A világegyetemben elfoglalt helyünk megértésében kevés tudósnak volt nagyobb hatása, mint Nicolaus Copernicusnak. A világegyetem kopernikuszi modelljének (más néven heliocentrizmus) megalkotója, felfedezése, miszerint a Föld és más bolygók a Nap körül keringenek, olyan szellemi forradalmat indított el, amelynek messzemenő következményei lettek.
Amellett, hogy jelentős szerepet játszott a 17. és 18. századi tudományos forradalomban, elképzelései megváltoztatták azt, ahogyan az emberek az égboltra és a bolygókra tekintettek, és nagy hatással voltak olyan emberekre, mint Johannes Kepler, Galileo Galilei, Sir Isaac Newton és sokan mások. Röviden, a “kopernikuszi forradalom” segített bevezetni a modern tudomány korszakát.
Kopernikusz korai élete:
Kopernikusz 1473. február 19-én született Torun (Thorn) városában, a Lengyel Királyság koronájában. Négy gyermek közül egy jómódú kereskedőcsalád legfiatalabbjaként Kopernikusz és testvérei katolikus hitben nevelkedtek, és sok szoros kötelék fűzte őket az egyházhoz.
Idősebb testvére, Andreas később augusztinuszi kanonok lett, míg nővére, Barbara bencés apáca és (utolsó éveiben) egy kolostor perjelnője lett. Csak nővére, Katharina ment férjhez és szült gyermekeket, akikről Kopernikusz haláláig gondoskodott. Maga Kopernikusz soha nem nősült meg, és saját gyermeke sem született.
Kopernikusz egy túlnyomórészt germán városban és tartományban született, és már fiatalon folyékonyan beszélt németül és lengyelül is, majd tanulmányai során megtanult görögül és olaszul is. Tekintettel arra, hogy korában ez volt a tudományos élet, valamint a katolikus egyház és a lengyel királyi udvar nyelve, Kopernikusz folyékonyan beszélt latinul is, amelyen fennmaradt műveinek többsége íródott.
Kopernikusz oktatása:
1483-ban Kopernikusz apja (akiről a nevét kapta) meghalt, mire anyai nagybátyja, ifjabb Lucas Watzenrode kezdte el felügyelni az oktatását és karrierjét. Tekintettel a Lengyelország vezető értelmiségi személyiségeivel fenntartott kapcsolataira, Watzenrode gondoskodott arról, hogy Kopernikusz sokat találkozhasson kora néhány szellemi alakjával.
Noha korai gyermekkoráról kevés információ áll rendelkezésre, Kopernikusz életrajzírói úgy vélik, hogy nagybátyja a toruni Szent János iskolába küldte, ahol ő maga is mester volt. Később úgy vélik, hogy a wloclaweki katedrális iskolájába járt (amely 60 km-re délkeletre található Torunban, a Visztula folyó mentén), és amely a krakkói egyetemre – Watzenrode saját Alma materére – való felvételre készítette fel a tanulókat.
1491-ben Kopernikusz megkezdte tanulmányait a krakkói egyetem bölcsészkarán. A csillagászat azonban hamar lenyűgözte, köszönhetően annak, hogy számos olyan korabeli filozófussal került kapcsolatba, akik az akkoriban virágkorát élő krakkói matematikai és asztrológiai iskolában tanítottak, vagy kapcsolatban álltak vele.
Kopernikusz tanulmányai során alaposan megalapozta a matematikai-csillagászati ismereteket, valamint Arisztotelész, Euklidész és különböző humanista írók filozófiai és természettudományos írásait. Még Krakkóban kezdett Kopernikusz nagy könyvtárat gyűjteni a csillagászatról, és itt kezdte el elemezni a két legnépszerűbb csillagászati rendszer logikai ellentmondásait.
Ezek a modellek – Arisztotelész homocentrikus szférákról szóló elmélete és Ptolemaiosz excentrikus és epiciklusos mechanizmusa – mindkettő geocentrikus jellegű volt. A klasszikus csillagászattal és fizikával összhangban azt vallották, hogy a Föld áll a világegyetem középpontjában, és hogy a Nap, a Hold, a többi bolygó és a csillagok mind körülötte keringenek.
