Σημείο Lagrange

Σχεδιάγραμμα του πραγματικού δυναμικού ενός συστήματος δύο σωμάτων ( εδώ, του Ήλιου και της Γης ) που οφείλεται στην βαρύτητα και την φυγόκεντρο δύναμη, όπως φαίνεται από ένα περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς όπου τα δύο σώματα μένουν σταθερά. Καθώς η Γη θ' αρχίσει να κινείται σύμφωνα με τις ισοϋψείς καμπύλες, τα αντικείμενα που περιστρέφονται με την ίδια περιστροφική περίοδο, θα παρουσιάζουν ισοδυναμικές επιφάνειες. Με τα βέλη σημειώνονται οι κλίσεις του δυναμικού γύρω από τα πέντε σημεία Lagrange — κάτω και προς αυτά ( κόκκινο ) ή μακριά τους ( μπλε ). Στα ίδια τα σημεία, οι δυνάμεις αυτές ισορροπούν.

Τα σημεία Lagrange ή σημεία L ή σημεία ταλάντευσης σε μια περιστροφική διάταξη, είναι τα πέντε σημεία όπου ένα μικρό αντικείμενο που επηρεάζεται μόνο από τη βαρύτητα, μπορεί θεωρητικά να μένει ακίνητο ως προς δύο μεγαλύτερα αντικείμενα ( για παράδειγμα ένας δορυφόρος ανάμεσα στη Γη και τή Σελήνη ). Τα σημεία Lagrange σημαδεύουν τις θέσεις όπου η συνδυασμένη βαρυτική έλξη δύο μεγάλων μαζών παρέχει με ακρίβεια την κεντρομόλο δύναμη που απαιτείται για να περιστραφούν μαζί τους. Καθώς επιτρέπουν σ' ένα αντικείμενο ν' " ακινητοποιείται " σε μια θέση στο διάστημα παρά να βρίσκεται σε μια τροχιά που μεταβάλλεται συνεχώς, είναι το ανάλογο της γεωστατικής τροχιάς.

Πηγή στοιχείων : Wikipedia.

Mετάφραση : Σ.Πάνου, Μάρτιος 2010.

Ραδιοχρονολόγηση

Έως την εφαρμογή της ραδιοχρονολόγησης, στις αρχές του 20ου αιώνα, δεν υπήρχε αξιόπιστη μέθοδος για την χρονολόγηση των ορυκτών, πετρωμάτων κι απολιθωμάτων. Η ανακάλυψη των ραδιοϊσοτόπων κάποιων στοιχείων ( όπως είναι ο μόλυβδος, ο άνθρακας και το ζιρκόνιο ), που βρίσκονται σε ορυκτά, πετρώματα, μετεωρίτες κι απολιθώματα, μαζί με τη μέτρηση του ρυθμού διάσπασής τους, έκανε εφικτό τον υπολογισμό της ηλικίας τους.

Πάντως, τα όρια της ραδιοχρονολόγησης εξαρτώνται από το στοιχείο που χρησιμοποιείται. Γι παράδειγμα, η μέθοδος του ραδιενεργού άνθρακα ( η οποία χρησιμοποιείται για τα περισσότερα απολιθώματα ) δεν μπορεί να δώσει ηλικίες για υλικά μεγαλύτερα των 50.000 χρόνων.

Όλα τα φυτά αλλά και τα δέντρα, παίρνουν διοξείδιο του άνθρακα και το χρησιμοποιούν για να δημιουργήσουν πιο περίπλοκες οργανικές ενώσεις, ελευθερώνοντας ταυτόχρονα οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Αναπόφευκτα, ένα μικρό ποσοστό του διοξειδίου του άνθρακα που απορροφούν, περιέχει κάποια βαρύτερα άτομα ραδιενεργού άνθρακα C14.

