Renessanssin tieteen tarina on pohjimmiltaan 1500-luvun tieteen tarina. Rajat, jotka ovat väistämättä mielivaltaisia, voidaan asettaa jo vuonna 1450, sillä kirjapainotaidon keksiminen ja tieteellisten kirjojen lukuisten, identtisten kopioiden monistaminen on tärkeä renessanssin ilmiö. Paljon vuotta 1600 pidemmälle ulottaminen edellyttäisi kuitenkin Galileo galilein mukaan ottamista, ja vaikka hän edustaa renessanssiajattelun huipentumaa, häntä on parasta pitää pikemminkin modernin aikakauden aloittajana kuin renessanssin päättäjänä.
Tässä artikkelissa käsitellään tiedettä renessanssissa eikä tieteen renessanssia. Tänä aikana alkoi syntyä monia käsitteitä ja menetelmiä, jotka tasoittivat tietä modernille tieteelle, mutta mitään ”uudestisyntymistä” ei tapahtunut siinä mielessä kuin paluu klassikoihin, joka oli ominaista kirjallisuuden renessanssille. Se oli kyseenalaistamisen, tunnustelun, varovaisten edistysaskeleiden ja sekavien näkökulmien aikaa. Tycho Brahe asetti havaintotähtitieteen vakaalle pohjalle luopumatta astrologisista ennusteista, ja Kepler jatkoi horoskooppien laatimista samalla, kun hän esitti kolme lakiaan; Paracelsus esitti paasauksia nykyistä lääketieteellistä käytäntöä vastaan ja kehotti soveltamaan kemiaa lääketieteeseen, mutta kemia, jota hän halusi soveltaa, sisälsi joitakin alkemian pahimpia muotoja; Leonardo teki joitakin hienoimpia tunnettuja anatomisia piirustuksia, mutta hän ei ainoastaan ”nähnyt” vaan myös piirsi sydämen ”näkymättömät” huokoset, jotka mahdollistivat sen, mitä Galen piti veren edestakaisena virtauksena. Aristoteles, Galenos ja Ptolemaios kyseenalaistettiin varmasti enemmän, mutta useimmat tänä aikana esiin nousseet tiedemiehet eivät olleet valmiita hylkäämään niitä kokonaan; todellakin luotettiin paljon enemmän havaintoihin ja kokeisiin, kunhan ne eivät olleet liian jyrkässä ristiriidassa olemassa olevien käsitysten kanssa.
Renessanssiaika on täynnä suuria nimiä, ja tämänkaltaisessa yhteenvedossa osa heistä vain luetteloidaan. Useimmista heistä on kirjoitettu yksittäisiä elämäkerta-artikkeleita muualla tietosanakirjassa. Näihin viitataan lukijaa kuvan täydentämiseksi.
Yksi niistä tapahtumista, jotka paitsi kiihdyttivät kansan mielikuvitusta myös kannustivat tieteelliseen tutkimukseen, oli maapallon löytäminen. Suuret löytöretket avasivat ihmiselle uuden maapallon: siellä oli uusia maita ja uusia kansoja, uusia kasveja ja uusia eläimiä – kaikki ihmisten nähtäväksi ja tutkittavaksi. Tämä osoitti, että tarvittiin navigoinnin apuvälineitä – välineitä kurssin suunnitteluun ja sopivia karttoja, joiden avulla paikannettiin oma sijainti. Se herätti kiinnostuksen maanpäällistä magnetismia kohtaan, jonka tunteminen tekisi kompassista tehokkaan välineen pitkillä matkoilla.
