Nicolaus Copernicus chính là người đã "đập tan" niềm tin mà nhân loại ôm ấp suốt bao thế kỷ: Trái đất không phải là trung tâm vũ trụ đâu nhé! Với những lập luận cực kỳ chất trong thuyết nhật tâm, ông đã chứng minh rằng chính Trái đất và các hành tinh khác mới là những "vệ tinh" quay quanh Mặt trời đấy
## Dính dáng với thiên văn học từ thuở còn thơ ấu
Nicolaus Copernicus chào đời tại Torun, một thành phố ở phía bắc trung tâm Ba Lan vào ngày 19/2/1473. Bố của Copernicus là một thương nhân giàu có, nhưng buồn thay ông mất sớm khi Copernicus mới lên 10 tuổi
Từ đó, Copernicus chuyển đến sống với cậu ruột là Lucas Watzenrode. Sau khi được phong chức Giám mục Warmia, Watzenrode trở thành người bảo trợ quan trọng cho cháu trai của mình. Ngay từ nhỏ, Copernicus đã được tiếp cận với nền giáo dục xịn sò nhất thời bấy giờ để chuẩn bị cho sự nghiệp về giáo luật.
Năm 1491, Copernicus học giáo dục khai phóng (liberal arts) tại Đại học Krakow, bao gồm các môn thiên văn học và chiêm tinh học. Vài năm sau, giống nhiều người Ba Lan thuộc tầng lớp thượng lưu, Copernicus được "xuất khẩu" sang Italy để học y khoa và luật.
Khi học tại Đại học Bologna (Italy), Copernicus từng ở nhờ nhà của Domenico Maria de Novara - nhà thiên văn nổi tiếng nhất của trường. Vào thời đó, thiên văn học và chiêm tinh học có mối liên hệ chặt chẽ và được coi trọng như nhau nha.
Novara chịu trách nhiệm đưa ra các tiên đoán chiêm tinh cho những người cai trị và giới quý tộc của thành phố Bologna. Copernicus đôi khi làm trợ lý quan sát bầu trời cho thầy, và Novara đã hướng dẫn học trò về phản biện trong chiêm tinh, cũng như các khía cạnh của hệ thống Ptolemaic (thuyết địa tâm) - coi Trái đất là trung tâm vũ trụ.
Copernicus sau đó học tại Đại học Padua, và nhận bằng tiến sĩ giáo luật của Đại học Ferrara vào năm 1503. Copernicus quay về Ba Lan, nơi ông vừa quản lý công việc nhà thờ, vừa làm bác sĩ chữa bệnh cho người dân.
Vào thời gian rảnh rỗi, Copernicus dành hết tâm huyết cho hoạt động nghiên cứu học thuật, đặc biệt là thiên văn học. Năm 1514, danh tiếng của Copernicus trên cương vị một nhà thiên văn học đã vang xa, giúp ông trở thành người tư vấn cho các lãnh đạo giáo hội trong việc cải tổ lịch Julius.
Ngành vũ trụ học châu Âu đầu thế kỷ 16 cho rằng Trái đất đứng yên và nằm bất động ở trung tâm của một số mặt cầu xoay tròn, mang theo các thiên thể như Mặt trời, Mặt trăng, những hành tinh đã biết và các ngôi sao.
Lý thuyết này do nhà thiên văn học Ptolemy đề xuất từ đầu thế kỷ thứ 2 sau công nguyên trong cuốn sách Almagest. Để giải thích chuyển động giật lùi của nhiều hành tinh trên bầu trời, Ptolemy đã sử dụng một hệ thống các vòng ngoại luân (epicycles) – theo đó các hành tinh phải chuyển động trên những vòng tròn nhỏ hơn gắn với các mặt cầu tương ứng của chúng.
Mô hình của Ptolemy khớp với hầu hết quan sát thiên văn, đồng thời tạo ra được một hệ thống tương đối chính xác để tiên đoán vị trí các thiên thể trên bầu trời. Lý thuyết của Ptolemy được các nhà khoa học châu Âu chấp nhận trong hơn 1.000 năm luôn!
## Thuyết nhật tâm ra đời - Cuộc cách mạng khoa học thực sự
Đến thời Copernicus, các bằng chứng thiên văn đủ nhiều cho thấy một số lý thuyết của Ptolemy không còn chuẩn nữa.
