NCT Rewolucja kopernikańska Rozwój astronomii od czasów Kopernika do współczesności

Historia astronomii w Polsce do 1945 roku

Wkład polskich uczonych w poznanie natury Wszechświata nie sprowadza się tylko do osiągnięć umysłów tej miary, co Mikołaj Kopernik. W XIII w. żyli i tworzyli dwaj uczeni europejskiego formatu, którzy wywodzili się ze Śląska, ale kształcili się w ośrodkach zagranicznych. Jednym z nich był Franko z Polski, któremu zawdzięczamy pierwszy opis budowy instrumentu zwanego torkwetum. Znalazło ono swoje miejsce w astronomii następnych stuleci, gdyż konstrukcja tego przyrządu była jeszcze rozważana w pracach Johannesa Regiomontanusa (1436–1476) i Petera Apianusa (1495–1552). Drugi śląski uczony to Witelo (ok. 1230–ok. 1300), który przeszedł do historii nauki dzięki swojej obszernej Optyce. Witelo studiował najpierw w Paryżu, a później w Padwie i zapewne w trakcie pobytu w tym drugim ośrodku uniwersyteckim napisał dwie rozprawy astronomiczno-kosmograficzne, które niestety nie zachowały się do naszych czasów: Nauka o ruchach niebieskich (Scientia motuum caelestium) i O częściach świata (De partibus universi).

Rozwój astronomii w Polsce w uchwytnej postaci datuje się od pierwszych lat XV w.; cezurę stanowi ufundowanie około 1405 r. w odnowionej Akademii Krakowskiej katedry matematyki i astronomii. Zapoczątkowany w ten sposób rozwój nauk astronomicznych w tej uczelni sprawił, że w odniesieniu do drugiej połowy XV w. możemy mówić o istnieniu krakowskiej szkoły astronomii. Instytucjonalnie studia astronomiczne w Krakowie były związane z katedrą Stobnera oraz z katedrą astrologii, ufundowaną w 1459 r. z zapisu Marcina Króla z Żurawicy (ok. 1422–1453). Działalność naukowa krakowskich astronomów koncentrowała się na objaśnianiu podstawowych traktatów i tablic astronomicznych. Do obowiązków należało sporządzanie efemeryd, informujących o ciekawych zjawiskach astronomicznych, kalendarzy i prognostyków astrologicznych. Najwybitniejszymi przedstawicielami krakowskiej szkoły astronomicznej byli: wspomniany wcześniej Marcin Król, Marcin Bylica z Olkusza (ok. 1433–ok. 1493), Jan z Głogowa (ok. 1445–1507) i jego uczeń Wojciech z Brudzewa (1445/46–1495). Z tą dojrzałą szkołą astronomiczną zetknął się Mikołaj Kopernik, gdy w 1491 r. zapisał się na wydział sztuk wyzwolonych Akademii Krakowskiej.

Kolejne interesujące prace i odkrycia astronomiczne na ziemiach polskich, pomijając dokonania Kopernika, przyniosła pierwsza połowa XVII w. Wiązały się już one z nową epoką w astronomii, zapoczątkowaną wykorzystaniem do badań ciał niebieskich lunety. Ciekawym epizodem były systematyczne obserwacje plam słonecznych, prowadzone w l. 1613–1618 w kolegium jezuickim w Kaliszu przez Belga Charlesa Malaperta (1580–1630), który współpracował z polskimi jezuitami Szymonem Peroviusem (1586–1656) oraz Aleksym Sylviusem (1593–1550). Malapert stosował metodę rzutowania obrazu tarczy Słońca na ekran; poszukiwania jak najwygodniejszej konstrukcji, podtrzymującej lunetę z ekranem, doprowadziły kaliskich obserwatorów do stworzenia prototypów montażu paralaktycznego, który stał się tak popularny w obserwatoriach następnych stuleci.

