Zastavil Slunce, pohnul Zemí: Koperníkovy teorie otřásly teorií geocentrismu

Už od dob antického Řecka byla Země považována za středobod celého vesmíru a výjimečné místo, kolem něhož se vše odehrává a bez něhož by se kosmický řád proměnil v chaos. Domněle unikátní role naší planety pak dokonale korespondovala s jedinečnou pozicí člověka jakožto božího obrazu obdařeného rozumem, jímž dokážeme svět okolo nás chápat. Sebestředné postavení člověka a Země v řádu světa bylo napříč společností hluboce zakořeněné a jeho zpochybnění, ač reálně nastolené jen jako vedlejší důsledek Koperníkova bádání, představovalo zásadní zlom. 

Změna, kterou polský astronom v chápání vesmíru nastartoval, se dokonce promítla do běžného jazyka. Pokud dojde k přijetí nové revoluční vědecké teorie, která boří stará dogmata, hovoří se o takzvaném koperníkovském obratu. Jedná se o změnu perspektivy, kdy se na tutéž věc díváme z odlišného úhlu pohledu. Abychom lépe docenili, jak rozsáhlou kapitolu lidského poznání Koperník rozepsal, představme si vzdělaného člověka 15. století a jeho astronomické znalosti. 

Jasný výklad autorit 

Každodenní zkušenost založená na pozorování večerní oblohy i meteorologických jevů zdánlivě jasně ukazuje, že Země musí setrvávat v klidu. Pokud by se pohybovala, byl by přece pozorovatel zmítán poryvem větru, který je pohybem způsobován. Zároveň by pociťoval, že půda pod jeho nohama není statická a že musí její posun nějak vyvažovat. Koneckonců i náš zrak dokládá, že stálice i planety na jedné straně oblohy vycházejí a na jiné pak zapadají. Rozum tak dává jasně najevo, jaké pojetí musí být pravdivé. 

Nejde však jen o pouhé logické uvažování, myšlenku geocentrismu podporují i slova uznávaných autorit – jak náboženských, tak těch vědeckých. Už ve Starém zákoně se dočteme o příběhu, kdy Hospodin na přání Jozua zastavil Slunce, aby prodloužil den a umožnil tak Izraelitům vybojovat velké vítězství v bitvě u města Gibeon. Tato pasáž Písma byla až do novověku často používaným a účinným argumentem k podpoře geocentrismu a zaznívala i mezi argumenty proti Koperníkově teorii. 

Za silnou autoritu však ve středověku neplatilo jen Písmo. Starořecký filozof Aristoteles, uznávaný zakladatel mnoha vědních disciplín a autor myšlenek, které pozdější učenci uvedli do souladu s křesťanstvím, zastával stejný názor. Tvrdil například, že všechny hmotné objekty tíhnou přirozeně k Zemi, což je stěžejní myšlenka celého geocentrismu. Hlavní oporou teorie byl alexandrijský astronom z 2. století Klaudius Ptolemaios. Ve svém spise Almagest (147 či 148) podrobně popsal pohyby sfér planet i stálic, dokázal předvídat zatmění Slunce i Měsíce a na základě pozorování stanovil jednoznačným způsobem harmonickou podobu vesmíru. 

První pochybující 

Přestože se v minulosti několikrát objevil myslitel, který Zemi označil za pohyblivý objekt, jednalo se o ojedinělé hlasy, které většinová společnost vnímala jako pouhou kuriozitu. Řeč je například o starověké skupině pythagorejců, kteří se sice hlásili ke geocentrismu, ale přisoudili Zemi rotační pohyb kolem své osy. Řecký filozof Aristarchos ze Samu žijící ve 3. století př. n. l. pak byl prvním známým myslitelem, který veřejně prezentoval myšlenku heliocentrismu. Provedl dokonce sérii měření, a aby svou teorii dokázal, pokusil se změřit paralaxu vzdálených hvězd. Pokud by se totiž Země skutečně pohybovala kolem Slunce, musela by se v průběhu roku měnit odchylka, pod jakou stálici sledujeme. Výsledek naprosto správné úvahy však nebylo možné potvrdit pouhým okem kvůli nezměrné vzdálenosti, která hvězdu od pozorovatele oddělovala. 