Một số nhà thiên văn học không còn nhất trí với thứ tự của các hành tinh tính từ Trái đất, và đó chính là vấn đề mà Copernicus muốn tập trung giải quyết.
Trong giai đoạn từ năm 1508 đến năm 1514, Copernicus viết một chuyên luận thiên văn ngắn gọi là "Commentariolus", đặt nền móng cho hệ thống nhật tâm.
Tác phẩm này không được công bố khi Copernicus còn sống, nhưng ông đã lưu hành một số bản viết tay và gửi cho bạn bè.
Trong chuyên luận, Copernicus xác định chính xác thứ tự của các hành tinh đã biết vào thời kỳ đó.
Ông cho rằng các hành tinh chuyển động quanh Mặt trời, trong khi Mặt trời đứng yên. Sử dụng kết quả quan sát của mình và nhiều nhà nghiên cứu khác, Copernicus đã ước tính chu kỳ quỹ đạo của mỗi hành tinh quay quanh Mặt trời tương đối chính xác: Sao Thủy (88 ngày), Sao Kim (225 ngày), Trái đất (một năm), Sao Hỏa (1,9 năm), Sao Mộc (12 năm), và Sao Thổ (30 năm).
Đối với Copernicus, lý thuyết nhật tâm của ông không hẳn là một bước ngoặt hoàn hảo, bởi vì nó tạo ra nhiều vấn đề lớn cần phải giải quyết. Ví dụ, các vật thể nặng luôn được cho là rơi xuống mặt đất vì Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Vậy tại sao chúng lại rơi xuống đất trong một hệ thống lấy Mặt trời làm trung tâm?
Copernicus vẫn giữ niềm tin cổ xưa cho rằng sự chuyển động của các hành tinh tuân theo những quỹ đạo tròn. Nhưng dữ liệu quan sát thực tế của ông cho thấy các hành tinh và ngôi sao không quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo tròn.
Do đó, Copernicus đã trì hoãn xuất bản công trình thiên văn lớn nhất của mình mang tên "De revolutionibus orbium coelestium", tạm dịch là "Bàn về sự chuyển động quay của các thiên thể". Cuốn sách hoàn thành vào năm 1530, nhưng nó không được công bố cho đến khi Copernicus qua đời năm 1543.
Trong tác phẩm này, Copernicus lập luận rằng Trái đất tự quay quanh trục của nó mỗi ngày trong lúc quay quanh Mặt trời. Độ nghiêng của trục quay tạo ra các mùa trên Trái đất và sự tiến động của các điểm phân (precession of the equinoxes).
Sai sót lớn trong công trình của Copernicus bao gồm khái niệm Mặt trời là trung tâm của toàn vũ trụ, chứ không chỉ riêng hệ Mặt trời.
Việc Copernicus chưa xác định được quỹ đạo hình elip của các hành tinh đã khiến ông buộc phải kết hợp nhiều vòng ngoại luân vào hệ thống của mình, giống như Ptolemy. Do chưa có những hiểu biết về trọng lực, nên Copernicus giả định Trái đất và các hành tinh quay xung quanh Mặt trời trên những mặt cầu khổng lồ trong suốt.
Trong lời đề tặng của cuốn sách De revolutionibus orbium coelestium, Copernicus ghi chú rằng "toán học được viết ra dành cho các nhà toán học". Nếu tác phẩm dễ tiếp cận hơn, chắc hẳn sẽ có nhiều người phản đối khái niệm phản Kinh thánh về vũ trụ của ông và xem nó là dị giáo.
Suốt nhiều thập kỷ, tác phẩm của Copernicus không được nhiều người biết đến, ngoại trừ một số nhà thiên văn học giỏi nhất. Hầu hết những người này, dù ngưỡng mộ một số lập luận của Copernicus, đã bác bỏ cơ sở thuyết nhật tâm của ông.
Phải đến đầu thế kỷ 17, Galileo Galilei và Johannes Kepler mới hoàn thiện và phổ biến lý thuyết của Copernicus – điều này đã khiến Galileo phải đối mặt với Tòa án dị giáo La Mã luôn
Sau khi công trình cơ học thiên thể của Isaac Newton vào cuối thế kỷ 17 được công bố, sự chấp nhận thuyết nhật tâm lan truyền nhanh chóng ở các quốc gia ngoài Công giáo, và đến cuối thế kỷ 18, nó gần như được chấp nhận rộng rãi.
Nguồn: soha.vn