Astronomię na poziomie europejskim uprawiał w Gdańsku Jan Heweliusz (1611–1689). Pierwszą połowę lat czterdziestych XVII w. poświęcił on teleskopowym obserwacjom Księżyca. Ich efektem była wydana w 1647 r. Selenografia, czyli opisanie Księżyca... (Selenographia sive Lunae descriptio...). Najważniejszą część Selenografii stanowiły obserwacje i dokładne mapy Księżyca. Spośród innych prac Heweliusza można wymienić Rozprawę o rzeczywistej postaci Saturna (Dissertatio de nativa Saturni Facie, 1656), w której astronom próbował rozwikłać tajemnicę kształtu tej planety. W 1662 r. Heweliusz opublikował pracę Merkury widoczny na Słońcu (Mercurius in Sole visus), dotyczącą przejścia planety przed tarczą Słońca 3 maja 1661 r. W 1668 r. wydał liczącą ponad tysiąc stron i zawierającą 400 ilustracji Kometografię (Cometographia). Relacjonował w niej własne obserwacje komet (był odkrywcą kilku z nich), jak również opisał historię pojawień 250 gwiazd z warkoczem, sięgając najdawniejszych epok. W tym samym czasie ukazał się inny monumentalny traktat poświęcony historycznym kometom: wydane w Amsterdamie Theatrum cometicum Stanisława Lubienieckiego (1623–1675). Dzieło Heweliusza reprezentowało jednak wyższy poziom naukowy. W dwutomowym dziele Machina niebieska (Machina coelestis; t. I: 1673, t. II: 1679) gdański astronom przedstawiał szczegółowe opisy swoich instrumentów i ponad 20 tysięcy pomiarów astronomicznych, wykonanych przez siebie w ciągu 30 lat. Znakomitym osiągnięciem Heweliusza był jego katalog 1545 gwiazd, który ujrzał światło dzienne w pracy Wysłannik Astronomii (Prodomus Astronomie). Wydany w 1690 r. Prodomus pojawił się razem z atlasem nieba Firmament Sobieskiego, czyli Uranografia (Firmamentum Sobiescianum sive Uranographia). I w katalogu, i w atlasie znalazły się nowe gwiazdozbiory zaproponowane przez Heweliusza: Cerber (Cerberus), Góra Menal (Mons Menalus), Jaszczurka (Lacerta), Lisek (Vulpecula), Mały Lew (Leo Minor), Ryś (Lynx), Sekstans Uranii (Sextans Uraniae) i Tarcza Sobieskiego (Scutum Sobiescianum). Heweliusz opisał również szczegółowo gwiazdy trzech innych konstelacji, pojawiających się dotąd sporadycznie na mapach nieba: Antinoosa (Antinous), Żyrafy (Camelopardalis) i Psów Gończych (Canes Venatici). Jaszczurka, Mały Lew, Lisek, Psy Gończe, Ryś, Sekstans oraz Tarcza przetrwały pośród gwiazdozbiorów do dziś.

Następny znaczący etap w dziejach astronomii na ziemiach polskich rozpoczął się w drugiej połowie XVIII w. W okresie tym zaczęły powstawać obserwatoria astronomiczne związane z uczelniami, chociaż podejmowane w nich prace badawcze, ze względu na ograniczone wyposażenie w instrumenty, rzadko lokowały się w głównym nurcie astronomii europejskiej. Jako pierwsze zostały zorganizowane dwa obserwatoria: przy jezuickiej Akademii Wileńskiej i przy kolegium jezuickim w Poznaniu. W pierwszym wypadku inicjatywa wyszła od profesora matematyki Tomasza Żebrowskiego (1714–1758). Placówka zaczęła się rozwijać, kiedy stanowisko astronoma objął w niej Marcin Poczobut-Odlanicki (1728–1810). Dzięki wyjazdom zagranicznym zdołał on zapoznać się z działalnością dużych obserwatoriów europejskich, takich jak w Greenwich czy Paryżu, a jego prace – obserwacje pozycji Merkurego i pierwszych okrytych planetoid – zyskały uznanie astronomów poza granicami kraju. Obserwatorium w Poznaniu powstało dzięki determinacji Józefa Rogalińskiego (1728–1802), który po powrocie w 1762 r. z paryskich studiów doposażył jezuickie kolegium w instrumenty dobrej jakości i w 1764 r. rozpoczął obserwacje. Nie cechowała ich jednak systematyczność. Działalność placówki przerwała kasata zakonu jezuitów z 1773 r.

