Part 3

Såsom det blifvit antydt, hafva under olika skeden af medeltiden vetenskapliga sträfvanden af olika värde varit värksamma. Kyrkofadern Lactantius från början af fjärde århundradet egnade redan en tanke åt frågan om jordens rörelse, i det han i sitt arbete “Om den falska okunnigheten“ förklarar alla dem för “mindre vetande“, som antogo, att jorden roterar, att den är rund, att det finnes antipoder och att man kan gå omkring henne utan att falla. I allmänhet stälde sig de skickligaste på Ptolemäus’ ståndpunkt och utbildade särdeles mot slutet af medeltiden hans system, såväl genom tillfogande af nya epicykler som genom att bearbeta nyare iakttagelser. Ett århundrade före Kopernikus (1444) yttrar sig den som kardinal och ståthållare i Rom bekante _Nikolaus Cusa_ om jordens rörelse på följande sätt i ett arbete “Om den lärda okunnigheten“: “Det är tydligt, att jorden rör sig, om det också icke omedelbart synes våra sinnen så, emedan vi icke kunna döma om rörelsen annat än i jämförelse med det som är fixt; på samma sätt som den, som sitter i en båt, som lugnt drifver med strömmen i en flod, icke kan märka sin egen rörelse annat än genom att iakttaga strandens. På detta sätt äro solens och stjärnornas rörelser det enda vitnesbördet om vår egen.“ Af denna Nikolaus Cusa skall astronomen _Purbach_ från Wien hafva fått del af dessa åsikter. Utan att själf vidare befatta sig därmed, meddelade denne i sin ordning åsikten om jordens rörelse och planeternas jordlika natur åt sin lärjunge _Regiomontanus_. Men icke häller denne framstälde saken offentligt. Båda dessa män voro framstående astronomer, som gjort sig förtjänta om vetenskapen. Regiomontanus hade en lärjunge _Brudzewski_; icke häller denne offentliggjorde något om saken. Det är svårt att afgöra om det varit vetenskapliga skäl eller opinionens våld, som sålunda åstadkom, att frågan uppsköts ifrån man till man. Kopernikus själf, som väl må antagas hafva erhållit de första ideerna till sitt system af Brudzewski, hvilken var hans förste lärare, uppsköt i 36 år offentliggörandet af sin åsikt. Han säger väl på ett ställe, att han gjorde detta af samma skäl, hvarför Pytagoräerna blott sins emellan meddelade sig om sina åsikter, “emedan hopen dock ej förstod hans lära“. I ett annat af hans yttranden framlyser dock en annan orsak. Han omtalar, huru han af sina vänner blifvit nästan tvungen till offentliggörande af sitt arbete och fortsätter: “Bland dem var framför alla den i hvarje vetenskap berömde kardinalen Nikolaus Schönberg, ärkebiskop i Capua och efter honom en mig tillgifven vän, biskop Tiedeman Giese från Culm. -- Denne senare har nämligen ofta manat mig och stundom med förebråelser uppfordrat mig att låta mitt värk komma i dagen, som jag hållit tillbaka och undandragit offentligheten icke i 9 utan i 4 gånger 9 år. Äfven några andra lärda män hafva föreställt mig, att jag icke längre af _fruktan_ skulle vägra att göra mina arbeten bekanta till gagn för alla matematiker.“ Han lät äfven slutligen öfvertala sig och lämnade i Gieses händer handskriften till sitt värk “_Om omloppen_“, till hvilket han hade den lyckliga idén att bifoga en tillegnan till påfven. Här heter det: “Jag tillegnar Eders Helighet mitt värk, för att hvar och en, både lärda och olärde skola se, att jag icke söker undvika bedömande och granskning. Eder auktoritet och Eder kärlek till vetenskaperna i allmänhet och matematiken i synnerhet skola blifva mig en sköld mot onda och nedriga belackare, äfven om ordspråket säger, att mot smädarens bett finnes intet läkemedel. ---- Om lättsinniga eller okunniga människor vilja missbruka några utdrag ur den Heliga skrift (för att vederlägga hans åsikt), så skall jag ej låta detta invärka på mig; jag föraktar deras fåvitska angrepp. Har icke Lactantius, den berömde skriftställaren, men svage matematikern, förlöjligat de personer, som trodde på jordens klotform? Vore det då att förvåna sig öfver, om detta äfven skulle blifva min lott? Matematiska sanningar böra bedömas endast af matematiker. Om jag icke bedrager mig, skola för öfrigt mina arbeten vara till nytta för kyrkan, hvars högsta ledning Ers Helighet för närvarande har i sina händer.“ Giese öfverlämnade handskriften åt Rheticus, Kopernikus’ lärjunge. Denne i sin ordning öfverlämnade bestyret om tryckningen åt den lutherske predikanten Osiander, hvilken slutligen ombesörjde den samma efter att dock hafva uteslutit Kopernikus’ tillegnan till påfven och i stället bifogat ett af honom själf skrifvet företal “Om detta värks hypoteser“, i hvilket, tvärt emot Kopernikus’ afsikt, åsikten om jordens rörelse framhölls såsom ett blott antagande utan värklighet. -- Kopernikus öfverlefde ej tryckningen af sitt arbete. På dödsbädden skall han hafva erhållit de första arken däraf.