Kombinace zdravého rozumu, autority katolické církve i starověkých autorů a Ptolemaiova vědeckého popisu odpovídajícímu tehdejším pozorováním stvořila ucelený systém, který si více než 1 200 let nikdo nedovolil zpochybnit. K pozorování noční oblohy neměli tehdejší astronomové k dispozici dalekohled – ten byl vynalezen až na začátku 17. století, tedy více jak 50 let po Koperníkově smrti. Pro sledování noční oblohy si učenci do té doby museli vystačit pouze se svým zrakem a pomůckami pro měření odchylky či úhlové velikosti objektů. Za vytvořením heliocentrické teorie a jejím následným prokázáním tak nestál technologický pokrok ani příhodnější společenské podmínky, nýbrž odvaha a důmyslné využití již existujících znalostí. 

Na cestě do kapituly 

Rané životní osudy Mikuláše Koperníka rozhodně nenasvědčovaly tomu, že by měl v budoucnu svým dílem obrátit perspektivu lidského pohledu na svět. Narodil se roku 1473 v polské Toruni do vážené rodiny zámožného velkoobchodníka. Ten ještě za Mikulášova dětství náhle zemřel, a tak se podle tradice stal opatrovníkem polosirotka jeho strýc Lukáš Watzenrode, kanovník a později též varmijský biskup. Strýc se snažil zajistit Mikulášovi dobré vzdělání a ideálně také církevní kariéru. Mladý Koperník se měl stát po Watzenrodově vzoru členem kapituly, k tomu však potřeboval kvalitní vzdělání. Mikuláš se tedy zapsal na univerzitu v Krakově, kde měl studovat filozofii, právo a medicínu, jenže místo toho našel zalíbení spíše v matematice a astronomii. Z dnešního úhlu pohledu není divu, neboť Krakovská akademie tehdy byla důležitým evropským centrem těchto disciplín. Ani tamější profesoři si sice nedovolili otevřeně vyvracet geocentrickou teorii, její výchozí premisy však podrobovali neúprosné kritice. 

Smyčky na obloze 

Model světa uznávaný už od doby Klaudia Ptolemaia matematicky přesně popisoval nehybnou Zemi a dráhy nebeských těles probíhající okolo ní. Jejich pořadí je nasnadě: nejblíže Zemi se měl nacházet Měsíc následovaný Merkurem, Venuší, Sluncem, Marsem, Jupiterem a Saturnem (planety Uran a Neptun byly objeveny až roku 1781, respektive 1846), za nimiž stála ještě vše obklopující sféra stálic. Samotné hvězdy se přitom jednotlivě nepřesunovaly, pohyb vykonávala pouze celá sféra. Byť se nám dnes může zdát Ptolemaiův systém naivní, vycházel z velkého množství pozorování a dokázal do jisté míry spolehlivě předvídat polohy planet i další astronomické jevy.

Jeho na první pohled dobře patrnou vlastností je existence takzvaných epicyklů. Tehdejší pozorovatelé si byli vědomi, že polohy planet na obloze se v průběhu roku mění. Nejedná se ale o část kružnice, spíše o zvláštní smyčku. Aby tento pohyb Ptolemaios vysvětlil, zavedl zmíněné epicykly neboli drobné kružnice, po kterých se jednotlivé planety na cestě kolem Země pohybují. Každá planeta tak v Ptolemaiově pojetí vykonává dva pohyby. Při studiu astronomie na univerzitě v Krakově se Koperník nejen dokonale seznámil s matematickým aparátem a astronomií, ale osvojil si i kritický pohled a vědecké smýšlení. 

Právě díky tomu začal pochybovat o tradičním pojetí kosmu, což ho provázelo po zbytek života. Přestal uznávanému ptolemaiovskému systému důvěřovat a rozhodl se ho důkladně prověřit pomocí série pozorování. Aniž by studia v Krakově dokončil, přesunul se ve svých 23 letech na univerzitu v italské Boloni. Smyslem stěhování byla snaha o zisk doktorského titulu, který byl k předpokládané církevní kariéře po strýcově boku nezbytný. Ani zde však Mikuláš neodolal a místo přípravy na budoucí povolání tíhl ke zkoumání řádu vesmíru. 

