2. Den senare grekiska astronomien, Kopernikus och det kopernikanska världssystemet.

Efter Egyptens eröfring 332 f. K. genom Alexander den store, grundlade denne därstädes en stad, Alexandria, ämnad till en medelpunkt för världshandeln. I denna stad uppstod snart ett vetenskapligt lif af genomgripande betydelse, representerat af en rad af framstående vetenskapsmän, hvilka man plägar sammanfatta under benämningen den Alexandrinska skolan. Största delen af dessa män voro astronomer. De astronomiska arbeten, som här utfördes, utgöra i flera afseenden en förebild af tillvägagåendet i den moderna vetenskapen. Och en mängd af de astronomiska spörsmål, som upptaga nutidens astronomer, de väcktes redan och behandlades af dessa män. Försök gjordes till bestämning af jordens dimensioner äfvensom af himlakropparnas afstånd, stjärnorna bestämdes till sina lägen och infördes i kataloger, nya instrument för iakttagande af himlakropparna uppfunnos o. s. v. Akademien i Alexandria ägde ett ofantligt bibliotek, som mot slutet af akademiens tillvaro till största delen genom brand förstördes, dels vid ett anfall af de kristna under en ärkebiskop Theodosius, dels vid ett senare tillfälle, då Alexandria eröfrades af muhamedanerna. Här är icke platsen att utförligare redogöra för den mängd intressanta resultat af en hög bildning, som oaktat denna förstörelse nått till eftervärldens kunskap. Vi skola blott antyda några af dem, som omedelbart beröra vårt ämne.

Låtom oss, för att bättre inse halten af de nya astronomiska åsikterna, anmärka, att de Alexandrinska vetenskapsmännen insågo fruktlösheten af den föregående världsförklaringen med alla dess kristallsferer, att de själfva kände sig vanmäktiga inför försöket att förklara himmelskropparnas rörelser såsom en mekanism, att de också afstodo från detta försök och i tålig bidan togo itu med saken praktiskt, observerande och undersökande, huru rörelserna i deras minsta detaljer voro beskaffade i värkligheten. De voro hvad vi kalla naturvetenskapsmän, och vädjade förutsättningslöst blott till erfarenheten — dock med ett undantag. Där uppstod nämligen aldrig en tanke på, att icke allt hvad rörelser hette hos himlakropparna, voro cirkelformiga och likformiga. Detta var det antagande, från hvilket de utgingo vid sina försök att åtminstone genom geometriska figurer eller genom beräkning återgifva det värkliga förloppet af rörelserna med deras oregelbundenheter.

Hvilka voro då dessa oregelbundenheter? Där förekommo tvänne slag. Först och främst fans det två himlakroppar, nämligen solen och månen, hvilka värkligen rörde sig i cirkelformiga banor på himmelen, men icke likformigt, utan så, att rörelsen förändrade hastighet från punkt till punkt. Det är så det kommer sig, att årstiderna, som bero af solens årliga rörelse, icke äro lika långa, utan t. ex. vintern kortare än sommaren. Detta sökte man förklara på följande sätt. Solen rör sig visserligen i en cirkel och med jämn hastighet, men jorden ligger ej i cirkelns medelpunkt M (fig. 6), utan ett stycke därifrån i J (excentriskt). Oaktat nu solen på lika stora tider beskrifver de lika stora bågarna AB, BC, CD och DE o. s. v., så blifva som man ser af figuren, de motsvarande vinklarna vid jorden ab, bc, cd och de olika. Sålunda kommer det sig, att dess rörelse, från jorden sett, synes vara ojämn. Detta är innehållet af den s. k. excenterteorien.

Fig. 6.

Fig. 7.

