27. HET WERELDSTELSEL VAN COPERNICUS.

Met de epicykeltheorie was het eerste doel van de studie der

planeten bereikt; zij geeft ons een theorie, die ons veroorlooft de

ingewikkelde bewegingen der planeten aan den hemel vooruit te

berekenen. Maar daarbij kon men toch niet blijven staan; zij leidde

vanzelf tot verdere stappen op den weg der verklaring van de

hemelverschijnselen.

Wij hebben opgemerkt, dat bij Venus en Mercurius het middelpunt van

den epicykel met de zon meeloopt, of, zoo men wil, de zon zelf is,

terwijl bij de andere planeten slechts een denkbeeldig punt als

zoodanig dienst doet. Hier schijnt dus een fundamenteel onderscheid

tusschen deze beide planeten en de andere drie te bestaan. Maar deze

laatsten staan toch ook met de zon in verband.

Als vaste regel voor de drie planeten Mars, Jupiter en Saturnus

vonden wij, dat zij midden in hun terugloopende beweging in

oppositie tot de zon, tegenover de zon staan, en midden in hun

rechtloopende beweging in konjunktie, in samenstand met de zon. Wat

beteekent dat? In onze teekening, waar behalve de lussenbaan van een

planeet ook de cirkel van de zon geteekend is, en wel even groot als

de epicykel van de planeet, moet, als de planeet in 1 staat, de zon

zich in I bevinden, in dezelfde richting; is de planeet in 4

gekomen, midden in den teruggang, dan moet de zon tegenover haar in

IV staan; en is de planeet in 7 weer midden in haar rechtloopende

beweging, dan bevindt zich de zon in VII.

[Illustratie]

Wat zien wij nu? _De planeet blijft altijd even ver van de zon

verwijderd_. Dat beteekent dus, dat zij _een cirkel om de zon

beschrijft_. Dit komt natuurlijk alleen uit, als de zonnecirkel en

de planeten-epicykel even groot zijn, zooals wij in onze figuur

geteekend hebben. Hebben wij daartoe het recht? Het is met geen

enkel feit in strijd; hoe de cirkels der verschillende hemellichamen

tot elkaar staan, daarover weten wij nog niets en hebben wij ook nog

geen onderstelling gemaakt. Wij weten alleen, hoe groot bij ieder

der planeten de epicykel in verhouding tot den leidcirkel is. Er is

niets, dat ons verhindert om aan te nemen, dat bij Mars de

leidcirkel 1 1/2 maal, bij Jupiter 5 maal, bij Saturnus 9 maal zoo

groot is als de zonnecirkel; en dan is bij alle de epicykel juist

even groot als de cirkelbaan van de zon.

Kan echter een planeet om twee middelpunten tegelijk een

cirkelbeweging uitvoeren?

[Illustratie]

Het is gemakkelijk in te zien, dat dit inderdaad zeer goed kan. Wij

maken daartoe uit latten een parallelogram, door ze twee aan twee

evenwijdig draaibaar aan elkaar te bevestigen. Het hoekpunt A wordt

met een pen vastgezet; het tegenoverliggende hoekpunt D kan dan de

baan van een planeet nabootsen. Daartoe wordt de lange lat A B

langzaam om A en tegelijk de korte lat B D snel in een kring om B

rondgedraaid; de korte lat B D beschrijft dan den epicykel en de

lange lat A B den leidcirkel. Daarbij moet natuurlijk de andere

korte lat A C dezelfde beweging uitvoeren als B D, ook snel

ronddraaien, en de andere lange lat C D vertoont dezelfde langzame

beweging als A B. Hier zien wij, dat de planetenbeweging van D op

twee verschillende manieren tot stand kan komen: niet alleen door de

latten A B en B D, zooals wij tot nog toe aannamen, maar ook door de

latten A C en C D; de planeet D draait langzaam in een grooten

cirkel om C, en dit middelpunt C draait snel in een kleinen cirkel

om het vaste punt A. _Wij kunnen dus dezelfde planeten beweging ook

zóó doen ontstaan, dat wij epicykel en leidcirkel met elkaar

verwisselen_, dus den kleinen snel doorloopen cirkel als leidcirkel

en den grooten langzamen cirkel als epicykel nemen.

