När det gäller att förstå vår plats i universum har få forskare haft mer effekt än Nicolaus Copernicus. Skaparen av universumets kopernikanska modell (alias heliocentrism), hans upptäckt att jorden och andra planeter kretsade solen utlöste en intellektuell revolution som skulle få långtgående konsekvenser.
Förutom att han spelade en viktig roll i den vetenskapliga revolutionen på 1600- och 1700-talet, förändrade hans idéer hur människor tittade på himlen, planeterna och skulle ha ett stort inflytande över män som Johannes Kepler, Galileo Galilei, Sir Isaac Newton och många andra. Kort sagt, den "kopernikanska revolutionen" hjälpte till att inleda modern vetenskapens era.
Copernicus tidiga liv:
Copernicus föddes den 19 februari 1473 i staden Torun (Thorn) i kronan av kungariket Polen. Den yngsta av fyra barn i en välmående handelsfamilj, Copernicus och hans syskon, växte upp i den katolska tron och hade många starka band till kyrkan.
Hans äldre bror Andreas skulle fortsätta att bli en augustinsk kanon, medan hans syster, Barbara, blev en benediktinisk nunna och (under hennes sista år) klostret. Endast hans syster Katharina gifta sig någonsin och fick barn, som Copernicus såg ut tills den dagen han dog. Copernicus gifte sig aldrig eller fick några egna barn.
Född i en övervägande germansk stad och provins, fick Copernicus flyt i både tyska och polska i ung ålder och skulle fortsätta att lära sig grekiska och italienska under sin utbildning. Med tanke på att det var det akademiska språket i hans tid, liksom den katolska kyrkan och den polska kungliga domstolen, blev Copernicus också flytande i latin, vilket majoriteten av hans överlevande verk är skriven i.
Copernicus utbildning:
1483 dog Copernicus 'far (som han heter efter), varefter hans morbror, Lucas Watzenrode den yngre, började övervaka hans utbildning och karriär. Med tanke på de kontakter han upprätthöll med Polens ledande intellektuella figurer, skulle Watzenrode säkerställa att Copernicus hade mycket exponering för några av hans intellektuella figurer.
Även om det finns lite information om hans tidiga barndom, tror Copernicus biografer att hans farbror skickade honom till St. John 'School i Torun, där han själv varit mästare. Senare tros det att han deltog i katedralskolan i Wloclawek (som ligger 60 km sydost om Torun vid Vistula-floden), som förberedde elever för ingång till universitetet i Krakow - Watzenrodes egna Alma mater.
1491 började Copernicus sina studier vid Institutionen för konst vid universitetet i Krakow. Men han blev snabbt fascinerad av astronomi, tack vare hans exponering för många samtida filosofer som undervisade eller var förknippade med Krakow School of Mathematics and Astrology, som var i dess storhetstid vid den tiden.
Copernicus studier gav honom en grundlig grund i matematisk-astronomisk kunskap, samt filosofi och naturvetenskapliga skrifter från Aristoteles, Euklid och olika humanistiska författare. Det var medan i Krakow som Copernicus började samla ett stort bibliotek om astronomi, och där han började sin analys av de logiska motsägelserna i de två mest populära systemen för astronomi.
Dessa modeller - Aristoteles teori om homocentriska sfärer och Ptolemeys mekanism för excentrik och epicykler - var båda geocentriska till sin natur. I överensstämmelse med klassisk astronomi och fysik förespråkade de att jorden var i centrum av universum och att solen, månen, de andra planeterna och stjärnorna alla kretsade kring den.
Innan han tjänade en examen lämnade Copernicus Krakow (ca. 1495) för att resa till domstolen för hans farbror Watzenrode i Warmia, en provins i norra Polen. Efter att ha höjts till platsen som prins-biskop av Warmia 1489 försökte hans farbror att placera Copernicus i Warmia-kanoniken. Emellertid försenades Copernicus installation, vilket fick hans farbror att skicka honom och hans bror för att studera i Italien för att främja deras kyrkliga karriärer.
1497 kom Copernicus till Bologna och började studera vid Bologna universitet för jurister. Medan han var där studerade han kanonrätt, men ägnade sig främst åt studier av humaniora och astronomi. Det var också på Bologna som han träffade den berömda astronomen Domenico Maria Novara da Ferrara och blev hans lärjunge och assistent.
Med tiden började Copernicus 'känna en växande känsla av tvivel gentemot universumens aristoteliska och ptolemaiska modeller. Dessa inkluderade problematiska förklaringar som härrörde från planernas inkonsekventa rörelse (dvs. retrograderad rörelse, jämvikt, deferenter och epicykler), och det faktum att Mars och Jupiter tycktes vara större på natthimlen vid vissa tidpunkter än vid andra.
