مهروماه

نیکلاس کوپرنیک ستاره‌شناس لهستانی ثابت کرد که بر خلاف عقاید رایج، زمین در مرکز جهان قرار ندارد. در واقع اندیشه‌های او در راه تکمیل پژوهش‌های اخترشناسی نگرش آدمیان به دنیا و خودشان را تغییر داد و به جای زمین، خورشید را در مرکز منظومه شمسی قرار داد.

امروزه واژه های انسان و فضا، تداعی کننده مقوله فضانوردی است که در سفینه فضایی خود دور زمین می چرخد و گاه از این پناهگاه نااستوار و در عین حال مطمئن بیرون می آید و در پهنه آسمان پرستاره به گردش نیمه موهومی می پردازد. البته برای رسیدن به این مرحله لازم است تا بشر یک مسیر طولانی و دشواری را بپیماید. به بیان دیگر او ناگزیر شده که قوانین حاکم بر گیتی را کشف کند و فنون و وسایلی به وجود آورد که پرتاب انسان را به طرف آسمان امکان پذیر می سازند. در قرون وسطی و در دوران رنسانس عده ای از لهستانی ها راه را گشودند. در سده ۱۶ میلادی نیکلاس کوپرنیک در این راه گام قطعی را برداشت اما فرضیه ای هم که او مبنی بر مرکزیت خورشید ارایه کرد در واقع فلسفه ای درباره نور خورشید است که به عنوان منبع جهانی زندگی به شمار می رود. برخی گاه به غلط فرضیه کوپرنیک را تنها منحصر به عقیده‌ای می دانند که به موجب آن زمین در وسط جهان می‌چرخد و حال آنکه کوپرنیک تنها به این اکتفا نکرده که حرکتی را به زمین نسبت بدهد بلکه مهم تر از آن خورشید را ثابت دانسته است.

زندگینامه کوپرنیک
نیکلاس کوپرنیک در ۱۴۷۳ میلادی در یکی از شهرهای لهستان چشم به جهان گشود. نیکلاس دوران کودکی خود را صرف خواندن و نوشتن، آواز، نقاشی و ریاضیات کرد. او با وجود اصرار خانواده اش مبنی بر ادامه تحصیل در رشته حقوق اما در کلاس های لاتین و یونانی شرکت کرد و نجوم و ریاضیات را فراگرفت. البته ۲ سال بعد در دانشگاه بلونیا در ایتالیا مشغول خواندن رشته حقوق شد و در کنارش به مطالعه ستاره‌شناسی و ریاضیات نیز پرداخت. چندی بعد نیکلاس به دلیل نیاز کلیسا به پزشک در دانشگاه پادوا در رشته پزشکی شروع به تحصیل کرد. پس از سه سال تحصیل، قانون شرع را در دانشگاه فِرارا ادامه داد و ۱۵۰۳ میلادی برای خدمت در کلیسا به لهستان بازگشت. کوپرنیک در دانشگاه کِراکو با نظریه زمین مرکزی بطلمیوس و آرای نوین نجومی از جمله نظریات منجمان مسلمان آشنا شد. ارسطو در سده چهارم پیش از میلاد معتقد بود که اجرام آسمانی دور زمین می چرخند و زمین مرکز عالم است. بطلمیوس که در سده دوم میلادی در کتاب معروفش با نام «مجسطی» آرای گذشتگان را همراه با یافته های خودش در قالب دستگاه منظمی شرح داد که برپایه آن ستاره‌ها، سیارات، خورشید و ماه دور زمین می گشتند. زمین ساکن بود و دیگر اجرام روی کره بلورینی که فلک نام داشت، ثابت شده بودند و با گردش افلاک بر محور زمین دور آن می چرخیدند. نظام بطلمیوسی می‌توانست پیش بینی های دقیقی فراهم کند اما نواقصی نیز داشت. منجمان برای اصلاح نظام بطلمیوسی مجبور بودند دوایری را درون دوایر دیگر در نظر بگیرند. بر این اساس هر سیاره روی دایره کوچکی به نام فلک تدویر می چرخید و محور آن در دایره بزرگ تری قرار داشت که دور زمین می گشت. تعداد روزافزون این تدویرها و دوایر خارج از مرکز بساط پیچیده ای از اشکال هندسی ایجاد کرده بود و از نظر کوپرنیک به مانند پیکری بود که هر یک از اجزایش از بدنی گرفته و سرهم بندی شده بود و به جای آنکه بدن آدمی را تشکیل دهد به غولی بزرگ شبیه شده بود.

