Αν κοιτάξετε τον ουρανό και ξεχάσετε ό, τι έχετε μάθει, παθητικά και ενεργά, για το σύμπαν πέρα από τον πλανήτη μας, θα ήταν εύκολο να κάνετε μια σειρά από άγρια λανθασμένες υποθέσεις. Φανταστείτε τι βλέπει ένα μικρό παιδί, αφελές στην αστρονομία την αυγή: Ο ήλιος εμφανίζεται σε έναν ορίζοντα, ανεβαίνει στην κορυφή καθώς διασχίζει τον ουρανό και αναχωρεί καθώς συναντά τον άλλο ορίζοντα. Στο νυχτερινό ουρανό, το φεγγάρι και τα αστέρια κάνουν το ίδιο ουσιαστικό πράγμα. Από όλες τις εμφανίσεις, ο κόσμος γύρω μας κάθεται ακίνητος και όλα στον ουρανό περιστρέφονται γύρω από αυτόν.
Αυτό, στην πραγματικότητα, πιστεύουν οι περισσότεροι από τους σοβαρούς στοχαστές των περασμένων χιλιετιών. Η συναίνεση ήταν ότι μια πιθανώς επίπεδη Γη ήταν στο κέντρο ολόκληρου του σύμπαντος, και ότι οτιδήποτε άλλο στον ουρανό, από τον ήλιο και το φεγγάρι έως τα αστέρια και τους πλανήτες, περιστρεφόταν γύρω από τη Γη. Αυτό που μοιάζει με μια περίεργη και γελοία ιδέα σήμερα δεν ήταν μόνο δημοφιλές στους αρχαίους χρόνους, αλλά και υπερασπίσιμο.
Ποιοι είναι οι τέσσερις τύποι σωμάτων στο ηλιακό σύστημα;
Κατά την εξερεύνηση του ηλιοκεντρικού μοντέλου του ηλιακού συστήματος, μια επισκόπηση των βασικών περιεχομένων του ηλιακού συστήματος είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης. Η λέξη "ηλιακή" σημαίνει "που σχετίζεται με τον ήλιο" (η λατινική λέξη για την οποία είναι "sol"), και το ήλιος, το οποίο είναι απλώς ένα αστέρι που συμβαίνει να είναι συγκριτικά κοντά στη Γη, είναι μακράν το πιο ογκώδες αντικείμενο του συστήματος, καθώς και το μόνο σώμα του τύπου του. Λόγω της βαρυτικής δύναμης που ασκείται από την τεράστια μάζα του ήλιου, οτιδήποτε άλλο στο ηλιακό σύστημα περιστρέφεται γύρω από αυτό, άμεσα ή ως μέρος ενός άλλου συστήματος.
ο πλανήτης είναι ο δεύτερος τύπος σώματος ηλιακού συστήματος. Υπάρχουν οκτώ από αυτά, που κυμαίνονται σε μέγεθος από τον Ερμή, το μικρότερο, έως τον Δία, το μεγαλύτερο. Ο Πλούτωνας παλαιότερα θεωρήθηκε πλανήτης και ήταν ο πιο μακρινός πλανήτης από τον ήλιο, αλλά «υποβιβάστηκε» νωρίς τον 21ο αιώνα σε έναν πλανήτη νάνων, και ως εκ τούτου είναι πλέον ένα μικρό αντικείμενο ηλιακού συστήματος (περισσότερα σε αυτό σύντομα).
Φεγγάρια, ή φυσικοί δορυφόροι, είναι ο τρίτος τύπος σώματος στο ηλιακό σύστημα. Αυτά τα σώματα περιστρέφονται σε πλανήτες, αλλά επειδή οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο, ο ήλιος παραμένει στο πραγματικό κέντρο της πορείας κάθε σελήνης. Η Γη έχει έναν τέτοιο φυσικό δορυφόρο, που είναι περίπου το ένα τέταρτο της διαμέτρου της Γης. οι περισσότεροι από τους μεγαλύτερους, «αέριους» πλανήτες έχουν δεκάδες φεγγάρια.
