Heliocentrický model skutečností sluneční soustavy

Pokud se podíváte na oblohu a zapomenete na vše, co jste se pasivně a aktivně naučili o vesmíru mimo naši planetu, bylo by snadné učinit řadu divoce mylných předpokladů. Představte si, co malé dítě, naivní pro astronomii, vidí za úsvitu: Slunce se objeví na jednom obzoru, vyšplhá se na vrchol, když prochází oblohou, a odchází, když se setkává s druhým obzorem. Na noční obloze dělají měsíc a hvězdy totéž podstatné. Podle všeho svět kolem nás stále sedí a vše na obloze se točí kolem něj.

Tomu ve skutečnosti věřila většina vážných myslitelů minulých tisíciletí. Konsenzus byl v tom, že možná plochá Země byla ve středu celého vesmíru a že všechno ostatní na obloze, od slunce a měsíce až po hvězdy a planety, se točilo kolem Země. To, co dnes vypadá jako kuriózní a směšná představa, bylo nejen ve starověku populární, ale také obhájitelné.

Při zkoumání heliocentrického modelu sluneční soustavy je dobrým výchozím bodem přehled základního obsahu sluneční soustavy. Slovo „sluneční“ znamená „náležející ke slunci“ (latinské slovo pro které je „sol“) a

The planeta je druhý typ tělesa sluneční soustavy. Je jich osm, od velikosti od nejmenšího Merkuru po největší Jupiter. Pluto bylo dříve považováno za planetu a bylo nejvzdálenější planetou od Slunce, ale bylo brzy „degradováno“ v 21. století na trpasličí planetu, a jako takový je nyní malým objektem sluneční soustavy (více o tom brzy).

Měsícenebo přírodní satelity jsou třetím typem těla ve sluneční soustavě. Tato tělesa obíhají kolem planet, ale protože planety obíhají kolem Slunce, zůstává slunce ve skutečném středu dráhy každého měsíce. Země má jeden takový přirozený satelit, který má asi čtvrtinu průměru Země; většina větších „plynných“ planet má desítky měsíců.

Čtvrtý druh tělesa sluneční soustavy jsou malé předměty (nebo malá těla). Patří sem komety, asteroidy, ledové oblasti zvané Oortův mrak a Kuiperův pás a minisystém Pluta a jeho dva satelity (nebo měsíce, chcete-li, i když tento je složitý, protože Pluto již není považováno za planeta; jeho status zůstává kontroverzní, přičemž některé organizace požadují jeho obnovení jako úplné planety).

Čistě vzato, geocentrismus je myšlenka, že Země je středem nějakého referenčního systému (obvykle „všeho“), zatímco heliocentrismus je víra, že slunce je středem nějakého referenčního systému (v moderním použití sluneční soustava).

Jak již bylo naznačeno dříve, geocentrismus je zastaralá a jasně vyvrácená myšlenka, že Země leží na samotné centrum stvoření samotného, ​​přičemž ostatní pozorované objekty na obloze obíhají kolem Země různě vzdálenosti. Tato představa vznikla u řeckých vědců Aristotela a Ptolemaia před více než 2000 lety, byla přijata ranými křesťany a katolíky Církve, a začal být vážně zpochybňován až v 16. století, počínaje dílem polského astronoma Mikuláše Koperníka (1473-1543). Copernicus nebyl první, kdo si všiml, že planety viditelné pouhým okem - Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn - se v průběhu let lišily. Nebyl také první, kdo si všiml, že vystavovali retrográdní pohyb, ve vztahu k hvězdám pozadí. Tento výraz popisuje způsob, jakým planety někdy krátce obrátí směr svého pomalého treku proti hvězdám pozadí, než obnoví pohyb obvyklým směrem. Obhájci geocentrismu měli dobře vysvětlená vysvětlení těchto jevů, ale Koperník pochopil, že heliocentrický model je vysvětlil lépe. Bohužel se necítil dobře, když své myšlenky zveřejňoval, dokud nebyl na smrtelné posteli, protože se bál represálií z církve, která v té době ovládala většinu Evropy.