Kopernikusz még a diploma megszerzése előtt elhagyta Krakkót (1495 körül), hogy nagybátyja, Watzenrode udvarába utazzon az észak-lengyelországi Warmia tartományba. Miután 1489-ben Warmia hercegpüspökévé emelték, nagybátyja arra törekedett, hogy Kopernikuszt a warmiai kanonokságba helyezze. Kopernikusz beiktatása azonban késett, ami arra késztette nagybátyját, hogy őt és testvérét Olaszországba küldje tanulni, hogy előmozdítsák egyházi karrierjüket.
1497-ben Kopernikusz Bolognába érkezett, és megkezdte tanulmányait a bolognai jogászegyetemen. Ott egyházjogot tanult, de elsősorban a humán tudományok és a csillagászat tanulmányozásának szentelte magát. Ugyancsak Bolognában találkozott a híres csillagásszal, Domenico Maria Novara da Ferrarával, akinek tanítványa és asszisztense lett.
Az idő múlásával Kopernikusz egyre nagyobb kétségeket kezdett érezni a világegyetem arisztotelészi és ptolemaioszi modelljével szemben. Ezek közé tartoztak a bolygók ellentmondásos mozgásából eredő problémás magyarázatok (azaz a retrográd mozgás, az egyenlőségjelek, a deferenciák és az epiciklusok), valamint az a tény, hogy a Mars és a Jupiter bizonyos időpontokban nagyobbnak tűnt az éjszakai égbolton, mint máskor.
Ezek megoldása reményében Kopernikusz az egyetemen töltött idejét görög és latin szerzők tanulmányozására használta (pl. Püthagorasz, Cicero, idősebb Plinius, Plutarkhosz, Hérakleidész és Platón), valamint az egyetemnek az ókori csillagászati, kozmológiai és naptárrendszerekről – amelyek más (főként görög és arab) heliocentrikus elméleteket is tartalmaztak – rendelkezésre álló történelmi információtöredékeit.
1501-ben Kopernikusz Padovába költözött, állítólag azért, hogy egyházi karrierje részeként orvostudományt tanuljon. Ahogyan Bolognában is tette, Kopernikusz itt is elvégezte a kinevezett tanulmányait, de továbbra is elkötelezett maradt saját csillagászati kutatásai mellett. 1501 és 1503 között folytatta az ókori görög szövegek tanulmányozását; és úgy vélik, hogy ebben az időben kristályosodtak ki végül az új csillagászati rendszerre vonatkozó elképzelései – amelyben maga a Föld mozog -.
A kopernikuszi modell (más néven heliocentrizmus):
1503-ban, miután végre megszerezte kánonjogi doktorátusát, Kopernikusz visszatért Warmiába, ahol élete hátralévő 40 évét töltötte. 1514-ben elkezdte Commentariolus (“Kis kommentár”) című művét elérhetővé tenni barátai számára, hogy elolvashassák. Ez a negyvenoldalas kézirat leírta a heliocentrikus hipotézisről alkotott elképzeléseit, amely hét általános alapelvre épült.
Ez a hét alapelv a következőket mondta ki: Az égitestek nem mind egyetlen pont körül keringenek; a Föld középpontja a holdgömb – a Hold Föld körüli pályája – középpontja; minden gömb a Nap körül forog, amely közel van az Univerzum középpontjához; a Föld és a Nap közötti távolság a Föld és a Nap távolságának jelentéktelen töredéke a csillagokéhoz képest, ezért a csillagoknál nem figyelhető meg parallaxis; a csillagok mozdíthatatlanok – látszólagos napi mozgásukat a Föld napi forgása okozza; a Föld egy gömbben mozog a Nap körül, ami a Nap látszólagos éves vándorlását okozza; a Földnek több mozgása van; és a Föld Nap körüli keringése okozza a bolygók mozgásának látszólagos irányának megfordulását.
