Copernicus - om himlakropparnas rörelser

År 1543 är en milstolpe i vetenskapens historia. Då publicerades två verk som kom att bli inledningen på den moderna vetenskapen och samtidigt kastade en stor del av Aristoteles föreställningar över ända. Det ena verket var Andreas Vesalius lärobok i anatomi. Det andra var Nicolaus Copernicus arbete Om himlakropparnas rörelser. Den boken kom att revolutionera Aristoteles astronomiska teorier. Men Copernicus teorier mötte hårt motstånd både från kyrkan och andra forskare. Det tog många år innan de nya teorierna besegrat de gamla.

Bild: Toruń Regional Museum

Nicolaus Copernicus (1473-1543). Sentida porträtt gjort av okänd konstnär, 1580. Copernicus arbete innebar att antikens bild av universum för första gången ifrågasattes på allvar.

Synen på universum

I början av 1500-talet visste varje förståndig människa att jorden var universums stillastående centrum och att alla himlakropparna rörde sig runt den. Gick det kanske inte att se hur solen gick upp på morgonen, gled fram över himlen och gick ner på kvällen? Rörde sig kanske inte månen? Och planeterna på natten? Dessutom stod det klart och tydligt i Bibeln att jorden var universums medelpunkt.

Antikens store filosof Aristoteles (384-322 f.Kr) hade förklarat att jorden var stillastående och omgiven av roterande skal, sfärer, "där himlakropparna i tur och ordning var fastsatta. Den sfär som var närmast jorden - månens - delade universum i två delar. Innanför månens sfär var allt uppbyggt av de fyra olika elementen: jord, luft, eld och vatten. Utanför månsfären var allt liksom månsfären och månen själv gjort av ett oföränderligt himmelskt material - kvintessensen".

ANNONS

Data och fakta

1473: Nikolaus Copernicus föds i staden Thorn i Polen.

1497: Copernicus får en tjänst i katedralen i Frauenburg. Under många år studerar han stjärnhimlen och blir övertygad om att Aristoteles teorier måste vara felaktiga. De stämmer inte med vad Copernicus kan se på natthimlen.

1540: I en liten skrift lägger Copernicus fram sin revolutionerande tankegång: att jorden rör sig runt solen och inte tvärtom. Copernicus vill inte själv stå för sina åsikter, utan en av hans studenter står som skriftens utgivare.

1543: Boken Om himlakropparnas rörelser utkommer. Här lägger Copernicus själv fram sina teorier. Boken får kritik från kyrkan och väcker våldsam debatt. Men Copernicus själv ligger på dödsbädden när boken kommer ut och kan inte bemöta sina kritiker.

Enligt Aristoteles var det också självklart att alla himlakroppar rörde sig i cirkelformiga banor och med samma hastighet hela tiden. Eftersom naturen, enligt Aristoteles, strävade efter att nå fulländning och cirkeln och klotet var de fulländade formerna, var det ju bara naturligt att himlakropparna var fullkomliga.

En världsbild som placerar jorden i universums centrum kallas geocentrisk. Förledet geo- kommer från grekiskan och betyder jord- eller tillhörande jorden.

Alla bildade människor i Europa visste också på 1500-talet att jorden är ett klot. Aristoteles hade sammanfattat flera bevis för detta. Ett av bevisen var att ett fartyg som lämnade en hamn och seglade iväg tycktes sjunka djupare och djupare i vattnet. Detta tydde på att vattenytan var rundad. Effekten var densamma åt vilket håll fartyget än seglade. Den enda tredimensionella kropp som kröker sig lika mycket åt alla håll är klotet.

Aristoteles teori om universum var en förbättring av den som från början lagts fram av Eudoxos från Knidos (409-356 f.Kr). Aristoteles teori ansågs i Europa som ofelbar i århundraden.

Men under 1400- och 1500-talen började upptäcktsresorna och handeln över världshaven till och från Europa ta fart på allvar. Sjömännen navigerade efter stjärnorna. Men det visade sig att Aristoteles teorier inte stämde med vad som syntes på stjärnhimlen. Det gjorde inte så mycket på land eller när fartygen färdades längs kuster som ofta hade gott om landmärken. Men ute på de stora oceanerna var stjärnorna viktiga vägledare.

Himlakropparnas rörelser

Den som lade grunden till ett nytt och förenklat system var polacken Nicolaus Copernicus (1473-1543). Han föddes i Thorn, en handelsstad vid floden Weichsel. Sedan Copernicus studerat i Krakow reste han till Italien för att fortsätta sina studier, och levde där i tio år.

