Tieteellinen vallankumous (myös tieteen tai luonnontieteiden vallankumous) tarkoittaa suunnilleen vuosien 1500–1700 välisenä aikana Euroopassa tapahtunutta luonnontieteiden nousua. Tieteen edistymiselle antoi vauhtia kokeellisten menetelmien käyttö, fysiikan matematisointi ja uudet tutkimusvälineet, kuten kaukoputki ja mikroskooppi. Aristoteleen ja muiden antiikin kirjoittajien dogmaattinen jäljittely hylättiin ja korostettiin empiiristä havainnointia. Sitä kuvaa Royal Societyn tunnuslause "Nullus in verba". Järkiperäisen ajattelun korostamisen myötä kirkko menetti asemansa tieteen auktoriteettina. Tieteen ja uskonnon välille syntynyt jännite johti myös yhteentörmäyksiin.
Tieteen nousu kosketti aluksi vain oppineitten pientä eliittiä. Koko väestöä koskevaksi sen saavutukset levisivät 1800-luvun teollisen vallankumouksen ja 1900-luvun tieteellis-teknisen vallankumouksen myötä. Tieteellinen vallankumous loi nykyaikaisen tieteen mallin. Ajattelun vapautumisessa sitä voi verrata uskonnossa uskonpuhdistukseen ja humanismin alalla renessanssiin.Encyclopedia of the Scientific Revolution From Copernicus to Newton, s. 1056 Tieteellinen eurooppalainen vallankumous myös varmisti länsimaisen sivilisaation johtoaseman koko maailmassa.
Modernin tieteen synnyinpaikka oli koko Eurooppa. Kopernikus oli puolalainen, Newton englantilainen, Descartes ranskalainen, Tyko Brahe tanskalainen, Kepler saksalainen, Huygens hollantilainen ja Galilei italialainen. Vaikka tiedemiehet olivat yleensä opiskelleet yliopistoissa, modernin tieteen kehitys tapahtui muualla ja usein ristiriidassa yliopistoissa annetun opetuksen kanssa.Rossi, 2010, s. 14 Tieteen uutena organisaatiomuotona olivat tieteelliset seurat, kuten Italiassa Accademia dei Lincei (1603)Rossi, 2010, s. 90, Englannissa Royal Society (1660) ja Ranskassa Académie des sciences (1666).
Ajan suurimpia saavutuksia olivat Kopernikuksen aurinkokeskinen maailmankuva, Isaac Newtonin mekaniikan peruslait sekä hänen ja Gottfried Leibnizin yhtäaikaisesti kehittämä differentiaali- ja integraalilaskenta. Tähtitieteessä ajanjaksosta käytetään nimeä kopernikaaninen vallankumous. Tieteellisen vallankumouksen myötä Eurooppa siirtyi valistusaikaan (1700-luku), jolloin korostettiin järkiperäistä ajattelua. Tieteellisen vallankumouksen ansiosta eurooppalainen tiede ohitti kaikilla aloilla muun maailman. Vastaavaa ilmiötä ei koettu missään muualla, vaikka tieteellistä toimintaa esiintyi tai oli esiintynyt myös islamilaisessa maailmassa, Kiinassa ja Intiassa.
Virstanpylväitä Alla on lueteltu suurimpia eri tieteenalojen saavutuksia ja keksintöjä kronologisessa järjestyksessä tieteellisen vallankumouksen aikana keksijöineen ja heidän elinaikatietoineen.
Nikolaus Kopernikus (1473–1543) julkaisi vuonna 1543 teoksen De revolutionibus orbium coelestium, jossa hän puolusti aurinkokeskistä maailmankuvaa. Andreas Vesalius (1514–1564) julkaisi vuonna 1543 teoksen De humani corporis fabrica, joka hylkäsi Galenoksen näkemykset ihmisruumiista. Hän muun muassa havaitsi, että verenkierto johtuu sydämen pumppaustoiminnosta. William Gilbert (1544–1603) tutki magnetismia ja maan magneettikenttää. Tyko Brahe (1546–1601) teki laajoja ja täsmällisempiä havaintoja taivaankappaleista 1500-luvun loppupuolella luoden pohjaa Keplerin töille. Francis Bacon (1561–1626) kehitti induktiivista päättelyä, etenemistä havainnoista ja kokeista teorioihin. Hän ei tehnyt merkittäviä saavutuksia tiedemiehenä, mutta hänellä oli suuri vaikutus aikansa tieteenfilosofiaan. Galileo Galilei (1564–1642) kehitti kaukoputkea ja teki useita mullistavia tähtitieteellisiä havaintoja koskien muun muassa Venuksen vaiheita ja Jupiterin kuita, julkaisten ne vuonna 1610. Hän kehitti putoavia kappaleita koskevia lakeja perustuen matemaattisesti analysoituihin kokeisiin. Johannes Kepler (1571–1630) julkaisi ensimmäiset kaksi kolmesta planeettojen liikelaistaan vuonna 1609. William Harvey (1578–1657) havainnollisti verenkiertoa leikkauksin ja muin kokein. René Descartes (1596–1650) kehitti deduktiivista päättelyä, julkaisten vuonna 1637 teoksen Metodin esitys. Kehitti analyyttisen geometrian ja tutki liikemäärää. Anton van Leeuwenhoek (1632–1723) rakensi mikroskooppeja ja julkaisi vuonna 1660 havaintonsa, jotka avasivat tien mikrobiologiaan. Robert Boyle (1627–1691) teki kokeita ilmapumpulla ja esitti termodynamiikassa käytettävän Boylen lain vuonna 1662. Isaac Newton (1642–1727) kehitti matemaattista analyysiä, mikä avasi uusia matematiikan hyödyntämismahdollisuuksia tieteelle. Hän kehitti mekaniikan peruslait ja osoitti, että painovoima selitti planeettojen ellipsinmuotoiset radat.
