Nikola Kopernik

Nikola Kopernik
Rođenje	19. februar 1473. Torun, Kraljevina Poljska
Smrt	24. 5. 1543. (dob: 70) Frombork, Kraljevina Poljska
Polje	teologija, matematika, medicina i astronomija
Alma mater	Jagelonski univerzitet, Univerzitet u Bolonji, Univerzitet u Padovi
Poznat po	heliocentrizmu

Kretanje Sunca (žuto), Zemlje (plavo) i Marsa (crveno) prema heliocentričnom sustavu (lijevo) i geocentričnom sustavu (desno).
Napomena: putanje planeta su kružnice prema Kopernikovom sustavu i putanja Marsa je 2 godine (umjesto stvarnih 1.88 godina) zbog jednostavnosti.

Naslovnica drugog izdanja Kopernikovog djela O vrtnji nebeskih krugova (lat.De revolutionibus orbium coelestium) tiskanog 1566. g. u Baselu.

Skica pokazuje elongacije (kuteve između Sunca i planeta) s obzirom na položaj Zemlje u odnosu na Sunce.

Nikola Kopernik (poljski: Mikołaj Kopernik, lat. Nicholas Copernicus) (Thorn (Toruń), 19. februar 1473. - (Frauenburg) Frombork, 24. maj 1543.), poljski astronom iz Kraljevine Pruske koja je od 1466. pripadala Kraljevini Poljskoj. Iz redova je isusovaca.

Između 1491. - 1494. studirao je teologiju, matematiku, medicinu i astronomiju u Krakówu. Od 1496. do 1504. studirao je kanonsko pravo (Univerzitet u Bologni), astronomiju(Jagelonski univerzitet, Kraków) i medicinu u Italiji. Poslije je bio do 1512. godine liječnik i tajnik svom ujaku, varmijskom biskupu (Warmia, poljska crkvena kneževina na ušću Visle), onda do kraja svog života je bio svećenik u Fromborku (ondašnji Frauenburg), gdje je na jednoj kuli tvrđave, koja je okruživala crkvu, uredio zvjezdarnicu (Kopernikov toranj) s koje je promatrao nebeska gibanja. Na temelju tih promatranja, a i rezultata do kojih je došao, napisao je djelo O vrtnji nebeskih krugova (lat. De revolutionibus orbium coelestium) u 6 knjiga, objavljeno u Nürnbergu 1543. godine, neposredno pred smrt. Ovo djelo bijaše revolucionarna prekretnica u astronomiji, te je bilo poticajem kapitalnih otkrića Keplera i Newtona.

Kopernikov ili heliocentrični sustav svijeta zasniva se na tvrdnjama da se Zemlja okreće oko svoje osi i da kruži oko Sunca. Ove tvrdnje su uskoro bile prihvaćene u znanstvenim krugovima, ali su ujedno uzrokovale uzbunu u crkvenim krugovima. Stoga je papa 1616. ovo Kopernikovo djelo zabranio, tj. stavio na index, sve do 1822. Valja reći i da su ostale kršćanske sljedbe (npr. kalvinizam) bile protiv heliocentričnoga sustava, a da ga je i odbacivao nemali dio znanstevnika onoga doba (npr. Francis Bacon) zbog korelacije s mjerenjima koja nije, u to doba, bila bolja od geocentričnoga ili Ptolomejeva sustava.

Nikola Kopernik pokopan je u katedrali u Fromborku na sjeveru Poljske. Međutim, sve do 2005. godine točno mjesto njegovog ukopa nije bilo poznato, a te godine ga je utvrdio arheolog Jerzy Gassowski, što je kasnije i potvrđeno identifikacijom. 23. svibnja 2010. Kopernik je ponovno pokopan u istoj katedrali, ali uz zasluženu svečanost i na poznatu mjestu.