Με αυτό τον τρόπο, όλα τα ζωντανά πλάσματα ( ακόμα και τα ζώα που άμεσα ή έμμεσα τρέφονται με φυτά ) περιέχουν ένα μικρό ποσοστό C14. Όταν κάτι πεθαίνει, παύει να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα και περιέχει μια αναλογία C14 προς C12 που είναι η ίδια με την αναλογία των δύο ισοτόπων του άνθρακα στην ατμόσφαιρα εκείνη τη χρονική περίοδο. Όσο λοιπόν, για παράδειγμα, ένα κομμάτι ξύλο γερνάει, τόσο το ποσοστό C14 - και δηλαδή η ραδιενέργεια που εκπέμπει - μειώνεται. Με άλλα λόγια, όσο λιγότερο ραδιενεργό είναι ένα κομμάτι ξύλο, τόσο πιο παλιό είναι.

Αυτή είναι η βάση για τη χρονολόγηση με τη βοήθεια του ραδιενεργού άνθρακα, το πιο σημαντικό ίσως άλμα της αρχαιολογίας στον 20ο αιώνα. Ωστόσο, το ποσοστό C14 στην ατμόσφαιρα δεν παραμένει σταθερό για μεγάλες χρονικές περιόδους κι έτσι, οι ζωντανοί οργανισμοί, κατά το θάνατό τους στο παρελθόν δεν είχαν πάντα την ίδια αναλογία ισοτόπων άνθρακα με αυτήν που έχουν σήμερα.

.

Τα ζιρκόνια ήταν ανάμεσα στα πρώτα ηπειρωτικά πετρώματα. Δεδομένου ότι είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στη φθορά, διατηρούνται για πολλούς γεωλογικούς κύκλους. Έχουν βρεθεί ψήγματα ηλικίας 4.4 δισεκατομμυρίων ετών.
Το 1907, ο Αμερικανός χημικός Bertram Boltwood ( 1870 - 1927 ) μέτρησε την αναλογία των διάφορων ραδιενεργών ισοτόπων που υπήρχαν σε δείγματα ουρανίου και μολύβδου από το Γκλάστονμπερι του Κοννέκτικατ κι υπολόγισε ότι τα ορυκτά αυτά σχηματίστηκαν πριν από 410 εκατομμύρια χρόνια ( στη συνέχεια η ηλικία τους επαναπροσδιορίστηκε στα 265 εκατομμύρια χρόνια ). Επεκτείνοντας τις εργασίες του Ernest Rutherford, είχε δείξει ότι πετρώματα πλούσια σε ουράνιο περιέχουν επίσης μεγάλες ποσότητες μολύβδου κι ηλίου. Ο Boltwood υπέθεσε ότι ο μόλυβδος ήταν ένα σταθερό παραπροϊόν της αυθόρμητης αποσύνθεσης του ουρανίου, η οποία διέρχεται από μιά σειρά ραδιενεργών ισοτόπων. Έτσι καθιερώθηκε για πρώτη φορά μια αποδεκτά ακριβής μέθοδος χρονολόγησης των πυριγενών πετρωμάτων της Γης.

Διακόσια χρόνια νωρίτερα, ο James Ussher, Αρχιεπίσκοπος του Armagh στην Ιρλανδία, είχε χρησιμοποιήσει εβραιοχριστιανικά κείμενα για να τοποθετήσει τη Δημιουργία στο 4004 π.Χ. Η ημερομηνία αυτή έγινε ευρέως αποδεκτή, μάλιστα τυπώθηκε και στη Βίβλο ως ιστορικό δεδομένο. Την επικαλέστηκε κι ο εισαγγελέας στη δίκη που έγινε το 1925 κατά του καθηγητή Scopes, που κατηγορήθηκε επειδή δίδασκε την εξελικτική θεωρία. Ωστόσο, από τις αρχές του 18ου αιώνα, άρχισαν να γίνονται κι αρκετές απόπειρες επιστημονικού υπολογισμού της ηλικίας της Γης. Από την εξέταση των ρυθμών ψύξης, ο George Buffon την υπολόγισε γύρω στα 75.000 χρόνια κι ο James Hutton έδειξε ότι οι γεωλογικές διεργασίες είναι τόσο αργές ώστε τα 6.000 χρόνια να είναι μάλλον ανεπαρκή.

