Tycho BraheEdit
Tycho Brahe (1546-1601) was een Deense edelman die in zijn tijd bekend stond als astronoom. Voor verdere vooruitgang in het begrip van de kosmos waren nieuwe, nauwkeurigere waarnemingen nodig dan die waarop Nicolaus Copernicus zich baseerde, en Tycho heeft op dit gebied grote vooruitgang geboekt. Tycho formuleerde een geoheliocentrisme, wat betekent dat de Zon rond de Aarde bewoog terwijl de planeten rond de Zon draaiden, bekend als het Tychonisch systeem. Hoewel Tycho de voordelen van Copernicus’s systeem waardeerde, kon hij net als vele anderen de beweging van de Aarde niet accepteren.
In 1572 observeerde Tycho Brahe een nieuwe ster in het sterrenbeeld Cassiopeia. Achttien maanden lang scheen hij helder aan de hemel zonder zichtbare parallax, wat erop wees dat hij volgens het model van Aristoteles deel uitmaakte van het hemelgebied van de sterren. Volgens dat model kon er echter geen verandering aan de hemel plaatsvinden, zodat Tycho’s waarneming Aristoteles’ theorieën sterk in diskrediet bracht. In 1577 observeerde Tycho een grote komeet aan de hemel. Gebaseerd op zijn parallax waarnemingen, ging de komeet door het gebied van de planeten. Volgens de Aristotelische theorie bestond in dit gebied alleen uniforme cirkelvormige beweging op vaste sferen, waardoor het onmogelijk was voor een komeet om dit gebied binnen te gaan. Tycho concludeerde dat dergelijke bollen niet bestonden, waardoor de vraag rees wat een planeet in zijn baan hield.
Met het beschermheerschap van de Koning van Denemarken richtte Tycho Brahe Uraniborg op, een observatorium in Hven. Gedurende 20 jaar verzamelden Tycho en zijn team van astronomen astronomische waarnemingen die veel nauwkeuriger waren dan de waarnemingen die daarvoor waren gedaan. Deze waarnemingen zouden van vitaal belang blijken voor toekomstige astronomische doorbraken.
Johannes KeplerEdit
Kepler vond werk als assistent van Tycho Brahe en verving hem, na Brahes onverwachte dood, als keizerlijk wiskundige van keizer Rudolph II. Hij was toen in staat om Brahe’s uitgebreide observaties te gebruiken om opmerkelijke doorbraken in de astronomie te maken, zoals de drie wetten van de planetaire beweging. Kepler zou zijn wetten niet hebben kunnen opstellen zonder de waarnemingen van Tycho, omdat die Kepler in staat stelden te bewijzen dat planeten zich in ellipsen voortbewegen, en dat de zon niet direct in het centrum van een baan staat, maar in een brandpunt. Galileo Galilei kwam na Kepler en ontwikkelde zijn eigen telescoop met voldoende vergroting om Venus te bestuderen en te ontdekken dat ze fasen heeft zoals een maan. De ontdekking van de fasen van Venus was een van de invloedrijkste redenen voor de overgang van het geocentrisme naar het heliocentrisme. Met de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica van Sir Isaac Newton werd de Copernicaanse Revolutie afgesloten. De ontwikkeling van zijn wetten van de planetaire beweging en de universele gravitatie verklaarden de veronderstelde beweging met betrekking tot de hemelen door een gravitationele aantrekkingskracht tussen twee objecten te bevestigen.
In 1596 publiceerde Kepler zijn eerste boek, het Mysterium Cosmographicum, dat het tweede was (na Thomas Digges, in 1576) dat de Copernicaanse kosmologie door een astronoom sinds 1540 werd onderschreven. Het boek beschreef zijn model dat gebruik maakte van de wiskunde van Pythagoras en de vijf Platonische vaste lichamen om het aantal planeten, hun verhoudingen en hun volgorde te verklaren. Het boek oogstte genoeg respect bij Tycho Brahe om Kepler uit te nodigen naar Praag te komen en als zijn assistent te dienen.
