V.7 Fördjupning: Copernicus för ÅK 6

 

Copernicus - om himlakropparnas rörelser

Källa: so-rummet.se

M

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"...

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.

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.

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). 

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.

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.

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.

 Planeterna förefaller vandra bland stjärnorna, därav fick de sitt namn. ”Planet" kommer från grekiskan och betyder "vandrare".

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

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.

Flera obesvarade frågor

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.

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 använde Copernicus teorier till ett underlag för kalender och lät inte teorierna växa till någon utmaning mot Bibelns ord som satte jorden i universums centrum.

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.

Frågor till texten:

1 Av vad trodde den antike filosofen Aristoteles att all materia var uppbyggd av? 

2 Hur beskrev Aristoteles solsystemet och Jordens placering?

3 Hur gick det till när Copernicus studerade natthimlen? 

4 Vad betyder ordet "planet"?

5 Hur skiljer sig Aristoteles modell av solsystemet från Copernicus (beskriv så utförligt du kan och använd begrepp från texten och titta på bilden som visar de båda modellerna)

6 Varför gillade inte Kyrkan Copernicus idéer?

7 Trots kyrkans ogillande så använde Påven Gregorius Copernicus arbete till något viktigt, vad var det?

8 Vilket år kommer Copernicus viktigaste bok ut och vad heter den?

9 Vilka vetenskapsmän kom i slutändan att ge Copernicus rätt? (vad hette de och vad var det de bidrog med)