نظریه کوپرنیک (خورشید مرکزی به جای زمین مرکزی)
اگرچه کپرنیک اولین کسی است که نظریه مرکزیت خورشید را فرمولبندی دقیق ریاضی و هندسی نمود، اما پيشينه‌ی این نظریه به سده‌ها پیش از وی باز می‌گردد؛ فیلولائوس فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد و یکی از شاگردان فیثاغورث نخستین کسی بود که قائل به حرکت وضعی زمین (چرخش زمین به دور خود) شد. پس از او هراکلیدس پونتسی فرضیه حرکت انتقالی زمین (چرخش زمین به دور یک کانون مشخص) را مطرح کرد. آریستارخوس ساموسی فیلسوف و منجم قرن سوم پیش از میلاد با ترکیب نظریه‌های این دو، اولین نظریه خورشید مرکزی را پیشنهاد کرد. در نظر او خورشید به‌طور ثابت در مرکز عالم جای می‌گیرد و زمین و سیاره‌های دیگر در مسیری کاملاً مدور به دور آن می‌چرخند. ولی نظریات خورشید مرکزی، قبل از کپرنیک، بدون اینکه به محاسبات ریاضی و هندسی و طراحی مدلهای هر سیاره منجر شود، ارائه شده بود. در نتیجه پذیرش آن اصلاً معقول و منطقی به نظر نمی‌رسيد.
با اين وجود، ستاره‌شناسان پیش از کپرنیک به زمین مرکزی معتقد بودند و دلایل کافی و قانع‌کننده برای اين اعتقاد خود نيز داشتند. در واقع، از یک ستاره‌شناس حرفه‌ای در دوره باستان چنین توقع می‌رود که نظریه خورشید مرکزی را نپذیرد، زیرا هیچ مؤید قوی و منطقی برای پذیرش آن وجود نداشت. در واقع اگر یک ستاره‌شناس در آن عصر این نظریه را می‌پذیرفت، نشان‌دهنده عدم دقت و دوری وی از روش علمی می‌بود. اما امروزه به‌هیچ وجه نباید توقع داشت که یک ستاره‌شناس باستانی بدون داشتن شواهد و مدارک کافی یک نظریه را پذیرفته شده اعلام کند.

بنابر اين، در تصویر بطلمیوس از نظام عالم، زمین مرکز عالم است و سیارات هر یک در دایره‌ای که شعاع آن فاصله سیاره تا زمین است به گرد زمین می‌چرخند. این نظریه پاکیزه و مرتب بود و می‌شد از آن برای محاسبات مداری سیاره‌ها نیز استفاده کرد. اما هرچه که بود نظریه‌ای غلط بود و باید ۱٧٠٠ سال می‌گذشت و مشاهدات نجومی با دقت کافی امکان پذیر و انجام می‌شد تا زمینه به زیر سؤال رفتن آن فراهم می‌گردید. آغازگر انقلاب علمی که سرانجام علم یونان را از تخت به زیر کشید، نیکولاس کوپرنیک بود که با کار خود انسان اندیشگر را در مسیر خلاقیت بهتری قرار داد.
بر اساس نظریه بطلمیوس عالم از شرق به غرب به دور زمین می‌گردد، ولی کوپرنیک خود از آنچه که درس می‌داد ناراضی بود. بسیاری از چیزهایی که او مشاهده کرده بود با این فرضیه قابل توجیه و بیان نبود و خود فرضیه نیز دارای تضادها و تناقضهایی بود. مثلا چرا ستارگان در مقایسه با ماه سریعتر حرکت می‌کردند تا در مقایسه با خورشید؟ به همین جهت تصمیم گرفت کرسی استادی خود در دانشگاه را ترک کند تا بتواند عمیقتر و اصولی‌تر به پژوهش در دانش اختر شناسی بپردازد. به عنوان مخترع یک سیستم جدید سد بندی و ذخیره آب با یک آسیای آبران اختراع کرد که بوسیله آن آب آشامیدنی از یک رودخانه که در فاصله 3 کیلومتری قرار داشت به داخل شهر هدایت می‌شد و بالاخره به عنوان ریاضیدان و حسابدار یک روش پولی سکه‌ای جدید برای پروسیای غربی و پادشاهی لهستان بنا نهاد.

