Κοππέρνικος

"Ο Κοπέρνικος συνομιλεί με τον θεό"

πίνακας του Γιαν Ματέϊκο

εισαγωγή

Το 1543 ο Γερμανός μαθηματικός και αστρονόμος Νικόλαος Κοπέρνικος δημοσιεύει, λίγο πριν τον θάνατο του, το βιβλίο του (6 τόμοι): "Έξι βιβλία για τις περιστροφές των Ουρανίων Σφαιρών" (De Revolytionibus Orbium Coeledtium Libri VI), που έμελλε να θεωρηθεί ένα από τα ιδρυτικά κείμενα της Επιστη-μονικής Επανάστασης και το θεμέλιο της σύγχρονης αστρονομίας.

Επαναφέρει δειλά την ιδέα του ηλιοκεντρικού συστήματος (2 χιλιετίες μετά τον Αρίσταρχο), χωρίς να προχωρήσει όμως σε ρήξη με τον αριστοτελισμό. Δεν περιλαμβάνει νέα αστρονομικά δεδομένα (ο ίδιος δεν ήταν παρατηρητής αστρονόμος) και δεν μπορεί ούτε και επιχειρεί να προχωρήσει στην επαλήθευση του.

Στη φωτογραφία επάνω, το εξώφυλλο της 2ης έκδοσης του βιβλίου, στη Βασιλεία το 1566.

Προτείνει το μοντέλο του σαν μια καθαρά μαθηματική κατασκευή, σαφώς απλούστερη από την ισχύουσα (περιόρισε τις 80 σφαίρες σε 34), αλλά αρκετά σύνθετο, χωρίς να του αποδίδει όμως φυσική σημασία. Δεν υιοθετείται εύκολα, πέραν των άλλων αντιρρήσεων και γιατί δεν έχει μεγαλύτερες υπολογιστικές δυνατότητες (δεν φαίνεται να δίνει καλύτερες προβλέψεις), από το γεωκεντρικό Πτολεμαϊκό σύστημα, που ισχύει την εποχή του.

Ανοίγει όμως τον δρόμο για τους αστρονόμους της επόμενης γενιάς, επαναφέροντας τη συζήτηση σε μια εποχή πιο γόνιμη και δεκτική για καινοτόμες ιδέες. Η άποψη του θα συζητηθεί έντονα και θα τύχει της υποστήριξης του Τζιορντάνο Μπρούνο, του Γαλιλλαίου, που θα ενισχύσει τα επιχειρήματα της, αλλά και του Καρτέσιου. Θα χρειαστεί να περάσουν δυο ακόμη αιώνες μέχρι να κυριαρχήσει, μετά την ανακάλυψη των νόμων του Κέπλερ, το 1616 και τη διατύπωση της νέας μηχανικής του Νεύτωνα (1646), που θα σημάνει και το τέλος του αριστοτελισμού.

το υπόβαθρο

Η αστρονομία θα αναπτυχθεί εντυπωσιακά στην κλασική αρχαιότητα, αξιοποιώντας τα δεδομένα από τις παρατηρήσεις των Ελλήνων, αλλά και των Βαβυλωνίων και των Αιγυπτίων και θα εξελιχθεί σε θεωρητική επιστήμη, μετά την εισαγωγή των μαθηματικών (κυρίως της γεωμε-τρίας) από τον πυθαγόρειο Πλάτωνα. Το δόγμα του,  να εξηγηθούν οι φαινόμενες κινήσεις των πλανητών με τη χρήση του κύκλου (σύμβολο της τελειότητας) και μόνον (το περίφημο πλατωνικό δόγμα του 'σώζειν τα φαινόμενα'), δέσμευσε τους αστρονόμους για δυο χιλιετίες, έως ότου υποχωρήσει οριστικά στις αρχές του 17ου αι., με τη αποδοχή από τον Κέπλερ του μοντέλου των ελλειπτικών τροχιών των πλανητών.

Κορυφαίοι αστρονόμοι της αρχαιότητας, όπως ο Εύδοξος, ο Απολλώνιος και ο Ίππαρχος, θα ανταποκριθούν επιτυχώς στο αίτημα του, κατασκευάζοντας ένα μαθηματικό μοντέλο 27 ομόκεντρων σφαιρών, με την ιδιοφυή εισαγωγή των έκκεντρων κύκλων και των επικύκλων.

