Tycho BraheSzerkesztés
Tycho Brahe (1546-1601) dán nemes volt, aki korában ismert csillagász volt. A kozmosz megértésének további fejlődéséhez új, pontosabb megfigyelésekre lett volna szükség, mint amilyenekre Nikolausz Kopernikusz támaszkodott, és Tycho nagy lépéseket tett ezen a területen. Tycho megfogalmazta a geohéliocentrizmust, vagyis azt, hogy a Nap a Föld körül mozog, míg a bolygók a Nap körül keringenek, amit Tycho rendszerének nevezünk. Bár Tycho nagyra értékelte Kopernikusz rendszerének előnyeit, sokakhoz hasonlóan ő sem tudta elfogadni a Föld mozgását.
1572-ben Tycho Brahe egy új csillagot figyelt meg a Cassiopeia csillagképben. Tizennyolc hónapon át fényesen ragyogott az égen, látható parallaxis nélkül, ami arra utalt, hogy az Arisztotelész modellje szerinti csillagok égi régiójához tartozik. E modell szerint azonban az égbolton nem történhetett változás, így Tycho megfigyelése nagyban lejáratta Arisztotelész elméleteit. 1577-ben Tycho egy nagy üstököst figyelt meg az égen. Parallaxismegfigyelései alapján az üstökös áthaladt a bolygók régióján. Az arisztotelészi elmélet szerint ebben a régióban csak a szilárd gömbök egyenletes körkörös mozgása létezett, ami lehetetlenné tette, hogy egy üstökös belépjen ebbe a régióba. Tycho arra a következtetésre jutott, hogy ilyen gömbök nem léteznek, így felmerült a kérdés, hogy mi tart egy bolygót a pályáján.
A dán király pártfogásával Tycho Brahe megalapította az Uraniborg csillagvizsgálót Hvenben. Tycho és csillagászokból álló csapata 20 éven át olyan csillagászati megfigyeléseket állított össze, amelyek sokkal pontosabbak voltak, mint a korábban végzettek. Ezek a megfigyelések létfontosságúnak bizonyultak a későbbi csillagászati áttörésekben.
Johannes KeplerSzerkesztés
Kepler Tycho Brahe asszisztenseként talált állást, majd Brahe váratlan halála után ő váltotta őt II. Rudolf császár császári matematikusaként. Ekkor Brahe kiterjedt megfigyeléseit felhasználva figyelemre méltó áttöréseket tudott elérni a csillagászatban, például a bolygómozgás három törvényét. Kepler nem tudta volna megalkotni törvényeit Tycho megfigyelései nélkül, mert ezek segítségével Kepler be tudta bizonyítani, hogy a bolygók ellipszisben mozognak, és hogy a Nap nem közvetlenül a pálya középpontjában, hanem egy fókuszpontban helyezkedik el. Galileo Galilei Kepler után jött, és kifejlesztette saját távcsövét, amely elég nagyítással rendelkezett ahhoz, hogy tanulmányozhassa a Vénuszt, és felfedezze, hogy a Holdhoz hasonlóan fázisai vannak. A Vénusz fázisainak felfedezése volt az egyik legbefolyásosabb oka annak, hogy a geocentrizmusról áttértek a heliocentrizmusra. Sir Isaac Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica című műve zárta le a kopernikuszi forradalmat. A bolygómozgás és az egyetemes gravitáció törvényeinek kidolgozása a két objektum közötti gravitációs vonzóerő állításával magyarázta az égitestekkel kapcsolatos feltételezett mozgást.
1596-ban Kepler kiadta első könyvét, a Mysterium Cosmographicumot, amely 1540 óta (Thomas Digges után, 1576-ban) a második olyan csillagász volt, aki támogatta a kopernikuszi kozmológiát. A könyvben leírta modelljét, amely a püthagoraszi matematikát és az öt platóni szilárd testet használta a bolygók számának, arányainak és sorrendjének magyarázatára. A könyv elég tiszteletet váltott ki Tycho Brahe részéről ahhoz, hogy Keplert Prágába hívja, és az asszisztense legyen.
