig at Aristoteles tok feil om gravitasjon, men grunnen var langt mer forståelig enn det sitatet gir inntrykk av.
For dette var ikke et rent tankeprodukt. Aristoteles bygget det et stykke på vei på forsøk. Han prøvde seg fram, og observerte at et objekt kunne falle raskere enn et annet objekt (for eksempel en fjær vs. en stein). Feilen han gjorde var å anta at dette skjedde på grunn av vektforskjellene, ikke fordi «det er der den hører til». Aristoteles sitt feilaktige resonnement baserte seg på empiri, og ikke en filosofisk tilnærming til naturen.
Aristoteles’ fire årsakstyper
Læreboken synes også ukjent med at Aristoteles skjelnet mellom fire årsakstyper. Dermed danner utdraget over et uklart bilde av forskjellen mellom bevirkende årsak (causa efficiens – det som konkret bevirker at steinen beveger seg og faller til jorden eller i en annen retning), og final årsak (causa finalis – steinens endelige mål eller formål – ut fra det som er steinens natur).
Disse forklaringene utelukket ikke hverandre selv om det kan være finurlig å skjelne. Siden Aristoteles og andre naturfilosofer de neste par tusen år ikke kjente til usynlige krefter som gravitasjon, måtte man finne andre naturlige forklaringer. En av disse var at steiner har et potensiale for – «peker mot» – å bevege seg mot lavest mulige punkt. Alle de fire elementene (ild, jord, luft og vann) hadde potensialer som gjorde at de beveget seg oppover eller nedover.
Samtidig er dette lett å misforstå. Både vann og stein («jord») har potensiale for å falle nedover, men siden steinen er tyngre, faller den lengst. Aristoteles kan også leses slik at dess lenger ned en stein kom, dess tyngre blir den og faller fortere. Dens «naturlige plass» er dermed et resultat av dens tyngde, ikke av at den «søker» dit fordi den lengter hjem eller noe slik.
Dermed er det ikke overraskende at det sås tvil om at utsagnet om steinens naturlige tilholdssted kan tilskrives Aristoteles. Vi finner spor av denne påstanden på side 6 i boken The Origins of Modern Science: 1300 – 1800 (1949) av Herbert Butterfield (1900 – 1979), men flere kilder har i ettertid betvilt at Aristoteles har skrevet dette selv (mer om dette her og her – antagelig blander man noen ganger dette med hans beskrivelser av oppdriftskrefter). Det må nevnes at mye av det Aristoteles skrev aldri var ment å publiseres, og i vanskelig oversetterarbeid er det utfordrende å tolke i beste mening.
Vi har forståelse for at dette ikke er enkelt å finne ut av og at det kan være delte meninger. En lærebok som Kosmos SF bør likevel vise bedre at man har forstått tenkningen til en så sentral naturfilosof som Aristoteles, spesielt dette med de fire årsaker.
Forholdet mellom tro og vitenskap i middelalderen
2: «I middelalderen ble vitenskap som man mente var i strid med Bibelens lære sett på som en hån mot Gud. Det gjorde det vanskelig å komme med teorier som var i strid med kirkas syn på verden. Galileo Galilei ble i 1633 dømt til fengsel av paven blant annet for å ha hevdet at jorda kretset rundt sola».
Kommentar: I middelalderen leste man Bibelen i lys av vitenskapen fra antikken og senere. Det medførte at vitenskap og filosofi var førende for det som kunne demonstreres ved observasjoner og rasjonelle argumenter. Bibelen var ingen fasit eller lærebok i naturfilosofi. Dermed trodde man ikke at jorda var flat eller stod på søyler – slik en for bokstavelig lesning av Bibelens poetiske tekster kunne føre til. I dag blir det også mer vanlig å fremheve at kirka bidro positivt til fremveksten av naturvitenskap – blant annet ved å legge til rette for utvikling av universiteter og utdanningsinstitusjoner.
At vitenskap ble sett på som «en hån mot Gud» finnes det lite støtte for, men det kan nevnes at kirka kunne være uenig hvis filosofien begrenset Guds allmakt. Selv om for eksempel Aristoteles mente at vakuum var umulig, kunne kirka være uenig fordi man ikke kunne utelukke at Gud kunne skape vakuum.
