Kitabı oku: «Jorden och solsystemet»

Karl Brohlin

Jorden och solsystemet

Några blad ur historien om vetenskapens strider

Utgiven av Good Press, 2022

goodpress@okpublishing.info

EAN 4064066416744

Innehållsförteckning

Inledning.

1. Den äldre riktningen inom den grekiska astronomien, det pytagoräiska världssystemet, samt Kopernikus’ förelöpare.

2. Den senare grekiska astronomien, Kopernikus och det kopernikanska världssystemet.

4. Galileis stora arbete om världssystemen, hans försvar för läran om jordens rörelse.

5. Kätteriförföljelsen mot Galilei.

6. Kepler och Newton , himmelskropparnas värkliga rörelser och den allmänna tyngden såsom deras orsak.

7. Några nutida bevis för jordens rörelse.

Inledning.

Innehållsförteckning

Hvar och en, som blifvit delaktig af undervisningens första grunder i vår tid, känner till och tror mot sina sinnens omedelbara vitnesbörd, att den jord, han lefver på, är ett stort, fast klot, som dagligen svänger rundt, eller som man säger roterar, kring en axel, som tänkes gå genom det sammas medelpunkt. Han vet, att detta klot dessutom rör sig omkring solen, ett hvarf för hvarje år, uti en nära cirkelformig bana, hvars radie — afståndet från solen — har den för honom nästan ofattbara längden af 14 millioner mil. Han vet, att jorden icke är ensam om denna dans kring solen, att flere andra dylika jordar som hans egen på större eller mindre afstånd från solen kretsa kring henne i cirkelformiga banor, allt under det de rotera omkring sina axlar.

Vi veta äfven, att man icke alltid hyst samma åsikter, att folkens religiösa urkunder påbjuda en annan uppfattning och att, för icke allt för många mansåldrar sedan, läran om att jorden befann sig i evig hvila i världens medelpunkt till den grad genomträngde folkmedvetandet från ofvan allt ned igenom, att den, som då förkunnade våra dagars åsikt i frågan, ansågs för löjlig, när han icke drabbades af förföljelse.

Åsikten om jordens rörelse och därmed sammanhängande förhållanden uppträder i vår tid nästan såsom själfklar och med samma stora auktoritet, som af medeltidens folk tillskrefs det Tridentinska mötets beslut om, att den befann sig i hvila. Är denna åsikt sålunda i och för sig tämligen alldaglig och allbekant, så är detta dock måhända icke fallet med de skäl, som stödja den samma. Dessa skäl ligga i själfva värket, om saken närmare skärskådas, icke så nära till hands. Om därför en framställning af dessa skäl redan på denna grund kan göra anspråk på uppmärksamhet, så äger detta rum i ännu högre grad, om man ser saken an i en historisk dager.

Astronomiens historia är i flere afseenden af allmänt intresse. I första hand gäller detta därför, att astronomiens utveckling bland alla vetenskapers är måhända den enklaste och på samma gång den mest typiska. Härtill kommer, att man är i tillfälle att följa den samma långt tillbaka i forntiden, under hvilken vetenskapen redan ägde en jämförelsevis hög fulländning. Vi skola sålunda framdeles se, att vår egen åsikt om planetsystemets sammansättning på det närmaste sammanhänger med den senare uppfattningen hos grekerna. Efter den gamla tidens slut upptogos och fortfördes resultaten af grekernas vetenskapliga arbete af araberna, under det att medeltidens germaner blott småningom och på ett osjälfständigt sätt lärde känna dessa resultat och tillegnade sig dem med samma slafviska tillförsikt för det sanna som för det falska däruti. När vid medeltidens slut tanken började frigöras, medveten om sin egenskap att vara den enda tillförlitlige skiljedomaren i alla frågor och af sin högre rätt gent emot den obetänkta tron på auktoriteter, då var det måhända på det astronomiska området, som denna brytning med det förra var af häftigaste art och af den ödesdigraste betydelse för de förut gängse tänkesätten och världsåsikterna. Särdeles från denna tid innehåller astronomiens historia åtskilliga ämnen för själsstudium, mången maning till fördragsamhet i åsikter. Slutligen har denna vetenskap städse stått i växelvärkan med de religiösa föreställningarna. Flere äldre folks religioner bestodo ju t. ex. just i stjärndyrkan. Många religiösa dogmer och tänkesätt hafva äfven sedan astronomiens pånyttfödelse vid medeltidens slut fått maka åt sig eller omforma sig i modernare stil ej minst till följd af ett omildt inflytande af denna vetenskaps omutliga fakta. Måhända hafva vi rätt att tillägga, att vetenskapen ännu icke spelat denna roll till slut, att undervisningen ännu har åtskilligt att göra med att på tänkandets olika områden tillämpa den världsåsikt, genom hvilken jorden, människans hemvist och världens f. d. medelpunkt får sig anvisad plats såsom en obetydlig medlem af ett bland otaliga solsystem.

