Tipărire
Categorie: Biografii. Fizică
Accesări: 18827

Nicolaus CopernicPrincipiul lui Copernic - crearea unui model al sistemului solar în centrul căruia se află Soarele, iar planetele orbitează în jurul acestuia - a dărâmat sistemul antic şi a schimbat radical concepţiile filozofice despre Univers. Pământul îşi pierdea poziţia de centru al Universului...

 

 

Nicolaus Copernic (19.02.1473 - 24.05.1543) a fost un astronom polonez care a avansat ipoteza conform căreia planetele se rotesc în jurul Soarelui aflat în repaus, Pământul este o planetă care, pe lângă faptul că orbitează anual Soarele, se roteşte o dată pe zi în jurul propriei axe, iar pe termen lung schimbările foarte lente care survin în direcţia axei sale explică precesia echinocţiilor. Această reprezentare a spaţiului se numeşte sistem heliocentric sau "centrat pe Soare", de la grecescul helios, care înseamnă soare.

Teoria lui Copernic a avut urmări dintre cele mai importante pentru gânditorii care au contribuit ulterior la revoluţia ştiinţifică, printre care figuri de prim rang precum Galileo, Kepler, Descartes sau Newton. Copernic a elaborat probabil ideea de bază între 1508 şi 1514, ani în timpul cărora a redactat un manuscris numit Micul Comentariu (Commentariolus). Cu toate acestea, cartea care cuprinde versiunea finală a teoriei sale, Despre revoluţia sferelor cereşti, în şase cărţi, nu avea să vadă lumina tiparului decât în 1543, anul morţii sale.

 

ÎNCEPUTURILE ŞI EDUCAŢIA

Anumite aspecte privitoare la începuturile vieţii lui Copernic sunt bine-cunoscute, deşi, din nefericire, biografia scrisă de devotatul său discipol Georg Joachim Rheticus s-a pierdut. Conform unui horoscop alcătuit mai târziu, Nicolaus Copernic s-a născut la Torun, un oraş din nordul Poloniei, pe râul Vistula, la sud de Gdansk, important port la Marea Baltică. Tatăl său, Nicolaus, era un negustor înstărit, iar mama sa, Barbara Watzenrode, se trăgea şi ea dintr-o familie de comercianţi de seamă. Nicolaus era cel mai mic dintre cei patru copii ai familiei. După moartea tatălui, la o dată cuprinsă între 1483 şi 1485, fratele mamei sale, Lucas Watzenrode (1447-1512), l-a luat în grija sa. Watzenrode, care era să ajungă în curând episcop în Varmia, l-a pregătit pe tânărul Nicolaus pentru o carieră în sânul Bisericii.

Între 1491 şi 1494 a studiat artele liberale, printre care astronomia şi astrologia, la Universitatea din Cracovia. Ca mulţi alţi studenţi de atunci, a părăsit şcoala înainte de a-şi încheia studiile, plecând să studieze apoi în Italia, la Universitatea din Bologna, unde unchiul său obţinuse un doctorat în drept canonic în 1473. Perioada de la Bologna (1496-1500) a fost scurtă, dar importantă. Un timp, Copernic a trăit în aceeaşi casă cu principalul astronom al universităţii, Domenico Maria de Novara, 1454-1504. Novara primise însărcinarea de a face pentru oraş predicţii astrologice anuale, incluzând toate păturile sociale, dar acordând o atenţie deosebită destinului prinţilor italieni şi al duşmanilor acestora.

 

Nicolaus Copernic

Nicolaus Copernic (19.02.1473 - 24.05.1543)

Copernic, aşa cum se ştie de la Rheticus, a fost "asistent şi martor" al unora dintre observaţiile lui Novara, iar participarea sa la elaborarea predicţiilor anuale arată că era pe deplin familiarizat cu astrologia. Probabil că Novara i-a arătat lui Copernic două cărţi de importanţă majoră care i-au decis viitorul, greu de prevăzut, de cercetător al astrelor: Epitoma Almagestei a lui Ptolemeu de Johann Müller şi Argumente împotriva astrologiei divinatorii de Giovanni Pico della Mirandola (1463-1494). Prima oferea o sinteză a fundamentelor astronomiei lui Ptolemeu, cu corecturile lui Regiomontanus şi dezvoltările esenţiale ale unor modele planetare importante care i-au sugerat probabil  lui Copernic căile ce aveau să aducă la ipoteza heliocentrică. Lucrarea lui Pico della Mirandola reprezenta un atac sceptic devastator împotriva fundamentelor astrologiei, care a avut un mare ecou în secolul al XVII-lea.  Printre argumentele lui Pico se număra şi acela că astrologii nu puteau fi siguri de înrâurirea planetelor câtă vreme astronomii nu cădeau de acord asupra dispunerii lor.

