To, że Kopernik zamienił Ziemię ze Słońcem w ptolemejskim modelu wszechświata -- wszyscy chyba wiedzą. Geneza takiej rewolucji wynikała z coraz większych odchyleń pomiarów (wynikających z coraz lepszych urządzeń pomiarowych) w stosunku do modelu teoretycznego. Nie była to nowość, środowisko astronomiczne miało tego świadomość, ale jako rozwiązanie przyjmowano coraz dokładniejsze doprecyzowanie modelu.

Modelu, który stosowano od tysięcy lat, którego prawdziwości nikt nie podważał, za którym stały wszelkie możliwe autorytety, który był podstawą nawigacji na morzach i oceanach, który był podstawą teologiczną.

Zakwestionowanie ptolemejskiego modelu wszechświata było rewolucją, którą nie wiem do czego można by dziś porównać. Może zakwestionowanie istnienia grawitacji i zaproponowanie całkowicie innego modelu, który eliminuje największe problemy współczesnej astrofizyki byłoby podobną rewolucją.

Mniej znaną ciekawostką jest to, że jeszcze przez wiele lat po zaakceptowaniu kopernikańskiego modelu w obserwacjach astronomicznych czy nawigacji dalej stosowano model ptolemejski.

Dopracowywany przez wieki model ptolemejski, mimo że nieprawdziwy -- dokładniej przewidywał ruchy ciał niebieskich, niże model kopernikański -- który również nie był prawdziwy -- Kopernik zakładał orbity będące idealnymi okręgami i stałe prędkości kątowe ciał niebieskich, co przekładało się na jeszcze większe rozbieżności model-obserwacje.

Dopiero Kepler rozwiązał ten problem, dochodząc do wniosku, że planety poruszają się po elipsach a ich prędkości zmieniają się na ich poszczególnych odcinkach.

Anyway -- pomysł Kopernika nie wziął się znikąd, nie powstał w jeden dzień, dojrzewał przez dłuższy czas. Fabularyzowaną historię tego odkrycia możecie przeczytać poniżej.

=================

Alfa Tauri czyli Oko Byka

Był pogodny wieczór 9 marca 1497 roku.

Słuchacze uniwersytetu bolońskiego opuszczali gmach swojej uczelni i rozbiegali się po mieście: jedni do domów bogatych kupców na Wieczerzę, inni z kolegami do winiarni, jeszcze inni do burs, aby przy wątłym świetle Oliwnego kaganka ślęczeć nad księgami.

Ulicą wzdłuż murów klasztoru San Stefano podążało dwóch studentów, pogrążonych w poważnej rozmowie. Młodszym z nich był Włoch, Marco Beneventano, starszym Polak -- Mikołaj z Torunia o nazwisku Kopernik.

--- A więc jeszcze dziś spotkamy się u profesora Novary. Niech jeno wzejdzie księżyc. Noc będzie pogodna, do obserwacji gwiazd sposobna.

-- Dziwi mnie, Mikołaju. że na studia prawnicze z dalekiej Polski tu przybywszy, tak pilnie zajmujesz się astronomią.

Mikołaj się uśmiechnął.

-- Wiesz przecie, że zanim przyjechałem do Bolonii, studiowałem w Krakowie. Siła tam znakomitych astronomów w akademii wykładała -- a mistrz mój, Wojciech z Brudzewa, mawiał, że astronomia to najpiękniejsza z nauk.

-- Czytaliście dzieło Ptolemeusza?

-- Czytaliśmy.

W lakonicznej odpowiedzi Mikołaja zabrzmiał chłód. Ale Marco nie zauważył tego.

-- Ach, cóż to za mędrzec! Trzynaście wieków upłynęło od tego czasu, a świat nie wydał drugiego takiego astronoma! Jak piękny, jak pełen porządku jest wszechświat przedstawiony w jego „Almageście"!

-- l utkwiwszy wzrok w różowiejących na zachodzie chmurach zaczął recytować:

-- Ziemia jest kulista i zupełnie nieruchoma, a znajduje się w samym centrum wszechświata. Choć nie największa, jest jednak najważniejsza: wokół niej właśnie krążą planety. Obiegają ją: Księżyc. Merkury, Wenus, Słońce, Mars, Jowisz, Saturn. A wyżej znajduje się sfera gwiazd stałych, nad nią zaś Niebo. Co za ład i porządek panują we wszechświecie!

Mikołaj milczał przez chwilę.

-- No. ten ład i porządek nie są takie idealne -- rzekł w końcu. -- Wiele niespodzianek czeka astronoma. Gdyby chciał oprzeć się na obliczeniach Ptolemeusza, które jakoby pozwalają przewidzieć ruchy ciał niebieskich. Rzeczywistość często nie zgadza się z obliczeniami. Do jego tablic wciąż są wnoszone poprawki. .

-- Jakże to -- czynisz zarzuty tak wielkiemu uczonemu? Krytykujesz Ptolemeusza i jego ."Almagest"? -- zdumiał się trwożnie Marco.

