Galilei sorsában éppen útban volt a döntő fordulat, mikor Regensburgban 1630 novemberében bezárult az egyetlen embernek élete, aki teljes nagyságában állott mellette: Kepler Jánosé (szül. 1571-ben, a svábföldi Weil-der Stadt-ban). Kepler pályája valóságos regény, érdekfeszítőbb, mint amilyet költő fantáziája valaha teremtett. E helyütt csak azokat a vonásait emelhetjük ki, melyekben az ő egyéni sorsa szükségszerüen összekapcsolódik a világkép kitágulásával. De igy is egy rendkivül vonzó egyéniség körvonalai mutatkoznak benne. Mig Galilei tevékenységében kezdettől fogva a merően ténylegesben, a dolgok zavartalan valóságában való gyönyörködés nyilvánul, Kepler teljességgel misztikus spekulácziókból indul ki. Annál tartalmasabbnak tünik fel az energia, amelylyel végül mégis csak átküzdötte magát rajtuk, a csaknem tökéletesen szabad magasságig. Műve tetőpontján ő is teljesen Galilei nézetének hatalma alatt áll: hogy az egyedüli eredményes út a természetbe való behatolásra a természetnek magának közvetlen megkérdezése a szigorúan szakszerü megfigyelés útján. Veleszületett fantáziája ugyanekkor igazi tudományos géniuszszá válik, vagyis azzá az adománynyá, mely a megfigyelések nagy sorozatain egyidejüleg úgy tud uralkodni és úgy tudja őket áttekinteni, hogy a közös, a mindig visszatérő mint törvény hámozódik ki. Ha átvizsgáljuk Kepler életének egyes fázisait, akkor az a biztos érzésünk támad, hogy ez az egyetlen ember egyénileg végig csinálta és végig küzdötte a fejlődés egész útját a görögök idő előtti kombinácziójától, a középkor misztikus eltévelyedésén s a kettőnek az araboknál látott egyesítésén kezdve egész Kopernikus és Galilei magaslatáig, sőt még éppenséggel a mi modern gondolkodásunk legjavának magaslatáig is.
Anyagi kényszerüségből, de bizonyára valami szkepszisből és a misztikus természeti kapcsolatok iránti érzékből is meglehetős egyforma részekben összeszövődött érdeklődés révén azon kezdte, hogy Grazban és Prágában mint asztrologus szerzett hírnevet. A mesterségszerü csillagjóslás durvaságait azonban már korán megtanulta iróniával nézni. A finomabb varázson azonban, mely benne rejlett és amely visszacsalogatta a régi pythagorászi szám-misztika felé, nem tudott olyan egykönnyen urrá válni. Kopernikus rendszerét szivvel-lélekkel felkarolta. Első könyve azonban, a Mysterium cosmographicum inkább még csak játszott vele, semmint előbbre vitte. A planéták új rendjének egységessége, a (különben még nagyon kevéssé pontos számításokra alapított) szabályosságok a planétáknak a naptól való távolságában, elegyedve azzal a homályos hajlammal, hogy Plató értelmében mindenütt ritmikusan elrendezett világra vágyott találni, messzemenő mathematikai spekuláczióra hajtották, melynek eredményeiben pillanatnyilag valami mondhatatlanúl mámorító rejlett, közvetlenül azonban sohasem vezettek volna a haladás útjára. Mert előbb valami másra volt szükség, mielőtt a mathematikus bezárkózhatott volna szobájába és összehasonlíthatta volna a számokat: a valódi exakt biztosság ezekben a számokban, az égről magáról való leolvasás, minden előre megfogalmazott vélemény nélkül. Semmiféle pythagorászi és plátói számmisztika – és ha még oly éleselméjüleg alkalmaztatott volna is – nem vezethetett volna arra a gondolatra, amelyre elsősorban volt szükség: arra a gondolatra, hogy a planéták nem kör-pályán keringenek, mint ahogy még Kopernikus hitte, hanem elliptikus pályán. A tökéletes körről való felfogás éppen a pythagoreusoknak és platonikusoknak volt köszönhető és minden, ami hozzájuk csatlakozott, örökké csak a régi körforgásba jutott bele.