Voor de verschijnselen aan den hemel past de eerste voorstelling

beter; wij zien de planeten daar om het middelpunt B, dat zelf

langzaam voortwandelt, heen en weer schommelen, maar niet om het

middelpunt C, dat soms zelfs recht tegenover de planeet staat.

Wanneer wij echter op de beweging in de ruimte letten, dan verdient

de tweede manier van voorstelling de voorkeur; want, terwijl B

slechts een denkbeeldig punt is, waar zich niets bevindt, is C de

plaats van de zon. Kiezen wij dus dezen vorm voor de beschrijving

van de planetenbeweging, dan vinden wij: _niet alleen Venus en

Mercurius, maar ook de andere planeten loopen in cirkels om de zon

als middelpunt; de jaarlijksche baan van de zon is hun

gemeenschappelijke leidcirkel_. Hun verschil bestaat alleen hierin,

dat bij Venus en Mercurius de epicykel kleiner, bij de andere

planeten grooter dan de leidcirkel is, terwijl hij bij Venus en

Mercurius sneller, bij de andere planeten langzamer dan de

leidcirkel doorloopen wordt. Hierbij is in het oog te houden, dat

wij nog altijd op den bodem van het stelsel van Ptolemaeus staan.

Wij hebben er alleen iets aan toegevoegd: terwijl bij Ptolemaeus de

grootte der verschillende cirkels onbepaald bleef, nemen wij er

bepaalde waarden voor aan, en wel zulke waarden, dat de kleine

cirkels bij Mars, Jupiter en Saturnus even groot als de zonnebaan

worden. Nemen wij dat aan, dan bewegen zich alle planeten, terwijl

ze hun kleine epicykels om B beschrijven, tegelijk _werkelijk_ in

cirkels om de zon; dan is de zon in C inderdaad het

gemeenschappelijk middelpunt van hun bewegingen, dat zelf om de

aarde A, het middelpunt der wereld rondloopt.

Er blijft nu nog slechts één verdere stap te doen, een stap, dien

_Copernicus_ in zijn reeds genoemd werk "Over de omloopsbewegingen"

gedaan heeft. Wanneer de zon het middelpunt van alle planetenbanen

is, _is het dan niet natuurlijker, dat de zon in het middelpunt van

de wereld staat_? Dan beweegt de zon zich ook niet meer jaarlijks om

de aarde, maar _de aarde beweegt zich jaarlijks in een cirkel om de

zon in het wereldcentrum_.

Dat dit voor de verschijnselen, die de zon ons toont, op hetzelfde

neerkomt, is gemakkelijk in te zien. Wij weten, dat wij bij alle

bewegingen, die wij waarnemen, alleen maar van relatieve bewegingen,

van bewegingen ten opzichte van onszelf kunnen spreken, en niet

kunnen uitmaken, in hoeverre onze eigen beweging er de oorzaak van

is.

[Illustratie: Baan van de aarde om de zon.]

[Illustratie: Baan van de zon om de aarde.]

Bevindt zich de aarde bij haar jaarlijkschen kringloop om de zon

achtereenvolgens in de plaatsen a, b, c, d, e, dan ziet men van

daaruit de zon in de richting der pijlen; het moet ons dan schijnen

alsof de zon, om ons heen loopend, zich achtereenvolgens op de

plaatsen A, B, C, D, E bevindt.

Maar ook voor de planetenbewegingen komt het op hetzelfde neer.

Bevindt zich een planeet in het punt 4, dan zal de aarde, die zich

in een kring om de zon beweegt, nu eens dichter bij haar komen, dan

weer verder af zijn, haar nu eens meer van links, dan weer meer van

rechts beschouwen. Hun plaats ten opzichte van elkaar is volkomen

dezelfde, als wanneer de planeet een cirkel om het punt 4 beschreef

en de aarde in rust was. Daar wij van de beweging der aarde, die ons

in een kring, nu eens naar de planeet toe, dan weer van de planeet

af, rondvoert, niets bemerken, schijnt het ons toe, dat de planeet

zich in een cirkel beweegt; en deze cirkel is niets anders dan een

spiegelbeeld van den loopkring der aarde. Zooveel de aarde naar

rechts loopt, zooveel schijnt de planeet naar links te loopen; is de

aarde in het hoogste punt, dicht bij de planeet, dan schijnt de

planeet in het laagste punt van haar baan, dicht bij de aarde te

zijn.

