Przewrót kopernikański, cz. 1

Przewrót kopernikański czyli o tym jak nieoryginalna i drugorzędna teoria stała się jednym z największych osiągnięć nauki i symbolem rewolucyjnych zmian

(fragmenty)

 I.        Podstawowym zadaniem astronomii od dawien dawna była rachuba czasu i przepowiadanie przyszłości

    Dla studiującego historię astronomii od jej zarania aż do około XVII wieku zaskoczeniem jest jak niewiele miejsca poświęca się w niej kształtowi Ziemi. Wydaje się, że ta sprawa w bardzo niewielkim stopniu zaprzątała uwagę astronomów. Obserwatorów nieba interesowały przede wszystkim ruchy jasnych punktów na firmamencie nocnego nieba; w oparciu o nie dokonywali rachuby czasu i wyznaczali pożądany kurs statków na bezkresach oceanów, przewidywali zaćmienia Słońca, Księżyca, przypływy i odpływy morskie. A przede wszystkim, posiadając tę, jak mogłoby się wydawać, wiedzę tajemną,  obserwatorzy nieba mogli jak dawni szamani plemienni przewidywać przyszłość – niedawnych bogów zastąpiły ruchy gwiazd! Astronom nie wypowiadał żadnych tajemnych reguł, nie wprowadzał siebie w trans aby poznać wolę bogów, którą następnie mógł przekazać swoim ziemskim plenipotentom, nie mógł także w ich imieniu zwracać się z modłami do bogów. Mógł za to na podstawie obserwacji nieba z wyprzedzeniem ogłaszać niektóre rzadkie zjawiska.

  Nasze otoczenie charakteryzuje się ogromną powtarzalnością zjawisk: codziennie o świcie robi się jasno, wschodzi słońce, w południe jest najcieplej, a wieczorem po zachodzie słońca zapada zmrok, co trzy miesiące następuje „zmiana klimatu” – nadchodzi nowa pora roku, a ożywiona przyroda funkcjonuje w rytm miesięcy księżycowych. Wszystko co żyje posiada wewnętrzne zegary biologiczne. Dla tego aby poruszać się w tej odwiecznej cykliczności zdarzeń potrzeba było opanowania rachuby czasu. Kalendarz był jednym z najważniejszych wynalazków ludzkości. Cykl obiegu Ziemi wokół Słońca to rok kalendarzowy (kalendarz zwrotnikowy), pełny cykl faz Księżyca to miesiąc księżycowy (kalendarz księżycowy), cykl obrotu Ziemi wokół własnej osi to doba (dzień i noc) – i na tej siatce, dzielonej później stopniowo na coraz większą liczbę odcinków zbudowano pojęcie czasu: przeszłości i przyszłości. Każdemu zjawisku można było odtąd przypisać miejsce za któregoś tam obrotu wokół Słońca, w którejś tam fazie księżycowej, kolejnego dnia, kolejnego odcinka czasu w ciągu dnia.  Dla dokładniejszego podziału dnia już w I w. p.n.e. Babilończycy, Egipcjanie i Grecy korzystali z zegarów wodnych. Nawiasem mówiąc, zarówno w kulturach starożytnego Wschodu, potem także Grecji i Rzymu stosunek wartości złota do srebra wynosił 13,5:1. Spowodowane to było stosunkiem długości okresów obrotów Słońca i Księżyca wokół Ziemi (360:27).

    Ze zjawiska powtarzalności zdarzeń wywnioskowano, że muszą one jakowemuś nakazowi podlegać (w przeciwnym razie, gdyby były wolne, każde z ciał niebieskich podążyłoby własną drogą). Tym nakazem najpierw była wola Boga (bogów), a potem przemianowano go na prawa przyrody. Ale tak jak nie było nakazu bogów, tak samo nie ma praw przyrody – jest tylko powtarzalność zdarzeń.

    Historia astronomii to przede wszystkim rozwój geometrii. Dla wyznaczenia położenia ciał niebieskich rysowano nieprawdopodobnie duże ilości powiązanych ze sobą okręgów i prostych. Dla ich praktycznej weryfikacji tj. obserwacji nocnego nieba budowano  bardzo precyzyjne i skomplikowane przyrządy, nieraz znacznych rozmiarów, nawet jak na dzisiejsze nasze wyobrażenia. Dla astronomów podstawowe znaczenie miała kolejność rysowania poszczególnych linii geometrycznych dla wyznaczenia pozycji Wenus czy Wielkiej Niedźwiedzicy, a nie pytanie o kształt Ziemi. Te dwa obszary wydawały się nie mieć ze sobą nic wspólnego!