Έναν αιώνα αργότερα, οι Charles Lyell και Δαρβίνος υποστήριξαν ότι η Γη είχε ηλικία εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών. Ο φυσικός William Thompson ( Λόρδος Kelvin ) απέρριπτε τις γεωλογικές αυτές προσεγγίσεις. Από τα γνωστά σημεία τήξης των πετρωμάτων, υπολόγισε ότι η Γη θα χρειαζόταν περίπου 20 εκατομμύρια χρόνια για να ψυχθεί με θερμική διάχυση, από την αρχική, υγρή, διάπυρη κατάστασή της. Μη γνωρίζοντας το ρόλο της ραδιενέργειας ως εσωτερικής πηγής θερμότητας, έπεσε έξω κατά πολύ στους υπολογισμούς του.

Σήμερα γνωρίζουμε ότι η Γη σχηματίστηκε 4.57 δισεκατομμύρια χρόνια πριν κι ότι δεν απέκτησε την τωρινή της μάζα παρά 4.51 - 4.45 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το παλαιότερο γνωστό΄υλικό της Γης είναι ένα ψήγμα ζιρκονίου από την Αυστραλία, ηλικίας 4.4 δισεκατομμυρίων ετών, όπως χρονολογήθηκε με την μέθοδο ουρανίου - μολύβδου τον Ιανουάριο του 2001.

Πηγές στοιχείων : James Luhr, Γη, Ο απόλυτος εικονογραφημένος οδηγός, Δομή 2005, Adrian Gilbert - Maurice Cotterell, Οι προφητείες των Μάγια, Έσοπτρον 1997, Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005.

Οι κοσμικές ακτίνες κι ο πολιτισμός

Ο ηλιακός κύκλος

Ο Ήλιος δεν εκπέμπει μόνο στο ορατό φως. Ακτινοβολεί σ' όλο το πλάτος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ακόμα και τις ακτίνες με πολύ μικρό μήκος κύματος που ονομάζονται κοσμικές. Αυτές οι ακτίνες υψηλής ενέργειας, που αν δεν υπήρχε το προστατευτικό στρώμα της ατμόσφαιρας θάταν ικανές να σκοτώσουν κάθε ζωή πάνω στη Γη, μετατρέπουν τα άτομα σχηματίζοντας βαρύτερους πυρήνες.

Ο συνηθισμένος άνθρακας για παράδειγμα, έχει ατομικό αριθμό* 12 και είναι από τα πιο σταθερά στοιχεία. Μαζί με το οξυγόνο, υπό τη μορφή του διοξειδίου του άνθρακα, υπάρχει παντού στην ατμόσφαιρα και παράλληλα είναι απαραίτητος για τη ζωή. Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας αποτελείται από άζωτο, που στη φυσιολογική του μορφή είναι σχετικά αδρανές.

Οι κοσμικές ακτίνες από τον Ήλιο προκαλούν πυρηνικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα : μπορούν να μετατρέψουν άτομα αζώτου σε μια βαρύτερη μορφή άνθρακα ( ισότοπο ) με ατομικό αριθμό 14 ( C14 ). Τα βαρύτερα αυτά άτομα συμπεριφέρονται όπως ο κοινός άνθρακας κι ενώνονται εύκολα με το οξυγόνο για να δημιουργήσουν διοξείδιο του άνθρακα, με τη διαφορά ότι ο C14, σε αντίθεση με τον C12, είναι ραδιενεργός.

.

Η υψηλή δραστηριότητα των ηλιακών κηλίδων μειώνει την κοσμική ακτινοβολία που δέχεται η Γη.

