Physics/ Astronomy

Topic: Ruđer Josip Bošković

English version [Ακολουθεί και η ελληνική εκδοχή]

Roger Joseph Boscovich (Croatian: Ruđer Josip Bošković; 18 May 1711 – 13 February 1787) was a Ragusan physicist, astronomer, mathematician, philosopher, diplomat, poet, theologian, Jesuit priest, and a polymath from the Republic of Ragusa (modern-day Dubrovnik, Croatia).

Bošković was a precursor of atomic theory and made many contributions to astronomy, including the first geometric procedure for computing the orbit of a planet from three observations of its position. In 1753 he also discovered the absence of atmosphere on the Moon.

In 1745 Bošković published De Viribus Vivis in which he tried to find a middle way between Isaac Newton's gravitational theory and Gottfried Leibniz's metaphysical theory of monad-points. He developed a concept of impenetrability as a property of hard bodies which explained their behaviour in terms of force rather than matter. Stripping atoms of their matter, impenetrability is disassociated from hardness and then put in an arbitrary relationship to elasticity. Impenetrability has a Cartesian sense that more than one point cannot occupy the same location at once.

He agreed to take part in the Portuguese expedition for the survey of Brazil and the measurement of a degree of arc of the meridian, but was persuaded by the Pope to stay in Italy and to undertake a similar task there with Christopher Maire, an English Jesuit who measured an arc of two degrees between Rome and Rimini. The operation began at the end of 1750, and was completed in about two years. An account was published in 1755. The value of this work was increased by a carefully prepared map of the States of the Church. A French translation appeared in 1770 which incorporated, as an appendix, some material first published in 1760 outlining an objective procedure for determining suitable values for the parameters of the fitted model from a greater number of observations. An unconstrained variant of this fitting procedure is now known as the L1-norm or Least absolute deviations procedure and serves as a robust alternative to the familiar L2-norm or Least Squares procedure.

In Vienna in 1758, he published the first edition of his famous work, Philosophiæ naturalis theoria redacta ad unicam legem virium in natura existentium(Theory of Natural philosophy derived to the single Law of forces which exist in Nature), containing his atomic theory and his theory of force.

During his stay in England he was elected a fellow of the Royal Society. In 1761 astronomers were preparing to observe the transit of Venus across the Sun. Under the influence of the Royal Society, Bošković decided to travel to Constantinople. He arrived late and then travelled to Poland via Bulgaria and Moldavia then proceeding to Saint Petersburg where he was elected as a member of Russian Academy of Sciences.

In philosophy and physics, Laplace's demon is a thought experiment supporting the concept of determinism. It suggests that if someone (the Demon) knew the precise location and momentum of every particle in the universe, he could in principle calculate the history and future of every particle. For a long time it was believed that Laplace was the first one to propose this type of determinism. Recently it has been shown that the first person who offered the image of a super-powerful calculating intelligence was Bošković, whose formulation of the principle of determinism in his 1758 Theoria philosophiae naturalis turns out not only to be temporally prior to Laplace's but also—being founded on fewer metaphysical principles and more rooted in and elaborated by physical assumptions—to be more precise, complete, and comprehensive than Laplace's somewhat parenthetical statement of the doctrine. While Laplace's version of determinism is based on general terms, Bošković's uses physical terms, like position, velocity, direction and centre of mass. Bošković also (correctly) suggests that the continuity of force is a necessary assumption for determinism, and he presented it in strict mathematical form. In short, Bošković's determinism is more physical, while Laplace's determinism is more metaphysical, placing it in harmony with Leibniz's metaphysics.



Ελληνική εκδοχή

Ο Roger Joseph Boscovich, (Κροατικά: Ruđer Josip Bošković, 18 Μαΐου 1711 - 13 Φεβρουαρίου 1787) ήταν Ραγκούσιος φυσικός, αστρονόμος, μαθηματικός, φιλόσοφος, διπλωμάτης, ποιητής, θεολόγος, Ιησουίτης ιερέας και πολυμαθής από τη Δημοκρατία της Ραγκούσα (Ragusa, σημερινό Dubrovnik, Croatia). Ο Boscovich ήταν πρόδρομος της ατομικής θεωρίας και έκανε πολλές συμβολές στην αστρονομία, συμπεριλαμβανομένης της πρώτης γεωμετρικής διαδικασίας για τον υπολογισμό της τροχιάς ενός πλανήτη από τρεις παρατηρήσεις της θέσης του. Το 1753 ανακάλυψε επίσης την απουσία ατμόσφαιρας στη Σελήνη.

