Természet Világa, 126. évfolyam, 10. szám, 1995


SIMONYI KÁROLY

Ti jobban féltek. . .


A kopernikuszi fordulat


1543-ban, halála évében jelenik meg Kopernikusz könyve "Az égi pályák forgásáról" címmel. Ez a könyv a nyugati kultúra, de nyugodtan állíthatjuk, az egyetemes emberi kultúra egyik "nagy könyve". Korszakhatárt jelent: a benne lefektetett gondolatot kopernikuszi fordulatnak szokás nevezni és azóta is minden merészen új elméletre, ha korszakos jelentôségét akarjuk kiemelni, azt mondjuk, kopernikuszi fordulat. De mi is volt a kopernikuszi fordulat? Az, hogy a Földet kimozdította centrális helyzetébôl: többé nem a Föld körül keringenek az égitestek, a bolygók, sôt a Hold, a Nap és a csillagok is, hanem helyére, a középpontba, a Nap kerül és "minden bizonnyal királyi helyén trónolva, a Nap kormányozza a csillagok ôt körülvevô családját".

A kopernikuszi tanok tudományos és világnézeti jelentôségét azonban csak az olyan drámai eredmények kapcsán ismerte fel a világ, mint amilyen Giordano Bruno máglyahalála 1600-ban, vagy a Galilei-per 1633-ban; a kopernikuszi gondolat kiteljesedése tehát már a 17. századhoz tartozik. Az események itt már felgyorsulnak. A század elején még megégetnek valakit a végtelen világ víziójáért, a század végén pedig mind a fizikai törvények rendszere, mind a matematikai eszköztár készen áll arra, hogy egy Holdra-szállás, vagy akár egy Mars-utazás pályaadatait meghatározhassuk. Ehhez azonban el kellett távolítani az ideológiai akadályokat, ki kellett alakítani a tudományos kutatás adekvát módszerét, az elmélet és kísérlet, a ráció és empíria helyes arányát és közben egymáshoz csatlakozva, egymással vitázva konkrét, kvantitatíve megfogalmazható eredményeket kellett felmutatni. A 17. század legtöbb tudósa még szaktudós és filozófus is volt, csak a század végén jelentek meg a szakfizikusok, mint amilyen Huygens vagy Newton, de kutatási módszerük, elveik a filozófiának is örökbecsû részei. A 17. századot a tudománytörténészek a zsenik századának szokták nevezni. Nevüket iskoláskönyveink is ôrzik: Kopernikusz, Kepler, Galilei, Bacon, Descartes, Pascal, Fermat, Huygens, Newton. Az ô hôsi erôfeszítéseikrôl, sikereikrôl és kudarcaikról szól az a négy elôadás, melyeket az elkövetkezô hónapokban a Természet Vlága is közread ...


Róma, Piazza Campo de' Fiori. Ezen a helyen, a Virágok terén szenvedett máglyahalált az Úr 1600. esztendejében Giordano Bruno, a Nolából való kiközösített dominikánus szerzetes. Ez a barát, egyéb teológiai eretnekségek mellett, azt hirdette, hogy nem a Föld a világ közepe, de még csak nem is a Nap, mert ezekhez hasonló számtalan test létezik az Univerzumban és egyik sincs inkább a Világegyetem közepén, mint a másik, mert a Világegyetem és ez tanításának lényege végtelen.

Az ítélet kihirdetésekor a hagyomány szerint ezt mondta bíráinak: Ti jobban féltetek kimondani az ítéletet, mint ahogy én félek elszenvedni azt.

Ez a máglya jelzôtûz, üzenet. Az egyház, az ideológia üzen a tudósoknak. Most, következményeiben értettük csak meg igazán az új kopernikuszi tanok veszélyességét. Vigyázzatok, a szemünk rajtatok lesz! De az eretnek tudós is üzen: no, azért nagyon ne féljetek, mert ôk is félnek.

De mi is volt az a veszedelmes kopernikuszi tan, amelynek az utókor is akkora jelentôséget tulajdonít, hogy minden új gondolat, elmélet számára nem talál nagyobb dicsérô jelzôt, mint hogy azt mondja róla: kopernikuszi fordulat.