Kopernikov sistem

Nikola Kopernik je na samome kraju svoga života objavio djelo O vrtnji nebeskih krugova (lat. De revolutionibus orbium coelestium) u kojem zagovara heliocentrični model svemira, tj. onaj u kojem je Sunce, a ne Zemlja, postavljena u njegovo središte. Kopernik je promijenio i kalendar zbog pomicanja proljetne točke uslijed precesije (pomicanja Zemljine osi vrtnje). Također, utvrđuje postojanje trostrukoga gibanja Zemlje: njezinu rotaciju oko osi, revoluciju (gibanje Zemlje oko Sunca) i precesiju Zemljine osi. Ostali se planeti, smatra Kopernik, gibaju po kružnicama oko Sunca, a Mjesec ne smatra planetom. Iako je izbjegao progon i inkviziciju, jer mu je kapitalno djelo tiskano pred kraj života, njegovo je djelo raspirilo žestoke rasprave, sukobe i promjene.

Nikola Kopernik je bio vrstan matematičar i promatrač. Heliocentrični sustav prikazao je kao matematički zaokruženu i utemeljenu teoriju, koja se opravdala rezultatima promatranja. Izvedene tablice gibanja planeta i Mjeseca veoma su se točno ostvarivale. Kopernik je raskinuo sa suštinom Ptolomejeva geocentričnog sustava. Zemlju je svrstao u jednaki red s drugim planetima. Učinio je to time što je u predodžbi Ptolomejeva sustava zamijenio mjesta Zemlje (zajedno s Mjesečevom stazom) i Sunca. Zemlja je treći po redu planet u sustavu gdje središnje mjesto zauzima Sunce (Sunčev sustav). Zvijezde su odmaknute na vrlo velike daljine. No ne samo to. S redoslijedom planeta povezana su i gibanja. Dnevno gibanje neba rastumačeno je obrtanjem Zemlje oko vlastite osi, a godišnje gibanje neba i Sunca obilaženjem Zemlje oko Sunca. Postojalo je i treće gibanje, precesijsko gibanje Zemljine osi koje je mnogo lakše ugraditi u taj sustav nego u geocentrični, ali koje sam Kopernik nije do kraja shvatio.

Tvrdnjama starogrčkih filozofa da glomazna Zemlja mora biti nepokretna suprostavljene su protutvrdnje iste naravi: ako se Zemlja ne bi mogla gibati oko Sunca, kako bi se tek onda mogla gibati beskonačna sfera zvijezda oko male Zemlje?! Kopernikovo doba razlikovalo se od antičkog u shvaćanju fizikalnih pojava, pa je Kopernik mogao ispravno tvrditi da je težina nešto što je uzrokom da su nebeska tijela oblikovana u kugle.

Formalna obrada koju je Kopernik dao sustavu ne razlikuje se mnogo od obrade Ptolomejeva geocentričnog sustava (time je novi sustav lakše i prihvaćen). Zadržana su kružna gibanja planeta, s epiciklima i deferentima. Za sve je planete Kopernik našao da je polumjer epicikla 3 puta manji od razmaka Sunca i centra deferenta. Broj kružnica nije Kopernikovim zahvatom bitnije smanjen, od 80 na 34, no i takvim je načinom uspjelo matematički opravdati heliocentrični sustav unutar točnosti kojom su tada vršena opažanja. Osim toga heliocentrični sustav ima znatne prednosti pred geocentričnim. Tako je Koperniku uspjelo da izvede srednje udaljenosti planeta od Sunca, mjerene Zemljinom srednjom udaljenošću. Stvarnu udaljenost Zemlje od Sunca, Kopernik nije poznavao točnije od Klaudija Ptolomeja.

Određivanje srednjih udaljenosti planeta

Kopernik je raspolagao metodom kojom se određuju srednje udaljenosti planeta od Sunca, mjerene srednjom udaljenosti Zemlje. Metoda je dosta jednostavna s obzirom na unutarnje planete blize Suncu. Kut najveće elongacije (najveći kutni otklon planeta od Sunca) izravno je povezan s udaljenosti planeta od Sunca i udaljenosti Zemlje od Sunca. Tangenta na stazu planeta povučena sa Zemlje pokazuje smjer u kojemu je planet najviše otklonjen od Sunca. Kako je u slučaju kružnice tangenta okomita ne njezin polumjer, to je trokut Zemlja – planet – Sunce pravokutan, pa vrijedi:

$a=a_{Z}sin\vartheta \,$

gdje je: a - srednja udaljenost unutarnjeg planeta od Sunca, a_Z - srednja udaljenost Zemlje od Sunca i ϑ – kut najveće elongacije.

