نیکلاس کوپرنیک کاشف خورشید مرکزی و پیشگام ستاره شناسی نوین کیست؟

نیکلاس کوپرنیک در نوزدهم فوریه 1473 در شهر تورن در لهستان از پدری تاجر، قاضی و بانکدار و مادری که دختر یک تاجر ثروتمند بود، به دنیا آمد. در مدرسه ای مذهبی خواندن و نوشتن، آواز، نقاشی و ریاضیات آموخت. در 10 سالگی پدرش را از دست داد و دایی ثروتمندش که اسقف (بالاتر از کشیش) کلیسای کاتولیک بود، قیم خانواده آنها شد.

نیکلاس کوپرنیک در سال 1491 وارد دانشگاه کراکو در لهستان شد. دایی اش تمایل داشت که نیکلاس حقوق شرع بخواند اما او در کلاس های لاتین و یونانی شرکت کرد و نجوم و ریاضیات خواند. دو سال بعد، درخواست دایی اش را اجابت کرد و در دانشگاه بولونیا (University of Bologna) در ایتالیا حقوق شرع خواند و کنارش به مطالعه ستاره شناسی و ریاضیات نیز پرداخت. به دلیل نیاز کلیسا به پزشک، در دانشگاه پادوا (University of Padua) در رشته پزشکی شروع به تحصیل کرد. پس از سه سال، تحصیل در قانون شرع را در دانشگاه فِرارا (University of Ferrara) ادامه داد و سال 1503 برای خدمت در کلیسا به لهستان بازگشت.

شما می توانید با نیکلاس کوپرنیک، فردی که مرکز جهان را جابجا کرد، در ادامه بیشتر آشنا شوید.

کوپرنیک در دانشگاه کراکو با نظریه زمین مرکزی بطلمیوس و آرای نوین نجومی از جمله نظریات منجمان مسلمان آشنا شد. ارسطو در قرن چهارم پیش از میلاد معتقد بود که اجرام آسمانی دور زمین می چرخند و زمین مرکز عالم است. بطلمیوس که در قرن دوم میلادی در اسکندریه مصر می زیست در کتاب معروفش با نام «مجسطی» آرای گذشتگان را همراه با یافته های خودش در قالب دستگاه منظمی شرح داد که بر اساس آن ستاره ها، سیارات، خورشید و ماه دور زمین می گشتند. زمین ساکن بود و سایر اجرام روی کره بلورینی که فلک نام داشت ثابت شده بودند و با گردش افلاک بر محور زمین دور آن می چرخیدند. نظام بطلمیوسی می توانست پیش بینی های نسبتاً دقیقی فراهم کند اما نواقصی نیز داشت از جمله اینکه قادر نبود درباره حرکات نامعمول و بازگشتی برخی سیارات توضیح دهد.

منجمان برای اصلاح نظام بطلمیوسی مجبور بودند دوایری را درون دوایر دیگر در نظر بگیرند. بر این اساس هر سیاره روی دایره کوچکی (فلک تدویر) می چرخید و محور آن در دایره بزرگتری قرار داشت که دور زمین می گشت. تعداد روز افزون این تدویرها و دوایر خارج از مرکز، بساط پیچیده ای از اشکال هندسی ایجاد کرده بود و از نظر کوپرنیک به پیکری می ماند که هر یک از اجزایش از بدنی گرفته و سر هم بندی شده بود و به جای آنکه بدن آدمی را تشکیل دهد به غول بدقواره ای شبیه شده بود.

نکته: فلک تدویر در نظام بطلمیوسی به دایره ای فرضی گفته می شود که مرکزش روی مدار فرضی سیاره قرار دارد و سیاره روی آن حرکت می کند. مفهوم فلک تدویر برای رفع اِشکال زمین مرکزی بطلمیوسی ابداع شد، زیرا مدل بطلمیوسی در توضیح حرکت های رجوعی یا بازگشتی سیاره ها ناتوان بود.

خورشید در مرکز

خورشید مرکزی ایده ابداعی کوپرنیک نبود. کوپرنیک با نظریات آریستارخوس (Aristarchus) آشنا بود که در قرن سوم پیش از میلاد بر این باور بود که خورشید و ستارگان ثابت اند و زمین در مسیری مدور دور خورشید می گردد. ولی نظریات خورشید مرکزی قبل از کوپرنیک، بدون اینکه به محاسبات ریاضی و هندسی و طراحی مدل های هر سیاره منجر شود، ارائه شده بود. در نتیجه پذیرش آن اصلاً معقول و منطقی نبود.

در زمان کوپرنیک، تلسکوپ هنوز اختراع نشده بود و مشاهدات نجومی با چشمان غیر مسلح انجام می گرفت.

نکته: تلسکوپ 65 سال پس از فوت کوپرنیک در سال 1608 اختراع شد. گالیله که از حامیان نظریه کوپرنیک بود تلسکوپ را کامل تر کرد و به اولین فردی تبدیل شد که با تلسکوپ آسمان را رصد و یافته های کوپرنیک را تایید کرد.

کوپرنیک از برخی ابزار نجومی موجود نظیر اسطرلاب و مسافت سنج استفاده می کرد.