Ο ανεξάρτητος επιστήμονας Maurice Cotterell, ερευνώντας τον αρχαίο πολιτισμό των Μάγια, έφτιαξε ένα σχεδιάγραμμα όπου συνέδεσε τα επίπεδα του ραδιενεργού άνθρακα με το κλίμα της Ευρώπης σε διάφορες ιστορικές χρονικές περιόδους, την επέκταση ή την υποχώρηση των αλπικών παγετώνων και την ηλιακή δραστηριότητα, ανακαλύπτοντας ότι τα υψηλά επίπεδα του C 14 αντιστοιχούσαν στη μείωση της ηλιακής δραστηριότητας. Πως συνέβαινε αυτό ;

Οι επιστήμονες δεν έχουν απάντηση στο ερώτημα αλλά ο Κοτερέλ υπέθεσε πως ίσως υπήρχε μια απλή εξήγηση : όταν ο Ήλιος είναι πολύ ενεργός, προκαλείται ένας μεγάλος αριθμός ηλιακών κηλίδων, που με τη σειρά τους εκπέμπουν μεγάλους αριθμούς φορτισμένων σωματιδίων ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας να προστατεύονται αποτελεσματικότερα από την ηλιακή ακτινοβολία και να δημιουργείται λιγότερος C14.

.

Η χαμηλή δραστηριότητα των ηλιακών κηλίδων αυξάνει την κοσμική ακτινοβολία που δέχεται η Γη.

Αντίθετα, σε περιόδους μειωμένης ηλιακής δραστηριότητας, όταν υπάρχουν λιγοστές ηλιακές κηλίδες, υπάρχουν λιγότερα ιόντα ανάμεσα στην ατμόσφαιρα και τον Ήλιο για να μας προστατεύσουν από τις κοσμικές ακτίνες. Υπάρχει δηλαδή μια αντίστροφη σχέση ανάμεσα στα επίπεδα του ραδιενεργού άνθρακα στην ατμόσφαιρα και στην ηλιακή δραστηριότητα.

Στη συνέχεια, συγκρίνοντας τα διαγράμματα για την ηλιακή δραστηριότητα, τη θερμοκρασία και την έκταση των παγετώνων, με την ακμή και την παρακμή των πολιτισμών, ο Κοτερέλ ανακάλυψε ότι η υψηλή ηλιακή δραστηριότητα - δηλαδή η περίοδος με τα χαμηλά ποσοστά ραδιενεργού άνθρακα στην ατμόσφαιρα - συνέπεπτε με την ακμή των πολιτισμών, ενώ η χαμηλή με την παρακμή και την πτώση τους.

* Ο πυρήνας ενός ατόμου συνίσταται από δύο τύπους στοιχειωδών σωματιδίων, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που συνδέονται ισχυρά μεταξύ τους. Ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου εκφράζει το πλήθος των πρωτονίων που υπάρχουν στον πυρήνα ενός από τα άτομά του. Το πλήθος των νετρονίων, το οποίο φυσικά συμβάλει στο ατομικό βάρος, αγνοείται.

Πηγές στοιχείων : NASA, Adrian Gilbert - Maurice Cotterell, Οι προφητείες των Μάγια, Έσοπτρον 1997, P.W. Atkins, Το περιοδικό βασίλειο, Κάτοπτρο 1996 κι οι ιστοσελίδες που ήδη αναφέρθηκαν.

Louis Pasteur

Albert Edelfelt, Ο Παστέρ στο εργαστήριό του (1885)

Για αιώνες πιστευόταν ότι οι μεταδοτικές ασθένειες οφείλονταν στα μιάσματα ( δηλητηριώδεις ουσίες στον αέρα ). Αν και πολλοί άνθρωποι είχαν υποπτευθεί το ρόλο των μικροβίων ως παθογόνων, μόνο το 1878 ξεκαθαρίστηκε το ζήτημα πλήρως από τον Γάλλο χημικό Louis Pasteur ( 1822 - 1895 ).