I den framställning af åsikterna om solsystemets sammansättning och rörelserna inom det samma, som vi i det följande gå att lämna, skola vi först söka visa huru åskådningen från älsta tider följdriktigt utvecklat sig till vår egen ståndpunkt i frågan, i sina hufvuddrag faststäld af Kopernikus i början af nyare tiden. Härefter skola vi anföra några drag från kampen för utbredandet af Kopernikus’ åsikt hufvudsakligen genom Galilei, sedermera följa astronomiens ytterligare utveckling genom Kepler och Newton, samt slutligen sammanställa några af de skäl, genom hvilka den moderna vetenskapen sagt sitt afgörande ord i frågan.

1. Den äldre riktningen inom den grekiska astronomien, det pytagoräiska världssystemet, samt Kopernikus’ förelöpare.

Innehållsförteckning

Astronomiens älsta historia förlorar sig i mörker. De första teorier om stjärnorna, som man anträffar hos grekerna äro redan tämligen långt framskridna från den ståndpunkt, som naturmänniskan eller barnet intager vid betraktande af himmelen. Detta är orsaken hvarför man antager, att grekerna erhållit sin första astronomiska lärdom från andra folk, hos hvilka man velat förlägga vetenskapens vagga, såsom egypter, inder, babylonier. Man anträffar äfven hos dessa folk urgamla spår till astronomiska kunskaper. Sålunda hade egypterna en klar föreställning om väderstrecken, såsom man kan se af deras ända till 6,000 år gamla pyramider, hvilka äro bygda noga i norr och söder. De hade veterligen bestämt årets längd till 365¼ dagar och hade åt sig utbildat en vetenskaplig tideräkning, hvilken, såsom en trons tjänarinna, hade till förnämsta uppgift att bestämma tidpunkterna för deras religiösa fester. Äfven babylonierna kände årets längd. Att de under långliga tider sysselsatt sig med astronomiska iakttagelser framgår dessutom däraf, att de hade upptäckt en viss lagbundenhet hos månförmörkelserna, nämligen så att efter en tidrymd (den s. k. Saros) af 223 månader förmörkelserna följa på hvarandra med samma mellantider som under den gångna perioden. Deras lärde prester (kaldeerna) voro härigenom i stånd att förutsäga månförmörkelserna, äfven om de ej kunde förklara deras tillkomst. Att äfven i Kina konsten att förutsäga förmörkelser från fordom var känd, framgår af en berättelse om huru år 2159 före Kristus tvänne astronomer Hi och Ho, hvilka hade dylika förutsägelser till sin ämbetsplikt, skola hafva blifvit afrättade för försummelse härutinnan. Enligt en annan kinesisk berättelse skall en kejsare omkring 2357 f. K. hafva bestämt läget af solens årliga bana på himmelen. De älsta kinesiska uppteckningar innehålla äfven mångahanda observationer af kometer och stjärnfall. Kometerna observerades äfven af babylonierna. Egendomligt nog synas dessa, i olikhet med andra folk, icke hafva betraktat kometerna såsom underbara uttryck för gudomlig vrede, utan såsom vanliga naturföreteelser, för hvilka de icke hyste fruktan. Man jämföre härmed följande ord ur en af judarnas heliga böcker: “Hör hvad Herren säger Dig, Israels hus: hämta icke lärdom af främmande folks villfarelser; frukta icke himmelens tecken, såsom de främmande folken göra.“

