Skrevet av Tor Førde.
Kilde for dette kapitlet er Thomas Kuhns bok: "The Copernican Revolution".
Copernicus døde i 1543, samme år som De Revolutionibus ble publisert. Boka var bare mulig å forstå for lærde og matematisk skolerte astronomer. Derfor var det ikke mange som la merke til verket. Da den store motstanden mot verket kom var det allerede godt kjent og tatt i bruk av, og til dels blitt uunnværlig for, astronomene. Det var derfor ikke mulig å undertrykke verket fullstendig.
De siste tjue årene av sitt liv var Copernicus anerkjent som en av Europas fremste astronomer. Rapporter om forskninga hans hadde sirkulert siden 1515. Da den ble publisert kan hans samtidige ha vært skuffet over hypotesene hans og over kompleksiteten til verket, men de var nødt til å anerkjenne verket som det første europeiske astronomiske verk som kunne måle seg med Almagest. I løpet av den andre halvdelen av det sekstende århundret ble Copernicus' verk standard referanseverk for alle som var opptatt av avanserte astronomiske problemstillinger.
Likevel var astronomenes tro på at jorda var universets stabile sentrum urokket. Astronomer som brukte Copernicus' utregninger, diagram og tabeller eller siterte hans bedømmelse av avstanden mellom jord og måne ignorerte vanligvis hans oppfatning om at jorda beveget seg. De Revolutionibus ble brukt som en verdifull kilde, men oppfatningen om at jorda beveget seg ble ikke tatt alvorlig de første femti årene etter at verket kom ut.
Verket fikk etter hvert ganske stor utbredelse, og derfor kom de fleste astronomer til å bli kjent med Copernicus' påstand om at jorda beveget seg. Og det var noen få som aksepterte Copernicus' oppfatning. Blant dem kan nevnes George Joachim Rheticus (1514-1576), Thomas Digges (1546-1595) og Michael Maestlin (1550-1631). Sistnevnte var professor i astronomi ved universitetet i Tübingen, og lærer til Johannes Kepler.
Erasmus Reinhold (1511-1553) var den første som gjorde en innsats for å gjøre Copernicus' verk kjent og anerkjent. Han utarbeidet et komplett sett astronomiske tabeller utregnet etter matematiske metoder som var utviklet av Copernicus. Disse tabellene ble uunnværlige for astronomer og astrologer. Disse tabellene var det første fullstendige settet med astronomiske tabeller som var laget i Europa på tre hundre år. Det gamle settet var utdatert, og det nye settet var helt overlegent i de fleste henseender. Det var kjent at tabellene var basert på Copernicus' arbeid, og det ga Copernicus prestisje.
Dersom avgjørelsen om hvilket verdensbilde man skulle velge bare hadde ligget til astronomene, Copernicus sitt verdensbilde eller Ptolemys sitt verdensbilde, ville før eller senere Copernicus stille og rolig ha blitt valgt, siden verket hans ble tatt mer og mer i bruk, og var i ferd med å bli den dominerende referansen blant astronomene. Men etter hvert ville også andre ha et ord med i laget, og da ble situasjonen svært kaotisk og urolig. For utenforstående virket påstanden om at jorda beveger seg absurd og ugudelig.
Men bråket startet sent. Få utenforstående kjente til eller la vekt på verket til Copernicus. De fleste bøker som beskrev universet for lekfolk holdt seg til det aristoteliske verdensbildet. Ikke før i begynnelsen av det syttende århundret ble Copernicus av betydning.
Copernicus og etterfølgerne hans ble ofte gjort til narr på grunn av den uvante oppfatninga om at jorda beveger seg. Den franske filosofen Jean Bodin gjorde narr av Copernicus og hans etterfølgere. I første halvdel av det syttende århundret ble debatten om jordas bevegelse bitter og intens. Oppfatninga om at jorda beveger seg er i strid med den sunne forstand, og i konflikt med lenge etablerte bevegelseslover. Og oppfatninga var i strid med de hellige skriftene. I en av sine bordtaler fra 1539 sa Martin Luther:
"Folk hørte på en fersk astrolog som strevet for å vise at jorda går rundt, ikke himmelen eller firmamentet, sola og månen. . . . . Tosken ønsker å sette hele den astronomiske vitenskapen i revers; men hellige skrifter forteller oss at Josva [Josva 10:13] kommanderte sola å stå stille, og ikke jorda."
