Nicolau Copérnico (1473-1543) foi um astrônomo polonês célebre por propor que os planetas orbitavam o Sol num sistema heliocêntrico e não, como se pensava, em volta da Terra, o chamado sistema geocêntrico.
A teoria heliocêntrica de Copérnico não era inteiramente nova, já que vários estudiosos anteriores a haviam proposto, mas ele acrescentou novos detalhes, como uma nova ordem para os planetas em termos de sua distância para o Sol; que uma órbita completa da Terra dura um ano; e que nosso planeta faz uma volta completa em torno do seu eixo a cada dia. Estas concepções eram contrárias às da Igreja Católica, que considerava a humanidade e, portanto, a Terra como o correto e verdadeiro centro do universo divino. A reação à principal obra de Copérnico, De Revolutionibus Orbium Coelestium (Sobre a Revolução das Esferas Celestes), publicado no ano em que morreu, foi morna e não houve, como frequentemente se afirma, uma revolucionária mudança na forma como todos viam o lugar do mundo no universo. Ainda assim, o trabalho do astrônomo levaria lentamente a investigações adicionais por cientistas e matemáticos posteriores que, com o tempo, provariam que o sistema heliocêntrico de Copérnico, com a Terra girando em torno do seu eixo, ainda que contivesse falhas, estava essencialmente correto.
Juventude e Educação
Nicolau Copérnico, que na verdade se chamava Mikolaj Kopernik, nasceu em 19 de Fevereiro de 1473, em Toruń, na Polônia (então parte da Prússia). Seu pai era um comerciante bem-sucedido e, após sua morte, em c. 1483, Copérnico foi adotado pelo tio materno, Lucas Watzelrode. Mais tarde, Watzelrode se tornaria bispo de Warmia, influenciando de forma significativa o futuro do jovem Nicolau, do qual se esperava que seguisse uma carreira eclesiástica. Primeiro, porém, ele estudou astronomia na Universidade de Cracóvia e, em seguida, medicina e astrologia na Universidade de Bolonha. Sua educação diversificada em artes liberais também incluiu matemática, filosofia e história. Continuando suas viagens, Copérnico ministrou palestras sobre matemática em Roma, em 1500, e continuou os estudos médicos na Universidade de Pádua. Finalmente, em 1503, recebeu um doutorado em lei canônica da Universidade de Ferrara. Esta educação abrangente seria muito útil em suas futuras investigações, mas talvez tenham sido as observações astrológicas feitas em Bolonha que realmente o fizeram se voltar para a busca de uma solução dos problemas relativos aos corpos celestes e seus movimentos.
Copérnico retornou à Polônia em 1506 e trabalhou como médico de seu tio. O bispo o nomeou cônego da igreja (embora o sobrinho nunca tenha se ordenado padre), um cargo que requeria que recebesse aluguéis, administrasse as propriedades e supervisionasse as finanças do bispado de Frombork (ou Frauenburg). A despeito destas obrigações mundanas, Copérnico nunca esqueceu a astronomia e prosseguia com os estudos durante seu tempo livre.
Observando os Céus
Em seus estudos dos céus, Copérnico teve de encarar os vários problemas que dividiam opiniões entre os astrônomos. Havia a ideia persistente, primeiramente proposta por Aristóteles (384-322 a.C.), de que os planetas se moviam de forma uniforme, através de esferas invisíveis, sempre em distâncias fixas de um ponto central, a Terra. Isso significava que o universo deveria ser formado por uma série de esferas concêntricas. Infelizmente, esta teoria não condizia com a observação do brilho variável dos planetas no céu noturno. Como, então, poderiam os planetas estar sempre à mesma distância da Terra?
Havia outro problema antigo e já reconhecido neste campo, desta vez em consequência das teorias de Cláudio Ptolemeu (c. 100 - c. 170 d.C.). Ele propôs que os planetas se moviam dentro de pequenas órbitas circulares próprias (epiciclos), enquanto ainda seguiam uma órbita maior (deferente) em torno de um ponto central fixo, a Terra (equante) ou, para Ptolemeu, um ponto ligeiramente distante dela. O problema com esta teoria residia no fato de que ia contra a ideia tradicional e aparentemente intocável de que os planetas se moviam de maneira uniforme e a uma distância constante da Terra, numa órbita circular. Se os esquemas de esferas concêntricas de Aristóteles e o de órbitas dentro de órbitas de Ptolemeu fossem reunidos, então estas esferas se tornariam instáveis e, em algum ponto, colidiriam – algo impensável num universo ordenado. No século XIII, astrônomos persas tentaram resolver este enigma pela combinação de dois epiciclos, que orbitariam uniformemente em torno um do outro. Isso criaria um ponto de oscilação e explicaria por que os planetas alteravam sua distância da Terra. Copérnico conhecia e estudara todas estas teorias, mas a complexidade delas parecia indicar que tentavam se adaptar a um modelo original errôneo. Mudar o ponto central equante e talvez o comportamento físico dos planetas deixaria tudo mais claro e a teoria que os explicavam muito mais simples.
A Solução Heliocêntrica
Copérnico trabalhou por três décadas em suas teorias de como a Terra e os corpos celestes visíveis no céu noturno estavam relacionados uns aos outros. O telescópio ainda não havia sido inventado, mas, ao observar eclipses lunares e o movimento dos planetas e constelações, ele eventualmente descobriu uma explicação para o que via, talvez por volta de 1514. Para isso, o astrônomo usou muitas observações de colegas do passado, algumas das quais não inteiramente precisas.
Que Copérnico era ativo e respeitado no campo da astronomia é evidenciado pelo convite para comparecer ao Quinto Concílio de Latrão, em 1514, em Roma. Ele deveria apresentar suas opiniões sobre as propostas de reforma do calendário, importantes para a definição de dias santos da Igreja, mas há muito fora de sincronia com a posição do Sol. No entanto, o famoso astrônomo jamais compareceu.