Nyní je snad snadné podívat se na diagram sluneční soustavy, jak je pevně pochopen, a zjistit, kam se Koperník - který dokonce dokázal umístit všech šest planet známých v jeho předteleskopickém čase v jejich správném pořadí od nejblíže ke slunci až po nejvzdálenější, včetně Země - dostal svůj nápady. Těžší je ocenit lesk, který tyto myšlenky inspiroval, zejména s ohledem na to že zpochybňoval dlouholetý nápad s ohromnými důsledky, vědeckými i politický.

Copernicus je široce považován za primární postavu v heliocentrické teorii, s Galileo Galilei, obvykle označovaný jednoduše jako Galileo, si často získal podobnou roli. Ale ještě před Koperníkem začala řada historických postav položit základy pro přemístění Země z jejího filozofického ústředního bodu ve vesmíru.

Řeckí matematici sahající až do předkřesťanských dob vypracovali mnoho rovnic v geometrii, které řídí planetární pohyb, a obíhajících těles obecně. V té době to z hlediska astronomie znamenalo jen málo, ale Koperník z toho hodně čerpal při formulování pevné heliocentrické teorie. A v roce 200 př. N. L. Vyslovil Řek jménem Aristarchos rotující Zemi, ale jeho myšlenka byla odmítnuta protože ostatní tvrdili, že pokud by to byla pravda, lidé a předměty by jednoduše odletěli z povrchu dovnitř prostor. (Koncept gravitace byl v té době dlouhá, dlouhá cesta od toho, aby byl „věcí“.)

V 10. a 11. století Al-Haitham (také často hláskovaný jako Al-Haytham), z dnešního Iráku, vytvořil několik pozoruhodných nápadů. Jedním z nich bylo, že „rameno“ galaxie Mléčné dráhy viditelné na noční obloze, spirálovitá mega sbírka hvězdy, o nichž je nyní známo, že sluneční soustava sídlí, byly ve skutečnosti mnohem dále od Země, než se na Zemi předpokládalo čas. Druhým bylo, že hloubka zemské atmosféry od povrchu po neoficiální hranici „vesmíru“ byla 32 mil, což se ukázalo jako přesné s překvapivými 5 procenty. Al-Haitham obecněji byl jedním z prvních zastánců vědeckých metod a téměř osamoceně vyvinul pole optiky, ale v moderních učebnicích a vědě je do značné míry zapomenut diskuse.

Kromě toho, že byla v rozporu s relativním umístěním objektů ve sluneční soustavě i mimo ni, byla heliocentrická teorie založena na zpochybnění dalších dlouhodobých předpokladů v astronomii. Jedním z nich bylo, že nebeská těla cestují po kruhových drahách. Ve skutečnosti cestují na eliptických nebo oválných drahách; ačkoli některé z nich jsou na první pohled velmi blízké kruhovým, rozdíl zavedený do výpočtů týkajících se gravitace a dalších proměnných je hluboký. Starověcí vědci navíc předpokládali, že vše v kosmu, bez ohledu na jeho fyzický rozsah, bylo vyrobeno ze stejných základních „materiálů“. I když je pravda, že vše v vesmír se skládá ze známých chemických prvků z dnešní periodické tabulky, každý, kdo dnes tvrdil, že hvězdy a planety mají podobné složení, by získal více než několik obočí.

Možná neexistuje žádná definice heliocentrické teorie, ale myslete na ni jako na soubor znalostí, které se vyvíjely po mnoho staletí a jen nesly vědecké ovoce, když váha důkazů, které ji upřednostňují, byla příliš velká na to, aby to dokázali i ti nejodolnější odpůrci v náboženském světě vyvrátit. Jak uvidíte, tento konflikt byl skutečně velmi dramatický a nebezpečný pro mnoho zastánců heliocentrických faktů.