Kepler életének szegény a szerencséje. Egyszer azonban mégis kedvezett neki a szerencse. A fiatal misztikust a nagy számoló, Tycho iskolájába küldte. Ez volt az elhatározó lökés, ami azzá tette, aminek ma tiszteljük. Az asztronómia nyugtalan Fausztja, Tycho Brahe kevéssel a tizenhatodik és tizenhetedik század fordulója előtt elégedetlenül elköltözött a Sundban lévő mesés szigetéről, hogy II. Rudolf császár (I. Rudolf magyar király) szolgálatában új szinhelyét alapítsa tevékenységének. Itt türelmes tanítványt keresett, aki évtizedek óta folytatott megfigyeléseit a Mars bolygóra vonatkozólag folytatja és feldolgozza. A szerencsés véletlen hozta magával, hogy Keplerre bukkant. Kettejük személyes együtt dolgozásának Tycho hirtelen halála korán (már 1601-ben) véget vetett ugyan, de a már összegyüjtött anyag Kepler kezében maradt egyesítve és az általános direktiva, melyet Tycho megfigyelésének módjával adott neki, nagy erővel rá nézve új, de összehasonlíthatatlanúl szerencsésebb útra térítette Keplert. A Mars pályája a Merkuréval együtt az összes planéták közül a leginkább excentrikus. Hol 27 millió mérföld közelségre jut a naphoz, hol meg 33 millió mérföldnyire távolodik el tőle. Ha valahol, akkor éppen itt a pontos megfigyelés szükségképpen rá kellett, hogy vezessen a bolygók pályájának nem köralakú, hanem elliptikus alakjára. Kepler, a pythagoreus, egy darabig még küzdött az előtte levő megfigyelések ellen. Aztán végbement benne az elhatározó lépés. Az ókor utolsó téves traditiója, amelynek még Kopernikus rabja volt és a melybe minden szám-misztika beleszövődött, eltünt a jobban kikutatott, a megfigyelt tény súlya alatt: a szó legjobb értelmében legyürt harczos előtt megnyilatkozott az ugynevezett Kepler-féle törvények közül az első: a bolygók pályái ellipszisek, melyek egyik gyujtópontjában áll a nap. 1609-ben, abban az évben, melyben Galilei megkezdte hadjáratát a távcsővel, megjelent ez a törvény a Marsra vonatkozó megfigyeléseket összefoglaló nagy könyvben (Astronomia nova de motibus stellae Martis), a második törvénynyel együtt, mely a planéták napközelben gyorsabbodó, naptávolban pedig lassabbodó sebességének sajátszerü jelenségével foglalkozik. (Keplernek ez a második törvénye azt a tényt mondja ki, hogy a valamelyik planétától a napig húzott vonal e planéta nap-körüli mozgása közben egyenlő idők alatt egyenlő felületeket súrol.)
Kilencz nehéz terhü év múlt el ezután az eredmény után a sok megpróbáltatáson keresztülment, a mindennapi kenyérért való harczban helyről helyre hajszolt férfiú fölött; ekkor geniális szelleme a megszerzett tudománykincsnek a merész spekuláczió régi adományával való győzedelmes egyesítésével megragadta a róla elnevezett bolygó-törvények harmadikát is, 1618 május 15-én. Ez a törvény azt tanította, hogy a bolygók keringési idejének négyzetei úgy viszonylanak egymáshoz, mint a naptól való középtávolságaiknak harmadik hatványai. Ellentétben az első két törvénynyel itt a különböző bolygóknak egymás között való kölcsönös vonatkozásait fedezte fel Kepler, melyeknek szükségszerüen a legnagyobb gyakorlati fontosságra kellett jutniok.1)
A Harmonices mundi libri V. czímű könyv, mely 1619-ben Linzben nyomatott, tette közhirré ezt a fölfedezést, mely Kepler minden korábbi felfedezésére feltette a koronát. A könyv ezzel a büszke előszóval jelent meg: «Hosszú hasztalan erőfeszítések után végre megvilágosított engem a legcsodálatosabb megismerés világossága. Ime itt van tanulmányaim eredménye. Hogy a kortársak vagy a későbbi nemzedékek fogják-e olvasni könyvemet, az nekem egyre megy. Száz év mulva biztosan meg fogja találni a maga olvasóit». A fele sem múlt még el ennek a száz évnek, mikor feltünt az az olvasó, aki nemcsak olvasni tudta Kepler könyvét, hanem aki a Kepler-féle törvények sorai közül ki tudta olvasni annak alapvető összefoglalását, amit azok kimondtak. Newton Izsák volt ez az olvasó.
Magának a kornak hálája azonban a nagy gondolkodó iránt elszomorítóan szól abból a tényből, hogy Kepler éppen akkor kényszerült egy egész évet anyja védelmére fordítani, akit sváb szülőföldjén, mint boszorkányt vádoltak be s akit csak fiának önfeláldozó védelme tudott nagynehezen a kinpadtól és máglyától megmenteni. Ily komoran libegtek még a középkor árnyai azon a korszakon át, amelynek már megvolt az ereje, hogy egy Keplert és egy Galileit tudjon nemzeni. Egy évtizeddel később a nagy kutató áldozatául esett a létért való küzdelem megerőltetéseinek, éppen mikor Regensburgban (1630) bepörölni készült utolsó urát, a fizetésképtelenné vált Wallensteint. Ez az utolsó keserü irónia, mely a tudomány önzetlen szolgáját, a csaknem páratlanul álló legtisztább jellemet önhibája nélkül belekeverte kora legvakmerőbb kalandorának véletlen balszerencséi egyikébe.