I det föregående har blifvit visat, hvaruti det nya af Kopernikus’ system bestod, huru det uppkommit genom _en i geometriskt afseende obetydlig ändring af det Ptolemäiska systemet_ och vi hafva antydt de för vetenskapen främmande omständigheter, som utgjorde det svåraste hindret för det sammas utbredning. Härtill kom nu äfven, att de af Kopernikus framstälda skälen ej voro af den natur, att de kunde blifva särdeles värksamma på dem, som voro genomträngda af det gamla föreställningssättet. Hufvudsumman af Kopernikus’ skäl kan i korthet sammanfattas på följande sätt. Hvad först den dagliga rörelsen beträffar, anmärker han det orimliga däruti, att alla de olika planeterna och fixstjärnssferen skulle, ehuru åtskilda den ena från den andra följas åt i sin rotation kring jorden. Han påvisar äfven, hvilken oerhörd hastighet det skulle kräfvas, särdeles för den längst aflägsna fixstjärnsferen, för att den skulle hinna med denna rotation på en dag. Och huru mycket enklare gestaltar sig icke saken, om man låter stjärnsferen och planeterna vara orörliga och gifver åt jorden en roterande rörelse, hvilken i alla händelser ej behöfver medföra en så ofattlig hastighet! Beträffande jordens årliga rörelse lade han till stöd för sin åsikt den omisskänneligen större enkelhet detta antagande medförde. Huru olika i de båda systemen; i hans eget solen helt enkelt omgifven af ett antal cirkelformiga planetbanor, den ena utanför den andra; och i det gamla systemet för hvarje planet en invecklad apparat af deferent och epicykel. “I sanning, de som konstruerat detta system, de hade, så att säga, haft till sitt förfogande alla delarna af en välskapad kropp, men de hade däraf sammansatt ett vidunder, genom att sätta lemmarna på oriktiga ställen!“

3. _Galileo Galilei_, hans lif, hans upptäckter på himmelen med kikarens tillhjälp.

Såsom blifvit nämt, afled Kopernikus strax innan hans värk kom ut i tryck, och när striderna om det samma uppstodo, var han icke längre själf till hands för att föra försvarstalan. I lifstiden äflades han icke häller att med sin egen person uppträda för sin åsikt. Han utarbetade i lugn sina teorier och anförtrodde dem på sin höjd åt några få vänner. Likasom hans åsikter sålunda saknade stöd af hans egen personlighet, så var äfven, efter hvad som anförts, hans bevisföring åtminstone icke för hans samtida nödvändigt öfvertygande; särskilt var hans vederläggning af Aristoteles’ och Ptolemäus’ motbevis ej kraftig nog. I båda dessa afseenden fullständigades Kopernikus’ uppträdande ett århundrade efter honom själf af _Galileo Galilei_.