Matematiikka. Aikakaudelle ominainen matemaattisten kirjojen julkaisutahti sisälsi Eukleideen, Arkhimedeksen, Appoliniaksen ja Pappron kreikankielisten ja latinalaiskielisten versioiden lisäksi monia alkuperäisiä teoksia, jotka olivat ensiarvoisen tärkeitä. Regiomontanuksen De triangulis omnimodis libri quinti (1533) on modernin trigonometrian perusta. Tätä edelsi G. Purbachin työ, ja sen jälkeen G. Rheticus (1514-1567) ja B. Pitiscus (1561-1613) kehittivät tarkkoja taulukoita, jotka menettivät lähes käyttökelpoisuutensa vuoden 1620 jälkeen, jolloin julkaistiin ensimmäiset logaritmiset taulukot.
Algebrassa kuutioyhtälön ratkaisi N. Tartaglia, ja ratkaisun julkaisi ja yleisti G. Cardano teoksessaan Ars Magna (1545). L. Ferrari (1525-1565) löysi sitten kvartiikan yleisen ratkaisun. Kun otetaan huomioon 1500-luvun hankala merkintätapa, nämä ovat merkittäviä saavutuksia. Yhtälöiden teoriaa jatkoivat R. Bombelli Italiassa ja François Viète (1540-1603), renessanssin suurin ranskalainen matemaatikko. He eivät ainoastaan systematisoineet olemassa olevaa tietämystä, vaan laajensivat sitä huomattavasti.
Kehityksen kansainvälinen luonne korostuu Bruggen Simon Stevinin persoonassa, joka selvensi negatiivisten juurien käsittelyä, mutta jonka suurin saavutus oli hänen vuonna 1585 tekemänsä desimaalimurtolukujen puolustaminen.
Astronomia. Kopernikuksen De revolutionibus orbium coelestium -teoksen julkaiseminen (1543) on renessanssin merkittävin tähtitieteellinen tapahtuma. Vaikka Kopernikuksen käsitys maailmankaikkeudesta ei ollut omaperäinen (Aristarkhos oli varmasti ilmaissut pitkälti samoja ajatuksia) eikä oikea, heliosentrisen teorian uudelleen esittäminen yhdistettynä maan vuorokausikiertoon oli rohkea edistysaskel.
Tycho Brahe hylkäsi Kopernikuksen ajatukset sekä siksi, että kopernikaaninen järjestelmä oli ristiriidassa joidenkin Brahen havaintojen kanssa, että siksi, että hän ei edelleenkään kyennyt ymmärtämään ”velttoilevan” maapallon liikettä. Sen sijaan hän korvasi järjestelmän, jossa aurinko pyöri maapallon ympäri ja muut planeetat auringon ympäri. Vasta kun Kepler hylkäsi Brahen tietoja käyttäen ajatuksen ympyröistä ja käytti sen sijaan ellipsejä, saatiin heliosentrinen järjestelmä lähelle nykyisin hyväksyttyä muotoa. Tycho Brahe oli kuitenkin teleskooppia edeltävistä tähtitieteilijöistä suurin. Hänen kahdella havainnollaan oli välitön merkitys. Vuonna 1572 hän havaitsi uuden tähden Kassiopeiassa ja seurasi sen asteittaista magnitudimuutosta, kunnes se katosi 16 kuukautta myöhemmin. Parallaksin puuttumisen perusteella hän osoitti, että se todellakin kuului kiintotähtiin – ja muuttumattomia taivaankappaleita pitävälle aristotelesilaiselle tämä oli todellakin hätkähdyttävä ilmestys. Hän tarkkaili huolellisesti myös vuoden 1577 komeettaa, osoitti, ettei se ollut sublunarialueella, jonne Aristoteles oli sijoittanut komeetat, ja asetti kyseenalaiseksi planeettoja kantavat ”sfäärit”, koska komeetta näytti kulkevan helposti niiden läpi. Ilman Brahen tarkkoja havaintoja Kepler ei olisi voinut päätyä teoriaansa ja kolmeen lakiin, jotka kantavat hänen nimeään. Ja kuten Brahe tasoitti tietä Keplerille, niin myös Kepler tasoitti tietä Newtonille ja hänen synnyttämälleen tieteelliselle vallankumoukselle.