Tausta Tiede keskiajalla
Varhaiskeskiajalla oppineisuus oli keskittynyt luostarilaitoksiin, joissa munkit ja nunnat käänsivät ja opiskelivat antiikin ajan tekstejä. Luostareihin oli muotoutunut opetusjärjestelmä, jossa uudet munkit ja nunnat opetettiin luku- ja kirjoitustaitoisiksi. Joskus luostareihin pääsi myös ulkopuolisia, mikä ei kuitenkaan ollut yleistä. Kaarle Suuren uudistusten myötä koulutusjärjestelmä laajeni siten, että jokaisen luostarin ja katedraalin yhteyteen perustettiin pappien opettamista varten katedraalikoulu. Katedraalikoulut saivat ammattimaisia piirteitä, ja kouluista valmistuneille maistereille myönnettiin opetuslupa. Katedraalikoulun käynyt sai 1000-luvulta alkaen itse harjoittaa opettajan ammattia. 1100-luvulta alkaen antiikin kreikkalaisia tekstejä alettiin kääntää joko suoraan kreikasta tai arabialaisista käännöksistä. Tällä tavoin muun muassa kaikki Aristoteleen teokset saatiin latinaksi. Juuri näille Aristoteleen teoksille rakentui Euroopan yliopistoja hallinnut skolastinen tiede. Samaan aikaan islamilaisessa maailmassa 800-luvulla alkanut tieteenharjoitus oli hiipumassa, kun islam lujitti otettaan. Vaikka yhteydet arabimaailmaan eivät olleet vilkkaita, eurooppalainen tiedonjano näkyi valtavana kiinnostuksena myös arabiankielisiä tekstejä kohtaan. Suoraan kreikasta tehdyt käännökset antiikin ajattelijoiden teoksista olivat kuitenkin niitä, joilla oli ratkaiseva vaikutus tieteellisen vallankumouksen syntyyn Euroopassa.
Eurooppaan syntyi sydänkeskiajalla yliopistolaitos, jossa oppineet jakoivat tietämystä opiskelijoille. Nykyään keskiajan yliopistosta puhuttaessa tarkoitetaan keskiajan studium generalea. Keskiajan tiedekunnista käytettiin nimitystä universitas. Keskiajan yliopisto koostui 1400-luvulta lähtien periaatteessa neljästä tiedekunnasta. Aiemmin yliopistossa oli ollut pääosin yhdestä kolmeen tiedekuntaa.Renessanssin tiede, s. 112 Filosofiaa joutui jokainen opiskelemaan maisterintutkintoon saakka. Maisterintutkinnon suorittaminen mahdollisti sitten lääketieteeseen, oikeustieteeseen tai teologiaan erikoistumisen. Teologia oli oppiaineista arvostetuin, mutta samalla harvinaisin tiedekunta koska paavit tahtoivat pitää papinopintoja tiukassa kontrollissa. Ote löyheni 1400-luvulta lähtien. Euroopan oppineet saivat tietoa ja pyrkivät ymmärtämään luontoa lähinnä humanististen tieteiden avulla, ja luonnon ymmärtämisessä käytettiin muun muassa uudelleen löydetyn Aristoteleen kehittämiä ajatuksia. Myös Raamatulla oli tärkeä osa opetettaessa ympäröivän maailman tapahtumia. Oikeustieteen opettamisen kulmakivi oli Corpus juris civilis -lakikokoelma, ja lääketieteen opit nojasivat Aristoteleen ohella lääkäri Galenoksen ajatuksiin. Käytännön kokeita ei yliopistossa tai keskiajalla harrastettu, sillä skolastisen metodin luotettavuuteen uskottiin lujasti. Auktoriteetteihin uskomista ja haluttomuutta tehdä omia aloitteita kuvaa erään 1600-luvun oppineen lausahdus, kun häneltä kysyttiin mielipidettä Galilein kaukoputkella havaitsemista auringonpilkuista: Olen lukenut Aristoteleen teokset läpi kahdesti enkä ole löytänyt sanaakaan auringonpilkuista. Sellaisia ei ole. Vika on joko kaukoputkessa tai sitten sinun silmissäsi.”