Το 1745 ο Boscovich δημοσίευσε το De Viribus Vivis όπου ακολούθησε έναν μεσαίο δρόμο μεταξύ της θεωρίας της βαρύτητας του Isaac Newton και της μεταφυσικής θεωρίας των μοναδικών-σημείων (monad-points) του Gottfried Leibniz. Ανέπτυξε την έννοια της ‘μη-περατότητας (impenetrabiblity) ως ιδιότητα των σκληρών σωμάτων, εξηγώντας έτσι τη συμπεριφορά τους με όρους δύναμης και όχι ύλης. Απογυμνώνοντας τα άτομα της ύλης τους, η μη-περατότητα διαφοροποιείται από τη σκληρότητα. Η μη-περατότητα έχει καρτεσιανή διάσταση, ότι δηλαδή περισσότερα του ενός σημεία δεν μπορούν να καταλάβουν την ίδια θέση ταυτόχρονα. Συμφώνησε να συμμετάσχει στην πορτογαλική εκστρατεία για την έρευνα της Βραζιλίας και τη μέτρηση ενός βαθμού τόξου του μεσημβρινού, αλλά τελικά πείστηκε από τον Πάπα να μείνει στην Ιταλία και να αναλάβει παρόμοιο έργο εκεί με τον Christopher Maire, έναν αγγλικό ιησουίτη που μέτρησε ένα τόξο δύο βαθμών μεταξύ Ρώμης και Ρίμινι. Η διαδικασία ξεκίνησε στα τέλη του 1750 και ολοκληρώθηκε σε περίπου δύο χρόνια. Μια επιθεώρηση δημοσιεύθηκε το 1755, ενώ μια γαλλική μετάφραση εμφανίστηκε το 1770, η οποία ενσωμάτωσε ως παράρτημα ένα υλικό που δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 1760, όπου περιγράφεται μια αντικειμενική διαδικασία για τον προσδιορισμό των κατάλληλων τιμών για τις παραμέτρους του προσαρμοσμένου μοντέλου από έναν μεγαλύτερο αριθμό παρατηρήσεων. Μια παραλλαγή αυτής της διαδικασίας προσαρμογής χωρίς περιορισμούς είναι τώρα γνωστή ως L1-norm ή διαδικασία ελάχιστων απόλυτων αποκλίσεων (Least absolute deviations procedure) και χρησιμεύει ως μια ισχυρή εναλλακτική στη γνωστή L2-norm ή διαδικασία ελαχίστων τετραγώνων (Least Squares procedure).

Στη Βιέννη το 1758, δημοσίευσε την πρώτη έκδοση του διάσημου έργου του, Philosophiæ naturalis theoria redacta ad unicam legem virium in natura existentium (Θεωρία της Φυσικής φιλοσοφίας από την οποία παράγεται ο απλός Νόμος των δυνάμεων που υπάρχουν στη Φύση), που περιέχει την ατομική του θεωρία και την θεωρία του των δυνάμεων.

Κατά τη διάρκεια της παραμονής του στην Αγγλία εξελέγη μέλος της Royal Society. Το 1761 οι αστρονόμοι προετοιμάζονταν για την παρατήρηση της διέλευσης της Αφροδίτης μπροστά από τον Ήλιο. Με την παραίνεση της Royal Society ο Bošković αποφάσισε να ταξιδέψει στην Κωνσταντινούπολη. Έφθασε καθυστερημένα και στη συνέχεια ταξίδεψε στην Πολωνία μέσω της Βουλγαρίας και της Μολδαβίας, φτάνοντας στη Αγία Πετρούπολη όπου εξελέγη μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών.

Στη φιλοσοφία και στη φυσική, ο δαίμονας του Laplace είναι ένα νοητικό πείραμα που εκφράζει με τον πιο απόλυτο τρόπο την θέση του ντετερμινισμού. Προτείνει ότι αν κάποιος (ο δαίμονας) ήξερε την ακριβή θέση και την ορμή κάθε σωματιδίου στο σύμπαν, θα μπορούσε καταρχήν να υπολογίσει την ιστορία και το μέλλον κάθε σωματιδίου. Για πολύ καιρό εθεωρείτο ο Laplace ως ο πρώτος που διατύπωσε αυτήν την πρόταση. Πρόσφατα έχει αποδειχθεί ότι ο πρώτος που προσέφερε την εικόνα μιας πανίσχυρης υπολογιστικής διάνοιας ήταν τελικά ο Bošković, του οποίου η διατύπωση της αρχής του ντετερμινισμού στο Theoria philosophiae naturalis (1758) αποδεικνύεται όχι μόνο χρονικά πριν από τον Laplace, αλλά είναι επίσης βασισμένη σε λιγότερες μεταφυσικές αρχές, εδράζεται σε φυσικές υποθέσεις και έτσι είναι πιο ακριβής, πλήρης και περιεκτική από την κάπως παρενθετική δήλωση του Laplace σχετικά με το θέμα.

Ενώ η εκδοχή του ντετερμινισμού του Laplace βασίζεται σε γενικούς όρους, ο Bošković χρησιμοποιεί φυσικούς όρους, όπως τη θέση, την ταχύτητα, την κατεύθυνση και το κέντρο μάζας. Ο Bošković επίσης (σωστά) προτείνει ότι η συνέχεια της δύναμης είναι απαραίτητη υπόθεση για τον ντετερμινισμό και τον παρουσίασε σε αυστηρή μαθηματική μορφή. Με λίγα λόγια, ο ντετερμινισμός του Boskovich είναι πιο φυσικός, ενώ ο ντετερμινισμός του Laplace είναι πιο μεταφυσικός, εναρμονίζοντάς τον με την μεταφυσική του Leibniz.