*
Nem feladata e lapoknak, hogy megírjuk rajtuk az asztronómia történetét. Ha a kozmosz-kép megerősödésének története Kopernikus, Galilei és Kepler idejében kénytelen beleszőni egyes fragmentumokat a csillagászat fejlődéséből, ennek oka a dologban magában rejlik. Itt mint semmiféle más területen egy oly hatalmas gyűrű záródott be ebben az időben, hogy valósággal első izben volt meghódítottnak tekinthető a továbbmunkálkodás bázisa. Nem maradt most már más hátra, mint hogy egy kis ugrással és bizonyos közbeeső tagok mellőzésével most mindjárt megemlékezzünk az utolsó és leginkább elhatározó kalapácsütésről, melylyel Newton Izsák hatalmas keze véglegesen lerombolhatatlanná tette a két évszázad vívmányait.
Newton vívmánya egyforma részben nő ki a Kepleréből, a három bolygó-törvény felfedezőjéből és Galileiéből, a szabad esés törvényének felfedezőjéből. Igy organikusan csatlakozik a tizenhatodik és tizenhetedik század fordulójának két legnagyobb tettéhez és egy magasabb egységbe kapcsolja őket össze, melylyel a gondolatokban mély tizennyolczadik század aztán mint bölcsőbeli ajándékkal indulhatott útjának.
Newton élete külsőleg épp oly boldog, mint Kopernikusé. Csöndes, igénytelen tudós ő is, mint ez s még abban a tulajdonságban is egyezik vele, hogy mélyértelmü művét az évek során át kiadatlanúl heverteti. Ez az eset később még egy harmadik esetben is ismétlődik, Darwinnál, a kozmosz-kép történetében, úgy hogy azt lehetne mondani, az újabb kor három legjelentékenyebb könyve, egyuttal a három legjobban megérett és csiszolt könyv is volt és egyuttal mind a három példája a képzelhető legönzetlenebb érzületnek. A tulajdonképpeni támadások, melyek Newtont érték, a saját fejéből állottak elő. Bizonyos tekintetben a pályája egyenest fordítottja volt a Keplerének. Kepler vas energiával küzdötte fel magát a misztikus spekuláczióból az induktiv módszernek való abszolut odaadásig, a tényről tényre való megfontolt haladásig és a spekulácziónak éppen a megfigyelt tények geniális áttekintésére és értékesítésére való korlátozásáig. Mikor Newton (szül. 1643 január 5-én Whoolstorpeban, Lincolnshireben) megkezdte tanulmányait, már előre szilárdan állott benne a meggyőződés ennek az induktiv módszernek értékéről. Az utolsó száz év olyan meglepő eredményeket látott ezen az úton, hogy praktikus értékéről egyáltalán nem lehetett kétség. Az idők nagy fordulatával hatalmasan felvirágzó filozófia ugyan máskülönben sok zavarosat és elsietettet szült, de hathatós helyen (Verulami Baco 1561–1626, tehát Keplerrel párhuzamosan) éppen a természettudományi módszert fogalmilag nagyon világosan kidolgozta és mint a tudomány haladásának egyedüli üdvét dicsőítette. Newtont aztán későbbi éveiben és sokkal főművének befejezése után misztikus hajlamok szállották meg és fantasztikus, tudományosan értéktelen utakra csábították. Éppen mert ilyenek, a mi szempontunkból nem jutnak számításba.
A merőben empirikus út Newton élete munkájának fölfelé emelkedő részében érvényesül azokban a tanulságos részletekben, melyek a gravitácziós törvény úttörő felfedezését megelőzik. Foglalkozzunk kissé velük, mert ennek az egész történeti képnek czéljában rejlik, hogy nem annyira az egyes nagy természeti törvényeket akarja felfedezésük sorrendjében előmutatni (ehhez a vállalkozáshoz vaskos kötetekre volna szükség), mint inkább általánosságban jelezni, mikor kezdtek először azzal foglalkozni, hogy egy «természeti törvény» lényegét világossá tegyék maguk előtt és mikor léptek methodologiai útra a czélból, hogy magából a természetből olvassák ki törvényeit. Ha egyszer felismerték, attól fogva a keresés módja mindig ugyanaz maradt és az így igazán megtalált törvények változatossága már nem tartozik a kozmosz-kép történetének vázlatába, hanem a megfelelő specziális tudományok kompendiumaiba.
