Tycho BraheEdit
Tycho Brahe (1546-1601) oli tanskalainen aatelismies, joka oli aikanaan tunnettu tähtitieteilijä. Kosmoksen ymmärtämisen eteneminen edelleen vaatisi uusia, tarkempia havaintoja kuin ne, joihin Nikolaus Kopernikus tukeutui, ja Tycho teki suuria edistysaskeleita tällä alalla. Tycho muotoili geoheliosentrismin, joka tarkoittaa, että aurinko liikkui maapallon ympärillä, kun taas planeetat kiersivät aurinkoa, joka tunnetaan Tychon järjestelmänä. Vaikka Tycho arvosti Kopernikuksen järjestelmän etuja, hän ei monien muiden tavoin voinut hyväksyä Maan liikettä.
Vuonna 1572 Tycho Brahe havaitsi uuden tähden Kassiopeian tähdistössä. Puolentoista vuoden ajan se loisti kirkkaasti taivaalla ilman näkyvää parallaksia, mikä osoitti, että se kuului Aristoteleen mallin mukaiseen tähtien taivasalueeseen. Kyseisen mallin mukaan taivaalla ei kuitenkaan voinut tapahtua mitään muutosta, joten Tychon havainto teki Aristoteleen teorioille suuren kolauksen. Vuonna 1577 Tycho havaitsi taivaalla suuren komeetan. Hänen parallaksihavaintojensa perusteella komeetta kulki planeettojen alueen läpi. Aristoteleen teorian mukaan tällä alueella vallitsi vain tasainen ympyräliike kiinteillä palloilla, joten komeetan oli mahdotonta päästä tälle alueelle. Tycho päätteli, ettei tällaisia palloja ollut olemassa, mikä herätti kysymyksen siitä, mikä piti planeetan kiertoradalla.
Tanskan kuninkaan suojeluksessa Tycho Brahe perusti Hveniin Uraniborgin observatorion. Tycho ja hänen tähtitieteilijäryhmänsä kokosivat 20 vuoden ajan tähtitieteellisiä havaintoja, jotka olivat huomattavasti tarkempia kuin aiemmin tehdyt havainnot. Nämä havainnot osoittautuisivat elintärkeiksi tulevissa tähtitieteellisissä läpimurroissa.
Johannes KeplerEdit
Kepler löysi työpaikan Tycho Brahen assistenttina ja Brahen yllättävän kuoleman jälkeen korvasi Brahen keisari Rudolf II:n keisarillisena matemaatikkona. Tällöin hän pystyi hyödyntämään Brahen laajoja havaintoja tehdäkseen merkittäviä läpimurtoja tähtitieteessä, kuten kolme planeettojen liikkeen lakia. Kepler ei olisi pystynyt laatimaan lakejaan ilman Tychon havaintoja, sillä niiden avulla Kepler pystyi osoittamaan, että planeetat kulkivat ellipsin muotoisina ja että Aurinko ei sijaitse suoraan radan keskipisteessä vaan sen polttopisteessä. Galileo Galilei tuli Keplerin jälkeen ja kehitti oman kaukoputkensa, jonka suurennos oli riittävän suuri, jotta hän pystyi tutkimaan Venusta ja havaitsemaan, että sillä on kuun kaltaisia vaiheita. Venuksen vaiheiden löytäminen oli yksi vaikutusvaltaisimmista syistä geosentrismistä heliosentrisyyteen siirtymiseen. Sir Isaac Newtonin Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica päätti kopernikaanisen vallankumouksen. Hänen kehittämänsä planeettojen liikkeen ja universaalin gravitaation lait selittivät taivaaseen liittyvän oletetun liikkeen väittämällä, että kahden kappaleen välillä vallitsee vetovoima.
Vuonna 1596 Kepler julkaisi ensimmäisen kirjansa Mysterium Cosmographicum, joka oli toinen (Thomas Diggesin vuonna 1576 julkaiseman teoksen jälkeen), jossa tähtitieteilijä tuki kopernikaanista kosmologiaa vuoden 1540 jälkeen. Kirjassa hän kuvaili malliaan, jossa hän käytti pythagoralaista matematiikkaa ja viittä platonista kiinteää ainetta selittääkseen planeettojen lukumäärän, niiden mittasuhteet ja järjestyksen. Kirja herätti Tycho Brahessa sen verran kunnioitusta, että hän kutsui Keplerin Prahaan avustajakseen.
