Wenn Sie in den Himmel blicken und alles vergessen, was Sie passiv und aktiv über das Universum jenseits unseres Planeten gelernt haben, könnten Sie leicht eine Reihe von falschen Annahmen treffen. Stellen Sie sich vor, was ein kleines Kind, naiv für die Astronomie, im Morgengrauen sieht: Die Sonne erscheint an einem Horizont, steigt auf einen Gipfel, wenn sie den Himmel überquert, und verschwindet, wenn sie auf den anderen Horizont trifft. Am Nachthimmel tun der Mond und die Sterne das gleiche Wesentliche. Allem Anschein nach steht die Welt um uns herum still, und alles am Himmel dreht sich um sie.
Dies ist in der Tat das, was die meisten ernsthaften Denker vergangener Jahrtausende glaubten. Der Konsens war, dass sich eine möglicherweise flache Erde im Zentrum des gesamten Universums befindet und dass sich alles andere am Himmel, von der Sonne und dem Mond bis zu den Sternen und Planeten, um die Erde dreht. Was heute wie eine kuriose und lächerliche Vorstellung erscheint, war in der Antike nicht nur beliebt, sondern auch vertretbar.
Was sind die vier Arten von Körpern im Sonnensystem?
Bei der Erforschung des heliozentrischen Modells des Sonnensystems ist ein Überblick über die grundlegenden Inhalte des Sonnensystems ein guter Ausgangspunkt. Das Wort "solar" bedeutet "zur Sonne gehörend" (das lateinische Wort für "sol"), und die Sonne, der lediglich ein Stern ist, der der Erde vergleichsweise nahe steht, ist mit Abstand das massereichste Objekt im System und der einzige Körper seiner Art. Wegen der Anziehungskraft, die die enorme Masse der Sonne ausübt, dreht sich alles andere im Sonnensystem direkt oder als Teil eines anderen Systems um sie.
Das Planet ist die zweite Art von Körper des Sonnensystems. Es gibt acht davon, deren Größe von Merkur, dem kleinsten, bis zu Jupiter, dem größten, reicht. Pluto galt früher als Planet und war der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, wurde aber früh "degradiert" Jahrhundert zu einem Zwergplaneten, und als solcher ist er heute ein kleines Objekt im Sonnensystem (dazu in Kürze mehr).
Monde, oder natürliche Satelliten, sind die dritte Art von Körper im Sonnensystem. Diese Körper umkreisen Planeten, aber weil Planeten die Sonne umkreisen, bleibt die Sonne im wahren Zentrum der Bahn jedes Mondes. Die Erde hat einen solchen natürlichen Satelliten, der etwa ein Viertel des Durchmessers der Erde hat; die meisten der größeren, "gasförmigen" Planeten haben Dutzende von Monden.
Die vierte Art von Sonnensystem-Körpern sind kleine Gegenstände (oder kleine Körper). Dazu gehören Kometen, Asteroiden, eisige Regionen namens Oort Cloud und Kuiper Belt sowie das Minisystem Pluto. und seine beiden Satelliten (oder Monde, wenn Sie es vorziehen, obwohl dieser knifflig ist, da Pluto nicht mehr als Planet; sein Status bleibt umstritten, da einige Organisationen die Wiedereinsetzung als vollständiger Planet fordern).
Was ist Geozentrismus und Heliozentrismus?
Rein gesprochen, Geozentrismus ist die Idee, dass die Erde das Zentrum eines Referenzsystems (normalerweise "alles") ist, während Heliozentrismus ist der Glaube, dass die Sonne das Zentrum eines Referenzsystems (im modernen Sprachgebrauch des Sonnensystems) ist.
Wie bereits erwähnt, ist Geozentrismus die veraltete und eindeutig widerlegte Vorstellung, dass die Erde am das Zentrum der Schöpfung selbst, mit den anderen beobachteten Objekten am Himmel, die die Erde zu verschiedenen Zeitpunkten umkreisen Entfernungen. Diese Vorstellung stammt von den griechischen Wissenschaftlern Aristoteles und Ptolemäus vor weit über 2.000 Jahren und wurde von den frühen Christen und den Katholiken angenommen Kirche und wurde erst im 16. Jahrhundert ernsthaft in Frage gestellt, beginnend mit den Arbeiten des polnischen Astronomen Nicolaus Copernicus (1473-1543). Kopernikus war nicht der erste, der bemerkte, dass die mit bloßem Auge sichtbaren Planeten – Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn – im Laufe der Jahre in ihrer Helligkeit variierten. Er war auch nicht der Erste, der beobachtete, dass sie ausstellten rückläufige Bewegung, in Bezug auf die Hintergrundsterne. Dieser Begriff beschreibt die Art und Weise, wie die Planeten manchmal kurz die Richtung ihrer langsamen Wanderung gegen die Hintergrundsterne umkehren, bevor sie ihre Bewegung in die übliche Richtung wieder aufnehmen. Befürworter des Geozentrismus hatten gut ausgearbeitete Erklärungen für diese Phänomene, aber Copernicus verstand, dass ein heliozentrisches Modell sie besser erklärte. Leider fühlte er sich nicht wohl, seine Ideen zu veröffentlichen, bis er auf dem Sterbebett lag, da er Repressalien der Kirche fürchtete, die zu dieser Zeit den größten Teil Europas mitunter gewaltsam beherrschte.