Egy elterjedt családi anekdota beszéli, hogy Newtont, mikor 1665-ben Cambridgeből, ahol mathematikai tanulmányait végezte, a pestis elüzte, szülőhelyén egy érett alma leesése vezette arra a gondolatra, hogy vajjon nem ugyanazok a törvények, ugyanazok az erőviszonyok, melyek ezt az almát a föld felé ejtették, tartják-e meg a holdat földkörüli pályáján. Akár így helyes az anekdota, akár nem, hogy erre az elmés ötletre rá lehessen jönni, ahhoz mindenesetre szükség volt mások által végzett óriási előzetes munkálatokra. Mindazáltal mégis szellemi tett volt, első villanása egy oly kombinácziónak, mely sok részlet-megfigyelést volt képes összekapcsolni. De ha a természetkutató megfontolt útját meg akarták tartani, szükség volt a meglevő előbbi megfigyelések lehető legpontosabb reviziójára is. Newton semmi szin alatt sem engedte magát elkápráztatni egy szép ötlet által és belefogott ebbe a munkába. Ha föltételezte, hogy a hold egy általános nehézkedési-erő törvénye által, mely állandóan megfelelő arány szerint vonzza a tömegre nálánál sokkal nagyobb föld felé, mint ahogy az az almánál tapasztalható volt, a földhöz van kötve, de egyuttal egy másik, eredetileg egyenes vonalú (tangentiális) saját-mozgása következtében (egy parittyában forgatott kőnek megfelelően) nem jutott el a valóságos leesésig, akkor valóságos mozgási viszonyainak egy oly formulába hozhatóknak kell lenniök, mely megfelel Galilei eredményeinek a testek földre esése dolgában. Az eredmény Newtonra nézve egyelőre az volt, hogy fel kellett a gondolatot adnia. A számítás nem egyezett. Hogy a hold pályáját és az alma leesését mathematikai exaktsággal visszavihesse egy egyforma «nehézkedési törvényre», ahhoz szükség volt több a legélesebb megfigyeléssel megállapított nagyságra. Ismerni kellett a hold távolságát a földtől, a hold úgynevezett sziderikus keringési idejét (vagyis azt az időt, melyre a holdnak szüksége van, hogy az égboltozat ugyanazon állócsillagához visszatérjen) és ismerni kellett magának a föld egyenlítőjének egy fokát is. Newton azokat a számadatokat használta, amelyeket kora megadott neki. Ezek közül az utóbb említett téves volt, mert a föld nagyságát még nem ismerték kellően. A számításra nézve ennek az volt az eredménye, hogy a föld nehézkedésének a föld felszinén való, a holdról kiszámított gyorsulása jelentékenyen eltért attól a számtól, melyet Galilei az olyan testekre vonatkozólag kapott, mint az alma. Newton most már egyelőre ad acta tette gondolatát és más tanulmányok felé fordult. Ez 1666-ban volt. Nem mult el azonban öt év és a franczia Jean Picard az első igazán megbizható földmérés alkalmával egy a valóságos földnagyságnak jobban megfelelő számot állapított meg. Newton 1682-ben, a londoni Royal Society egy ülésén, véletlenül értesült erről. Roppant izgalom vett rajta erőt. Nem bizva önmagában izgatottsága első pillanatában, megkérte egy barátját, hogy régi számítását az új számjegy alapul vevésével még egyszer revidiálja. A Galilei eredményével való megegyezés ezáltal már csaknem tökéletes volt. A holdra ugyanaz a törvény volt érvényes, mint a lehulló almára! És erre Newton megformulázta általános gravitácziós törvényét: minden test minden más testre olyan vonzóerőt gyakorol, amelynek nagysága egyenes arányban áll a vonzó test tömegével és fordított arányban a távolság négyzetével. Bolygórendszerünk összes ismert mozgási jelenségei és viszonyai, ahogy Kepler már szilárd formulába hozta őket, alapjában véve ez alapvető törvény szükségszerü specziális következéseinek bizonyultak. A nagy nap a sokkal kisebb planétákat pályájukon pontosan roppant tömegének erejével köti meg, a vonzóerő azonban a távolság négyzetével fordított arányban csökken, azaz: ha megkétszerezzük a távolságot, négyszeresen csökken, ha megháromszorozzuk, akkor kilenczedrészére csökken és így tovább. A nagy felfedezést Newton csak 1687-ben tette közzé a «principiumok» emlékezetes könyvében, (Teljes czíme: «Philosophiae naturalis principia mathematica»). Maga Newton pályájának ezt a legfontosabb dátumát teljes negyven évvel élte túl.
A gravitácziós törvény tulajdonképpeni fontossága abban az eminensül kozmikus kapcsolatban áll, melyet magában foglal és amely már az első képekből is kivilágosodik, melyekhez kapcsolódik: az ökölnyi alma, mely néhány lábnyi magasságról, az ágról a földre esik és a hold gömbje, mely 468 mérföld átmérő és 51,800 mérföldnyi a föld középpontjától való középtávolság mellett a fejünk fölött mozog. Az ehhez csatlakozó legközelebbi kép már az összes roppant nagy földgömb maga, mely a holdtól kísérve ismét a nehézkedési erő ugyanazon törvényei szerint keringi körül a napot. A nap még távolabb eső erőczentrumokat követ, magával ragadva az egész bolygórendszert. A nap világába mint vendégek rohannak bele messze távolságokból rengeteg parabola és hyperbola-pályákon a hosszúfarkú üstökösök. Kettős csillagok magasabbrendű óriási naprendszerekké összekötve keringenek egymás körül. És mindenütt ugyanaz a newtoni törvény.