Sålunda finnas visserligen hos många gamla folk spår af astronomiska insikter. Men säkert är att inga åsikter om världen såsom ett helt, om dess byggnad och natur (kosmologi) i högre grad utbildades förr än hos grekerna. Den afstängdhet, som förordas i Jehovas här ofvan anförda ord till judarna, må väl förklara detta folks egendomliga uppfattning, enligt hvilken man synes hafva antagit formen af en kub för den jord, om hvars underbara framtrollande med alla dess tillbehör den bekanta berättelsen i Moses’ första bok förtäljer. Eljes synes hos de flesta folk den ursprungliga uppfattningen helt naturligt hafva varit, att jorden utgjordes af en platt skifva, omgifven t. ex. i den nordiska sagan af en ofantlig orm, i den grekiska af en flod. En dylik uppfattning tillskrifver man äfven de första representanterna af den s. k. Joniska skolan i Grekland. Grundläggaren af denna skola var Thales (639-548 f. K.) från staden Milet i Mindre Asien. Enligt dennes åsikt var jorden en platt skifva, simmande på vattnet, öfver hvilket himlahvalfvet var stjälpt såsom en klocka. Man synes ej hafva tillskrifvit detta hvalf större utsträckning, än att det bekvämligen skulle räcka öfver de högsta bärgen. När solen och stjärnorna gingo ner vid synkretsen, släcktes de i vattnet och simmade sedan rundt omkring jorden för att därefter ånyo tändas och gå upp på sina gifna ställen. Från denna barnsliga ansats till förklaring stammar en fortgående utveckling hos Thales’ lärjungar och efterföljare. Sålunda ersatte Anaximander detta hvalf med ett klotformigt skal, som från alla håll omslöt den i alla händelser såsom platt uppfattade jorden. Detta skal förestälde han sig bestå af genomskinlig kristall och utanför det samma lågo sol och måne. Såsom ett stort framsteg kan betecknas, att han tänkte sig jorden utan underlag, fritt sväfvande i hvila, emedan den, såsom belägen i sferens (= klotets) medelpunkt, “icke hade skäl att mera falla åt det ena hållet än åt det andra“. En annan af Thales’ efterföljare, Anaxagoras, var den förste, som påvisligen tänkte sig himmelssferen vrida sig såsom ett helt kring sin axel (rotera), hvarigenom alla stjärnorna under dygnets lopp kommo att beskrifva cirklar än öfver jorden och än, sedan de gått ned, under jorden. Af ett meteorstensfall skall han hafva blifvit brakt på tanken, att solen, månen och stjärnorna voro danade af samma ämnen som jorden och följaktligen tunga. Att de, det oaktat, icke nedföllo på jorden ansåg han bero däraf, att de befunno sig uti en kringsvängande rörelse kring denna. Från Mindre Asien, där A. tillbrakte sin första tid, flyttade han sedermera till Greklands hufvudstad Aten. Här blef han åtalad för att hafva förnekat gudarnas inflytande vid stjärnornas rörelser, fängslades och dömdes till döden, men räddade sig genom att fly.

Innan vi öfvergå till det närmast följande utvecklingsskedet, som representeras af den s. k. Pytagoräiska skolan, skola vi korteligen anföra hufvuddragen af stjärnornas skenbara rörelser på himmelen, sådana som de omedelbart te sig för oss och som man redan under forntiden hade iakttagit dem. Först och främst ser man, att det stora flertalet stjärnor från dag till dag och från år till år befinna sig i samma ömsesidiga lägen; de äro, hvad vi kalla fixstjärnor, och man grupperade dem för öfversiktlighetens skull redan i gamla tider i s. k. stjärnbilder såsom de allom bekanta Stora björnen, Orion o. s. v. Alla dessa stjärnor hvälfva sig för hvarje dag rundt med himmelen i vidare eller smärre cirklar. Men ibland dem finnes en stjärna som icke (för ögat märkbart) rör sig, utan ständigt bibehåller samma läge på himmelen ett godt stycke öfver horisonten eller synkretsen, gränsen mellan jordytan och himlahvalfvet. Detta är den s. k. polstjärnan; i grannskapet af den samma är den punkt af himmelen belägen som benämnes norra himmelspolen, i närstående figur betecknad med N. Genom denna punkt och den motsatta punkten på himmelen (södra polen, S, i fig.) kan man tänka sig en axel dragen (världsaxeln), omkring hvilken himlahvalfvet med stjärnorna utför sin dagliga vridning eller rotation. En cirkel, som halfverar himmelen emellan de båda polerna benämnes ekvator; alla rörelser äro paralella med denna. En stjärna som ligger på ekvatorn går upp öfver horisonten rakt i öster (i punkten o i fig.), rör sig därefter i ekvatorns båge öfver horisonten; efter ett halft dygn går den ned i västpunkten v, är sedan osynlig under 12 timmar, för att därefter å nyo gå upp i o. Å figuren finnes äfven utmärkt en annan godtycklig stjärnas dagliga bana. Den går upp i u och ned i n; den är synlig öfver horisonten desto längre tid, ju närmare den ligger till nordpolen. Man inser äfven af figuren, att somliga stjärnor, nämligen de, som ligga i grannskapet af nordpolen, icke gå upp och ned; deras hela bana faller ofvan horisonten. Andra, hvilka ligga i grannskapet af sydpolen, kunna, som man ser, aldrig nå öfver vår horisont.

