Vetenskapen under renässansen är i huvudsak samma historia som vetenskapen under 1500-talet. Gränserna, som med nödvändighet är godtyckliga, kan sättas så tidigt som 1450, eftersom upptäckten av boktryckarkonsten och reproduktionen av många identiska kopior av vetenskapliga böcker är ett viktigt renässansfenomen. Att sträcka sig mycket längre än till 1600 skulle dock göra det nödvändigt att inkludera Galileo galilei, och även om han representerar en kulmen på renässansens tänkande, anses han bäst som inledare av den moderna eran snarare än som avslutning på renässansen.
Denna artikel diskuterar vetenskapen under renässansen snarare än vetenskapens renässans. Under denna period började många av de begrepp och metoder som banade väg för den moderna vetenskapen växa fram, men det skedde ingen ”pånyttfödelse” i betydelsen av den återgång till klassikerna som kännetecknade den litterära renässansen. Det var en period av ifrågasättande och utforskande, av försiktiga steg framåt och av förvirrade synsätt. Tycho Brahe lade observationsastronomin på en fast grund utan att överge astrologiska förutsägelser, och Kepler fortsatte att göra horoskop samtidigt som han formulerade sina tre lagar. Paracelsus utfärdade kritik mot den rådande medicinska praxisen och uppmanade till tillämpning av kemi inom medicinen, men den kemi han ville tillämpa innehöll några av de värsta formerna av alkemi; Leonardo gjorde några av de finaste anatomiska teckningar som man känner till, men han inte bara ”såg” utan ritade de ”osynliga” porerna i hjärtat, som möjliggjorde det som Galen ansåg vara blodets fram- och återflöde. Det fanns säkert ett större ifrågasättande av Aristoteles, Galen och Ptolemaios, men de flesta vetenskapsmän som framträdde under denna period var inte beredda att överge dem helt och hållet; man förlitade sig i själva verket i mycket högre grad på observationer och experiment, så länge dessa inte stod i alltför drastisk konflikt med existerande föreställningar.
Renässansen är rik på stora namn, och i en sammanfattning som denna kommer en del av dem bara att katalogiseras. De flesta av dem är föremål för enskilda biografiska artiklar på andra ställen i uppslagsverket. Till dessa hänvisas läsaren för att fylla ut bilden.
En av de händelser som inte bara väckte folkets fantasi utan även uppmuntrade vetenskapliga undersökningar var upptäckten av jorden. De stora upptäcktsresorna öppnade för människan en ny jord: det fanns nya länder och nya folk, nya växter och nya djur – allt för människor att se och studera. Detta visade på behovet av hjälpmedel för navigering – instrument för att bestämma kursen och lämpliga kartor för att lokalisera sin position. Det sporrade intresset för jordmagnetism, vars kunskap skulle göra kompassen till ett effektivt instrument för långa resor.
Matematik. Den flodvåg av utgivning av matematiska böcker som kännetecknade perioden omfattade inte bara grekiska och latinska versioner av Euklides, Archimedes, Appolinias och Pappros utan även många originalverk av första betydelse. Regiomontanus De triangulis omnimodis libri quinti (1533) utgör grunden för den moderna trigonometrin. Detta föregicks av G. Purbachs arbete och följdes av G. Rheticus (1514 till 1567) och B. Pitiscus (1561 till 1613) utveckling av exakta tabeller; dessa skulle bli nästan värdelösa efter 1620, då den första uppsättningen logaritmiska tabeller publicerades.
I algebra löstes den kubiska ekvationen av N. Tartaglia, och lösningen publicerades och generaliserades av G. Cardano i hans Ars Magna (1545). L. Ferrari (1525 till 1565) fann sedan den allmänna lösningen på den kvartiska ekvationen. Med tanke på 1500-talets besvärliga notation är detta enastående prestationer. Arbetet med ekvationsteorin fortsatte av R. Bombelli i Italien och François Viète (1540-1603), renässansens störste franske matematiker. De systematiserade inte bara den befintliga kunskapen utan utvidgade den avsevärt.
Den internationella karaktären hos denna utveckling betonas i personen Simon Stevin från Brügge, som klargjorde behandlingen av negativa rötter, men vars största prestation var hans försvar av decimalbråken 1585.
Astronomi. Publiceringen (1543) av Copernicus De revolutionibus orbium coelestium står som den mest betydelsefulla astronomiska händelsen under renässansen. Även om Kopernikus’ uppfattning om universum varken var originell (Aristarkos hade säkert uttryckt i stort sett samma idéer) eller korrekt, var omformuleringen av den heliocentriska teorin i kombination med jordens dygnsrotation ett djärvt steg framåt.
