W czasach Kopernika nie było jeszcze lunet, więc na gwiazdy patrzyło się gołym okiem. Aż trudno uwierzyć, ale to, co miał astronom pod ręką, musiało mu wystarczyć. Jakich narzędzi używał pracując na Warmii?
Przyrządy Kopernika były niesłychanie proste. Dziś to aż nie do pomyślenia, że do odkrycia nowej koncepcji świata, nie potrzebował skomplikowanego sprzętu. Wystarczyły mu wiedza, oko i… sprawna ręka. Przyrządy robił sobie sam. I sam, sprawnie, potem z nich korzystał. Czy to nie oznaka wyjątkowego geniuszu?
Kwadrant, czyli drewniana tablica
Kopernik odkrył, a wręcz udowodnił ruch Ziemi, patrząc na to samo niebo, które widzieli ludzie od tysiącleci. Co pomogło mu zobaczyć więcej? Miał pod ręką chociażby kwadrant słoneczny – sprzęt prosty, ale niezwykle skuteczny. Służył do wyznaczania położenia gwiazd. Naniesiony na drewnianą tablicę kwadrant ma kształt ćwiartki okręgu z naniesioną podziałką kątową, po której przesuwał się przeziernik. Sam Kopernik zresztą opisał kwadrant w „De revolutionibus”:
- „Wypada przygotować kwadrat z drzewa lub z innego twardego materiału, z kamienia lub metalu, ażeby przypadkiem przez odmianę powietrza niestateczne drzewo nie przyprawiło o pomyłkę spostrzegacza. Jedna ściana kwadratu ma być jak najdokładniej wygładzona i szerokość mieć dostateczną do nakreślenia podziałki, jak na przykład trzy lub cztery łokcie. Wierzchołek jednego z kątów wziąwszy za środek, zakreśla się stosownie do jego obszerności czwartą część okręgu koła, i tę dzieli się na 90 równych stopni, te znowu na 60 minut lub ile ich zmieścić można” – pisze Mikołaj Kopernik w rozdziale „O pochyłości ekliptyki, o oddaleniu zwrotników i sposobie ich dochodzenia”.
Astrolabium, czyli obręcze jak kula ziemska
- „Dla oznaczenia położeń Księżyca i gwiazd, buduje się inne narzędzie, przez Ptolemeusza astrolabem zwane” – pisał Kopernik. — W tym celu robi się dwa koła, czyli obręcze czworościenne. Te należy spoić (…) pod kątami prostymi tak, aby ich ściany wklęsłe i wypukłe odpowiadały sobie, jakby na powierzchni kuli…”
Astrolab, czyli astrolabium to przedmiot złożony z sześciu kręcących się wokół siebie obręczy.
- Jest to chyba najbardziej interesujący instrument Kopernika (…) wykonany z drzewa jodłowego. Jego skomplikowany kształt wydaje się teraz nieco trudny do wykonania w drzewie, ale wówczas obróbka drewna była mistrzowsko rozwinięta i toczenie takich kształtów nie przedstawiało specjalnych trudności – podkreśla Andrzej Woszczyk w tekście „Instrumenty Kopernika a narzędzia współczesnej astronomii”.
Kopernik wykorzystywał astrolabium do wyznaczania współrzędnych położenia ciał niebieskich. Narzędzie pozwalało również określić, w którym znaku zodiaku znajdowało się Słońce. Było to szczególnie przydatne przy sporządzaniu kalendarzy i określaniu dat równonocy i przesilenia. Kopernik za pomocą sfery amilarnej wyznaczał również długość i szerokość geograficzną miejsca, w którym akurat się znajdował.
Trikwetrum, czyli laski do ciał niebieskich
Kopernikowi służył też trójkąt paralaktyczny, czyli trikwetrum. – „Narzędzie paralaktyczne składa się z trzech lasek, z których dwie są równej długości i wynoszą przynajmniej po cztery łokcie (1 łokieć równa się około 49 cm), a trzecia jest nieco dłuższa” – tak Kopernik opisuje trikwetrum w „De revolutionibus”. Laski tworzyły trójkąt o zmiennej długości. Górne ramię było wyposażone w przezierniki, a dolne w podziałkę, co pozwalało na precyzyjne mierzenie wysokości ciał niebieskich. Oba elementy mogły obracać się wokół słupka, co umożliwiało pomiary w wielu pozycjach. Dokładność pomiarów za pomocą trikwetrum zależała od długości jego ramion oraz precyzji montażu konstrukcji.
