Mikuláš Koperník (latinsky Nicolaus Copernicus, polsky Mikołaj Kopernik; 1473–1543) byl renesanční polyhistor, astronom, matematik, lékař a duchovní. Jeho jméno je navždy spojeno s jedním z největších myšlenkových zlomů v dějinách lidstva – koperníkovskou revolucí.
V době, kdy žil, byl po čtrnáct století nezpochybnitelnou pravdou geocentrický systém Claudia Ptolemaia, podle něhož nehybná Země stála v samém středu vesmíru a veškerá nebeská tělesa – Slunce, Měsíc, hvězdy i planety – kroužila kolem ní. Koperník tento pohled obrátil naruby: do středu položil Slunce a Zemi přisoudil roli pouhé jedné z mnoha obíhajících planet.
Geocentrický model měl obrovský problém: planety se na obloze nepohybovaly rovnoměrně. Čas od času se zastavily a začaly se na několik týdnů pohybovat pozpátku (tzv. retrográdní pohyb), načež se opět vydaly kupředu. Ptolemaios to vysvětloval složitým systémem desítek kruhových epicyklů, na nichž se planety točily jako na pouťovém kolotoči.
Koperník geniálně ukázal, že tento podivný zpětný pohyb je pouhou optickou iluzí:
Země obíhá kolem Slunce rychleji než vnější planety jako Mars či Jupiter.
Když Země na své vnitřní dráze předbíhá pomalejší vnější planetu (podobně jako rychlejší auto na dálnici předjíždí pomalejší kamion), zdá se nám při pohledu ze Země vůči vzdáleným hvězdám, jako by se předjížděná planeta na chvíli vracela dozadu.
Koperník navíc správně pochopil, že střídání dne a noci není způsobeno otáčením celého vesmíru kolem Země každých 24 hodin, nýbrž vlastní rotací Země kolem její osy.
Koperník své myšlenky rozpracovával desítky let v tichosti na biskupském hradě ve Fromborku na břehu Baltského moře. Z obavy před odmítnutím církevními i univerzitními autoritami váhal s vydáním svého monumentálního díla.
K sepsání a vydání knihy jej přesvědčil teprve mladý rakouský matematik Georg Joachim Rheticus. Kniha s názvem De revolutionibus orbium coelestium (O obězích sfér nebeských) vyšla v Norimberku v roce 1543. Podle legendy dostal Koperník první vytištěný exemplář do rukou na své smrtelné posteli jen několik hodin předtím, než 24. května 1543 zemřel.
Odborný astrofyzikální text včetně stavových rovnic, efemerid a spektrální klasifikace.
Přestože Koperník správně identifikoval Slunce jako kinematické centrum planetárního systému, jeho model zůstával vázán aristotelským požadavkem na striktně rovnoměrný kruhový pohyb. Aby odstranil Ptolemaiův e квант (punctum aequans), který považoval za filozoficky nepřípustné porušení rovnoměrnosti, zavedl soustavu malých epicyklů (tzv. epicyklety).
Celkově Koperníkův systém obsahoval 48 kružnic (oproti často tradovanému mýtu, že byl jednodušší než Ptolemaiův model s 40 kružnicemi). Skutečný význam spočíval v jeho vnitřní harmonické provázanosti: relativní rozměry oběžných drah byly jednoznačně geometricky fixovány.
Měřením maximální elongaceψmax (úhlové vzdálenosti od Slunce na obloze): V okamžiku maximální elongace tvoří spojnice Země-planeta a Slunce-planeta pravý úhel (90∘):
Měřením synodické periody S a intervalu mezi opozicí a kvadraturou (úhel Slunce-Země-planeta = 90∘): Úhel oběhu planety od opozice do kvadratury budiž αp=Tp360∘Δt, a úhel Země α⊕=T⊕360∘Δt. V pravoúhlém trojúhelníku v kvadratuře platí:
ap=cos(α⊕−αp)a⊕
Výsledné Koperníkovy hodnoty poloos:
Merkur: 0,376 AU (skutečná 0,387)
Venuše: 0,719 AU (skutečná 0,723)
Země: 1,000 AU
Mars: 1,520 AU (skutečná 1,524)
Jupiter: 5,219 AU (skutečná 5,204)
Saturn: 9,163 AU (skutečná 9,537)
Tato neobyčejná shoda byla nezvratným matematickým důkazem správnosti heliocentrického uspořádání, na který navázal Johannes Kepler.
Literatura a vědecké reference
De revolutionibus orbium coelestium.Apud Ioh. Petreium, Norimbergae (1543)[online]
The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought.Harvard University Press (1957)[online]
Three Copernican Treatises.Columbia University Press (1939)[online]
The Eye of Heaven: Ptolemy, Copernicus, Kepler.American Institute of Physics (1993)[online]