De öfriga himmelskropparna, planeterna, företedde dessutom en annan oregelbundenhet. Vi hafva omnämt huru planeten Venus äfvensom Merkurius synas skrida fram och tillbaka omkring solen och sålunda vända i sin rörelse i tvänne punkter (stationspunkter). Något liknande gäller äfven de öfriga planeterna. De skrida visserligen största delen af himmelen rundt i cirkelformiga banor, men då de komma till den trakt af himmelen, som ligger midt emot solens plats (i opposition mot solen), så beskrifva de en slinga med två vänd- eller stationspunkter A och B (fig. 7). Huru förklarades nu dessa afvikelser från den rena cirkelrörelsen? Låt oss t. ex. taga planeten Venus. Man tänkte sig då först en punkt S (se fig. 4) med likformig rörelse beskrifvande en cirkel omkring den fasta jorden J (deferentcirkel). Denna punkt S tänkte man sig såsom medelpunkt för en ny cirkel (epicykel = “cirkel på cirkel“), i hvilken planeten V tänktes röra sig likformigt. Det är nu tydligt, att om S låge stilla, så skulle planeten V från jorden synas svänga fram och tillbaka mellan två vändpunkter, som i fig. motsvaras af A och B. Men det är klart, att detta fortfarande blir fallet, äfven om punkten S med sin epicykel rör sig långsamt framåt i sin deferentcirkel. För att till fullo förklara den skenbara rörelsen, behöfde man ytterligare blott antaga att punkten S rörde sig så, att den ständigt låg åt samma håll som solen från jorden räknat. (Jämf. härmed Heraklides’ system.) På detta sätt kunde man förklara Venus’ och Merkurius’ rörelser. Genom en ringa ändring af ofvanstående figur kunde man äfven göra sig reda för de öfriga planeternas rörelser och deras stationspunkter. Detta var den s. k. epicykelteorien.

Visade det sig nu att rörelserna dock icke kunde fullständigt förklaras, så sökte man afhjälpa detta genom att till den andra cirkeln foga en ny epicykel, i hvilken planeten då fick röra sig o. s. v.

Dessa åsikter med alla deras enskildheter, likasom öfverhufvud de mesta resultaten af den Alexandrinska skolans astronomiska forskningar äro sammanstälda i ett arbete, kallat Almagest af astronomen Ptolemäus. Denne betraktas äfven därför såsom denna skolas hufvudsakliga representant.

Ingenting hade hindrat Ptolemäus att såsom Heraklides antaga solens egen bana såsom deferent för Venus och Merkurius och likaså för de andra planeterna. Han skulle då hafva erhållit det system, hvilket, som vi nämt, förfäktades af Tyko Brahe. Och sedan detta väl var skett, hade häller icke något hinder mött, hvad rörelsens förklaring beträffade, att, såsom Aristarkos, antaga solen orörlig och i stället låta jorden röra sig. P. hade då varit framme vid det af oss antagna Kopernikanska systemet. Men han vidtog icke dessa ändringar därför, att enligt hans åsikt jorden af vissa skäl, till hvilka vi återkomma, måste vara i hvila.

Så förblef hans system oförändrat ej blott under hans tid utan framgent genom hela medeltiden, under hvilken det Ptolemäiska systemet jämsides med Aristoteles’ härskade inom astronomien. Ända till 1500-talet trampade astronomien sålunda i de gamla fotspåren från grekernas tid. Men mycket annat hade från den tiden ändrat sig. De religiösa föreställningar, hvilkas sakförare en gång satte i fråga rättsligt åtal mot Aristarkos, de voro vid den tid, till hvilken vi nu öfvergå, längesedan utdöda. Och händelserna hade länkat sig så att de, som nu i religionens namn sökte vederlägga åsikten om jordens rörelse, anförde såsom skäl emot den samma uttalanden ur judafolkets urkunder.

Fig. 8.

(Kopernikus’ egen figur.)

Efter hvad som blifvit framställt, är det lätt att förstå den vetenskapliga innebörden af det steg som togs af Kopernikus (1473-1543 e. Kr., domprost i Frauenburg). Han kände till fullo det Ptolemäiska systemet och var förtrogen med Pytagoräernas åsikter, äfven om det är tvifvel underkastat, huruvida han känt till Aristarkos. Kopernikus företog nu — hvad hufvudsaken beträffar — just de ändringar på det Ptolemäiska systemet, som vi nyss föreslogo och så var hans system i sina grunddrag färdigt. Själf yttrar han sig härom i sitt arbete på följande sätt: “Jag ställer mig på Martianus Capellas och andra romerska skriftställares ståndpunkt[2], hvilka anse, att Venus och Merkurius röra sig rundt omkring solen; därför blifva deras rörelser på båda sidor om solen begränsade och bestämda af radierna i deras banor. Dessa planeter röra sig ej kring jorden. Likaså omsluter Venus’ bana Merkurius’ bana. Hvarför kunna vi då icke, om vi utgå härifrån, hänföra Saturn, Jupiter och Mars till samma medelpunkt. Det behöfves blott att antaga passande radier för deras banor, hvilka böra ligga utom jordbanan. — Mellan Venus’ bana och Mars’ bana är ett tomt rum: det är där vi skola förlägga jordens bana och kring jordens bana månens, som icke kan skilja sig från jorden. Vi behöfva icke blygas för att jorden med månen årligen rör sig i en stor bana kring solen, i sällskap med de andra planeterna. Antages solen orörlig, så kunna alla företeelser på himmelen förklaras genom jordens rörelse. Huru stora planetbanorna än äro, så äro de dock försvinnande i jämförelse med det tomrum, som skiljer dem från fixstjärnssferen. Allt detta kan synas svårt och hardt när otroligt; men med Guds hjälp skola vi göra det klarare än solen, åtminstone för alla, som begripa matematik. Utgå vi nu från den grundsatsen, som ingen lär bestrida, att ju större en bana är desto större är omloppstiden, så kunna vi förlägga banorna i följande ordning, i det vi börja med den yttersta.