Melanchton deltok i angrepene på Copernicus, og sa at det var både usømmelig og ugudelig å fare med snakk om at jorda beveger seg. Melanchton samlet Bibelsitat som fortalte at sola går opp og sola går ned, og derfor at jorda ikke beveger seg. Calvin sluttet seg også til angrepene på Copernicus. Bibelsitat ble en hovedkilde for skyts til de som angrep Copernicus. Copernicus og de som brukte hans verk ble kalt for ateister. Omkring 1610 begynte også den katolske kirka å angripe Copernicus og hans lære. I 1616 ble De Revolutionibus satt på den katolske kirkas indeks over forbudte bøker. Også alle andre bøker der det ble hevdet at jorda beveger seg ble forbudt.
Copernikus' lære ble oppfattet som i stand til å ødelegge hele verdensordningen. Kristendommen var blitt vevet inn i det tradisjonelle verdenssynet, og de kristne forestillingene var plassert innenfor det. Hvor var Guds trone dersom universet var uendelig? Copernicus' lære krevde at menneskenes forhold til guddommen ble forandret. Den konkrete Gud i skyene ble vanskeligere å ha et forhold til og troverdige forestillinger om. For mange ble verden en mer fremmed plass. Motstanden mot Copernicus ble ekstremt bitter og innbitt, enda det ikke hadde eksistert noen offisiell kristen kosmologi eller astronomi. Protestantenes motstand mot Copernicus er lettere å forstå enn katolikkenes, siden protestantene la så stor vekt på "skriften alene", skriften som den eneste og høyeste autoritet. De gikk også først i spissen for å undertrykke Copernicus' lære. Det gikk 65 år fra De Revolutionibus kom ut til de katolske angrepene kom ordentlig i gang, mens de protestantiske angrepene allerede begynte før verket var publisert.
Blant de vennene av Copernicus som hadde bedt ham om å publisere verket sitt hadde det vært en biskop og en kardinal. Da kirka la ned forbud mot å tro at sola var sentrum i universet, og at jorda beveget seg fjernet den seg samtidig fra en mer liberal holdning. Gjennom middelalderen hadde folk stått fritt til å mene det de ønsket om universet. Da den katolske kirka kom med sine forbud mottok Copernicus' lære stadig nye bekreftelser gjennom observasjoner, og den fikk stadig større oppslutning blant astronomene. Derfor kastet kirka seg inn i en kamp som intellektuelt allerede var tapt. Inkvisisjonen ble satt inn mot Copernicus sin lære, og ikke før i 1822 tillot den katolske kirka at det ble trykket bøker der det ble hevdet at jorda beveger seg.
Dersom Copernicus var den største europeiske astronomen i den første halvdelen av det sekstende århundret, så var Tycho Brahe (1546-1601) den fremste astronomiske autoriteten i den andre halvdelen av århundret. Tycho Brahe var ingen banebrytende teoretiker, men en glimrende observatør av himmelen, ja, den fremst som har levd før teleskopets tid. Han bygde også nye instrumenter for å iaktta stjernehimmelen. Han gjorde regulære observasjoner der han fulgte planetene mens de beveget seg over himmelhvelvet, mens det vanlige hadde vært bare å observere dem mens de stod i spesielt gunstige posisjoner. Brahes posisjonsbestemmelser var utrolig nøyaktige, han var i stand til å måle posisjoner med en nøyaktighet til nærmeste bueminutt, og det med det nakne øye. Normalt var avviket i observasjonene hans ikke mer enn fire bueminutter, mer enn dobbelt så stor nøyaktighet som de beste antikke observatørene greide. Videre samlet Brahe inn en enorm mengde data, og gjorde overleverte antikke observasjonsdata overflødige. Dermed la Brahe et pålitelig grunnlag for utvikling av astronomien som vitenskap, for en av de store vanskelighetene for astronomien hadde vært mangelen på pålitelige og nøyaktige observasjoner.