-- Przeciwnie, cenię go wysoko -- odparł poważnie Mikołaj -- To był bardzo wielki uczony. On pierwszy zrozumiał, że istnieje jakaś prawidłowość w zjawiskach na niebie i szukał zasad tej prawidłowości. Ale nie wiem, czy znalazł właściwe…

-- Mikołaju, wiesz przecie, że planety obracają się wokół Ziemi. ale nie w prosty sposób. Nie po okręgu tych wyobrażalnych kół, które otaczają Ziemię -- innych dla każdej planety, bo inna jest odległość każdej z nich od Ziemi -- ale przecież każda krąży wokół jakiegoś punktu, a ten punkt dopiero posuwa się po kole obiegającym Ziemię. Te koła wokół punktu. zwane epicyklami...

Mikołaj uśmiechnął się wyrozumiałe.

-- Znakomicie zapamiętałeś naukę mistrza. Tak, planety krążą po epicyklach, a środek każdego epicykla pędzi po wyobrażalnym kole każdej planety, wokół Ziemi. Ale dodaj. że ponieważ ruch planet w dalszym ciągu nie zgadzał się z obliczeniami, wprowadzono dalsze epicykle, niejako drugiego stopnia: planeta krąży po epicyklu. środek tego epicykla po drugim epicyklu, a dopiero środek drugiego epicykla po kole wokół Ziemi. Dla wyjaśnienia zagadkowych niekiedy ruchów niektórych planet trzeba było nawet wprowadzić epicykle trzeciego, czwartego i piątego stopnia. Pomnóż to przez ilość planet. Już od samego rysunku tych epicykli można dostać zawrotu głowy. l pomimo to ruch planet ciągłe sprawia nam niespodzianki.

-- Więc i cóż stąd? -- zgorszył się Marco. -- Trzeba będzie wprowadzić jeszcze dalsze epicykle, a wtedy wszystko się zgodzi!

-- Może... -- w zamyśleniu powtórzył Mikołaj.

Pożegnali się. Było już zupełnie ciemno. Mikołaj po namyśle skierował swe kroki od razu do profesora.

Astronom Dominik Maria Novara mieszkał przy kaplicy św. Józefa. Tuż obok znajdowała się galeria, z której uczony i jego uczniowie przeprowadzali obserwacje ciał niebieskich przy pomocy kilku prostych narzędzi. Był tu ustawiony kwadrant, w nocy niepotrzebny, bo służył do ustalania kąta wzniesienia Słońca nad Ziemią. Dalej stało astrolabium złożone z kilku grubych drewnianych obręczy łatwo obracających się na jednej osi jedna w drugiej; wewnętrzna była zaopatrzona w znaki zodiaku, co pozwalało na ustalenie miejsca jakiegoś ciała niebieskiego w danej chwili. W najprzestronniejszej części galerii, w rogu rozstawione było triquetrum ze swymi trzema długimi listwami, z których pionowa i górna miały po dwa metry, a dolna, połączona zawiasami z pionową, ponad trzy. Ruchoma listwa górna, zaopatrzona w przeziernik, mogło być skierowana na gwiazdę; wówczas na przesuwającej się listwie dolnej, zaopatrzonej w podziałkę, odczytywano wartość kąta miedzy położeniem gwiazdy a pionem lub poziomem. Były to jedyne narzędzia astronomiczne, nie licząc klepsydry odmierzającej czas przesypywaniem się piasku. Reszta zależała od dobrych oczu astronoma.

-- Jesteś jak zawsze pierwszy, Mikołaju -- powitał go profesor.

-- Jakże? Mamy dziś przecie obserwować zbliżenie się Alfa Tauri do Księżyca. Trzeba jeszcze sprawdzić obliczenia.

Wzięli się od razu do pracy i pogrążyli w rachunkach. po czym Mikołaj zajął się przygotowywaniem narzędzi pracy, ustawiając je odpowiednio.

-- Zdaje mi się, że dziś już nikt więcej nie przyjdzie - rzekł Novara.

-- Miał przyjść Marco, rozmawialiśmy dziś wieczorem -- odpowiedział Mikołaj. -- Może go czym uraziłem? Mówiliśmy o nauce Ptolemeusza.

Profesor schylił głowę nad obliczeniami. Po chwili rzekł:

-- Marco jest dobrym chłopcem i nie mam nic przeciwko niemu, to twój kolega i mój uczeń. Ale nie powinieneś z nikim mówić o swoich wątpliwościach co do teorii Ptolemeusza. Wiesz, że jest oficjalnie uznana przez Kościół. Możesz narazić się na prześladowania.

Młody astronom zbył milczeniem kwestię prześladowań.