Den första (I) är fixstjärnssferen. Den är orörlig och till den hänföras alla stjärnors rörelser och lägen i vår värld. Astronomerna antaga den samma rörlig; men vi skola visa, att detta är en synvilla, beroende af jordens rörelse. Under stjärnssferen är Saturnus’ (II) bana, hvars omloppstid är 30 år; sedan komma i ordning banorna för Jupiter (III) med 12 års omloppstid, Mars (IV) med 2 års omloppstid, Jorden (V) med månen med ett års omloppstid, Venus (VI) med 9 månaders och Merkurius (VII) med 82 dagars omloppstid. I medelpunkten för alla dessa banor tronar solen. Kunde man hafva gifvit en lämpligare plats åt denna klara stjärna, som upplyser detta härliga tempel?“

Såsom Kopernikus själf framhäfver, så var öfvergången från Ptolemäus’ system till hans eget den naturligaste sak i världen. Det var icke häller denna rent geometriska öfvergång, som utgjorde stötestenen för hans samtida. De mera tänkande bland hans motståndare erkände, likasom en gång Ptolemäus, att läran om jordens rörelse gärna kunde få passera, nämligen såsom en hypotes (antagande) för enkelhetens skull. Först när han ville häfda sin åsikt som en värklighet, stötte han på motstånd från de djupt rotade öfvertygelser af motsatt art, som genomträngde hela hans tidehvarf, från den gamla nedärfda uppfattningen, understödd af tidens vetenskapliga och religiösa tänkesätt.

Det är bekant, huru medeltidens människor, med blicken lyft mot en, efter hvad det ansågs, bättre värld, hvilken för deras fantasi aftecknade sig mera lefvande än för vår, ringaktade eller försummade sina efter denna världen afpassade förståndsförmögenheter. För dem blef det den förnämsta uppgiften att klargöra och ordna de religiösa förhållandena; särskilt gälde detta med afseende på fastställandet af kyrkans tro. Många religiösa samfund stödja sig äfven ännu i dag vid de viktigare resultat, som sålunda stadfästades af kyrkans främste män och på kyrkomötena. Men utom dessa större frågor egnade man sig med ifver och allvar åt mera detaljerade undersökningar, hvilka numera icke hafva allmänt intresse. Så handla flere skrifter från den tiden om änglarnas egenskaper t. ex. om deras ålder och klädedräkt, om hvilken ängel, som brakte den heliga jungfrun det himmelska budskapet, om huruvida änglarna tala grekiska eller hebreiska, eller huru många tusen änglar få rum på en nålspets, om deras näring, matsmältning och sömn o. s. v. Det är tydligt att under sådana förhållanden naturvetenskaperna kommo att intaga en tillbakaskjuten ställning. Och när vetenskapliga frågor förekommo till behandling, så skedde detta på samma sätt och enligt samma metoder, med hvilka forskningar uti de himmelska tingen bedrefvos. Då man med trons visshet kunde bilda sig en föreställning om förloppet i himmelen eller i jordens d. v. s. världens medelpunkt, hvarest helvetet hade efterträdt Pytagoräernas sinnebildliga eld[3], hvarför skulle man då lägga vikt på sinnenas otillförlitliga vitnesbörd, då det gälde de obetydligare saker, som tilldrogo sig i ens omgifning? Också är bristen på iakttagelseförmåga under denna tid förvånande. Sålunda påstår t. ex. en författare, att om man kastar en sten, så rör den sig först ett stycke bortåt i en krökt bana och faller sedan rätlinigt ned på jorden. Det bör äfven icke förundra oss, att samma personer, som i apostlarnas berättelser och kyrkomötesprotokollen ansågo sig äga ett osvikligt rättesnöre i teologiska saker, med trygghet litade till Aristoteles’ skrifter, när det kom an på naturvetenskapliga spörsmål. Så kom det sig att Aristoteles’ läror angående jordens orörlighet, alla de kristallsferer, som omgåfvo henne o. s. v., långt fram i tiden förblefvo rotfasta ej blott hos allmänheten, utan äfven hos dem, som egnade sig åt vetenskapliga forskningar. Det var denna tidsanda, som utgjorde det svåraste hindret för Kopernikus’ nymodiga åsikter. Ptolemäus’ blott af de lärda kända bevis mot jordens rörelse spelade en obetydlig roll vid sidan af den omständigheten, att den gängse uppfattningen af alla förhållanden och särskilt själfva religionsformen hade utbildats och likasom växt sig omkring åsikten om jordens fasta läge i världens medelpunkt. Det var ju för tanken helt naturligt, att den gudomliga nåden på ett särskilt sätt samlat sig på ett sådant enastående ställe, som världens medelpunkt, människans hemvist. Men hvad skulle man tänka, om jorden ej var annat än en irrande planet bland många liknande, och huru skulle man föreställa sig dessa andra planeter lottade i samma afseende?