I hopp om att lösa detta använde Copernicus sin tid på universitetet för att studera grekiska och latinska författare (dvs. Pythagoras, Cicero, Plinius den äldre, Plutarch, Heraclides och Platon) liksom fragmenten av historisk information som universitetet hade om antika astronomiska, kosmologiska och kalendersystem - som inkluderade andra (övervägande grekiska och arabiska) heliocentriska teorier.
1501 flyttade Copernicus till Padua, förstås för att studera medicin som en del av hans kyrkliga karriär. Precis som han hade gjort vid Bologna genomförde Copernicus sina utsedda studier, men förblev engagerad i sin egen astronomiska forskning. Mellan 1501 och 1503 fortsatte han att studera antika grekiska texter; och det tros att det var vid denna tidpunkt som hans idéer för ett nytt system för astronomi - varigenom jorden själv rörde sig - slutligen kristalliserades.
Den kopernikanska modellen (alias Heliocentrism):
1503, efter att han slutligen förtjänat sin doktorsexamen i kanonrätt, återvände Copernicus till Warmia där han skulle tillbringa de återstående 40 åren av sitt liv. År 1514 började han göra sitt Commentariolus ("Lite kommentar") som hans vänner kan läsa. Detta manuskript på fyrtio sidor beskrev sina idéer om den heliocentriska hypotesen, som baserades på sju allmänna principer.
Dessa sju principer sade att: Himmelskroppar inte alla handlar om en enda punkt; jordens mitt är månens sfärs centrum - månens omloppsbana runt jorden; alla sfärer roterar runt solen, som ligger nära universumets centrum; avståndet mellan jorden och solen är en obetydlig bråkdel av avståndet från jorden och solen till stjärnorna, så parallax observeras inte i stjärnorna; stjärnorna är orörliga - deras uppenbara dagliga rörelse orsakas av jordens dagliga rotation; Jorden rörs i en sfär runt solen, vilket orsakar den uppenbara årliga migrationen av solen; Jorden har mer än en rörelse; och jordens orbitalrörelse runt solen orsakar den till synes omvända riktningen mot planeternas rörelser.
Därefter fortsatte han att samla in data för ett mer detaljerat arbete, och 1532 hade han kommit nära att slutföra manuskriptet till hans magnum opus - De revolutionibus orbium coelestium (Om de himmelska sfärernas revolutioner). I det avancerade han sina sju huvudargument, men i mer detaljerad form och med detaljerade beräkningar för att säkerhetskopiera dem.
På grund av rädsla för att publiceringen av hans teorier skulle leda till fördömelse från kyrkan (liksom kanske oro för att hans teori visade några vetenskapliga brister) höll han tillbaka sin forskning tills ett år innan han dog. Det var först 1542, när han var nära döden, som han skickade sin avhandling till Nürnberg för att publiceras.
Copernicus 'död:
Mot slutet av 1542 led Copernicus av en hjärnblödning eller stroke som lämnade honom förlamad. Den 24 maj 1543 dog han vid 70 års ålder och begravas enligt uppgift i Frombork-katedralen i Frombork, Polen. Det sägs att på dagen för hans död, den 24 maj 1543, vid 70 års ålder, fick han en förhands kopia av sin bok, som han log på innan han gick bort.
2005 genomförde ett arkeologiskt team en genomsökning av golvet i Frombork-katedralen och förklarade att de hade hittat Copernicus rester. Efteråt använde en kriminalteknisk expert från polska polisens centrala kriminaltekniska laboratorium den skalade skallen för att rekonstruera ett ansikte som liknade Copernicus funktioner. Experten fastställde också att skallen tillhörde en man som hade dött omkring 70 års ålder - Copernicus ålder vid sin död.
Dessa fynd backades upp 2008 när en jämförande DNA-analys gjordes från både resterna och två hårstrån som hittades i en bok som Copernicus var känd för att ha ägt (Calendarium Romanum Magnum, av Johannes Stoeffler). DNA-resultaten var en matchning, vilket bevisade att Copernicus kropp verkligen hade hittats.
Den 22 maj 2010 gavs Copernicus en andra begravning i en mässa som leddes av Józef Kowalczyk, den förra påvliga nunsen till Polen och nyligen namngav Primate of Poland. Copernicus rester begravdes på samma plats i Frombork-katedralen, och en svart gravsten i granit (visad ovan) identifierar honom nu som grundaren av den heliocentriska teorin och även en kyrkans kanon. Gravstenen har en representation av Copernicus 'modell av solsystemet - en gyllene sol omgiven av sex av planeterna.
Copernicus Legacy:
Trots hans rädsla för att hans argument framkallade hån och kontrovers resulterade publiceringen av hans teorier i endast mild fördömelse från religiösa myndigheter. Med tiden försökte många religiösa forskare att argumentera mot hans modell genom att använda en kombination av biblisk kanon, aristotelisk filosofi, Ptolemaisk astronomi och sedan accepterade fysiska uppfattningar för att diskreditera tanken att jorden själv skulle kunna röra sig.