- Trikwetrum było używane przez Kopernika w latach 1515–1525 do pomiarów wysokości Księżyca i gwiazdy a Virginis (Spica). Obserwacjami Księżyca Kopernik chciał dowieść, że odległość Księżyca od Ziemi zmienia się w dużo mniejszych granicach, niż by to wynikało z teorii Ptolemeusza – podkreśla Andrzej Woszczyk. — Przez dłuższy czas trikwetrum uchodziło za jedyny przyrząd astronomiczny Kopernika. Pochodziło to stąd, że ono właśnie najdłużej przetrwało, bo aż do pożaru obserwatorium Tychona Brahe „Uraniborg” na wyspie Hveen. Ponadto słynny duński astronom jako jeden z pierwszych wspomina o tym tylko instrumencie Kopernika. Otrzymał je bowiem w darze od kanonika warmińskiego Jana Hannoviusa (ozdobił nim jedną z sal swojego obserwatorium) i wzorując się na nim zbudował swoje, znacznie ulepszone narzędzie paralaktyczne.
Cyrkiel Kopernika
W sierpniu 2024 roku archeolodzy znaleźli we Fromborku cyrkiel kroczkowy. To kieszonkowych rozmiarów narzędzie ułatwia pomiary astronomiczne, geodezyjne i kartograficzne. Pozwala na precyzyjne odmierzanie i przenoszenie odległości. Przy jego pomocy Kopernik mógł m.in. dodawać, odejmować, mnożyć i dzielić odległości. Mógł również zataczać koła o konkretnej średnicy.
Tablica astronomiczna, czyli unikat w Olsztynie
Na przełomie 1516 i 1517 roku, po objęciu urzędu administratora dóbr, w Olsztynie Kopernik rysuje tablicę astronomiczną do wskazywania równonocny wiosennej i jesiennej. Robi to na ścianie zamkowego krużganku. Tablica astronomiczna ma wymiary 7,05 na 1,4 m i jest namalowana na podwójnej warstwie tynku techniką mokrego fresku. Do naszych czasów zachowało się kilka jej fragmentów, na których widać namalowane czerwoną farbą niemal równoległe, ukośne linie. Inne linie namalowane są farbą niebieską, jeszcze inne — czarną. Linie oznaczone są cyframi rzymskimi i arabskimi, na tynku widać też pojedyncze litery T, I, C.
Kopernik rysował tablicę przy wejściu do swojej komnaty. Żeby obserwować ruch Słońca na baszcie zamkowej zamontował lustro, a przy oknie, prawdopodobnie na parapecie — kolejne małe lusterko. Linie wyznaczone przez „zajączki” były utrwalane na tablicy.
Tablica to unikat na skalę światową – jedyny istniejący do dziś przyrząd własnoręcznie wykonany przez geniusza z Warmii.
Opis filmu „Czym Kopernik badał niebo”
Film otwiera dynamiczna muzyka, towarzysząca szybkim ujęciom miejsc związanych z życiem i pracą Mikołaja Kopernika. Najpierw olsztyński zamek z lotu ptaka. Widać średniowieczną budowlę z czerwonej cegły, potem widoczna jest brama główna. Obraz zmienia się na wnętrza Muzeum Mikołaja Kopernika we Fromborku. Kamera pokazuje błękitny sufit z gwiazdozbiorem ukazującym mityczne zwierzęta, następnie księgę „De revolutionibus” i portret Kopernika przedstawiający astronoma w renesansowym stroju. Na czarnym tle pojawia się biały napis: „Instrumenty Mikołaja Kopernika”.
Spokojna muzyka. Na ekranie pojawia się portret Mikołaja Kopernika – tzw. toruński. Kamera zbliża się do twarzy, podkreślając skupione spojrzenie astronoma. Następnie ukazuje cały obraz w czarno-złotej ramie. Kopernik ubrany jest w czerwony, renesansowy strój. Kolejne ujęcie to portret pędzla Jana Matejki: Kopernik, odziany w ciemny płaszcz, siedzi na szczycie wieży, w tle widać majestatyczną katedrę fromborską. Jego rozpostarte ramiona i uniesiona głowa sugerują moment olśnienia. Obraz przechodzi w animację Układu Słonecznego – Słońce znajduje się w centrum, wokół niego po orbitach krążą planety.
Lektor: „Mikołaj Kopernik. Niższy duchowny katolicki, urzędnik, dyplomata, lekarz, prawnik. Zajmował się też ekonomią, matematyką, astrologią. Ale najbardziej jest znany jako astronom. To on jest twórcą heliocentrycznej budowy Układu Słonecznego. Jego koncepcja, że planety – w tym Ziemia – poruszają się wokół Słońca po okręgach, była przewrotem. Do swoich obserwacji – pomiarów wyznaczania położeń planet na niebie – wykorzystywał różne przyrządy. Niestety, żaden z nich nie przetrwał do naszych czasów.”
Krzysztof Wróblewski, historyk z Muzeum Mikołaja Kopernika we Fromborku, siedzi w renesansowym krześle. Za nim widać starannie ułożone narzędzia astronomiczne, starodruki i ciężką, brązową skrzynię. Mówi: „Jeszcze w XVI wieku, do roku 1584, przetrwał jeden z instrumentów Kopernika – trójkąt paralaktyczny. Jego los doskonale obrazuje, w jaki sposób spuścizna Kopernika uległa zatraceniu. W 1584 roku do Fromborka przybywa Elias Morsing Cimber – wysłannik wybitnego duńskiego astronoma Tychona Brahego. Brahe, zafascynowany teoriami Kopernika, chciał zweryfikować dokładność jego obserwacji i obliczeń. Wysłał więc swojego ucznia, aby odnalazł miejsce, w którym Kopernik prowadził swoje badania. Morsing Cimber pozostawił po sobie dokładny dziennik, który później przekazał swojemu mistrzowi.