از آنجایی که نخستین تلسکوپ سالها پس از مرگ او اختراع شد، مجبور بود برای پژوهش در زمینه حرکات اجرام آسمانی تنها به چشمان خود متکی باشد. او برای اینکار دستور داد در اتاق مطالعه‌اش در برج کلیسا شکافهایی در سقف ایجاد کنند او می‌توانست شبها مشاهده کند که ستارگان چگونه بر فراز این شکافها عبور می‌کنند. وی در سال ۱۵۰٧ دریافت که اگر بجای زمین ، خورشید مرکز عالم فرض شود جداول نجومی موقعیت مکانی سیارات با دقت بس بهتری قابل محاسبه است.
ترتیب جدیدی که کوپرنیک برای موقعیت سیارات بر پایه افزایش فاصله آنها تا خورشید در نظر گرفت – یعنی ترتیب: عطارد، زهره، زمین، ماه، مریخ، مشتری و زحل جای ترتیب قبلی در نظریه زمین مرکزی را گرفت. بنابر اصل پیشنهادی کوپرنیک چنانچه مدار گردش زمین به دور خورشید از مدارات مشتری و زحل تنگتر باشد زمین متناوبا‌ از آنها پیش افتاده، سبب می‌شود آن دو در آسمان شب در حال چرخش در جهت معکوس به نظر آیند. دیگر اینکه پدیده تقدیم اعتدالین را اینک می‌شد با فرض تکان خوردن زمین (لرزش خفیف شبیه لرزش ژله) حین چرخش به دور محور خود توضیح داد.
اعتدالین به هنگام عبور خورشید از صفحه مدار بر استوای زمین رخ می‌دهند و برابری طول شب و روز در سراسر کره زمین را سبب می‌شوند اعتدال بهاری حوالی اول فروردین ماه و اعتدال پاییزی در حوالی آخر شهریور رخ می‌دهد، مشکل در آن زمان این بود که اعتدالین هر سال اندکی زودتر رخ می‌دادند و نظریه قدیمی بطلمیوس قادر به توضیح آن رویداد نبود. پیدایش فصول سال نیز اگر زمین در سال یکبار به دور خورشید می‌چرخید و محور آن با راستای قرار گرفتن خورشید زاویه می‌ساخت، بهتر قابل توضیح بود.
کوپرنیک ثابت کرد که در حقیقت این خورشید است که در مرکز جهان ما قرار دارد و زمین – مانند معدودی از اجرام آسمانی بزرگ دیگر که او مشاهده کرده بود، به دور خورشید در گردش است. او این سیاره‌ها را پلانت (Planet) نامید که از واژه‌ای یونانی به معنای مهاجر گرفته شده است و شامل سیاراتی است که پیش از این ذکر شد. کوپرنیک درباره ماه، فرضیه بطلمیوس را تأیید می‌کرد و به این باور بود که ماه واقعاً‌ به دور زمین می‌چرخد، در حالی که زمین به دور خورشید می‌گردد و ماه به‌عنوان قمر زمین به همراه آن به دور خورشید می‌گردد.