Ez a kopernikuszi tan a következô: a Föld nem a Világegyetem középpontja, amely körül kering rendre a Hold, a Merkúr, a Vénusz, a Nap, a Jupiter és a Szaturnusz, hanem egy a bolygók közül, amely éppúgy a Nap körül kering, mint a Merkúr, a Vénusz, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz. A nagy fordulat idôpontja 1543. Ekkor, halála évében jelenik meg Kopernikusz mûve, az emberiség történetének egyik nagy könyve Az égi pályák forgásáról címmel. Miért ezen késôi reagálás? Miért csak fél évszázados késéssel figyel fel az ideológia?

Különösen meglepô ez a jelenség akkor, ha figyelembe vesszük, hogy a mû megjelenését a felsô tízezer és az értelmiségi elit felcsigázott érdeklôdéssel várta. Ez részben a jó elôzetes sajtónak volt köszönhetô, de elsôsorban annak, hogy társadalmi igény volt rá. Ma úgy mondanánk, volt fizetôképes kereslet. Elôször is az egyháznak a tervezett és az ünnepek érezhetô eltolódása miatt égetôvé vált naptárreformjához pontos csillagászati adatokra volt szüksége. Másodszor: az elôkelôk a horoszkópjuk elkészítéséhez, az asztrológiai elôrejelzésekhez igényelték a bolygók mozgástörvényeinek a lehetô legpontosabb meghatározását. A tapasztalat szerint ugyanis az ókorból örökölt, az idôszámításunk második századában Alexandriában élt görög csillagász, Ptolemaiosz nevével fémjelzett elképzelés, a ptolemaioszi rendszer bizony gyakran csôdöt mondott.

Az értelmiségi elit legtöbbjük a klérus tagja azt várta, hogy a könyv majd felkavarja az ideológiai állóvizet. Megjelenése döntô mozzanat lesz az arisztotelészi filozófia lerombolásában és kéjesen borzongva érezvén a potenciális veszélyt gondolt (Iegalább egy könyvégetés erejéig) a várható botrányra.

Mindkét félnek csalódnia kellett. A Kopernikusz könyve alapján számolt bolygóhelyzetek nem voltak pontosabbak, mint a ptolemaioszi modell alapján számoltak. És a botrány is elmaradt: senki nem látott a könyvben ideológiai kihívást. De miért? Nézzük csak az elôzményeket!

Kopernikusz Torunban született 1473-ban. Krakkóban és a kor szokása szerint több olasz egyetemen tanult, kánonjogi doktorátust tett, orvosi tanulmányokat is folytatott, püspük nagybátyját mint háziorvos kezelte. 1512-tôl a frauenburgi dóm kanonoka volt. Ekkor küldte szét Commentariolus címmel ismertetôjét készülô mûvérôl. 1540-ben meglátogatta ôt Rheticus, a híres wittenbergi professzor és Narratio Prima címmel beharangozta a készüIô nagy mûvet. Rheticus Kopernikuszért így lelkesedik:

Mindenekelôtt azt szeretném, ha meg tudnám az olvasót gyôzni arról..., hogy ez az ember, akinek a mûvét itt ismertetem, a tudomány bármely területének és az asztronómiának tökéletes ismeretét tekintve nem kisebb Regiomontanusnál. Szívesebben hasonlítanám ôt Ptolemaioszhoz, nem mintha Regiomontanust kevesebbre tartanám Ptolemaiosznál, hanem azért, mert tanítómesteremnek ugyanazt a jó sorsot adta az isteni kegy; mint Ptolemaiosznak: véghez tudta vinni, amibe belekezdett, az asztronómia újjáépítését; míg Regiomontanus minô kegyetlen sors eltávozott, mielôtt felállíthatta volna oszlopait.

Az itt említett Regiomontanus, a 15. század híres asztronómusa, 40 éves korában hunyt el és valóban forradalmi meglátásai voltak. Mátyás király udvarában is tevékenykedett.


