Kulisy powstania teorii heliocentrycznej. Czego nie odkrył Mikołaj Kopernik?

Rewolucja kopernikańska nie była zderzeniem wiedzy i zabobonnego przesądu, lecz sporem równoprawnych teorii długo niemożliwych ani do potwierdzenia, ani do odrzucenia.

Publikacja: 27.06.2024 21:00

Johannes Kepler (1571–1630) – wybitny niemiecki astronom, astrolog i matematyk

Johannes Kepler (1571–1630) – wybitny niemiecki astronom, astrolog i matematyk

Foto: Wikimedia Commons

Aby uznać, że Kopernik odkrył, a wręcz udowodnił ruch Ziemi, uczony musiałby ujrzeć coś, czego nie dostrzegli inni obserwatorzy patrzący w niebo od tysiącleci. Widział zaś dokładnie to samo: planety i Słońce krążyły według precyzyjnego rozkładu ze starych tablic astronomicznych, nie znalazł więc luki między teorią i obserwacją. W praktyce szukał innej drogi do tych samych wyników.

Atuty teorii geocentrycznej

Powściągliwe przyjęcie koncepcji kopernikańskiej nie wynikało – jak twierdzą niektórzy – ze ślepej wrogości obskuranckiej kosmologii średniowiecznej osadzonej na mitach i prymitywnych wyobrażeniach. Było dokładnie przeciwnie, gdyż ówczesna matematyka i astronomia miały najsilniejszy fundament wśród nauk.

Czytaj więcej

Czy Mikołaj Kopernik był Polakiem? Trzy nieścisłości w jednym zdaniu

Pozycję obowiązującej teorii geocentrycznej przewrotnie wzmocnił duch renesansu, z kultem empirycznego poznania i nabożną czcią dla starożytnej mądrości. Jej strumienie płynęły do średniowiecza przez rekonkwistę i wyprawy krzyżowe, otwierając chrześcijaństwo na kontakty z islamem, ten zaś w Złotym Wieku przekładał na język arabski całe greckie dziedzictwo, jakie wpadło mu w ręce. Okrężną drogą przez ponowną translację na uniwersalną łacinę stara filozofia i wiedza Greków mieszała się z teologią chrześcijan. Stąd europejski sposób myślenia wyznaczał pogański Arystoteles, a za nim szedł nurt pitagorejski, od XIII w. schrystianizowany przez Tomasza z Akwinu.

Wyniesienie nauki z jaskini Platona miało realne skutki, rozsądnie wskazując źródła poznania w empirycznym doświadczeniu i zmysłach, bez mnożenia bytów i  wydumanych koncepcji, od XIV w. ciętych brzytwą Ockhama. Każdy zaś, niezależnie od tego, czy był astronomem, czy prostym chłopem, widział nieuzbrojonym okiem, jak Słońce, planety i gwiazdy obracają się wokół Ziemi. Dlatego na czystym gruncie filozoficznym geocentryzm był niepodważalną prawdą od klasycznej Grecji. Gdy w III stuleciu p.n.e. niejaki Arystarch z Samos wyszedł z koncepcją heliocentryczną, został potępiony i ośmieszony, z niezmywalną skazą szaleńca i bezbożnika. Kto wie, może dlatego ustęp o Arystarchu nie wszedł do drukowanej wersji „De revolutionibus…”, choć Kopernik wspomina go w rękopisie, znał zatem jego teorię.

Europejski sposób myślenia wyznaczał pogański Arystoteles, a za nim szedł nurt pitagorejski, od XIII w. schrystianizowany przez Tomasza z Akwinu

Mniejsza jednak o samą koncepcję; geocentryzm mógł być łatwiejszy do obalenia, gdyby nie liczby, bo w II w. p.n.e. astronom Hipparchos z Nikei uzbroił starożytną ideę religijno-filozoficzną w naukowy atrybut, budując wstępny model matematyczny systemu. Pełen luk i nieścisłości mechanizm przejął trzy wieki później Klaudiusz Ptolemeusz, grecki astronom z Egiptu, zmieniając zaczyn Hipparchosa w masywną konstrukcję matematyczną. System wręcz idealnie odpowiadał pitagorejskiemu stylowi myślenia, gdzie wszystko jest liczbą, a tylko prawdę da się zapisać matematycznie.

Dzieło w 13 księgach „Almagest” zawarło skończony schemat funkcjonowania nieba w systemie geocentrycznym, wraz z drobiazgową teorią ruchu każdej planety. Co więcej, model matematyczny Ptolemeusza pozwalał wyliczyć dokładne miejsce ciał niebieskich w dowolnym momencie, co wciąż lokuje wolumin w głównym kanonie wiedzy astronomicznej, a stał się podstawą wiedzy na półtora milenium. Sam Kopernik miał aż dwa świeże wydania – jedno w oryginalnym języku, drugie zaś w łacińskim streszczeniu.