Fysiikka. Stevinin teos Statiikasta (1586) on vankasti arkimedeeläiseen perinteeseen kuuluva kirja. Stevin selitti muun muassa kaltevan tason tasapainolain ja totesi hydrostaattisen paradoksin, joka yleensä liitetään Pascaliin. Ruudin ja tykkien käyttö edisti dynamiikan tutkimista, sillä tykkien hallussapidosta ei ollut juurikaan hyötyä, ellei ammuksen liikettä sääteleviä lakeja tunnettu. Merkittävän panoksen antoi Tartaglia, joka huomautti, että vaakasuoraan ammuttu ammus ei liikkunut vaakasuorassa linjassa ja yhtäkkiä pudonnut pystysuoraan painovoiman vaikutuksesta, vaan sen liikerata oli pikemminkin kaareva, koska painovoima vaikutti jatkuvasti.
Mekaniikan asemasta 1500-luvulla on vain vähän tietoa, vaikka tämän ajanjakson kirjailijat olivatkin vastuussa siitä, että mekaniikan ja sen terminologian 14. vuosisadalta peräisin oleva kehitys välitettiin Galileon kaltaisille innovaattoreille. Mahdollisesti omaperäisin panos tällä kaudella oli espanjalaisen dominikaanin Domingo de Soton, joka oli opiskellut Pariisissa ja tunsi mertonilaisten Thomas Bradwardinen ja William of Heytesburyn sekä pariisilaisen nominalistin Albert of Saxonyn työt. Soto on ensimmäinen kirjoittaja, jonka tiedetään soveltaneen Mertonin sääntöä etäisyyden määrittämiseksi tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä vapaasti putoavien kappaleiden liikkeisiin, mikä ennakoi Galileon kuuluisaa putoavien kappaleiden lakia yli 50 vuotta aikaisemmin (ibid. 658; vrt. 555). Hänen teoksensa Quaestiones super octo libros physicorum Aristotelis (Salamanca 1545) koki kymmenen painosta ja toimi tärkeänä fysiikan oppikirjana 1600-luvun alkuun asti.
Yksi renessanssiaikana ilmestyneistä tieteen klassikoista oli William Gilbert of Colchesterin De magnete (1600). Vaikka hän oli lääkäri, Gilbertin maine perustuu tähän kirjaan, jolle hän oli omistanut vapaa-aikansa 17 vuoden ajan, ja suuren osan tästä ajasta hän oli käyttänyt huolellisiin kokeisiin. Gilbert tutki pitkänomaisten lodestoneiden napoja, rikkoi niitä ja havaitsi sirpaleiden navat ja havaitsi, että hän pystyi lisäämään magneetin vetovoimaa asettamalla magneetin päihin rautakorkkeja. Kaikkein merkittävimpänä hän tutki pallonmuotoista lodestonea ja päätteli, että maa käyttäytyi kuin valtava magneetti. Tämä selitti paitsi sen, miksi kompassi osoitti pohjoiseen, myös neulan deklinaation ja kaltevuuden. Valitettavasti hän samaisti magneettinavan maantieteelliseen napaan eikä näin ollen pystynyt antamaan riittävää selitystä deklinaatiolle. Myös tässä teoksessa Gilbert esitti magneettikentän olemassaolon ja teki ensimmäisen selkeän eron magnetismin ja sähkön välillä.