Tycho Brahe utviklet også et astronomisk system som var et alternativ til det Copernikanske systemet og til Ptolemys system. I Brahes system beveget ikke jorda seg. Brahes system ble kalt for det Tychoniske systemet. I det Tychoniske systemet er jorda universets sentrum. Et annet sentrum er sola, som kretser rundt jorda, men sola er sentrum for de andre planetene, Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn. Direkte rundt jorda kretser altså bare månen og sola. Det Tychoniske systemet var et kompromiss mellom det Copernikanske systemet og systemet til Ptolemy. Det er mange likheter mellom det Copernikanske systemet og det Tychoniske systemet. De av de dyktigste tilhengerne av det Ptolemeisken systemet, som ikke var så radikale at de ville sette jorda i bevegelse, forlot det Ptolemeiske systemet til fordel for det Tychoniske systemet.
Tycho Brahe var for konservativ til å bryte med det gamle systemet. Man virkningene av arbeidet hans var ikke konservative. De svært mange pålitelige dataene han produserte tillot langt større frihet og sikkerhet for astronomene i det videre astronomiske arbeidet. Og mange sider ved det aristoteliske og Ptolemeiske systemet måtte oppgis. Siden det Copernikanske og det Tychoniske systemet var matematisk identisk, ble alle astronomer kjent med det Copernikanske systemets matematikk. Brahes system tvang astronomene til å avskaffe krystallsfæren, som hadde vært en viktig del av det aristoteliske systemet.
Tycho Brahes observasjoner var svært viktige for Keplers arbeid. Det var Kepler som, som førstemann, laget en astronomi som fungerte fullstendig.
I 1572 dukket en sterkt lysende punkt opp i Cassiopeia. Det var like lyssterkt som Venus er på sitt sterkeste, som etter sol og måne er det mest lyssterke objektet på himmelen. I 1574 ble dette objektet borte fra den synlige nattehimmelen. Dette nye objektet hadde tiltrukket seg stor oppmerksomhet. Det ble kalt for en ny stjerne, og stjernen hører til i den tidligere så uforanderlige fiksstjernesfæren. Dersom det var en stjerne hadde den tidligere så uforanderlige himmelens stjernesfære forandret seg. Tycho Brahe og resten av de beste astronomene konkluderte med at fenomenet hadde vært en stjerne. I 1577, 1580, 1585, 1590, 1593 og 1596 ble det observert kometer, som det ble fastsatt beveget seg hinsides månen, og altså gjennom områder som tidligere hadde vært trodd å være krystallsfære.
De observasjonene som Brahe gjorde fortalte derfor stadig at det aristoteliske systemet var feilaktig, siden krystallsfæren var fast slik at ingenting kunne bevege seg gjennom den. Brahe ble derfor ofte angrepet, og noen ganger med stor bitterhet og mye hat. Men han kunne i sitt forsvar vise til himmelfenomener som alle kunne se, og han avviste derfor med stor grundighet det aristoteliske systemet.
I århundret etter Copernicus død begynte alle astronomiske observasjoner å bli sett på som bekreftelser av det Copernikanske systemet. Mange av de observasjonene som førte til at det aristoteliske systemet ble motbevist og forkastet, kunne vært gjort når som helst opp gjennom årtusenene. Grunnen til at disse observasjonene endelig kom fram var at folk tidligere hadde valgt å neglisjere observasjoner alle kunne gjøre nærmest når som helst, og heller tro på ekspertene og skriftene.
Brahes arbeid tyder på at etter Copernicus kunne ikke de dyktigste astronomene unngå å reformere astronomien. Copernicus hadde forandret astronomien og de problemene som den arbeidet med, og måten den måtte møte problemene på, også for de astronomene som ikke var enige med Copernicus.