1600-ban Kepler munkához látott a Mars pályáján, amely az akkor ismert hat bolygó közül a második legegzcentrikusabb volt. Ez a munka volt az alapja következő könyvének, az Astronomia nova című művének, amelyet 1609-ben adott ki. A könyv az epiciklusokkal módosított körök helyett a heliocentrizmus és az ellipszisek mellett érvelt a bolygópályák esetében. Ez a könyv tartalmazza a névadó három bolygómozgási törvénye közül az első kettőt. Kepler 1619-ben publikálta harmadik és egyben utolsó törvényét, amely az egy bolygó mozgása helyett a két bolygó közötti kapcsolatot mutatta ki.
Kepler csillagászati munkássága részben új volt. Az előtte járókkal ellentétben ő elvetette azt a feltételezést, hogy a bolygók egyenletes körkörös mozgást végeznek, és azt elliptikus mozgással helyettesítette. Kopernikuszhoz hasonlóan ő is a heliocentrikus modell fizikai valóságát állította, szemben a geocentrikus modellel. Mégis, minden áttörése ellenére Kepler nem tudta megmagyarázni azt a fizikát, amely egy bolygót elliptikus pályáján tartana.
Kepler bolygómozgási törvényeiSzerkesztés
1. Az ellipszisek törvénye: Minden bolygó ellipszis alakú pályán mozog, amelynek egyik középpontjában a Nap áll. 2. Az egyenlő idő alatt egyenlő területekre vonatkozó törvény: A bolygót a Nappal összekötő vonal egyenlő idő alatt egyenlő területeket söpör ki. 3. A harmónia törvénye: A bolygó Nap körüli keringéséhez szükséges idő, az úgynevezett periódus, arányos az ellipszis hosszú tengelyének 3/2-es hatványra emelt értékével. Az arányossági állandó minden bolygó esetében azonos.
Galileo GalileiSzerkesztés
Galileo Galilei olasz tudós volt, akit néha a “modern megfigyelő csillagászat atyjaként” emlegetnek. A távcsővel kapcsolatos fejlesztései, csillagászati megfigyelései és a kopernikanizmus támogatása mind szerves részét képezték a kopernikuszi forradalomnak.
A Hans Lippershey tervei alapján Galilei megtervezte saját távcsövét, amelyet a következő évben 30-szoros nagyításra fejlesztett. Ezzel az új műszerrel Galilei számos csillagászati megfigyelést végzett, amelyeket 1610-ben a Sidereus Nuncius című művében publikált. Ebben a könyvben a Hold felszínét érdesnek, egyenetlennek és tökéletlennek írta le. Azt is megjegyezte, hogy “a világos és a sötét részt elválasztó határvonal nem egy egyenletesen ovális vonalat alkot, mint ahogy az egy tökéletesen gömb alakú test esetében történne, hanem egy egyenetlen, durva és nagyon kanyargós vonal jelzi, ahogy az ábra is mutatja”. Ezek a megfigyelések megkérdőjelezték Arisztotelész azon állítását, hogy a Hold tökéletes gömb, és azt a tágabb elképzelést, hogy az égbolt tökéletes és változatlan.
Galileo következő csillagászati felfedezése meglepőnek bizonyult. Miközben több napon át figyelte a Jupitert, négy olyan csillagot vett észre a Jupiter közelében, amelyek helyzete olyan módon változott, ami lehetetlen lenne, ha állócsillagok lennének. Hosszas megfigyelés után arra a következtetésre jutott, hogy ez a négy csillag a Jupiter bolygó körül kering, és valójában holdak, nem pedig csillagok. Ez radikális felfedezés volt, mert az arisztotelészi kozmológia szerint minden égitest a Föld körül kering, és egy holdakkal rendelkező bolygó nyilvánvalóan ellentmondott ennek a közhiedelemnek. Miközben ellentmondott az arisztotelészi hiedelemnek, alátámasztotta a kopernikuszi kozmológiát, amely szerint a Föld is olyan bolygó, mint a többi.