Ako planetske staze nisu kružnice s centrom u Suncu, odnosno uopće nisu kružnice, najveća će elongacija ovisiti o dijelu staze koji dotiče tangenta, no iz više mjerenih najvećih elongacija određuje se srednja udaljenost unutarnjeg planeta od Sunca a pomoću udaljenosti Zemlja – Sunce a_Z kao mjernom jedinicom.

Da bi se odredile srednje udaljenosti vanjskih planeta (koji su udaljeniji od Sunca u odnosu na Zemlju), mora se izmijeniti uloga Zemlje i planeta. Znači, treba naći kut najveće elongacije pod kojim bi promatrač s nekog drugog planeta vidio Zemlju! Zadatak se rješava u načelu jednako kao i za unutarnje planete, no s mnogo složenijom geometrijskom analizom, a Kopernik ju je proveo na temelju podataka s kojima je raspolagao.

Tablica ispod pokazuje Kopernikove i današnje rezultate (osnova je udaljenost Zemlje od Sunca a_Z):

Odnos a/aZ	Kopernik	Danas
Merkur	0.376	0.387
Venera	0.7196	0.723
Mars	1.52	1.524
Jupiter	5.217	5.203
Saturn	9.184	9.54

Određivanje sideričkih godina

U novom heliocentričnom sustavu trebalo je uvesti novu astronomsku veličinu, a to je zvjezdana ili siderička godina. Sinodička godina je ophodno vrijeme u kojem se ponovi isti položaj planeta i Zemlje u odnosu na Sunce, dakle razdoblje ponavljanja istih položaja tih triju tijela, i neposredno se mjeri kao osobina prividnog planetskog kretanja. Zbog Zemljinog kretanja oko Sunca, siderički i sinodički periodi nebeskih tijela se razlikuju. Dakle sinodička godina ne prestavlja samo osobinu nekog planeta, već ovisi i o tome kako se Zemlja giba oko Sunca. Siderička godina je vrijeme ophoda planeta oko Sunca u koordinatnom sustavu koji je vezan za daleke zvijezde, a centar ima u Suncu. Takav je period istinska fizikalna veličina koja pripada samo planetu. S druge strane siderička godina se ne može mjeriti izravno, pa je treba računski odrediti.

Pretpostavimo da se planeti gibaju stalnim brzinama po kružnici (vidi sliku desno). Zamislimo unutarnji planet (npr. Venera) u donjoj konjukciji (položaj 1) i pratimo njegovo kretanje i kretanje Zemlje oko Sunca, sve do trenutka iduće donje konjukcije. Planet se nalazi na kraćoj stazi i giba se brže, pa će prevaliti puni kut i još kut A do ponovne donje konjukcije (položaj 2). Do tog položaja protekla je jedna sinodička godina planeta S. Zemlja se u isto vrijeme S putanjom pomakla samo za kut A, a za vlastitu sideričku godinu Z imala bi prevaliti puni kut. Tom tvrdnjom iskazali smo odnos:

${\frac {A}{360^{o}}}\,=\,{\frac {S}{Z}}\!$

Kut od 360° planet prelazi u svojoj sideričkoj godini P. Kut 360° + A planet je prešao za vrijeme sinodičke godine, a sam kut A prešao je za vrijeme koje je jednako razlici sinodičke i sideričke godine. Time je izražen odnos:

${\frac {A}{360^{o}}}\,=\,{\frac {S-P}{Z}}\!$

Izjednače li se desne strane tih odnosa, izlazi za donje ili unutarnje planete:

${\frac {1}{P}}\,=\,{\frac {1}{Z}}\,+\,{\frac {1}{S}}\!$

gdje je: P - siderička godina unutarnjeg planeta; Z - siderička godina Zemlje; S - sinodička godina unutarnjeg planeta.

