Nicolaus Copernicus

Nicolaus Copernicus (1473-1543 CE) è stato un astronomo polacco che notoriamente ha proposto che la Terra e gli altri pianeti ruotassero intorno al Sole in un sistema eliocentrico e non, come allora ampiamente pensato, in un sistema geocentrico in cui la Terra è il centro. Questa non era una nuova idea come diversi studiosi precedenti avevano proposto un sistema eliocentrico, ma Copernico inoltre teorizzato un nuovo ordine per i pianeti in termini di distanza dal Sole, che la Terra orbita intorno al Sole una volta ogni anno, e che la Terra gira interamente sul proprio asse ogni giorno. Queste idee erano contrarie a quelle della Chiesa cattolica che considerava l’umanità e la Terra come il centro proprio ed effettivo dell’universo di Dio. La reazione al grande lavoro di Copernico, De Revolutionibus Orbium Coelestium (Sulle rivoluzioni delle sfere celesti), pubblicato nell’anno della sua morte, fu smorzata, e non ci fu quasi un ribaltamento rivoluzionario di come tutti vedessero il posto del mondo nell’universo, come spesso si sostiene. Tuttavia, il lavoro dell’astronomo avrebbe lentamente portato a ulteriori indagini da parte di scienziati e matematici successivi che alla fine dimostrarono che il sistema eliocentrico di Copernico con una terra rotante, sebbene contenesse difetti, era essenzialmente corretto.

Primi anni di vita

Nicolaus Copernico, vero nome Mikołaj Kopernik, nacque il 19 febbraio 1473 a Toruń, in Polonia (allora parte della Prussia). Suo padre era un mercante di successo, ma dopo la sua morte c. 1483 CE Copernico è stato adottato da Lucas Watzelrode, suo zio materno. Significativamente, Watzelrode in seguito divenne vescovo di Warmia, e il giovane Nicolaus è stato anche previsto di perseguire una carriera nella chiesa. Prima, però, ha studiato astronomia all’Università di Cracovia e poi medicina e astrologia all’Università di Bologna. La sua vasta formazione nelle arti liberali comprendeva anche matematica, filosofia e storia. I suoi viaggi continuarono quando insegnò matematica a Roma nel 1500, dopo di che andò all’Università di Padova per continuare i suoi studi di medicina. Infine, nel 1503, conseguì il dottorato in diritto canonico presso l’Università di Ferrara. Questa vasta educazione gli sarebbe servita bene per le sue future indagini, ma sono forse le osservazioni astrologiche che ha fatto mentre a Bologna che realmente impostare la sua mente verso la soluzione dei problemi dei corpi celesti e dei loro movimenti.

Copernico tornò in Polonia nel 1506, dove agì come medico di suo zio. Suo zio lo istituì anche come canonico della chiesa (anche se non divenne mai sacerdote), una posizione che gli richiedeva di riscuotere gli affitti, gestire i beni e supervisionare le finanze del vescovado di Frombork (aka Frauenburg). Nonostante questi doveri mondani, Copernico non dimenticò mai l’astronomia, e continuò a perseguire questo campo di studio nel suo tempo libero.

Osservando i cieli

Nei suoi studi sui cieli, Copernico dovette lottare con diversi problemi che dividevano le opinioni tra gli astronomi. C’era l’idea persistente, proposta per la prima volta da Aristotele (384-322 a.C.), che i pianeti si muovessero in modo uniforme attraverso un mezzo indefinito di sfere invisibili, sempre a distanze fisse da un punto centrale, la Terra. Ciò significa che l’universo deve essere costituito da una serie di sfere concentriche. Sfortunatamente, questa teoria non corrispondeva all’esperienza di vedere una variazione della luminosità dei pianeti nel cielo notturno. Come, quindi, i pianeti potrebbero essere sempre alla stessa distanza dalla Terra?

C’era un altro problema secolare e correlato nel campo, questa volta una conseguenza delle teorie di Claudio Tolomeo (c. 100 – c. 170 CE). Tolomeo propose che i pianeti si muovessero all’interno di una piccola orbita circolare propria (epiciclo) pur seguendo un’orbita più grande (deferente) attorno a un punto centrale fisso, la Terra (equante) o, per Tolomeo, un punto leggermente lontano da esso. Il problema di questa teoria è che andava contro l’idea tradizionale e apparentemente intoccabile che i pianeti si muovessero uniformemente e ad una distanza costante dalla Terra in un’orbita circolare. Se si mettesse insieme lo schema di Aristotele delle sfere concentriche e lo schema di Tolomeo delle orbite all’interno delle orbite, allora le sfere che contenevano i pianeti oscillerebbero e ad un certo punto si scontrerebbero – non una possibilità per un universo ordinato. Nel 13 ° secolo CE, gli astronomi persiani hanno tentato di risolvere questo enigma combinando due epicicli che ruotano uniformemente l’uno intorno all’altro. Ciò creerebbe un punto oscillante e spiegherebbe perché i pianeti hanno cambiato distanza dalla Terra. Copernico conosceva e studiava tutte queste teorie, ma la loro complessità sembrava artificiosa per spiegare un modello originale che forse era di per sé imperfetto. Cambiare il punto equante centrale e forse il comportamento fisico dei pianeti diventerebbe più chiaro, e la teoria che lo spiegava molto più semplice.

La soluzione eliocentrica

Copernico lavorò per tre decenni sulle sue teorie su come la Terra e quei corpi celesti visibili nel cielo notturno fossero correlati tra loro. Il telescopio non era ancora stato inventato, ma osservando le eclissi lunari e il movimento dei pianeti e delle costellazioni, alla fine ha trovato una spiegazione per le cose che ha visto, forse intorno al 1514 CE. Inoltre, Copernico utilizzò molte osservazioni di astronomi del passato, alcune delle quali non erano del tutto accurate.

Che Copernico fosse attivo e rispettato nel campo dell’astronomia è dimostrato dall’invito nel 1514 a partecipare al Quinto Concilio Lateranense. Lì doveva presentare le sue opinioni sulle riforme proposte per il calendario, importanti per i giorni santi della Chiesa ma ormai fuori sincronia con la posizione del Sole in un dato giorno. Nel caso, Copernico non ha mai partecipato.

Il risultato finale della sua ricerca è stato a dir poco strabiliante per la comunità accademica europea e in particolare per la gerarchia della Chiesa cattolica. Copernico propose che il punto centrale dell’universo non fosse la Terra con tutti gli altri corpi che ruotavano attorno ad essa. Piuttosto, la Terra era un pianeta, che orbitava attorno al Sole, il vero punto centrale del nostro sistema solare. Così, anche, non erano i corpi celesti come Marte, Venere e le stelle che ruotavano attorno alla Terra, ma la Terra che ruotava sul proprio asse e orbitava attorno al Sole, che spiegava i loro movimenti attraverso il cielo in una sola notte e nel periodo di un anno. Inoltre, Copernico suggerì che la Terra facesse una sola rotazione sul suo asse in un giorno e impiegasse un anno per orbitare attorno al Sole. Inoltre, cambiamenti relativamente piccoli nell’angolo dell’asse terrestre nel tempo hanno spiegato la precessione degli equinozi, cioè il graduale spostamento delle costellazioni nel cielo notturno nel tempo, un fenomeno noto fin dall’antichità.

La ragione per cui tali pianeti visibili come Mercurio e Venere mostravano solo un piccolo movimento nel cielo notturno era perché orbitavano all’interno dell’orbita terrestre del Sole. Allo stesso modo, i movimenti spesso strani dei pianeti Marte, Giove e Saturno potrebbero ora essere spiegati come dovuti alla loro posizione oltre l’orbita terrestre dove ruotavano attorno al Sole a un ritmo più lento. Copernico fu così in grado di dimostrare che i pianeti allora osservabili erano nel seguente ordine dal Sole: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno. Tutte queste idee radicali furono presentate nel De Revolutionibus Orbium Coelestium di Copernico (Sulle rivoluzioni delle sfere Celesti), un’opera di sei volumi pubblicata fino al 1543. Il ritardo potrebbe essere stato dovuto alla preoccupazione dell’autore per la reazione del pubblico, ma è molto più probabile che egli è stato ancora alle prese con i dettagli e problemi di matematica. Infatti, Copernico stesso ha dichiarato che egli è stato un matematico di scrittura per i matematici, e pochi al di fuori del campo avrebbe capito il suo contenuto. Il cambiamento nel titolo originale, sostituendo ‘Spheres of the World’ per ‘Heavenly Spheres’, suggerisce che l’autore stava cercando di minimizzare l’attenzione sul mondo reale e concentrarsi sulla matematica teorica.

La reazione a De Revolutionibus

C’erano ancora alcuni problemi da affrontare, però. La teoria di Copernico aveva eliminato la spiegazione prevalente del fenomeno osservabile della gravità, cioè le cose cadevano a terra perché la Terra era al centro dell’universo. Un altro problema era che Copernico ancora non si rendeva conto che le orbite planetarie non erano cerchi perfetti. Che le orbite fossero ellittiche fu in seguito formulato dall’astronomo tedesco Johannes Kepler (1571-1630 CE).

Ancora più problematico di queste domande di fisica, le idee di Copernico andavano completamente contro la visione tradizionale del posto dell’umanità nell’universo come proposto dalla Chiesa cattolica. L’idea che la Terra fosse il punto centrale e il Sole e la Luna orbitassero attorno ad essa (il modello antropocentrico) era in linea con l’idea che l’umanità fosse anche il centro, anzi, il punto intero dell’esistenza dell’universo come creato da Dio. L’idea che la Terra fosse il centro dell’universo conosciuto risale all’antichità ed era difficile da spostare (anche se alcuni pensatori antichi avevano proposto un sistema eliocentrico).

Fortunatamente per Copernico, anche se è successo senza il suo permesso, Andreas Osiander (1498-1552 CE), il ministro Luterano, che aveva curato la pubblicazione del De Revolutionibus, aveva inserito una prefazione in cui si afferma che il lavoro è stato inteso come un teorico di aiuto, matematici e non una presentazione di come l’universo era in realtà. Questo punto di vista è stato in linea con i tempi come l’astronomia e la matematica sono stati considerati come soggetti teorici. Tale lavoro come il De Revolutionibus non poteva seriamente tentare di cambiare la visione generale del mondo fisico come che è stato poi considerato un compito per la filosofia naturale. La prefazione e la tradizionale separazione delle materie accademiche all’epoca potrebbero aver salvato l’opera e la memoria di Copernico-era morto a Frombork poco prima della pubblicazione il 24 maggio 1543 – dalla piena ira della Chiesa cattolica.

Legacy

Come accadde, la reazione alla teoria di Copernico fu piuttosto addomesticata a tutto tondo, e anche il piccolo pool di studiosi di astronomia che erano il suo pubblico destinato misurò a malapena un’ondulazione di reazione. Tuttavia, è stato un lento bruciatore e come più tardi gli scienziati hanno iniziato a esplorare gli stessi temi e cercare sempre più accurate tavole astronomiche, così il lavoro di Copernico è venuto alla ribalta pochi anni dopo la sua pubblicazione. Tanto che il riformista Martin Lutero (1483-1546 CE) denunciò il De Revolutionibus. Nel 1616, fu più ampiamente conosciuto e condannato come eretico dalle autorità ecclesiastiche che lo elencarono come un libro proibito.

Nonostante il tentativo del cristianesimo di spazzolare le teorie di Copernico sotto il tappeto ecclesiastico, il suo lavoro iniziò un lungo processo di determinazione scientifica della natura del nostro sistema solare e del suo posto nell’universo più ampio. Nel corso dei secoli successivi, grandi pensatori come Galileo (1564-1642 CE) e Isaac Newton (1642-1727 CE) avrebbero aggiunto ad un corpo sempre crescente di conoscenza per quanto riguarda il movimento e le proprietà di pianeti, lune e stelle. In questo senso, Copernico fu uno dei primi protagonisti della rivoluzione scientifica iniziata nel periodo rinascimentale. In onore del suo contributo a questo processo, uno dei più grandi crateri sulla Luna prende il nome da Copernico.