Galilei og kirken
At Galileo Galilei (1564 – 1642) blir trukket fram som krem-eksempelet på at det var «vanskelig å komme med teorier som var i strid med kirkas syn på verden», er bare trist lesning i en splitter ny lærebok. Fantes det noen motsetninger mellom vitenskapen, og «kirkas syn på verden»? Det sier boken ingenting om. Her kunne forfatterne med fordel tatt i bruk sin kritiske sans, og undersøkt hva litteraturen sier om påstandene.
Det er ikke tvil om at rettssaken mot Galilei var uheldig, og kirka burde holdt seg for god til å anklage noen for naturvitenskapelige teorier. Men den var altså et unntak. Det var ikke bare lite typisk av kirka å føre slike rettssaker knyttet direkte til naturvitenskap, det finnes ingen andre eksempler (heller ikke Bruno-saken). Likevel er mytene rundt Galileo Galilei mange, og Fagsjekk avdekker dem fortløpende (for eksempel her og her).
Hvem opptrådte vitenskapelig?
For dette handlet ikke om at Galilei hadde bevist noe vitenskapelig, og satt kirka i forlegenhet. Hvis det var noen som opptrådte vitenskapelig her, var det kirka. Ikke fordi solen gikk rundt jorda, men fordi samtidens astronomer visste at Galilei manglet avgjørende argumenter og gode nok data til å konkludere med at den tradisjonelle modellen – eller andre og nyere modeller (det var flere) – var feil.
Kort fortalt handlet saken dermed om at Galilei nektet å publisere sin modell kun som en teori. Han mente han hadde belegg for å konkludere med at planetene gikk i sirkulære baner rundt sola, og utfordret samtidig det rådende verdensbildet med jorda som sentrum. Innad i kirka fantes det tilhengere av begge sider, og hypoteser om at jorda kretset rundt sola var lite kontroversielt. Men Galileis påstander manglet tilstrekkelige bevis, og i en presset tid (motreformasjon og trettiårskrigen) påla paven han å fremstille funnene som teorier, og ikke – som lekmann – blande seg inn i kirkas bibeltolkninger. Det smakte for mye av protestantisme.
Galilei opptrådte dessverre så arrogant og lite taktisk klokt at han klarte å fornærme paven, og endte i husarrest. Soningen ble gjennomført på hans eget gods, og han fikk forske videre. Senere viste det seg også at Galileis modell var feil, og det var Johannes Kepler (1571 – 1630) sin modell med planetene i elliptiske baner rundt sola som samsvarte med observasjoner. Galilei var for øvrig kjent med denne og andre modeller, men unnlot å en gang nevne dem som muligheter.
Galilei var unntaket i en svært dramatisk og anspent tid – etter middelalderen. Episoden sier mye om politiske og personlige forhold i starten av 1600-tallet, men viser ikke at kirka eller kristen tro hadde vært – eller nå var blitt – en motsetning til vitenskap. Her serverer Kosmos SF flere uriktige påstander til klasserom rundt om i landet.
Forsøk og eksperimenter
3: «Forsøk og eksperimenter som i dag utgjøre en selvfølgelig del av naturvitenskapen, ble i liten grad brukt før Galileo Galilei (1564 – 1642). Han benyttet forsøk og eksperimenter systematisk og baserte sine beskrivelser av naturen på observasjonene han gjorde.»
Kommentar: Forsøk og eksperimenter skjer i hele historien. Fra Aristoteles på 300-tallet f.Kr, til Johannes Philoponus på 500-tallet e.Kr, og senere fra araberne på bl.a. 900-tallet til Roger Bacon på 1200-tallet. Men avgjørende for gjennombruddet for disse var gode måleinstrumenter som først kom på 1600-tallet (som for eksempel teleskoper og klokker).
Galilei var for eksempel blant de første til å utføre presise tidsmålinger. Før den tid ble ofte distansemålinger tatt i bruk for å beskrive legemer i fritt fall. Dette kunne kombineres med geometri, og kan spores helt tilbake til den greske matematikeren Euklid som levde i antikken.
Kosmos SF utviser høy kvalitet i resten av boken. Blant annet introduserer den programmering i naturfag på en fin måte, og inneholder mange åpne forsøk som legger til rette for utforsking og dybdelæring. Det er uheldig at første delkapittel serverer påstander som er feil og misvisende, og undertegnede vil ta kontakt med forlaget i nærmeste framtid.
(Bildet av Galilei er malt av Justus Sustermans i 1636 og i public domain)