    Astronomia i astrologia bardzo długo były jednym i tym samym, ich rozstanie nastąpiło dopiero około roku 1750. Obserwatorzy nieba nie zawsze mieli hojnych sponsorów, a musieli przecież z czegoś się utrzymywać. Przewidywaniem przyszłości wnioskowanej z położenia ciał niebieskich zarabiało na utrzymanie bardzo wielu astronomów, także tych najsławniejszych jak choćby „ojciec europejskiej astrologii” Ptolemeusz (autor Tetrabiblos), Tycho de Brahe, Galileusz, Johannes Kepler, a także Kopernik: „I Ziemia także nie jest pozbawiona usług Księżyca, lecz – jak to Arystoteles mówi w dziele O zwierzętach – Księżyc jest najbliższym krewniakiem Ziemi, gdy tymczasem Ziemia zostaje zapłodniona przez Słońce i zachodzi w ciążę by rodzić co roku”.

II.     Według niektórych wyobrażeń powstałych już we wczesnej starożytności Ziemia była kulą

    Dla starotestamentowych Żydów świat był spłaszczoną kulą z płaszczyzną pośrodku, na którą składał się ląd i powierzchnia wód. Powyżej tej płaszczyzny znajdowało się powietrze podtrzymujące chmury, poniżej zaś otchłań. Słońce i Księżyc umieszczone były ponad ową kulą. Żydzi nie byli jednak narodem przejawiającym zainteresowanie astronomią. Według znawcy tematu włoskiego astronoma, długoletniego dyrektora Obserwatorium Brera w Mediolanie Giovanniego Virginio Schiaparelliego (1835-1910): Astronomia Hebrajczyków pozostawała na poziomie zbliżonym do tego, który […] osiągnęły niektóre nie znające pisma ludy obu Ameryk i Polinezji

III.     Dla antycznych Greków Ziemia, w sposób oczywisty, była kulą

    W starożytnej Grecji przekonanie o kulistości Ziemi było niemal powszechne. Tales z Miletu (624-547 p.n.e.) wyobrażał sobie Ziemię jako dysk unoszący się na powierzchni wód (pogląd ów przytacza i krytykuje Arystoteles), ale jednocześnie potrafił przewidzieć zaćmienie Słońca! („wybuchła pięcioletnia wojna między Lidyjczykami i Medami, w ciągu której nieraz Medowie zwyciężali Lidyjczyków, nieraz też Lidyjczycy Medów, a wśród tego raz było coś na kształt nocnej potyczki. Kiedy mianowicie przy równych szansach przedłużali wojnę, zdarzyło się w szóstym roku ich zmagań, że podczas walki dzień nagle ustąpił przed nocą. Tę przemianę dnia przepowiedział był Jończykom Tales z Miletu, a jako termin ustalił właśnie ten rok, w którym istotnie ona nastąpiła”). Diogenes Laertios  (I połowa III w.), autor dzieła Żywoty i poglądy słynnych filozofów pisze Pitagoras [z Samos, 580-500 p.n.e.] pierwszy nazwał niebo kosmosem i powiedział, że Ziemia jest kulista. Teofrast jednak mówi, że uczynił to Parmenides [z Elei, 540-470 p.n.e.], Zenon zaś podaje, że Hezjod [z  Aksry w Beocji, VIII/VII w. p.n.e.]”. Stoicy (III w p.n.e.) uważali, że Ziemia, a także ciała niebieskie mają kształt kulisty.

    Plutarch przypisuje Parmenidesowi z Elei (540-470 p.n.e.) zdanie „Poruszając się wokół Ziemi rozjaśnia on [Księżyc] noce zapożyczonym światłem”. Pitagorejczyk, Filolaos z Krotony albo z Tarentu, (ok. 470 – ok. 399 p.n.e.), jako pierwszy udostępnił w księgach publicznie nauki szkoły; według niego Ziemia jest kulą, która krąży wokół centralnego ognia we Wszechświecie zwanego Hestią; widoczne z Ziemi światło Księżyca jest tylko odbiciem promieni słonecznych.