Tycho Brahe förkastade Kopernikus’ idéer, både för att det kopernikanska systemet inte stämde överens med en del av Brahes observationer och för att han fortfarande inte kunde förstå rörelsen hos den ”tröga” jorden. Istället ersatte han ett system där solen kretsade kring jorden och de andra planeterna kretsade kring solen. Det var först när Kepler, med hjälp av Brahes uppgifter, övergav idén om cirklar och i stället använde sig av ellipser som det heliocentriska systemet placerades i en form som låg nära den som är accepterad i dag. Men Tycho Brahe var den störste av de astronomiska observatörerna före teleskopet. Två av hans observationer var av omedelbar betydelse. År 1572 observerade han en ny stjärna i Cassiopeia och följde dess gradvisa förändringar i magnitud tills den försvann 16 månader senare. Genom avsaknaden av parallax bevisade han att den verkligen var bland fixstjärnorna – och för en aristoteliker som hade en doktrin om de oföränderliga himlarna var detta verkligen en häpnadsväckande uppenbarelse. Han observerade också noggrant 1577 års komet, visade att den inte befann sig i den sublunära regionen, där Aristoteles hade placerat kometerna, och ifrågasatte de ”sfärer” som bar planeterna, eftersom kometen tycktes passera lätt genom dessa. Utan Brahes noggranna observationer hade Kepler inte kunnat komma fram till sin teori och de tre lagar som bär hans namn. Och på samma sätt som Brahe banade väg för Kepler, banade Kepler väg för Newton och den vetenskapliga revolution som han var far till.
Fysik. Stevins arbete om statik (1586) är en bok som står fast i den arkimediska traditionen. Stevin redogjorde bland annat för jämviktslagen för ett lutande plan och förklarade den hydrostatiska paradoxen som vanligtvis förknippas med Pascal. Användningen av krut och kanoner främjade studiet av dynamik, eftersom det var föga meningsfullt att äga kanoner om man inte kände till de lagar som styrde en projektils rörelse. Ett anmärkningsvärt bidrag gjordes av Tartaglia, som påpekade att en projektil som avfyrades horisontellt inte rörde sig i en horisontell linje för att sedan plötsligt falla vertikalt under inflytande av gravitationen, utan att dess bana snarare var krökt eftersom gravitationen ständigt verkade.
Det finns inte mycket information tillgänglig om mekanikens status på 1500-talet, även om skribenterna under denna period ansvarade för att överföra 1300-talets utveckling av mekaniken och dess terminologi till sådana innovatörer som Galileo . Det kanske mest originella bidraget under denna period kom från den spanske dominikanen Domingo de soto, som hade studerat i Paris och var bekant med mertonianerna thomas bradwardine och william of heytesbury samt den parisiske nominalisten albert of saxony. Soto är den första kända författaren som har tillämpat den mertonska regeln för att bestämma avståndet i en enhetligt accelererad rörelse på rörelsen hos fritt fallande kroppar och därmed föregått Galileis berömda lag om fallande kroppar med mer än 50 år (ibid. 658; jfr 555). Hans Quaestiones super octo libros physicorum Aristotelis (Salamanca 1545) genomgick tio upplagor och fungerade som en viktig lärobok i fysik fram till början av 1600-talet.
En av de vetenskapliga klassiker som utkom under renässansen var De magnete (1600) av William Gilbert av Colchester. Även om han var läkare vilar Gilberts berömmelse på denna bok, som han hade ägnat sin fritid åt i 17 år, där en stor del av denna tid ägnades åt noggranna experiment. Gilbert studerade polerna hos långsträckta lodstenar, bröt dem och upptäckte polerna hos fragmenten, och fann att han kunde öka magnetens attraktionskraft genom att placera järnhättor över dess ändar. Det mest betydelsefulla av allt var att han studerade en sfärisk lodsten och drog slutsatsen att jorden uppförde sig som en enorm magnet. Detta förklarade inte bara varför en kompass pekade mot norr utan också nålens deklination och lutning. Tyvärr identifierade han den magnetiska polen med den geografiska polen och kunde därför inte ge en adekvat förklaring till deklinationen. I detta arbete ställde Gilbert också frågan om existensen av ett magnetfält och gjorde den första tydliga distinktionen mellan magnetism och elektricitet.