In 1600 begon Kepler te werken aan de baan van Mars, de op één na meest excentrische van de zes planeten die op dat moment bekend waren. Dit werk vormde de basis van zijn volgende boek, de Astronomia nova, dat hij in 1609 publiceerde. In dit boek werd gepleit voor heliocentrisme en ellipsen voor planeetbanen in plaats van door epicykels gewijzigde cirkels. Dit boek bevat de eerste twee van zijn gelijknamige drie wetten van de planetaire beweging. In 1619 publiceerde Kepler zijn derde en laatste wet, die de relatie tussen twee planeten liet zien in plaats van de beweging van een enkele planeet.
Kepler’s werk in de astronomie was deels nieuw. In tegenstelling tot degenen die vóór hem kwamen, verwierp hij de veronderstelling dat planeten in een uniforme cirkelvormige beweging bewogen, en verving die door elliptische beweging. Ook beweerde hij, net als Copernicus, dat een heliocentrisch model een fysische realiteit is, in tegenstelling tot een geocentrisch model. Maar ondanks al zijn doorbraken kon Kepler de fysica die een planeet in zijn elliptische baan houdt, niet verklaren.
De wetten van Kepler voor de beweging van planetenEdit
1. De wet van ellipsen: Alle planeten bewegen in elliptische banen, met de zon in één brandpunt. 2. De wet van Gelijke Oppervlakte in Gelijke Tijd: Een lijn die een planeet met de Zon verbindt strekt zich uit over gelijke oppervlakten in gelijke tijden. 3. De Wet van Harmonie: De tijd die een planeet nodig heeft om rond de Zon te draaien, zijn periode genoemd, is evenredig met de lange as van de ellips verheven tot de macht 3/2. De evenredigheidsconstante is voor alle planeten gelijk.
Galileo GalileiEdit
Galileo Galilei was een Italiaanse wetenschapper die soms wordt aangeduid als de “vader van de moderne observationele astronomie”. Zijn verbeteringen aan de telescoop, astronomische waarnemingen en steun voor het copernicanisme maakten allemaal deel uit van de copernicaanse revolutie.
Gebaseerd op de ontwerpen van Hans Lippershey, ontwierp Galileo zijn eigen telescoop die hij het jaar daarop had verbeterd tot een vergroting van 30x. Met behulp van dit nieuwe instrument deed Galileo een aantal astronomische waarnemingen die hij publiceerde in de Sidereus Nuncius in 1610. In dit boek beschreef hij het oppervlak van de maan als ruw, oneffen en onvolmaakt. Hij merkte ook op dat “de grens die het heldere van het donkere deel scheidt, geen gelijkmatig ovale lijn vormt, zoals het geval zou zijn in een volmaakt bolvormig lichaam, maar wordt gemarkeerd door een ongelijkmatige, ruwe en zeer kronkelige lijn, zoals de figuur laat zien.” Deze waarnemingen daagden Aristoteles’ bewering uit dat de maan een volmaakte bol was en het grotere idee dat de hemel volmaakt en onveranderlijk was.
Galileo’s volgende astronomische ontdekking zou een verrassende blijken te zijn. Toen hij Jupiter een aantal dagen observeerde, zag hij vier sterren in de buurt van Jupiter waarvan de positie veranderde op een manier die onmogelijk zou zijn als het vaste sterren waren. Na veel observeren kwam hij tot de conclusie dat deze vier sterren rond de planeet Jupiter draaiden en in feite manen waren, geen sterren. Dit was een radicale ontdekking, want volgens de Aristotelische kosmologie draaien alle hemellichamen om de aarde en een planeet met manen was duidelijk in tegenspraak met dat populaire geloof. Terwijl het in tegenspraak was met het Aristotelische geloof, ondersteunde het de Copernicaanse kosmologie die stelde dat de Aarde een planeet is zoals alle andere.