نکته: اسطرلاب (Astrolabes) اولین بار توسط بطلمیوس طراحی شد و بعدها منجمان مسلمان آن را کامل کردند. اسطرلاب متشکل از صفحه ای گرد و فلزی است. دریانوردان و منجمان از اسطرلاب برای اندازه گیری موقعیت و زاویه ستارگان و سیارات در بالای خط افق استفاده می کردند. اسطرلاب ترکیبی از تقویم و نمودار ستارگان بود.

او رصدخانه ای بر فراز کلیسا جامع احداث کرده بود و در آنجا به مشاهده آسمان و اندازه گیری زوایا و محاسبه فواصل می پرداخت. با وجود این، چندان اهل مشاهده و رصد نبود و اثر اصلی اش فقط شامل 27 رصد شخصی خودش است. آنچه کوپرنیک را به نظریه اش رهنمون کرد بیشتر نارضایتی از مدل بطلمیوسی بود تا نتایج حاصل از رصدهای شخصی. او با الهام از نظریات خورشید مرکزی از قبیل نظریه آریستارخوس که در متون یونانی قدیمی با آنها آشنا شده بود اندیشید که اگر خورشید را ثابت و زمین را در حرکت دور خود و دور خورشید فرض کند، وضعیت چگونه خواهد بود؟ با این فرض بلافاصله همه چیز سر جای خودش قرار گرفت و مدل ساده تری به دست آمد که قادر بود اشکالات مدل پیچیده بطلمیوسی را رفع کند.

گردش افلاک آسمانی

کوپرنیک یافته هایش را در کتاب کوچکی به نام «شرح مختصر» که فقط میان دوستانش توزیع شد، معرفی کرد. در این کتاب او اصولی را به اختصار شرح داد که بعدها در اثر بزرگش «گردش افلاک آسمانی» بطور مبسوط به آنها پرداخت. او اعلام کرد که زمین مرکز عالم نیست و تمام کرات دور خورشید می چرخند. او به جای زمین، خورشید را در مرکز قرار داد و نوشت: «خورشید بین آن همه کرسی بر تخت نشسته است. در این معبد زیبا آیا می توان آن تابنده بزرگ را در مکانی بهتر از این قرار داد تا کل عالم را به یکباره منور کند؟» با اینکه نظام کوپرنیک چیزی نو ارائه نکرد و برخی از مبانی اصلی نظام بطلمیوسی از جمله افلاک و مسیر مستدیر حرکت سیارات را نگه داشت اما توانست با سادگی و زیبایی بسیار پدیده های نجومی را توضیح دهد.

نمودار نظریه مرکزیت کوپرنیک

کوپرنیک برای توضیح نظریاتش شکلی از جهان را ترسیم کرد که بیرونی ترین لایه آن نشان دهنده دایره کاملی است که تمام ستارگان را در بر می گیرد. زحل در سطح قبل از ستارگان جای دارد. در سومین سطح مشتری، مریخ، زمین، زهره و عطارد قرار دارند که روی دوایر کاملی دور خورشید می چرخند.

با وجود ایرادات آشکاری که در مدل کوپرنیک وجود دارد در زمان خودش اندیشه ای انقلابی بود.

آغازگر انقلاب علمی

کوپرنیک بیشترین بخش اثر بزرگ و معروفش «گردش افلاک آسمانی» را حدود سال 1520 به پایان رساند اما آن را چاپ نکرد. او فردی کمال گرا بود و حتی بعدها با وجود 30 سال کار روی نظریاتش هنوز باور نداشت که اثر نهایی آماده چاپ باشد. از طرف دیگر، بیشتر منجمان زمانش ترجیح می دادند به جهان زمین مرکز باور داشته باشند و کلیسا نیز چنین باوری را ترجیح می داد. او در 70 سالگی (24 می 1543)، همان روزی که یک نسخه از کتابش را که تازه چاپ شده بود، در دست گرفته بود، درگذشت و هرگز متوجه نشد که نظریاتش در آینده چه انقلابی در ستاره شناسی ایجاد خواهد کرد. کوپرنیک، مکان چراغی را که هزاران سال بر انسان ها تابیده بود، تغییر داد و به جای زمین، خورشید را در مرکز جهان قرار داد. بشر دیگر نه در مرکز جهان بلکه در کره کوچکی اطراف آن قرار داشت. اندیشه های کوپرنیک نگرش آدمیان به جهان و خودشان را تغییر داد. 50 سال بعد، کپلر و گالیله انقلابی را که توسط کوپرنیک آغاز شده بود، تکمیل کردند.

سال ها بعد از فوت کوپرنیک، کلیسا همه افرادی را که از نظریات او حمایت می کردند به اتهام ارتداد محاکمه کرد. از جمله آنها گالیلئو گالیله ای (گالیله) بود که مرتد شناخته شد و تا آخر عمر در حبس خانگی به سر برد. کتاب های کوپرنیک، گالیله و کپلر تا سال 1835 در فهرست کتاب های ممنوعه کلیسا قرار داشت.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «نیکلاس کوپرنیک کاشف خورشید مرکزی و پیشگام ستاره شناسی نوین کیست؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا گزارش موسی توماج ایری در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.