Το σύστημα τους θα υιοθετήσει και θα τελειοποιήσει ο Αριστοτέλης, που θα του δώσει επιπλέον φυσική σημασία, μετατρέποντας το από καθαρά γεωμετρική κατασκευή σε μηχανική. Είναι εκείνος που θα απορρίψει την ιδέα των πυθαγορείων για την ημερήσια περιστροφή της γης γύρω από τον άξονα της (Ηρακλείδης από τον Πόντο) ή για περιστροφή και της γης, όπως και των άλλων πλανητών, γύρω από την εστία ή το κεντρικό πυρ (Φιλόλαος). Την ίδια τύχη θα έχει αργότερα και η υπόθεση του Αρίσταρχου του Σάμιου (3ος πΧ()) για το ηλιοκεντρικό σύστημα, που δεν θα μπορέσει να δημιουργήσει ρωγμή στο ολοκληρωμένο και συνεπές αριστοτελικό σύστημα.


Το σύστημα τους θα τελειοποιήσει τον 2ο αι. μΧ ο έλληνας αστρονόμος της ρωμαϊκής Αλεξάνδρειας, Κλαύδιος Πτολεμαίος (90-168 μΧ), εισά-γοντας και τη έννοια του εξισωτή, που εξηγούσε τη μεταβαλλόμενη ταχύτητα των αστεριών. Η "Μαθηματική Σύνταξις" του, αποτελούμενη από 13 τόμους, μεταφράστηκε από τους Άραβες το 827 μΧ, και έμεινε γνωστή έκτοτε και ως Αλμαγέστη (Η Μεγίστη). Πρόκειται για ένα εξαιρετικά πολύπλοκο αστρονομικό σύστημα, με 80 σφαίρες, αλλά πολύ καλές υπολογιστικές δυνατότητες, που θα αποτελέσει ως τον 19ο αι. το κυρίαρχο αστρονομικό μοντέλο. Θα αμφισβητηθεί στα μέσα του 15ου, για να καταρρεύσει οριστικά μόνον τον 17ο αι.

Νικόλαος Κοπέρνικος 

(1473-1543)

Γερμανός (πολωνικής καταγωγής) γιατρός, ανιψιός επισκόπου, ιερέας και ο ίδιος (πρωτοσύγκελος από το 1497), αλλά και μαθηματικός και αστρονόμος (από χόμπι).

Το πραγματικό του όνομα είναι Koppernigk, αλλά είναι γνωστός με το εκλατινισμένο Coppernicus. Σπούδασε στα Παν/μια της Κρακοβίας, Μπολόνια, Πάντοβας, Φερράρα.  Άριστος γνώστης της αρχαίας ελληνικής γλώσσας, είχε διαβάσει τις απόψεις του Αρίσταρχου και των πυθαγορείων, γεγονός που προκύπτει από χειρόγραφο του, που διασώθηκε, αν και  δεν περιλαμβάνεται στις πρώτες εκδόσεις, γιατί διαγράφηκε από τον φίλο του Τίντεμαν Γκίζε.

Θα παρουσιάσει, μετά από δεκαετίες επιφυλάξεων, τη θεωρία του για το ηλιοκεντρικό σύστημα, σαν μια απλή αλλά αβέβαιη μαθηματική υπόθεση, που έχει το πλεονέκτημα να οργανώνει καλύτερα τα αστρονομικά φαινόμενα, σε σχέση με το σύστημα του Πτολεμαίου.  Αν και το σύστημα του έρχεται σε σύγκρουση με την αριστοτελική φυσική, αποφεύγει να έρθει σε ρήξη με τον αριστοτελισμό.  Διατηρεί τους επίκυκλους και τις κρυστάλλινες σφαίρες του Αριστοτέλη, αλλά απορρίπτει τον εξισωτή του Πτολεμαίου (του είναι περιττός).

Η Ρωμαιοκαθολική εκκλησία το είδε αρχικά θετικά. Αρκετοί καρδινάλιοι αλλά και ο ίδιος ο Πάπας Κλήμης ο Ζ΄ έδειξαν ζωηρό ενδιαφέρον για τις απόψεις του, αντίθετα από τους προτεστάντες. Αργότερα όμως το κλίμα θα αλλάξει. Επτά μόλις χρόνια μετά τον θάνατο του Κοπέρνικου, το 1600  ο Ιταλός μοναχός Τζιορντάνο Μπρούνο, ένθερμος οπαδός της  θεωρίας του, αφορίζεται και μετά από επτά χρόνια φυλάκιση, θα καεί στην πυρά στη Ρώμη. Το 1616 το ηλιοκεντρικό σύστημα θα καταδικαστεί από το Δικαστήριο της Ιεράς Εξέτασης και θα απαγορευτεί να αναφέρεται η κίνηση της γης, ακόμη και ως υπόθεση. Τα βιβλία του Κοπέρνικου θα μπουν στη λίστα των απαγορευμένων (index) για 150 περίπου χρόνια. 

