Voor de Griekse filosofen Plato en Aristoteles was de kosmos een eindige bol, met aan de rand de vaste sterren, terwijl alle bewegingen aan de hemel voor hen uitsluitend eenparige cirkelbewegingen konden zijn. De aarde stond onbeweeglijk in het middelpunt. Met deze uitgangspunten ontwierp Ptolemaeus rond 150 na Christus een uitgewerkt geocentrisch wereldsysteem. Zijn ”Almagest” zou meer dan veertien eeuwen het standaardwerk voor de astronomie blijven. Wel hebben astronomen de eeuwen door gepoogd het werk te verbeteren en te vereenvoudigen.

Rond 1514 verspreidde de kanunnik Nicolaus Copernicus onder zijn vrienden een manuscript (”Commentariolus”, Beknopte uiteenzetting), waarin hij zijn denkbeelden over een nieuw wereldsysteem uiteenzette: de zon en de planeten draaien niet om een centrale aarde, maar de aarde en de (andere) planeten draaien om een centrale zon, terwijl de overige kenmerken van de Griekse kosmos gehandhaafd bleven. Waarschijnlijk begon Copernicus in 1530 zijn werk in boekvorm te ordenen, maar lange tijd wilde hij het werk niet publiceren. Dat het daar uiteindelijk toch van gekomen is, danken we aan een jonge professor aan de universiteit van Wittenberg: Georg Joachim Rheticus. Deze was door Philippus Melanchthon in 1536 benoemd tot hoogleraar in de lagere wiskunde, waar spoedig astronomie bij kwam. Rheticus was 25 jaar, toen hij tijdens een verlofperiode de 66-jarige Copernicus bezocht (1539) en een overtuigd aanhanger van het heliocentrisme werd. Melanchthon wees overigens de realiteit van de aardbeweging af.

De lutheraan Rheticus is de enige leerling van de rooms-katholieke Copernicus. In 1540 publiceert hij een samenvatting van de inzichten van zijn leermeester: ”Narratio prima” (Eerste verhaal). Kort daarop geeft Copernicus zijn verzet tegen de publicatie van zijn levenswerk op. Rheticus brengt het manuscript naar Neurenberg en krijgt de supervisie over het drukproces. Als hij in de herfst van 1542 naar de universiteit van Leipzig vertrekt, neemt de lutherse theoloog Andreas Osiander de begeleiding over. Bovendien voegt hij, tegen de wil van de ernstig zieke Copernicus, een anonieme voorrede aan diens boek toe, waarin hij stelt dat de heliocentrische theorie van het boek slechts een mathematisch hulpmiddel is en niet de werkelijkheid weergeeft. Wellicht mede daardoor blijven discussies tussen voor- en tegenstanders van een heliocentrische werkelijkheid aanvankelijk uit.

Anders echter dan Osiander beweert, ziet Copernicus zelf zijn heliocentrisch systeem als de werkelijkheid in de kosmos, wat blijkt uit zijn eigen woord vooraf, waarin hij het boek opdraagt aan paus Paulus III. Het werk verschijnt in 1543, vlak voor zijn dood, onder de titel ”De revolutionibus orbium coelestium” (Over de omwentelingen van de hemelkringen).

Snelle acceptatie?

Anders dan soms gedacht wordt, belandde het heliocentrisme niet direct in de leerstof van de universiteiten. Men bleef daar nog lange tijd gebruik maken van bestaande populaire, op geocentrische leest geschoeide handboeken. Van het door Johannes de Sacrobosco geschreven werk ”De Sphaera” (circa 1230) verschenen (na de uitvinding van de boekdrukkunst) vanaf 1472 tot 1673 (!) een paar honderd al dan niet bewerkte uitgaven. De sterk uitgebreide editie van de jezuïtische astronoom Christopher Clavius beleefde bijvoorbeeld van 1581 tot 1618 negentien drukken.