Heliocentrický model se liší od heliocentrické teorie v tom, že umožňuje vědcům vytvořit formální organizační rámec který zahrnuje slunce, planety a další drobné hráče ve sluneční soustavě a fyzicky je předvídá pozic. Jinými slovy, spíše než pouhá domněnka, že slunce je ve středu sluneční soustavy, zahrnuje testovatelné hypotézy, které mají být vytvořeny kolem této centrální myšlenky.

Poté, co byl Copernicus pryč, se další vědci chopili pláště heliocentrismu nebo alespoň modifikací geocentrismu. Holandský astronom Tycho Brahe (1546-1601), narozený tři roky po Koperníkově smrti, provedl pozorování Nebesa, která byla tak pečlivá a přesná, jak jen lze říci, že dalekohledy dosud nebyly pro člověka vědecké arzenál. Brahe nechtěl připustit, že Země byla ve středu vesmíru, ale předpokládal, že ostatní planety se točí kolem Slunce, zatímco samotné slunce se točí kolem Země. (Poznámka k terminologii: „Otáčení“ obvykle znamená „oběžnou dráhu na dálku“, zatímco „otáčení“ znamená „otáčení kolem osy“, jako vrchol. Většina astronomických objektů kombinuje obojí.) Byl to krok správným směrem, ten, který Braheovi nevděčil do nitkového kříže církevních vůdců.

Braheho současník, Galileo (1564-1642), byl muž, jehož dílo nakonec znamenalo zánik vědeckého geocentrizmu. V roce 1610, poté, co vynalezl surový, ale užitečný dalekohled, objevil měsíce obíhající kolem Jupitera. Kdyby měl Aristoteles pravdu ve všech věcech obíhajících kolem Země, byla by tato situace nemožná. Galileo také pomocí svého dalekohledu sledoval hory a sopky na Měsíci, sluneční skvrny, jednotlivé hvězdy v rameni Mléčné dráhy a měsíční fáze pro Venuši. Ta druhá byla obzvláště zarážející. Pokud si člověk představí vesmír, ve kterém je Venuše vždy mezi sluncem a Zemí, nikdy by se díky základní geometrii nemohl zdát plně osvětlený. Vždy to vypadalo jako nějaký srpek měsíce; jeho plně osvětlená strana by vždy směřovala od Země a k vzdálenějšímu slunci. Galileo jasně prokázal, že tomu tak není.

Pro své potíže byl Galileo uvržen do domácího vězení církevními úředníky na poslední roky jeho života. I když se to zdá být poněkud zavádějícím trestem pro někoho, jehož „zločin“ výrazně posunul stav lidského vědeckého bádání a poznání, alespoň unikl smrti pokuta za kacířství, která byla rozdělena na další odpůrce geocentrismu, zejména italského vědce Giordana Bruna, který byl upálen za obhajobu Koperníka nápady.

Je zřejmé, že pokud lidstvo nadále funguje, jako by Země seděla uprostřed vesmíru, nemá to smysl pokroku bylo možné dosáhnout prakticky v jakémkoli oboru závislém na znalosti hrubých detailů moderního astronomie. Vysílání kosmických lodí na planety, jako je Mars (na jejichž povrchu přistáli lidé sondy), jakož i Jupiter, Saturn, Neptun a Pluto (všechny byly umístěny blízko průlety kosmických lodí) pomocí geocentrického modelu je myšlenkové cvičení hraničící s absurdem, podobné tomu, jak si představujeme někoho, kdo se plaví z Los Angeles do Sydney, pomocí spěšně načmárané mapy Kalifornie.

Vědomí, že systémy dodržují klíčové gravitační zákony, umožnilo astronomům studovat velmi vzdálené objekty, jako např galaxií a supernov, aby lépe zaměřily své úsilí a vytvořily přesnější předpovědi o pohybu nebeských těla.