Denne märkvärdige man, son af en musiker i Florens, föddes i Pisa 1564. Af sin fader bestämdes han ursprungligen för läkareyrket, och han idkade äfven en tid medicinska studier. Men hans håg drog honom snart öfver från läkarebanan till naturvetenskapernas studium. Han gjorde häruti så stora framsteg, att han redan vid tjugu års ålder författat flere afhandlingar. År 1589 utnämdes han till professor i Pisa. Tre år därefter flyttade han som professor till Padua i den på denna tid i kultur och vetenskaper framstående republiken Venedig. Det var här han gjorde de berömdaste af sina upptäckter. Här utöfvade han en storartad och fruktbringande lärarevärksamhet. Antalet af hans åhörare skall stundom hafva öfverstigit 2,000 personer. Furstar och ädlingar besökte honom och åtnjöto hans enskilda undervisning. Bland dem omnämnes särskilt en prins Gustaf från Sverige. -- För att emellertid i ro få hängifva sig åt sina naturvetenskapliga undersökningar, hvilka inkräktades af denna betydande lärarevärksamhet, öfvergaf han sin plats i Padua, där han varit omgifven af idel vänner och beundrare och anstäldes i Florens af storhertigen af Toskana såsom hofmatematiker utan undervisningsskyldighet. Här kom han emellertid i en omgifning, som hvarken var honom själf så tillgifven icke häller i allmänhet så frisinnad, som fallet varit i Venedig. Hans vänner från Padua beklagade sig öfver hans oförsiktighet att välja Florens till vistelseort. Det dröjde häller icke länge, innan Galilei, mycket till följd af sitt öfverlägsna och hårdnackade sätt att uppträda, förvärfvade sig en skara af fiender bland munkarna och anhängarna af de gamla Aristoteliska åsikterna, hvilka för hvarje ny upptäckt, som han gjorde, kände marken glida under deras fötter. Stormen mot honom nådde sin höjdpunkt, efter det han utgifvit en skrift, i hvilken han sökte uppvisa att läran om jordens rörelse ej stod i strid med den Heliga skrift[4]. Så följde hans resa till Rom och den ryktbara processen, genom hvilken han dömdes att afsvära sina åsikter. Efter denna tid blef hans kraft bruten. Dömd till enslighet och tystnad, hade han ingen möjlighet att med samma eftertryck som förr fortsätta sina vetenskapliga undersökningar. Han afled i sin villa Arcetri nära Florens 1642.

[4] Bland alla Galileis arbeten var detta det, som sedermera strängast blef förbjudet.

Galileis värksamhet var af betydelse ej blott för astronomien, utan äfven för öfriga naturvetenskaper. Såsom egendomligt för hans arbeten, gent emot den föregående riktningen inom vetenskapen, kan betecknas, att han i hvarje fråga vädjade till erfarenheten, lämnande åsido hvarje förutfattad mening och hvarje auktoritet. I detta afseende är han den moderna vetenskapens grundare. Under det hans samtida t. ex. på god tro antogo Aristoteles’ lagar för kroppars fall, enligt hvilka kroppar falla fortare, ju tyngre de äro, så företog sig Galilei att från det lutande tornet i Pisa samtidigt nedsläppa föremål af högst olika tyngd. Han fann på detta sätt sina _fallagar_: att alla kroppar, tyngre och lättare falla _lika fort_ och med en hastighet i hvarje ögonblick, som växer i samma mån som den tid kroppen hållit på att falla, hvarförutom den tillryggalagda vägen växer såsom den förflutna tiden multiplicerad med sig själf. Att värkligen somliga kroppar synas falla långsammare än andra, t. ex. en fjäder långsammare än en sten, förklarade Galilei bero på en biomständighet, nämligen luftens motstånd mot rörelsen. Den _empiriska_ (= försöks-) metod, han använde, var på hans tid så illa aktad, att hans kolleger, för att uttrycka sitt misshag, mången gång störde hans försök med ovärdiga uppträden, hvisslingar och oväsen. De anade ej att dessa fallförsök skulle blifva grundstenen för en ny viktig vetenskap, _dynamiken_ eller rörelseläran. -- Aristoteles höll före, att det beror på kroppars form, om de sjunka eller flyta i vatten (eller andra vätskor). Sålunda antog han, att is är tyngre än vatten, men flyter på vattnet, emedan den är platt. Ingen hade före Galilei fallit på den tanken att undersöka saken genom att af samma ämne förfärdiga kroppar af olika form, för att öfvertyga sig, att de sjunka eller flyta oberoende af deras form och beroende blott af ämnets tyngd. -- Aristoteles indelade kropparna på jorden i två slag: tunga, som hafva en benägenhet att falla, nämligen jord och vatten, samt lätta, hvilka hafva en benägenhet att stiga, såsom luft och eld. Galilei visade däremot, att _alla_ kroppar äro tunga och dragas mot jorden, och att, om en kropp synes lätt, t. ex. flyter på vatten, så beror detta icke på en hos kroppen inneboende drift att stiga uppåt, utan därpå, att den är mindre tung än den kropp, som omger honom. I många andra punkter höll han sålunda räfst med det gängse föreställningssättet och ersatte fördomarna med erfarenhetsrön.