Såsom det blifvit antydt, hafva under olika skeden af medeltiden vetenskapliga sträfvanden af olika värde varit värksamma. Kyrkofadern Lactantius från början af fjärde århundradet egnade redan en tanke åt frågan om jordens rörelse, i det han i sitt arbete “Om den falska okunnigheten“ förklarar alla dem för “mindre vetande“, som antogo, att jorden roterar, att den är rund, att det finnes antipoder och att man kan gå omkring henne utan att falla. I allmänhet stälde sig de skickligaste på Ptolemäus’ ståndpunkt och utbildade särdeles mot slutet af medeltiden hans system, såväl genom tillfogande af nya epicykler som genom att bearbeta nyare iakttagelser. Ett århundrade före Kopernikus (1444) yttrar sig den som kardinal och ståthållare i Rom bekante Nikolaus Cusa om jordens rörelse på följande sätt i ett arbete “Om den lärda okunnigheten“: “Det är tydligt, att jorden rör sig, om det också icke omedelbart synes våra sinnen så, emedan vi icke kunna döma om rörelsen annat än i jämförelse med det som är fixt; på samma sätt som den, som sitter i en båt, som lugnt drifver med strömmen i en flod, icke kan märka sin egen rörelse annat än genom att iakttaga strandens. På detta sätt äro solens och stjärnornas rörelser det enda vitnesbördet om vår egen.“ Af denna Nikolaus Cusa skall astronomen Purbach från Wien hafva fått del af dessa åsikter. Utan att själf vidare befatta sig därmed, meddelade denne i sin ordning åsikten om jordens rörelse och planeternas jordlika natur åt sin lärjunge Regiomontanus. Men icke häller denne framstälde saken offentligt. Båda dessa män voro framstående astronomer, som gjort sig förtjänta om vetenskapen. Regiomontanus hade en lärjunge Brudzewski; icke häller denne offentliggjorde något om saken. Det är svårt att afgöra om det varit vetenskapliga skäl eller opinionens våld, som sålunda åstadkom, att frågan uppsköts ifrån man till man. Kopernikus själf, som väl må antagas hafva erhållit de första ideerna till sitt system af Brudzewski, hvilken var hans förste lärare, uppsköt i 36 år offentliggörandet af sin åsikt. Han säger väl på ett ställe, att han gjorde detta af samma skäl, hvarför Pytagoräerna blott sins emellan meddelade sig om sina åsikter, “emedan hopen dock ej förstod hans lära“. I ett annat af hans yttranden framlyser dock en annan orsak. Han omtalar, huru han af sina vänner blifvit nästan tvungen till offentliggörande af sitt arbete och fortsätter: “Bland dem var framför alla den i hvarje vetenskap berömde kardinalen Nikolaus Schönberg, ärkebiskop i Capua och efter honom en mig tillgifven vän, biskop Tiedeman Giese från Culm. — Denne senare har nämligen ofta manat mig och stundom med förebråelser uppfordrat mig att låta mitt värk komma i dagen, som jag hållit tillbaka och undandragit offentligheten icke i 9 utan i 4 gånger 9 år. Äfven några andra lärda män hafva föreställt mig, att jag icke längre af fruktan skulle vägra att göra mina arbeten bekanta till gagn för alla matematiker.“ Han lät äfven slutligen öfvertala sig och lämnade i Gieses händer handskriften till sitt värk “Om omloppen“, till hvilket han hade den lyckliga idén att bifoga en tillegnan till påfven. Här heter det: “Jag tillegnar Eders Helighet mitt värk, för att hvar och en, både lärda och olärde skola se, att jag icke söker undvika bedömande och granskning. Eder auktoritet och Eder kärlek till vetenskaperna i allmänhet och matematiken i synnerhet skola blifva mig en sköld mot onda och nedriga belackare, äfven om ordspråket säger, att mot smädarens bett finnes intet läkemedel. —— Om lättsinniga eller okunniga människor vilja missbruka några utdrag ur den Heliga skrift (för att vederlägga hans åsikt), så skall jag ej låta detta invärka på mig; jag föraktar deras fåvitska angrepp. Har icke Lactantius, den berömde skriftställaren, men svage matematikern, förlöjligat de personer, som trodde på jordens klotform? Vore det då att förvåna sig öfver, om detta äfven skulle blifva min lott? Matematiska sanningar böra bedömas endast af matematiker. Om jag icke bedrager mig, skola för öfrigt mina arbeten vara till nytta för kyrkan, hvars högsta ledning Ers Helighet för närvarande har i sina händer.“ Giese öfverlämnade handskriften åt Rheticus, Kopernikus’ lärjunge. Denne i sin ordning öfverlämnade bestyret om tryckningen åt den lutherske predikanten Osiander, hvilken slutligen ombesörjde den samma efter att dock hafva uteslutit Kopernikus’ tillegnan till påfven och i stället bifogat ett af honom själf skrifvet företal “Om detta värks hypoteser“, i hvilket, tvärt emot Kopernikus’ afsikt, åsikten om jordens rörelse framhölls såsom ett blott antagande utan värklighet. — Kopernikus öfverlefde ej tryckningen af sitt arbete. På dödsbädden skall han hafva erhållit de första arken däraf.