Průlomová pozorování 

Koperník po celý život vynikal přesností svých měření a důsledností. Aby měl přesné informace o pozorovaných událostech, zaznamenával si například časy měření z několika různých hodin, aby eliminoval případnou odchylku. Údaje poskytované hodinovými stroji se tehdy totiž často rozcházely s aktuálním časem. Na univerzitě v Boloni se jeho učitelem a později i přítelem stal astronom Dominik Maria Novara. Oba muži se rozhodli prověřit platnost některých důsledků Ptolemaiova geocentrismu. 

Jako první se zaměřili na pozorování Měsíce. Podle tradičního pojetí totiž neměla být vzdálenost Měsíce od Země konstantní, ale měla se v určitém cyklu měnit. Během obou čtvrtí se tak měl Měsíc nacházet zemskému povrchu dvakrát blíže než během novu či úplňku. To by ovšem znamenalo, že by se při pozorování v době čtvrtí musel jevit dvakrát větší. Protože takový jev nebyl nikdy pozorován, přišli zastánci geocentrismu s absurdní představou, dle které se samotný Měsíc nafukuje a vyfukuje, takže kromě dvakrát většího průměru má v době úplňku a novu také osminásobný objem. Oba vlivy se měly navzájem vykompenzovat, proto se velikost Měsíce při pozorování nemění. 

K prověření této prazvláštní teorie využil Koperník se svým učitelem vzájemnou polohu Měsíce a jasné hvězdy Aldebaran, která se nachází v souhvězdí Býka. Porovnáním jejich úhlových vzdáleností v době čtvrti a novu dne 9. března 1497 prokázali zcela nečekaný fakt: velikost měsíčního kotouče se na obloze nijak nemění. Představa o „pulsování“ Měsíce se ukázala být jen čistou fantazií vytvořenou k zalepení nesmyslného důsledku ptolemaiovské teorie. Ačkoliv se jednalo jen o jedno narušení Ptolemaiova vesmírného stroje, v ohrožení se ocitl celý koncept. Jestliže se geocentrismus mýlí v pohybu Měsíce, nemůže se mýlit i ve všem ostatním? O tom, jak silně byla myšlenka o nehybnosti Země v tehdejším vědění zakořeněna, dobře svědčí fakt, že oba astronomové své výsledky prozatím nepublikovali. Koperník se však rozhodl začít sbírat další důkazy. 

Co odhalila délka roku 

Další nesrovnalostí, která s geocentrismem přímo souvisela, bylo správné určení délky roku. Z tradičního pohledu se jednalo o dobu, která uplyne mezi dvojím projitím Slunce skrze bod jarní rovnodennosti. Už od roku 45 př. n. l. tak platil takzvaný juliánský kalendář, který stanovil průměrnou délku roku na 365,25 dne. Od dnešních měření se lišil přibližně o 11 minut, což každých 128 let dalo jeden den. S postupem času proto docházelo ke stále markantnějším odchylkám, což způsobovalo posun dat slunovratů a rovnodenností. 

Otázkou bylo, jaký jev tento odklon způsobuje. Podle Ptolemaia za změnou stál pohyb sféry stálic, Koperník ale tušil, že na vině je pohyb Země. Dlouhodobým pozorováním několika jasných hvězd a měřením jejich vzdáleností od bodu jarní rovnodennosti dospěl k závěru, že nejpravděpodobnějším vysvětlením je skutečně pohyb naší planety, a díky přesným observacím dokonce nově přepočítal délku slunečního roku. Zajímal se také o očekávanou konjunkci planet Jupiter a Saturn, která byla mezi astrology vykládána jako velmi negativní událost. Koperník těmto fámám nevěřil, ale protože se jednalo o poměrně sledovaný jev a především možnost, jak pomocí délky roku porovnat starou geocentrickou teorii s tou heliocentrickou, pustil se do výpočtů. Podle tradičního pojetí měla konjunkce nastat 10. června, Koperník ji ale očekával už 12. května. 

