Nicolaus Copernicus: Sự ra đời của thuyết nhật tâm

Nicolaus Copernicus sinh ra ở Torun, một thành phố ở miền trung bắc Ba Lan, vào ngày 19 tháng 2 năm 1473. Cha của Copernicus là một thương gia giàu có, nhưng ông mất sớm khi Copernicus mới 10 tuổi. Kể từ đó, Copernic chuyển đến sống cùng chú Lucas Watzenrode. Sau khi được tấn phong giám mục của Warmia, Watzenrode trở thành người bảo trợ quan trọng cho cháu trai của ông. Ngay từ khi còn nhỏ, Copernicus đã được tiếp xúc với nền giáo dục tốt nhất trong thời đại của mình để chuẩn bị cho sự nghiệp của ông trong giáo luật. Năm 1491, Copernicus học nghệ thuật tự do tại Đại học Krakow, bao gồm cả thiên văn học và chiêm tinh học. Vài năm sau, giống như nhiều người Ba Lan thuộc tầng lớp xã hội của mình, Copernic được gửi đến Ý để học y khoa và luật.
Nicholas Copernicus. Ảnh: Alamy
Nicholas Copernicus. Ảnh: Alamy

Trong thời gian học tại Đại học Bologna (Ý), Copernic đã sống một thời gian tại nhà của Domenico Maria de Novara, nhà thiên văn học nổi tiếng nhất của trường. Vào thời điểm đó, thiên văn học cũng như chiêm tinh học có mối liên hệ chặt chẽ và được coi trọng như nhau. Novara chịu trách nhiệm đưa ra các dự đoán chiêm tinh cho những người cai trị và giới quý tộc của thành phố Bologna. Copernicus đôi khi giúp anh ta quan sát bầu trời, và Novara dạy các sinh viên của mình chiêm tinh quan trọng, cũng như các khía cạnh của hệ thống Ptolemaic, vốn coi Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Copernicus sau đó học tại Đại học Padua và lấy bằng tiến sĩ giáo luật tại Đại học Ferrara năm 1503. Copernicus trở về Ba Lan, nơi ông phụ trách các công việc của một nhà thờ, đồng thời là một bác sĩ. mọi người. Trong thời gian rảnh rỗi, Copernicus cống hiến hết mình cho nghiên cứu học thuật, đặc biệt là thiên văn học. Đến năm 1514, danh tiếng của Copernicus với tư cách là một nhà thiên văn học đã trở nên đáng kể, khiến ông trở thành cố vấn cho các nhà lãnh đạo nhà thờ về việc cải cách lịch Julian.
Đầu thế kỷ 16, vũ trụ học châu Âu cho rằng Trái đất đứng yên và bất động ở tâm của một số quả cầu đang quay, mang các thiên thể như Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh và ngôi sao đã biết. Lý thuyết này đã được đề xuất bởi nhà thiên văn học Ptolemy ngay từ thế kỷ thứ 2 sau Công nguyên trong cuốn sách Almagest của ông. Để giải thích chuyển động nghịch hành của nhiều hành tinh trên bầu trời, Ptolemy đã sử dụng một hệ thống ngoại luân – trong đó các hành tinh phải chuyển động trên những vòng tròn nhỏ hơn gắn với những quả cầu tương ứng. Mô hình của Ptolemy phù hợp với hầu hết các quan sát thiên văn và cung cấp một hệ thống tương đối chính xác để dự đoán vị trí của các thiên thể trên bầu trời. Lý thuyết của Ptolemy đã được các nhà khoa học châu Âu chấp nhận trong hơn 1.000 năm.
Sự ra đời của thuyết nhật tâm