Fig. 1.

Ett öga i J, jordytan med horisonten, däromkring himmelssferen med ekvatorn.

Fig. 2.

Kring ögat J, såsom medelpunkt, himmelssferen med ekvatorn och ekliptikan med solen (○), samt zodiakbältet, inom hvilket utom solbanan alla planetbanorna ligga.

Likasom fixstjärnorna, så synas äfven solen och månen deltaga i himmelens dagliga rotation. Men man finner snart, att månen icke är “fix“ utan ändrar läge bland stjärnorna; sammalunda flyttar sig solen, ehuru långsammare än månen, hvarförutom solens rörelse är svårare att upptäcka, emedan inga stjärnor synas, när solen är på himmelen. Äfven om fixstjärnorna ständigt stode stilla öfver jorden, skulle alltså solen och månen röra sig på himmelen och detta, såsom iakttagelsen ger vid handen, i motsatt led mot himmelens och deras egen dagliga rotation. Om man från dag till dag prickar in månens läge bland stjärnorna på en himmelsglob, så finner man, att den på en månad rör sig rundt om himmelen i en cirkel. Samma förhållande äger rum med solen, under ett år. Denna solens bana benämnes ekliptikan. Detta ord, som kan öfversättas med “förmörkelselinien“, har blifvit valdt därför, att förmörkelser inträffa just då, när månen i sin bana korsar ekliptikan; är t. ex. solen händelsevis i samma punkt af ekliptikan, så uppstår en solförmörkelse. Denna solens bana sammanfaller ej med ekvatorn, utan bildar emot den senare en vinkel, som kallas ekliptikans oblikvitet (snedhet). — Såsom solen och månen sålunda skilja sig från fixstjärnorna genom en egen rörelse, så finner man snart andra dylika rörliga himmelskroppar: planeterna (irr-stjärnorna). Redan under den Joniska skolans tid var det bekant, att morgon- och aftonstjärnorna voro en och samma planet (Venus), som vandrade fram och tillbaka omkring solen och, i det den gick förbi henne, öfvergick från morgon- till aftonstjärna eller omvändt. Senare kände man äfven planeterna Mars, Jupiter och Saturnus, hvilka på ungefär 2, 12 och 30 år hvardera skrida himmelen rundt. Alla dessa banor på himmelen löpa mycket nära solens bana, ekliptikan, och ligga öfverhufvud inom ett smalt bälte utefter ekliptikan, som kallas zodiaken (djurkretsen) och som indelas i 12 lika afdelningar med hvar sin stjärnbild. Det är samma stjärnbilder, Väduren, Oxen, o. s. v., som i vår almanacka angifvas med de fantastiska tecknen i kolumnen Mån. Tilläggom observationerna på sol- och månförmörkelser samt månens faser, eller de olika skeden månen genomgår från ny- till fullmåne och från fullmåne till ny, så hafva vi sammanstält de hufvudsakligaste af de astronomiska företeelser, som omedelbart tränga sig på oss och med hvilka man äfven var förtrogen på den aflägsna tid, som sysselsätter oss. Det gälde att förklara dem.

