Forside Søgning Liste

Allerede mellem 1510 og 1514 cirkulerede et af Kopernikus forfattet manuskript, hvori han beskrev et helt nyt verdensbillede med Solen i centrum. Men først umiddelbart efter hans død i 1543 udkom hans bog "De Revolutionibus", på dansk "Himmellegemernes bevægelser". I den beskrev han det verdensbillede, som senere blev kaldt "det kopernikanske". Her står stjernerne og Solen stille, og planeterne, herunder Jorden, bevæger sig i cirkelbevægelser med centre lidt væk fra Solen. Jorden er altså reduceret fra at være verdens midtpunkt til at være en planet blandt andre, der oven i købet drejer sig om sin akse en gang i døgnet.

Omvendt står fixstjernehimlen stille, hvor alle stjernerne tidligere bevægede sig (ærbødigt) rundt om den gudsskabte Jord. Billedet er stort set det samme, som Aristachos formulerede næsten 2000 år tidligere. Kopernikus arbejde blev læst af fagfolk, men mærkeligt nok vakte det ingen større opsigt, hverken blandt tilhængere eller blandt modstandere. Luther omtalte det dog i spottende vendinger.

Det kopernikanske verdensbillede. Billedet er fra førsteudgaven af De Revolutionibus fra 1543. Inderst ser man solen og banerne for Merkur og Venus. Så kommer Jorden, "telluris", med Månen udenom. Derefter følger banerne for Mars, Jupiter og Saturn, og yderst kommer så "de ubevægelige stjerners kugleskal". Kopernikus troede stadig, at Solen var i universets centrum.

En af de ting, der gør det kopernikanske verdensbillede mere attraktivt end det ptolemæiske, er, at det giver en meget enkel forklaring på de ret komplicerede bevægelser, som planeterne udfører mellem stjernerne. Vi tænker her på den bevægelse af en planet, man iagttager, når man aften efter aften gennem en årrække lægger mærke til, hvilke stjerner planeten står iblandt. Vi vil her forklare sagen, ved at betragte planeten Mars.

Hvis man en aften står og kigger på Mars på den sydlige himmel, ser det ud som om den følges med stjernerne i vestlig retning. Men hvis man nogle nætter senere igen kigger derop, kan man se, at Mars har flyttet sig i forhold til stjernerne. En serie af omhyggelige observationer viser, at den bevægelse, som Mars foretager mellem stjernerne er meget uregelmæssig. For det meste går Mars mod øst mellem stjernerne ("direkte bevægelse"), men i kortere perioder går den mod vest ("retrograd bevægelse"), og man kan f.eks. iagttage en bevægelse som den, der er vist på figuren nedenfor:

Mars udfører en retrograd bevægelse ca. hvert andet år. Selve den retrograde bevægelse varer ca. 3 måneder. I tiden mellem to retrograde bevægelser bevæger Mars sig direkte langs Ekliptika ca. to år. Disse forhold forklares med animationen nedenfor, hvor Jorden er grøn og Mars rød.

På animationen er Jorden grøn og Mars er rød. Den sorte pil er sigtelinien fra Jorden til Mars, så den peger ud mod de stjerner, som Mars står iblandt. Man ser, at det meste af tiden er bevægelsen direkte, men i en kort periode, når Jorden overhaler Mars indenom er bevægelsen retrograd. For at få en periodisk animation har vi sat omløbstiden for Mars til 2 år i stedet for 1,88 år.

Læg mærke til, at den retrograde bevægelse forekommer, når Jorden overhaler Mars indenom. Dette sker med godt to års mellemrum.

Før Kopernikus forklarede man den sløjfeformede bane som en epicykel. Kopernikus opdagede altså, at planeternes sløjfebevægelser kunne forklares uden epicyklernes komplicerede maskineri.