[Illustratie]

Dit alles geldt nu nog juist zoo, wanneer de planeet niet rustig in

het punt 4 blijft stilstaan, maar regelmatig voortloopt; ook dan

schijnt zij voortdurend in een cirkel om haar werkelijke plaats heen

te loopen. De _epicykel is eenvoudig het spiegelbeeld van de

aardbaan_. Vergelijken wij de afbeelding op deze bladzijde met die

op blz. 171, dan is de beweging van planeet en aarde ten opzichte

van elkaar op beide precies dezelfde. Doorloopt de planeet de

plaatsen 1, 2, 3, 4, 5 en de aarde tegelijk A1, A2, A3, A4, A5, dan

veranderen afstand en richting van de planeet voor ons op dezelfde

manier, als wanneer, naar het vroegere beeld, de aarde stilstaat en

de planeet in haar lussenbaan de plaatsen 1, 2, 3, 4, 5 doorloopt.

In de oppositie is dus de planeet zoo dicht bij ons, omdat de aarde

tusschen haar en de zon doorloopt; en omdat de aarde daar sneller

dan de planeet voortloopt, schijnt de planeet ons dan aan den hemel

terug te loopen.

De bewegingen, die wij bij de planeten opmerken, worden dus met

behulp van den jaarlijkschen kringloop der aarde om de zon evengoed

verklaard als vroeger door de epicykeltheorie. Maar wat is de nieuwe

verklaring oneindig veel eenvoudiger! Alle epicykels zijn verdwenen,

en in hun plaats is een enkele beweging, die van de aarde om de zon

gekomen, waarvan zij het spiegelbeeld zijn.

[Illustratie: Het zonnestelsel volgens Copernicus.]

En in plaats van de moeilijke voorstelling van een zon, die om de

aarde zou loopen en daarbij alle planetenbanen mee in het rond zou

sleepen, treedt een wereldstelsel van ongedachten eenvoud. De aarde

heeft een plaats midden tusschen de om de zon cirkelende planeten

gevonden: _de aarde is zelf een planeet_. Daar de banen van

Mercurius en Venus kleiner dan de vroegere zonsbaan zijn, die nu

aardbaan geworden is, en de banen der andere planeten grooter, moet

de aarde haar plaats tusschen deze beide planetengroepen vinden. Het

dichtst bij de zon heeft Mercurius zijn cirkel, dan volgt Venus; de

grootte van hun banen is 0,37 en 0,72 maal die der aardbaan. Dan

komt de aarde; van den geheelen stoet van hemellichamen, die vroeger

om haar liepen, is alleen het naaste, de maan overgebleven, die haar

in haar jaarlijkschen kringloop begeleidt, terwijl zij maandelijks

haar kleine cirkeltje om de aarde beschrijft. Op de aarde volgt Mars

op 1 1/2 maal grooter afstand; dan Jupiter met 5 maal en Saturnus

met 9 maal grooter loopbaan. De rangorde, die de aarde als derde in

de reeks der planeten inneemt, verklaart waarom de verschijnselen

bij de "binnenplaneten" Venus en Mercurius zoo geheel anders zijn

dan bij de drie anderen, de "buitenplaneten". En alle verschijnselen

der planeten, die eerst zoo ingewikkeld leken, vinden nu een

eenvoudige verklaring uit de verbinding van de beweging van die

planeten zelf en de beweging van onze eigen aarde.

Zoo is het _planetenstelsel_ opgebouwd, met de zon als licht- en

warmtebron in het centrum; daarom mag het met evenveel recht ook

_zonnestelsel_ heeten. "In het midden echter van allen staat de zon.