Se cunosc numai 27 de observaţii făcute de Copernic în toată viaţa lui (nu încape îndoială că a făcut mult mai multe), majoritatea referitoare la eclipse, alinieri şi conjuncţii ale planetelor şi stelelor. Prima observaţie de acest fel a avut loc pe 9 martie 1497 la Bologna. În De revolutionibus, cartea IV, capitolul 27, Copernic menţionează că a văzut Luna eclipsând cea mai strălucitoare stea din ochiul Taurului, Alpha Tauri (Aldebaran). Când a publicat această observaţie, în 1543, el o aşezase deja la baza construcţiei sale teoretice, întrucât îi confirma cu exactitate dimensiunea diametrului Lunii vizibile. Dar în 1497, el utiliza probabil această observaţie la verificarea tabelelor cu Luna plină şi Luna nouă derivate din Tabelele Alfonsine utilizate curent şi de care s-a servit Novara pentru predicţia din 1498.

 

 

În 1500 Copernic a vorbit la Roma în faţa unui public interesat de subiecte matematice, dar conţinutul exact al acestor conferinţe a rămas necunoscut. În 1501 a locuit pentru puţin timp la Frauenburg, dar a revenit curând în Italia ca să-şi continue studiile, de data aceasta la Universitatea din Padova, unde a urmat studii medicale între 1501 şi 1503. Pe vremea aceea, medicina era strâns legată de astrologie, deoarece se credea că stelele influenţează starea unui organism. În consecinţă, experienţa astrologică a lui Copernic de la Bologna l-a ajutat, încât a fost un bun profesor de medicină mai bun decât îşi poate imagina cineva astăzi.

Copernic şi-a pictat, la un moment dat, un autoportret; întrucât dobândise, se pare, o oarecare îndemânare artistică la Padova, unde îşi desfăşura activitatea o societate înfloritoare de pictori, la fel ca în preajma Veneţiei. În mai 1503, Copernic obţine în sfârşit un doctorat, ca şi unchiul său, în drept canonic, dar de la o universitate italiană la care nu studiase, Universitatea din Ferrara. Când s-a întors în Polonia, episcopul Watzenrode i-a aranjat o sinecură: un post de profesor in absentia la Wroclaw. Îndatoririle lui Copernic de la palatul episcopal erau însă în mare parte administrative şi medicale.

În calitate de canonic, colecta renta de pe pământurile aflate în proprietatea bisericii, asigura apărarea militară, supraveghea finanţele comunităţii, conducea brutăria, berăria şi morile şi se ocupa de nevoile medicale ale celorlalţi canonici şi ale unchiului său. Cercetările astronomice se desfăşurau însă numai în timpul liber, în afara acestor obligaţii. El a folosit, de asemenea, cunoştinţele de greacă dobândite în timpul studiilor din Italia ca să alcătuiască o traducere latină a aforismelor unui poet şi istoric bizantin foarte puţin cunoscut din secolul al VII-lea d.Hr., Theophylactus Simocattes. Lucrarea a fost publicată în 1509 la Cracovia şi a fost dedicată unchiului său. Ideea pe care avea să se sprijine întreaga sa faimă de mai târziu i-a venit însă, după toate aparenţele, spre sfârşitul vieţii lui Watzenrode.

Copernic se bucura de o reputaţie considerabilă ca astronom şi în afara Poloniei, dovadă fiind faptul că în 1514 a fost invitat să-şi expună opiniile la al Cincilea Conciliu de la Laterano în privinţa crucialei probleme a reformei calendarului. Pe vremea aceea se utiliza calendarul instituit încă din timpul  lui Iulius Caesar, care cumulase în cursul secolelor mari decalaje faţă de poziţia reală a Soarelui. Din această pricină, calcularea datelor pentru marile sărbători religioase, precum Paştele, punea probleme insurmontabile.