Dette framgår tydelig i arbeidet til Johannes Kepler (1571-1630). Kepler arbeidet med den Copernikanske astronomien som grunnlag. Kepler var full av lovprisning av den nye solsentrerte astronomien. Likevel var han ganske kritisk overfor det matematiske systemet til Copernicus. Kepler gjentok stadig at Copernicus ikke hadde gjennomført og utarbeidet sine innsikter. Kepler var oppmerksom på hvor mye av Aristoteles og Ptolemy som fantes i det Copernikanske systemet, og dette ville han fjerne, og utvikle visjonen om en solsentrert astronomi, der jorda var en av planetene.
Copernicus hadde ikke greid å gjøre jorda til en vanlig planet. Kepler ønsket å gjøre dette. Copernicus hadde ikke greid å fjerne seg fra det Ptolemeiske systemet og utvikle et system basert på innsiktene om sola som sentrum for planetene. Kepler strevet lenge med å lykkes i dette, og til slutt løste Kepler problemet med planetene, og gjorde Copernicus sitt problemfylte system om til en overlegent enkel og nøyaktig teknikk for å beregne planetposisjonene. Den vesentligste oppdagelsen gjorde Kepler mens han arbeidet med bevegelsene til Mars, en planet hvis eksentriske bane og nærhet til jorda produserte irregulariteter som alltid hadde utfordret kløktigheten til de matematiske astronomene. Ptolemy hadde ikke kunnet redegjøre like godt for banen til Mars som for de andre planetene. Og Copernicus hadde ikke gjort det bedre. Brahe hadde forsøkt en ny løsning, og foretatt lange serier med observasjoner, men heller ikke han hadde lyktes. Kepler, som hadde arbeidet sammen med Brahe, arvet de nye observasjonene etter Brahe, og tok fatt på å løse problemene med bevegelsene til Mars.
Dette ble et enormt arbeid som tok opp Keplers tid gjennom ti år. To baner måtte utarbeides, banen til Mars selv og banen til jorda som Mars ble observert fra. Mange ganger måtte Kepler forandre de kombinasjonene av sirkler som han utarbeidet. System etter system ble utarbeidet og testet mot Brahes utmerkede data, og forkastet sidene systemene ikke forklarte dataene. Mange av de systemene som ble forkastet var bedre enn noe tidligere utarbeidet system, men Kepler var ute etter det perfekte systemet. Og det kunne han gå etter siden han kunne teste systemet mot nærmest perfekte observasjonsdata.
En lang serie mislykkede forsøk tvang Kepler til å konkludere med at ikke noe system basert på sammensatte sirkler, med episirkler etc, ville bli godt nok. Han prøvde forskjellige typer ovaler, uten å finne den rette figuren. Så oppdaget han at diskrepansene varierte etter et matematisk mønster. Og da Kepler undersøkte denne regulariteten oppdaget han at teori og observasjoner kunne settes sammen dersom planetene sattes i elliptiske baner med variabel hastighet styrt etter en enkel lov som han kom fram til. Disse resultatene offentliggjorde Kepler først i "Mars' bevegelser", som ble publisert for første gang i Praha i 1609. En enkel matematisk teknikk ga langt bedre forutsigelser enn noen annen teknikk hadde gjort tidligere. Planetenes problem var blitt løst, og det var løst i et Copernikansk univers.
De to lovene som utgjør Keplers (og vår) endelige løsning av planetenes problem går ut på at planetene beveger seg i enkle elliptiske baner. Sola er i et av de to sentra. Det er Keplers første lov. Den andre loven sier at planetens hastighet i banen varierer slik at en linje fra planeten til sola alltid sveiper over like store areal i ellipsen i et like stort tidsrom, i løpet av hver tidsenhet. Når ellipsene erstattet sirkelbanene var det ikke lenger nødvendig å operere med episirkler og sløyfer på planetbanene. For første gang var en enkel og usammensatt geometrisk kurve og en enkel hastighetslov tilstrekkelig for forutsigelse av planetposisjonene, og for første gang var forutsigelsene så nøyaktige som observasjonene.
Det Copernikanske astronomiske systemet som moderne astronomi har overtatt er derfor et felles produkt av Copernicus og Kepler. Keplers system med seks solsentrerte ellipser fikk astronomien til å fungere.