Want wie zou in dezen schoonsten tempel aan deze lamp een andere of

betere plaats willen toewijzen, dan de plaats, van waaruit zij het

geheel verlichten kan? Want niet te onpas hebben sommigen haar het

licht der wereld, anderen de ziel, nog anderen de beheerscher

genoemd... Zoo bestuurt inderdaad de zon, op haar koninklijken troon

gezeten, de haar omcirkelende familie van gesternten."

Zoo schreef Copernicus in zijn boek, waarin hij, na eerst de

wenteling van de aarde om haar as te hebben betoogd, haar ook uit

het middelpunt der wereld verwijdert. Op dezen grondslag bouwt hij

een geheel nieuwe behandeling van de bewegingen der planeten op, en

hij leidt dit met de volgende beschouwingen in:

"Daar dus aan de beweeglijkheid van de aarde niets in den weg staat,

moet, naar ik meen, nu onderzocht worden, of haar ook meerdere

bewegingen toekomen, zoodat zij voor een planeet kon worden

gehouden. Want dat zij niet het middelpunt van alle kringloopen kan

zijn, bewijzen de schijnbaar onregelmatige bewegingen der

dwaalsterren en hun veranderlijke afstanden tot de aarde, die uit

cirkels om de aarde als middelpunt niet verklaard kunnen worden.

Daar dus toch meerdere middelpunten moeten bestaan, kan iemand

omtrent het middelpunt der wereld niet lang in twijfel zijn, of het

het centrum der aardsche zwaarte is of een ander." Leidde

Aristoteles dan niet uit de zwaarte, die wij bij alle aardsche

voorwerpen bemerken, terecht af, dat de aarde in het centrum der

wereld moet staan? Neen, zegt Copernicus: "Ik ben van meening, dat

de zwaarte niets anders is dan een zekere, door de goddelijke

voorzienigheid van den bouwmeester der wereld in alle deeltjes

ingeplante neiging, zich tot een eenheid en een geheel te

vereenigen, door zich in den vorm van een bol samen te voegen. Het

is aannemelijk, dat deze neiging ook in de zon, de maan en de

overige dwalende hemellichamen voorhanden is, en dat zij daardoor de

ronde gedaante behouden, waarin zij ons verschijnen, terwijl zij

toch tegelijkertijd hun veelsoortige kringloopen beschrijven.

Wanneer dus ook de aarde nog andere bewegingen heeft dan om haar

eigen middelpunt, moeten die noodzakelijk zóó zijn, dat zij naar

buiten in vele soortgelijke verschijnselen te voorschijn treden; en

onder deze vinden wij den jaarlijkschen omloop. Want indien men

dezen omloop van de zon op de aarde overdraagt en de

onbeweeglijkheid der zon aanneemt, zullen wij het verschijnen en

verdwijnen der sterrebeelden en vaste sterren, waardoor ze morgen-

en avondsterren worden, op dezelfde manier waarnemen; en men zal

zien, dat ook het stilstaan, het terugloopen en het vooruitloopen

der planeten geen bewegingen van hen zelf, maar van de aarde zijn,

die deze aan hun verschijnselen leent. Ten slotte zal men van

meening zijn, dat de zon zelf het midden der wereld inneemt; en dit

alles leert ons de redelijkheid van de orde, waarin zij allen op

elkaar volgen, en de harmonie der geheele wereld, wanneer men

slechts de zaak, zooals men zegt, met beide oogen wil aanzien."