Galilei gjorde äfven en mängd för det praktiska lifvet och för vetenskapen nyttiga uppfinningar. Sålunda fann han redan som ung studerande, då han af en händelse iakttog svängningarna hos en taklampa i en kyrka, att dessa svängningar voro, hvad man kallar _isokrona_, d. v. s. att till hvarje svängning, stor eller liten, åtgår lika lång tid. Han förstod ock den betydelse för tidemätningen, som låg i denna omständighet, i det att en dylik apparat, bestående af t. ex. en kula upphängd med en tråd eller en stång (_pendel_) kunde tjäna till uppmätning af olika tidsrymder i förhållande till hvarandra. Svängningstiden för pendeln är blott beroende af dess längd. Vill man hafva en pendel, som utför hvarje svängning på precis _en_ sekund, får man göra den _en_ meter lång. Galilei synes hafva tillämpat denna metod för tidmätning blott för medicinskt bruk, för räknande af pulsens slag. Det blef holländaren _Huygens_ förbehållet, att med pendelapparaten förena ett maskineri af kugghjul och en drifkraft (lod eller fjäder), hvarigenom våra vanliga pendelur voro uppfunna. Pendeln spelar vid uret just den rollen, att genom sin egenskap att utföra hvarje svängning på en noga bestämd tid, _reglera_ den rörelse hos hjulen och visaren, som drifkraften _åstadkommer_. Innan dylika ur kommit i bruk, var man för tidmätning hänvisad antingen till solens rörelse (solvisare) eller till s. k. sandur och vattenur. Ett sandur var ingenting annat än hvad vi känna under benämningen timglas. Vattenuret var en dylik inrättning, blott med den skilnad, att sanden var ersatt af vatten. Galilei använde själf vattenur vid bestämning af tiderna för kroppars fall. -- Galilei är äfven en bland dem, hvilka man tillskrifver uppfinningen af _termometern_. Af Galileis öfriga uppfinningar skola vi inskränka oss att beröra kikarens upptäckt, hvilken står i närmaste samband med vårt ämne.

År 1609 kom till Italien ett rykte om, huru en holländsk instrumentmakare förfärdigat ett instrument, med hvilket man var i stånd att närma aflägsna föremål till ögat. Det berättas, att Galilei, sedan han erhållit denna underrättelse, efter en natts arbete utgissat hemligheten. Faktiskt är, att han i början af samma år konstruerade det instrument, som benämnes den _Galileiska kikaren_, för öfrigt samma apparat, som våra vanliga teaterkikare. Efter åtskilliga försök lyckades han uppbringa kikarens förstoring ända till 100 gånger. Denna upptäckt väckte den största beundran och uppståndelse. Beställningar på kikare ingingo från alla håll hos Galilei. Venetianarna, för hvilka kikarens användning till sjös framstod såsom det väsentliga och som skattade sig lyckliga att vara i besittning af ett medel att i god tid upptäcka möjligen annalkande fientliga fartyg, belönade Galilei genom att erbjuda honom en väl aflönad plats på lifstid i Padua. Blott Galilei föll på tanken att rikta kikaren mot himmelen. På detta sätt gjorde han nu en rad af för den tiden högst märkvärdiga upptäckter.

Hans första mönstring gälde månen. Han fann, hvad flere af forntidens astronomer anat, att månens yta företedde anblicken af ett landskap med bärgkedjor, bärgtoppar, dalar och stora, släta partier af mörkare färg, hvilka han ansåg vara haf; han kunde se, hur bärgen kastade skuggor i solskenet och var i stånd att genom uppmätning af skuggornas längd bestämma bärgens höjd. Enligt de allmänna föreställningarna åter var hvarje himmelskropp ett väsen af helt annan art än jorden; allt som syntes på himmelen var oförgängligt och fullkomligt. Himlakropparnas form var sferisk, emedan klotet var den mest fullkomliga geometriska figur; och dessa sferers yta måste vara slät, emedan deras fullkomlighet uteslöt hvarje ojämnhet.

