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Nicolau Copérnico, nasceu quando sua cidade natal, Toruń, fazia parte da província da Prússia Real, no Reino da Polônia (1385–1569). Seu pai era um comerciante de Cracóvia e sua mãe era filha de um abastado comerciante de Toruń. Nicolau era o mais jovem de quatro filhos. Seu irmão André tornou-se um cônego da Ordem dos Agostinianos em Frombork (Frauenburgo). Sua irmã Bárbara, mesmo nome de sua mãe, tornou-se uma religiosa da Ordem dos Beneditinos e, em seus últimos anos, priora de um convento em Chełmno (Kulm); tendo morrido após 1517. Sua irmã Catarina casou-se com Barthel Gertner, também importante comerciante e edil da cidade de Toruń, com quem teve cinco filhos, cuidados por Copérnico até o fim de seus dias, não tendo ele próprio se casado ou tido filhos.
A teoria heliocêntrica
A teoria do modelo heliocêntrico, a maior teoria de Copérnico, foi publicada em seu livro, De revolutionibus orbium coelestium ("Da revolução de esferas celestes"), durante o ano de sua morte, 1543. Apesar disso, ele já havia desenvolvido sua teoria algumas décadas antes.
O livro marcou o começo de uma mudança de um universo geocêntrico, ou antropocêntrico, com a Terra em seu centro. Copérnico acreditava que a Terra era apenas mais um planeta que concluía uma órbita em torno de um sol fixo todo ano e que girava em torno de seu eixo todo dia. Ele chegou a essa correta explicação do conhecimento de outros planetas e explicou a origem dos equinócios corretamente, através da vagarosa mudança da posição do eixo rotacional da Terra. Ele também deu uma clara explicação da causa das estações: O eixo de rotação da terra não é perpendicular ao plano de sua órbita.
Em sua teoria, Copérnico descrevia mais círculos, os quais tinham os mesmos centros, do que a teoria de Ptolomeu (modelo geocêntrico). Apesar de Copérnico colocar o Sol como centro das esferas celestiais, ele não fez do Sol o centro do universo, mas perto dele.
Do ponto de vista experimental, o sistema de Copérnico não era melhor do que o de Ptolomeu. E Copérnico sabia disso, e não apresentou nenhuma prova observacional em seu manuscrito, fundamentando-se em argumentos sobre qual seria o sistema mais completo e elegante.
Da sua publicação, até aproximadamente 1700, poucos astrônomos foram convencidos pelo sistema de Copérnico, apesar da grande circulação de seu livro (aproximadamente 500 cópias da primeira e segunda edições, o que é uma quantidade grande para os padrões científicos da época). Entretanto, muitos astrônomos aceitaram partes de sua teoria, e seu modelo influenciou muitos cientistas renomados que viriam a fazer parte da história, como Galileu e Kepler, que conseguiram assimilar a teoria de Copérnico e melhorá-la. As observações de Galileu das fases de Vênus produziram a primeira evidência observacional da teoria de Copérnico. Além disso, as observações de Galileu das luas de Júpiter provaram que o sistema solar contém corpos que não orbitavam a Terra.
O sistema de Copérnico pode ser resumido em algumas proposições, assim como foi o próprio Copérnico a listá-las em uma síntese de sua obra mestra, que foi encontrada e publicada em 1878.
As principais partes da teoria de Copérnico são:
Os movimentos dos astros são uniformes, eternos, circulares ou uma composição de vários círculos (epiciclos).
O centro do universo é perto do Sol.
Perto do Sol, em ordem, estão Mercúrio, Vênus, Terra, Lua, Marte, Júpiter, Saturno, e as estrelas fixas.
A Terra tem três movimentos: rotação diária, volta anual, e inclinação anual de seu eixo.
O movimento retrógrado dos planetas é explicado pelo movimento da Terra.
A distância da Terra ao Sol é pequena se comparada à distância às estrelas.
Se essas proposições eram revolucionárias ou conservadoras era um tópico muito discutido durante o vigésimo século. Thomas Kuhn argumentou que Copérnico apenas transferiu algumas propriedades, antes atribuídas a Terra, para as funções astronômicas do Sol. Outros historiadores, por outro lado, argumentaram a Kuhn, que ele subestimou quão revolucionárias eram as teorias de Copérnico, e enfatizaram a dificuldade que Copérnico deveria ter em modificar a teoria astronômica da época, utilizando apenas uma geometria simples, sendo que ele não tinha nenhuma evidência experimental.
Copérnico propôs que o Sol, e não a Terra, era o centro do cosmo. A Terra no modelo coperniciano não passa de um planeta, tal como Júpiter ou Saturno. Esta idéia até então era desconhecida, e foi a partir dela que começaram a surgir as teorias atuais:
Todos os planetas giram em torno do sol completando uma órbita em 365 dias (1 ano);
Mas não pense que essas descobertas de Copérnico foram aceitas de imediato, no início pareciam loucura, e foram necessários 50 anos até que suas idéias começassem a surtir efeito.