Vzájemná poloha obou planet následně dala za pravdu předpovědi polského astronoma. Ani ne třicetiletý muž tak získal obdiv úzkého okruhu svých evropských kolegů, ale také jistotu, že právě jeho popis světa je tím správným. Datum 12. května 1504 můžeme pokládat za den, kdy byla heliocentrická teorie sluneční soustavy prokázána – k jejímu všeobecnému uznání však vedla ještě dlouhá cesta. 

Jak zveřejnit pravdu 

V období svých klíčových pozorování Koperník dokončil studia práv a medicíny a vrátil se z Itálie do polské vlasti, kde se stal kanovníkem varmijské kapituly. Ačkoliv si i během této doby našel čas na astronomii, bezstarostná studentská léta se stala minulostí a většinu jeho energie pohltily úřední povinnosti. Někdy před rokem 1514 se mezi učenci rozšířilo Koperníkovo drobné pojednání přezdívané Malý komentář, v němž shrnul svou heliocentrickou teorii. Jednalo se pouze o teoretickou osnovu většího a propracovanějšího díla, které Mikuláš zamýšlel sepsat. Útlý sešit se sice původně vůbec neměl dostat na veřejnost, ale díky smělým a novátorským myšlenkám si mezi tehdejšími astronomy našel četné čtenáře. 

Hlavním spisem, v němž Koperník vyložil kromě popisu světa i své matematické výpočty a výčet pozorování, se stala až tiskem vydaná kniha O obězích nebeských sfér. Její klíčové části měl sice autor připravené už v roce 1532, ale na doporučení přátel s jejím vydáním otálel. Prvního vydání se dílo dočkalo až v roce 1543, tedy na sklonku Mikulášova života. Autor důmyslně popsané heliocentrické teorie se tedy reakcí na své celoživotní dílo nedožil. 

Přes revoluční změnu v pohledu na vesmír, která odporovala oficiálnímu stanovisku církve, došlo k zařazení Koperníkova díla na Index zakázaných knih až roku 1616, kdy se konal první proces s Koperníkovým následovníkem Galileem Galileim. Do té doby se jeho spisy mohly po více než jedno století volně šířit. Možných příčin tak dlouhého období tolerance je více. Snad za to mohla Koperníkova církevní kariéra, snad dedikace knihy papeži Pavlovi III. (v úřadu 1534–1549), jemuž se v textu pokorně vyznal z nutkání vyjádřit se k nesrovnalostem v ptolemaiovském systému. 

Možná vůbec největší podíl na vcelku smířlivém přijetí Koperníkových revolučních myšlenek měl luteránský teolog Andreas Osiander. Ten ke knize napsal předmluvu, v níž čtenáře uklidnil, že heliocentrická teorie je především matematickým modelem a alternativním popisem ke geocentrickému pojetí. Dodal také, že vykonaná pozorování jsou s výpočty v souladu, ale že to vůbec nic nevypovídá o pravdivosti dané teorie. 

Odmítaví protestanti 

Ani v nejmenším nelze říct, že by se Koperníkovy myšlenky setkaly jen s pozitivními ohlasy. Známý reformátor Martin Luther astronomův počin zhodnotil jednoznačně: „Ten hlupák chce převrátit celé umění astronomie! Ale jak uvádí Písmo svaté, Jozue kázal zastavit se Slunci a ne Zemi!“ Podobně se v jednom ze svých kázání vyjádřil také další z významných církevních reformátorů Jan Kalvín. Historie však ukázala, že je lepší opřít svá tvrzení o vlastní výpočty a pozorování než o pouhou důvěru v autoritu.

Zadostiučinění se Koperníkovi dostalo až ve dvacátých letech 19. století, odkdy bylo i podle katolické církve možné jeho dílo opět komentovat a vydávat tiskem. Přestože k přijetí heliocentrické soustavy jako obecného principu došlo až mnohem později, stal se Koperník prvním astronomem, který ji pozorováním a výpočty prokázal. Obtíže, kterým při tom musel čelit, jsou krásným příkladem toho, jak pracné může být vyvrátit hluboce zakořeněný omyl.