نیکلاس کوپرنیک
نیکلاس کوپرنیک (۱۹ فوریه ۱۴۷۳ – ۲۴ مه ۱۵۴۳) ستاره‌شناس، ریاضیدان و اقتصاددانی لهستانی-آلمانی بود که نظریه خورشید مرکزی منظومه شمسی را گسترش داد و به صورت علمی درآورد. وی پس از سال‌ها مطالعه و مشاهده اجرام آسمانی به این نتیجه رسید که بر خلاف تصوری که کلیسا پشتیبان آن بود زمین در مرکز کائنات قرار ندارد، بلکه این خورشید است که در مرکز منظومه شمسی است و سایر سیارات از جمله زمین به دور آن در حال گردشند.
نظریهٔ انقلابی کوپرنیک یکی از درخشان‌ترین مستندسازی‌های عصر رنسانس است که نه فقط آغازگر ستاره‌شناسی نوین بود، بلکه دیدگاه بشر را دربارهٔ جهان هستی دگرگون کرد.
نیکلاس کوپرنیک در شهر تورون در لهستان متولد گردید. پدرش یک تاجر مس ثروتمند و از محترمین تورون بود که در سال ۱۴۶۰ از کراکف (پایتخت آن زمان لهستان) به آن شهر مهاجرت کرده بود.
وقتی کوپرنیک ده ساله بود، پدرش درگذشت و دایی‌اش لوکاس واتزنرود — که اسقفی در پروس شرقی بود — سرپرستی او، برادر و دو خواهرش را به عهده گرفت. واتزنرود می‌خواست که کوپرنیک روزی به مقام کشیشی برسد؛ از این رو در ۱۴۹۱ وی را برای تحصیل علوم دینی و ریاضیات به دانشگاه یاگیلونیا در کراکف فرستاد. در آنجا بود که کوپرنیک توسط معلمش آلبرت برودزوسکی با ستاره‌شناسی آشنا و به آن علاقه‌مند شد. پس از پایان تحصیلات چهار ساله و توقفی کوتاه در تورون، کوپرنیک رهسپار ایتالیا شد تا در دانشگاه‌های بولونیا و دانشگاه پادوا حقوق و پزشکی بخواند. سپس برای ادامه تحصیل در فقه و حقوق مدنی به فرارا رفت؛ اما پس از ملاقات با ستاره‌شناس مشهور «دومنیکو نووارا دو فرارا» سر درس او حاضر و دستیارش شد. در ۱۴۹۷ واتزنرود به مقام اسقفی در وارمیا برگزیده شد و جایی نیز برای کوپرنیک به عنوان کشیش عالیرتبه در کلیسای جامع فرومبورک خالی شد؛ ولی او با اجازه کلیسا چند سال دیگر در ایتالیا ماند و در ۱۵۰۳ در رشته فقه درجه دکتری گرفت. وی همچنین در مدت اقامتش در پادوا فرصت یافت تا با مطالعه آثار سیسرو و افلاطون از آراء گذشتگان دربارهٔ حرکات کره زمین آگاهی یابد و طرح اولیه نظریه خود را شکل دهد. در ۱۵۰۵ کوپرنیک برای زندگی و کار به فرومبورک رفت و بعدها در کلیسا و حکومت مسؤولیت‌های متعددی را پذیرا شد. اصلاح نظام پولی حکومت پروس و انتشار رسالاتی دربارهٔ ارزش پول از جمله خدمات او در این مدت است. در جریان جنگ میان توتون‌ها و پادشاهی لهستان (۱۵۲۴–۱۵۱۹) کوپرنیک فرماندهی دژ وابستگان کلیسا را در شهر مرزی آلنشتاین به عهده داشت و تا زمان اعلام آتش‌بس در سال بعد با موفقیت از شهر دفاع کرد.
در طول این سال‌ها کوپرنیک همچنان اوقات فراغتش را با ستاره‌شناسی می‌گذراند و از فراز رصدخانه ساده‌ای که خود ساخته بود حرکات اجرام آسمانی ر ا مطالعه و با جدول‌های نجومی قدیمی مقایسه می‌کرد. مانند دیگر منجمان غربی مرجع و راهنمای کوپرنیک نیز کتاب المجسطی نوشته بطلمیوس ستاره‌شناس معروف قرن اول اسکندریه بود. بطلمیوس در این کتاب با فرضِ قرار گرفتن زمین در مرکز عالم، موقعیت سیارات و حرکات افلاک آن‌ها را در آسمان محاسبه کرده بود.
