człowiek
Autor: Jarosław Włodarczyk | dodano: 2012-06-12
Mikołaj Kopernik i zaćmienia

Wydaje się, że zagadka słonecznych obserwacji astronoma z Fromborka została rozwiązana. Co nie znaczy, że wiemy na ten temat wszystko.

Potop szwedzki z połowy XVII wieku sprawił, że część księgozbioru, będącego niegdyś własnością Mikołaja Kopernika, znajduje się obecnie w Bibliotece Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu w Uppsali. Wśród tych tomów można znaleźć "Calendarium Romanum magnum" Johanna Stoefflera, wydane w 1518 roku. Dzieło to zawiera przewidywania dotyczące przebiegu zaćmień Słońca i Księżyca w latach 1518-1573. Prognozy mają postać rycin, przedstawiających przesłonięcie tarcz obu ciał niebieskich podczas maksymalnej fazy zjawiska. Na tuzinie diagramów z książki Stoefflera Kopernik pozostawił odręczne notatki. Cztery dotyczą częściowych zaćmień Słońca - z 29 marca 1530, 18 czerwca 1536, 7 kwietnia 1540 i 21 sierpnia 1541 roku - które astronom obserwował we Fromborku pod koniec swojego życia i których maksymalną fazę udało mu się wyznaczyć.

Taka intensywność tego rodzaju spostrzeżeń nie powinna nas dziwić. Obserwacje zaćmień stanowiły ważną część astronomii Kopernika. W swoim dziele "O obrotach" pisał o tym wprost: "Również więc co do tego, że umieściłem apogeum na sześć i pół i jednej szóstej stopnia Raka, nie zadowoliłem się tym, żeby polegać na przyrządach horoskopowych, o ile by nie upewniły mnie w tym także zaćmienia Słońca i Księżyca. One bowiem, jeżeliby w tamtych tkwił jakiś błąd, niewątpliwie go wykrywają" (tłum. S. Oświecimski). A jeśli zaćmienia były tak istotne, to czy uczony z Fromborka w jakiś szczególny sposób celebrował te pomiary?

Słońce przez dziurkę?

1900 roku wybitny polski znawca życia i dzieła Kopernika, Ludwik Antoni Birkenmajer, wysunął przypuszczenie, że astronom obserwował zaćmienia za pomocą camera obscura (kamery otworkowej), mierząc fazy zaćmień na obrazie Słońca otrzymywanym na ekranie. Niestety, nie dysponowaliśmy żadnym wiarygodnym dowodem na potwierdzenie tej hipotezy. W notatkach Kopernika brak jakiejkolwiek wzmianki o metodzie prowadzenia słonecznych obserwacji.

Przypuszczenie Birkenmajera było bardzo atrakcyjne z dwóch powodów. Po pierwsze, w jego świetle Kopernik jawił się jednak jako astronom eksperymentujący z nowymi technikami obserwacyjnymi, a zatem - nie tylko wybitny przedstawiciel astronomii matematycznej i architekt wszechświata. Po drugie, w 1542 roku, czyli na rok przed śmiercią Kopernika, opis takiej metody obserwacji zaćmień Słońca pojawił się w książce wydanej w protestanckiej Wittenberdze. Od tej publikacji rozpoczęła się kariera camera obscura w nauce europejskiej. A tak się składa, że autorem owej książki był Erasmus Reinhold, dobry znajomy Jerzego Joachima Retyka - jedynego ucznia Kopernika. Retyk przebywał we Fromborku w czasie słonecznych obserwacji Kopernika i powrócił do Wittenbergi przed 1542 rokiem. Czyżby więc Kopernika należało uhonorować także za rozpropagowanie w Europie nowatorskiej metody badań?

Książka Reinholda (komentarz do niezwykle popularnego w tamtych czasach dzieła Georga Peurbacha "Nowe teorie planet", przedstawiającego kosmos geocentryczny) zawiera krótki opis metody obserwacji zaćmień Słońca. Tekst ten jest dość tajemniczy, nie zdradza bowiem źródła informacji, ale warto go przytoczyć, gdyż obrazowo przedstawia działanie przyrządu:

"Kiedy obliczenia zapowiadają zaćmienie Słońca, wejdź albo pod dach wysokiego domu, albo do niezbyt niskiej izby lub też na piętro, które tym zdatniejsze będzie do tego zadania, im jest wyższe. Niech miejsce, w którym rozpoczniesz obserwacje, będzie pozbawione wszelkiego światła, na ile to możliwe. Niemniej jeśli nawet zamkniesz i pozatykasz wszystko, z pewnością znajdzie się jakaś szczelina czy też otwór dowolnego kształtu, przez który promienie Słońca zdołają się wedrzeć. Gdyby tak się nie stało, sam odsłoń niewielki otwór dla wpadających promieni. Kiedy to uczynisz, albo na płaszczyźnie posadzki, albo na cegle leżącej naprzeciw otworu zaobserwujesz wpadające światło słoneczne i ujrzysz (doprawdy, rzecz to nadzwyczajna), że przedstawia ono obraz Słońca i że brakuje tyle słonecznej tarczy, ile zabiera Księżyc, wchodząc w nasze pole widzenia. I w ten sposób dojrzysz na własne oczy, jaka część 12 cali świetlistej tarczy została przesłonięta [...], jeśli nawet będziesz przyglądał się nie niebu, lecz ziemi. Utalentowany obserwator z tak ulotnego przedstawienia znacznie więcej zrozumie, oszacuje etc."

Tyle Reinhold o camera obscura i zaćmieniach Słońca. Ani słowa więcej.

Praskie zabawy

Olśnienie, że istnieje obiektywny test, pozwalający ustalić, czy Kopernik wykorzystywał camera obscura do obserwacji zaćmień Słońca i wyznaczania wielkości ich faz, spadło na mnie podczas prac nad edycją przekładu rozprawy Johannesa Keplera, traktującej o podróży na Księżyc. "Sen, czyli wydane pośmiertnie dzieło poświęcone astronomii księżycowej" Keplera to książka zadziwiająca z różnych powodów. Zawiera wiele informacji niezwiązanych bezpośrednio z głównym tematem książki - anegdot, ale i uwag dotyczących naukowych prac Keplera. Zaćmienie Słońca pojawia się w "Śnie" na obu poziomach, anegdotycznym i ściśle naukowym.

Zacznijmy od keplerowskiej anegdoty. Do tekstu swojej powieści science fiction, która powstała około 1608 roku w Pradze, astronom własnoręcznie sporządził ponad dwieście przypisów. W uwadze o numerze 44 znajdujemy coś w rodzaju reportażu, który przedstawia kamerę otworkową w działaniu podczas publicznego pokazu:

"W owych latach w Pradze często powtarzałem pewną obserwację, postępując w szczególny sposób. Gdy zbierali się obserwatorzy i obserwatorki, zwykle najpierw oddalałem się od nich i od prowadzonych rozmów w najbliższy kąt domu, wybrany do tego celu. Zasłaniałem dzienne światło, przygotowywałem niewielkie okienko z maleńkiego otworu, ścianę pokrywałem białą materią, po czym przywoływałem widzów. Takie były moje obrzędy, moje rytuały. Czy chcecie dowiedzieć się też o znakach? Na czarnej tablicy starannie wypisywałem kredą to, co wydawało mi się stosowne dla widzów; używałem wielkich liter, odwracając ich porządek (oto obrzęd magiczny), tak jak się pisze po hebrajsku. Zawieszałem tablice na zewnątrz pod gołym niebem i na słońcu, przekręciwszy do góry nogami. W ten sposób słowa, które napisałem, pojawiały się w normalnej postaci w środku na białej ścianie, a jeśli tablicę na zewnątrz poruszył wietrzyk, litery wewnątrz chwiały się na ścianie" (tłum. D. Sutkowska i J. Włodarczyk).

W "Śnie" Kepler omówił jednak również naukowy aspekt obserwacji, prowadzonych za pomocą camera obscura. Problem ten bowiem uczony rozgryzł kilka lat wcześniej, będąc świadkiem zmagań innego wielkiego astronoma tamtych czasów, Tychona Brahego, z pomiarami średnicy tarczy Słońca i Księżyca podczas zaćmień tego pierwszego. Brahe wykorzystywał w tym celu kamerę otworkową zgodnie z przepisem Reinholda, ale uzyskiwane wyniki go irytowały, gdyż nie zgadzały się z jego teorią ruchu Księżyca - tarcza Srebrnego Globu okazywała się za mała!

Kepler zdał sobie sprawę, że podczas pomiaru fazy zaćmienia trzeba odjąć średnicę otworku, przez który są prowadzone obserwacje Słońca. W przeciwnym razie zarówno pomiar średnic Słońca i Księżyca, jak i fazy zaćmienia da nieprawdziwe rezultaty. Ale Kopernik nie miał o tym pojęcia, bo prowadził swoje badania 60 lat przed Keplerem. A to oznacza, że jeżeli fromborski uczony stosował camera obscura do pomiarów fazy zaćmienia, uzyskane przez niego wyniki powinny być obarczone systematycznym błędem.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 04/2008 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
01/2020
12/2019
Kalendarium
Styczeń
22
W 1984 r. Apple zaprezentowała pierwszy komputer Macintosh
Warto przeczytać
Lubimy myśleć o sobie jako o istotach wyjątkowych - ale czy naprawdę coś różni nas od zwierząt? Przecież nasza biologia jest taka sama. W oryginalnej i intrygującej podróży po świecie ziemskiego życia Adam Rutherford bada rozmaite cechy, które uznawano niegdyś za wyłącznie ludzkie, wykazując, że wcale takimi nie są.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Jarosław Włodarczyk | dodano: 2012-06-12
Mikołaj Kopernik i zaćmienia

Wydaje się, że zagadka słonecznych obserwacji astronoma z Fromborka została rozwiązana. Co nie znaczy, że wiemy na ten temat wszystko.