Vi hafva sett, huru de älsta astronomerna icke förmådde höja sig öfver den åsikt, enligt hvilken jorden är en platt skifva, men huru de dock i så måtto intogo en framskriden ställning, att de ansågo himmelen för ett helt klot af kristall, omgifvande jordens hela landområde. På detta klot voro stjärnorna fästade och beständigt där till finnandes, äfven då de, framskridande under människornas fötter, voro skymda för deras blickar, eller när solen om dagen förtog deras glans. Och dessa stjärnor, som blifvit afhända den gudomliga natur, man förut tillskrifvit dem, de ansågos som föremål, danade af samma material som jorden själf. Solen och månen voro såsom jorden platta skifvor. Här stå vi framför ett världssystem i smått format, om hvilket vi nu för tiden hafva svårt att föreställa oss, att det på fullt allvar varit antaget icke blott af den stora massan af folket, utan äfven af de djupast tänkande. Men ju mera man lyckas sätta sig in på den ståndpunkt, de intogo, innevånarna inuti den väldiga kristallsferen, desto mera skall man förstå att värdera de framsteg, som inneburos i de åsikter, hvilka den Pytagoräiska skolans män utvecklade och framställde.

Fig. 3.

Från jorden ser man i a fullmåne ○, i b halfmåne ◐ o. s. v.

Fig. 4.

Pytagoras antages hafva lefvat mellan 570 och 470 f. K. Efter att länge hafva vistats på utländska resor, exempelvis i Egypten, bosatte han sig i Kroton, en grekisk koloni i södra Italien, och grundlade där en skola, som länge fortlefde i form af ett slags frimurareförbund af lärde män, hvilka sins emellan stodo i liflig samfärdsel, men af ett eller annat skäl afhöllo sig från att till en större allmänhet utbreda sina åsikter. — I olikhet med sina föregångare antog Pytagoras, att jorden var ett stort, fritt sväfvande klot, hvilket för öfrigt på alla håll var bebott af människor. Detta klot befann sig i medelpunkten af hela världen, som själf antogs vara klotformig eller, som man säger, sferisk. Till dessa åsikter synes han hafva kommit, sedan han af månens faser slutit sig till att månen var en klotrund kropp. Det är nämligen lätt att se, att månen skall förete just sådana växlingar som dess faser, om den är klotformig. Ty af den halfva af månklotet, som är vänd mot oss, kunna vi blott se det parti, som är belyst af solen. Allt efter månens olika ställning till jorden och till solen, hvilken senare vi föreställa oss lysa från höger i närstående figur, skall månen sålunda presentera oss en belyst yta (eller fas) af olika storlek och form; och endast under antagande af att månen är klotformig kan man på detta sätt göra sig reda för dess bekanta växlingar ända från den fullt belysta månskifvan (i fig. vid a) till den smala skäran (läget c i fig.). Såsom månens yta, betraktad äfven med blotta ögat, gaf anledning att antaga, så förestälde sig Pytagoras den samma försedd med bärg och dalar samt land och haf; för öfrigt antogs den befolkad af ett jättesläkte. På samma sätt som månen var det, så antog nu Pytagoras äfven, att solen var klotformig, och likaså ansåg han planeterna såsom sferiska världar, liknande vår jord; blott till följd af deras stora afstånd från jorden syntes de så små och obetydliga. — Men fans det sålunda för öfrigt likhet mellan jorden och himmelskropparna, särskilt den bärgiga månen, hvarför skulle då icke äfven jorden vara klotformig så som de andra? Ett ytterligare stöd för åsikten om jordens sferiska form framgick af Pytagoras’ mening om förmörkelserna. — Redan före hans tid antog man, att förmörkelserna uppkomma därigenom, att mörka kroppar komma framför solen och månen och skymma dessa. Det antogs äfven allmänt, att månen var den mörka kropp, som vid solförmörkelserna trädde emellan åskådaren och solen. Om månens bana på himmelen precis sammanfölle med ekliptikan, så skulle vi i själfva värket hafva en solförmörkelse i hvarje månad, i det att månen i sådant fall en gång för hvarje dess omlopp skulle passera icke blott förbi, utan rätt öfver solskifvan. Med afseende på solförmörkelserna var man sålunda på det klara. Men hvilken den mörka kropp var, som vid månförmörkelserna gled fram öfver månens skifva, det var en fråga, hvars lösning man förgäfves hade sökt. Det djärfva svar, Pytagoras lämnade därpå, förklarade, att det var jorden själf, som vid dessa tillfällen trädde mellan sol och måne och beskuggade den senare. Och i den synbarligen runda skugga, som jorden vid dessa tillfällen kastade på månen, kunde man, enligt hvad Pytagoras framhöll, med sina ögon läsa ett omedelbart bevis på jordens runda form.