Το τέταρτο είδος σώματος ηλιακού συστήματος είναι μικρά αντικείμενα (ή μικρά σώματα). Αυτά περιλαμβάνουν κομήτες, αστεροειδείς, παγωμένες περιοχές που ονομάζονται Oort Cloud και Kuiper Belt και το μίνι σύστημα του Πλούτωνα και οι δύο δορυφόροι του (ή φεγγάρια, αν προτιμάτε, αν και αυτός είναι δύσκολος, αφού ο Πλούτωνας δεν θεωρείται πλέον πλανήτης; το καθεστώς του παραμένει αμφιλεγόμενο με ορισμένους οργανισμούς που ζητούν την αποκατάστασή του ως πλήρους πλανήτη)
Τι είναι ο γεωκεντρισμός και ο ηλιοκεντρισμός;
Καθαρά μιλώντας, γεωκεντρισμός είναι η ιδέα ότι η Γη είναι το κέντρο κάποιου συστήματος αναφοράς (συνήθως "τα πάντα"), ενώ ηλιοκεντρισμός είναι η πεποίθηση ότι ο ήλιος είναι το κέντρο κάποιου συστήματος αναφοράς (στη σύγχρονη χρήση, το ηλιακό σύστημα).
Όπως προτάθηκε προηγουμένως, ο γεωκεντρισμός είναι η ξεπερασμένη και σαφώς αναπόδεικτη ιδέα ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο της ίδιας της δημιουργίας, με τα άλλα παρατηρούμενα αντικείμενα στον ουρανό να περιστρέφονται γύρω από τη Γη σε διάφορα αποστάσεις. Αυτή η ιδέα προήλθε από τους Έλληνες επιστήμονες Αριστοτέλη και Πτολεμαίο πριν από 2.000 χρόνια, αγκαλιάστηκε από τους παλαιοχριστιανούς και τους Καθολικούς Εκκλησία, και μόλις άρχισε να τίθεται σε σοβαρή ερώτηση τον 16ο αιώνα, ξεκινώντας από το έργο του Πολωνού αστρονόμου Nicolaus Copernicus (1473-1543). Ο Κοπέρνικος δεν ήταν ο πρώτος που παρατήρησε ότι οι πλανήτες ορατοί με γυμνό μάτι - Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Δίας και Κρόνος - διέφεραν στη φωτεινότητα με την πάροδο των ετών. Δεν ήταν επίσης ο πρώτος που παρατήρησε ότι παρουσίασαν οπισθοδρομική κίνηση, σε σχέση με τα αστέρια του φόντου. Αυτοί οι όροι περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο οι πλανήτες μερικές φορές αντιστρέφουν για λίγο την κατεύθυνση της αργής διαδρομής τους στα αστέρια του φόντου, προτού συνεχίσουν την κίνηση στη συνήθη κατεύθυνση. Οι υποστηρικτές του γεωκεντρισμού είχαν καλά επεξεργασμένες εξηγήσεις για αυτά τα φαινόμενα, αλλά ο Κοπέρνικος κατάλαβε ότι ένα ηλιοκεντρικό μοντέλο τα εξήγησε καλύτερα. Δυστυχώς, δεν ένιωθε άνετα να δημοσιεύσει τις ιδέες του έως ότου βρισκόταν στο νεκρό του, φοβούμενοι αντίποινα από την Εκκλησία που κατείχαν μερικές φορές βίαιες κυριαρχίες στο μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης εκείνη την εποχή.
Ίσως είναι εύκολο τώρα να δούμε ένα διάγραμμα του ηλιακού συστήματος, όπως είναι κατανοητό και να δούμε πού ο Κοπέρνικος - που κατάφερε ακόμη και να τοποθετήσει και οι έξι πλανήτες που ήταν γνωστοί στην προ-τηλεσκόπιο του χρόνο με τη σωστή σειρά τους από το πλησιέστερο στον ήλιο έως το πιο μακρινό, συμπεριλαμβανομένης της Γης - πήραν το δικό του ιδέες. Πιο δύσκολο να εκτιμηθείς είναι η λαμπρότητα που ενέπνευσε αυτές τις ιδέες, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη ότι αμφισβητούσε μια μακροχρόνια ιδέα με τεράστιες επιπτώσεις, τόσο επιστημονικές όσο και πολιτικός.
Τι είναι η Ηλιοκεντρική Θεωρία;
Ο Κοπέρνικος θεωρείται ευρέως ως το πρωταρχικό σχήμα στην ηλιοκεντρική θεωρία, με το Galileo Galilei, που συνήθως αναφέρεται απλά ως Galileo, να έχει συχνά παρόμοιο ρόλο. Αλλά ακόμη και πριν από τον Κοπέρνικο, μια σειρά από ιστορικές προσωπικότητες είχαν αρχίσει να θέτουν τα θεμέλια για τη Γη να εκτοπιστεί από το φιλοσοφικό κεντρικό σημείο της στο σύμπαν.