Nu se ştie dacă a formulat vreodată un punct de vedere privitor la reforma calendarului, dar, în orice caz, Copernic nu a luat parte la niciuna dintre sesiunile conciliului. Conducătorului reformei calendarului era Paul de Middleburg, episcop de Fossmbrone. Când Copernic a compus dedicaţia de pe De revolutionibus în 1542, a făcut menţiunea că "matematica este scrisă pentru matematicieni". El arăta astfel că îi viza doar pe aceia care, ca Paul, aveau suficiente cunoştinţe matematice încât să-i poată înţelege lucrarea şi că pe ceilalţi nu i-a avut în vedere.

 

LUCRĂRILE DE ASTRONOMIE

Îndoielile care planau asupra teoriei planetare de la sfârşitul secolului al XV-lea şi atacul lui Pico della Mirandola asupra fundamentelor astrologiei constituie elementele de fundal cele mai importante pentru a descrie contextul istoric în care a apărut teoria lui Copernic. În epoca sa astrologia şi astronomia erau considerate subdiviziuni ale aceleiaşi discipline, denumită "ştiinţă a stelelor", al cărei ţel principal era să ofere o descriere a dispunerii corpurilor cereşti şi totodată să creeze instrumentele teoretice şi tabelele de mişcare care să permită o construcţie precisă a horoscoapelor şi a prezicerilor anuale.

La vremea aceea, termenii astrolog, astronom şi matematician erau în mare parte interşanjabili, desemnând în general, pe cineva care studiase corpurile cereşti cu ajutorul tehnicilor matematice. Pico cerea ca astrologia să fie interzisă din cauză că practicanţii ei se aflau în dezacord în toate aspectele, de la diviziunile zodiacului până la cele mai minuţioase observaţii privind dispunerea planetelor. Un alt dezacord cu o lungă carieră, menţionat de Pico della Mirandola, se referea la configuraţia modelelor planetare.

 

Jan Matejko Astronomul Copernic Conversatie cu Dumnezeu

Astronomul Copernic: Conversaţie cu Dumnezeu de Jan Matejko

 

Încă din Antichitate reprezentarea astronomică a adoptat ca premisă de bază faptul că planetele au o mişcare angulară uniformă, cu raze fixe, la o distanţă constantă de centrele lor de mişcare. Două tipuri de modele au derivat de la această premisă. Primul, reprezentat de cel al lui Aristotel, susţinea că planetele se roteau în jurul centrului Universului cuprinse în sfere imutabile, materiale, invizibile şi plasate la distanţe fixe.

De vreme ce toate planetele aveau acelaşi centru de mişcare, Universul era făcut din sfere concentrice fără spaţii între ele. Valoarea predictivă a acestui model era destul de redusă. În plus, avea şi dezavantajul că nu putea da seama de variaţiile din strălucirea observabilă a planetelor, de vreme ce distanţele de la centru erau întotdeauna aceleaşi.

A doua tradiţie, provenită de la Claudius Ptolemeu, rezolva această dificultate postulând trei mecanisme: revoluţia uniformă pe circumferinţe cu centrul deplasat, numite excentrice; epiciclurile, cercuri mici ale căror centre se mişcau uniform pe circumferinţa unor cercuri cu raza mai mare (deferente) şi ecuanţii. Ecuantul se despărţea însă de ipoteza de bază a vechii astronomii, deoarece separa condiţia mişcării uniforme de cea a distanţei constante faţă de centru. O planetă văzută din centrul c al orbitei sale poate părea că se mişcă uneori mai repede, alteori mai încet.

Văzută de pe Pământ, la distanţa e faţă de c, planeta dă impresia că se mişcă neuniform. Doar de la ecuant, un punct imaginar aflat la distanţa 2e de Pământ, planeta îşi recapătă mişcarea uniformă. O planetă cuprinsă într-o sferă rotindu-se în jurul unui punct ecuant s-ar balansa, dar în acest caz sferele aşezate una într-alta s-ar ciocni, distrugând ordinea cerească. În secolul al XIII-lea, un grup de astronomi persani din Maragheh au descoperit că prin combinarea a două epicicluri care se rotesc uniform, generând un punct oscilant de natură să explice variaţiile de distanţă, apare un model care redă uniformitatea mişcării fără să se mai recurgă la ipoteza unui punct ecuant.