از نخستین اشخاصی که پی به نادرست بودن نظریهٔ زمین مرکزی برد دانشمندی به نام آریستارخوس بود همچنین فیثاغورس هم اشاره‌ای به نظریهٔ خورشید مرکزی کرده بود ۱) ستاره‌شناسان دورهٔ اسلامی از زمان ابن هیثم به تناقضات فیزیکی و فلسفی موجود در مدل بطلمیوس پی برده و تلاش‌های بسیاری برای حل آن از خود نشان داده بودند. خواجه نصیرالدین طوسی، قطب‌الدین شیرازی و مؤیدالدین عرضی از جمله کسانی بوده‌اند که در رصدخانهٔ مراغه به تهیه و تنظیم مدل‌های جدید غیربطلمیوسی برای حل این مشکلات پرداختند. این مدل‌ها توسط کسانی مانند ابن شاطر دمشقی در قرون بعدی به اوج خود رسید. اگر چه تمام این مدل‌ها همچنان زمین مرکزی بودند، ولی تناقضات مدل بطلمیوسی را حل می‌نمودند.
کوپرنیک نیز با همین انگیزه دست به کار شد تا مدلی غیر بطلمیوسی برای عالم تنظیم کند، و امروزه می‌توان ردپای دستاوردهای منجمین مکتب مراغه را در کارهای وی مشاهده کرد. ۴) وی می‌دانست که برخی از فلاسفه یونان ادعا کرده بودند زمین حرکت می‌کند. به عقیدهٔ او نظر درست‌تر آن بود که خورشید در مرکز عالم و زمین مانند دیگر سیارات بدور خورشید در حرکت باشد. نظریهٔ او بسیار انقلابی بود زیرا هم با اصول پذیرفته شده نجوم بطلمیوسی در تعارض بود و هم با نص کتاب مقدس. در سال ۱۵۱۴ کوپرنیک دست نوشتهٔ کوتاهی را بین دوستان خود توزیع کرد که در آن دیدگاه‌هایش را دربارهٔ فرضیهٔ خورشید مرکزی به اختصار بیان کرده بود. نوشتهٔ کوتاه کوپرنیک با استقبال زیادی روبرو شد و او را در جمع دانشمندان اروپایی نام‌آور گردانید. اما کوپرنیک هنوز نظریه‌اش را قابل عرضه در محافل علمی نمی‌دانست و سال‌های بعد را صرف مشاهدات دقیق و جمع‌آوری شواهد و مدارک کرد تا به آن اعتبار بیشتری بخشد. در سال ۱۵۳۳ شهرت کوپرنیک به جایی رسیده بود که آلبرت ویدمانشتات منشی پاپ کلمنت هفتم یک رشته سخنرانی دربارهٔ نظریهٔ او برای پاپ و گروهی از کاردینال‌ها در واتیکان ترتیب داد.
در ۱۵۳۶ که تحقیقات کوپرنیک به اتمام رسید دیگر در اروپا دانشمندی نبود که دربارهٔ نظریهٔ انقلابی او چیزی نشنیده باشد و بسیاری در گوشه و کنار قاره خواستار انتشار آن بودند. او حتی در کلیسا نیز حامیان پرنفوذی داشت؛ کاردینال نیکلاس فون شونبرگ در نامه‌ای خطاب به کوپرنیک نوشت: «... ای مرد فاضل! امیدوارم که تقاضای مرا بی‌جا ندانی ولی مؤکداً از تو استدعا می‌کنم که کشف خود در باب کائنات را در معرض قضاوت دیگر نخبگان جهان قرار دهی و ضمناً در اولین فرصت ممکن شرحی از نظریهٔ خود را همراه با جداول و هرچه که به آن مربوط است برای من ارسال داری…»
این نامه تشویق‌آمیز اگر چه برای کوپرنیک بسیار ارزشمند بود ولی کافی نبود تا او را به انتشار نظریهٔ انقلابی‌اش متقاعد کند. وی همچنان به تکمیل تحقیقات خود ادامه داد تا سال ۱۵۳۹ که با ریاضیدانی به نام گئورگ یواخیم رتیکوس آشنا گردید که او را به شاگردی پذیرفت. این دو با هم نظریهٔ جدید را مطالعه کردند. پس از دو سال رتیکوس با استفاده از اصول تئوری کوپرنیک کتاب ناراتیو پریما را دربارهٔ حرکت زمین نوشت و در ۱۵۴۲ به نام کوپرنیک بخشی از پژوهش او در مثلثات را منتشر کرد. در برابر اصرار شدید رتیکوس بالاخره کوپرنیک پذیرفت که شرح کاملی دربارهٔ نظریهٔ خود فراهم کند و آن را به نورنبرگ بفرستد تا با نظارت او به چاپ رسد. سرانجام کتاب در ۱۵۴۳ منتشر شد. کوپرنیک اندکی پس از آن در ۲۴ مه همان سال در گذشت. می‌گویند اولین نسخه در زمانی به دست کوپرنیک رسید که وی در بستر مرگ بود.برخلاف آنچه در منابع غربی آمده‌است، کوپرنیک اولین کسی نبود که به مدل خورشید-مرکزی اعتقاد داشت. قبل از او دانشمندان بسیاری از شرق به ناکارآمدی مدل بطلمیوسی پی برده بودند و مدل خورشید مرکزی را پیشنهاد داده بودند. آریابهاتا ریاضیدان و منجم بزرگ هندی در اوایل قرن ششم میلادی در کتاب خود که آریابهاتیا نامیده می‌شود، به تبعیت از اسلاف هندی خود، مدل خورشیدمرکزی را ارائه نمود و تأکید کرد که زمین علاوه بر چرخش به دور خورشید، به دور خود نیز می‌چرخد. همچنین مشاهده می‌کنیم که وی حتی به بیضی بودن مدار سیارات به دور خورشید نیز اشاره می‌نماید.
اگر چه کوپرنیک اولین کسی است نظریه مرکزیت خورشید را فرمول‌بندی دقیق ریاضی و هندسی نمود، ولی سابقه این نظریه به سده‌ها پیش از وی بازمی‌گردد؛ فیلولائوس فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد و یکی از شاگردان فیثاغورث نخستین کسی است که قائل به حرکت وضعی زمین (چرخش زمین به دور خود) شد. پس از او هراکلیدس پونتسی فرضیه حرکت انتقالی زمین (چرخش زمین به دور یک کانون مشخص) را مطرح کرد. آریستارخوس ساموسی فیلسوف و منجم قرن سوم پیش از میلاد با ترکیب نظریه‌های این دو، اولین نظریه خورشید مرکزی را پیشنهاد کرد. در نظر او خورشید به‌طور ثابت در مرکز عالم جای می‌گیرد و زمین و سیاره‌های دیگر در مسیری کاملاً مدور به دور آن می‌چرخند؛ ولی نظریات خورشید مرکزی قبل از کوپرنیک، بدون اینکه به محاسبات ریاضی و هندسی و طراحی مدل‌های هر سیاره منجر شود، ارائه شده بود. در نتیجه پذیرش آن اصلاً معقول و منطقی نبود.
امروزه بسیاری چنین گمان می‌کند که در زمان کوپرنیک مشاهدات ستاره‌شناسی با فرضیه بطلمیوس قابل توجیه نبوده‌است، یا کوپرنیک متوجه شده بوده که مدل زمین مرکزی نمی‌توانسته مشاهدات رصدی را به درستی توضیح دهد. در حالی که به هیچ وجه مدل زمین مرکزی با مدل خورشید مرکزی کوپرنیک از نظر رصدی و مشاهدات فرقی نداشته‌است. برتری اصلی مدل خورشید مرکزی سادگی و نظم و ترتیب بیشتری بود که از خود بروز می‌داد. بعدها با اختراع تلسکوپ توسط گالیله بود که تأییدات رصدی نیز برای مدل کوپرنیک پیدا شد. در نهایت با فعالیت‌های کپلر این نظریه بسیار معقول‌تر، و از نظر فلسفه طبیعی علمی‌تر به نظر رسید. پذیرش نهایی نظریه مرکزیت خورشید ۱۰۰ سال پس از انتشار کتاب کوپرنیک، توسط نظریه گرانش و قوانین حرکت نیوتن اتفاق افتاد.