      Anaksagoras z Kladzomen (ok. 500 – ok. 428 p.n.e.), był pierwszym, który podał poprawne wyjaśnienie zaćmienia Słońca i Księżyca: „Księżyc ulegnie zaćmieniu gdy Ziemia, a czasami ciała znajdujące się poniżej Księżyca znajdą się na jednej linii pomiędzy Księżycem a Słońcem; Słońce ulegnie zaćmieniu kiedy Księżyc, w swej ciemnej fazie, znajdzie się pomiędzy Słońcem a Ziemią”. Należący do Akademii Platońskiej i posiadający obserwatorium astronomiczne Eudoksos z Knidos (prawd. ok. 408-355 p.n.e.) stworzył koncepcję teoretycznego modelu 27 sfer, poruszających się z różnymi prędkościami, do wyjaśnienia ruchu Ziemi, gwiazd, Słońca, Księżyca i pięciu znanych wówczas planet (koncepcja ta dominowała później w myśli ludzkiej przez wiele stuleci). Heraklides z Pontu, (388-315 p.n.e.), który nawet przez pewien czas kierował Akademią Platońską, uważany za twórcę teorii quasi heliocentrycznej, twierdził raczej intuicyjnie niż naukowo, że Ziemia, pozostając w centrum Wszechświata, obraca się wokół własnej osi (z Zachodu na Wschód) oraz, w cyklu rocznym, wokół centrum świata. Według Arystotelesa ze Stagiry (384-322 p.n.e.) Ziemia, składająca się z ziemi i wody, jest kulą umieszczoną we środku Wszechświata; otacza ją najpierw warstwa powietrza, następnie ognia, a całkiem wysoko powietrze miesza się z ogniem tworząc meteoryty i komety. Ciała niebieskie są także kulami i poruszają się po kryształowych sferach. Eratostenes (276-194 p.n.e.) dokonał nawet pomiaru długości południka ziemskiego obliczając jego długość na 252000 stadiów, co wskazywałoby, że była ona obciążona błędem rzędu 2,4% in minus i 0,8% in plus. Diodor Sycylijski (ok. 80 p.n.e. – ok. 20 n.e.) twierdził, że Ziemia przyjęła swą formę wskutek ciążenia i ruchu obrotowego, a po nim Strabon (ok. 63 p.n.e. – 23 n.e.) pisał o sferoidalnym kształcie Ziemi i donosił o próbach jej opłynięcia.

    Za twórcę systemu geocentrycznego, który lokował kulistą Ziemię w centrum Wszechświata uważany jest Hipparchos z Nikei (ok.190 – 120 p.n.e.). Teoria ta została później rozwinięta i rozpowszechniona przez Klaudiusza Ptolemeusza (ok.100 – ok.168), choć współcześnie przeważają opinie, że ten ostatni był jedynie plagiatorem, a nie twórczym kontynuatorem. Ptolemeuszowy Almagest czyli Mathematike syntaxis – najważniejsze dzieło astronomii aż do XVII w. – ustalało następujący porządek: 1. Ziemia jest centrum wszechświata i spoczywa nieruchomo; 2. Wszystkie ruchy ciał niebieskich należy przedstawiać w postaci sumy jednostajnych ruchów po okręgu. W treści dzieła podana jest też „naukowa metoda” przewidywania położenia ciał niebieskich – należy łączyć jednostajne ruchy po okręgu za pomocą kół koncentrycznych lub ekscentrycznych i epicykli. W związki z powyższym nasuwają się dwa wnioski: 1. Podstawowe znaczenie w astronomii miała wirtuozeria geometryczna i dokładność przyrządów pomiarowych; 2. Fizyczność ciał niebieskich (kształty, wzajemne ruchy, rzeczywiste odległości, budowanie modeli widzialnego wszechświata) nie miała praktycznego znaczenia dla przewidywania ich położenia na firmamencie.

 

IV.        Dla części starożytnych Ziemia pozostawała w ruchu

  Już Arystoteles w swoich pismach wspomina o teorii pewnej nie nazwanej szkoły, która utrzymywała, że Ziemia obraca się w środku Wszechświata. Arystoteles odrzucił ten pogląd podobnie jak teorię o ruchu orbitalnym Ziemi, fakt jednak, że pisał o tym oznacza, że teorie te pozostawały w obszarze zainteresowań Greków. Symplicjusz wspomina, że już Heraklides z Pontu (IV w. p.n.e.) wysunął tezę o dobowym obrocie Ziemi.  Podobnego zdania byli pitagorejczycy Filolaos z Krotony albo z Tarentu (ok. 470-ok. 399 p.n.e.) i Hiketas z Syrakuz (ok.400-ok. 335 p.n.e.): „Zdaniem Filolaosa […] ziemia porusza się ruchem kołowym; ale niektórzy mówią, że głosił to Hiketas z Syrakuz”. Podobną opinię o Hiketasie wypowiada Cyceron.