Most először símúlt egységbe – legalább egy szilárd szempont alatt – a mindenség és semmiféle ezután következő megfigyelési tény nem tette sehol lazábbá a minden pántok ez egyelőre legerősebbikét. Hogy Kepler második és mindenek előtt geniális harmadik planéta-törvénye megmutatta az utat, hogy lehet ismert nagyságokból (pl. egy planéta keringési idejéből és a földnek a naptól való távolságából) ismeretlen nagyságokat (pl. ennek a második planétának a naptól való távolságát) a távcsőbe való minden további beletekintés nélkül és minden további spekulativ gondolkodó munka nélkül, egyszerűen a törvénynek megfelelő formulából leolvasni, akkor a gravitatiós törvény következéseiben éppen lehetővé tette egy új planéta (a Neptun) fölfedezését merőben egy más égitesten (Uranus) megállapított zavarások alapján; oly összekapcsolása ez a dolgoknak, mely túlhaladta a spekuláló misztika legmerészebb reményeit, merőben empirikus úton. 1784 márcziusában Herschel Vilmos felfedezte az ég átmustrálásakor az Uranus bolygót. Az Uranus mozgásáról a következő évtizedekben végzett számítások egy idegen, zavaró elem gyanítására vezettek az Uranus pályáján túl. 1840-ben Bessel félreérthetetlen világossággal kimondta a problémát: a zavaró testet, azaz egy még az Uranuson túl keringő, eddigelé azonban a távcsővel még meg nem figyelt bolygót pályája és súlya szerint kiszámítani az Uranus pályájának eltérései alapján. Leverrier megoldotta a mathematikai problemát. Eredményei 1846 augusztus 31-én kerültek nyilvánosságra Párisban; ugyanez év szeptember 23-án Galle Berlinben megtalálta távcsövével a bolygót (Neptunt), csaknem pontosan azon a helyen, ahol a számítás megjelölte.
Ez az egy példa elég lehet arra, hogy megmutassa, mit jelent Newton műve az egységes természetfelfogás értelmében és milyen hatást tehetett egy ily lépés a világmechanizmus szívébe az egész ez után való időre.2)
A legfenségesebb látványosságok közé tartozik, melyek szemléletéhez egyáltalán hozzájuthat az ember, megfigyelni a természettudományok csaknem összes ágainak egyidejű csírázását 1500 és 1700 között. Ha az egyik oldalon a távcsővel végzett felfedezések igazán új, soha nem várt világot tártak fel, ugyanakkor másfelől nem kevésbbé termékennyé, sőt belsőleg igazában elhatározóvá vált a közönséges, a mindennapi felé irányúló tekintet élessége. A rég megszokottat, látszólag magától értetődőt csodálatosnak és magyarázatra szorulónak találni: ebben a követelményben és ennek teljesülésében rejlett az elhatározó lépés felfelé. Kopernikus mutatta meg először diadalmasan, hogy a látszólag legegyszerűbb dologban, a napnak az égen való fel s alá szállásában, melyet minden gyermek ismer, olyan titok rejlik, mely ha egyszer meg van fejtve, egészen új világfelfogást nyit. Ezzel az irány egy nagy siker által azonnal szentesítve volt és a legjobb elmék buzgón rávetették magukat az új harcztérre.
Képzeljük magunkat a pisai dóm félhomályába. Nagy egyházi ünnep van. A kórusról melodikus hullámok hangzanak fel a hűvös téren át, a gyertyák ezrei libegnek át a tömjénfüst felhőin, melyeket némán mozgó ministránsok terjesztenek a főoltár körül; a templom hajóját embertömeg tölti be, jöve-menve, térdet hajtva ősrégi idők óta megszokott, soha meg nem értett módon. Magas ablakokon áttörni igyekszik az ég átlátszó fénye, de egyetlen sugár sem bocsátkozhatik be szabadon egyetlen homlokra sem. Ebben a térben a napnak csak azért szabad világítani, hogy bájos szinességgel összeállított üvegdarabokat tegyen élénk fényűvé. Egy szellemben azonban más világosság derül fel. Egy fiatal diák, a tizenkilenczéves Galilei támaszkodik az egyik oszlophoz. Az érzékeket mámorító áramlás rajta hatástalanul vonul át, szeme mindig ugyanabba az irányba van függesztve: egy a magas boltozatról lecsüngő csillár lassú mozdulataira, melynek lengéseiben ő törvényszerű szabályt sejt. Mindig egyenlő időközökben írja le a csillár a maga