Za izračunavanje sideričke godine vanjskih (gornjih) planeta treba da u jednadžbi zamijenimo mjesta Zemlje i planeta. Ono što je Zemlja za unutarnji planet, to je vanjski planet za Zemlju! Tada se dobiva za gornje ili vanjske planete:

${\frac {1}{P}}\,=\,{\frac {1}{Z}}\,-\,{\frac {1}{S}}\!$

gdje je: P - siderička godina vanjskog planeta; Z - siderička godina Zemlje; S - sinodička godina vanjskog planeta.

Sinodička godina u tim odnosima je srednja sinodička godina. Inače se vrijeme između dva ista razmještaja Zemlje, planeta i Sunca mijenja zbog izduženosti staza i kretanja planeta s nejednakom brzinom po stazi.

Planet	Sinodička godina	Siderička (zvjezdana) godina
Merkur	115.9 dana	88 dana
Venera	583.9 d	224.7 d
Zemlja	-	365.26 d
Mars	780 d	687 d
Jupiter	399 d	11.86 godina
Saturn	378 d	29.46 g
Uran	370 d	84.01 g
Neptun	367.5 d	164.8 g
Pluton	366.7 d	247.7 g

Povezano

• Aristarh sa Samosa
• Kopernik (krater)
• Univerzitet Nikole Kopernika

Literatura

• Armitage, Angus (1951). The World of Copernicus. New York, NY: Mentor Books. 
• Armitage, Angus (1990). Copernicus, the founder of modern astronomy. Dorset Press. ISBN 978-0-88029-553-6. 
• Bell, Eric Temple (1992) [1940]. The development of mathematics. New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-27239-9. 
• Bieńkowska, Barbara (1973). The Scientific World of Copernicus: On the Occasion of the 500th Anniversary of His Birth, 1473–1973. Springer. ISBN 90-277-0353-1. 
• Marian Biskup (1973) (Polish). Regesta Copernicana: (calendar of Copernicus' papers).. Ossolineum. 
• Martin Carrier (2001). Nikolaus Kopernikus. C.H.Beck. ISBN 978-3-406-47577-1. 
• Coyne, George V., S.J. (2005). The Church's Most Recent Attempt to Dispel the Galileo Myth. In McMullin (2005, pp. 340–59). 
• Danielson, Dennis Richard (2006). The First Copernican: Georg Joachim Rheticus and the Rise of the Copernican Revolution. New York: Walker & Company. ISBN 0-8027-1530-3. 
• Norman Davies, God's Playground: A History of Poland, 2 vols., New York, Columbia University Press, 1982, ISBN 0-231-04327-9.
• Dobrzycki, Jerzy, and Leszek Hajdukiewicz, "Kopernik, Mikołaj", Polski słownik biograficzny (Polish Biographical Dictionary), vol. XIV, Wrocław, Polish Academy of Sciences, 1969, pp. 3–16.
• Dreyer, John Louis Emil (1953) [1905]. A History of Astronomy from Thales to Kepler. New York, NY: Dover Publications. 
• Fantoli, Annibale (2005). The Disputed Injunction and its Role in Galileo's Trial. In McMullin (2005, pp. 117–49). 
• Finocchiaro, Maurice A. (1989). The Galileo Affair: A Documentary History. Berkeley, CA: University of California Press. ISBN 0-520-06662-6. 
• Gagné, Marc (2005). „Texts from The Galileo Affair: A Documentary History edited and translated by Maurice A. Finocchiaro”. West Chester University course ESS 362/562 in History of Astronomy. Arhivirano iz originala na datum 2007-09-30. Pristupljeno 15 January 2008.  (Extracts from Finocchiaro (1989))
• Pierre Gassendi; Olivier Thill (September 2002). The Life of Copernicus 1473–1543. Xulon Press. ISBN 978-1-59160-193-7. 
• Gingerich, Owen (2004). The Book Nobody Read. London: William Heinemann. ISBN 0-434-01315-3. 
• Goddu, André (2010). Copernicus and the Aristotelian tradition. Leiden, Netherlands: Brill. ISBN 978-90-04-18107-6. 
• Goodman, David C.; Russell, Colin A. (1991). The Rise of Scientific Europe, 1500–1800. Hodder Arnold H&S. ISBN 0-340-55861-X. 
• Heath, Sir Thomas (1913). Aristarchus of Samos, the ancient Copernicus ; a history of Greek astronomy to Aristarchus, together with Aristarchus's Treatise on the sizes and distances of the sun and moon : a new Greek text with translation and notes. London: Oxford University Press. 
• Alan W. Hirshfeld (1 May 2002). Parallax: The Race to Measure the Cosmos. Henry Holt and Company. ISBN 978-0-8050-7133-7. 
• Heilbron, John L. (2005). Censorship of Astronomy in Italy after Galileo. In McMullin (2005, pp. 279–322). 
• Michael Hoskin (18 March 1999). The Cambridge Concise History of Astronomy. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-57600-0. 