Με μια σειρά θεαματικών πειραμάτων είχε δείξει ότι η ζύμωση, η σήψη και η μόλυνση οφειλόταν σε ζωντανά μικρόβια - ότι τα μικρόβια ήταν το αίτιο κι όχι το αποτέλεσμα των διαδικασιών αυτών. Η έρευνά του είχε σαν άμεση συνέπεια μια σειρά από πρακτικές επιτυχίες : έσωσε τη γαλλική βιομηχανία μεταξιού εντοπίζοντας το μικροσκοπικό παράσιτο που μόλυνε τους μεταξοσκώληκες, έδωσε μεγάλη ώθηση στη γαλλική οικοποποιία εισάγοντας τη θερμική αποστείρωση ή " παστερίωση " για ν' αποτρέψει το ξίνισμα. Τέλος, απέδειξε την αποτελεσματικότητα του εμβολιασμού ενάντια στον άνθρακα για τα ζώα κι ενάντια στη λύσσα για τους ανθρώπους.

Αν κι ο Pasteur έδειξε ότι τα μικρόβια ήταν γενικώς υπεύθυνα για την πρόκληση ασθενειών, ο Γερμανός αγροτικός γιατρός Robert Koch ήταν εκείνος που εντόπισε ποιό μικρόβιο ευθυνόταν συγκεκριμένα για την κάθε ασθένεια. Στις αρχές της δεκαετίας του 1880, αναπτύσσοντας εργαστηριακές τρχνικές όπως η καλλιέργεια σε πλακίδια και η φωτο - μικροσκοπική μέθοδος, κατάφερε ν' απομονώσει και να προσδιορίσει τους βάκιλους της φυματίωσης και της χολέρας. Έθεσε επίσης τους κανόνες που πρέπει να ακολουθούνται για την απόδοση μιας ασθένειας σε κάποιο συγκεκριμένο μικρόβιο : το μικρόβιο πρέπει πάντα να συνδέεται με την ασθένεια, πρέπει να απομονώνεται και να διατηρείται σε καθαρή καλλιέργεια. Τέλος, πρέπει τα μικρόβια από την καλλιέργεια ν' αναπαράγουν την ασθένεια σε πειραματόζωα και ν' ανακτάται το μικρόβιο από τους μολυσμένους ιστούς. Οι προϋποθέσεις αυτές είχαν περιγραφεί παλαιότερα από τον Jacob Henle, αλλά ο Koch ήταν εκείνος που έδειξε πως ήταν δυνατή η εκπλήρωσή τους. Σήμερα είναι γνωστές ως " τα αξιώματα του Koch ".

Η αντισηπτική χειρουργική διύρυνε την εφαρμογή της μικροβιακής θεωρίας του Pasteur. Μαθαίνοντας για τις μελέτες του πάνω στη σήψη και τη μετάδοση, ο Άγγλος χειρουργός Joseph Lipster συμπέρανε ότι η σήψη των πληγών οφειλόταν σε βακτηριακή μόλυνση. Το 1867 άρχισε να εμβαπτίζει τα εργαλεία και τους επιδέσμους του σε καρβολικό οξύ, ένα ευρέως γνωστό απολυμαντικό. Τρία χρόνια αργότερα εισήγαγε τη χρήση ενός καρβολικού ψεκαστήρα. Η ασηπτική χειρουργική, με τα μικρόβια ν' απουσιάζουν πλήρως από το χώρο της εγχείρησης, ακολούθησε σύντομα.

Πηγή στοιχείων : Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005, Wikipedia ( Ελληνικά ).

Antoni van Leeuwenhoek

Η ζωή με το μικροσκόπιο

Ζωϋφια και σπέρμα, με βάση τα σχέδια του Leeuwenhoek. Έστειλε 26 μικροσκόπια στη Βασιλική Εταιρεία έτσι ώστε τα μέλη της να μπορέσουν να δουν από μόνα τους τις αξιοσημείωτες παρατηρήσεις του.