Lucrările din Maragheh au fost scrise în arabă, limbă pe care Copernic nu o cunoştea. Cu toate acestea, el a găsit "trucul" celor de la Maragheh, fie independent, fie cu ajutorul unui intermediar încă necunoscut. Această intuiţie a fost punctul de plecare pentru rezolvarea problemei ridicate de sferele aflate în balans. Copernic ar fi aplicat acest model la fiecare planetă considerată separat, aşa cum făcuse Ptolemeu în Almageste, fără să încerce să grupeze modelele într-un aranjament coordonat. A fost însă la rândul său atins de acuzaţia lui Pico della Mirandola potrivit căreia astronomii nu se pot pune de acord cu ordinea actuală a planetelor. Dificultatea consta mai ales în localizarea lui Venus şi a lui Mercur. Toată lumea împărtăşea opinia că Soarele şi Luna dau ocol Pământului aflat în repaus şi că Marte, Jupiter şi Saturn sunt situate dincolo de Soare, în această ordine. Cu toate acestea, Ptolemeu a aşezat-o pe Venus mai aproape de Soare şi pe Mercur mai aproape de Lună, în vreme ce alţii pretindeau că Mercur şi Venus se aflau dincolo de Soare.

În Commentariolus, Copernic afirma că dacă admitem că Soarele se află în repaus şi Pământul este în mişcare, atunci celelalte planete se dispun în ordine una faţă de alta, în vreme ce perioadele lor siderale cresc de la Soare, după cum urmează: Mercur - 88 de zile, Venus - 225 de zile, Pământ - 1 zi, Marte - 1,9 ani, Jupiter - 12 ani şi Saturn - 30 de ani. Această teorie a rezolvat neînţelegerea privitoare la dispunea planetelor, în schimb a ridicat noi probleme. Ca să fie acceptate premisele acestei teorii, trebuia să se abandoneze mare parte din filozofia naturală aristotelică şi să se dezvolte o nouă explicaţie pentru căderea corpurilor grele pe un Pământ aflat în mişcare. Era, de asemenea, necesar să se arate cum e posibil ca un corp efemer ca Pământul, încărcat de fenomene meteorologice, mizerii şi războaie, putea fi parte a unui cer perfect şi nepieritor. În plus, Copernic utiliza multe observaţii astronomice pe care le preluase de la antici fără să le mai verifice. Elaborând o teorie pentru precesia echinocţiilor, de pildă, el a încercat să construiască un model bazat pe efecte observabile pe termene foarte lungi. Teoria despre Mercur a rămas şi ea cu serioase neconcordanţe.

Oricare dintre aceste consideraţiuni ar fi putut explica în partea întârzierea cu care Copernic şi-a publicat lucrarea. El a menţionat în prefaţa la De revolutionibus că a întârziat publicarea nu doar cu cei nouă ani recomandaţi de poetul roman Horaţiu, ci cu 36 de ani, de patru ori acest interval. Iar când a publicat pentru prima oară o descriere a elementelor esenţiale ale ipotezei heliocentrice, în Prima naraţiune, n-a făcut-o sub numele său, ci cu acela al lui Georg Rheticus, care pe atunci avea 25 de ani.


Georg Rheticus

Georg Rheticus de Tiţian

Rheticus, un luteran de la Universitatea din Wittenberg din Germanaia, a stat împreună cu Copernic la Frauenburg aproape doi ani şi jumătate, între 1539 şi 1542. Narration primia a fost o colaborare între Copernic şi Rhetius, un fel de "balon de încercare" pentru lucrarea sa principală. Lucrarea oferea o sinteză a principiilor teoretice conţinute în manuscrisul lui De revolutionibus, le sublinia importanţa pentru calcularea noilor tabele planetare şi îl prezenta pe Copernic ca pe un demn urmaş al lui Ptolemeu, chiar dacă se îndepărtase fundamental de predecesorul său din Antichitate. În sfârşit, mai oferea şi ceva ce lipsea din Commentariolus: un temei pentru ca noile teorii să poată fi acceptate.