I det föregående har blifvit visat, hvaruti det nya af Kopernikus’ system bestod, huru det uppkommit genom en i geometriskt afseende obetydlig ändring af det Ptolemäiska systemet och vi hafva antydt de för vetenskapen främmande omständigheter, som utgjorde det svåraste hindret för det sammas utbredning. Härtill kom nu äfven, att de af Kopernikus framstälda skälen ej voro af den natur, att de kunde blifva särdeles värksamma på dem, som voro genomträngda af det gamla föreställningssättet. Hufvudsumman af Kopernikus’ skäl kan i korthet sammanfattas på följande sätt. Hvad först den dagliga rörelsen beträffar, anmärker han det orimliga däruti, att alla de olika planeterna och fixstjärnssferen skulle, ehuru åtskilda den ena från den andra följas åt i sin rotation kring jorden. Han påvisar äfven, hvilken oerhörd hastighet det skulle kräfvas, särdeles för den längst aflägsna fixstjärnsferen, för att den skulle hinna med denna rotation på en dag. Och huru mycket enklare gestaltar sig icke saken, om man låter stjärnsferen och planeterna vara orörliga och gifver åt jorden en roterande rörelse, hvilken i alla händelser ej behöfver medföra en så ofattlig hastighet! Beträffande jordens årliga rörelse lade han till stöd för sin åsikt den omisskänneligen större enkelhet detta antagande medförde. Huru olika i de båda systemen; i hans eget solen helt enkelt omgifven af ett antal cirkelformiga planetbanor, den ena utanför den andra; och i det gamla systemet för hvarje planet en invecklad apparat af deferent och epicykel. “I sanning, de som konstruerat detta system, de hade, så att säga, haft till sitt förfogande alla delarna af en välskapad kropp, men de hade däraf sammansatt ett vidunder, genom att sätta lemmarna på oriktiga ställen!“