O Antoni van Leeuwenhoek ( 1632 - 1723 ) υπήρξε ένας από τους κορυφαίους ερασιτέχνες επιστήμονες. Τα μικροσκόπιά του που με ένα μόνο φακό επιτύγχαναν μεγέθυνση μέχρι 250 φορές, του έδωσαν τη δυνατότητα να δει αυτά που κανένας άλλος δεν είχε δει μέχρι τότε. Αυτός ο υφαντής από το Ντέλφτ της Ολλανδίας, δεν ήξερε λατινικά, τη γλώσσα των λογίων του 17ου αιώνα κι΄όταν απευθύνθηκε στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου για να τους ενημερώσει σχετικά με τα ευρήματά του, χρειάστηκε να βρεθεί κάποιος που να εγγυηθεί για τον χαρακτήρα του.

Αρχίζοντας από το 1673, έγραψε περισσότερες από 400 ανακοινώσεις προς τη Βασιλική Εταιρεία και τη Γαλλική Ακαδημία των Επιστημών. Περιέγραψε τα πρωτόζωα που αναπαράγονται στο νερό, τα ανθρώπινα σπερματοζωάρια, τη ροή του αίματος μέσα από τα τριχοειδή αγγεία, την αναλυτική δομή των μυών, των νεύρων, των οστών, των δοντιών και των μαλλιών, τα ερυθρά αιμοσφαίρια, τα κύτταρα των φυτών κι 67 είδη εντόμων ( μεταξύ των οποίων μικροσκοπικά παράσιτα και ψύλλοι ). Η εντυπωσιακότερη ανακάλυψή του έγινε το 1683 : βακτηρίδια από το στόμα. Χρειάστηκε να περάσει ένας αιώνας μέχρι κάποιος άλλος επιστήμονας να παρατηρήσει βακτήρια.

Παρατήρησε ακόμα τη σεξουαλική αναπαραγωγή των ζώων προσπαθώντας να καταρρίψει την άποψη ότι η ζωή μπορεί να δημιουργηθεί αυτόματα. Ο Ιταλός γιατρός Francesco Redi είχε ήδη δείξει από το 1668 ότι οι κάμπιες της μύγας προέρχονται από αυγά μύγας και δεν δημιουργούνται από την ύλη σε αποσύνθεση, αλλά οι εργασίες του είχαν αγνοηθεί. Ο Leeuwenhoek αντέκρουσε τον ισχυρισμό ότι τα σπερματοζωάρια προέρχονται από τη σήψη του σπέρματος. Αντίθετα, υποστήριξε ότι η γονιμοποίηση οφείλεται στη διείσδυση ενός σπερματοζωαρίου σ' ένα ωάριο κι ότι το ωάριο δεν προσφέρει στο σπερματοζωάριο τίποτε άλλο εκτός από τροφή.

Ο Leeuwenhoek άρχισε να παράγει απλούς μεγεθυντικούς φακούς το 1671 και κατασκεύασε συνολικά περισσότερους από 400. Επειδή δεν μπορούσε να διαβάσει παρά μόνο ολλανδικά, αναγκάστηκε ν' αρκεστεί στη μελέτη των εικόνων αμετάφραστων κειμένων συγχρόνων του " μικροσκοπιστών " όπως ο Robert Hooke ( ο πρώτος που χρησιμοποίησε τον όρο " κελί " - cell - για την περιγραφή των πόρων στο φλοιό ) κι ο Marcello Malpigni ( ο πρώτος που παρατήρησε τριχοειδή αγγεία ). Καθώς η φήμη του εξαπλωνόταν γνωρίστηκε με το ευρωπαϊκό επιστημονικό κατεστημένο κι είχε την ευκαιρία ν' απευθυνθεί σε μονάρχες. Η ισχύς κι η σαφήνεια των φακών του δεν ξεπεράστηκαν πριν από τον 19ο αιώνα, όταν διορθώθηκαν τα τεχνικά σφάλματα των σύνθετων μικροσκοπίων.