Ezután folytatta az adatgyűjtést egy részletesebb munkához, és 1532-re már közel járt ahhoz, hogy befejezze főműve – De revolutionibus orbium coelestium (Az égi szférák forgásáról) – kéziratát. Ebben kifejtette hét fő érvét, de részletesebb formában és részletes számításokkal alátámasztva azokat.
Amiatt azonban, hogy félt attól, hogy elméleteinek közzététele egyházi elítéléshez vezetne (valamint talán azért is aggódott, hogy elmélete tudományos hibákat mutat), halála előtt egy évvel visszatartotta kutatásait. Csak 1542-ben, amikor már közel volt a halálához, küldte el értekezését Nürnbergbe, hogy kiadják.
Kopernikusz halála:
1542 vége felé Kopernikusz agyvérzést vagy agyvérzést kapott, amitől lebénult. 1543. május 24-én, 70 éves korában meghalt, és a hírek szerint a lengyelországi Fromborkban, a Fromborki székesegyházban temették el. Állítólag halála napján, 1543. május 24-én, 70 éves korában kapta meg könyvének egy előzetes példányát, amelyet halála előtt megmosolygott.
2005-ben egy régészcsoport átvizsgálta a fromborki katedrális padlóját, és kijelentették, hogy megtalálták Kopernikusz maradványait. Ezt követően a lengyel rendőrség központi törvényszéki laboratóriumának igazságügyi szakértője a feltárt koponya alapján rekonstruált egy olyan arcot, amely nagyon hasonlított Kopernikusz vonásaira. A szakértő azt is megállapította, hogy a koponya egy 70 év körüli férfihoz tartozott – Kopernikusz életkora a halála idején.
Az eredményeket 2008-ban megerősítették, amikor összehasonlító DNS-elemzést végeztek a maradványokon és két hajszálon, amelyeket egy olyan könyvben (Calendarium Romanum Magnum, írta Johannes Stoeffler) találtak, amelyről ismert, hogy Kopernikusz tulajdonában volt. A DNS-eredmények egyeztek, ami bizonyította, hogy Kopernikusz holttestét valóban megtalálták.
2010. május 22-én Kopernikuszt másodszor is eltemették a Józef Kowalczyk, a korábbi lengyelországi pápai nuncius és Lengyelország újonnan kinevezett prímása által vezetett szentmisén. Kopernikusz földi maradványait ugyanazon a helyen, a fromborki székesegyházban temették újra, és egy fekete gránit sírkő (a fenti képen) most már a heliocentrikus elmélet megalapítójaként és egyházi kanonokként is azonosítja őt. A sírkövön Kopernikusz Naprendszer-modelljének ábrázolása látható – egy aranyszínű Nap, amelyet hat bolygó vesz körül.
Kopernikusz öröksége:
Annak ellenére, hogy félt attól, hogy érvei megvetést és vitát váltanak ki, elméleteinek közzététele csak enyhe elítélést váltott ki a vallási hatóságok részéről. Idővel sok vallástudós próbált érvelni a modellje ellen, a bibliai kánon, az arisztotelészi filozófia, a ptolemaioszi csillagászat és az akkor elfogadott fizikai felfogás kombinációját felhasználva, hogy hiteltelenítsék azt az elképzelést, hogy maga a Föld képes lenne a mozgásra.
Néhány generáción belül azonban Kopernikusz elmélete elterjedt és elfogadottá vált, és időközben számos befolyásos védelmezőt szerzett. Ezek közé tartozott Galileo Galilei (1564-1642), akinek az égbolt távcsővel végzett vizsgálatai lehetővé tették számára, hogy feloldja a heliocentrikus modell akkori szemmel nézve hibáit.
Ezek közé tartozott a Mars és a Jupiter megjelenésének relatív változása, amikor szemben állnak a Földdel, illetve amikor együttállásban vannak vele. Míg szabad szemmel nagyobbnak tűnnek, mint amekkorának Kopernikusz modellje sugallta, Galilei bebizonyította, hogy ez a fény távolsági viselkedése által okozott illúzió, és távcsővel feloldható.