Hvis baneplanerne for Mars og Jorden faldt sammen, ville den direkte og den retrograde bevægelse begge forløbe på Ekliptika. Sløjfebevægelsen på den øverste figur skyldes, at Marsbanens plan danner en vinkel på to grader med Ekliptikas plan, dvs jordbanens plan. Dette er vist på figuren nedenfor

Jordens bane er grøn. Den ligger i Ekliptikas plan. Marsbanen er rød. Den ligger i en plan, der ligger skråt i forhold til Ekliptikas plan. Der er tegnet en sigtelinie fra Jorden til Mars. Sigtelinien peger mod et punkt af himlen, der ligger over Ekliptika. Det passer med den øverste figur. Når vi så lader Jorden og Mars bevæge sig, varierer sigteliniens skråhed. Når den er mest stejl, ligger marskurven længst fra Ekliptika; det gør den midt på det retrograde stykke på den øverste figur. Resultatet er, at planeternes sløjfebevægelser kan forklares i det kopernikanske verdensbillede, ved at antage, at planeternes baneplaner ikke er Ekliptikas plan, men danner små vinkler med den.

Jupiters og Saturns bevægelser forklares på samme måde. Mars udfører som nævnt en retrograd bevægelse med godt to års mellemrum. Da Jupiters omløbstid om Solen er ca 12 år, er der 11 retrograde bevægelser på 12 år, altså ca én om året. Saturn har en omløbstid på 30 år, så den udfører også en retrograd bevægelse ca en gang om året.

Planetbevægelserne hos Kopernikus var cirkelbevægelser, men de foregik ikke med konstant fart. Figuren nedenfor illustrerer princippet.

Den grønne planet bevæger sig på sin banecirkel, men centrum C er flyttet lidt væk fra Solen. Bevægelsen er ikke jævn. Der er valgt et passende punkt P på diameteren gennem Solen, og så bevæger Jorden sig sådan, at linien PJ har konstant vinkelhastighed. Det betyder, at Jorden bevæger sig langsomst, når den er længst væk fra Solen, og hurtigst, når den er nærmest Solen. Det skal den også, men arealhastigheden bliver nu ikke helt konstant, som den skal være ifølge Keplers 2. lov. Den beskrevne bevægelse er faktisk en epicykelbevægelse, og som sådan beskrev Kopernikus den.

For at få tilstrækkelig overenstemmelse med observationerne, og for samtidig at få bevægelser sammensat af jævne cirkelbevægelser, var Kopernikus nødt til at bruge ialt 34 cirkelbevægelser, mens Kepler senere kunne nøjes med 7 ellipser. Kopernikus beskrivelse var dog meget simplere end Ptolemæus´, der benyttede omkring 80 cirkler.

Der er et andet punkt, hvor Kopernikus også nærmer sig Keplers love. Figuren ovenfor viser Plutos bane. Det er den mest fladtrykte af planetbanerne, men som man ser, kan man ikke se fladtrykningen. Men ellipseformen viser sig på en anden måde: Man kan tydeligt se, at det brændpunkt, som Solen befinder sig i er flyttet væk fra centrum. Og det er det, som Kopernikus gør.

Kopernikus rettede som beskrevet på den jævne cirkelbevægelse om Solen for at få planetbevægelserne til at stemme med virkeligheden. Hermed nærmede han sig til Keplers love. Ptolemæus havde indenfor rammerne af sin epicykelteori foretaget korrektioner, som havde samme virkning, som dem Kopernikus benyttede.

Med hensyn til mekanismen bag planetbevægelserne har Kopernikus vidst ikke udtalt sig. Men Kepler meddelte senere, at Kopernikus troede på den gamle teori om, at planeterne var fæstet til gennemsigtige krystalkugleskaller, en teori, som Tycho Brahe viste var forkert.

Kopernikus udførte kun observationer i meget begrænset omfang. Han var dog i besiddelse af et højdemålingsinstrument, der kaldes en parallaktisk lineal:

Kopernikus parallaktiske lineal. Instrumenttypen var kendt allerede i Oldtiden. Pointen er, at afstandene CA og CB er lige store. Så hvis man sigter mod en stjerne gennem hullerne i E og F, og aflæser længden af korden AB, kan man i en kordetabel (se ÷150 Hipparch) aflæse størrelsen af den grønne vinkel. Stjernens højde over horisonten er den røde vinkel, så den kan man bagefter bestemme som komplementet til den grønne vinkel, altså 90° minus den grønne vinkel.

Hvis du støder på et ord, hvis betydning du ikke kender, så søg på ordet.