Πηγές στοιχείων : Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005.

William Harvey

Η κυκλοφορία του αίματος

Σκίτσο από την έκδοση του 1628 της πραγματείας του Harvey που απεικονίζει το μονόδρομο σύστημα βαλβίδων στις φλέβες και το ρόλο του στην κυκλοφορία του αίματος.

Ο Άγγλος γιατρός William Harvey ( 1578 - 1657 ) ενδιαφερόταν περισσότερο για την ιατρική έρευνα παρά για την κλινική άσκηση της ιατρικής. Τον εντυπωσίαζαν ιδιαίτερα η καρδιά, τα αιμοφόρα αγγεία και το αίμα. Την εποχή του Harvey κυριαρχούσε ακόμα η διδασκαλία του Γαληνού κι ο ίδιος ο Harvey υιοθετούσε την άποψη του Αριστοτέλη ότι το αίμα περιέχει " ζωοποιό πνεύμα " που εμφυσούσε ζωή στα ζώα. Απέναντι σε αυτό το αρχαίο φιλοσοφικό υπόβαθρο, ο Harvey έφερε σε πέρας ένα από τα σπουδαιότερα πειραματικά προγράμματα της επιστημονικής επανάστασης, ανακαλύπτοντας την κυκλοφορία του αίματος.

Η πίστη του Harvey στην παράδοση άρχισε να φθίνει όταν παρατήρησε τη σύνδεση μεταξύ της καρδιάς και των αρτηριών, του συκωτιού και των φλεβών, δύο συστημάτων που υποτίθεται πως λειτουργούσαν χωριστά σύμφωνα με την αποδεκτή εκείνη την εποχή άποψη. Στις πληροφορίες αυτές προστέθηκαν οι πρόσφατες τότε ανακαλύψεις της διάδοσης του αίματος μέσω των πνευμόνων και των μονόδρομων βαλβίδων στις φλέβες, οι οποίες υποδείκνυαν πως το φλεβικό αίμα μπορούσε να κινηθεί μόνο προς την καρδιά.

Με βάση τα ευρήματα αυτά και διεξάγοντας τα δικά του πειράματα πάνω σε πολλά είδη ζώων, ο Harvey κατέληξε πως η καρδιά είναι ένας μυς με μονόδρομες βαλβίδες που διοχετεύει το αίμα προς τα έξω με συστολή. Τον προβλημάτισε ο υπολογισμός του ότι μέσα σε μισή ώρα η καρδιά θα είχε αδειάσει όλη τη μάζα του αίματος. Που πήγαινε το αίμα κι από που προερχόταν τα νέα αποθέματα ; Ήταν δυνατόν το ίδιο το αίμα να ρέει μέσα σ' ένα κύκλο από την καρδιά μέσα στις αρτηρίες κι από τις φλέβες πίσω πάλι στην καρδιά ; Δοκίμασε την υπόθεση αυτή με μια σειρά απλών και κομψών πειραμάτων και το 1628 ανακοίνωσε τα αδιαμφισβήτητα συμπεράσματά του σ' ένα μικρό βιβλίο μόλις 72 σελίδων. Ο σύντομος τίτλος του είναι De Motu Cordis et Sanguinis ( Περί της κίνησης της καρδιάς και του αίματος ).

Παρά τις προσεκτικές παρατηρήσεις του, ο Harvey δεν μπορούσε να εξηγήσει πως το αίμα περνούσε από τις πιο μικροσκοπικές αρτηρίες στις φλέβες. Το 1661 ο Marcello Malpigni χρησιμοποίησε ένα απλό μικροσκόπιο με μονό φακό και παρατήρησε στους πνεύμονες ενός βατράχου αυτό που δεν μπορούσε να δει το γυμνό μάτι : το πέρασμα του αίματος μέσα από τα τριχοειδή αγγεία. Ο κύκλος είχε ολοκληρωθεί.

