Drumul către stele: astronomia în vremea Renaşterii

Dintre toate domeniile de interes în Renaştere, astronomia poate că surprinde cel mai bine spiritul epocii, acolo unde fizica se întâlnea cu metafizica şi se năşteau marile dileme despre cum funcţionează universul. Astronomia a fost şi terenul celor mai mari confruntări între biserică şi ştiinţă.

În vremea renaşterii, cărturaii au redescoperit opera lui Platon prin intermediul Bizanţului şi Spaniei musulmane, iar ideea unui univers perfect şi armonios cum este redată în lucrarea “Algamest” părea cea mai logică. Unii însă au început să critice modelul greoi, bazat pe observaţii şi măsurători foarte complicate, căutând alternative la geocentrism. Copernicus a dezvoltat un alt model, cu soarele în centru şi epicicluri, luând în considerare şi mişcarea retrogradă a planetelor, un model mai adecvat datelor empirice. In cadrul marilor dezbateri stârnite, Copernicus s-a folosit de matematică pentru a-şi susţine punctul de vedere şi de fapt opera sa majoră, De Revolutionibus Orbium Coelestium, a fost în primă instanţă apreciată doar pentru acurateţea matematică, întrucât principiile teoretice au fost înfierate de Biserica catolică pe motiv de blasfemie.

Tycho Brahe a adoptat ideile lui Copernicus şi a decis să refacă multe dintre tabelele cu măsurători, obţinând şi finanţare de la rege pentru a-şi amenaja un observator şi a fabrica instrumente mai eficiente. În Uraniborg, Brahe a investigat amănunţit cerurile şi a îmbunătăţit hărţile cereşti, mai mult, a înfiinţat un observator şi la Praga. Cu toate acestea, nu a acceptat în totalitate heliocentrismul, propunând în schimb un model hibrid cu pământul în centru, celelalte cinci planete cunoscute rotindu-se însă în jurul soarelui, iar stelele ocupând o zonă dincolo de ele. Nu putea să creadă că universul este atât de mare şi stelele sunt la o asemenea depărtare încât nu s-ar percepte nicio mişcare relativă faţă de pământ.

Colaboratorul său Johannes Kepler era şi el foarte interesat de structura universului, mai ales de comportamentul planetelor. A preluat modelul copernician dar a rămas blocat în ideea unui univers perfect geometric, asta până când a dobândit acces la informaţiile lui Brahe şi a început să studieze orbita lui Marte. Observaţiilor astronomice li se potrivea mai bine sistemul copernician cu planete şi stele aflate într-o mişcare organizată ce putea fi descrisă matematic, numai că încă existau multe nereguli. Şi Kepler a îmbunătăţit sistemul venind cu o idee revoluţionară, şi anume a eliminat cercurile din peisaj şi a introdus elipsele, ceea ce clarifica mult mai bine observaţiile astronomice. Ideea de orbită eliptică a fost confirmată un secol mai târziu prin urmărirea tranzitului lui Venus.

Ei bine, avea loc o schimbare majoră de paradigmă, pentru că ştiinţa nu doar că progresa, ci impunea provocări majore filozofiei şi teologiei:omul nu se mai afla în centrul universului, iar universul se dovedea a fi departe de perfecţiunea divină. Contribuţia majoră a lui Kepler se regăseşte, pe scurt, în cele trei legi ale sale care descriu comportamentul unui sistem de două corpuri între care acţionează o forţă invers proporţională cu pătratul distanţei, deci mişcarea planetară:

• 1.     Planeta se mişcă în jurul stelei pe o orbită eliptică, în care steaua este unul dintre focare. (1609)
• 2.     Raza vectoare a planetei (linia ce uneşte planeta de stea) mătură arii egale în intervale de timp egale. (1609). Practic această lege dovedeşte că planeta are viteză mai mare când se află mai aproape de stea şi mai mică când e la distanţe mai mari de steaua în jurul căreia orbitează.
• 3.      Pătratul perioadei de revoluţie a planetei este direct proporţional cu cubul semiaxei mari a orbitei (1619).

În fine, cam în acelaşi timp lucra şi Galilei la propriile-i teorii, concentrându-se însă mai multe pe mecanica terestră. Era un inventator talentat, producând multe instrumente utile de-a lungul carierei şi s-a remarcat ca fizician datorită experimentelor pe tema pendulelor, observând că pentru un pendul de o lungime dată, perioada de oscilaţie nu depinde de masa atârnată la capătul acestuia. O altă descoperire ştiinţifică majoră, legea căderii corpurilor, a demontat ipoteza lui Aristotel privind mişcarea corpurilor, determinând faptul că toate corpurile aflat în cădere liberă cad cu acceaşi acceleraţie, a cărei valoare a şi calculat-o. Drept cronometru a folosit un pendul inventat de el. Galilei a depistat şi care este starea naturală a corpurilor, de mişcare, prin experimentele cu bile pe plan înclinat, practic descoperind legea inerţiei înainte ca Newton să o formuleze riguros.

În ceea ce priveşte astronomia, deşi este improbabil ca el să fi inventat telescopul deoarece principiile optice era bine cunoscute în Tările de Jos unde meşterii produceau ocheane, cu siguranţă a îmbunătăţit în mode crucial modelele pentru a surprinde mai multe detalii cereşti. Luneta sa a ajuns să mărească chiar de 30 de ori. Printre descoperirile sale, multe publicate în lucrarea “Siderius Nuncius”, se numără:

• ·    Calea lactee este alcătuită din stele individuale, neexistând efect de paralaxă şi deci aflându-se la mare depărtare
• ·     Soarele şi luna au imperfecţiuni şi caracteristici departe de imaginea de corpuri celeste perfecte;pe lună se află munţi şi văi, iar soarele are pete
• ·      Venus are faze precum luna, deci e imposibil să se învârtă în jurul Pământului
• ·       Jupiter are propriile luni, cele mai apropiate având o mişcare de revoluţie mai rapidă
• ·       Saturn are anumite anexe, dar telescopul nu era suficient de puternic încât să observe inelele.

E lesne de înţeles că pe baza unor astfel de observaţii susţinea sistemul copernician, dar literatura care se ocupa de aceste principii a fost interzisă de biserică şi atunci când Galilei şi-a publicat “Dialogul despre marile sisteme ale lumii”, chiar dacă a căutat să explice că era vorba doar despre nişte speculaţii teoretice, tot a atras asupra sa mânia religioasă şi a fost pus în arest la domiciliu. A fost o vreme cu paşi fundamentali în evoluţia ştiinţei şi astronomiei în particular, care au pavat drumul iluminismului şi altor descoperiri majore. În curând, Newton, bazându-se pe munca predecesorilor, avea să clarifice un aspect rămas neelucidat atunci, şi anume cum de nu cad stelele de pe cer. 

Surse:explorable.com;scientia.ro