En forutsetning for at Kepler skulle lykkes var at han var en overbevist Copernikaner, og en annen at han behandlet jorda på lik linje med de andre planetene. En tredje forutsetning var at han ville han sola i sentrum for alle planetbanene. Og så trengte han Tycho Brahes data. De observasjonsdataene som tidligere astronomer hadde hatt tilgang på var for unøyaktige og til dels feilaktige til at det var mulig å utarbeide og teste et godt og nøyaktig astronomisk system med dem som grunnlag. De gamle dataene inneholdt rett og slett for mange feil til at de kunne forklares av Keplers system, eller av noe annet system.
Men for å komme fram til de lovmessighetene som Kepler gjorde var det også nødvendig med intuisjon og en kreativ sans, som hos Kepler ble inspirert og ledet av hans nyplatonisme. Kepler trodde at enkle matematiske lover lå under og ga retning til alle naturlige fenomen, og at sola er den fysiske årsak til alle himmelske bevegelser.
Kepler trodde at planetene ble beveget i sine baner av stråler som strømmet fra sola, og at planetene var utsatt for flere stråler når de var nær sola enn når de var langt borte fra sola. Planetenes hastighet varierte derfor med avstanden til sola, slik at de beveget seg raskt når de var nær sola, og saktere lenger borte fra sola. Hastigheten stod i et proporsjonalt, eller i det minste regelmessig, forhold til avstanden mellom planeten og sola. Denne solkraften kalte Kepler for anima motrix. Senere kom Kepler fram til sin andre lov, om arealet, som er mer nøyaktig, selv om den første om at hastigheten står i forhold til det inverse av avstanden også gir gode utregninger. Men Kepler brukte disse to lovene om hverandre hele livet, siden begge gir gode resultat.
Tidligere hadde astronomene gått ut fra at planetene beveget seg med uendret hastighet gjennom hele banen sin. Siden hastigheten ikke kan utledes fra observasjonsdata, var det nødvendig i utgangspunktet å forutsette et eller annet om hastigheten. Og siden enhver forandring i det aristoteliske systemet i prinsippet ble sett på som en "degradering", og himmelen som perfekt, var det naturlig å operere med uforanderlig hastighet for alle de himmelske bevegelser. De langt mer dynamiske nyplatonismen derimot, nedvurderte ikke forandring, og oppvurderte sola og dens kraft så sterkt at det var naturlig å regne med at nærhet til sola ga økt kraft, og fart. Dermed falt det naturlig for nyplatonisten Kepler å gå ut fra en annen hastighetslov enn den gamle. Thomas Kuhn skriver at grunnen til at Kepler forkastet den gamle hastighetsloven var at han allerede hadde utviklet en ny hastighetslov.
I 1619 offentliggjorde Kepler "Verdens harmonier", og der stod Keplers tredje lov. Den etablerer et forhold mellom hastigheten til planeter i forskjellige baner. Den sier at dersom t1 og t2 er de periodene som to planeter trenger for å fullføre sine omløp en gang, og om r1 og r2 er den gjennomsnittlige avstanden mellom disse planetene og sola, så er forholdet mellom baneperiodene, dividert med hverandre og opphøyd i andre potens, lik forholdet mellom den gjennomsnittlige avstanden fra sola, dividert med hverandre, i tredje potens.
Altså:
(t1/t2)*(t1/t2)=(r1/r2)*(r1/r2)*(r1/r2)
Kepler utviklet mange andre matematiske lover. Han var en hund etter matematiske regelmessigheter. Mange av disse er nå avskaffet. Men Kepler trodde at naturens språk var matematikk, og dette språket ville Kepler være i stand til å lese og tyde, og uttrykke.
Men historien ender ikke med dette. I 1609 så den italienske vitenskapsmannen Galileo Galilei (1564-1642) himmelen for første gang gjennom et teleskop. Og etter dette kunne han tilføre vitenskapen kvalitativt annerledes data enn tidligere. Teleskopet avslørte utallige nye bevis for den Copernikanske teorien. Men Kepler hadde allerede vist at det Copernikanske systemet ga de overlegent beste forutsigelsene og forklaringene, slik at teleskopet og Galileo kunne bare utdype og bekrefte dette enda mer.