O resultado final de sua pesquisa foi nada menos do que explosivo para a comunidade acadêmica europeia e, especialmente, para a hierarquia da Igreja Católica. Copérnico propôs que o ponto central do universo não era a Terra, com todos os demais corpos celestes orbitando à sua volta. Ao invés disso, a Terra era apenas um planeta que orbitava em torno do Sol, o ponto central real do sistema solar. Além disso, não eram os corpos celestes como Marte, Vênus e as estrelas que se moviam em torno da Terra, mas ela própria, girando no seu eixo e orbitando em torno do Sol, o que explicaria os movimentos no céu noturno à noite e no período de um ano. Em acréscimo, Copérnico sugeriu que a Terra fazia uma volta completa em torno de seu eixo num dia e levava um ano para orbitar em torno do Sol. E, finalmente, relativamente pequenas mudanças no ângulo do eixo da Terra, ao longo do tempo, explicavam a precessão dos equinócios, ou seja, a mudança gradual das constelações no céu noturno, um fenômeno conhecido desde a Antiguidade.
A razão pela qual planetas visíveis como Mercúrio e Vênus somente mostrarem um curto movimento no céu noturno era porque eles se encontravam no interior da órbita terrestre em torno do Sol. Da mesma forma, os movimentos aparentemente estranhos dos planetas Marte, Júpiter e Saturno poderiam ser explicados pela posição além da órbita da Terra, onde eles orbitavam mais vagarosamente. Copérnico foi assim capaz de mostrar que os planetas observáveis estavam na seguinte ordem em relação ao Sol: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter e Saturno. Todas estas ideias radicais foram apresentadas na obra De Revolutionibus Orbium Coelestium (Sobre as Revoluções das Esferas Celestes), em seis volumes, publicados somente em 1543. A demora pode ter sido causada pela preocupação do autor com a reação do público, mas é bem mais provável que ele ainda estivesse resolvendo detalhes e problemas matemáticos da teoria. De fato, Copérnico assinalou que ele era um matemático escrevendo para matemáticos, e poucos fora desta área compreenderiam o conteúdo da obra. A mudança no título original, substituindo "Esferas do Mundo" por "Esferas Celestiais" sugere que o autor estava tentando minimizar o foco no mundo real e se concentrar na matemática teórica.
A Reação a De Revolutionibus
Ainda havia alguns problemas a serem considerados, no entanto. A teoria de Copérnico eliminava a explicação prevalente para o fenômeno observável da gravidade, isto é, a de que as coisas caíam no chão porque a Terra estava no centro do universo. Copérnico também não percebeu que as órbitas planetárias não formavam círculos perfeitos. Que as órbitas fossem elípticas foi mais tarde formulado pelo astrônomo germânico Johannes Kepler (1571-1630).
Ainda mais problemáticas do que estas questões de física era o fato de que as ideias de Copérnico iam completamente contra a tradicional visão do lugar da humanidade no universo proposta pela Igreja Católica. A ideia de que a Terra fosse o ponto central e o Sol e a Lua orbitassem em torno estava de acordo com a noção de que a humanidade também fosse o foco e, de fato, o propósito da existência do universo criado por Deus (o modelo antropocêntrico). A Terra como centro do universo conhecido recuava até a Antiguidade e estava consolidada (ainda que alguns pensadores antigos já tivessem proposto o sistema heliocêntrico).
Felizmente para Copérnico, embora isso tenha acontecido sem sua permissão, Andreas Osiander (1498-1552), o ministro luterano que supervisionou a publicação de De Revolutionibus, inseriu um prefácio declarando que a obra pretendia ser um exercício de matemática teórica e não uma apresentação de como o universo seria na realidade. Esta noção estava de acordo com a época, na qual a astronomia e a matemática eram consideradas como matérias teóricas. Uma obra tal como De Revolutionibus não poderia seriamente tentar mudar a visão geral do mundo físico, pois isso era então considerado como uma tarefa da filosofia natural. O prefácio e a tradicional separação de temas acadêmicos da época podem ter salvo o trabalho e a memória de Copérnico - ele morrera em Frombork logo antes da publicação, em 24 de Maio de 1543 - da fúria total da Igreja Católica.
Legado
Quis o destino que a reação à teoria de Copérnico fosse bastante tímida a princípio, e mesmo o pequeno grupo de estudiosos de astronomia que era sua audiência preferencial mal registrou algum tipo de resposta. Porém, ainda que em fogo lento, cientistas posteriores começaram a explorar os mesmos temas e buscar por tabelas astronômicas mais precisas, o que trouxe o trabalho de Copérnico à tona alguns anos depois da sua publicação. Até o ponto que o reformista Martinho Lutero (1483-1546) denunciou De Revolutionibus. Por volta de 1616, tornara-se mais amplamente conhecido e condenado como herético pelas autoridades da Igreja, que o incluíram na lista de livros proibidos.
A despeito da tentativa da cristandade de varrer as teorias de Copérnico para baixo do tapete, seu trabalho iniciou o longo processo de determinação científica da natureza do nosso sistema solar e seu lugar dentro do universo. Nos séculos seguintes, grandes pensadores, como Galileu (1564-1642) e Isaac Newton (1642-1727) adicionariam mais dados para um sempre crescente conhecimento a respeito dos movimentos e propriedades dos planetas, luas e estrelas. Neste sentido, Copérnico foi um dos primeiros protagonistas da revolução científica que começou na Renascença. Em homenagem à sua contribuição neste processo e para o desenvolvimento da moderna astronomia, uma das maiores crateras da Lua recebeu o nome de Copérnico.