Το 1633 ο Γαλιλαίος θα αναγκαστεί να παρουσιαστεί στην Ιερά Εξέταση, όπου θα θποχρεωθεί να αναιρέσει τις απόψεις του, ενώ στο Παρίσι ο Καρτέσιος την ίδια εποχή φοβάται να δημοσιεύσει την πραγματεία του περί του κόσμου, που μόλις έχει ολοκληρώσει. Θα χρειαστεί να περιμένουμε ως το 1992 για να ζητήσει επίσημα συγνώμη η Καθολική Εκκλησία από τον Κοπέρνικο και τον Γαλιλαίο, δια στόματος του Πάπα Ιωάννη-Παύλου του Β΄. 

το ηλιοκεντρικό σύστημα


που θα επικρατήσει τελικά, θα φέρει μια μεγάλη ανατροπή. 

Οι ρόλοι αλλάζουνε: ο Ήλιος δεν είναι πια ο μεγάλος φωτεινός πλανήτης, που περιστρέφεται γύρω από τη γη μας, αλλά το ακίνητο (;) μεγάλο αστέρι στο κέντρο του συστήματος, γύρω από το οποίο περιφέρεται ο μικρός μας πλανήτης, που περιστρέφεται ταυτόχρονα και γύρω από τον άξονα της. 

Η γη θα χάσει έτσι μια για πάντα την προνομιακή της θέση και από πρώτο τραπέζι πίστα, θα βρεθεί σε μια άκρη του σύμπαντος. Ένας μικρός (κι ασήμαντος;) πλανήτης από τους 8 του ηλιακού μας συστήματος, που δεν είναι παρά μια σταγόνα του γαλαξίας μας. 

Βάλτε τώρα πως το σύμπαν υπολογίζεται να περιλαμβάνει κάποια δισεκατομμύρια γαλαξίες και .. δέσαμε. Και μη φαντάζεστε ότι τελειώσαμε εδώ ... γιατί θάρθουν από κοντά κι οι άλλοι: ο φίλος μας ο Δαρβίνος πχ για να μας πει πως είμαστε ένα με το κτήνος, μια βελτιωμένη εκδοχή του πιθήκου, μια τυχαία εμφάνιση στον μακρύ δρόμο της εξέλιξης, ο καλός μας κύριος Φρόϋντ ότι μας κυβερνάει το ανεξέλεγκτο ασυνείδητο, ο Λακάν πως είμαστε έρμαια της γλώσσας, ο Μαρξ κατασκευάσματα του οικονομικού συστήματος και πάει λέγοντας.  

συμπλήρωμα

Οι γνωστοί από την αρχαιότητα πλανήτες ήταν 7: Ερμής (1), Αφροδίτη (2), Άρης (4), Δίας (5) και Κρόνος (6), μαζί τους και ο Ήλιος και η Σελήνη, που στο γεωκεντρικό σύστημα θεωρούσαν πλανήτες. 

Ο Ουρανός (7) ανακαλύφθηκε πολύ αργότερα, το 1781, από τον Άγγλο (γερμανικής καταγωγής) αστρονόμο Χέρσελ και ο Ποσειδώνας (8), που δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι, μόλις το 1846, από τον Γερμανό αστρονόμο του αστεροσκοπείου του Βερολίνου Johan Galle. Την ύπαρξη του είχε προβλέψει μαθηματικά, από τις απρόβλεπτες μεταβολές της τροχιάς του Ουρανού, ο Αλέξ Μπουβάρτ. Το 1930 τέλος ανακαλύπτεται και ο τελευταίος μακρινός (4 δισεκατομμύρια μίλια από τον Ήλιο) πλανήτης Πλούτωνας, ένας παγωμένος πλανήτης-νάνος, μικρότερος από τη Σελήνη (με το 1/6 της μάζας της), με ασταθή-χαοτική τροχιά. 
Από τους 5 δορυφόρους του ο μεγαλύτερος είναι ο Χάροντας (1978) και μικρότεροι η Νύχτα, η Ύδρα (2006) και ο Κέρβερος (2011). Μια διαστημοσυσκευή που εκτοξεύτηκε το 2006, έφτασε στον Πλούτωνα το  2011.

Μια ισχυρή ένδειξη υπέρ του ηλιοκεντρικού συστήματος ήταν η παρατήρηση του Γαλιλαίου (με το τηλεσκόπιο που ο ίδιος κατασκεύασε) για τις φάσεις της Αφροδίτης, κάτι που εξηγείται μόνον αν δεχτούμε ότι περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.


Μέχρι και τον 19ο αι. διδάσκονταν και τα δυο συστήματα παράλληλα στα καλύτερα Παν/μια. Για να επικρατήσει οριστικά και αμετάκλητα το ηλιοκεντρικό σύστημα, θα έπρεπε να παρατηρηθεί η παράλλαξη των απλανών (η φαινόμενη μετακίνηση τους στον ουράνιο θόλο), κάτι όχι και τόσο εύκολο, λόγω της μεγάλης απόστασής τους από τη γη. Το θέμα λύθηκε από τον γερμανό αστρονόμο F. Bessel μόλις το 1838.