Kemi. Även om renässansen bevittnade en ökning av kemiska tekniker och apparater samt framställning av nya föreningar, var kemivetenskapen fortfarande fjättrad av alkemiska idéer. Trots tillämpningen av kemi inom medicinen (iatrokemi), som Paracelsus förespråkade och som förvisso var ett anmärkningsvärt framsteg, höll Paracelsus inte bara fast vid idéerna om de fyra elementen, de fyra kvaliteterna och de fyra humörämnena, utan populariserade också begreppet om de ”tre principerna” (svavel, kvicksilver och salt), som var förkroppsligandet av vissa egenskaper i olika former av materia. Den kanske viktigaste läroboken i kemi under denna period bar fortfarande titeln Alchemia (1597). Författaren Libavius (Andreas Liban, ca 1540-1616) försvarade den traditionella alkemiska tesen om möjligheten att omvandla oädla metaller till guld. De framsteg som gjordes under denna period gällde kemin som en praktisk konst; lite gjordes för att utveckla den teoretiska kemin, och Lavoisier var fortfarande nästan två århundraden bort.
Biologi. Ett betydande intresse för biologiska vetenskaper utvecklades under 1500-talet, stimulerat av en återgång till noggrann undersökning av både flora och fauna. Inom botaniken var detta herbalernas tid, böcker med noggranna beskrivningar och exakta illustrationer av växter med medicinska egenskaper, verkliga eller förmodade. I efterföljande publikationer inkluderade författarna ytterligare växter, även om de inte hade något känt medicinskt värde, och inledde sedan försök till klassificering av exemplaren för att undanröja en del av den förvirring som uppstod på grund av oorganiserad presentation av arter.
De flesta av framstegen inom djurbiologin utvecklades i de medicinska skolorna, där tonvikten låg på en exakt beskrivning av den mänskliga anatomin. Under denna förmikroskopiska period var huvudintresset för den grova strukturen, men de noggranna dissektioner som utfördes av män som Vesalius möjliggjorde Harveys och Malpighis stora upptäckter.
Botanik. Den här diskussionen måste börja med ”botanikens tyska fäder”. När naturforskarna började inse behovet av illustrationer gjorda direkt från naturen fann de till hands både konstnärer och träsnittsmakare som var kapabla att överföra information till den tryckta sidan. Många av teckningarna var både noggranna och vackra, och de herbaler som denna typ av samarbete gav upphov till är bland de finaste böckerna från perioden.
Den första herbalen var ett verk av Otto Brunfels från Mainz (d. 1534), med teckningar av Hans Weiditz. Brunfels ackompanjerade illustrationerna av tyska växter med beskrivningar av växter i Främre Orienten från Dioskorides. Många av de resulterande diskrepanserna togs bort i Jerome Bocks (Tragus 1498 till 1544) arbete, där växterna faktiskt beskrevs utifrån naturen. Det bästa växtverket före 1550 var dock De historia stirpium (1542) av Leonhard Fuchs (1501 till 1566), där mer än 500 växter beskrevs och illustrerades noggrant. Dessa och andra tyskar återuppväckte intresset för botanik, men med den växande nyfikenheten på de växter och djur som fanns i nyupptäckta länder producerade män från andra länder populära verk. Bland dessa var det verk av italienaren P. A. Mottiali (1500-1577), vars olika upplagor såldes i mer än 30 000 exemplar, en av de mest framstående. När örtböcker fortsatte att publiceras var varje bok lite bättre än sina föregångare i fråga om räckvidd, fullständighet, beskrivning och illustrationernas kvalitet. Tre flamländare förtjänar att nämnas i detta sammanhang: Dodonaeus (Rembert Dodoens, 1516-1585), Clusius (Charles de l’Écluse, 1526-1609) och Lobelius (Matthias de Lobel, 1538-1616). Den sistnämnde är särskilt viktig eftersom man i hans verk (1570-1571) hittar ett av de första försöken till vetenskaplig klassificering av växter. Lobelius baserade sin klassificering på bladens egenskaper och kunde på så sätt ange skillnaden mellan dikotyledoner och monokotyledoner. Periodens botaniska intresse framgår också av att många botaniska trädgårdar grundades och att man började samla in torkade växtprover till herbarier.
Fysiologi. Två framstående verk från renässansen var Conrad Gesners (1516-1565) och Ulisse Aldrovandis naturhistorier. De var monumentala verk, och båda färdigställdes efter upphovsmannens död. Gesners Historia animalium (1551-1587) utkom i fem foliovolymer; Aldrovandis (1599-1668) omfattade 13 volymer, varav endast fyra utkom under hans livstid. Mycket av materialet i dessa böcker var legendariskt, men de innehöll noggranna beskrivningar och teckningar av många fiskar, fåglar och djur i både den gamla och nya världen.
