A csillagászat egyik legnagyobb forradalma

A földközéppontú világkép alkonya

2016. január 7., 08:29

1610. január 7-ét mutatta a naptár. Derült, csillagfényes éjszaka borult a kanyargó Brenta mentén fekvő észak-olasz nagyváros, Padova háztengerére, valamint a fölé emelkedő karcsú harangtornyokra (campanilékre) és szépívű kupolákra. Ám ezen az éjen nemcsak campanilék és kupolák nyújtózkodtak a magasba, hanem egy emeleti ablakból felmeredő hosszúkás, henger alakú eszköz is – a legkorábbi csillagászati távcsövek egyike –, mellyel az ősi egyetem tudós professzora, Galileo Galilei pásztázta végig a csillagmiriádokkal telehintett égboltot. S amint a gigászi Jupiter fénylő korongjára emelte teleszkópját, három kicsiny fénypontot pillantott meg a bolygók királya mellett: az első holdakat, melyeket egy idegen égitest körül fedezett fel emberi szem, újabb bizonyítékokul szolgálva a napközéppontú világkép mellett…

A XV. századig a tudósok és az átlagemberek körében osztatlanul uralkodott a geocentrikus (földközéppontú) világkép, melynek talaján állva, mind a csillagászok, mind a laikusok úgy vélték, a Föld a Világegyetem központja, s körülötte keringenek az égitestek: a Nap, a Hold, a bolygók és a csillagok. Ezek az elképzelések pedig annyira természeteseknek, maguktól értetődőknek számítottak, mint például az a tény, hogy tél után tavasz következik, és a csillagászat, valamint a közgondolkodás hatalmas arányú, forradalmi megváltozására volt szükség ahhoz, hogy az emberiség szakítson olyan, alapigazságokként kezelt téves elképzelésekkel, melyeket mindaddig helyeseknek vélt, s teljesen új módon fogja fel az őt körülvevő világot.

A lengyel Nikolausz Kopernikusz (Mikolaj Kopernik) (1473 – 1543) fromborki kanonok és képzett csillagász volt e tudományos forradalom megindítója, aki a reneszánszra jellemző módon, antik gyökerekből táplálkozva hozott létre újat. Az ókori munkák tanulmányozása révén ugyanis megismerkedett a Kr. e. III. században élt görög asztronómus, Szamoszi Arisztarkhosz felvetésével, miszerint a Föld és a többi bolygó a Nap körül kering. Az elképzelés megragadta elméjét, s míg hosszú órákat töltött csillagászati megfigyelésekkel a fromborki székesegyház tornyában berendezett obszervatóriumában, s legalább ugyanennyi időt a pergamenlapokon végzett matematikai számításokkal, lassan körvonalazódni kezdett elméjében a heliocentrikus világmodell. Majd megírta főművét, a De Revolutionibus Orbium Coelestium (Az égi pályák körforgásáról) c. munkát, melyben bebizonyította, hogy a napközéppontú (heliocentrikus) világkép alapján a geocentrikus modelltől egyszerűbben és érthetőbben írható le az égitestek mozgása. És ha elfogadjuk, hogy a bolygók a Nap körül keringenek, akkor megmagyarázható az összes égi jelenség, mint például a bolygók fényességének a változásai. A maga korában ugyancsak forradalmian új gondolat volt, hogy a Földet besorolta a bolygók közé, megszüntetve a Föld és az égi szférák közti mesterséges különbségtételt. Ugyanakkor viszont – tévesen – úgy vélte, a bolygópályák kör alakúak… Műve 1543-ban jelent meg, s az ismert legenda szerint halálos ágyán vehette kézbe annak első példányát…