واکنش کليسا
واکنش کلیسا در برابر آرای کوپرنیک خشمگینانه بود. نقل است، مارتین لوتر – پایه‌گذار مذهب پروتستان - به محض آگاه شدن از نظریه او، با آن به مخالفت برخاست و گفت: "فقط احمق‌ها نجوم را وارونه می‌کنند. طبق نص کتاب مقدس، این خورشید بود نه زمین که یوشع فرمان داد بایستد." به باور لوتر و همفکرانش، نظریه کوپرنیک نه فقط مخالف عبارات کتاب مقدس بود، بلکه جایگاه رفیع آدمی را – که به‌عنوان برترین آفریدگان باید در مرکز جهان هستی قرار داشته باشد - از او می‌گرفت.
بر خلاف انتظار در کشورهای پیرو کلیسای کاتولیک رم تا مدت‌ها هیچ‌کس به نظریه کوپرنیک اعتراض نکرد. بی‌تردید اهدای کتاب به پاپ پل سوم و پشتیبانی کاردینال پرنفوذی چون یوهان ویدمانشتات‌ از آن در ساکت کردن هر ندای اعتراضی نقش داشت. با این وجود در اواخر قرن شانزدهم، اوضاع به‌تدریج رو به تغییر گذاشت؛ راهبی انقلابی به‌نام جوردانو برونو که می‌خواست مسیحیت را با مذهب خورشیدپرستی مصریان باستان درآمیزد، نظریه کوپرنیک را جالب توجه یافت و تصمیم به حمایت از آن گرفت. با محکوم شدن برونو در دادگاه مذهبی، هرچه که او در نوشته‌هایش مطرح کرده بود، نیز مشکوک و ضد دین تلقی شد و این آغاز مخالفت گسترده کاتولیک‌ها با نظریه کوپرنیک بود که تا زمان اثبات کامل آن در قرن هفدهم ادامه یافت.

تلسکوپ و تایید یافته‌های کوپرنیک 
در ۱۶۰۸ میلادی درست ۶۵ سال پس از مرگ کوپرنیک تلسکوپ اختراع شد. گالیله که یکی از حامیان نظریه کوپرنیک به شمار می رفت تلسکوپ را کامل کرد و به نخستین فردی تبدیل شد که  با تلسکوپ آسمان را رصد و یافته های کوپرنیک را تأیید کرد. در واقع در زمان کوپرنیک تلسکوپ هنوز اختراع نشده بود و مشاهدات نجومی با چشمان غیرمسلح انجام می گرفت. کوپرنیک از برخی ابزار نجومی موجود نظیر اسطرلاب و مسافت سنج استفاده می کرد. اسطرلاب نخستین بار به وسیله بطلمیوس طراحی شد و بعدها منجمان مسلمان آن را کامل کردند. اسطرلاب متشکل از صفحه ای گرد و فلزی است. دریانوردان و منجمان از اسطرلاب برای اندازه گیری موقعیت و زاویه ستارگان و سیارات در بالای خط افق استفاده می کردند. اسطرلاب ترکیبی از تقویم و نمودار ستارگان بود. او رصدخانه ای بر فراز کلیسای جامع احداث کرد و در آنجا به مشاهده آسمان و اندازه گیری زوایا و محاسبه فواصل پرداخت. با وجود این، چندان اهل مشاهده و رصد نبود و اثر اصلی اش فقط شامل ۲۷ رصد شخصی خودش است. آنچه کوپرنیک را به نظریه اش رهنمون کرد، بیشتر نارضایتی از مدل بطلمیوسی بود تا نتایج حاصل از رصدهای شخصی و او با الهام از نظریات خورشیدمرکزی چون نظریه آریستارخوس که در متون یونانی قدیمی با آنها آشنا شده بود، اندیشید که اگر خورشید را ثابت و زمین را در حرکت دور خود و دور خورشید فرض کند، وضعیت چگونه خواهدبود؟ فلک تدویر در نظام بطلمیوسی به دایره ای فرضی گفته می شود که مرکزش روی مدار فرضی سیاره قرار دارد و سیاره روی آن حرکت می کند. مفهوم فلک تدویر برای رفع اِشکال زمین مرکزی بطلمیوس ابداع شد زیرا مدل بطلمیوسی در توضیح حرکات رجوعی یا بازگشتی سیاره ها ناتوان بود. گرچه کوپرنیک با نظریات بطلمیوس درباره جهان مخالف بود اما به شدت تحت تاثیر نظرات او قرار داشت. در حقیقت، یکی از عالی ترین ستایش های ستاره شناسان زمانه اش این بود که او را «بطلمیوس عصر ماه» خطاب می کردند.