Potop szwedzki z połowy XVII wieku sprawił, że część księgozbioru, będącego niegdyś własnością Mikołaja Kopernika, znajduje się obecnie w Bibliotece Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu w Uppsali. Wśród tych tomów można znaleźć "Calendarium Romanum magnum" Johanna Stoefflera, wydane w 1518 roku. Dzieło to zawiera przewidywania dotyczące przebiegu zaćmień Słońca i Księżyca w latach 1518-1573. Prognozy mają postać rycin, przedstawiających przesłonięcie tarcz obu ciał niebieskich podczas maksymalnej fazy zjawiska. Na tuzinie diagramów z książki Stoefflera Kopernik pozostawił odręczne notatki. Cztery dotyczą częściowych zaćmień Słońca - z 29 marca 1530, 18 czerwca 1536, 7 kwietnia 1540 i 21 sierpnia 1541 roku - które astronom obserwował we Fromborku pod koniec swojego życia i których maksymalną fazę udało mu się wyznaczyć.

Taka intensywność tego rodzaju spostrzeżeń nie powinna nas dziwić. Obserwacje zaćmień stanowiły ważną część astronomii Kopernika. W swoim dziele "O obrotach" pisał o tym wprost: "Również więc co do tego, że umieściłem apogeum na sześć i pół i jednej szóstej stopnia Raka, nie zadowoliłem się tym, żeby polegać na przyrządach horoskopowych, o ile by nie upewniły mnie w tym także zaćmienia Słońca i Księżyca. One bowiem, jeżeliby w tamtych tkwił jakiś błąd, niewątpliwie go wykrywają" (tłum. S. Oświecimski). A jeśli zaćmienia były tak istotne, to czy uczony z Fromborka w jakiś szczególny sposób celebrował te pomiary?

Słońce przez dziurkę?

1900 roku wybitny polski znawca życia i dzieła Kopernika, Ludwik Antoni Birkenmajer, wysunął przypuszczenie, że astronom obserwował zaćmienia za pomocą camera obscura (kamery otworkowej), mierząc fazy zaćmień na obrazie Słońca otrzymywanym na ekranie. Niestety, nie dysponowaliśmy żadnym wiarygodnym dowodem na potwierdzenie tej hipotezy. W notatkach Kopernika brak jakiejkolwiek wzmianki o metodzie prowadzenia słonecznych obserwacji.

Przypuszczenie Birkenmajera było bardzo atrakcyjne z dwóch powodów. Po pierwsze, w jego świetle Kopernik jawił się jednak jako astronom eksperymentujący z nowymi technikami obserwacyjnymi, a zatem - nie tylko wybitny przedstawiciel astronomii matematycznej i architekt wszechświata. Po drugie, w 1542 roku, czyli na rok przed śmiercią Kopernika, opis takiej metody obserwacji zaćmień Słońca pojawił się w książce wydanej w protestanckiej Wittenberdze. Od tej publikacji rozpoczęła się kariera camera obscura w nauce europejskiej. A tak się składa, że autorem owej książki był Erasmus Reinhold, dobry znajomy Jerzego Joachima Retyka - jedynego ucznia Kopernika. Retyk przebywał we Fromborku w czasie słonecznych obserwacji Kopernika i powrócił do Wittenbergi przed 1542 rokiem. Czyżby więc Kopernika należało uhonorować także za rozpropagowanie w Europie nowatorskiej metody badań?

Książka Reinholda (komentarz do niezwykle popularnego w tamtych czasach dzieła Georga Peurbacha "Nowe teorie planet", przedstawiającego kosmos geocentryczny) zawiera krótki opis metody obserwacji zaćmień Słońca. Tekst ten jest dość tajemniczy, nie zdradza bowiem źródła informacji, ale warto go przytoczyć, gdyż obrazowo przedstawia działanie przyrządu:

"Kiedy obliczenia zapowiadają zaćmienie Słońca, wejdź albo pod dach wysokiego domu, albo do niezbyt niskiej izby lub też na piętro, które tym zdatniejsze będzie do tego zadania, im jest wyższe. Niech miejsce, w którym rozpoczniesz obserwacje, będzie pozbawione wszelkiego światła, na ile to możliwe. Niemniej jeśli nawet zamkniesz i pozatykasz wszystko, z pewnością znajdzie się jakaś szczelina czy też otwór dowolnego kształtu, przez który promienie Słońca zdołają się wedrzeć. Gdyby tak się nie stało, sam odsłoń niewielki otwór dla wpadających promieni. Kiedy to uczynisz, albo na płaszczyźnie posadzki, albo na cegle leżącej naprzeciw otworu zaobserwujesz wpadające światło słoneczne i ujrzysz (doprawdy, rzecz to nadzwyczajna), że przedstawia ono obraz Słońca i że brakuje tyle słonecznej tarczy, ile zabiera Księżyc, wchodząc w nasze pole widzenia. I w ten sposób dojrzysz na własne oczy, jaka część 12 cali świetlistej tarczy została przesłonięta [...], jeśli nawet będziesz przyglądał się nie niebu, lecz ziemi. Utalentowany obserwator z tak ulotnego przedstawienia znacznie więcej zrozumie, oszacuje etc."

Tyle Reinhold o camera obscura i zaćmieniach Słońca. Ani słowa więcej.

Praskie zabawy

Olśnienie, że istnieje obiektywny test, pozwalający ustalić, czy Kopernik wykorzystywał camera obscura do obserwacji zaćmień Słońca i wyznaczania wielkości ich faz, spadło na mnie podczas prac nad edycją przekładu rozprawy Johannesa Keplera, traktującej o podróży na Księżyc. "Sen, czyli wydane pośmiertnie dzieło poświęcone astronomii księżycowej" Keplera to książka zadziwiająca z różnych powodów. Zawiera wiele informacji niezwiązanych bezpośrednio z głównym tematem książki - anegdot, ale i uwag dotyczących naukowych prac Keplera. Zaćmienie Słońca pojawia się w "Śnie" na obu poziomach, anegdotycznym i ściśle naukowym.

Zacznijmy od keplerowskiej anegdoty. Do tekstu swojej powieści science fiction, która powstała około 1608 roku w Pradze, astronom własnoręcznie sporządził ponad dwieście przypisów. W uwadze o numerze 44 znajdujemy coś w rodzaju reportażu, który przedstawia kamerę otworkową w działaniu podczas publicznego pokazu:

"W owych latach w Pradze często powtarzałem pewną obserwację, postępując w szczególny sposób. Gdy zbierali się obserwatorzy i obserwatorki, zwykle najpierw oddalałem się od nich i od prowadzonych rozmów w najbliższy kąt domu, wybrany do tego celu. Zasłaniałem dzienne światło, przygotowywałem niewielkie okienko z maleńkiego otworu, ścianę pokrywałem białą materią, po czym przywoływałem widzów. Takie były moje obrzędy, moje rytuały. Czy chcecie dowiedzieć się też o znakach? Na czarnej tablicy starannie wypisywałem kredą to, co wydawało mi się stosowne dla widzów; używałem wielkich liter, odwracając ich porządek (oto obrzęd magiczny), tak jak się pisze po hebrajsku. Zawieszałem tablice na zewnątrz pod gołym niebem i na słońcu, przekręciwszy do góry nogami. W ten sposób słowa, które napisałem, pojawiały się w normalnej postaci w środku na białej ścianie, a jeśli tablicę na zewnątrz poruszył wietrzyk, litery wewnątrz chwiały się na ścianie" (tłum. D. Sutkowska i J. Włodarczyk).

W "Śnie" Kepler omówił jednak również naukowy aspekt obserwacji, prowadzonych za pomocą camera obscura. Problem ten bowiem uczony rozgryzł kilka lat wcześniej, będąc świadkiem zmagań innego wielkiego astronoma tamtych czasów, Tychona Brahego, z pomiarami średnicy tarczy Słońca i Księżyca podczas zaćmień tego pierwszego. Brahe wykorzystywał w tym celu kamerę otworkową zgodnie z przepisem Reinholda, ale uzyskiwane wyniki go irytowały, gdyż nie zgadzały się z jego teorią ruchu Księżyca - tarcza Srebrnego Globu okazywała się za mała!

Kepler zdał sobie sprawę, że podczas pomiaru fazy zaćmienia trzeba odjąć średnicę otworku, przez który są prowadzone obserwacje Słońca. W przeciwnym razie zarówno pomiar średnic Słońca i Księżyca, jak i fazy zaćmienia da nieprawdziwe rezultaty. Ale Kopernik nie miał o tym pojęcia, bo prowadził swoje badania 60 lat przed Keplerem. A to oznacza, że jeżeli fromborski uczony stosował camera obscura do pomiarów fazy zaćmienia, uzyskane przez niego wyniki powinny być obarczone systematycznym błędem.