Den nästa himlakropp, på hvilken Galilei riktade sin kikare, var planeten Jupiter. I stället för den välbekanta glänsande stjärnan såg han nu en liten rund, belyst skifva, en måne i smått format; och i närheten af den samma upptäckte han fyra små stjärnor, som från dag till dag ändrade läge. Det visade sig snart, att alla fyra hörde till Jupiter; dessa stjärnor voro fyra månar, som kretsade kring Jupiter i cirkelformiga banor, så som vår egen måne omkring jorden. Han kallade dem för de Mediceiska stjärnorna till det toskanska furstehuset Medicis ära. Berättelsen om dessa sina upptäckter offentliggjorde Galilei i ett arbete med titeln “Stjärnebudet“. Genom dessa upptäckter steg än ytterligare hans rykte. Hertigen af Toskana belönade honom med skänker, konungen af Frankrike bestälde nya stjärnor, hvilka skulle bära hans namn, och kardinal Barberini, hvilken såsom påfve senare anordnade processen mot Galilei, författade ett ode till hans ära. Under tiden vägrade andra att tro på upptäckterna, ja kunde icke förmås att genom en blick i kikaren öfvertyga sig om förhållandet emedan, som de föreburo, hvad man där såg allenast var en sinnesvilla, framkallad af djäfvulen.

Galilei öfvergick nu till studiet af planeten Saturnus, hvilken i kikaren erbjöd en märkvärdig anblick. Han uppfattade saken så, som om planetens skifva varit försedd med tvänne öron eller handtag. Först Huygens lyckades förklara denna företeelse, hvilken från tid till tid växlade utseende efter Saturnus’ läge i förhållande till solen och jorden och visade sig bero på en platt ring, som fritt sväfvande omgaf planeten. Hos planeten Venus fann Galilei, såsom Kopernikus redan förutspått, olika faser, allt efter planetens ställning till solen, så att planeten, liksom månen, än syntes rund, än formad som en skära. Härmed var påtagligen visat, att planeten hade klotform samt rörde sig rundt omkring solen. -- Galilei fann vidare med sin kikare otaliga för blotta ögat osynliga fixstjärnor. Vintergatan och andra smärre molnaktiga bildningar på stjärnhimmelen (_nebulosor_) upplöste sig i hans kikare uti tätt hoppackade stjärnor. -- Slutligen riktade han kikaren på solen och fann så på henne de s. k. _solfläckarna_, mörka fläckar, som tid efter annan uppstå och småningom röra sig öfver solskifvan. Galilei antog, likasom man nu för tiden håller före, att dessa fläckar voro bildningar på solens yta. Af deras rörelse slöt han till, att solen måste rotera omkring sin axel och bestämde nära riktigt rotationstiden till en månad. Från annat håll, där man icke ville höra talas om, att solen skulle vara behäftad med dylika ofullkomligheter, sökte man göra troligt, att dessa fläckar härrörde af mörka kroppar, som passerade förbi solskifvan. De franska och österrikiska konungahusen täflade om äran att fästa sina namn vid dessa inbillade stjärnor, hvilka ock på den tiden gingo under benämningen de Bourbonska eller de Österrikiska stjärnorna.

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

Alla dessa undersökningar och upptäckter voro egnade att rucka på det bestående åskådningssättet, och äfven om de icke alla omedelbart spelade en roll för undanträngandet af de gängse astronomiska föreställningarna, så hafva de dock i så måtto bidragit därtill, som de försatte de ofelbara Aristoteliska lärorna i misskredit. -- Länge hade Galilei, som han själf berättar, varit betänkt på, att i ett enda arbete sammanfatta allt hvad skäl och bevis hette för att vederlägga de gamla världssystemen och försvara det Kopernikanska. Omsider kom äfven denna afsikt till fullbordan i hans mest berömda arbete: “Samtal om de två världssystemen, det Ptolemäiska och det Kopernikanska.“ Detta värk är indelat i fyra afdelningar. Den första afdelningen behandlar Aristoteles’ indelning af världen i jordiska och himmelska ting, af hvilka de förra äro förgängliga och, när de röra sig, röra sig rätlinigt mot världens medelpunkt, d. v. s. falla mot jorden, de senare däremot äro fullkomliga och oförgängliga och hafva den egenskapen att röra sig i cirkelformiga banor. Galilei söker visa, att de jordiska och himmelska tingen äro af samma art -- ex. månen -- och att himmelen äfven är underkastad förändringar -- ex. 1) de ofta uppträdande och åter försvinnande kometerna, 2) uppflammandet af tvänne nya stjärnor åren 1572 och 1601, 3) solfläckarna, hvilka uppstå och åter försvinna på solen.