24 år gammal fick han genom sin inflytelserike farbror en tjänst i katedralen i Frauenburg i Polen. Här stannade han till sin död. Katedralen ligger på en kulle med utsikt mot Östersjön, och alldeles i närheten finns det torn där Copernicus studerade stjärnhimlen.

Världsbilder — 1. Olika folk har föreställt sig världen på olika sätt. Forntidens semiter tänkte sig en övre himmel, ett plan för jorden och så underjorden. Dessutom fanns utrymmen för vindarna, avgrundsvattnet, helvetet och dödsriket.

2. Pytagoréerna tänkte sig att planeterna gick i cirklar runt ett eldklot - dock inte solen som de placerade i en bana utanför jordens.

3. Aristoteles förklarade att jorden var universums centrum och att månen, planeterna, solen och stjärnorna roterade runt den. Längst bort fanns kristallhimlen, ytterligare en krets och så boningen där gudarna bodde. Eftersom teorin inte stämde med vad som syntes på himlen, tvingades Aristoteles att komplicera sitt system, så att det till sist blev nästan obegripligt.

4. Copernicus gjorde en radikal förändring - han placerade solen i solsystemets mitt. Och därmed stämde teorin bättre med vad som syntes på himlen. Men Copernicus höll fast vid den gamla felaktiga teorin att världsalltet är klotformigt och avgränsat. Därför hade han också stora problem med att få sitt system att stämma med vad som syntes på natthimlen.

Ännu hade inte teleskopet uppfunnits, utan alla Copernicus observationer skedde med blotta ögat. På samma sätt hade människan studerat natthimlen i tusentals år. Den som betraktar natthimlen ser stjärnorna nära polstjärnan endast långsamt ändra läge under nattens gång. Andra stjärnor går i en båge över himlen, går upp i öster och ner i väster. Men stjärnornas förhållande till varandra ändras inte.

Men planeterna har speciella banor. Vanligen tycks de långsamt natt efter natt glida åt öster. Ibland stannar de upp i sin vandring åt öster, drar sig åt väster, för att på nytt stanna upp och fortsätta vandringen åt öster. Planeterna förefaller vandra bland stjärnorna, därav fick de sitt namn. ”Planet" kommer från grekiskan och betyder "vandrare".

ANNONS

För att förklara planeternas rörelser fram och tillbaka hade Aristoteles tvingats komplicera sitt system. Aristoteles måste använda 55 sfärer, som alla rörde sig. Vissa planeter tänktes sitta fast vid inte mindre än fyra olika sfärer.

Copernicus slogs av tanken att inte jorden utan solen var universums centrum. En världsbild som placerar solen i universums centrum kallas heliocentrisk. Även ordet helios kommer från grekiskan och betyder solen.

Med en heliocentrisk världsbild kunde Copernicus förklara planeternas skenbara vandringar åt väster.

Kalendern och årstiderna

Något som övertygade Copernicus om att han hade rätt var den förvirring som rådde när det gällde kalendern och årstiderna.

Med hjälp av himlakropparnas rörelser beräknades vissa kyrkliga högtider, exempelvis påsk, och andra viktiga datum som vårdagjämningen.

Den kalender som användes på Copernicus tid var den som Julius Caesar hade infört år 46 e.Kr. Enligt den var årets längd 365 1/4 dygn. För att få ordning på det fjärdedels dygnet infördes en extra dag, skottdagen, vart fjärde år.

Men det året är inte exakt 365 1/4 dygn. Det skiljer några minuter. Det betyder inget när det gäller en tidsrymd på några år, men under seklernas gång växte sig felet sig allt större.

På 1500-talet när Copernicus levde hade datumet för vårdagjämningen, den 21 mars, förskjutits tio dagar. Det datumet är dag och natt lika långa, men kalendern stämde inte längre med verkligheten. Bönderna visste inte när de skulle så, och kyrkan firade vissa högtider på fel dagar.

"Det måste vara något fel på ett system som ger sådana resultat", skriver Copernicus.

Idéer med sprängkraft

Copernicus visste att hans idéer var både vetenskapligt och religiöst farliga. Dels gick de emot Aristoteles, dels - och det var ännu värre - gick de emot Bibeln. Därför valde han att gå försiktigt fram.