• Lonnie Johnson (28 September 1996). Central Europe: Enemies, Neighbors, Friends. Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-802607-5. 
• Koestler, Arthur (1963) [1959]. The Sleepwalkers: A History of Man's Changing Vision of the Universe. New York, NY: Grosset & Dunlap. ISBN 0-448-00159-4.  Original edition published by Hutchinson (1959, London)
• Arthur Koestler (1968). The Sleepwalkers. Macmillan. 
• Koeppen, Hans (1973). Nicolaus Copernicus zum 500. Geburtstag. Böhlau Verlag. ISBN 3-412-83573-0. 
• Koyré, Alexandre (1973). The Astronomical Revolution: Copernicus – Kepler – Borelli. Ithaca, NY: Cornell University Press. ISBN 0-8014-0504-1. 
• Kuhn, Thomas (1957). The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought. Cambridge, MA: Harvard University Press. OCLC 535467. 
• Lindberg, David C.; Numbers, Ronald L. (1986). „Beyond War and Peace: A Reappraisal of the Encounter between Christianity and Science”. Church History (Cambridge University Press) 55 (3): 338–354. DOI:10.2307/3166822. ISSN 0009-6407. JSTOR 3166822. 
• Linton, Christopher M. (2004). From Eudoxus to Einstein: A History of Mathematical Astronomy. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-82750-8. 
• Carlo Malagola (1878). Della vita e delle opere di Antonio Urceo detto Codro: studi e ricerch. Fava e Garagnani. 
• Manetho; Ptolemy (1964) [1940]. Manetho Ptolemy Tetrabiblos. Loeb Classical Library edition, translated by W.G.Waddell and F.E.Robbins PhD. London: William Heinemann. 
• McMullin, Ernan, ed. (2005). The Church and Galileo. Notre Dame, IN: University of Notre Dame Press. ISBN 0-268-03483-4. 
• Miłosz, Czesław, The History of Polish Literature, second edition, Berkeley, University of California Press, 1969, ISBN 0-520-04477-0.
• Mizwa, Stephen, Nicolaus Copernicus, 1543–1943, Kessinger Publishing, 1943.
• Moore, Patrick (1994). The great astronomical revolution 1543–1687 and the Space Age epilogue. Albion. ISBN 978-1-898563-18-1. 
• Ptolemy, Claudius (1964) [1940]. Tetrabiblos. Loeb Classical Library edition, translated by F.E.Robbins PhD. London: William Heinemann. 
• Rabin, Sheila (2005). „Copernicus”. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (summer 2005 edition), Edward N. Zalta (ed.). Pristupljeno 26 May 2008. 
• Repcheck, Jack (2007). Copernicus' Secret: How the Scientific Revolution Began. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-7432-8951-X. 
• Rosen, Edward (1995). Copernicus and his Successors. London: Hambledon Press. ISBN 1-85285-071-X. 
• Rosen, Edward (translator) (2004) [1939]. Three Copernican Treatises:The Commentariolus of Copernicus; The Letter against Werner; The Narratio Prima of Rheticus (Second Edition, revised izd.). New York, NY: Dover Publications. ISBN 0-486-43605-5. 
• Russell, Jeffrey Burton (1997) [1991]. Inventing the Flat Earth—Columbus and Modern Historians. New York, NY: Praeger. ISBN 0-275-95904-X. 
• The Review of the Polish Academy of Sciences. "Ossolineum", the Polish Academy of Sciences Press. 1973. 
• Josh Sakolsky (1 October 2004). Copernicus And Modern Astronomy. The Rosen Publishing Group. ISBN 978-1-4042-0305-1. 
• de Santillana, Giorgio (1976) [1955]. The Crime of Galileo (Midway reprint). Chicago, Ill: University of Chicago Press. ISBN 0-226-73481-1. 
• Sedlar, Jean W. (1994). East Central Europe in the Middle Ages 1000–1500. University of Washington Press. ISBN 0-295-97290-4. 
• Barbara A. Somervill (1 January 2005). Nicolaus Copernicus: Father Of Modern Astronomy. Capstone. ISBN 978-0-7565-0812-8. 
• Daniel Stone (2001). The Polish-Lithuanian State: 1386–1795. University of Washington Press. ISBN 978-0-295-98093-5. 
• Thoren, Victor E. (1990). The Lord of Uraniborg. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-35158-8.  (A biography of Danish astronomer and alchemist Tycho Brahe.)
• Manfred Weissenbacher (September 2009). Sources of Power: How Energy Forges Human History. ABC-CLIO. ISBN 978-0-313-35626-1. 

