Tieteellinen vallankumous
Kehitys tieteenaloittain > Tähtitiede

Tähtitieteen vallankumouksen on perinteisesti katsottu alkaneen Nikolaus Kopernikuksen kuolinvuotena, jolloin hän julkaisi kauan valmiina olleen De revolutionibus orbium coelestium (1543), jossa hän esitti aurinkokeskisen mallin. Kopernikuksen ajatus oli itsessään vallankumouksellinen, sillä se oli täydellisessä ristiriidassa aiemman ptolemaiosilais-aristoteelisen ja katolisen kirkon totuudeksi julistaman geosentrisen eli maakeskisen mallin maailmankaikkeudesta. Hän korvasi sen helio­sentrisellä eli aurinkokeskisellä mallilla. Kopernikuksen väite ei perustunut tarkkoihin kokeisiin tai muuhun modernin tieteen menetelmiin, vaan puhtaasti hänen kristillis-mystiseen maailmankuvansa värittämään järjenjuoksuun. Aiemmista skolastikoista hän poikkesi siinä suhteessa, että hänen ajatuksensa pohjautuivat Platoniin eikä Aristoteleeseen. Platonismi halveksi kokeellisuutta, sillä sen mukaan todellinen totuus löytyy ideamaailmasta, johon päästään käsiksi ainoastaan järjen avulla.lähde?
Kopernikus oli vankasti sitä mieltä, että jos Jumala on luonut maailman, niin hän ei varmastikaan olisi luonut mitään niin kömpelöä kuin maakeskinen maailmanjärjestys. Geosentrisessä mallissa jouduttiin turvautumaan episykleihin, joka ei sopinut alkuunkaan Kopernikukselle. Hän halusi uusplatonistien korostaman matemaattisen harmonian vuoksi planeetoille ympyräradat, mikä tarkoittaisi aurinkokeskistä mallia. Se sopi Kopernikukselle varsin mainiosti, sillä uusplatonistien tapaan hän ylisti Aurinkoa ja sen olemusta, joten maailmankaikkeuden keskipiste on täydellisen oikea paikka Auringolle.
Omia havaintoja Kopernikus teki hyvin vähän, nekin varsin kömpelöillä välineillä. Kopernikus ei hylännyt aiempaa mallia kokonaan, vaan vaihtoi Maan ja Auringon paikkoja mallissa. Hellenistisen ajan perintönä näkyi vielä ”kristallisfäärit”. Ne olivat tietynlaisia ympyränmuotoisia alueita, joiden mukana taivaankappaleet liikkuivat ja joissa vallitsi kaikkeuksien moninaisuus. Planeetat eivät siis itsessään liikkuneet vaan liikkuivat ikään kuin ratojen mukana. Kopernikuksen ajatukset menivät aluksi kuin kuuroille korville. Kirjasta otettiin tuhannen kappaleen kokoinen painos, mutta sitä ei edes myyty loppuun. Uskonpuhdistuksen ollessa käymistilassa protestanttiajattelijat kävijät kilpaa toistensa kanssa, minkä takia he ottivat Kopernikuksen kirjan hampaisiinsa. Martti Luther ei hyväksynyt aurinkokeskistä mallia alkuunkaan. Kopernikus sai kuitenkin kannatusta etenkin matemaatikkojen ja tähtitieteilijöiden sekä uusplatonistien ja hermeetikkojen piirissä. Enemmistö tieteilijöistä piti kopernikaanista mallia kuitenkin edelleen epätyydyttävänä. Ratkaisevaa kuitenkin on, että aikansa tieteilijät olivat hyvin tietoisia uudesta mallista ja siihen saatettiin joissain sopivissa yhteyksissä viitatakin. Esimerkiksi Giordano Bruno ajoi Kopernikuksen ajatuksia eteenpäin ehdottaen samalla, että maailmankaikkeus oli ääretön eikä sille voida sanoa mitään tiettyä keskipistettä. Bruno pantiin vastaamaan ajatuksistaan inkvisition eteen, jossa hänet tuomittiin roviolla poltettavaksi. Katolinen kirkko hyväksyi heliosentrisen maailmankuvan vasta 1820-luvulla.