آثار برجای مانده از کوپرنیک 
نیکلاس یافته هایش را در کتاب کوچکی به نام «شرح مختصر» که فقط میان دوستانش توزیع شد، معرفی کرد. در این کتاب او اصولی را به اختصار شرح داد که بعدها در اثر بزرگش «گردش افلاک آسمانی» به طور مبسوط به آنها پرداخته شده بود. کوپرنیک بیشترین بخش اثر بزرگ و معروفش گردش افلاک آسمانی را در حدود سال ۱۵۲۰ میلادی به پایان رساند اما آن را چاپ نکرد. او فردی کمال گرا بود و حتی بعدها با وجود ۳۰ سال کار روی نظریاتش هنوز باور نداشت که اثر نهایی آماده چاپ باشد. از طرف دیگر، بیشتر منجمان زمانش ترجیح می دادند به جهان زمین مرکز باور داشته باشند و کلیسا نیز چنین باوری را ترجیح می داد. کوپرنیک اعلام کرد که زمین مرکز عالم نیست و تمام کرات دور خورشید می چرخند. او به جای زمین، خورشید را در مرکز قرار داد و نوشت: خورشید بین آن همه کرسی بر تخت نشسته است. در این معبد زیبا آیا می توان آن تابنده بزرگ را در مکانی بهتر از این قرار داد تا کل عالم را به یک باره منور کند؟ با اینکه نظام کوپرنیک چیزی جدید ارایه نکرد و برخی از مبانی اصلی نظام بطلمیوسی از جمله افلاک و مسیر مستدیر حرکت سیارات را نگه داشت اما توانست با سادگی و زیبایی بسیار پدیده های نجومی را توضیح دهد و غول آشفته بطلمیوس را به شکل پری خوش اندامی درآورد. کوپرنیک برای توضیح نظریاتش شکلی از جهان را ترسیم کرد که بیرونی ترین لایه آن نشان دهنده دایره کاملی است که تمام ستارگان را در بر می گیرد. زحل در سطح قبل از ستارگان جای دارد. در سومین سطح مشتری، مریخ، زمین، زهره و عطارد قرار دارند که روی دوایر کاملی دور خورشید می چرخند. با وجود ایرادات آشکاری که در مدل کوپرنیک وجود دارد در زمان خودش اندیشه‌ای انقلابی بود.
او معتقد بود که حرکت اجرام آسمانی مانند ستاره ها، سیارات و ماه یک حرکت دورانی(دایره ای) یا ترکیبی از حرکات دورانی است زیرا در حرکات دورانی، جرم در یک دوره مشخص و ثابت به حالت و وضعیت قبلی خود باز می گردد. کوپرنیک با مشاهدات و تحقیقات گسترده و محاسبات دقیق به این نتیجه رسید که اگر حرکت سیارات با حرکت دوره ای زمین در ارتباط باشد و حرکت دوره ای سیارات را برپایه گردش آنها به دور خورشید محاسبه کنیم، به این نتیجه خواهیم رسید که علاوه بر وجود نظم و ارتباط میان آنها(برای حرکت دورانی زمین و خورشید مرکزی) و ترتیب حاکم بر مدارهای سیارات، حرکت دورانی این اجرام با هم در ارتباطند، طوری که تغییر در هریک از ایمن مدارها باعث درهم فروریختن اجرام و در نتیجه منظومه می شود.

سرانجام کوپرنیک
نیکلاس کوپرنیک در ۷۰ سالگی، همان روزی که یک نسخه از کتاب گردش افلاک آسمانی را که تازه چاپ شده بود، در دست گرفت، درگذشت و هرگز نفهمید که نظریاتش در آینده چه انقلابی در ستاره شناسی ایجاد خواهد کرد. سال ها پس از مرگ کوپرنیک، کلیسا همه افرادی را که از نظریات او حمایت می‌کردند به اتهام ارتداد محاکمه کرد. از جمله آنها گالیله که مرتد شناخته شد و تا آخر عمر در حبس خانگی به سر برد. کتاب های کوپرنیک، گالیله و کپلر تا  ۱۸۳۵ میلادی در فهرست کتاب‌های ممنوعه کلیسا قرار داشت.