-- Ptolemeusz podaje -- rzekł -- że odległość Księżyca od Ziemi w czasie kwadr jest dwa razy mniejsza niż w czasie nowiu lub pełni. Tymczasem obserwacje poparte obliczeniami wykazały, że Księżyc jest jednakowo odległy od Ziemi zarówno w czasie pełni, jak i następujących czy poprzedzających ją kwadr.

Profesor spojrzał na niego. ale nie powiedział nic.

-- Gwiazdy stałe nie znajdują się tam, gdzie powinny się znajdować według Ptolemeusza -- ciągnął monotonnie młody uczony. --Zadziwiający jest fakt, że co kilkaset lat trzeba wprowadzać poprawki do jego tablic po czym pozwalają one na rzetelne i zgodne z obserwacją obliczenia -- ale w miarę upływu czasu mylą się coraz bardziej i wtedy trzeba przystępować do opracowania nowych poprawek. Jest tych poprawek już piętnaście zbiorów.

-- Owszem, wiele już razy nanoszono je na tablice -- przyznał niechętnie Novara.

-- Astronomowie arabscy, a wiemy, jak wielu jest między nimi znakomitych uczonych -- rejestrował w dalszym ciągu swoje wątpliwości Mikołaj -- zastanawiają się nad faktem, że gdy obserwacja już zupełnie nie zgadza się z rachunkiem, trzeba wprowadzać nowe, dalsze epicykle, a to coraz bardziej komplikuje obraz wszechświata.

-- Jakież wnioski. wyciągasz z tego wszystkiego? -- spyta posępnie profesor.

--Żadnych! -- odrzekł gwałtownie Mikołaj. -- Za mało wiem. Za mała badań przeprowadziłem.

Profesor nie nalegał. Martwił go ten uczeń. tak zdolny i tak śmiały w myśleniu. Śmiałość groziła niebezpieczeństwem: za Ptolemeuszem stał Kościół z całym swoim autorytetem.

Płynęły, godziny wiosennej nocy. Księżyc w pierwszej kwadrze oświetlał taras, na którym obaj uczeni śledzili, co się dzieje na niebie. Alfa Tauri, czyli Oko Byka -- najjaśniejsza i największa gwiazda w gwiazdozbiorze Byka -- przesuwała się powoli ku Księżycowi, między rogami którego miała się znaleźć o określonej godzinie.

Nagle Mikołaj poruszył się niespokojnie.

-- Panie profesorze! Co to znaczy?

Obydwaj z zapartym oddechem śledzili bezchmurne niebo. Nie, nie mylili się. Alfa Tauri nie poszła drogą przewidzianą przez Ptolemeusza. Po prostu znikła.

===

-- Ale co na to profesor? Co mówi profesor? — dopytywał się z przejęciem Marco. - Jaka szkoda. że nie było mnie z wami!

-- Profesor nic nie mówi. Jest ostrożny -- odrzekł Kopernik, opierając ze znużeniem głowę o poręcz wysokiego krzesła. — Ale ja już domyślam się, co oznacza to zniknięcie Alfa Tauri. Obserwacje dzisiejszej nocy dały mi ogromnie wiele.

-- Ależ czy to nie jest jedna z tych niezgodności z obliczeniami Ptolemeusza, która by wskazała, że trzeba znów poprawić w tabelach jakiś szczegół?

-- Nie. Marco. Systemu Ptolemeusza nie da się uratować poprawianiem szczegółów. Nie można wyjaśniać każdej niejasności z osobna. Owszem. wyjaśni się ją, ale wtedy poszczególne wyjaśnienia stoją w sprzeczności ze sobą. Musi być stworzona taka teoria. której wszystkie szczegóły będą tworzyły zgodną i logiczna całość.

-- Chcesz więc, całkiem odrzucić teorię Ptolemeusza? Zastanów się, Mikołaju!

Mikołaj zwrócił zamyślone czarne oczy na przyjaciela.

-- Wątpliwości miałem już dawno. Jeszcze w czasie podróży do ltalii, gdy w drodze czytałem sobie pisma różnych astronomów. Tyle już było pomysłów, wprowadzania wciąż nowych epicykli, zakładania różnych ruchów... Wczoraj, gdy oglądaliśmy z profesorem znikającą Alfa Tauri, uderzyła mnie... nie — ogłuszyła po prostu jedna myśl, jedno przypuszczenie, które być może wyjaśniłoby wszystkie zawikłania, usunęła sprzeczności... Ale to tylko myśl. Za nią powinno iść mnóstwo obserwacji, całe lata obserwacji i wyliczeń, na które nie wiem, czy starczyłoby jedno życie... Moje życie… Poświęcę «je cale zbadaniu, czy moja teoria nie wyjaśniłaby lepiej budowy wszechświata.

-- Twoja teoria? Ale jaka teoria?

-- Że to nie Słońce obraca się wokół Ziemi. ale Ziemia wraz z innymi planetami krąży wokół Słońca...

===

Autor: mgr Hanna Korab

Źródło: Kalejdoskop Techniki. Nr 2 (190), luty 1973.