Ook van snelle acceptatie onder astronomen was geen sprake. Diverse sterrenkundigen stelden op copernicaanse rekenmethodes gebaseerde tabellen op, zonder het heliocentrisme als realiteit te omarmen. Het bekendst werden de ”Prutenicae Tabellae” (Pruisische tabellen, 1551) van Erasmus Reinhold, die in 1536 door Melanchthon tegelijk met Rheticus benoemd was tot hoogleraar hogere wiskunde, inclusief de astronomie. Toch bleef Reinhold geocentrist, evenals zijn opvolger (1554) Caspar Peucer, schoonzoon van Melanchthon. Interessant is ook dat Nicolaus Mulerius, hoogleraar in Groningen, bekend door zijn ”Astronomia Instaurata” (Herstelde astronomie, 1617), een geannoteerde uitgave van ”De Revolutionibus” (derde druk) uitgaf. Mulerius accepteerde wel de draaiing van de aardas, maar de jaarlijkse beweging van de aarde om de zon wees hij af. Bovendien nam hij aan dat Venus en Mercurius om de zon roteerden.

Rond 1600 waren er in Europa niet meer dan tien of vijftien copernicanen, onder wie de puritein Thomas Digges, de rooms-katholiek Galileo Galilei en de lutheraan Johannes Kepler. In Nederland was Simon Stevin een vroege aanhanger (1608). De echte discussie over de aardbeweging begon pas na 1610, met name rond Galileo Galilei, en in de Republiek vooral rond Descartes.

De discussie over het copernicanisme wordt soms eenzijdig als een conflict tussen geloof en wetenschap beschouwd. Het was echter allereerst een wetenschappelijk debat. Tegenstanders wezen erop dat we niets van een dagelijkse asrotatie in oostelijke richting merken: we voelen niets en zien vogels en wolken niet naar het westen bewegen. Om deze en andere bezwaren te ontkrachten is een totaal andere mechanica nodig, die pas door Galilei werd geïnitieerd en door Newton voltooid.

Een belangrijk argument tegen het copernicanisme werd ontleend aan de astronomische waarneming: als de aarde werkelijk rond de zon beweegt, waarom is er dan geen parallax waarneembaar, geen verandering van de positie van de vaste sterren? Copernicus’ aanname dat de afstand tot de vaste sterren daarvoor te groot was, bleek achteraf juist. Maar pas in 1838 kon deze parallax empirisch worden vastgesteld.

In het debat kwamen ook Bijbelteksten als Jozua 10:13-14, Jesaja 38:8 en passages uit de Psalmen ter sprake. De eerste die daarover schreef was Rheticus. Volgens hem is de Schrift primair heilsopenbaring. Wat zij zegt over de natuur is aangepast aan het bevattingsvermogen van gewone mensen. Passages over de natuur geven geen „natuurbeschrijving of een soort fysica” en laten daarom verschillende interpretaties toe.

Copernicaanse revolutie?

Na de veroordeling van Galilei (1633) kozen rooms-katholieke astronomen veelal voor het gemengde systeem van de Deense astronoom Tycho Brahe: zon, maan en vaste sterren bewegen rond de aarde, maar alle planeten draaien om de zon (1583). Op basis van Tycho’s nieuwe waarnemingen verving Johannes Kepler in 1609 de cirkelconstructies van Copernicus door ellipsvormige planeetbanen met de zon in een van de brandpunten. Bovendien meende hij dat de zon tevens de oorzaak van de planetenbeweging was. Het probleem hoe dat kon, werd later opgelost in de zwaartekrachttheorie van Isaac Newton (1687). Dan is de eindige, statische, bolvormige kosmos van Plato én Copernicus vervangen door een oneindig, dynamisch heelal, waarin de bewegingen beheerst worden door de zwaartekracht en de planeten in ellipsbanen om de zon bewegen. Misschien is het vanwege die ellipsbanen toch beter niet van copernicaanse, maar van kepleriaanse revolutie te spreken.

De auteur is wetenschapshistoricus.