Kemia. Vaikka renessanssin aikana kemialliset tekniikat ja laitteet kehittyivät ja uusia yhdisteitä voitiin valmistaa, kemian tiedettä kahlitsivat edelleen alkemistiset ajatukset. Huolimatta kemian soveltamisesta lääketieteeseen (iatrokemia), jota Paracelsus ajoi ja joka oli varmasti huomattava edistysaskel, Paracelsus ei ainoastaan pitänyt kiinni ajatuksista neljästä alkuaineesta, neljästä laadusta ja neljästä humorista, vaan myös popularisoi käsitystä ”kolmesta prinsiipistä” (rikki, elohopea ja suola), jotka olivat tiettyjen ominaisuuksien ruumiillistumia aineen eri muodoissa. Tämän ajanjakson ehkä merkittävin kemian oppikirja kantoi edelleen nimeä Alchemia (1597). Kirjoittaja Libavius (Andreas Liban, n. 1540-1616) puolusti perinteistä alkemian teesiä, jonka mukaan epäjalot metallit oli mahdollista muuntaa kullaksi. Ne edistysaskeleet, joita tuona aikana tapahtui, koskivat kemiaa käytännöllisenä taiteena; teoreettisen kemian edistämiseksi tehtiin vain vähän, ja Lavoisier oli vielä lähes kahden vuosisadan päässä.
Biologia. 1500-luvulla kehittyi huomattava kiinnostus biologisia tieteitä kohtaan, jota vauhditti paluu sekä kasviston että eläimistön huolelliseen tutkimiseen. Kasvitieteessä tämä oli yrttikirjojen aikaa, kirjojen, joissa annettiin huolellisia kuvauksia ja tarkkoja kuvituksia kasveista, joilla oli todellisia tai oletettuja lääkinnällisiä ominaisuuksia. Seuraaviin julkaisuihin kirjoittajat lisäsivät uusia kasveja, vaikka niillä ei tunnetusti ollutkaan lääkinnällistä arvoa, ja aloittivat sitten pyrkimykset luokitella näytteitä poistaakseen osan sekaannuksesta, joka johtui lajien järjestäytymättömästä esittelystä.
Suurin osa eläinbiologian edistysaskeleista kehitettiin lääketieteellisissä tiedekunnissa, joissa painotettiin ihmisen anatomian tarkkaa kuvausta. Tänä mikroskooppia edeltävänä aikana pääkiinnostus kohdistui karkeaan rakenteeseen, mutta Vesaliuksen kaltaisten miesten tekemät huolelliset leikkeet mahdollistivat Harveyn ja Malpighin suuret löydöt.
Botaaniikka. Tämä keskustelu on aloitettava ”saksalaisista kasvitieteen isistä”. Kun luonnontieteilijät alkoivat ymmärtää suoraan luonnosta tehtyjen kuvitusten tarpeen, he löysivät käsistään sekä taiteilijoita että puupiirrosten tekijöitä, jotka kykenivät siirtämään tietoa painetulle sivulle. Monet piirustukset olivat sekä tarkkoja että kauniita, ja tämänkaltaisen yhteistyön tuloksena syntyneet yrttikirjat kuuluvat aikakauden hienoimpiin kirjoihin.
Ensimmäinen yrttikirja oli Mainzin Otto Brunfelsin (k. 1534) teos, jonka piirustukset oli tehnyt Hans Weiditz. Brunfels liitti saksalaisten kasvien kuvituksiin Dioskorideuksen antamat kuvaukset Lähi-idän kasveista. Monet tästä johtuvat ristiriitaisuudet poistettiin Jerome Bockin (Tragus 1498-1544) teoksessa, jossa kasvit todella kuvattiin luonnosta. Paras kasvikirja ennen vuotta 1550 oli kuitenkin Leonhard Fuchsin (1501-1566) De historia stirpium (1542), jossa yli 500 kasvia kuvattiin ja kuvitettiin tarkasti. Nämä ja muut saksalaiset herättivät uudelleen kiinnostuksen kasvitieteeseen, mutta uusissa löytömaissa tavattuja kasveja ja eläimiä koskevan uteliaisuuden lisääntyessä myös muiden maiden miehet tuottivat suosittuja teoksia. Näistä merkittävin oli italialaisen P. A. Mottialin (1500-1577) teos, jonka eri painoksia myytiin yli 30 000 kappaletta. Kun yrttikirjoja ilmestyi jatkuvasti, kukin niistä oli edeltäjiään hieman parempi laajuudeltaan, kattavuudeltaan, kuvaukseltaan ja kuvituksensa laadultaan. Tässä yhteydessä on syytä mainita kolme flaamilaista kirjaa: Dodonaeus (Rembert Dodoens, 1516-1585), Clusius (Charles de l’Écluse, 1526-1609) ja Lobelius (Matthias de Lobel, 1538-1616). Viimeksi mainittu on erityisen tärkeä, sillä hänen teoksessaan (1570-1571) on yksi ensimmäisistä yrityksistä tieteelliseen kasvien luokitteluun. Lobelius perusti luokittelunsa lehtien ominaisuuksiin ja pystyi näin osoittamaan eron kaksisirkkaisten ja yksisirkkaisten välillä. Aikakauden kasvitieteellisestä kiinnostuksesta kertovat myös lukuisten kasvitieteellisten puutarhojen perustaminen ja kuivattujen kasvinäytteiden keräämisen aloittaminen herbaarioihin.