Kanonicy fromborscy ofiarowali mu dwa dary: wizerunek Kopernika oraz jeden z jego instrumentów. Ciekawostką jest, że powszechny mit głosi, jakoby Kopernik namalował swój autoportret, co nie jest prawdą. Zarówno portret, jak i trójkąt paralaktyczny trafiły na wyspę Hven na cieśninie Sundzkiej, gdzie stały się własnością Brahego. Jednak gdy Brahe opuścił wyspę i utracił swoje obserwatoria, zarówno instrument, jak i podobizna Kopernika uległy zagładzie.”
Kamera zaprasza nas do wnętrz Muzeum Mikołaja Kopernika we Fromborku. Drewniane repliki instrumentów Kopernika lśnią pod reflektorami wystawowymi. Delikatny ruch kamery pozwala dostrzec detale ich konstrukcji. Następnie widok z lotu ptaka na Frombork. Nad miastem górują strzeliste wieże katedry.
Lektor: „Współcześnie oglądać można ilustracje, a w muzeach repliki instrumentów astronomicznych Kopernika. Wielki astronom, pracując nad swoją koncepcją, wykorzystywał na przykład do mierzenia wysokości Słońca nad horyzontem drewniany kwadrant, a do pomiaru odległości Księżyca od Ziemi trójkąt paralaktyczny. Najbardziej skomplikowanym jego narzędziem do wyznaczania położeń na niebie Księżyca i planet było astrolabium. Kopernik swoje specjalne obserwatorium stworzył we Fromborku.”
Dr Jerzy Sikorski, historyk i popularyzator wiedzy o Koperniku, stoi na tle wielkiego Układu Słonecznego z dzieła „O obrotach”. Jego postać wydaje się niemal maleńka wobec monumentalnej ilustracji. Mówi: „Przy domu Kopernik urządził swoje obserwatorium astronomiczne. Co to było za obserwatorium? Opisuje je w drugiej księdze „De revolutionibus” przy okazji opisu wszystkich swoich trzech drewnianych instrumentów, które były kopiami instrumentów Ptolemeusza. Przy pomocy tych instrumentów, którymi posługiwał się Ptolemeusz, chciał obalić jego własną teorię.”
Widok na olsztyński zamek z lotu ptaka. Zamek otaczają gęste drzewa. W tle widać amfiteatr u podnóża zamku. Następnie ujęcie na ceglaną ścianę z jasnym fragmentem – to tablica astronomiczna Kopernika. Ledwo widoczne oznaczenia wydają się zagubione w czasie, niczym ślady minionej epoki.
Lektor: „Obserwacje astronomiczne Mikołaj Kopernik prowadził także podczas swojego pobytu na zamku w Olsztynie, kiedy sprawował urząd administratora dóbr kapitulnych. W krużganku do dziś zachowały się duże fragmenty jego tablicy astronomicznej. Służyła astronomowi do przedstawienia pozornego ruchu Słońca w dniach bliskich równonocy wiosennej i jesiennej.”
Piotr Żuchowski, historyk i dyrektor Muzeum Warmii i Mazur, stoi na tle ceglanej ściany z rzeźbą Układu Słonecznego. Mówi: „Obiektem, który jest absolutnie czymś niespotykanym, cały czas jest tajemnicą, bo mówimy jednak o relikcie, czyli o obiekcie, który jest w dużej części zniszczony. To jest tablica astronomiczna Mikołaja Kopernika w krużganku zamku olsztyńskiego. Nie ma wątpliwości, że ta tablica powstała w czasach Mikołaja Kopernika, że Kopernik dokonywał na niej pomiarów. Astronomowie, historycy nauki specjalizujący się w astronomii do dnia dzisiejszego próbują rozstrzygnąć dokładnie, jak ta tablica działała i cóż tam Kopernik na tej tablicy określał.”
Na ekranie pojawiają się fragmenty dzieła Kopernika. Kamera przesuwa się po wyrysowanym Układzie Słonecznym – precyzyjne linie, idealne okręgi planet, niewielkie adnotacje na marginesach.
Lektor: „Używane przez siebie instrumenty astronomiczne Mikołaj Kopernik szczegółowo opisał w swoim dziele „De revolutionibus orbium coelestium”, czyli „O obrotach sfer niebieskich”. To dzieło z 1543 roku przedstawiające budowę wszechświata według Kopernika wówczas stanowiło przewrót w nauce i światopoglądzie. Do czasów współczesnych mówi się, że to Kopernik wstrzymał Słońce, ruszył Ziemię.”