Es ist jetzt vielleicht einfach, sich ein Diagramm des Sonnensystems anzuschauen, wie es fest verstanden wird, und zu sehen, wo Kopernikus – der es sogar geschafft hat, zu platzieren alle sechs Planeten, die in seiner Zeit vor dem Teleskop bekannt waren, in ihrer richtigen Reihenfolge von der Sonne am nächsten bis zum weitesten entfernt, einschließlich der Erde – bekamen seine Ideen. Schwieriger einzuschätzen ist die Brillanz, die diese Ideen inspiriert hat, insbesondere wenn man bedenkt, dass dass er eine langjährige Idee mit enormen Konsequenzen in Frage stellte, sowohl wissenschaftlich als auch scientific politisch.
Was ist die heliozentrische Theorie?
Kopernikus gilt weithin als die Hauptfigur der heliozentrischen Theorie, wobei Galileo Galilei, der normalerweise einfach als Galileo bezeichnet wird, oft eine ähnliche Rolle spielte. Aber schon vor Kopernikus hatten eine Reihe historischer Persönlichkeiten damit begonnen, den Grundstein für die Verdrängung der Erde von ihrem philosophischen Mittelpunkt im Universum zu legen.
Aus vorchristlicher Zeit hatten griechische Mathematiker viele Gleichungen in der Geometrie ausgearbeitet, die die Planetenbewegung und die Umlaufbahnen von Körpern im Allgemeinen regeln. Für die Astronomie bedeutete dies damals wenig, aber Kopernikus nutzte vieles davon, um eine feste heliozentrische Theorie zu formulieren. Und im Jahr 200 v. Chr. postulierte ein Grieche namens Aristarch eine rotierende Erde, aber seine Idee wurde abgelehnt weil andere behaupteten, dass, wenn dies wahr wäre, Menschen und Gegenstände einfach von der Oberfläche in Platz. (Das Konzept der Schwerkraft war damals noch weit davon entfernt, "ein Ding" zu sein.)
Im 10. und 11. Jahrhundert brachte Al-Haitham (auch häufig als Al-Haytham geschrieben) aus dem heutigen Irak einige bemerkenswerte Ideen hervor. Eine davon war, dass der am Nachthimmel sichtbare "Arm" der Milchstraße, die spiralförmige Mega-Sammlung von Sterne, in denen heute bekannt ist, dass sich das Sonnensystem befindet, war tatsächlich viel weiter von der Erde entfernt, als bei den Zeit. Die andere war, dass die Tiefe der Erdatmosphäre von der Oberfläche bis zur inoffiziellen Grenze des "Weltraums" 32 Meilen betrug, was sich als erstaunliche 5 Prozent genau herausstellte. Al-Haitham im Allgemeinen war einer der frühen Befürworter der wissenschaftlichen Methoden und fast im Alleingang das Gebiet der Optik entwickelt, ist aber in modernen Lehrbüchern und Wissenschaft weitgehend vergessen Diskussionen.
Abgesehen davon, dass sie der relativen Platzierung der Objekte im Sonnensystem und darüber hinaus widersprach, stützte sich die heliozentrische Theorie darauf, andere seit langem bestehende Annahmen in der Astronomie in Frage zu stellen. Eine davon war, dass sich Himmelskörper auf kreisförmigen Bahnen bewegen. Sie bewegen sich tatsächlich in elliptischen oder ovalen Bahnen; Obwohl einige von ihnen auf den ersten Blick sehr kreisförmig erscheinen, ist der Unterschied, der in die Berechnungen der Schwerkraft und anderer Variablen eingeführt wurde, tiefgreifend. Darüber hinaus nahmen antike Wissenschaftler an, dass alles im Kosmos, unabhängig von seiner physischen Ausdehnung, aus dem gleichen grundlegenden "Stoff" besteht. Es stimmt zwar, dass alles in der Das Universum besteht aus bekannten chemischen Elementen aus dem heutigen Periodensystem, jeder, der heute behauptet, dass Sterne und Planeten eine ähnliche Zusammensetzung haben, würde mehr als nur wenige hervorbringen Augenbrauen.
Es mag keine heliozentrische Theoriedefinition geben, aber betrachte sie als eine Wissenssammlung, die sich über viele Jahrhunderte entwickelt hat und nur langweilig wurde wissenschaftliche Früchte, als das Gewicht der Beweise dafür zu groß war, als dass selbst die entschiedensten Gegner in der religiösen Welt dies hätten tun können widerlegen. Wie Sie sehen werden, war dieser Konflikt für zahlreiche Befürworter heliozentrischer Fakten tatsächlich sehr dramatisch und gefährlich.