Fysiologia. Kaksi renessanssin ajan merkittävää teosta olivat Conrad Gesnerin (1516-1565) ja Ulisse Aldrovandin luonnontieteet. Ne olivat monumentaalisia teoksia, ja kumpikin valmistui tekijänsä kuoleman jälkeen. Gesnerin Historia animalium (1551-1587) ilmestyi viidessä niteessä; Aldrovandin (1599-1668) teos käsitti 13 nidettä, joista vain neljä ilmestyi hänen elinaikanaan. Suuri osa näiden kirjojen aineistosta oli legendaarista, mutta ne sisälsivät tarkkoja kuvauksia ja piirroksia monista kaloista, linnuista ja eläimistä sekä vanhasta että uudesta maailmasta.
Anatomia ja lääketiede. Kautta historian ihmisruumiiden paloittelu oli ajoittain kiellettyä ja aina harvinaista. Vaikka siitä ei koskaan kokonaan luovuttu, ruumiin paloittelua suoritettiin harvoin ihmisruumiille taikauskoisen kuolleiden pelon vuoksi tai kunnioituksesta ruumista nimenomaan ihmisenä kohtaan. Galenus oli leikellyt apinoita, ja Salernon keskiaikainen anatominen koulu oli leikellyt sikoja – ei siksi, että apinat tai siat olisivat kiinnostaneet heitä, vaan saadakseen tietoa ihmiskehosta, joka oli samanlainen. Monet anatomian professorit pitivät itseään sektion arkisen tehtävän yläpuolella ja hankkivat tietonsa mieluummin kirjoista (Galenin tai Avicennan kirjoista); ja kun kokemus oli ristiriidassa kirjan kanssa, sen oli täytynyt johtua jostakin epämuodostumasta tutkittavassa ruumiissa. Tämän aikakauden kaksi suurta anatomia olivat Leonardo da Vinci ja Padovassa työskennellyt flaamilainen Andreas Vesalius. Leikattavat ruumiit olivat usein teloitettujen rikollisten ruumiita, ja useiden samaan aikaan tuomittujen miesten teloituksia pidettiin usein väliajoin lääketieteellisen koulun tarpeiden tyydyttämiseksi.
Vesalius. Vesaliuksen De humani corporis fabrica ilmestyi vuonna 1543, samana vuonna kuin Kopernikuksen De revolutionibus julkaistiin. Fabrica on merkkipaalu tieteenhistoriassa; siinä oli ensimmäistä kertaa tarkat kuvaukset ihmiskehosta, joihin liittyi ihailtavia puupiirroksia tekstin havainnollistamiseksi. Vesalius oli taitava preparoija, ja vaikka hän ei kyennytkään täysin irtautumaan Galenin auktoriteetista, hänen työnsä löi kipinän, joka sytytti seuraavan vuosisadan anatomisen kiinnostuksen ja johti löytöihin.