Vuonna 1600 Kepler ryhtyi tutkimaan Marsin, tuolloin tunnetuista kuudesta planeetasta toiseksi eksentrisimmän, rataa. Tämä työ oli pohjana hänen seuraavalle kirjalleen, Astronomia nova, jonka hän julkaisi vuonna 1609. Kirjassa puolustettiin heliosentrismin ja ellipsin käyttöä planeettojen kiertoradoissa episykleillä muunneltujen ympyröiden sijasta. Kirja sisältää kaksi ensimmäistä hänen samannimisestä kolmesta planeettojen liikkeen laista. Vuonna 1619 Kepler julkaisi kolmannen ja viimeisen lainsa, joka osoitti kahden planeetan välisen suhteen yksittäisen planeetan liikkeen sijaan.
Keplerin tähtitieteellinen työ oli osittain uutta. Toisin kuin hänen edeltäjänsä, hän hylkäsi olettamuksen, jonka mukaan planeetat liikkuivat tasaisesti ympyräliikkeessä, ja korvasi sen elliptisellä liikkeellä. Kopernikuksen tavoin hän myös väitti, että heliosentrinen malli on fysikaalinen todellisuus geosentrisen mallin sijaan. Kaikista läpimurroistaan huolimatta Kepler ei kuitenkaan kyennyt selittämään fysiikkaa, joka pitäisi planeetan elliptisellä radallaan.
Keplerin planetaarisen liikkeen lait Muokkaa
1. Ellipsilaki: Kaikki planeetat liikkuvat elliptisillä kiertoradoilla, joiden yhtenä polttopisteenä on Aurinko. 2. Laki yhtäläisistä pinta-aloista yhtäläisessä ajassa: Planeetan ja Auringon yhdistävä viiva pyyhkäisee yhtäläisiä pinta-aloja yhtäläisessä ajassa. 3. Harmonian laki: Planeetan Auringon kiertämiseen kuluva aika, jota kutsutaan sen jaksoksi, on verrannollinen ellipsin pituusakseliin korotettuna potenssiin 3/2. Suhteellisuusvakio on sama kaikille planeetoille.
Galileo GalileiEdit
Galileo Galilei oli italialainen tiedemies, jota joskus kutsutaan ”modernin havaintotähtitieteen isäksi”. Hänen teleskooppiin tekemänsä parannukset, tähtitieteelliset havainnot ja kopernikaanismin tukeminen olivat kaikki olennainen osa kopernikaanista vallankumousta.
Hans Lippersheyn suunnitelmien pohjalta Galilei suunnitteli oman teleskoopin, jonka hän oli seuraavana vuonna parantanut 30-kertaiseen suurennokseen. Tätä uutta laitetta käyttäen Galileo teki useita tähtitieteellisiä havaintoja, jotka hän julkaisi Sidereus Nunciuksessa vuonna 1610. Kirjassa hän kuvaili Kuun pintaa karheaksi, epätasaiseksi ja epätäydelliseksi. Hän totesi myös, että ”kirkkaan ja tumman osan raja ei muodosta tasaisen soikeaa viivaa, kuten täydellisen pallomaisen kappaleen kohdalla tapahtuisi, vaan sitä leimaa epätasainen, karkea ja hyvin kiemurteleva viiva, kuten kuvasta näkyy”. Nämä havainnot kyseenalaistivat Aristoteleen väitteen, jonka mukaan Kuu oli täydellinen pallo, ja laajemman ajatuksen, jonka mukaan taivas oli täydellinen ja muuttumaton.
Galileon seuraava tähtitieteellinen löytö osoittautuisi yllättäväksi. Havainnoidessaan Jupiteria useiden päivien ajan hän huomasi Jupiterin lähellä neljä tähteä, joiden sijainti muuttui tavalla, joka olisi mahdotonta, jos ne olisivat kiintotähtiä. Pitkän havainnoinnin jälkeen hän päätteli, että nämä neljä tähteä kiersivät Jupiter-planeettaa ja olivat itse asiassa kuita, eivät tähtiä. Tämä oli radikaali löytö, sillä aristoteelisen kosmologian mukaan kaikki taivaankappaleet kiertävät Maata, ja planeetta, jolla oli kuita, oli selvästi ristiriidassa tämän yleisen uskomuksen kanssa. Vaikka se oli ristiriidassa aristoteelisen uskomuksen kanssa, se tuki kopernikaanista kosmologiaa, jonka mukaan Maa on planeetta kuten kaikki muutkin.