Az arisztotelészi világkép legfôbb jellemzôje a hierarchikus rend:
más törvények vonatkoznak az égi szférákra és mások a szublunáris,
a Hold szférája által bezárt földi világunkra

Kozmosz
zárt, hierarchikus
Mozgás
folyamat és nem állapot
Anyag
folytonos, nem atomos
Mindennek megvan a helye, ahová természeténél fogva törekszik
 
égi szférák,
amelyeket
a csillagok
szférája
zár be

mozgás az örök
harmónia szerint:
egyenletes körmozgás,
vagy ilyenek
összetétele
változatlan, nem
keletkezô és nem
tûnô anyag:
quinta essentia



szublunáris
világ

természetes mozgás:
a nehéz lefelé, a könnyû
felfelé igyekszik;
kényszerített mozgás:
minden mozgáshoz vele
érintkezô mozgató
szükséges
az ôselemek föld,
víz, levegô és tûz
keveredésébôl és
szétválásából adódó
változások világa
vákuum lehetetlen fizikailag is, fogalmilag is


Mármost a feladat, mellyel Kopernikusznak meg kellett küzdenie: a geocentrikus, vagyis földközéppontú, hierarchikus véges arisztotelészi világkép helyébe a heliocentrikus, vagyis napközéppontú homogén végtelen világképet kell állítani. Nézzük az ókori világkép jellemzôit: a Föld a Világegyetem közepe és körülötte hierarchikus rend van. A hierarchikus azt jelenti, hogy mindennek megvan a maga természetes helye. A nehéznek lenn, a könnyûnek fönn. A föld, a víz, a levegô, a tûz egymást körülölelô rétegben helyezkedik el. Ezt a Hold szférája foglalja magába. Ez tehát a szublunáris világ. Itt zajlik mindennapi életünk. Majd jönnek az égi szférák: a Merkúr és a Vénusz szférája, azután a Nap; majd rendre a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz szférája. Végül mindezeket a csillagok szférája zárja önmagába.

A csillagok szférája fölött van az üdvüzült lelkek birodalma.

A testnek a hierarchiában elfoglalt helye egyúttal a mozgását is meghatározza. A nehéz lefelé, a könnyû fölfelé mozog, míg az égi szférák természtes mozgása a körpálya.

A középkori ismeretek enciklopédiájában, a Divina Commediában Beatrice így magyarázza ezt Danténak:

Fenn az isteni-béke lakta égben
  forog egy test, melynek amit gyûrûje
  befog, heverve nyugszik erejében.
Következô ég, csillagok sûrûje,
  szétosztja ezt, hogy ezer bennefoglalt
  s mégis más lényben árad el derûje.
S a többi körök a sok színt, a sok jajt
  s erôt használva, mit tôle kaptak,
  viszik, kit merre a Cél és a Mag hajt.
A világ e szervei így haladnak
  mint íme látod, fokról-fokra szállva,
  s fellebrôl kapnak, és alábbra hatnak.

Ez tehát a középkor világképe, az ókor világképének leegyszerûsített, lélekkel teIített változata. És most képzeljük mellé a kopernikuszi világképet úgy, ahogy az Kopernikusz könyvének bevezetôjében szerepel. Ránézésre, geometriailag ugyanaz a kép, csak a Nap van a koncentrikus körök középpontjában, majd jön a Merkúr, a Vénusz, a Föld, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz köre, végül az állócsillagok köre. Az állócsillagok még Kopemikusznál is egy gömbfelületen helyezkednek el, tehát nincsenek a térben szétszórva. Egy lényeges különbség azonnal szembeötlik: a kopemikuszi rendszerben a Hold a helyére kerül: a Föld körül kering. Ezenkívül semmi más nem történt, mint hogy a Nap és a Föld helyet cserélt. Azonban rögtön beláthatjuk, hogy ebben az egyszerûsített formában is a kopernikuszi rendszer már több jelenséget tud megmagyarázni, mint a ptolemaioszi rendszer.

Az egyszerûsített ptolemaioszi rendszer (Apianus: Cosmographia, 1524) és az egyszerûsített
kopernikuszi rendszer (Thomas Digges: Perfit Description of the Caelestiall Orbes, 1576).
Kopernikusz könyvében a csillagok még egyetlen gömbfelületen, az állócsillagok szféráján
helyezkednek el. Digges könyve ábrázolja elôször a csillagokat a térben szétszórva


Folytatás


A fizika kultúrtörténetébôl
Kémiatörténet
http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/