Revolúcia v astronómii

 

Za revolúciu v astronómii môžeme jednoznačne označiť formuláciu heliocentrického obrazu sveta Mikulášom Koperníkom, ktorý raz a navždy vyvrátil Ptolemaiovu geocentrickú koncepciu sveta.

 

Písal sa rok 1533 keď na svetlo sveta vyšla jeho revolučná kniha De revolutionibus orbium coelestium libri VI (O pohyboch nebeských sfér).Kniha sa zaoberá pohybom planét na oblohe, striedaním mesačných a slnečných zatmení...Kniha vyšla v roku 1543, až 10 rokov po tom ako ju Koperník napísal. Koperník sa obával prenasledovania cirkvou, a preto s publikáciou radšej počkal. Koperník však týmto svojím systémom sveta vôbec nič nezjednodušil, pretože bol verný aristotelovskej fyzike a veril v dokonalé kruhové dráhy. Podobne ako Ptolemaios, aj Koperník si myslel že pohyb planét na oblohe je možné vyjadriť radom kruhových pohybov, čiže zavádzaním epicyklov. Jeho systém nebol schopný vysvetliť neusporiadaný pohyb planét na oblohe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr 1.( hore ) : Mikuláš Koperník

( 1473 – 1543 )

Obr 2.( vpravo ) : Heliocentrický systém Mikuláša Koperníka, v ktorom Zem a všetky planéty obiehajú okolo Slnka

                                

Teraz by sme sa mohli na chvíľu vrátiť do čias staroveku, konkrétne do starovekého Grécka , kde už v období okolo 4. storočia pred n. l. ako prvý sformuloval heliocentrickú myšlienku sveta grécky astronóm Aristarchos z ostrova Samos. Uvažoval ako Koperník, avšak jeho myšlienky sa nemohli ujať v dôsledku silnej Aristotelovej autority. Avšak teraz sa vráťme do čias renesancie. Koperník zomrel v roku 1543 v čase publikácie jeho knihy O pohyboch nebeských sfér, ktorej prvý oficiálny výtlačok dostal až na smrteľnej posteli, čiže sa vyhol súdom, ktoré postihli pokračovateľov jeho diela. Prvých 50 rokov po Koperníkovi na čas zostala nedôvera v jeho systém napr. v obraze sveta Tycha de Braheho, ktorý nechcel prijať Koperníkov systém z dôvodu prílišnej veľkosti vesmíru, pretože podľa jeho výpočtov by sa hviezdy museli nachádzať až v tisíc – krát väčšej vzdialenosti ako sú od nás vzdialené planéty a to bolo na vtedajšie pomery neprípustné. Dánsky astronóm Tycho de Brahe preto vytvoril vlastný „kompromisný “ systém medzi heliocentrickým a geocentrickým obrazom. Do stredu vesmíru umiestnil Zem okolo ktorej sa pohyboval Mesiac a Slnko. Aby však systém neodporoval pozorovaniam a zachoval Koperníkovu myšlienku o obehu planét okolo Slnka zaviedol druhú obežnú dráhu, po ktorej obiehalo Slnko spoločne s planétami a celý tento systém okolo Zeme. Tycho de Brahe sa tak vyhol prenasledovaniu cirkvou. Systém Tycha de Braheho sa niekedy nazýva aj dvojcentrický. Okrem toho Tycho je považovaný za najlepšieho pozorovateľa v časoch pred objavením ďalekohľadu. Brahe pomocou týchto presných pozorovaní umožnil objaviť pravdu o slnečnej sústave. V roku 1600 si Tycho pozval Johannesa Keplera na svoje observatórium v Prahe, aby mu vypomáhal ako asistent. Brahe však o rok neskôr zomrel a všetky výsledky jeho pozorovaní zdedil Kepler a prebral jeho funkciu, ktorú zastával až do konca svojho života.

 

Obr. 3. ( hore ) Tycho de Brahe

Obr. 4. ( vpravo ) dvojcentrický

systém so Zemou nachádzajúcou

sa v strede vesmíru

 

 

Medzi propagátorov Koperníkovho učenia sa natrvalo zaradil Giordano Bruno ( vľavo ), ktorý na rozdiel od Koperníka tvrdil že ani Slnko nie je stredom vesmíru, ale len jednou hviedou z nekonečného množstva hviezd, z ktorých mnohé môžu mať aj planetárne sústavy s obývanými svetmi. Bruno uverejnil svoje zákony v roku 1584, neskôr ho inkvizícia odsúdila ako kacíra a upálila. Písal sa rok 1600 keď bol upálený na Kvetnom námestí v Ríme. Avšak v tom roku prišiel Johannes Kepler do Prahy spolupracovať s Tychom. Johannes Kepler bol nemecký astronóm, ktorý zistil že planéty sa nepohybujú okolo Slnka po „Aristotelovských“ dokonalých kružniciach ale po mierne excentrických dráhach - elipsách. No a tu prichádza na scénu neoceniteľná práca Tycha de Brahe. Kepler pomocou jeho pozorovaní zistil že rozdiel medzi kruhovou a eliptickou dráhou na oblohe je približne 8’. Ako už je dnes známe neskôr pomocou tohto základného objavu sformuloval tri základné zákony o obehoch planét okolo Slnka známe ako Keplerove zákony. Keplerov príspevok k rozvoju astronómie možno označiť ako „Druhú revolúciu v astronómii“. Spočiatku Keplerove zákony nikto nebral na vedomie, dokonca ani Galileo