Wykładów Rogalińskiego zdążył jeszcze wysłuchać Jan Śniadecki (1756–1830), który zainteresował się astronomią i następnie podjął studia na Uniwersytecie Krakowskim. Po uzyskaniu tytułu doktora filozofii w 1775 r. i podjęciu wykładów z matematyki Śniadecki zaangażował się w reformę uczelni. Jej elementem stała się budowa obserwatorium astronomicznego. Podobnie jak Poczobut, przygotowując się do prowadzenia przyszłego obserwatorium, Śniadecki odbył podróże zagraniczne. Oficjalne otwarcie obserwatorium astronomicznego w Krakowie nastąpiło 1 maja 1792 r. W 1807 r. uczony przyjął propozycję Poczobuta i podjął się prowadzenia wileńskiego obserwatorium. Działalność astronomiczna Śniadeckiego w Wilnie ograniczała się do tradycyjnego zestawu obserwacji zaćmień, planet i efemerycznych zjawisk w rodzaju komet. W 1825 r. Śniadecki przeszedł na emeryturę i dyrekcję obserwatorium objął jego uczeń Piotr Sławiński (1795–1881), który wydał w 1826 r. pierwszy nowożytny podręcznik akademicki z astronomii w języku polskim: Początki astronomii teoretycznej i praktycznej.

Kolejne polskie obserwatorium astronomiczne, zlokalizowane w Warszawie, powstało jako placówka tworzącego się Uniwersytetu Warszawskiego dzięki zaangażowaniu Franciszka Armińskiego (1789–1848), który w 1816 r. otrzymał katedrę astronomii. Budowę obserwatorium rozpoczęto w 1820 r. na terenie Ogrodu Botanicznego, a ukończono w r. 1825. Po wydarzeniach r. 1831, które doprowadziły do zamknięcia Uniwersytetu Warszawskiego, obserwatorium uzyskało status odrębnego zakładu naukowego pod kierownictwem Armińskiego.

W XIX w. w znajdującej się pod rozbiorami Polsce instytucje prowadzące badania astronomiczne prezentowały się bardzo ubogo: funkcjonowały dwa obserwatoria, w Krakowie i Warszawie, nie istniał ośrodek badań teoretycznych; obrazu dopełniała pewna liczba obserwatoriów prywatnych, których właściciele potrafili niekiedy realizować ciekawy program naukowy. W krakowskim obserwatorium poważniejsze efekty naukowe przyniosła kadencja przybyłego z Wiednia Maksymiliana Weissego (1798–1863), który objął kierownictwo placówki w 1825 r. Podjął się on opracowania wykonywanych w Królewcu pod kierunkiem Friedricha Wilhelma Bessela (1784–1846) obserwacji pozycyjnych gwiazd. Rezultatem pracy Weissego, działającego razem z ówczesnym adiunktem, a później profesorem matematyki Janem Kantym Steczkowskim (1800–1881), był katalog współrzędnych blisko 32 tysięcy gwiazd, wydany w 1846 r. Drugi katalog Weissego, obejmujący pozycje kolejnych prawie 32 tysięcy gwiazd, ukazał się w 1863 r. W 1862 r. kierownictwo obserwatorium objął Franciszek Karliński (1830–1906). W 1902 r. na stanowisku dyrektora zastąpił Karlińskiego Maurycy Pius Rudzki (1862–1916), przede wszystkim geofizyk, autor cenionej Fizyki Ziemi z 1909 r. Rudzki zainteresował się teoretycznymi rozważaniami dotyczącymi równowagi termodynamicznej kul gazowych, jakimi są gwiazdy, i poświęcił temu zagadnieniu niewielką rozprawę. Nie została ona jednak zauważona przez pionierów teorii budowy wewnętrznej gwiazd, podobnie jak praca O równowadze termodynamicznej swobodnej kuli, którą w 1913 r. w krakowskim “Bulletin International de l’Académie Polonaise des Sciences et des Lettres” opublikował Czesław Białobrzeski (1878–1953). Białobrzeski, pracujący wówczas jeszcze na Uniwersytecie Kijowskim, wskazał w swojej rozprawie na rolę ciśnienia promieniowania w równowadze wnętrz gwiazdowych, uprzedzając w ten sposób odkrycia Arthura S. Eddingtona (1882–1944).