Πηγή στοιχείων : Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005 κι η ιστοσελίδα που ήδη αναφέρθηκε.

Andreas Vesalius

Ο Vesalius βασίστηκε στις μεθοδικές ανατομές του και στις πιο προηγμένες καλλιτεχνικές μεθόδους αποτύπωσης της εποχής του για να δημιουργήσει τις - περισσότερες από 200 - ξυλογραφίες του βιβλίου του.

Η αναβίωση της επιστημονικής έρευνας από την Αναγέννηση είχε μεγάλο αντίκτυπο στην ανατομία και τη φυσιολογία. Οι άνθρωποι άρχισαν εκ νέου να θέτουν ερωτήματα για τη φύση αντί να βασίζονται στη γνώση που εκπορευόταν από την αυθεντία των αρχαίων και τις δεισιδαιμονίες. Η πρακτική της ανθρώπινης ανατομίας - που σταδιακά έγινε αποδεκτή - έδωσε, χάρη στο Βέλγο γιατρό Andreas Vesalius ( 1514 - 1564 ), νέες γνώσεις σχετικά με το σώμα. Όσοι γνώριζαν λατινικά είχαν τη δυνατότητα να μελετήσουν το αριστούργημά του De Humani Corpus Fabrica ( Περί της δομής του ανθρωπίνου σώματος ), το οποίο εξέδωσε το 1543 στη Βασιλεία της Ελβετίας.

Γεννημένος στις Βρυξέλλες, ο Vesalius σπούδασε ιατρική στη Λουβέν ( του σημερινού Βελγίου ) και στο Παρίσι. Έλαβε πτυχίο ιατρικής στην Πάδουα της Ιταλίας σε ηλικία 23 ετών και παρέμεινε στο Πανεπιστήμιο ως καθηγητής ανατομίας. Τυπικά ανορθόδοξος στην προσέγγισή του, προτιμούσε να εκτελεί ο ίδιος τις ανατομικές επιδείξεις του παρά να υπαγορεύει τη διαδικασία σε κάποιο βοηθό. Το 1539, και καθώς η φήμη του αυξανόταν, του παραχωρήθηκαν τα πτώματα εκτελεσθέντων εγκληματιών για να διεξαγάγει την έρευνα και τη διδασκαλία του. Τέσσερα χρόνια αργότερα παρουσίασε τα ευρήματά του στη Fabrica, αποτελούμενη από επτά καταπληκτικά βιβλία με κείμενο κι εικονογράφηση.

Η αξία της Fabrica δεν έγκειται μόνο στη διόρθωση των ανατομικών σφαλμάτων του Γαληνού, όπως η άποψη περί ύπαρξης αγωγού χολής στο στομάχι, όσο και στο δωδεκαδάχτυλο ή η σύνθεση της ανθρώπινης σιαγόνας από δύο οστά. Εκτός των άλλων, ο Vesalius έθεσε σα στόχο να καταστήσει την ανατομία βάση όλης της ιατρικής.

Στο πλαίσιο του έργου του, διαχωρίζεται ίσως για πρώτη φορά η φυσική επιστήμη από τη φιλοσοφία. Η ανατομική γνώση που αποκτήθηκε με την άμεση επαφή με το ανθρώπινο σώμα αποδείχθηκε θεμελιώδης για την πρόοδο της ιατρικής. Επέκρινε την αποστροφή των γιατρών για την προσωπική χειρουργική πρακτική κι ενθάρρυνε τους σπουδαστές να κάνουν μόνοι τους ανατομές. Οι ακριβείς απεικονίσεις ανθρώπων αποτελούμενων από μυς και νεύρα, οι οποίοι ποζάρουν φυσικά ανάμεσα σε αρχαία ερείπια, είναι οι εικόνες της νέας ιατρικής.

Πηγή στοιχείων : Το βιβλίο των επιστημών, Αλεξάνδρεια 2005.