Inom några generationers tid blev Copernicus teori emellertid mer utbredd och accepterad och fick många inflytelserika försvarare under tiden. Dessa inkluderade Galileo Galilei (1564-1642), som utredningar av himlarna med hjälp av teleskopet tillät honom att lösa det som sågs då som brister i den heliocentriska modellen.
Dessa inkluderade de relativa förändringarna i utseendet på Mars och Jupiter när de är i opposition mot konjunktion till jorden. Medan de tycks vara större med blotta ögat än Copernicus 'modell föreslog att de borde, visade Galileo att detta är en illusion orsakad av ljusets beteende på avstånd och kan lösas med ett teleskop.
Genom användning av teleskopet upptäckte Galileo också månar som kretsade Jupiter, solfläckar och bristerna på månens yta, som alla hjälpte till att undergräva uppfattningen att planeterna var perfekta orbs, snarare än planeter som liknar jorden. Medan Galileos förespråkare av Copernicus teorier resulterade i hans husarrest, följde andra snart.
Den tyska matematikern och astronomen Johannes Kepler (1571-1630) hjälpte också till att förfina den heliocentriska modellen med sin introduktion av elliptiska banor. Före detta använde den heliocentriska modellen fortfarande cirkulära banor, vilket inte förklarade varför planeter kretsade kring solen i olika hastigheter vid olika tidpunkter. Genom att visa hur planeten rusade upp på vissa punkter i deras banor och bromsade ner i andra, löst Kepler detta.
Dessutom skulle Copernicus 'teori om att jorden kan röra sig fortsätta för att inspirera till en omprövning av hela fysikområdet. Medan tidigare rörelseidéer berodde på en yttre kraft för att initiera och upprätthålla den (dvs vind som driver ett segel) Copernicus 'teorier hjälpte till att inspirera begreppen tyngd och tröghet. Dessa idéer skulle artikuleras av Sir Isaac Newton, som är Principia bildade grunden för modern fysik och astronomi.
I dag hedras Copernicus (tillsammans med Johannes Kepler) av den liturgiska kalendern för Episcopal Church (USA) med en festdag den 23 maj. 2009 föreslog upptäckarna av det kemiska elementet 112 (som tidigare hade fått namnet ununbium) att International Union of Pure and Applied Chemistry döpte om det copernicum (Cn) - vilket de gjorde 2011.
1973, på 500-årsdagen av hans födelsedag, utfärdade Förbundsrepubliken Tyskland (alias Västtyskland) ett 5-märkts silvermynt (visas ovan) som bar Copernicus namn och en representation av det heliocentriska universum på ena sidan.
I augusti 1972, Copernicus - ett kretsande astronomiskt observatorium skapat av NASA och Storbritanniens vetenskapliga forskningsråd - lanserades för att genomföra rymdbaserade observationer. Ursprungligen betecknad OAO-3, döptes satelliten 1973 i tid för 500-årsjubileet för Copernicus födelse. Verksamheten fram till februari 1981 visade sig Copernicus vara den mest framgångsrika av OAO-uppdragen, vilket gav omfattande röntgen- och ultraviolett information om stjärnor och upptäckte flera långsiktiga pulsars.
Två kratrar, den ena belägen på månen, den andra på Mars, utses till Copernicus 'ära. Europeiska kommissionen och Europeiska rymdorganisationen (ESA) genomför för närvarande Copernicus-programmet. Tidigare känt som Global Monitoring for Miljö och Säkerhet (GMES), syftar detta program till att uppnå ett autonomt, operativt jordobservatorium på flera nivåer.
Den 19 februari 2013 firade världen 540-årsjubileum för Copernicus födelsedag. Till och med nu, nästan fem och ett halvt sekel senare, anses han vara en av de största astronomerna och vetenskapliga sinnen som någonsin har levt. Förutom att revolutionera områdena fysik, astronomi och själva konceptet med rörelsereglerna, är traditionen för modern vetenskap själv skyldig en stor skuld till denna ädla forskare som placerade sanningen framför allt annat.
Space Magazine har många intressanta artiklar om forntida astronomi, till exempel Vad är skillnaden mellan de geocentriska och heliocentriska modellerna i solsystemet.
För mer information bör du kolla in Nicolaus Copernicus, biografin om Nicolaus Copernicus och Planetary Motion: Historien om en idé som startade den vetenskapliga revolutionen.
Astronomy Cast har ett avsnitt i avsnitt 338: Copernicus.
källor:
- Wikipedia - Nicolaus Copernicus
- Biografi - Nicolaus Copernicus
- Encyclopaedia Britannica - Nicolaus Copernicus
- Wolfram Research: Science World - Nicolaus Copernicus