Az ember alapvető tulajdonsága, hogy érdeklődéssel vizsgálja, tanulmányozza természeti és társadalmi környezetét. E vizsgálatok a megismerés törvényszerűsége szerint a közvetlen észlelhető, megfigyelhető környezetből indulnak ki és haladnak egyre távolabb.
A természetet kutató emberek minden korban aprólékos, gondos, sokszor fáradságos munkával végezték a megfigyeléseket és tárták fel az összefüggéseket, törvényeket. Ugyanakkor vitatkoztak olyan távoli kérdésekről, amelyeknek megválaszolásához a szükséges ismeretekkel még nem rendelkeztek. Legtöbbször ‐ és ez sok szempontból ma is így van ‐ az ilyen még eldönthetetlen kérdésekben robban ki a legélesebb vita.
Több mint $2000$ évvel ezelőtt ily módon tört ki a geocentrikus és heliocentrikus világkép híveinek harca.
A geocentrikus és heliocentrikus vita első évszázadaiban a geocentrikus felfogás hívei győztek. Azok a megfigyelések, amelyekből kiindultak, pontatlanok voltak és látszatokon alapultak. Abban az időben az emberek csak kis körzeten belül mozogtak a Föld felszínén. Kis távolságokat tettek meg és lassan haladtak. Ez megakadályozta a tévedések felszínre kerülését.
Voltak azonban már abban az időben is olyan gondolkodó emberek, akik a heliocentrikus világkép alapjait mennyiségi megállapításokkal igyekeztek alátámasztani. Az időszámításunk előtti harmadik században élt két természetkutató: Arisztarkhosz és Eratoszthenész. Az ő tevékenységük egyik szép példája, hogy a még kevés ismerettel és mérőeszközzel rendelkező, következetesen gondolkodó ember hogyan juthat fontos ismeretek birtokába.
Arisztarkhosz a török partok közelében levő Számosz szigetén élt és megfigyelései alapján megállapításokat tett az ég legfeltűnőbb égitesteinek méreteire vonatkozóan. E feltűnő égitestek természetesen a Nap és a Hold voltak. Eratoszthenész pedig, aki Szüénében (Asszuánban) élt, a Föld sugarát mérte meg meglepő pontossággal. Ez a mérés időben később történt, mint amikor Arisztarkhosz a számításait végezte, aki minden távolságot Föld átmérőben mint egységben adott meg.
Mi a történeti hűségtől eltérve a sorrendet megfordítjuk, hogy érthetőbbé és teljesebbé tegyük Arisztarkhosz munkájának szépségét.
Eratoszthenész egy mély kútba tekintve megfigyelte, hogy a nyári napfordulókor a Nap délben pont függőlegesen van a kút fölött. Ezután megállapította, hogy a szerinte ugyanazon a délkörön levő Alexandriában a Nap helyzete a függőlegestől ‐ a jelzett időben ‐ a kör ötvened részének megfelelő szöggel tér el. Becslések alapján megállapította a két hely közötti távolságot. Ezután természetesen adódott a következtetés, hogy e távolság ötvenszerese a Föld kerületével egyenlő. Így meg tudta határozni a Föld sugarát.
Ezekután Arisztarkhosz mérőeszközként csupán szögmérőt használt fel. Összehasonlította a Föld és a Hold méretét. Ezt nagyon szellemesen úgy oldotta meg, hogy megvárt egy holdfogyatkozást. Holdfogyatkozáskor a Föld árnyéka megjelenik a Holdon. Ilyen módon azt tapasztalta, hogy a Föld kb. négyszer akkora átmérőjű, mint a Hold. Ezt követően megmérte, hogy mekkora szög alatt látszik Földünkről a telihold átmérője. Ismerve most már a Hold tényleges méretét, ki tudta számítani a Föld ‐ Hold távolságot.
Két fontos kérdés azonban még hátravolt. Mekkora a Nap és milyen távol van tőlünk ? Ismét segített a szinte eszköztelen embernek a nagyszerű ötlet. Arra gondolt, hogy amikor a Földről pontosan félholdat látunk, akkor a Nap sugarai pontosan merőlegesen esnek a Hold felszínére. Ezután meghatározta, hogy ebben a helyzetben milyen szög alatt látszik Földünkről a Hold és a Nap. Így egy derékszögű háromszöghöz jutott, amelynek minden szögét és egy befogóját (a Hold ‐ Föld távolságot) már ismerte. Ebből ki tudta számítani a Nap távolságát. Most már egyszerű dolga volt, szögmérőjével megmérte, hogy a Nap átmérője a Földről nézve lényegében azonosnak adódik a Hold átmérőjével, és ebből kiderült, hogy a Nap mérete a másik két égitestnél sokszorosan nagyobb. Bár mérései nem érték el azt a pontosságot, amelyre már akkor is módja nyílt volna, mégis helyesen következtethetett, hogy ha a Nap sokszorosan nagyobb, mint a másik égitestek, akkor feltehetően az van a középpontban, körülötte keringenek a kisebbek és így nem lehet a Föld a világmindenség középpontja.
Úgy gondolom, ez egyik szép példája az emberi elme teljesítőképességének.
A geocentrikus világkép közben futotta diadalútját, hozzá vallási filozófiák, misztikus elképzelések tapadtak.
Ám a természettudományok minden téren fejlődtek, megindult a tengeri hajózás, és a kíváncsi ember egyre nagyobb távolságokra merészkedett. Felmerült egy új probléma.
A hajóknak tájékozódni kellett a végtelen óceánokon. Erre egyetlen lehetőséget nyújtott a csillagok állásának ismerete.

 

Kopernikusz

 

Kepler