Nicolaus Kopernikus

Nicolaus Kopernikus (1473-1543) oli puolalainen tähtitieteilijä, joka tunnetusti esitti, että Maa ja muut planeetat kiertävät Aurinkoa aurinkokeskisessä järjestelmässä eivätkä, kuten silloin yleisesti ajateltiin, geosentrisessä järjestelmässä, jossa Maa on keskipisteenä. Tämä ei ollut uusi ajatus, koska useat aikaisemmat tutkijat olivat ehdottaneet heliocentric järjestelmä, mutta Kopernikus lisäksi teoretisoi uuden järjestyksen planeettoja kannalta niiden etäisyys Auringosta, että Maa kiertää Aurinkoa kerran vuodessa, ja että maa kääntyy kokonaan oman akselinsa joka päivä. Nämä ajatukset olivat ristiriidassa katolisen kirkon ajatusten kanssa, jotka pitivät ihmiskuntaa ja maata Jumalan kaikkeuden oikeana ja todellisena keskuksena. Hänen kuolinvuotenaan julkaistun Kopernikuksen suurteoksen De Revolutionibus Orbium Coelestium (Taivaanpallojen kierroksista) reaktio oli Vaimea, eikä siinä juuri tapahtunut vallankumouksellista kumousta siitä, miten kaikki näkivät maailman paikan maailmankaikkeudessa, kuten usein väitetään. Tästä huolimatta tähtitieteilijän työ johtaisi hitaasti myöhempien tiedemiesten ja matemaatikkojen lisätutkimuksiin, jotka lopulta osoittivat, että Kopernikuksen heliocentrinen järjestelmä, jossa on pyörivä maa, vaikka se sisältää puutteita, oli olennaisesti oikea.

Varhainen elämä

Nicolaus Kopernikus, oikealta nimeltään Mikołaj Kopernik, syntyi 19. helmikuuta 1473 Toruńissa, Puolassa (tuolloin osa Preussia). Hänen isänsä oli menestyvä kauppias, mutta hänen kuolemansa jälkeen n. 1483 CE Kopernikus oli hyväksynyt Lucas Watzelrode, hänen setänsä. Merkittävää on, että Watzelrodesta tuli myöhemmin Warmian piispa, ja myös nuoren Nicolauksen odotettiin pyrkivän uralle kirkossa. Ensin hän kuitenkin opiskeli tähtitiedettä Krakovan yliopistossa ja sitten lääketiedettä ja astrologiaa Bolognan yliopistossa. Hänen laaja-alainen koulutus vapaiden taiteiden myös matematiikan, filosofian ja historian. Hänen matkansa jatkuivat, kun hän luennoi matematiikasta Roomassa vuonna 1500, jonka jälkeen hän meni Padovan yliopistoon jatkamaan lääketieteen opintojaan. Lopulta vuonna 1503 hän väitteli kanonisen oikeuden tohtoriksi Ferraran yliopistosta. Tämä laaja koulutus palvelisi häntä hyvin hänen tulevia tutkimuksia, mutta se on ehkä astrologinen havaintoja hän teki, kun taas Bologna, joka todella asettaa hänen mielessään kohti ongelmien ratkaisemista taivaankappaleiden ja niiden liikkeitä.

Kopernikus palasi Puolaan vuonna 1506, jossa hän toimi setänsä lääkärinä. Hänen setänsä myös asetti hänet kirkon kaanon (vaikka hän ei koskaan tullut pappi), asema, joka edellytti häntä kerätä vuokrat, hallita omaisuutta ja valvoa taloutta piispanvirka Frombork (aka Frauenburg). Näistä maailmallisista velvollisuuksista huolimatta Kopernikus ei koskaan unohtanut tähtitiedettä, ja hän jatkoi tämän tutkimusalan harjoittamista vapaa-ajallaan.

tarkkailemalla taivaita

tutkiessaan taivaita Kopernikus joutui painimaan useiden ongelmien kanssa, jotka jakoivat mielipiteitä tähtitieteilijöiden keskuudessa. Aristoteles esitti ensimmäisen kerran (384-322 eaa.) sitkeän ajatuksen, jonka mukaan planeetat liikkuivat yhtenäisellä tavalla näkymättömien pallojen määrittelemättömän väliaineen läpi, aina kiinteillä etäisyyksillä keskuspisteestä, maasta. Tämä tarkoittaa sitä, että kaikkeuden täytyy koostua sarjasta samankeskisiä sfäärejä. Valitettavasti tämä teoria ei vastannut kokemusta planeettojen kirkkauden vaihtelusta yötaivaalla. Miten planeetat sitten voisivat olla aina samalla etäisyydellä Maasta?

