코페르니쿠스 "천구의 회전에 관하여"

코페르니쿠스 "천구의 회전에 관하여"

"천구의 회전에 관하여" 1권 1장은 천체 궤도의 질서에 관한 내용이다. 바로 이부분에 코페르니쿠스가 이 책을 통해 말하고자 하는 바가 명확하게 드러나있다.

그러므로 우리는 지구의 중심과 달을 포함한 전체가 다른 행성들 사이를 지나면서 태양 주위를 1년에 1회전 한다고 생각하는 것이다. 우주의 중심은 태양이며, 지구는다른 행성들처럼 태양 주위의 거대한 궤도를 돌며 연주 운동을 한다. 태양은 영원히 움직이지 않는다. 지구와 태양 사이의 거리는 항성 천구의 크기에 비해 너무나 작기 때문에, 태양의 운동으로 보이는 모든 것은 지구의 운동에 의한 것이다. (중략) 태양은 도는 궤도이 중심에 정지해 있다. 이 아름다운 전당의 등불을 모든 것을 동시에 비출 수 있는 그 중심 말고 어느 곳에 놓을 수 있겠는가? (중략) 태양은 왕좌에 앉아 주위를 회전하는 별들의 가족을 다스린다.

-니콜라우스 코페르니쿠스 "천구의 회전에 관하여"

코페르니쿠스는 태양을 우주의 중심으로 이동시켰고, 항성 천구의 1일 1회전 운동을 없애버렸다. 태양 중심의 새로운 우주 체계에서는 지구는 하나의 행성으로서 태양을 중심으로 공전하며, 자체의 축을 중심으로 하루에 1회씩 자전하게 되었다.

'중심에 정지해 있는 태양과 태양 주위를 공전하는 지구'. 코페르니쿠스는 그것이 하나의 수학적 가설이 아니라 우주가 실제로 그렇게 생겼다고 믿었다. 비록 그는 천문학자였지만, 대담하고 확고하게, 우주의 구조에 대해 자연철학적 답을 내놓았던 것이다.

태양을 우주 중심에 두고 행성의 역행 운동을 설명하다

"천구의 회전에 관하여"의 서문에는 코페르니쿠스가 이 책을 쓴 목적이 기술되어 있다. 그의 목표는 행성들의 위치를 수학적으로 정확하게 계산해내는것이었다 그는 천상계의 천체는 완벽한 등속원운동을 한다는아리스토텔레스의 명제를 따라, 이심이나 주전원 개념을 배제하고 오로지 순수한 등속 원운동의 조합만으로 자신의 목표를 이루고자 했다. 코페르니쿠스는 목표를 위해 지구의 운동이라는 혁명적인 개념을 도입했다.

교황님께서 제가 무슨 생각으로 수학자들의 통념이나 상식에 반하는 지구의 운동이라는 것을 감히 상상했는지 궁금해하실 겁니다. 저는 수학자들의 연구결과가 일치하지 않는 상황에서, 단지 저의 지식을 통해서 천체의 움직임을 다른 방식으로 정리하게 되었음을 교황님께 솔직하게 말씀드리고 싶었습니다. 수학자들은 첫째로 태양과 달의 움직임에 대해 너무나확신이없어서 1년의 크기가 변하지 않는다는 것을 관측하거나 증명하지도 못합니다.

다음으로 태양과 달, 다섯 행성의 움직임에 대한 이론을 만드는 데 있어서 그들은 회전과 겉보기 운동에 대한 단일한 원리,가정,증명 등을 사용하지 않습니다. 어떤 사람들은 동심원만을 사용하고, 또 다른 사람들은 이심원과 주전원을 사용하였으나, 그들이 찾던 것을 완전히 얻을 수는 없었습니다.

동심원을 믿었던 자들은 여러가지 운동이 동심원들만을 사용하여 구성될 수 있다는 것을 보였음에도 불구하고, 관측되는 현상들에 완전히 부합하는 어떤 것을 확실히 만들 수는 없었습니다. 이심원을 고안했던 자들은 겉보기에는 운동들을 수치적으로 계산할 수 있었지만, 한편으로는 움직임의 질서라는 제1원리와 모순되는 많은 것들도 동시에 인정했던 것입니다. 더구나 그들은 후주의 형태와 그 부분들의 정확한 대칭성을 발견하거나 추측할 수도 없게 되었습니다. 마치 가가 다른 사람으로부터 손, 발, 머리, 팔다리들을취하여 아름답게 조합하였지만, 한 몸 안에 조화롭거나 각 부분이 서로 부합되게끔 조합하지는 못해 사람이기보다는 괴물을 만드는 꼴과 같습니다. 

-니콜라우스 코페르니쿠스 "천구의 회전에 관하여"

코페르니쿠스 체계의 가장 큰 장점은 천문학자들의 난제 중 하나였던 행성의 역행 운동 문제를 별도의 가정없이 우주의 구조만을 가지고도 설명할 수 있었다는 점이다. 프롤레마이오스는 행성의 역행운동을 설명하기 위해 주전원이라는 개념을 도입해야 했지만 코페르니쿠스는 우주 구조만으로 간결하고 명확하게 설명했다.