Was ist das heliozentrische Modell?
Das heliozentrische Modell unterscheidet sich von der heliozentrischen Theorie dadurch, dass es Wissenschaftlern ermöglicht, einen formalen organisatorischen Rahmen zu schaffen das die Sonne, die Planeten und andere kleinere Akteure des Sonnensystems einbezieht und sie physikalisch in vorhersehbare Lage versetzt Positionen. Mit anderen Worten, anstatt nur zu postulieren, dass die Sonne im Zentrum des Sonnensystems steht, müssen überprüfbare Hypothesen um diese zentrale Idee aufgestellt werden.
Nachdem Kopernikus verschwunden war, nahmen andere Wissenschaftler den Mantel des Heliozentrismus oder zumindest Modifikationen des Geozentrismus auf. Der niederländische Astronom Tycho Brahe (1546-1601), der drei Jahre nach dem Tod von Kopernikus geboren wurde, machte Beobachtungen der Himmel, die so akribisch und präzise waren, wie man es sich vorstellen kann, dass Teleskope noch nicht in der Wissenschaft der Menschheit waren Arsenal. Brahe würde nicht zugeben, dass die Erde im Zentrum des Universums steht, aber er behauptete, dass sich die anderen Planeten um die Sonne drehten, während sich die Sonne selbst um die Erde drehte. (Terminologie-Randnotiz: "Revolve" bedeutet normalerweise "Orbit in einem Abstand", während "Rotieren" "Spinn um eine Achse" wie ein Kreisel bedeutet. Die meisten astronomischen Objekte kombinieren beides miteinander.) Dies war ein Schritt in die richtige Richtung, einer, der Brahe hilfreicherweise nicht in das Fadenkreuz der Kirchenführer brachte.
Brahes Zeitgenosse Galileo (1564-1642) war der Mann, dessen Werk letztendlich den Untergang des wissenschaftlichen Geozentrismus bedeutete. 1610 entdeckte er, nachdem er ein einfaches, aber nützliches Teleskop erfunden hatte, Monde, die den Jupiter umkreisten. Wenn Aristoteles mit allen Dingen, die die Erde umkreisen, Recht gehabt hätte, wäre diese Situation unmöglich. Galileo beobachtete mit seinem Teleskop auch Berge und Vulkane auf dem Mond, Sonnenflecken, einzelne Sterne im Arm der Milchstraße und mondähnliche Phasen der Venus. Letzteres war besonders auffällig. Stellt man sich ein Universum vor, in dem sich die Venus immer zwischen Sonne und Erde befindet, könnte es dank der Grundgeometrie niemals vollständig erleuchtet erscheinen. Es würde immer wie eine Art Halbmond erscheinen; seine voll erleuchtete Seite würde immer von der Erde weg und zur weiter entfernten Sonne zeigen. Galileo hat klar gezeigt, dass dies nicht der Fall war.
Wegen seiner Schwierigkeiten wurde Galileo von Kirchenbeamten für die letzten Jahre seines Lebens unter Hausarrest gestellt. Obwohl dies eine ziemlich fehlgeleitete Bestrafung für jemanden zu sein scheint, dessen "Verbrechen" den Stand der wissenschaftlichen Forschung und des Wissens des Menschen stark vorangebracht hat, ist er zumindest dem Tod entgangen Strafe für Häresie, die an andere Gegner des Geozentrismus verhängt wurde, insbesondere an den italienischen Wissenschaftler Giordano Bruno, der auf dem Scheiterhaufen verbrannt wurde, weil er sich für Kopernikus' Ideen.
Was ist die Bedeutung von Heliozentrisch?
Wenn die Menschheit weiterhin so handeln würde, als ob die Erde im Zentrum des Universums säße, wäre das natürlich nicht sinnvoll Fortschritte hätten in praktisch jedem Bereich erzielt werden können, wenn man die groben Details der modernen Astronomie. Raumschiffe zu Planeten wie dem Mars (auf dessen Oberfläche Menschen Sonden gelandet haben) sowie Jupiter, Saturn, Neptun und Pluto (die alle in der Nähe gehostet wurden) Vorbeiflüge von Raumschiffen) mit einem geozentrischen Modell ist eine ans Absurde grenzende Denkübung, ähnlich wie sich jemand vorzustellen, der von Los Angeles nach Sydney segelt, mit einer hastig gekritzelten Kalifornien.
Das Wissen, dass Systeme den wichtigsten Gravitationsgesetzen gehorchen, hat es Astronomen ermöglicht, sehr weit entfernte Objekte zu untersuchen, wie z Galaxien und Supernovae, um ihre Bemühungen besser zu fokussieren und genauere Vorhersagen über die Bewegung des Himmels zu treffen Körper.