I 1609 var teleskopet nytt. Galileo hadde hørt at noen nederlandske linsemakere hadde forbundet to linser slik at man kunne se et forstørret bilde av det de ble rettet mot. Galileo laget da et teleskop, og så på stjernehimmelen. Overalt så han nye og ukjente objekter. Det var klart at det var svært mye som man tidligere ikke hadde hatt kjennskap til. Galileo hadde allerede vært Copernikaner i noen år, og han brukte alle sine oppdagelser til å styrke det Copernikanske verdensbildet.
Teleskopet viste at stjernene var mye mindre enn de så ut til å være med det blotte øyet, og dermed var de store avstandene som det Copernikanske systemet opererte med langt mer sannsynlige. Øyet hadde overdrevet deres størrelse enormt, stjernene ble ikke forstørret av teleskopet, selv om månene naturligvis ble forstørret.
På månen kunne Galileo se fjell og daler og krater, et landskap, og ved å måle skyggene kunne Galileo tegne tredimensjonale kart over månen. Teleskopet reiset tvil om den tradisjonelle distinksjonen mellom det jordiske og det himmelske, der de to var helt forskjellige, og det himmelske var uforanderlig og perfekt. Observasjoner av sola viste også solflekker og prototuberanser, sola var ikke uforanderlig.
Da Galileo så mot Jupiter oppdaget han at Jupiter hadde måner. Han oppdaget fire små punkt nær Jupiter, og etter å ha observert disse i påfølgende netter så han at de forandret posisjon i forhold til hverandre på en måte som bare kunne forklares ved at de roterte raskt rundt Jupiter. Oppdagelsen av disse fire månene til Jupiter hadde stor betydning; det fantes nye verdener blant planetene så vel som blant stjernene. Jupiter med sine måner var en synlig modell og bekreftelse på det Copernikanske systemet.
Copernicus selv hadde notert seg at dersom det var mulig å observere Venus godt og grundig nok, skulle det være mulig å oppdage faser hos Venus, i likhet med månefasene, så sant Venus går i bane rundt sola innenfor jorda. Med den nakne øye kan disse fasene ikke oppdages, men teleskopet oppdaget fasene til Venus, som forutsagt av Copernicus.
De nye observasjonene som ble gjort kunne også bli forklart ved det Tychoniske systemet, men de ble brukt til å støtte opp om det Coperniske systemet. Det Ptolemeiske systemet kunne derimot ikke uten videre forklare disse observasjonene. Dette systemets eneste styrke var dets konservatisme, at det støtte opp under den etablerte verdensorden og var en del av den.
Copernikanerne hadde ventet og til dels allerede forutsagt de forholdene som de nye oppdagelsene avslørte, og det Copernikanske systemet høstet derfor, naturlig nok, gevinsten av oppdagelsene, og fikk nye tilhengere. For astronomene hadde Keplers lover allerede vært overbevisende nok. Teleskopet ble et populært leketøy, og svært mange mennesker observerte stjernehimmelen, og tolket det de så i følge det Copernikanske systemet, og det gjorde det mer kjent og anerkjent.
I løpet av de 150 årene som fulgte etter at Galileo døde i 1642 ble troen på et univers med jorda som sentrum forandret fra å være et vesentlig tegn på forstandighet og sunn fornuft, til å bli, først et tegn på å være stokk konservativ, og senere på at man var fanatiker. Men allerede rundt år 1700, bare 150 år etter Copernicus' død, var absolutt alle astronomer Copernikanere. I de siste tiårene av det syttende århundret ble det undervist i både Copernikansk astronomi, Tychonisk astronomi og Ptolemeisk astronomi ved mange protestantiske universitet. Det tok mange generasjoner før den Copernikanske astronomien ble dominerende. Den Copernikanske astronomien ble ombygd, først av Kepler, og senere av Newton.
Tweet
Lenker:
Neste kapittel av denne teksten
Første del av denne teksten om Copernicus
Oversikt over alle tekstene på europas-historie.net
Kilde for dette kapitlet er: