Taivaan sfäärit
Historia > Renessanssi

1500-luvun alkupuolella Nikolaus Kopernikus uudisti tähtitieteellisiä käsityksiä perusteellisesti väitteellään, että keskuksena ei ollut Maa vaan Aurinko. Kuitenkin hän antoi suur­teokselleen nimen De revolutionibus orbium coelestium ("Taivaan sfäärien pyörimisestä"). Vaikka Kopernikus ei käsitellyt sfäärien fysikaalista luonnetta yksityis­kohtaisesti, hänen harvat mainintansa osoittavat selvästi, että monien edeltäjiensä tavoin hänkin oletti, että oli olemassa taivaallisia sfäärejä, joskaan ne eivät olleet kiinteitä. Kopernikus hylkäsi yhdeksännen ja kymmenennen sfäärin, sijoitti Kuun kehän Maan ympärille ja siirsi Auringon kehältään maailman­kaikkeuden keskustaan. Planeettojen radat kiersivät maailman­kaikkeuden keskusta seuraavassa järjestyksessä: Merkurius, Venus, suuri kehä, johon sisältyivät Maa ja Kuun kehä, sekä kauempana Mars, Jupiter ja Saturnus. Näiden ulkopuolella hänenkin järjestelmässään oli tähtien sfääri, jota hän piti liikkumattomana.
Englantilainen almanakkojen laatija Thomas Digges kuvaili uuden kosmologisen järjestelmän mukaisia sfäärejä teoksessaan Perfit Description of the Caelestiall Orbes … (1576).  Siinä hän sijoitti "kehät" Kopernikuksen mukaiseen järjestykseen, mutta laajensi yhtä sfääriä niin, että se sisälsi "kuolevaisuuden pallon" Maan, neljä klassista alkuainetta ja Kuun, ja laajensi tähtien sfääriä äärettömän kauas sijoittaakseen siihen kaikki tähdet, minkä lisäksi se oli samalla "Suuren Jumalan hovi, valittujen ja taivaallisten enkelien asuinpaikka."
1500-luvulla joukko filosofeja, teologeja ja tähtitieteilijöitä, muun muassa  Francesco Patrizi, Andrea Cisalpino, Petrus Ramus, Robert Bellarmine, Giordano Bruno, Jerónimo Muñoz, Michael Neander, Jean Pena ja Christoph Rothmann, hylkäsivät taivaan sfäärien käsitteen. Rothmann teki havaintoja vuoden 1585 komeetasta ja päätteli, että kun sillä ei ollut havaittavaa parallaksia, sen oli oltava kauempaa kuin Saturnus, kun taas havaitun refraktion puuttuminen osoitti, että taivaallinen alue koostui samasta aineesta kun ilma ja että näin ollen ei ollut olemassa planeettojen sfäärejä.
Myös Tycho Brahe teki vuosina 1577–1585 havaintoja komeetoista. Niiden perusteella sekä tukeutuen myös Rothmannin tutkimuksiin vuoden 1585 komeetasta ja Michael Maestlinn taulukoihin vuoden 1577 komeetan etäisyyksistä, jotka osoittivat tämän komeetan kulkeneen planeettojen pallokuorten läpi, Tycho päätteli, että "taivas oli rakenteeltaan hyvin nesteen kaltainen ja yksinkertainen". Täten Tycho vastusti niiden hyvin monien aikansa filosofien käsitystä, jotka jakoivat taivaan "eri pallokuoriin, jotka koostuivat kovasta ja läpäisemättömästä materiaalista." Edward Grantin mukaan vain harvat ennen Kopernikusta olivat olettaneet koviin taivaallisiin pallokuoriin ja päätteli, että tämä käsitys vakiintui vasta sen jälkeen, kun Kopernikuksen teos De revolutionibus vuonna 1542 oli julkaistu, mutta ennen kuin Tycho Brahe vuonna 1588 julkaisi komeettoja koskevat tutkimustuloksensa.
Nuoruudenteoksessaan Mysterium Cosmographicum Johannes Kepler käsitteli planeettojen etäisyyksiä ja Koperniuksen järjestelmän edellyttämiä planeettojen sfäärien välisiä aukkoja, joihin hänen aikaisempi opettajansa Michael Maestlin oli kiinnittänyt huomiota. Omassa kosmologiassaan Kepler täytti nämä suuret aukot viidellä Platonin monitahokkaalla, jotka vastasivat sfäärien mitattuja tähtitieteellisiä etäisyyksiä. Myöhemmin Kepler itsekin käsitti nämä sfäärit vain puhtaasti geometrisiksi avaruuden alueiksi, joihin kunkin planeetta sisältyi, ei Aristoteleen aikaisemman taivaanfysiikan mukaisiksi todellisiksi pyöriviksi fyysisiksi pallokuoriksi. Näin ollen kunkin planeetan radan eksentrisyys määritti sitä vastaavan taivaan sfäärin sisä- ja ulkorajan ja siten myös sen paksuuden. Keplerin taivaanmekaniikassa planeettojen liikkeen syynä oli pyörivä Aurinko, jota taas pyöritti sen oma liikuttava sielu. Edeltäjiltään Kepler kuitenkin omaksui käsityksen liikkumattomasta tähtien sfääristä, joka oli hänen kosmologiassaan viimeinen jäänne fyysisistä taivaan sfääreistä.