ívét, egyforma messzire mindkét oldalon; mikor a lendület elvesztette erejét, megfordul, előbb lassan, aztán fokozódó gyorsasággal az ív közepéig, majd ismét mindjobban meglassubbodva, míg végül a másik oldalon is újra visszafordul és ugyanazt az utat ugyanazon a módon teszi meg újra meg újra. Mögötte pedig egy másik csillár ing, magában ép oly szabályszerűen, de sebesebben, ahogy a fiatal ember a lüktetésén megszámlálja, pedig mind a kettőnek egyforma az alakja és egyforma a nagysága és máskülönben is egyforma körülmények között vannak, csak az egyik csillár a boltozatnak magasabb pontján van felfüggesztve, mint a másik, a sebesebben lengő. Vajjon a különben mathematikailag szigorú mozgásokra a kötél hossza volna befolyással? Ezekhez a megfigyelésekhez és ezeknek a kérdéseknek a föltevéséhez fűződik a monda szerint Galilei első felfedezése, az ingatörvény, mely lényegileg a közvetlen megfigyelésre támaszkodó keletkezésével és átlátszóan geometriai jellemével megalapította Galilei kutatásainak korszakalkotó irányát.3)
Ennek az anekdotának párja (melynek biografiai hitelessége itt egyáltalán nem jön számba) az a már említett anekdota Newton almájáról. Mind a kettőben éppen a mindennapi dolgon való elcsodálkozás az, ami úttörő felfedezésekre vezet. A tizenhetedik században ez általános elvvé válik. A scholasztikus középkori bőrt levedlették az emberek, szemükbe néztek a dolgoknak és mertek csodálkozni, kérdezni. És ez a szerencsés idő a legegyszerűbbet még olyan szűziesen nézi, a jó oly nyiltan áll végre megszabadult és merésszé vált kezében, hogy jóformán minden helyen, a ahova nyúl, megvettetik az alapja modern tudományunk valamely nagy szakaszának. Mint Galileinél és Newtonnál, legtöbbször egyetlen tény nyitja meg a zárat és utat csinál egy feltartóztathatatlan áradatnak, amely ettől fogva szüntelenül áradva árad egész a mi időnkig, mindjobban megdagadva, mindig új anyagot súrolva le az ismeretlennek sziklatömbjéről a kozmosz-képben és ragadja magával, tisztázza és a maga megfelelő helyén ismét lerakja rendezett tudási réteggé.
Ugyanaz a tizenhetedik század, mely az 1609. év emlékezetes éjszakái óta, melyeken Galilei ráirányította távcsövét a holdra és a planétákra és szellemileg belépett a legtávolabbi, számunkra a fény által közvetített, Columbus «új világánál» milliószor és milliószor nagyobb világalakulatok csodabirodalmába, itt diadalról-diadalra haladt át mindenen, ami a mindenségben fényt sugároz: ugyanaz a század megragadta Huygens Keresztély (1629–1695) hullámzási teoriájával az alapvető tényt magának ennek a fénynek a természetrajzához is, olyan tényt, amely a fényt nem mint valóságos «fényanyagok» kiáramlását mutatta fel, hanem mint parányi részecskéknek egy a fény előidézőjéből kiinduló hullámmozgását a közbeneső térben, tehát mint merőben mozgási tüneményt. Ugyanannak a férfiúnak, aki a nehézkedési törvényt kiszámította, gondolkodó szeme már mintegy sejtőn nyugodott a sajátszerű színképen (spektrum), amelybe a háromoldalúan csiszolt üvegtől vagyis prizmától megtört egyes fénysugár feloszlik, – először ő tanította, hogy kell ezt a jelenséget, amely azután szócsöve lett a mennynek, a legtávolabbi napok és ködfoltok fizikai összetételéről való értesítésre a mérföldek billióin át, egy sötét kamrában egy köralakú nyíláson át előidézni. Ugyanez időtájban (1675) Cassini Párisban azt a meggyőződést nyerte az akkor újonnan felfedezett első Jupiter-hold elsötétülése bekövetkezésének periodikusan változó időtartamára vonatkozó megfigyeléseiből, hogy a fény terjedési sebessége a térben megmérhető kell, hogy legyen és a dán Olaf Römer már igen közel jutott a helyes számhoz: másodperczenkint 70,000 mérföldhöz.4) Magdeburgban a geniális polgármester, Guericke Ottó, aki sikerekben gazdag kitartással átélte csaknem az egész hatalmas tizenhetedik századot, feltalálta az elektrizáló gép első, legegyszerűbb formáját és ezzel legelőször