Leonardo da Vinci. Mies, joka ehkä parhaiten ilmentää renessanssin hyviä ominaisuuksia, on firenzeläinen Leonardo da Vinci. Taiteilija, humanisti, filosofi, tiedemies-Leonardo oli kaikkea tätä ja paljon muuta; mutta hänen merkityksensä tieteen historiassa ei ole sellainen kuin sen olisi pitänyt olla, sillä hän ei julkaissut mitään. Siksi hänen vaikutusvaltansa rajoittui niihin harvoihin, jotka saattoivat nähdä hänen muistikirjansa. Tämä ei kuitenkaan voi vähentää hänen henkilökohtaista kunniaansa edes tiedemiehenä. Hänen piirroksensa ruumiinosista, jotka hän teki itse suorittamissaan ruumiinavauksissa, ovat edelleen parhaita saatavilla olevia piirroksia. Hän jätti jälkeensä myös luonnoksia eläimistä, kasveista, kivistä ja simpukoista. Hän antoi ensimmäisen järkevän selityksen fossiileille. Hänen hedelmällinen mielensä kehitti jatkuvasti uusia ideoita, joista monet jäivät yksinkertaisesti kypsymättä, sillä hän kiinnitti huomionsa liian pian johonkin muuhun. Hänessä taide ja tiede kohtasivat toisensa niin kuin ne eivät ehkä koskaan ole kohdanneet tai tule koskaan enää kohtaamaan.
Muut. Lääketiede oli koostunut kasvitieteen ja anatomian opiskelusta, kunnes Paracelsus lisäsi näihin kemiaa ja väitti, että alkemian tavoitteena ei ollut kullan valmistaminen vaan lääkkeiden valmistaminen. Hän otti sairauksien hoidossa käyttöön muita kuin kasviperäisiä kemikaaleja. Vaikka hän ei ollutkaan iatrokemian perustaja, hän oli sen tärkein edustaja. Paracelsuksessa on paljon taikauskoista yhdistettynä hyvään. Jos hän ei ollutkaan suuri löytöretkeilijä, hän oli väsymätön kokeilija ja jännittävä henkilö, jota ei voinut jättää huomiotta. Hän horjutti galeenisen lääketieteen perusteita ja auttoi luomaan tuleville keksinnöille suotuisan ilmapiirin. Servetoksen löytämä pienempi verenkierto eli keuhkoverenkierto oli toinen isku galeeniselle lääketieteelle, sillä se poisti lopullisesti sydämen väliseinän näkymättömät huokoset. Kaksi muuta lääkäriä ansaitsee maininnan: Jean Fernel (1497-1558) ja Ambroise Paré; ensimmäinen oli fysiologian perustaja, toinen uuden kirurgian perustaja. Fernelin oopperasta tehtiin 34 painosta ennen vuotta 1681. Hänen fysiologiansa oli kehon normaalin toiminnan tutkimista, ja hän jakoi tekstinsä verenkiertoon, hengitykseen, ruoansulatukseen, lihastoimintaan jne. Hän ei tehnyt suuria löytöjä – monet niistä jäivät odottamaan mikroskooppia – mutta hän oli huolellinen tarkkailija ja hyvä lääkäri, joka kannusti lisätutkimuksiin. Paré oli sotilaskirurgi, joka edisti ampumahaavojen inhimillistä hoitoa, ja hänen arvonsa oli niin suuri, että hän oli kolmen kuninkaan kirurgi.
Johtopäätös. Tässä lyhyessä katsauksessa on pyritty vain osoittamaan muutamia suuntauksia ja sijoittamaan eräät renessanssin suurista tiedemiehistä historialliseen kontekstiinsa. Bibliografiassa viitataan vain yleisiin teoksiin; yksittäisiä tiedemiehiä koskevaa aineistoa löydät heidän elämäkertojensa lopussa olevista bibliografioista.
Katso myös: biologia i (historia).
Katso myös: biologia i (historia).Katso myös: biologia i (historia).