alalla oli toinenkin ikivanha ja siihen liittyvä ongelma, tällä kertaa Klaudios Ptolemaioksen (n. 100 – n. 170) teorioiden seuraus. Ptolemaios ehdotti, että planeetat liikkuivat omalla pienellä ympyräradalla (episykli), mutta seurasivat silti suurempaa rataa (deferent) kiinteän keskuspisteen, maan (equant), ympärillä tai Ptolemaioksen kohdalla pisteen hieman poispäin siitä. Tämän teorian ongelmana on se, että se oli vastoin perinteistä ja näennäisesti koskematonta ajatusta, että planeetat liikkuivat tasaisesti ja jatkuvasti etäisyydellä maasta ympyräradalla. Jos yksi koota Aristoteles ’s scheme of concentric aloilla ja Ptolemaios’ s scheme of orbits within orbits, sitten aloilla, jotka sisälsivät planeettoja wobble ja jossain vaiheessa törmäävät – ei ole mahdollista, että järjestetty maailmankaikkeus. Vuonna 13 th century CE, Persian tähtitieteilijät yrittivät ratkaista tämän arvoitus yhdistämällä kaksi episykliä, jotka tasaisesti pyörivät toistensa ympäri. Tämä loisi värähtelevän pisteen ja selittäisi, miksi planeetat muuttivat etäisyyttä maasta. Kopernikus tunsi ja tutki kaikki nämä teoriat, mutta niiden monimutkaisuus näytti keksityn selittämään alkuperäisen mallin, joka oli ehkä itsessään virheellinen. Muuta keskeinen equant kohta ja ehkä fyysinen käyttäytyminen planeettojen tulisi selkeämpi, ja teoria, joka selitti sen paljon yksinkertaisempi.

Heliosentrinen ratkaisu

Kopernikus tutki kolmen vuosikymmenen ajan teorioitaan siitä, miten Maa ja yötaivaalla näkyvät taivaankappaleet liittyivät toisiinsa. Kaukoputkea ei ollut vielä keksitty, mutta tarkkailemalla kuunpimennyksiä ja planeettojen ja tähtikuvioiden liikkeitä hän keksi lopulta selityksen näkemälleen, ehkä noin vuoteen 1514 mennessä. Lisäksi Kopernikus käytti monia aiempien tähtitieteilijöiden havaintoja, joista osa ei ollut täysin tarkkoja.

se, että Kopernikus oli aktiivinen ja kunnioitettu tähtitieteen alalla, käy ilmi vuonna 1514 esitetystä kutsusta osallistua viidenteen Lateraanikonsiiliin. Siellä hän oli esittää näkemyksensä ehdotetuista uudistuksista kalenteriin, tärkeää kirkon pyhäpäivinä, mutta nyt pitkä pois synch kanssa kannan auringon tiettynä päivänä. Kopernikus ei koskaan osallistunut tapahtumaan.

hänen tutkimustensa lopputulos oli suorastaan tajunnanräjäyttävä Euroopan akateemiselle yhteisölle ja erityisesti katolisen kirkon hierarkialle. Kopernikus esitti, että kaikkeuden keskipiste ei ollut maa, jossa kaikki muut kappaleet pyörivät sen ympärillä. Sen sijaan maa oli planeetta, joka kiersi aurinkoa, aurinkokuntamme todellista keskipistettä. Samoin eivät myöskään Marsin, Venuksen ja tähtien kaltaiset taivaankappaleet kiertäneet maata vaan maa, joka pyöri omalla akselillaan ja kiersi aurinkoa, mikä selitti niiden liikkeet taivaalla yhdessä yössä ja vuoden aikana. Lisäksi Kopernikus esitti, että maa teki yhden kierroksen akselillaan päivässä ja kesti vuoden kiertää Aurinkoa. Lisäksi suhteellisen pienet muutokset maan akselin kulmassa ajan myötä selittivät päiväntasausten prekession eli yötaivaan tähtikuvioiden vähittäisen siirtymisen ajan myötä, mikä on tunnettu ilmiö jo antiikin ajalta.

syy siihen, että sellaiset näkyvät planeetat kuin Merkurius ja Venus osoittivat yötaivaalla vain pientä liikettä, oli se, että ne kiertivät Maan Auringon radan sisäpuolella. Samoin planeettojen Marsin, Jupiterin ja Saturnuksen usein oudot liikkeet voitiin nyt selittää sen vuoksi, että ne sijaitsivat maan radan ulkopuolella, missä ne kiersivät aurinkoa hitaammin. Kopernikus kykeni näin osoittamaan, että silloiset havaittavat planeetat olivat auringosta katsottuna seuraavassa järjestyksessä: Merkurius, Venus, Maa, Mars, Jupiter ja Saturnus. Kaikki nämä radikaalit ajatukset esitettiin Kopernikuksen teoksessa ”De Revolutionibus Orbium Coelestium” (Taivaanpallojen kierroksista), joka käsitti kuusi osaa, jotka julkaistiin vasta vuonna 1543. Viivästys saattoi johtua siitä, että kirjoittaja oli huolissaan yleisön reaktiosta, mutta on paljon todennäköisempää, että hän painiskeli vielä matematiikan yksityiskohtien ja ongelmien kanssa. Itse Kopernikus itse totesi, että hän oli matemaatikko kirjallisesti matemaatikot, ja harvat ulkopuolella alalla olisi ymmärtänyt sen sisällön. Muutos alkuperäisessä otsikossa, korvaa ”aloilla maailman” ja ”taivaallinen aloilla”, ei viittaa kirjailija yritti minimoida keskittyä reaalimaailmaan ja keskittyä teoreettiseen matematiikkaan.