اصول کلی نظریه کوپرنیک به‌طور خلاصه از این قرارند:
می‌دانیم که اثبات گردش زمین بدور خورشید که ناقض نظریه «زمین‌مرکزی» پیشینیان بوده، به یوهانس کپلر (سده هفدهم میلادی) منسوب است. اما پیش از او گالیله و کوپرنیک (هر دو در سده شانزدهم) به فرضیه خورشیدمرکزی اعتقاد داشته، اما موفق به اثبات آن نمی‌شوند. در نتیجه افتخار اثبات ریاضی این پدیده از آنِ یوهانس کپلر است. کوپرنیک در کتاب «درباره گردش افلاک آسمانی» صادقانه بیان می‌کند که تحت تأثیر افکار «ابن شاطر» قرار داشته‌است.
منابع موجود ایرانی نشان‌دهنده این است که هر چند ایرانیان موفق به اثبات حرکت زمین نشده بودند (و یا دستکم منابعی در این زمینه در اختیار ما نیست)؛ اما گروهی از دانشمندان ایرانی بر چنین نظریه‌ای اعتقاد داشته‌اند که در واقع خورشید ثابت بوده و زمین بر گرد آن در چرخش است. یکی از شواهد مکتوب، کتاب «اعلاق‌النفیسه» نوشته ابن‌رسته اصفهانی (قرن سوم هجری/ نهم میلادی) است که تنها یک جلد از هفت جلد آن باقی‌مانده‌است.
ابن‌رسته، هفتصد سال پیش از کوپرنیک مجموعه‌ای از نظریه‌های دانشمندان ایرانی را گرد آورده‌است که برخی از آنان قائل بر یک یا دو حرکت وضعی و انتقالی زمین بوده‌اند. «زمین در هر شبانه‌روز، یکبار بر دو قطب خود می‌گردد که از مشرق آغاز و ظرف بیست و چهار ساعت با گذشتن از آنسوی زمین به همان‌جا می‌رسد» (ص ۱۷). «گردشی که از ستارگان به نظر می‌رسد، در واقع حرکت زمین است، نه فلک خورشید» (ص ۳۳).
ابوریحان بیرونی نیز در کتاب «قانون مسعودی» به معرفی دانشمندی به نام عبدالجلیل سجزی (سیستانی) می‌پردازد که به نظریه گردش زمین به دور خورشید اعتقاد دارد و بر همین پایه استرلابی معروف به «زورقی» (شناور/ گردان) ساخته‌است. بیرونی شرح می‌دهد که «رد نظریه سجزی کار ساده‌ای نیست». (قانون مسعودی، متن عربی، بکوشش عبدالکریم الجندی، بیروت، ۲۰۰۲ میلادی، جلد دوم، فصل ششم، ص ۱۴۲.) این کتاب مهم بیرونی هیچگاه در ایران ترجمه و نشر نشده‌است.
بیرونی همچنین ششصد سال پیش از کپلر به صراحت مدار حرکت سیارگان را نه دایره کامل، بلکه «بیضوی» دانسته‌است (همان، ص ۱۴۸). هر چند بیرونی به اثبات ریاضی این ادعا نمی‌پردازد؛ اما وجود چنین باوری می‌تواند جالب توجه باشد.