Vanjske veze

Nikola Kopernik na Wikimedijinoj ostavi

• Istorijska biblioteka: Nikola Kopernik u delima ranih biografa
• Istorijska biblioteka: Kopernikove biografije kao polje polemika
• Djela čiji je autor Nicolaus Copernicus na Projektu Gutenberg
• Djela čiji je autor Nicolaus Copernicus na Projektu Gutenberg
• De Revolutionibus, autograph manuscript Arhivirano 2005-07-28 na Wayback Machine-u – Full digital facsimile, Jagiellonian University
• (pl) Polish translations of letters written by Copernicus in Latin or German Arhivirano 2015-10-18 na Wayback Machine-u
• Online Galleries, History of Science Collections, University of Oklahoma Libraries Arhivirano 2013-07-21 na Wayback Machine-u High resolution images of works by and/or portraits of Nicolaus Copernicus in .jpg and .tiff format.
• Copernicus in Torun
• Nicolaus Copernicus Thorunensis by the Copernican Academic Portal
• Nicolaus Copernicus Museum in Frombork
• Portraits of Copernicus: Copernicus's face reconstructed; Portrait Arhivirano 2007-09-27 na Wayback Machine-u; Nicolaus Copernicus
• Copernicus and Astrology Arhivirano 2009-01-21 na Wayback Machine-u
• Stanford Encyclopedia of Philosophy entry
• 'Body of Copernicus' identified – BBC article including image of Copernicus using facial reconstruction based on located skull
• Nicolaus Copernicus on the 1000 Polish Zloty banknote. Arhivirano 2009-02-05 na Wayback Machine-u
• Copernicus's model for Mars
• Retrograde Motion
• Copernicus's explanation for retrograde motion
• Geometry of Maximum Elongation
• Copernican Model
• Portraits of Nicolaus Copernicus
• The Copernican Universe from the De Revolutionibus
• De Revolutionibus, 1543 first edition – Full digital facsimile, Lehigh University
• The text of the De Revolutionibus Arhivirano 2015-03-06 na Wayback Machine-u
• Nicolaus Copernicus Prize, founded by the City of Kraków Arhivirano 2009-04-25 na Wayback Machine-u, awarded since 1995
• (en) (de) (pl) German-Polish "Copernicus Prize" awarded to German and Polish scientists (DFG website)
• (en) (de) (pl) Büro Kopernikus – An initiative of German Federal Cultural Foundation
• (de) (pl) German-Polish school project on Copernicus