Pionierem astrofizyki obserwacyjnej był w Polsce Adam Prażmowski (1821–1885), który rozpoczął pracę w warszawskim obserwatorium w 1839 r., jeszcze za dyrekcji Armińskiego. Kiedy Armiński zmarł, jego następcą został wieloletni współpracownik Jan Baranowski (1800–1879), który w 1854 r. wydał łaciński tekst i polski przekład De revolutionibus Kopernika oraz pomniejsze pisma astronoma z Fromborka. Było to pierwsze tłumaczenie dzieła Kopernika na język nowożytny. Natomiast pracujący u Baranowskiego na stanowisku starszego adiunkta Prażmowski zajął się konstrukcją instrumentów i wykorzystywaniem ich w obserwacjach astronomicznych. Najsłynniejszym dokonaniem Prażmowskiego pozostało wykazanie, że widoczna podczas całkowitego zaćmienia Słońca korona świeci światłem spolaryzowanym. Swoje obserwacje Prażmowski wykonał w Hiszpanii, podczas zaćmienia w 1860 r.

Na ziemiach polskich w XIX i na początku XX stulecia działało także kilka prywatnych obserwatoriów, które były wyposażone w teleskopy nieustępujące wielkością instrumentom astronomii instytucjonalnej. Najważniejsze z takich obserwatoriów zostało stworzone w 1872 r. w Płońsku przez lekarza Jana Jędrzejewicza (1835–1887). Jędrzejewicz szczególne zasługi położył w obserwacjach gwiazd podwójnych i komet, napisał też doskonały i świetnie ilustrowany popularny podręcznik Kosmografia (wydanie pierwsze: 1886). Warto również wspomnieć o obserwatoriach Kajetana Kraszewskiego w Romanowie (1855) i Władysława Szaniawskiego w Przegalinach (1909).

Odzyskanie przez Polskę niepodległości w 1918 r. przyniosło zmiany organizacyjne w rodzimej astronomii, której stan przedstawiał się dość mizernie: działały dwa niezbyt nowoczesne obserwatoria astronomiczne z tradycjami akademickimi – krakowskie i warszawskie – oraz młode obserwatorium przy katedrze astronomii sferycznej i geodezji wyższej Politechniki Lwowskiej. Obok nich istniała również katedra astronomii na Uniwersytecie Lwowskim, utworzona w 1907 r. i kierowana przez Marcina Ernsta (1869–1930), autora poczytnych książek astronomicznych i podręczników. Placówki w Krakowie i Warszawie otrzymały nowych dyrektorów: pierwszą od 1919 r. zaczął kierować Tadeusz Banachiewicz (1882–1954), drugą objął w 1923 r. Michał Kamieński (1879–1973), specjalizujący się w badaniach kometarnych orbit.