1610-ben Galilei megfigyelte, hogy a Vénusznak teljes fázisai vannak, hasonlóan a Hold fázisaihoz, amelyeket a Földről figyelhetünk meg. Ez megmagyarázható volt a kopernikuszi vagy a tykhoni rendszerrel, amely azt mondta, hogy a Vénusz minden fázisa látható a Nap körüli pályájának természete miatt, ellentétben a ptolemaioszi rendszerrel, amely azt állította, hogy a Vénusznak csak néhány fázisa látható. Galilei Vénusz-megfigyelései nyomán Ptolemaiosz rendszere erősen gyanússá vált, és a vezető csillagászok többsége ezt követően áttért a különböző heliocentrikus modellekre, így az ő felfedezése az egyik legnagyobb hatású a geocentrizmusról a heliocentrizmusra való áttérésben.
Az állócsillagok gömbjeSzerkesztés
A tizenhatodik században számos, Kopernikusz által inspirált író, például Thomas Digges, Giordano Bruno és William Gilbert egy végtelenül kiterjedt vagy akár végtelen univerzum mellett érvelt, amelyben más csillagok távoli napokként szerepelnek. Ez ellentétben áll az arisztotelészi nézettel, amely az állócsillagok gömbjéről szólt. Bár Kopernikusz és Kepler ellenezte (Galilei nem nyilvánított véleményt), a 17. század közepére ez széles körben elfogadottá vált, részben René Descartes támogatásának köszönhetően.
Isaac NewtonSzerkesztés
Newton ismert angol fizikus és matematikus volt, aki Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica című könyvéről vált ismertté. A tudományos forradalom egyik fő alakja volt a mozgás és az egyetemes gravitáció törvényei miatt. Newton törvényeit a kopernikuszi forradalom végpontjának mondják.
Newton Kepler bolygómozgási törvényeit használta fel az egyetemes gravitáció törvényének levezetéséhez. Newton egyetemes gravitációs törvénye volt az első törvény, amelyet kidolgozott és Principia című könyvében javasolt. A törvény kimondja, hogy bármely két tárgy gravitációs vonzóerőt gyakorol egymásra. Az erő nagysága arányos a tárgyak gravitációs tömegének szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. Newton egyetemes gravitációs törvénye mellett a Principia tartalmazza Newton három mozgástörvényét is. Ez a három törvény magyarázza a tehetetlenséget, a gyorsulást, az akciót és a reakciót, amikor egy tárgyra nettó erő hat.
Immanuel KantSzerkesztés
Immanuel Kant A tiszta ész kritikájában (1787-es kiadás) párhuzamot vont a “kopernikuszi forradalom” és az új transzcendentális filozófiájának ismeretelmélete között. Kant az összehasonlítást A tiszta ész kritikája második kiadásának (1787-ben jelent meg; az 1781-es első kiadás súlyos átdolgozása) előszavában teszi meg. Kant amellett érvel, hogy ahogy Kopernikusz az álló szemlélő körül keringő égitestek feltételezésétől a mozgó szemlélő felé mozdult el, úgy a metafizikának is, “pontosan Kopernikusz primer hipotézisének vonalán haladva”, el kell mozdulnia attól a feltételezéstől, hogy “a tudásnak meg kell felelnie a tárgyaknak”, ahhoz a feltételezéshez, hogy “a tárgyaknak meg kell felelniük a tudásunknak”.
Sok szó esett már arról, hogy Kant mit értett azon, hogy filozófiájára úgy hivatkozott, mint amely “pontosan Kopernikusz elsődleges hipotézise mentén halad”. Régóta folyik vita Kant analógiájának helytállóságáról, mivel a legtöbb kommentátor szerint Kant megfordította Kopernikusz elsődleges lépését. Tom Rockmore szerint Kant maga soha nem használta magáról a “kopernikuszi forradalom” kifejezést, bár mások “rutinszerűen” alkalmazták a munkásságára.