In 1610 observeerde Galileo dat Venus een volledige reeks fasen had, vergelijkbaar met de fasen van de maan die we vanaf de Aarde kunnen waarnemen. Dit was verklaarbaar door het Copernicaanse of Tychonische systeem dat zei dat alle fasen van Venus zichtbaar zouden zijn door de aard van haar baan rond de Zon, in tegenstelling tot het Ptolemeïsche systeem dat zei dat slechts enkele van Venus’ fasen zichtbaar zouden zijn. Door Galileo’s waarnemingen van Venus werd het systeem van Ptolemaeus zeer verdacht en de meerderheid van de leidende astronomen bekeerde zich vervolgens tot verschillende heliocentrische modellen, waardoor zijn ontdekking een van de meest invloedrijke was in de overgang van geocentrisme naar heliocentrisme.
Bol van de vaste sterrenEdit
In de zestiende eeuw betoogden een aantal door Copernicus geïnspireerde schrijvers, zoals Thomas Digges, Giordano Bruno en William Gilbert, voor een oneindig uitgebreid of zelfs oneindig heelal, met andere sterren als ver verwijderde zonnen. Dit staat in contrast met de Aristotelische visie van een bol van de vaste sterren. Hoewel Copernicus en Kepler zich hiertegen verzetten (Galileo liet zich niet uit), werd dit in het midden van de 17e eeuw algemeen aanvaard, mede dankzij de steun van René Descartes.
Isaac NewtonEdit
Newton was een bekende Engelse natuurkundige en wiskundige die bekend werd door zijn boek Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Hij was een sleutelfiguur in de wetenschappelijke revolutie vanwege zijn wetten van de beweging en de universele gravitatie. Van de wetten van Newton wordt gezegd dat zij het eindpunt vormden van de Copernicaanse Revolutie.
Newton gebruikte Keplers wetten van de planetaire beweging om zijn wet van de universele gravitatie af te leiden. Newtons wet van de universele gravitatie was de eerste wet die hij ontwikkelde en voorstelde in zijn boek Principia. De wet stelt dat twee voorwerpen een aantrekkingskracht op elkaar uitoefenen. De grootte van de kracht is evenredig met het product van de gravitatiemassa’s van de voorwerpen, en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen hen. Naast Newtons wet van de universele gravitatie, stelt de Principia ook zijn drie bewegingswetten voor. Deze drie wetten verklaren traagheid, versnelling, actie en reactie wanneer een netto kracht op een voorwerp wordt uitgeoefend.
Immanuel KantEdit
Immanuel Kant trok in zijn Kritiek van de zuivere rede (uitgave 1787) een parallel tussen de “Copernicaanse revolutie” en de epistemologie van zijn nieuwe transcendentale filosofie. Kants vergelijking wordt gemaakt in het Voorwoord bij de tweede editie van de Kritiek van de zuivere rede (gepubliceerd in 1787; een zware herziening van de eerste editie uit 1781). Kant stelt dat, net zoals Copernicus van de veronderstelling van hemellichamen die rond een stilstaande toeschouwer draaien overstapte op de veronderstelling van een bewegende toeschouwer, de metafysica “precies volgens de lijnen van Copernicus’ primaire hypothese” zou moeten overstappen van de veronderstelling dat “kennis zich moet voegen naar objecten” op de veronderstelling dat “objecten zich moeten voegen naar onze kennis”.
Er is veel gezegd over wat Kant bedoelde toen hij naar zijn filosofie verwees als “precies volgens de lijnen van de primaire hypothese van Copernicus”. Er is lang gediscussieerd over de juistheid van Kants analogie omdat, zoals de meeste commentatoren het zien, Kant de primaire zet van Copernicus omkeerde. Volgens Tom Rockmore heeft Kant zelf nooit de uitdrukking “Copernicaanse revolutie” over zichzelf gebruikt, hoewel deze “routinematig” door anderen op zijn werk werd toegepast.