I den andra afdelningen följer frågan om jordens rotation. Utom Ptolemäus’ bevis mot jordens rotation, som redan blifvit omnämt, anfördes i hufvudsak häremot följande. Hvarje föremål, som kastas rätt upp i luften, nedfaller på samma ställe, hvarifrån det uppkastades. Detta vore omöjligt, om jorden rörde sig, ty medan stenen är i luften, skulle jorden likasom glida undan under honom och han skulle då nedfalla bakom det ställe där han blifvit uppkastad. Fåglarna skulle icke våga lämna sina bon af fruktan att aldrig finna vägen tillbaka. Skott, som afskötos i en viss riktning, skulle afvika från den samma. Dessutom skulle genom denna rörelse uppstå en beständig stormvind, hvilken skulle blåsa omkull alla på jorden befintliga föremål, i det föremålen, som åtfölja jorden i dess rörelse, skulle genomskära den omgifvande luften.

Hvar och en som företagit sig, att från däcket af en framilande båt kasta ett föremål rätt upp i luften, inser grundlösheten af dessa anmärkningar. Föremålet nedfaller på samma plats af däcket, där det kastades upp, oaktat båten är i rörelse, och faller ej i sjön akterut. Detta beror därpå, att föremålet i det ögonblick, det uppkastades, innehade samma framåtskridande rörelse som fartyget och fortfarande behåller denna rörelse, sedan det lämnat handen. Detta var ock Galileis motbevis: alla kroppar på jorden, de må hvila på den samma eller befinna sig i luften, ja luften själf, deltaga i jordens rörelse; och _den rörelse, de en gång hafva, den kunna de icke af intet förlora_. Det sista är hvad man kallar kropparnas _tröghet_, en för rörelseläran ytterst viktig egenskap, som var okänd för de gamle, hvilka ansågo, att för hvarje rörelse erfordrades en oupphörligt pådrifvande kraft. Om luften medföljer i jordens rörelse, så kan ju icke häller någon vind af oss förnimmas.

Efter detta anför Galilei sina egna skäl _för_ jordens rotation, hvilka i sina hufvuddrag kunna sammanfattas på följande sätt. Är det först och främst sannolikt, att den ofantliga fixstjärnsferen roterar kring den obetydliga jorden? Ytterligare, om fixstjärnsferen, som själf roterar under loppet af 24 timmar, har makt att i denna rörelse draga med sig de från den samma åtskilda planeterna, huru skulle jorden ensam kunna undandraga sig detta inflytande och förblifva i hvila? Om man granskar himmelskropparnas rörelser, så finner man vidare, att deras omlopp är desto långsammare, ju längre bort de äro belägna. Jupiters månar äro de himmelskroppar, som ligga närmast sitt centrum (Jupiter). Den närmaste månen behöfver till sitt omlopp kring Jupiter blott 42 timmar, den andra 2½ dag, den tredje 7 dagar, den fjärde 16 dagar; vår egen måne behöfver till sitt omlopp en månad, Jupiter, som ligger betydligt längre bort, 12 år och Saturnus, den aflägsnaste planeten, 30 år. Är det icke orimligt, att sedan omloppstiderna sålunda vuxit med afstånden, den yttersta fixstjärnsferen skulle hafva en omloppstid af 24 timmar? Pekar icke analogien på, att denna sfer bör hafva en ytterst långsam rörelse eller rent af vara orörlig? Och detta kan man antaga, om man tillskrifver jorden en rotation på 24 timmar. Sålunda får banan af ett föremål på jorden, såsom sig bör, den minsta omloppstiden, emedan denna bana är den minsta af alla, som förekomma.