انقلاب بزرگ كوپرنيكي

انقلاب بزرگ كوپرنيكي
احمد شكيب

نيكلا كوپرنيك (1543-1473) اخترشناس، رياضيدان، كشيك، حقوقدان و اقتصادان با استعدادي بود كه در نزد مردم بسيار محترم بود. اصليت وي لهستاني بود و براي ادامه تحصيل به ايتاليا رفت. كوپرنيك نخستين كسي بود كه در دوران رنسانس، انقلاب بزرگي را در زمينه اخترشناسي برپا مي كند.كوپرنيك به مسئله حركت دوراني افلاطون در مورد اجرام آسماني بسيار علاقه مند بود و در اين زمينه تلاش هاي بسيار انجام داد. كوپرنيك معتقد بود كه حركت اجرام آسماني مانند ستاره ها،سيارات و ماه يك حركت دوراني(دايره اي) و يا تركيبي از حركات دوراني است. زيرا در حركات دوراني، جرم در يك دوره مشخص و ثابت به حالت و وضعيت قبلي خود برمي گردد. كوپرنيك با مشاهدات و تحقيقات گسترده و محاسبات دقيق به اين نتيجه رسيد كه اگر حركت سيارات به حركت دوره اي زمين در ارتباط باشد، و حركت دوره اي سيارات را بر اساس گردش آن ها به دور خورشيد محاسبه كنيم به اين نتيجه مي رسيم كه علاوه بر نظم و ارتباط ميان آن ها(منظور حركت دوراني زمين و خورشيد مركزي) و ترتيب حاكم بر مدار هاي سيارات، حركت دوراني اين اجرام با هم در ارتباط مي باشند. به طوري كه تغيير در هر يك از اين مدار ها باعث در هم فرو ريختن اجرام و در نتيجه منظومه مي شود.

سرانجام كوپرنيك منظومه خود را تدوين كرد كه منظومه وي با منظومه زمين مركزي بطليموس كه مورد قبول عامه مردم (از جمله كليسا) آن دوره بود، مغايرت داشت. وي در منظومه خود خورشيد را مركز قرار داد كه زمين و ديگر سيارات به دور آن در حال حركت هستند. نيكلا منظومه خود را بر اساس چند فرض بنيان نهاد:

1) مركزيِ هندسي ودقيق براي مدار اجرم آسماني وجود ندارد.

2) خورشيد در مركز قرار دارد و زمين و ديگر سيارات به دور آن حركت مي كنند.

3) زمين ديگر مركز جهان نيست. زمين علاوه بر حركت گردشي به دور خورشيد، به دور خود نيز مي چرخد.

4) حركت خورشيد در آسمان بر اساس حركت دوره اي زمين مي باشد.

5) حركت ظاهري اجرام آسماني در آسمان تنها بر اساس حركت خود آن ها نيست، بلكه اين حركت ها با حركت دوره اي زمين نيز در ارتباط مي باشند.

كوپرنيك نظر داد كه گردش زمين به دور خود يك شبانه روز به طول مي انجامد.

كوپرنيك تلاش مي كرد تا نظريه خود را از طريق رياضيات اثبات كند. وي با محاسبات خود به اين نتيجه رسيد كه هرچه قدر از سيارات دور به خورشيد نزديك شويم، بر سرعت گردش آن ها افزوده مي شود. زحل كه دورترين سياره آن زمان بود، يك دور يكنواخت خود را به مدت 29.5 سال و سپس مشتري اين دوره را در 11.8 سال مي پيمايد. بعد از مشتري نوبت به مريخ مي رسد كه اين دوره را در مدت 687 روز و زهره 224 روز و عطارد 88 روز سپري مي كنند. البته اين مقادير را كوپرنيك محاسبه كرده است و اختلاف اين مقادير با مقادير امروزي ناچيز است.

اين محاسبات بخشي از اثبات تئوري كوپرنيك با استفاده از هندسه بود.

مزيت تئوري كوپرنيك آن بود كه وي با استناد به نظريه خورشيد مركزي به نتايجي دست يافت كه برخي از اين نتايج در نظريه بطليموسي امكان پذير نبود.