A távcső használata révén Galilei felfedezte a Jupiter körül keringő holdakat, a napfoltokat és a Hold felszínének tökéletlenségeit is, amelyek mind hozzájárultak annak az elképzelésnek az aláásásához, hogy a bolygók tökéletes gömbök, és nem a Földhöz hasonló bolygók. Míg Galilei Kopernikusz elméleteinek támogatása miatt házi őrizetbe került, mások hamarosan követték.
A német matematikus és csillagász Johannes Kepler (1571-1630) szintén hozzájárult a heliocentrikus modell finomításához az elliptikus pályák bevezetésével. Ezt megelőzően a heliocentrikus modell még mindig a körkörös pályákat használta, ami nem adott magyarázatot arra, hogy a bolygók miért keringenek a Nap körül különböző sebességgel, különböző időpontokban. Azzal, hogy Kepler megmutatta, hogy a bolygók a pályájuk bizonyos pontjain felgyorsultak, míg másutt lelassultak, ezt megoldotta.
Azzal, hogy Kopernikusz elmélete a Föld mozgásképességéről a későbbiekben a fizika egész területének újragondolását inspirálta. Míg a mozgásról alkotott korábbi elképzelések egy külső erőtől függtek, amely elindítja és fenntartja azt (pl. a vitorlát toló szél), addig Kopernikusz elméletei segítettek inspirálni a gravitáció és a tehetetlenség fogalmát. Ezeket az elképzeléseket Sir Isaac Newton fogalmazta meg, akinek Principia című műve a modern fizika és csillagászat alapját képezte.
Kopernikuszt ma (Johannes Keplerrel együtt) az episzkopális egyház (USA) liturgikus naptára május 23-án ünnepnapjával tiszteli. 2009-ben a 112-es kémiai elem (amelyet korábban ununbiumnak neveztek) felfedezői azt javasolták a Nemzetközi Tiszta és Alkalmazott Kémiai Uniónak, hogy nevezze át copernicumra (Cn) – amit 2011-ben meg is tettek.
1973-ban, születésének 500. évfordulóján a Német Szövetségi Köztársaság (más néven Nyugat-Németország) 5 márkás ezüstérmét bocsátott ki (a fenti képen), amelynek egyik oldalán Kopernikusz neve és a heliocentrikus világegyetem ábrázolása látható.
1972 augusztusában a NASA és a brit Science Research Council által létrehozott Copernicus – egy orbitális csillagászati obszervatórium – űrbéli megfigyelések végzésére indult. Az eredetileg OAO-3-nak nevezett műholdat 1973-ban, Kopernikusz születésének 500. évfordulójára átnevezték. Az 1981 februárjáig működő Copernicus az OAO küldetések közül a legsikeresebbnek bizonyult, kiterjedt röntgen- és ultraibolya információkat szolgáltatott a csillagokról, és számos hosszú periódusú pulzárt fedezett fel.
Két krátert – az egyik a Holdon, a másik a Marson található – neveztek el Copernicus tiszteletére. Az Európai Bizottság és az Európai Űrügynökség (ESA) jelenleg a Kopernikusz-programot vezeti. A korábban Globális környezetvédelmi és biztonsági megfigyelés (GMES) néven ismert program célja egy autonóm, többszintű, működő Föld-megfigyelőközpont létrehozása.
2013. február 19-én a világ Kopernikusz születésnapjának 540. évfordulóját ünnepelte. Még most, majdnem öt és fél évszázaddal később is őt tartják a valaha élt egyik legnagyobb csillagásznak és tudományos elmének. Amellett, hogy forradalmasította a fizikát, a csillagászatot és a mozgástörvényekről alkotott elképzeléseinket, maga a modern tudomány hagyománya is sokat köszönhet ennek a nemes tudósnak, aki az igazságot mindenek fölé helyezte.
A Universe Today számos érdekes cikket tartalmaz az ősi csillagászatról, például a What is the Difference Between the Geocentric and Heliocentric Models of the Solar System.
További információkért érdemes megnézni a Nicolaus Copernicus, Nicolaus Copernicus életrajzát és a Planetary Motion: The History of an Idea That Launched the Scientific Revolution.
A Astronomy Cast 338. epizódja: Kopernikusz.