de Revolutionibusin reaktiossa

oli kuitenkin vielä melko paljon ongelmia hoidettavana. Kopernikuksen teoria oli poistanut vallitsevan selityksen havaittavalle gravitaatioilmiölle, eli asiat putosivat maahan, koska maa oli kaikkeuden keskipisteessä. Toinen ongelma oli se, että Kopernikus ei vieläkään ymmärtänyt planeettojen kiertoradat eivät olleet täydellisiä ympyröitä. Sen, että radat olivat elliptisiä, muotoili myöhemmin saksalainen tähtitieteilijä Johannes Kepler (1571-1630).

vielä ongelmallisempia kuin nämä fysiikan kysymykset, Kopernikuksen ajatukset olivat täysin vastoin katolisen kirkon esittämää perinteistä käsitystä ihmiskunnan paikasta maailmankaikkeudessa. Ajatus siitä, että maa oli keskipiste ja aurinko ja Kuu kiertävät sitä (antroposentrinen malli), oli sopusoinnussa sen ajatuksen kanssa, että ihmiskunta oli myös keskipiste, itse asiassa koko piste maailmankaikkeuden olemassaolon Jumalan luoma. Ajatus siitä, että maa oli tunnetun kaikkeuden keskus, on peräisin antiikin ajalta ja sitä oli vaikea siirtää (vaikka jotkut muinaiset ajattelijat olivat ehdottaneet aurinkokeskistä järjestelmää).

onneksi Kopernikus, vaikka se tapahtui ilman hänen lupaansa, Andreas Osiander (1498-1552 CE), luterilainen ministeri jotka oli valvottu julkaisemista de Revolutionibus, oli lisännyt esipuhe, jossa todettiin, että työ oli tarkoitettu teoreettinen tuki matemaatikot eikä esitys siitä, miten maailmankaikkeus oli todellisuudessa. Tämä näkemys oli sopusoinnussa kertaa tähtitieteen ja matematiikan pidettiin teoreettisia aiheita. De Revolutionibusin kaltainen työ ei voinut vakavasti yrittää muuttaa yleistä käsitystä fyysisestä maailmasta, koska sitä pidettiin silloin luonnonfilosofian tehtävänä. The Esipuhe ja perinteinen erottaminen akateemisia aiheita tuolloin voi hyvinkin olla tallennettu työtä ja Kopernikus’ muisti – hän oli kuollut Frombork vähän ennen julkaisemista 24 päivänä toukokuuta 1543 CE – from the full wrath of the Catholic Church.

Legacy

tapahtuikin niin, että reaktio Kopernikuksen teoriaan oli kauttaaltaan melko kesy, ja jopa pieni tähtitieteen oppineiden joukko, joka oli sen aiottu yleisö, mittasi tuskin vastareaktiota. Se oli kuitenkin hidas polttaja, ja koska myöhemmin tutkijat alkoivat tutkia samoja teemoja ja etsiä yhä tarkempia tähtitieteellisiä taulukoita, niin Kopernikuksen työ tuli etualalle muutama vuosi sen julkaisemisen jälkeen. Niin paljon, uudistusmielinen Martti Luther (1483-1546) tuomitsi de Revolutionibus. Vuoteen 1616 mennessä kirkon viranomaiset tunsivat sen laajemmin harhaoppiseksi ja tuomitsivat sen kielletyksi kirjaksi.

vaikka kristinusko yritti sivellä Kopernikuksen teorioita kirkollisen maton alle, hänen työnsä aloitti pitkän prosessin aurinkokuntamme luonteen ja sen paikan määrittämiseksi tieteellisesti laajemmassa maailmankaikkeudessa. Seuraavina vuosisatoina Galileon (1564-1642) ja Isaac Newtonin (1642-1727) kaltaiset suuret ajattelijat lisäisivät alati kasvavaa tietoa planeettojen, kuiden ja tähtien liikkeistä ja ominaisuuksista. Tässä mielessä Kopernikus oli ensimmäisiä renessanssikaudella alkaneen tieteellisen vallankumouksen päähenkilöitä. Hänen panoksensa tähän prosessiin kunniaksi yksi Kuun suurimmista kraattereista on nimetty Kopernikuksen mukaan.