مهمترين اين نتايج عبارتند از:

الف) محاسبه اندازه مدار سيارات كه به دور خورشيد مي گردند.

ب) محاسبه دوره تناوب گردش سيارات به دور خورشيد.

ج) بدست آوردن سرعت نسبي حركت دوراني سيارت.

د) مشخص كردن حركت زاويه اي سيارات و موضع آن ها در آسمان. كه اين نتيجه در هر دو تئوري كوپرنيك و بطليموس وجود داشت.

بر اين اساس بود كه كوپرنيك به اين نتيجه رسيد كه ميان مدار هاي سيارات و جايگاه آن ها ارتباطي وجود دارد؛ طبق گفته خود ((هرگونه تغيير مكاني در هر قسمت از آن باعث به هم خوردن قسمت هاي ديگر و همه جهان مي شود)).كوپرنيك مدعي بود كه برتري نظريه او در زيبايي و سادگي آن است. وي در اين رابطه در كتاب خود، ""درباره گردش افلاك آسماني"" مي گويد((در ميانه همه خورشيد بدون حركت مي پايد. به راستي، چه كسي در اين معبد عظيم و زيبا، منبع نور را در جايي جز آنجا كه بتواند همه قسمت هاي ديگر را بيفروزد و روشنايي بخشد، قرار مي دهد؟ پس در اساس اين برگزيدگي، تقارن قابل ستايش در جهان و هماهنگي بارزي در حركت و اندازه كرات مي يابيم، آن چنان كه به هيچ وجه ديگري نمي توانست باشد)).

تئوري كوپرنيك بنا به دلايلي به زودي مورد قبول عامه مردم قرار نگرفت. بيش از يك قرن طول كشيد تا نظريه خورشيدمركزي ميان اخترشناسان مورد پذيرش قرارگيرد.

مهمترين دلايلي كه عليه اين نظريه مطرح شده بود:

1) منظومه كوپرنيكي بيشتر جنبه رياضي، سادگي و زيبايي داشت وبا مشاهدات نجومي آن زمان مطابقت نداشت و به همين دليل مورد پذيرش عام قرار نگرفت.

2) يكي از ضعف هايي كه كوپرنيك در اثبات نظريه خود داشت آن بود كه او نمي توانست با استفاده از نظريه هاي پيشين، نظريه خود را اثبات كند.

3) يكي از دلايلي كه هميشه بر ضد نظريه خورشيدمركزي مطرح بود آنست كه اگر زمين در حال حركت مي بود، بايستي به كلي منهدم شود. زيرا اگر زمين حركت كند، آنگاه هوا، پرندگان و قطرات باراني كه به زمين مي بارند، جا مي ماندند. يكي از مثل هايي كه مخالفين به گاليله مي گفتند آن بود كه اگر زمين در حال حركت باشد، توپي كه از بالاي برج پيزا پرتاب مي شد بايد به عقب (جهت خلاف گردش زمين) جا بماند. اما كوپرنيك مي پنداشت كه هوا به همراه زمين به در حال حركت است. و از طرفي وي در نظر داشت كه اگر چنين مي بود پس چرا ديگر اجرام آسماني كه در حال حركتند، منهدم و نابود نمي شوند. 4) الگوي خورشيد مركزي كوپرنيك با عقايد و اصول ارسطو مغايرت داشت. و از طرفي چون در آن زمان كليسا طرفدار اصول ارسطو بود، به همين دليل نظر همه مسيحيان بر ضد كوپرنيك بود. آنان به آيات انجيل استناد مي كردند و مي گفتند كه معمار و طرح خلقت جهان بر اساس منظومه و تئوري بطليموس است. به همين دليل سازمان تفتيش عقيده، كتاب كوپرنيك را كه مخالف با كتاب مقدس بود، ممنوع اعلام كرد. اگر چه نظريه خورشيد مركزي كوپرنيك با نظريه زمين مركزي بطليموس از نظر علميِ مشاهده نجومي سازگار بود اما از نظر فلسفي مغايرت داشت. چون كوپرنيك چارچوب مرجع خود را از زمين به خورشيد منتقل كرده بود. و اين انتقال چارچوب از نظر فيزيك سينماتيكي امروزي كاملا صحيح مي باشد.