Jednocześnie powstawały nowe ośrodki astronomiczne. Katedrę astronomii na reaktywowanym Uniwersytecie Wileńskim powierzono w 1919 r. Władysławowi Dziewulskiemu (1878–1962). Obserwatorium uniwersyteckie zostało zbudowane od podstaw na podmiejskiej parceli, a pierwsze instrumentarium – z przeznaczeniem do badań astrofizycznych – pojawiło się w nim w 1922 r. W Poznaniu na nowo utworzonym uniwersytecie do zorganizowania badań astronomicznych zaproszono Kazimierza Graffa (1878–1950), pracującego wówczas w Hamburgu wybitnego specjalistę od fotometrii gwiazdowej. Ostatecznie jednak Graff wycofał się i na jego miejsce został przyjęty Bohdan Zaleski (1887–1927), który wcześniej uprawiał astrometrię w obserwatorium w Pułkowie. W ten sposób na długie lata została określona specjalizacja obserwatorium w Poznaniu. Po śmierci Zaleskiego jego następcą został Józef Witkowski (1892–1976). Druga zmiana dokonała się na Uniwersytecie Lwowskim, gdzie w 1932 r. katedrę po Ernście objął Eugeniusz Rybka (1898–1988).

Konsolidacja środowiska polskich astronomów doprowadziła do powołania w 1923 r., na zjeździe zorganizowanym z okazji 450 rocznicy urodzin Mikołaja Kopernika, Polskiego Towarzystwa Astronomicznego. Pierwszym prezesem obrano Tadeusza Banachiewicza, który w 1925 r. zainicjował wydawanie “Acta Astronomica”, czasopisma o zasięgu międzynarodowym. Dynamicznie organizował się w Polsce ruch amatorski. W 1921 r. powstało bowiem w Warszawie Towarzystwo Miłośników Astronomii, które rok później zaczęło wydawać popularną “Uranię”. Stowarzyszenie bardzo szybko osiągnęło status ogólnokrajowy i w związku z tym w 1928 r. przyjęło nazwę Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii.

Punkt wyjścia polskiej astronomii w dwudziestoleciu międzywojennym nie był najlepszy, biorąc pod uwagę to, co działo się na świecie. Astronomia obserwacyjna w Polsce zajmowała się przede wszystkim pomiarami pozycyjnymi i ciałami Układu Słonecznego. Podjęto jednak również fotometryczne badania gwiazd, zwłaszcza gwiazd zmiennych, a w 1938 r. w Wilnie pojawiła się aparatura spektrofotometryczna. Próbą poszerzenia nowoczesnej bazy obserwacyjnej było usytuowanie obserwatoriów z dala od ośrodków miejskich. Obserwatorium w Krakowie uzyskało w ten sposób stację obserwacyjną Lubomir na Łysinie w pobliżu Myślenic, działającą w l. 1922–1944. Natomiast w 1938 r. zaczęło funkcjonować Obserwatorium Meteorologiczno-Astronomiczne im. Józefa Piłsudskiego, zbudowane przez astronomów warszawskich. Mieściło się na szczycie Popa Iwana w Karpatach Wschodnich i było wyposażone w astrograf o średnicy 33 cm. Badania teoretyczne polskiej astronomii międzywojennej skupiały się na mechanice nieba.

W wyniku drugiej wojny światowej po raz kolejny zmieniła się geografia polskiej astronomii. Obserwatoria na Łysinie i Popie Iwanie przestały istnieć. Większość astronomów wileńskich przeniosła się do Torunia, gdzie w 1949 r. w Piwnicach otworzono obserwatorium astronomiczne powołanego do życia Uniwersytetu Mikołaja Kopernika. Natomiast nowy polski ośrodek astronomiczny powstał we Wrocławiu, w znacznej mierze dzięki zaangażowaniu uczonych z Lwowa.

Literatura

1. J. Gadomski, Zarys historii astronomii w Polsce, Warszawa–Kraków 1948.
2. Historia astronomii w Polsce, pod red. E. Rybki, Wrocław t. I: 1975, t. II: 1983.
3. J. Włodarczyk, Astronomia w Polsce, [w:] Historia astronomii, pod red. M. Hoskina, Warszawa 2007, s. 320–339.

Astronomia i kosmologia XX wieku