Nu was er echter nog een ernstige moeilijkheid, die deze nieuwe

opvatting in den weg stond. Wanneer wij door de beweging der aarde

de verste planeten Jupiter en Saturnus sterk heen en weer zien

schommelen, dan moeten wij iets dergelijks ook bij de nog verder

verwijderde sterren waarnemen. Iedere ster moet een schijnbare

jaarlijksche beweging vertoonen, die het spiegelbeeld van de

werkelijke jaarlijksche beweging der aarde is, en die natuurlijk des

te kleiner is, naarmate de ster verder van ons verwijderd is. Van

zooiets is echter niets te bespeuren; de sterren blijven altijd

precies op dezelfde plaatsen van den hemel staan. Bewijst dat nu

niet, dat in werkelijkheid de beweging van de aarde om de zon niet

bestaat? De tegenstanders van de leer van Copernicus hebben zich

inderdaad daarop beroepen, om de onjuistheid van zijn wereldstelsel

te betoogen. Copernicus zelf heeft daarop reeds van te voren dit

antwoord gegeven, _dat de sterrenhemel zoo onmetelijk ver van ons

verwijderd is, dat de geheele aardbaan, daarmee vergeleken, slechts

als een punt is_. Daarom zijn de schijnbare jaarlijksche kringen der

sterren voor ons onmerkbaar klein. De latere uitkomsten der

wetenschap hebben bewezen, dat hij daarin gelijk had.

De perioden, die wij tot nog toe voor de verschijnselen der planeten

gevonden hebben, kunnen nu ook niet meer als hun werkelijke perioden

gelden. Want zij hangen van de beweging der planeet en van die der

aarde te zamen af. De werkelijke periode, die aan een planeet eigen

is, is _haar omloopstijd om de zon_. Voor de ver verwijderde

buitenplaneten kennen wij deze al: het is de tijd, dien de planeet

gebruikt, om eenmaal den geheelen dierenriem om te wandelen. Voor

Venus en Mercurius is deze omloopstijd uit de volgende beschouwing

te vinden. In 1/4 jaar doorloopt Venus, naar de oude theorie, 1/6

van haar epicykel; was zij dus eerst in het buitenste punt a van den

epicykel, in 1, dan is ze na 1/4 jaar 1/6 epicykelomtrek verder dan

dit buitenste punt, in 2 gekomen. Maar dit uiterste punt, van

waaruit de epicykelbeweging gerekend wordt, is nu niet meer a, maar

b; het heeft met de zon mee 1/4 van den omtrek doorloopen, en van de

zon uit gezien, heeft Venus, vanaf a, 1/6 en nog bovendien 1/4 van

haar omloop volbracht. Evenzoo heeft zij na 9 maanden, als ze in 4

aangekomen is, de helft van haar epicykel b-4, maar vanuit de zon

gezien en met de zon samen nog bovendien 3/4 van haar baan

doorloopen. Had zij geen epicykelbeweging en bleef zij steeds in het

buitenste punt van den epicykel, dan zou zij van de zon uit gezien,

in een jaar om de zon rondloopen; nu komt de epicykel beweging daar

nog bij. Vinden wij dus, zooals op blz. 164 vermeld is, dat 5

perioden van Venus in 8 jaren volbracht worden, dan heeft Venus in

dien tijd in werkelijkheid 5 + 8 == 13 omloopen om de zon volbracht.

[Illustratie]

Volgens de nieuwe theorie zeggen wij: Venus loopt 13 maal om de zon

in denzelfden tijd als de aarde 8 keer omloopt; Venus haalt dus in

dien tijd de aarde 5 keer in, en wij zien 5 keer achter elkaar

dezelfde reeks van verschijnselen zich herhalen. Evenzoo vinden wij

voor Mercurius, dat hij in een jaar 3 perioden voltooit, dus 4 maal

om de zon loopt.

Uit de vroeger opgegeven getallen voor de waargenomen perioden der

planeten vinden we dus nu:

bij Saturnus: 2 omloopen zijn 59 jaren, dus de omloopstijd is 29

1/2 jaar;

bij Jupiter: 6 omloopen zijn 71 jaren, dus de omloopstijd is 11

jaar 10 maanden;

bij Mars: 42 omloopen zijn 79 jaren, dus de omloopstijd is 1 jaar

322 dagen;

bij de aarde: omloopstijd 365 1/4 dagen;

bij Venus: 13 omloopen zijn 8 jaren, dus de omloopstijd is 225

dagen;

bij Mercurius: 191 omloopen zijn 46 jaren, dus de omloopstijd is

88 dagen.

Wij zien, dat de omloopstijden regelmatig met den grooteren afstand

tot de zon toenemen, en wel in nog sterker mate dan de afstanden

zelf; de planeten bewegen zich dus des te langzamer in hun banen,

naarmate zij verder van de zon verwijderd zijn.

De Wonderbouw der Wereld · 第 42 / 64 题