mutatta meg azt az utat, hogy miképp kell egy titokzatos természeti erőt, melyet ősidők óta mind újra meg újra megbámultak a véletlenül talált borostyánkövön, egy az embertől magától konstruált apparátusból tetszés szerint és tömegesen kicsalni. Oly kulturális szikra, melyhez hasonlóan kevés más világít, szökken át az elmés magdeburginak e kezdetleges forgó kéngolyójától a mai technika legnagyobb alkotásaira és kétségkívül az eljövendő idő még nagyobb alkotásaira is. Egy másik helyen, de csaknem egyidejűleg egy látszólag még egyszerűbb megfigyelés egyenesen megváltoztatja egyetlen lökéssel az egész fizikai földképet: a firenzei Evangelista Torricelli higannyal megtöltött és aztán nyitott végével a higanyfelületbe mártott üvegcsövében a higanyoszlop 76 cm. magasságnál állandónak mutatkozik és Galilei genialis tanítványa bámulva vallja meg magának, hogy a föld atmoszférája az, ami a higanyfelületre gyakorolt nyomásával nem engedi a higanyoszlopot alábbszállni. A mérhető fényhez járult tehát a mérhető súlylyal bíró, a mérhető levegő. Minden arány eltolódott, a világ megújhodott! Ez utóbbi kísérletnél azonban megvilágosodtak a következmények is: 1644 körül tette Torricelli, Galilei tanítványa azt a sajátságos felfedezést és 1648 szeptemberében már a geniális Pascal buzdítására a franczia Périer felmegy az 1400 méter magas Puy de Dôme hegyre az Auvergneben, összehasonlítja az ott megállapított higanyoszlopot Torricelli csövében a hegy lábánál nyert oszloppal és meggyőzőn bebizonyítja, hogy a ránehezedő atmoszféra nyomása minden méterrel felfelé mérhetően csökken, ami olyan tény, hogy szükségszerűen a hegymérések új korszakát kellett, hogy bevezesse, mert ettől fogva pontos barométer-formulák segítségével egyszerűen le lehetett olvasni a higany magasságáról, mily magasan emelkedik ki a hegy a tenger szine fölé és közelebbi sík környéke fölé. A tizenhetedik század első felében használatba jön a hőmérő is. Az elektrizáló gép feltalálója, Guericke előállítja az első légszivattyút (1654). E készülékek mindegyike egy-egy nagy, elhatározó győzelem. A tudomány, mely még e korszak kezdetén – például olyan alakban, mint Galilei – egy-egy széles kört átfoglaló elmében egészen tükröződni látszott, amint mind nagyobb terjedelmű lett az anyag, egyes egymástól élesen különválasztott disciplinákra oszlik. A hagyomány által megszentelt összekapcsolások, mint a kémia és az orvosi tudomány kapcsolata egyelőre mindkettejük hasznára elkülönülnek; a mi napjainkban kellett kár nélkül és új alapon újra egyesülniök. Éppen a kémiára egész mélyen be a tizennyolczadik századig még mindig egy súlyos lidércznyomás nehezedik: a flogisztonról szóló tanítás. Annyiban legalább nemes tévedésen alapult, amennyiben ez is, éles elméktől, mint Bayle, Kunkel, Becher, Stahl alapíttatva szintén abból a végre feltámadt szükségérzetből eredt, hogy valami nagyon mindennapi dolgot megmagyarázzon, tudniillik a láng és az elégés természetét. Még nem tudtak semmit a kémiai kapcsolatoknál és elválasztódásoknál levő valódi arányokról. Még nem ismerték fel, hogy a levegő gáz-alakú elemek keveréke. Egy nekünk olyan megszokott elem, mint az oxigén még nem volt felfedezve. A hőt, amely számunkra ma csak az anyagrészecskék bizonyos meghatározott mozgási formája, annak a régi balhitnek következtében, hogy a «tűz» «elem», egy külön «hő-anyag»-ból tudták csak magyarázni. És szerintük a tűznél is minden égő testben valami anyagszerű válik ki, amit flogisztonnak neveztek és minden éghető testben mint egységes alkatrészt képzeltek el. Hosszú ideig minden megfigyelés eredménye úgy látszott, mintha igazán beleilleszkedett volna az éleselméjű teoriába, ámbár ez pozitive téves volt és túl kellett rajta lépni. Ami azonban úttörő volt a korban, azt nem akadályozták az ilyen tévedések és kétségkívül mégis csak akkor vetették meg a modern kémiának alapját, daczára a félrevezető flogisztonnak.