A dán csillagász Tycho Brahéban (1546 – 1601) tisztelhetjük a tárgyalt tudományos forradalom következő alakját. 1572. november 11-én, a helsingborgi várban megfigyelte a Cassiopeia csillagképben bekövetkezett szupernóva-robbanást (ez volt a nyugati világban elsőként észlelt, ismert szupernóva-robbanás), mely ellentmondott a földközéppontú világkép azon állításának, mely szerint az égbolt örök és változatlan. Később, a Hven (ma: Ven) szigetén felépített Uraniborg (ma: Uranienborg) obszervatóriumban részletes vizsgálat alá vett egy üstököst, melyről – matematikai számítások segítségével – bebizonyította, hogy a Holdon túlról érkezett, majd a Föld megközelítése után távozott. Ezzel megcáfolta a geocentrikus világkép azon megállapításait, melyek szerint az üstökösök légköri jelenségek, a Holdon túli „égi szférákban” (égi rétegekben) nincsenek változások, illetve, hogy a „szférákban” úgynevezett „héjak” léteznének, melyekre rá lennének rögzítve az égitestek. Kopernikuszhoz képest viszont visszalépést jelentett az a tézise, miszerint a bolygók ugyan a Nap körül keringenek, a Föld viszont mozdulatlanul áll a Világegyetem középpontjában.

Tycho fellépését követően lépett színre a tudománytörténet egyik óriása, a csillagász, fizikus olasz Galileo Galilei (1564 – 1642), aki elsőként irányított teleszkópot az égre. A közkeletű nézettel ellentétben, magát a távcsövet ugyan nem ő találta fel, hanem valószínűleg a holland Zacharias Jansen, saját állítása szerint 1604-ben, ám hamarosan az olasz tudós is lencsés teleszkópokkal kezdett kísérletezni, és 1609-ben – a történelemben elsőként – távcsöves csillagászati megfigyeléseket kezdett végezni. Négyszázöt éve, 1610 januárjának fent említett éjszakáján három holdat fedezett fel a Jupiter körül: a heves vulkánkitöréseiről ismert Iót, a jégtől borított Európét és a hasonló Kallisztót, majd pár nap múlva Naprendszerünk legnagyobb holdját, a szintén a Jupiter körül keringő, a Merkúrnál hatalmasabb Ganümédészt. A nagyobb égitest körül keringő kisebb égitestek felfedezése pedig ugyancsak ellentmondott a geocentrikus világlépnek, melynek értelmében az Univerzumban egyetlen tömegközéppont van: a Föld. Emellett Galilei megfigyelte a Vénusz fázisváltozásait, felfedezte a napfoltokat, továbbá krátereket és hegyeket a Holdon, kiderítette, hogy az éjszakai égbolton végighúzódó derengő, fátyolszerű sáv, a Tejút szabad szemmel láthatatlan csillagok roppant tengere. A Szaturnusz gyűrűit is észrevette (bár csak homályosan), ám azt hitte: a bolygó két, átellenes oldalán látható két folt két hold. Sőt az Uránuszt is megpillantotta, ám a bizonytalan és azonosítatlan csillagok közé sorolta. Ám így is hatalmas lépéseket tett a mai világmodellünket megelőlegező heliocentrikus világkép elfogadása felé. Még úgy is, hogy az inkvizíció 1633-ban a napközéppontú világképről vallott tanai visszavonására kényszerítette…

Összeállításunk végén pedig megérkeztünk a kiemelkedő német asztronómushoz, matematikushoz és optikushoz, Johannes Keplerhez (1571 – 1630). Már huszonöt éves korában kiadott Mysterium Cosmographicum c. könyvében kifejtette, hogy a bolygókat egy, a Napból áradó erő tartja pályájukon, megelőlegezve a gravitáció (tömegvonzás) Isaac Newton általi felfedezését. Maradva csillagászati tárgyú felfedezéseinél: kidolgozta a bolygópályákra vonatkozó, később róla elnevezett három törvényt. Brahe adatainak felhasználásával kiderítette, hogy a Mars (akárcsak a többi planéta) nem kör, hanem ellipszis alakú pályán kering, és az ellipszis egyik gyújtópontjában helyezkedik el a Nap. Kimutatta, hogy a bolygók központi csillagunkhoz közelebb járva gyorsabban mozognak, mint távolabb. Összefüggéseket talált a planéták Naptól való távolsága és keringési idejük között, élete végén pedig elkészítette az addigi legpontosabb bolygópályaleírásokat, melyek (illetve Kepler három törvénye) alapul szolgáltak Newtonnak gravitációs- és mozgástörvényei megalkotásához…

Lajos Mihály