اما صدها سال پیش از بیرونی، سجزی و ابن رسته، یعنی در دوره ساسانی، گروهی از سیستانیان پیرو آیین میترا (احتمالاً به دلیل سختگیری‌های موبدان ساسانی) به سرزمین‌های پیرامون رود سند (هند آنروز و پاکستان امروز) مهاجرت می‌کنند که در بین آنان ستاره‌شناسی بنام «ورازمهر» (در هندی «وراه میهر) بوده‌است. Sitaram دانشمند هندی نقل کرده‌است که این گروه را در هند با نام «شکادیپی» (منسوب به سکا/ سیستان) می‌شناخته‌اند و کتاب نجومی معروف «سیدهانتا» که عموماً اثر هندیان شناخته می‌شود در اصل نوشته ورازمهر سیستانی بوده‌است. ورازمهر در این کتاب شواهد و دلایلی عرضه می‌دارد که بموجب آن‌ها نتیجه می‌گیرد «زمین متحرک و آسمان ثابت است». نظریه ورازمهر در همان هنگام مورد نقد و بررسی‌های علمی واقع شده و نمونه‌ای از آن مباحثات او و «براهماگوپتا» است. (برای آگاهی بیشتر نگاه کنید به les Penseurs de Islam نوشته Baron carra de vaux؛ تاریخ علم در ایران، مهدی فرشاد، انتشارات امیرکبیر، جلد اول، ۱۳۶۵؛ سهم ارزشمند ایران در فرهنگ جهان، عبدالحمید نیر نوری، انجمن آثار و مفاخر فرهنگی، جلد دوم، ۱۳۷۷؛ و مقاله Iranian Influence on Indian Culture نوشته K. N. Sitaram در نشریه انستیتو کاما (Cama Institute Journal)).
در پایان به این نکته نیز باید اشاره کرد که کتاب اعلاق‌النفیسه ابن‌رسته اصفهانی از بسیاری جهات دیگر نیز ارزشمند است. او نقل می‌کند که نخستین کسی که «عربی» نوشت؛ آن خط را از مردمان شهر «انبار» که در «دل ایرانشهر» واقع بود؛ فرا گرفته بود. او محدوده خلیج فارس را نه تنها خلیج فعلی، بلکه همراه با دریای عمان می‌داند: «اول خلیج فارس در مصب دجله و آخر آن، مکران است در اول هند». او همچنین روایت‌هایی به نقل از دانشمندان زمان خود در اندازه جرم، قطر و فاصله خورشید، ماه و سیارگان از زمین را می‌آورد که برخی از آن‌ها با دانش امروزی برابری می‌کند.
ترتیب جدیدی که کوپرنیک برای موقعیت سیارات بر پایه افزایش فاصله آن‌ها تا خورشید در نظر گرفت – یعنی ترتیب: عطارد، زهره، زمین، ماه، مریخ، مشتری و زحل جای ترتیب قبلی در نظریه زمین مرکزی را گرفت. بنابر اصل پیشنهادی کوپرنیک چنانچه مدار گردش زمین به دور خورشید از مدارات مشتری و زحل تنگتر باشد زمین متناوباً از آن‌ها پیش افتاده، سبب می‌شود آن دو در آسمان شب در حال چرخش در جهت معکوس به نظر آیند. دیگر اینکه پدیده تقدیم اعتدالین را اینک می‌شد با فرض تکان خوردن زمین (لرزش خفیف شبیه لرزش ژله) حین چرخش به دور محور خود توضیح داد.
اعتدالین به هنگام عبور خورشید از صفحه مدار بر استوای زمین رخ می‌دهند و برابری طول شب و روز در سراسر کره زمین را سبب می‌شوند اعتدال بهاری حوالی اول فروردین ماه و اعتدال پاییزی در حوالی آخر شهریور رخ می‌دهد، مشکل در آن زمان این بود که اعتدالین هر سال اندکی زودتر رخ می‌دادند. پیدایش فصول سال نیز اگر زمین در سال یکبار به دور خورشید می‌چرخید و محور آن با راستای قرار گرفتن خورشید زاویه می‌ساخت، بهتر قابل توضیح بود.
البته تمام این پدیده‌ها قبل از کوپرنیک به خوبی توسط بطلمیوس و منجمین دورهٔ اسلامی شناخته شده و به دقت رصد شده بود؛ ولی کوپرنیک نشان داد علت این پدیده‌ها افلاک تدویر بطلمیوسی نیست، بلکه چرخش زمین به دور خورشید است که این پدیده‌ها را به وجود می‌آورد.