Ha a két évszázadot, a tizenhatodikat és tizenhetediket kereken összefoglaljuk, 1500-tól 1700-ig, akkor meg kell vallanunk, hogy ebben a rövid időközben, amely három-négy ember életét hidalja át, a kozmoszkép tekintetében több történt, mint az összes előző évezredekben a babiloniai-egyiptomi ősidőktől odáig, nemcsak ténybeli nyereség dolgában, hanem mindenekelőtt abban, hogy csaknem minden ekkor megtalált tény úgy hatott, mint egy ütés egy nagy harangra, mely a hatások összegezése által végül zúgó lengésekbe jut. Nem csoda, hogy ebben az időben élénkebben kezdtek, mint valaha, tudatosan egy ilyen kozmoszképpel foglalkozni. A nap körüli mozgás első mártirja, Giordano Bruno tűzhalálát Rómában ép annyira köszönhette Lucretius régi kozmikus eszméi merész filozófiai fölelevenítésének: nála a természet megint mint a legfelsőbb, mint valami egységes tünik fel, amelytől az egyház az emberiséget szerencsétlenségére idegenítette el és költőileg lelkesült szavakkal dicsőitette a pantheisztikus eszmét, amely az «Isten» fogalmát átvitte minden létezőre és a természetkutatóban látta az igazi, az egyetlen theologust. A két század legjobb filozófiai elméi valamennyien többé-kevésbbé közel állanak a természettudományi mozgalomhoz, hol mint önálló kutatók, mint Pascal, hol mint finom szellemű megértők, mint Gassendi és Hobbes. A tizenhetedik század első harmadának közepén támad Hollandiában az a békés, szép alak, melyről az emberi szellem történetének egy még oly rövidre fogott vázlata is meg kell hogy emlékezzék: Spinoza Benedek (1632–1677), az a férfiú, aki magasrendű és boldogító ethikát tudott felépíteni olyan világképre, mely sehol sem állott ellenmondásban az izmosodó természettudomány látszólag leginkább nyugtalanító követelményeivel sem, és aki logikájának minden erejével szállott síkra a természet egészének egységeért a kauzalitás törvényének általános érvényében, egész az emberi akarat legmélyebb rezzenéseiig. Igénytelenségében és szelidségében mégis fenkölt harczosa a szellemnek, aki semmiféle átokkal, semmiféle csábítással sem engedte elrabolni magától függetlensége egyetlen részecskéjét sem. Spinoza Hágában optikai üvegek köszörülésével tartotta fenn magát, éppen abban az időben, mikor Galilei és Kepler tanítványai ilyen üvegekkel tárták fel a világnak beláthatatlan gazdagsággal távoli égi zónák csodáit. A magános filozófus, távol attól, hogy ennek az exakt megfigyelésnek a jogát elvitassa, mégis tudni vélte, hogy jogosult munkamegosztással joguk van lenni egy szabad világkép előmozdítóinak is, kiknek legjobb megfigyelő üvegjük másvalamiben rejlik: az előítélettől mentes, önálló gondolkodásban.
*
Ha azt kérdjük magunktól, hogy mi minden hat elhatározólag közre egy a mai értelemben vett fizikai világképben, akkor mindenekelőtt a szó legtágabb értelmében vett asztronómiai tények tartoznak hozzá, nemcsak leírása a látható tárgyaknak, hanem a látottaknak összekapcsolása is, fizikai és mathematikai értelemben a mozgás és elrendezkedés törvényei, a kapcsolatoknak az egymástól elkülönült dolgokban való kimutatása, az egésznek, mint egy kozmosznak szemlélete. Az elhatározó lépés e felé az irány felé a Kopernikus és Newton közti időben meg volt téve. Ez egyúttal szilárd megállást is adott az egésznek alapján.
Továbbá elkerülhetetlenül szükségeseknek látszanak a szűkebb földkép éles körvonalai: a föld alakjának nagyjában való ismerete, az atmoszférának és a földkéreg folyékony burkolatának fizikai törvényei, az elektromos és mágneses folyamatok felfogásának kezdetei, a kémiai viszonyok kutatása, mindenekelőtt a földrészeknek, a szárazföld és víz megosztásának, a szélességek és hosszúságok szerinti klimatikus változásoknak pontos képei. Itt is most mindenfelé meg volt törve az út. A kémia és fizika fegyverkezett. A fok-mérés nagy arányokat kezdett ölteni. Columbus útja óta az egyáltalán hozzáférhető tartományok további kikutatása folytonos lánczolattá lett: úgy tünt fel, mintha a bizonyos részein erősen összehajtogatott föld-térkép minden évvel szabadabban göngyölődött volna ki.
De van még egy harmadik beláthatatlan terület is, amely a világképnél számba jön.
Annak a területe, amit jogosulatlan fogalomkorlátozással jobb szó hijján «természetrajz»-nak neveznek: a mineralógiai-geológiai és a biológiai (botanika-zoológiai) tények tömege. Itt azonban az 1600-as évek végén kétségbeejtően kevés volt elvégezve. Pedig éppen itt kapcsolódik össze a mult és a jövő a kozmosz-képben. A föld kőzetkérgeinek fekvésében és mineműségében, kihalt állat- és növény-formák maradványaiban kézzelfoghatólag előttünk fekszik a világ történetének egy darabja. Más oldalt pedig az életjelenségekben híd nyilik felénk, mint megfigyelő lények felé, úgy hogy a látszólag legtávolabbihoz éppen itt hozzátársul a hozzánk legközelebbi is.
Ez az egész második rész, amennyire sejtelmünk terjed, logikusan az elsőn épül fel: a geologiai tények beleilleszkednek a fizikába, kémiába és asztronómiába és az organikus fejlődés jelenségei az anyag általános tulajdonságaihoz vezetnek vissza, melyek végeredményben a természeti erőkről szóló általános tanításba torkollanak. Mindazonáltal az embernek e dolgokról való ismerete annyira a maga saját, látszólag önálló és időben annyira megkésett útjain haladt, hogy különvett szemlélése jogosultnak tűnik fel. A fontos dolog itt is a nekiindulás pillanatát fixirozni. Ezzel azonban önmagunktól közeledünk a jelenhez.