Galilei  avšak Kepler ( vyššie vľavo ) sa s tým vyrovnal a v návale radosti napísal : „Oddávam sa božskej extáze... Moja kniha je napísaná. Budú ju čítať buď moji súčasníci, alebo ich potomstvo – na tom mi nezáleží. Hoci bude na čitateľov čakať 100 rokov, tak ako Boh čakal 6000 rokov, kým niekto jeho dielo pochopí.“ Medzi veľkých obhajcov Koperníkovho učenia sa zaradil aj Galileo Galilei ( vľavo dole ). Po objavení ďalekohľadu zostrojil najskôr trojnásobne zväčšujúci ďalekohľad a neskôr ďaľšie zväčšujúce tridsaťnásobne. Svojimi ďalekohľadmi veľmi skoro objavil štyri mesiace obiehajúce okolo Jupitera (nový dôkaz, že jestvujú nebeské telesá, ktoré neobiehajú okolo Zeme), fázy Venuše, potvrdzujúce obeh Venuše okolo Slnka (ďalší dôkaz v prospech heliocentrizmu), škvrny na Slnku (dôkaz, že Slnko nepozostáva z dokonale čistého, aristotelovského éteru), pohoria a

roviny na Mesiaci, ako aj veľký počet hviezd v Mliečnej ceste (dôkaz, že zdanlivá sféra hviezd je oveľa rozsiahlejšia dokonca aj oproti Koperníkovým predstavám ). Svoje objavy uverejnil Galilei už roku 1610 v diele Sidereus nuntius ( Hviezdny posol ). Galilei vynaložil veľa úsilia, aby dokázal správnosť heliocentrizmu a aby presvedčil odporcov tohto učenia o bezdôvodnosti ich postoja. Všemožne sa snažil zabrániť aj hroziacemu oficiálnemu cirkevnému zákazu heliocentrizmu, ale napriek jeho úsiliu, objavom a zisteným zákonom pohybu planét okolo Slnka osobitná komisia pápeža Pavla V. heliocentrický názor zavrhla a zakázala. Galileimu súčasne zakázali heliocentrický názor obhajovať. Galilei sa prechodne odmlčal, ale roku 1632 uverejnil dielo Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolomaico e copernicano, v ktorom uviedol presvedčivé argumenty v prospech Kopernikovho heliocentrického systému. Krátko nato ho inkvizícia odsúdila a slávnostnou prísahou potupne donútila potvrdiť, že sa zrieka Kopernikovho „ bludného učenia “ o pohybe Zeme (1633). Posledné roky života strávil Galilei v domácom väzení v Arcetri pri Florencii, ani tam sa však nevzdal svojej vedeckej práce. Pokračoval v štúdiu zákonov mechaniky ( už predtým objavil zákon voľného pádu a sformuloval princíp nezávislosti pohybov); zistil zákony kyvadlového pohybu, šikmého vrhu, sformuloval zákon zotrvačnosti pohybu. Svoje hlavné výsledky uverejnil v Holandsku v diele Discorsi e dimonstrazioni matematiche intorno a due nove scienze attenenti alla mecanica ed i movimenti locali (1638), ktoré obsahovalo základy mechaniky a fyzikálnu obhajobu heliocentrizmu. Na konci života Galilei oslepol; zomrel roku 1642. O rok neskôr sa narodil veľký pokračovateľ jeho diela I. Newton.

 

V tom čase sa začali šíriť Koperníkove myšlienky aj na území Slovenska. Dávid Fröhlich (1595–1648), narodený v Kežmarku, vydal roku 1632 v Levoči spis Anatomae revolutionibus mundanae, v ktorom obhajoval Koperníkov názor o rotácii Zeme okolo svojej osi, súčasne však pokladal Zem za stred vesmíru.

 

Už za Galileiho boli známe účinky zemskej príťažlivosti na pozemské telesá i na Mesiac. Známe boli aj účinky príťažlivosti Slnka na Zem. Johannes Kepler predpokladal, že príťažlivá sila sa mení nepriamo úmerne so vzdialenosťou. Francúzsky astronóm Ismael Boulliau (1605 - 1694) vo svojom diele Astronomia Philolaica (1645) vyslovil ako prvý tézu, že prí­ťažlivosť telies klesá sa štvorcom vzdialenosti.

Otázku, akým zákonom sa riadi príťažlivosť telies, definitívne vyriešil geniálny astronóm a fyzik Isaac Newton ( vľavo ). Presne matematicky sformuloval aj základné zákony pohybu telies. Spojením gravitačného zákona so zá­konom sily odvodil presné zákony pohybu nebeských telies. Dokázal, že z týchto zákonov vyplývajú aj Keplerove zákony pohybu planét. Ukázalo sa pritom, že telesá môžu obiehať okolo Slnka nielen po elipsách, ale vše­obecne po ľubovoľnej kužeľosečke (parabole, hyperbole). Tento záver po­užil Newton na vysvetlenie pohybu komét: dokázal, že kométy sa pohybujú po dráhach, ktoré sa len málo líšia od paraboly. Newton okrem toho do­kázal, že Zem musí byť pri svojich póloch sploštená v dôsledku vlastnej gravitácie a rotácie a že práve týmto javom možno objasniť aj dávno zná­my efekt precesie. Svojimi teoretickými prácami sa stal zakladateľom nebeskej mechaniky. Výsledky, ktoré dosiahol, ovplyvnili prinajmenej na dve storočia ďalší rozvoj astronómie a podnietili množstvo teoretických prác i objavov. Nebeská mechanika umožňovala nielen presne vypočítať dráhy nebeských telies na základe ich pozorovaného pohybu, ale aj pod­statne zvýšiť presnosť teoreticky vypočítaných polôh Mesiaca, planét, ko­mét a neskôr i ďalších telies slnečnej sústavy, a to na ľubovoľne dlhý časový úsek vopred.

 

 

Spracoval: Richard Jánov (2004)

 

 

[ Back ]