کوپرنیک تقریباً چهل سال برای تکمیل پژوهش‌های اخترشناسی خود وقت صرف کرد و تا اواخر عمر خود از چاپ کامل نظرات خارق‌العاده خویش خودداری کرد و تنها در سال ۱۵۴۳ بود که گفتار دربارهٔ چرخش کرات سماوی او انتشار یافت. افکار موجود در کتاب کوپرنیک بنیادی‌تر از آن بود که بتوان آن‌ها را جدی گرفت، یک نسخه چاپ شده از آثارش درست قبل از مرگ در بستر بیماری بدست او رسید. چون او در این آزمایش بیش از ۷۰ سال سن داشت و مفلوج و تقریباً نابینا بود، بعید به نظر می‌رسید که موفق به دیدن این اثر بزرگ چاپی شده باشد، اثری که او برای خلق و ایجاد آن تمام عمرش را صرف کرده بود. چند روز پس از انتشار کتابش بدون آنکه بداند چه خدمت ارزنده‌ای به جهان بشریت کرده، دار فانی را وداع گفت. سرانجام پس از گذشت ۱۵۰ سال از مرگش دانشمندان اندیشه‌های او را پذیرفتند. امروزه بیش از چهار سده پس از مرگش، یکی از بزرگترین‌ها در قلمرو دانش به‌شمار می‌رود.
امروزه پس از کشف نظریات غیر بطلمیوسیِ مکتب مراغه در دهه ۱۹۵۰ توسط کندی، تحقیقات بسیاری در زمینه ارتباط مدل کوپرنیک با مدل‌های غیربطلمیوسی در مکتب مراغه انجام گرفته‌است. از آنجایی که بعضی از راهکارهای هندسی کوپرنیک برگرفته از کتب منجمین اسلامی است، این ارتباط با قوت بیشتری مطرح می‌گردد: قضیه هندسی جفت طوسی، روش فلک تدویر ابن شاطر برای حذف معدل المسیر از جمله مباحثی است که از نجوم دوره اسلامی عیناً در کارهای کوپرنیک منعکس شده‌است.
البته این موضوع به هیچ عنوان بدین معنا نیست که منجمین مکتب مراغه به خورشید مرکزی معتقد بودند یا حتی از آن استقبال می‌کردند. در تمامی آثار نجومی منجمین مراغه از جمله خواجه نصیرالدین طوسی و قطب الدین شیرازی فصلی در رد حرکت زمین و اثبات مرکزیت آن وجود دارد. آنچه کوپرنیک را به مکتب مراغه پیوند می‌زند انگیزه‌ای است که برای حذف حرکت نایکنواخت (که توسط نقطه معدل المسیر ایجاد می‌شد) در آثار کوپرنیک مشاهده می‌شود و همچنین راه حلهایی که ایشان برای این مشکل پیدا کردند.
واکنش کلیسا در برابر آراء کوپرنیک خشمگینانه بود. نقل است مارتین لوتر – پایه‌گذار مذهب پروتستان- به محض آگاه شدن از نظریه با آن به مخالفت برخاسته، گفته بود: «فقط احمق‌ها نجوم را وارونه می‌کنند. طبق نص کتاب مقدس، این خورشید بود نه زمین که یوشع فرمان داد بایستد.» به باور لوتر و همفکرانش، نظریه کوپرنیک نه فقط مخالف عبارات کتاب مقدس بود، بلکه جایگاه رفیع آدمی را – که به عنوان برترین آفریدگان باید در مرکز جهان هستی قرار داشته باشد- از او می‌گرفت.
بر خلاف انتظار در کشورهای پیرو کلیسای کاتولیک رم تا مدت‌ها هیچ‌کس به نظریه کوپرنیک اعتراض نکرد. بی تردید اهدای کتاب به پاپ پل سوم و پشتیبانی کاردینال پرنفوذی چون یوهان ویدمانشتات از آن در ساکت کردن هر ندای اعتراضی نقش داشت. با این وجود در اواخر قرن شانزدهم اوضاع به تدریج رو به تغییر گذاشت؛ راهبی انقلابی به نام جوردانو برونو که می‌خواست مسیحیت را با مذهب خورشیدپرستی مصریان باستان درآمیزد، نظریه کوپرنیک را جالب توجه یافت و تصمیم به حمایت از آن گرفت. با محکوم شدن برونو در دادگاه مذهبی، هر چه که او در نوشته‌هایش مطرح کرده بود نیز مشکوک و ضد دین تلقی شد و این آغاز مخالفت گسترده کاتولیک‌ها با نظریه کوپرنیک بود که تا زمان اثبات کامل آن در قرن هفدهم ادامه یافت.