Vào thời Copernicus, bằng chứng thiên văn đã đủ phong phú để chỉ ra rằng một số lý thuyết của Ptolemy là không chính xác. Một số nhà thiên văn học không còn đồng ý về thứ tự của các hành tinh so với Trái đất và đây là vấn đề mà Copernicus muốn tập trung vào.
Giữa năm 1508 và 1514, Copernicus đã viết một chuyên luận ngắn về thiên văn học có tên là "Commentariolus", đặt nền móng cho hệ nhật tâm. Tác phẩm này không được xuất bản khi Copernicus còn sống, nhưng ông đã lưu hành một số bản thảo và gửi chúng cho bạn bè. Trong chuyên luận của mình, Copernicus xác định thứ tự của các hành tinh được biết đến vào thời điểm đó. Ông cho rằng các hành tinh quay quanh Mặt trời, trong khi Mặt trời đứng yên. Sử dụng kết quả quan sát của mình và nhiều nhà nghiên cứu khác, Copernicus đã ước tính chu kỳ quỹ đạo của mỗi hành tinh quay quanh Mặt trời với độ chính xác tương đối: Sao Thủy (88 ngày), Sao Kim (225 ngày), Trái đất (một năm), Sao Hỏa (1,9 năm), Sao Mộc (12 năm) và Sao Thổ (30 năm).
Đối với Copernicus, thuyết nhật tâm của ông không hẳn là một bước ngoặt, vì nó tạo ra nhiều vấn đề lớn cần giải quyết. Ví dụ, vật nặng luôn được cho là rơi xuống đất vì Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Vậy tại sao chúng lại rơi xuống đất trong một hệ thống lấy mặt trời làm trung tâm? Copernicus duy trì niềm tin cổ xưa rằng chuyển động của các hành tinh tuân theo quỹ đạo tròn. Nhưng những quan sát thực tế của ông cho thấy các hành tinh và ngôi sao không quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo tròn. Do đó, Copernicus đã trì hoãn việc xuất bản tác phẩm thiên văn vĩ đại nhất của mình, "De Revolutionibus orbium coelestium", tạm dịch là "Về sự quay của các thiên thể". Cuốn sách được hoàn thành vào năm 1530, nhưng nó không được xuất bản cho đến khi Copernicus qua đời vào năm 1543.
Trong tác phẩm này, Copernicus lập luận rằng Trái đất tự quay quanh trục của nó mỗi ngày trên quỹ đạo quanh Mặt trời. Độ nghiêng của trục quay tạo ra các mùa trên Trái đất và sự tiến động của các điểm phân. Những sai sót lớn trong công trình của Copernicus bao gồm quan điểm cho rằng Mặt trời là trung tâm của toàn bộ vũ trụ, không chỉ hệ mặt trời. Việc Copernicus không có khả năng xác định quỹ đạo hình elip của các hành tinh đã buộc ông phải kết hợp nhiều ngoại luân vào hệ thống của mình, giống như Ptolemy. Do không hiểu rõ về lực hấp dẫn, Copernicus cho rằng Trái đất và các hành tinh quay quanh Mặt trời trên những quả cầu khổng lồ trong suốt.
Trong phần cống hiến cho cuốn sách De Revolutionibus orbium coelestium của mình, Copernicus lưu ý rằng "toán học được viết cho các nhà toán học". Nếu tác phẩm dễ tiếp cận hơn, nhiều người sẽ phản đối quan niệm trái với Kinh thánh về vũ trụ và coi nó là dị giáo. Trong nhiều thập kỷ, công trình của Copernicus không được nhiều người biết đến ngoại trừ một số nhà thiên văn học giỏi nhất. Hầu hết những người này, trong khi ngưỡng mộ một số lập luận của Copernicus, đã bác bỏ cơ sở nhật tâm của ông. Mãi cho đến đầu thế kỷ 17, Galileo Galilei và Johannes Kepler đã hoàn thiện và phổ biến lý thuyết Copernican, khiến Galileo phải đối đầu với Tòa án Dị giáo La Mã. Sau khi công trình của Isaac Newton về cơ học thiên thể được xuất bản vào cuối thế kỷ 17, việc chấp nhận thuyết nhật tâm lan rộng nhanh chóng ở các quốc gia không theo Công giáo, và đến cuối thế kỷ 18 thì nó gần như được chấp nhận.