Aristoteles oli esittänyt omat metodinsa siitä, miten luontoa pitää tutkia. Siihen ei kelvannut matematiikka, sillä luontoa piti kuvailla ilmiön todellisten syiden perusteella eikä matematiikka abstraktin luonteensa vuoksi kelvannut tarkoitukseen. Edes optiikan ja tähtitieteen kaltaiset tieteenalat eivät kelvanneet, koska ne sekoittivat luonnon kuvaamisen ja geometrisen ajattelun keskenään. Tällaisten tieteiden avulla ei voinut Aristoteleen mielestä saavuttaa tietoa luonnosta. Matematiikan alueet kuten aritmetiikka ja geometria kyllä kuuluivat Euroopan varhaisten yliopistojen opetussuunnitelmiin, mutta opetuksessa selvitettiin seikkaperäisesti näiden olevan ”alempiarvoisia” menetelmiä verrattuna luonnonfilosofiaan, jota opetettiin filosofisissa ja teologisissa tiedekunnissa. Myös Euroopassa riehunut musta surma ja satavuotinen sota halvaannuttivat osaltaan eurooppalaista tiedettä. Tiedemiesten määrä väheni niiden takia vuosien 1300–1500 välillä hyvin pieneksi. Lukumäärä alkoi kasvaa uudelleen 1500-luvulla, jolloin jo ylitettiin 1300-luvun alun taso.
Keskiajalla yliopistot eivät olleet ainoita opillisia keskuksia. Tieteellistä ja taiteellista toimintaa tapahtui luostareissa ja kuninkaallisten tai muiden korkea-arvoisten mesenaattien hoveissa, kuten Medicien hallitsemassa Firenzessä.
Renessanssi – syitä vallankumoukseen Humanismi ja luonnonfilosofian traditiot Opillista ilmapiiriä hallitsi renessanssin aikana humanismi, joka korosti taidetta ja kaunokirjallisuutta, mutta ei ollut kiinnostunut luonnontieteistä. 1400-luvun humanistit pitivät ensimmäisenä humanistina Francesco Petrarcaa, joka hylkäsi barbaarisena ja pedanttisena pitämänsä skolastiikan. Hän ihmetteli suuresti sitä, mitä hyötyä on ymmärtää luonnon hienoisimpia ominaisuuksia, kun ymmärrys ihmisistäkään ei ollut järin korkealla tasolla. Petrarca katsoi luonnon salaisuuksien olevan Jumalan luomia mysteerejä, joiden tutkimus oli paitsi turhaa myös ajan haaskausta. Luonnon salaisuudet oli vain nöyrästi hyväksyttävä.Renessanssin tiede, s. 34–35 Skolastisten filosofien syvästi kunnioittamaan Aristoteleeseen Petrarca suhtautui halveksuen, mutta Platonin syvällisyys sai hänet vakuuttuneeksi. Humanistien piirissä Platonista tuli skolastikkojen Aristoteles, mutta myös Ciceron tekstejä luettiin ahkerasti.
Perinteisen historiankirjoituksen mukaan renessanssin humanismilla ja tieteellisellä vallankumouksella ei ollut mitään yhteyttä, koska humanistit olivat kiinnostuneita sellaisista aloista kuin retoriikka, dialektiikka, historia ja etiikka. Samalla väitettiin, etteivät humanistit olleet halukkaita oppimaan luonnontieteitä, matematiikkaa tai muita käytännöllisiä taitoja (artes mechanicae). Tämä käsitys on häviämässä, ja historioitsijat ovat kiinnittäneet huomiota siihen, että 1500-luvulla humanistit katsoivat aikansa tieteen olevan selvästi antiikin tieteen tasoa alempana. Syntyi virtaus, joka halusi päästä vastaavalle tasolle eri tieteen aloilla antiikin kirjoitusten löytämisen kautta tai uusien tulkintojen ansiosta.Renessanssin tiede, s. 36 Keskiajan nominalistien vaikutustakaan ei pidä vähätellä tieteelliseen vallankumoukseen, sillä juuri he olivat varhaisessa vaiheessa muokkaamassa tieteenkäsitystä. Siinä missä aristoteelinen käsitys piti tärkeänä tiedon ja totuuden omistamista, nominalistit korostivat totuuden etsimistä esimerkiksi kokeellisen tutkimuksen muodossa.Keskiajan aatehistoria, s. 39 Perinteisen tulkinnan mukaan vuoden 1453 Konstantinopolin valtauksella oli tärkeä rooli renessanssin humanismin kannalta, sillä se sai kreikkalaisen sivistyneistön muuttamaan Italiaan ja tuomaan mukanaan vanhoja käsikirjoituksia. Toisaalta tämä näkemys on haastettu väittämällä, että valtauksen vuoksi länsieurooppalaiset eivät enää voineet luottaa antiikin kirjallisten lähteiden tyyssijana olleeseen Bysanttiin, mikä kirvoitti 1300-luvun kriisistä toipuvaa oppineistoa tutkimukseen.Tieteiden kuningatar, osa I, s. 382