Vuonna 1610 Galilei havaitsi, että Venuksella oli täydet vaiheet, jotka muistuttivat Kuun vaiheita, joita voimme havaita Maasta käsin. Tämä oli selitettävissä kopernikaanisella tai tykoonisella järjestelmällä, jonka mukaan Venuksen kaikki vaiheet olisivat näkyvissä sen Auringon kiertoradan luonteen vuoksi, toisin kuin ptolemaiolaisessa järjestelmässä, jonka mukaan vain osa Venuksen vaiheista olisi näkyvissä. Galilein Venusta tekemien havaintojen ansiosta Ptolemaioksen järjestelmästä tuli erittäin epäilyttävä, ja suurin osa johtavista tähtitieteilijöistä siirtyi sittemmin erilaisiin heliosentrisiin malleihin, minkä vuoksi hänen löytönsä oli yksi vaikutusvaltaisimmista siirryttäessä geosentrismistä heliosentrisyyteen.
Kiintotähtien palloEdit
Kuudennellatoista vuosisadalla useat Kopernikuksen innoittamat kirjailijat, kuten Thomas Digges, Giordano Bruno ja William Gilbert, väittivät, että maailmankaikkeus olisi äärettömän laajentunut tai jopa ääretön ja että muut tähdet olisivat kaukaisia aurinkoja. Tämä on vastakohta aristoteeliselle näkemykselle kiintotähtien muodostamasta pallosta. Vaikka Kopernikus ja Kepler vastustivat sitä (Galilei ei ilmaissut näkemystään), 1600-luvun puoliväliin mennessä siitä tuli laajalti hyväksytty, osittain René Descartesin tuen ansiosta.
Isaac NewtonEdit
Newton oli tunnettu englantilainen fyysikko ja matemaatikko, joka tunnettiin kirjastaan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Hän oli tieteellisen vallankumouksen keskeinen hahmo liikkeen ja universaalin gravitaation lakiensa ansiosta. Newtonin lakien sanotaan olevan kopernikaanisen vallankumouksen päätepiste.
Newton käytti Keplerin planeettojen liikkeen lakeja johdattaakseen universaalin gravitaatiolainsa. Newtonin universaalin gravitaation laki oli ensimmäinen laki, jonka hän kehitti ja esitti kirjassaan Principia. Lain mukaan mitkä tahansa kaksi kohdetta harjoittavat toisiinsa vetovoimaa. Voiman suuruus on verrannollinen kappaleiden gravitaatiomassojen tuloon ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön. Newtonin universaalin gravitaatiolain ohella Principia esittelee myös hänen kolme liikelakiaan. Nämä kolme lakia selittävät inertian, kiihtyvyyden, toiminnan ja reaktion, kun kappaleeseen kohdistetaan nettovoima.
Immanuel KantEdit
Immanuel Kant veti ”Puhtaan järjen kritiikissään” (painos vuodelta 1787) samansuuntaisen linjan ”kopernikaanisen vallankumouksen” ja hänen uuden transsendentaalifilosofiansa epistemologian välillä. Kantin vertailu on esitetty Puhtaan järjen kritiikin toisen painoksen esipuheessa (joka julkaistiin vuonna 1787; kyseessä on vuoden 1781 ensimmäisen painoksen perusteellinen uudistaminen). Kant väittää, että aivan kuten Kopernikus siirtyi olettamuksesta, jonka mukaan taivaankappaleet kiertävät paikallaan seisovaa katsojaa, olettamukseen, jonka mukaan taivaankappaleet kiertävät liikkuvaa katsojaa, niin myös metafysiikan, joka ”etenee täsmälleen Kopernikuksen primaarihypoteesin mukaisesti”, pitäisi siirtyä olettamuksesta, jonka mukaan ”tiedon on mukauduttava objekteihin”, olettamukseen, jonka mukaan ”objektien on mukauduttava tietoomme”.
Paljon on puhuttu siitä, mitä Kant tarkoitti viitatessaan filosofiansa ”etenevän täsmälleen Kopernikuksen primaarihypoteesin mukaisesti”. Kantin analogian asianmukaisuudesta on käyty pitkään keskustelua, koska useimpien kommentaattoreiden mielestä Kant käänsi Kopernikuksen primaarisen liikkeen. Tom Rockmoren mukaan Kant itse ei koskaan käyttänyt ”kopernikaanisen vallankumouksen” fraasia itsestään, vaikka muut käyttivät sitä ”rutiininomaisesti” hänen työhönsä.