Först presenterade han sina idéer i ett mindre arbete år 1540 och lät en av sina studenter stå som utgivare. Detta var ett försök som hade stora fördelar. Blev det uppskattat, skulle Copernicus lägga fram sitt eget arbete. Blev det angripet, kunde han tiga.

Resultatet överträffade Copernicus förväntningar. Efterfrågan blev så stor att en ny upplaga måste tryckas, och han beslöt att trycka sitt eget utförligare verk.

ANNONS

Han tog hjälp av Andreas Osiander som var präst och lärjunge till Martin Luther. Osiander var lite skeptisk till Copernicus idéer. Osiander skrev ett eget förord där han förklarade att det som stod i boken var en teori som inte alls behövde vara sann. Martin Luther tog också avstånd från Copernicus idéer.

Flera obesvarade frågor

Som Copernicus hade fruktat attackerades hans verk från flera håll. Men när boken Om himlakropparnas rörelser kom ut 1543, låg han på dödsbädden och kunde inte själv bemöta de många kritiska anmärkningar som riktades mot den.

Copernicus hävdade att jorden rörde sig framåt i universum med stor hastighet. Därför var en fråga varför inte allt på jorden sögs bort av farten. Tyngdkraften - gravitationen - var vid denna tid totalt okänd och skulle först förklaras av Isaac Newton i slutet av 1600-talet. Copernicus kunde bara säga i sin bok att luften på något sätt "klibbade fast" vid jorden.

En annan invändning gällde det faktum att Copernicus placerade jorden som en i raden av planeter runt solen. Han gick så långt att han kallade jorden "vanlig planet". Detta motsade ju Aristoteles, som hade förklarat att jorden och himlakropparna bestod av olika material.

Dessa invändningar kunde inte förklaras med de fakta vetenskapsmännen då kände till.

Copernicus placerade solen, inte jorden, i universums mitt, men han gjorde också ett stort misstag. Han höll fast vid Aristoteles teori att planetbanorna är cirkelrunda. I själva verket är de ellipser. En ellips är en figur som kan liknas vid en nolla. När Copernicus utgick från att planeterna gick i cirkelbanor, gick han i samma fälla som Aristoteles. Även Copernicus system måste kompliceras för att få det att stämma med vad som syntes på stjärnhimlen. Med alla tillägg blev hans system till sist oerhört komplicerat att förstå.

Protester från kyrkan

För kyrkan, som på 1500-talet hade en oerhört stark ställning, var Copernicus idéer inte välkomna. Alla teorier som stred mot Bibeln ansågs omstörtande.

Men Copernicus system var utmärkt för att göra en ny kalender, och en sådan togs fram under påven Gregorius XIII. Kyrkan kokade ner Copernicus teorier till ett underlag för kalender och lät inte teorierna växa till någon utmaning mot Bibelns ord som satte jorden i universums centrum.

Det kunde ske utan protester, eftersom vetenskapen inte kunde ge svar på de invändningar som riktades mot boken.

Först i början av 1600-talet kunde den tyske astronomen Johannes Kepler visa att planetbanorna var ellipser. Den italienske forskaren Galileo Galilei kunde några år senare bevisa att Copernicus hade haft rätt i princip. Jorden roterade runt solen, den geocentriska världsbilden var felaktig.

Copernicus bok kom efterhand att betyda att européernas gamla uppfattning om världen som byggde på antikens föreställningar förändrades. Men boken var inte en explosion, snarare kan den liknas vid ett stilla regn som under ett sextiotal år förberedde den vetenskapliga världens stelnade jord för nya tankar.

LÄS MER: Renässans, upptäcktsresor och en ny världsbild

LÄS MER: Vetenskap och teknik 1500-1776

LÄS MER: Vetenskapliga revolutionen

LÄS MER: Vetenskapspersoner och vetenskapshistoria

Uppgifter och frågor

Frågor till texten:

När och var föddes Copernicus?
Var arbetade Copernicus under större delen av sitt liv?
Varför insåg Copernicus att den kalender som användes under hans tid var felaktig?
Vilka argument framfördes under Copernicus tid för att bevisa att jorden var universums stillastående centrum?
Hur tänkte sig Aristoteles att universum var uppbyggt?
Varför måste Aristoteles skapa ett så komplicerat system för att få det att stämma med vad som syntes på natthimlen?
Hur förändrade Copernicus bilden av universum?
Trots sin nya teori gjorde Copernicus ett allvarligt fel, som ledde till att även han fick komplicera sin modell av universum. Vilket fel gjorde han?
Vilket år kom Copernicus viktigaste verk ut, och vad heter det?