Wobec dokładności darowano modelowi komplikację i brak wytworności – w istocie Ptolemeusz uciekł się do hipotetycznych protez pokrywających brak wiedzy. Z pozycji geocentrycznych i założenia nieruchomości Ziemi pewnych zachowań planet nie sposób wyjaśnić, gdyż okresowo cofają się na tle gwiazd stałych, by kontynuować drogę w stałym kierunku. Astronom poradził sobie, uznając istnienie na orbitach hipotetycznych dyferentów i epicykli, wymyślonych jeszcze przez Hipparchosa, a od siebie dodał ekwanty, co kazało planetom tańczyć po zawiłych pętlach, by wyjaśnić okresowe wahania.

Jan Matejko, „Astronom Kopernik, czyli rozmowa z Bogiem”, 1873 r.

Jan Matejko, „Astronom Kopernik, czyli rozmowa z Bogiem”, 1873 r.

Jan Matejko/ Dzięki uprzejmości Muzeum Uniwersytetu Jagielońskiego Collegium Maius

To żaden zarzut, bo 2 tysiące lat później kosmologia wciąż podobnym wybiegiem zapełnia luki między rzeczywistością a prawami fizyki, używając hipotetycznych bytów, jak np. ciemna materia, które wiele tłumaczą, lecz nie dają się znaleźć.

Istotniejsze, że model matematyczny Ptolemeusza działał jak szwajcarski mechanizm, pozwalając obliczać coraz doskonalsze tablice astronomiczne używane również przez Kopernika.

Ekscentryczna teoria heliocentryczna z Fromborka

Bez wątpienia model Ptolemeusza był niepodważalny na polu obserwacyjnym. Gdy Kopernik pracował nad swoją teorią, był równie ograniczony instrumentarium niezmiennym prawie od starożytności (na lunetę Galileusza trzeba było czekać prawie stulecie) i tym samym punktem widzenia z powierzchni Ziemi. Kopernik czuł się mocniej na gruncie matematyki niż astronomii, której ledwo liznął na studiach medycznych, gdzie astrologia była częścią wiedzy lekarskiej (jeśli pominąć prywatne lekcje u Wojciecha z Brudzewa). Wobec tuzów akademickich był wręcz amatorem, co mu chętnie zarzucali krytycy. Dlatego zajął się głównie ptolemejskim systemem matematycznym, boleśnie złożonym i skomplikowanym, o czym wszyscy wiedzieli – lecz innego nie było.

Wnikliwiej patrząc w „Almagast” Ptolemeusza niż w niebo, Kopernik doszedł do niepokojącej konkluzji, że model wszechświata da się uprościć tylko jednym, za to drastycznym sposobem – trzeba założyć, że wirująca Ziemia i reszta planet obracają się wokół Słońca, co wykluczy z obliczeń zawiłe ekwanty i dyferenty. Tyle że pomysł nie miał empirycznego dowodu – skromny kanonik katedry fromborskiej szedł na zderzenie z gigantycznym autorytetem Ptolemeusza i spiżowym kanonem wiedzy potwierdzonym stuleciami rachunków i obserwacji. Gdyby jednak – zachowując proporcje – Kopernik naprawdę był postacią peryferyjną za życia, nigdy byśmy o nim nie usłyszeli. Oprócz solidnej edukacji w Bolonii i Padwie miał mocną pozycję w kręgach duchowieństwa i polityki (nie wspominając protekcji silnego rodu) oraz naukowy dorobek, co przesądziło o kontaktach i wpływach, z których nie omieszkał korzystać.

Czytaj więcej

Kopernik – ojciec współczesnej nauki

Stąd o ekscentrycznej teorii mówiono po europejskich kruchtach, dworach i akademiach długo przed publikacją sławnego dzieła. Streszczenie hipotezy heliocentrycznej krążyło w ręcznych odpisach jako „Commentariolus”, czyli „Mały komentarz”; Johann A. Widmannstetter, osobisty sekretarz papieża urządził głowie Kościoła wykład o kopernikańskim modelu, a Marcin Luter zdążył go wyśmiać jeszcze w 1533 r.

Zatem Kopernik nie konspirował się z poglądami, do czego stosunek hierarchii kościelnej wcale nie skłaniał – sam biskup chełmiński przekazał jego księgę do druku, skądinąd po latach zachęt od innych dostojników Kościoła, w tym kardynała Nikolausa von Schönberga. Jeśli Kopernik wahał się i zwlekał, to przez świadomość ułomności modelu, choć pokładał w nim szczerą wiarę. Z drugiej strony, będąc prawdziwym uczonym, znał wszak zasady w świecie akademickim, nie planował iść w ślady Arystarcha, ale wbrew obietnicom i dekadom trudu jego model wciąż nie mógł się obyć bez diabelskich ekwantów Ptolemeusza, obliczenia pozostały więc zawiłe i mało dokładne. Dlatego Andreas Osiander (swoją drogą – luterański teolog z Królewca) w przedmowie do norymberskiego wydania „De revolutionibus…” dodał przez procesową ostrożność, że opisana hipoteza nie musi być prawdą.

Kopernik nie konspirował się z poglądami, do czego stosunek hierarchii kościelnej wcale nie skłaniał – sam biskup chełmiński przekazał jego księgę do druku

Jednak mimo nadziei i obaw publikacja nie wywołała burzy, masowego oburzenia ani też zachwytu. Na palcach można zliczyć uczonych, którzy koncepcję heliocentryczną wzięli od razu poważnie; niektórzy historycy wręcz twierdzą, że nikt dzieła nie czytał, mimo półtysięcznego nakładu (dość znacznego, jak na hermetyczną pozycję), ale raczej się mylą. Również Kościół przez prawie 70 lat od śmierci autora milczał na temat teorii – zdaniem jednych złowieszczo, dla innych z obojętnością – nie zajmując stanowiska po żadnej stronie. Wiadomo, że donos w formie paszkwilu na Kopernika wysmażył florencki przeor dominikanów Giovanni Tolosani – zasadniczo skupiony na astronomicznej niekompetencji, nie zaś herezji, został jednak zignorowany. Większa niechęć panowała po protestanckiej stronie, choć jedynie Kalwin otwarcie potępił zamach na Ptolemeusza. Dramatu Giordana Bruno nie warto do tego mieszać, gdyż były dominikanin mało z teorii rozumiał, używając Kopernika instrumentalnie w nienaukowych fantazjach i filozoficznych rojeniach, istotnie brnących w herezję.

Ratunek dla teorii heliocentrycznej

Spełniała się za to główna obawa, że Kopernik polegnie na polu nauki, gdy zajął się nim Tycho Brahe, zrazu szczery entuzjasta hipotezy heliocentrycznej i nie byle jaka figura, bo osobisty astronom cesarza. Cóż, skoro obliczenia według teorii kopernikańskiej nie pokryły się z obserwacjami, a planet nie było w miejscach, które wskazał model matematyczny. Zniechęcony Brahe zwątpił w teorię heliocentryczną, aż ją odrzucił, na podstawie empirii zastępując własnym systemem, jeszcze bardziej skomplikowanym niż model Ptolemeusza – ze Słońcem i Księżycem krążącymi dokoła Ziemi i orbitami planet wokół tego układu. Teorię heliocentryczną uratował asystent Tychona – Johannes Kepler, znajdując fundamentalne potknięcie w kopernikańskim systemie, gdyż autor błędnie założył orbity w kształcie idealnego koła, te zaś okazały się elipsami. Kepler wszelako sprawdził tylko orbitę Marsa, gdyż na resztę planet nie starczyłoby życia, ale na tej podstawie sformułował powszechne prawo.

Teorię heliocentryczną uratował asystent Tychona – Johannes Kepler, znajdując fundamentalne potknięcie w kopernikańskim systemie, gdyż autor błędnie założył orbity w kształcie idealnego koła, te zaś okazały się elipsami

Niestety, po latach spokoju baczne oko Kościoła spoczęło na Koperniku za sprawą Galileusza. Gdy astronom z Pizy udoskonalił teleskop, dostrzegł księżyce Jowisza i fazy Wenus, czym – jak mniemał na wyrost – dowiódł słuszności heliocentrycznego modelu, co dawno wpajał studentom, a „De revolutionibus…” traktował jak Pismo Święte, zwalczając nawet odkrycia Keplera (przecież Kopernik nie mógł się mylić!). Wynikł z tego proces przed sądem inkwizycyjnym, lecz nie dotyczył obrazoburstwa kopernikańskiego systemu. Kardynał Barberini, prefekt Kongregacji Indeksu (a wkrótce papież), ex cathedra wykluczył uznanie teorii heliocentrycznej za heretycką, gdyż może się okazać prawdą, lecz pozostaje w sferze hipotez, czemu sprzeciwił się Galileusz. O to w istocie poszło, lecz napomnienie nie przyniosło efektu, a w kosmologicznym „Dialogu” Galileusza wystąpił „matołek” sugerujący papieża. Tego było już za wiele. Na domiar złego, oskarżony we wznowionym procesie (rzecz ciągnęła się całymi latami) sam pomagał oskarżycielom, schodząc z pola matematyki i astronomii na teologię i poglądy o Biblii.

Czytaj więcej

A jednak się kręci!

Wyolbrzymiona sprawa rozeszła się w zasadzie po kościach, nie licząc upokorzenia Galileusza, a wbrew czarnej legendzie, księgi „De revolutionibus…” Inkwizycja ani nie wyklęła, ani nie zakazała. Indeks objął tylko wydania bez uwag o hipotetycznym charakterze heliocentryzmu, a i tego zakazu nawet Hiszpania nie wzięła poważnie; w Salamance na studiach astronomicznych Kopernik był lekturą obowiązkową. W efekcie inkwizycja nie zatrzymała badań nad heliocentryzmem, czego nawet nie chciała, za to nadwyrężyła autorytet katolicyzmu – paradoksalnie w czasie, gdy Kościół zmieniał katedry w obserwatoria astronomiczne, sam uwiarygodnił zarzut szerzenia obskurantyzmu i wrogości nauce.

W XVII w. sytuacja teorii heliocentrycznej zdaje się tym dziwniejsza, że istotnie większość astronomów skłaniała się ku niej, lecz do obliczeń powszechnie używano ptolemejskiej matematyki, o wiele dokładniejszej niż kopernikańska. Istotnie wybór modelu kosmologicznego był kwestią mody, bardzo pośrednich przesłanek i wiary, natomiast model matematyczny w astronawigacji decydował o życiu i śmierci, gdy żaglowce płynęły na otwarty ocean. Zasady gry zmienił dopiero Newton, choć na polu fizyki. Do jego „Principiów” mechanika nieba była niezrozumiała – nikt nie wiedział, czemu i jakie siły obracają światami w przestworzach. Użycie prawa powszechnego ciążenia wymuszało konkluzję, że istnienie Układu Słonecznego nie jest możliwe w innej postaci niż zbliżonej do koncepcji kopernikańskiej.

Czytaj więcej

Giordano Bruno. Śmierć wolnomyśliciela

Jednak wciąż nie było dowodu na obrót świata dokoła Słońca, mimo znanej metody jego zdobycia. Zakładano, że przy odległościach pokonywanych przez Ziemię widoczna musi być paralaksa, czyli pozorne przesunięcie gwiazd stałych, wywołane zmianą punktu widzenia (jak widok budynków z jadącego pociągu). Trochę już domyślano się ogromu wszechświata i kosmicznych dystansów, jednak różnica powinna być zauważalna, choć minimalna. Mimo to gwiazdy nie drgnęły aż do 1839 r., dopóki nie znaleziono wystarczająco dokładnych narzędzi mierzących rozmiary poniżej sekundy kątowej, dlatego pełne udowodnienie teorii kopernikańskiej trwało przez trzy stulecia. Nawet wykazanie obrotu Ziemi dokoła osi czekało na doświadczenie Foucaulta w 1851 r., czyli niemal do wczoraj. Można wręcz stwierdzić, że pisząc „De revolutionibus…”, Kopernik niczego nie odkrył, a tym bardziej nie udowodnił, za to dokonał czegoś znacznie większego – na kilka wieków zabił ćwieka nauce, a wzbudzona ciekawość napędzała całe pokolenia badaczy. Swoją drogą, finalny efekt szukania prawdy jest najbardziej zaskakujący, gdyż według współczesnej wiedzy hipotezy heliocentryczna i geocentryczna są na równi prawdziwe; ruch i spoczynek są względne, w zależności od tego, co wybierzemy za punkt odniesienia.

Aby uznać, że Kopernik odkrył, a wręcz udowodnił ruch Ziemi, uczony musiałby ujrzeć coś, czego nie dostrzegli inni obserwatorzy patrzący w niebo od tysiącleci. Widział zaś dokładnie to samo: planety i Słońce krążyły według precyzyjnego rozkładu ze starych tablic astronomicznych, nie znalazł więc luki między teorią i obserwacją. W praktyce szukał innej drogi do tych samych wyników.

Pozostało 97% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Historia świata
Gdy świat zostawił Saamów samych
Historia świata
Feldmarszałek Hindenburg kontra kapral Hitler
Historia świata
Krwawiący czarnoziem. Lwów, spleciona historia Ukraińców i Polaków
Historia świata
Zdobycie Bastylii. Rewolucja pożera własne dzieci
Materiał Promocyjny
Mała Księgowość: sprawdzone rozwiązanie dla małych i średnich przedsiębiorców
Historia świata
Skomplikowane drogi Polaków do niemieckich oddziałów Schutza. Tak chcieli bronić Wołynia