Atât Rheticus, cât şi Copernic ştiau că nu vor putea elimina definitv toate obiecţiile posibile faţă de teoria heliocentrică, dar puteau pune în evidenţă avantajele teoriei lui Copernic în comparaţie cu ale altora: o metodă unică pentru ordonarea planetelor şi pentru calcularea distanţelor relative ale planetelor faţă de Soare. Rheticus a comparat acest nou univers cu un instrument muzical bine acordat sau cu rotiţele mecanismului unui ceas. În prefaţa la De revolutionibus, Copernic a folosit o imagine din Arta poetică a lui Horaţiu. Teoriile predecesorilor săi, scria el, semănau cu o formă omenească la care braţele, picioarele şi capul erau dispuse monstruos, în dezordine. Prin comparaţie, propria sa reprezentare a Universului era un întreg armonios, în care dislocarea oricărei părţi provoca distrugerea întregului. De fapt, un criteriu nou, cel al adecvării ştiinţifice, era propus împreună cu o nouă teorie a Universului.

 

De revolutionibus

Prezentarea teoriei lui Copernic în forma sa finală nu poate fi separată de istoria conflictuală a publicării ei. Când Rheticus a plecat din Frauenburg şi s-a întors la îndatoririle sale profesorale din Wittenberg, a luat manuscrisul cu el ca să-i pregătească publicarea la Nürnberg, cel mai important centru tipografic din Germania. L-a ales pe cel mai bun editor din oraş, Johann Petreius, care mai publicase lucrări astrologice vechi şi moderne în anii 1530. Nu era ceva neobişnuit ca autorii să participe direct la tipărirea manuscriselor lor, câteodată chiar locuind în casa editorului.

 

De Revolutionibus

Pagină din manuscrisul  cărţii De revolutionibus a lui Nicolaus Copernic

 

Totuşi, Rheticus n-a putut să rămână şi să supravegheze editarea textului. I-a înmânat manuscrisul lui Andreas Osiander (1498-1552), un teolog cu experienţă în publicarea de cărţi de matematică, dar şi o figură politică de seamă în oraş şi un adept fidel al lui Luther - deşi până la urmă a fost excomunicat de Biserica Luterană.

În convorbirile de început avute cu Copernic, Osiander încercase să-l determine să-şi prezinte ideile ca pur ipotetice, iar de data aceasta a operat modificări în manuscris fără permisiunea lui Rheticus sau a lui Copernic. Osiander a adăugat o scrisoare către cititor, nesemnată, chiar după pagina de titlu, în care afirma că ipotezele pe care le conţinea cartea nu aveau nicio pretenţie de adevăr şi că, în orice caz, astronomia era incapabilă să descopere cauzele fenomenelor cereşti. Un cititor oarecare ar fi fost derutat de legătura dintre această scrisoare şi conţinutul cărţii.

 

Atât Petreius, cât şi Rheticus, care avuseseră încredere în Osiander, s-au trezit înşelaţi. Furia lui Rheticus a fost atât de mare, încât a tăiat scrisoarea cu un X mare roşu în toate exemplarele care i-au fost trimise. Cu toate acestea, consiliul orăşenesc din Nürnberg a refuzat să-l pedepsească pe Petreius şi nu s-a făcut nicio demascare publică a rolului lui Osiander până la relatarea lui Kepler din Noua Astronomis în 1609. În plus, titlul lucrării a fost schimbat din Despre revoluţiile sferelor lumii, cum apărea în manuscris în Şase cărţi referitoare la revoluţia sferelor cereşti, o schimbare care a părut să atenueze pretenţia cărţii de a descrie adevăratul Univers.

Multe dintre amănuntele acestor lupte locale din jurul publicării cărţii s-au bucurat de o notorietate clandestină printre astronomii secolului al XVI-lea, cu mult înainte ca Kepler să publice identitatea lui Osiander. Totuşi, scrisoarea lui Osiander a făcut ca această carte să fie citită ca o nouă metodă de calcul mai degrabă decât ca o lucrare de filozofie a naturii şi poate că în felul acesta a contribuit la receptarea ei iniţial pozitivă. Dar abia odată cu Kepler mecanismele predictive ale lui Copernic aveau să fie pe deplin transformate într-o nouă filozofie referitoare la structura fundamentală a Universului.

Legenda spune că un exemplar din De revolutionibus a fost aşezat în mâinile lui Copernic la câteva zile după ce şi-a pierdut cunoştinţa, în urma unui atac cerebral. El şi-a revenit la un moment dat, suficient cât să-şi dea seama că ţinea în mâini măreaţa lui carte, apoi şi-a dat sufletul. Legenda pare credibilă, deşi era ceva din nota de beatificare a vieţilor de sfinţi.