Kopernikuksen menetelmiä mukaillen saksalainen tähtitieteilijä Erasmus Reinhold laski ja luetteloi Tabulae prutenicae -efemeridissä taivaankappaleiden koordinaatit tiettyinä päivinä. Julkaisu tarjosi aiempaan jo 300 vuotta käytössä olleeseen Alfonsine tables -efemeridiin verrattuna entistä tarkempia arvoja, joten Reinholdin taulukko otettiin hyvin vastaan niin tähtitieteilijöiden kuin astrologien piirissä, vaikka sen tulokset perustuivat kiistanalaisen tieteilijän tuloksiin.lähde?
Kopernikuksen jälkeen seuraava tähtitieteen uranuurtaja oli tanskalainen Tyko Brahe. Hän ei suostunut hyväksymään kopernikaanista mallia apulaisensa Johannes Keplerin kovasta painostuksesta huolimatta. Brahe käytti työssään uusinta tekniikkaa, joka mahdollisti tarkkojen mittausten tekemisen (virhe oli yhden kaariminuutin luokkaa). Kaukoputkea hänellä ei vielä ollut kuitenkaan käytössä. Havainnoissaan Brahe ei havainnut parallaksia eli tähdet eivät liikkuneet suhteessa Maahan, minkä perusteella hän väitti Kopernikuksen olleen väärässä. Brahe kehitti oman mallin, tykonisen aurinkokuntamallin. Se oli eräänlainen aurinko- ja maakeskisen aurinkokuntamallien synteesi, jossa kaikki muut planeetat kiertävät Aurinkoa paitsi Maa, jota taas Aurinko muine planeettoineen kiertää. Ratojen ympyränmuotoisuutta ei kyseenalaistettu.lähde?
Kaukoputki keksittiin vuoden 1608 lopulla, ja tiedot siitä kiirivät nopeasti ympäri Eurooppaa siten, että Italiassa se oli saatavilla jo seuraavana keväänä. Tuoreen keksinnön linssit suunnattiin kohti meriä ja mantuja. Fyysikkona ja tähtitieteilijänä tunnettu italialainen Galileo Galilei paranteli kaukoputkea ja onnistui kymmenkertaistamaan sen suurennuksen. Hollantilaiset olivat päässeet kolmin-nelinkertaiseen suurennokseen, mutta Galilei näki kohteet 20–30-kertaisina. Galilei suuntasi kaukoputken kohti tähtiä ja planeettoja. Myöhemmin keksinnöstä tuli tähtitieteilijän päähavaintoväline. Kaukoputkensa avulla Galilei löysi todistusaineistoa Kopernikuksen aurinkokeskiselle mallille ja huomasi tähtien sijaitsevan oletettua paljon kauempana. Ajatuksensa hän julkaisi nopeasti vuonna 1610 teoksessaan Sidereus Nuncius, sillä tuoreimmat havainnot olivat ainoastaan muutaman päivän vanhoja ennen teoksen julkaisua.
Heliosentrismin puolustaminen ei sopinut katoliselle kirkolle, joka laittoi Galilein vastaamaan ajattelustaan, koska hän puolusti kopernikaanista järjestelmää. Galilei julistettiin elinikäiseen kotiarestiin, mutta se ei estänyt uusien oppien leviämistä. Huomattavaa on kuitenkin, etteivät Galilein heliosentrismin puolustukset herättäneet kummoistakaan kiinnostusta, vaan kiinnostuneempia oltiin ensin vain Galilein näkemistä Jupiterin kuista. Galilein ja Kopernikuksen jalanjälkiä kulki myös papiksi itsensä lukenut Johannes Kepler. Hänen mielestään: “Jos korkeampi voima on luonut aurinkokunnan, planeetat eivät voi olla sinne tänne ripoteltuja.” Päästyään Brahen apulaiseksi ja tämän pian kuoltua Kepler peri Brahen keräämän laajan havaintoaineiston. Tämän aineiston perusteella Kepler julisti planeettojen ratojen olevan todellisuudessa ellipsejä eikä ympyränmuotoisia. Pian havainnon jälkeen hän muotoili niin sanotut Keplerin lait, joilla planeettojen liikettä voidaan ellipsiradoilla kuvata. Keplerin havainnot olivat tärkeänä tekijänä Newtonille tämän muotoillessa mekaniikan lakeja, jotka vihdoin antoivat teoreettisen perustelun heliosentriselle aurinkokunnalle.lähde?