Anatomi och medicin. Under hela historien har dissektion av människokroppar periodvis varit förbjuden och alltid sällsynt. Även om dissektioner aldrig helt övergavs, utfördes de sällan på människokroppen på grund av en vidskeplig rädsla för de döda eller av respekt för kroppen just som mänsklig. Galen hade dissekerat apor och den medeltida anatomiska skolan i Salerno hade dissekerat grisar – inte för att de var intresserade av vare sig apor eller grisar utan för att lära sig om människokroppen, som var likadan. Många professorer i anatomi ansåg sig stå över den vardagliga uppgiften att dissekera och föredrog att hämta sin kunskap från böcker (Galen eller Avicenna); och när erfarenheten motsade boken måste det bero på någon missbildning hos den undersökta kroppen. De två stora anatomerna under denna period var Leonardo da Vinci och flamman Andreas Vesalius, som arbetade i Padua. De kroppar som dissekerades var ofta kroppar av avrättade brottslingar, och avrättningar av flera män som dömdes samtidigt var ofta utspridda för att tillgodose den medicinska skolans behov.
Vesalius. Vesalius De humani corporis fabrica utkom 1543, samma år som Kopernikus De revolutionibus publicerades. Fabrica är en milstolpe i vetenskapshistorien; här fanns för första gången exakta beskrivningar av människokroppen tillsammans med beundransvärda träsnitt för att illustrera texten. Vesalius var en skicklig dissektör, och även om han inte kunde bryta sig loss från Galens auktoritet helt och hållet, slog hans arbete gnistan som tände det anatomiska intresset och ledde till upptäckterna under nästa århundrade.
Leonardo da Vinci. Den man som kanske bäst förkroppsligar renässansens goda egenskaper är florentinaren Leonardo da Vinci. Konstnär, humanist, filosof, vetenskapsman – Leonardo var allt detta och mer därtill; men hans betydelse i vetenskapshistorien är inte vad den borde ha varit, för han publicerade ingenting. Därför var hans inflytande begränsat till de få som kunde ha sett hans anteckningsböcker. Men detta kan inte minska hans personliga ära, även som vetenskapsman. Hans teckningar av kroppsdelar, som han gjorde under dissektioner som han själv utförde, är fortfarande bland de bästa som finns tillgängliga. Han lämnade också efter sig skisser av djur, växter, stenar och snäckor. Han gav den första rationella förklaringen till fossiler. Hans fruktbara hjärna kokade ständigt ihop nya idéer, många som helt enkelt misslyckades med att mogna, eftersom han alltför snart vände sin uppmärksamhet till något annat. I honom möttes konst och vetenskap som de kanske aldrig har gjort eller kommer att göra igen.
Andra. Medicin hade bestått av studier av botanik och anatomi tills Paracelsus lade till kemi till dessa och hävdade att syftet med alkemin inte var att göra guld utan att framställa mediciner. Han införde kemikalier av icke-vegetabiliskt ursprung i behandlingen av sjukdomar. Även om han inte var grundaren av iatrokemin var han dess främsta företrädare. Det finns mycket av det vidskepliga kombinerat med det goda hos Paracelsus. Om han inte var någon stor upptäckare var han en outtröttlig experimentatör och en spännande person som inte kunde ignoreras. Han skakade om själva grunden för den galenska medicinen och bidrog till att skapa ett klimat som var gynnsamt för framtida upptäckter. Servetus upptäckt av den mindre cirkulationen eller lungcirkulationen var ytterligare ett slag mot den galeniska medicinen eftersom den slutgiltigt gjorde slut på de osynliga porerna i hjärtats skiljevägg. Ytterligare två läkare förtjänar att nämnas: Jean Fernel (1497-1558) och Ambroise Paré; den förste är grundaren av fysiologin, den andre av en ny kirurgi. Fernels Opera genomgick 34 upplagor före 1681. Hans fysiologi var studiet av kroppens normala funktion, och han delade in sina texter i cirkulation, andning, matsmältning, muskelfunktion, etc. Han gjorde inga stora upptäckter – många av dessa fick vänta på mikroskopet, men han var en noggrann observatör och en god läkare som stimulerade till vidare forskning. Paré var en militärkirurg som främjade den humana behandlingen av skottskador, och hans värde var sådant att han var kirurg åt tre kungar.
Slutsats. Denna korta översikt har endast försökt visa på några tendenser och placera några av renässansens stora vetenskapsmän i sitt historiska sammanhang. Bibliografin citerar endast allmänna verk; för material om särskilda vetenskapsmän, se bibliografierna i slutet av deras respektive biografier.
Se även: biologi i (historia av).