Χρονολογούνται από την προχριστιανική εποχή, οι Έλληνες μαθηματικοί είχαν επεξεργαστεί πολλές από τις εξισώσεις στη γεωμετρία που διέπουν την πλανητική κίνηση και γενικά σε τροχιά γύρω από σώματα. Εκείνη την εποχή αυτό σήμαινε ελάχιστα από την άποψη της αστρονομίας, αλλά ο Κοπέρνικος βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό στη διαμόρφωση μιας σταθερής ηλιοκεντρικής θεωρίας. Και το 200 π.Χ., ένας Έλληνας ονόματι Αρίσταρχος υπέθεσε μια περιστρεφόμενη Γη, αλλά η ιδέα του απορρίφθηκε γιατί άλλοι ισχυρίστηκαν ότι αν αυτό ήταν αλήθεια, οι άνθρωποι και τα αντικείμενα θα πετούσαν απλώς από την επιφάνεια χώρος. (Η έννοια της βαρύτητας ήταν πολύ μακριά από το να είναι "πράγμα" εκείνες τις μέρες.)
Τον 10ο και τον 11ο αιώνα, ο Al-Haitham (επίσης συχνά γράφεται ως Al-Haytham), από το σημερινό Ιράκ, παρήγαγε μερικές αξιοσημείωτες ιδέες. Ένα από αυτά ήταν ότι ο "βραχίονας" του Γαλαξία Γαλαξία ορατός στον νυχτερινό ουρανό, η σπειροειδής μεγαλο-συλλογή Τα αστέρια στα οποία είναι πλέον γνωστό ότι κατοικεί το ηλιακό σύστημα, ήταν στην πραγματικότητα πολύ πιο μακριά από τη Γη από ό, τι υπήρχε υποψία για το χρόνος. Το άλλο ήταν ότι το βάθος της ατμόσφαιρας της Γης από την επιφάνεια έως το ανεπίσημο όριο του "διαστήματος" ήταν 32 μίλια, το οποίο αποδείχθηκε ακριβές σε ένα εντυπωσιακό 5 τοις εκατό. Το Al-Haitham ήταν γενικά ένας από τους πρώτους υποστηρικτές των επιστημονικών μεθόδων και σχεδόν ανέπτυξε μόνος του τον τομέα της οπτικής, αλλά ξεχνά σε μεγάλο βαθμό στα σύγχρονα εγχειρίδια και την επιστήμη συζητήσεις.
Εκτός από την αντίφαση της σχετικής τοποθέτησης των αντικειμένων στο ηλιακό σύστημα και πέρα από αυτό, η ηλιοκεντρική θεωρία βασίστηκε στην αμφισβήτηση άλλων μακροχρόνιων υποθέσεων στην αστρονομία. Ένα από αυτά ήταν ότι τα ουράνια σώματα ταξιδεύουν σε κυκλικές τροχιές. Στην πραγματικότητα ταξιδεύουν σε ελλειπτικά, ή ωοειδή σχήματα, σε τροχιές. Αν και μερικά από αυτά μοιάζουν να είναι πολύ κοντά στην κυκλική με μια ματιά, η διαφορά που εισάγεται στους υπολογισμούς σχετικά με τη βαρύτητα και άλλες μεταβλητές είναι βαθιά. Επιπλέον, οι αρχαίοι επιστήμονες υπέθεσαν ότι όλα στον Κόσμο, ανεξάρτητα από τη φυσική τους έκταση, ήταν φτιαγμένα από τα ίδια βασικά «πράγματα». Ενώ είναι αλήθεια ότι τα πάντα στο Το σύμπαν αποτελείται από γνωστά χημικά στοιχεία από τον σημερινό περιοδικό πίνακα, όποιος ισχυρίστηκε σήμερα ότι τα αστέρια και οι πλανήτες έχουν παρόμοια σύνθεση θα ανέβαζαν περισσότερα από μερικά φρύδια.
Μπορεί να μην υπάρχει κανένας ορισμός για την ηλιοκεντρική θεωρία, αλλά να το θεωρώ ως σώμα γνώσης που αναπτύχθηκε για πολλούς αιώνες και μόνο επιστημονικά φρούτα όταν το βάρος των αποδεικτικών στοιχείων που το ευνοούσαν ήταν πάρα πολύ μεγάλο για ακόμη και τους πιο ένθερμους αντιπάλους στον θρησκευτικό κόσμο αντικρούω. Όπως θα δείτε, αυτή η σύγκρουση ήταν πράγματι πολύ δραματική και επικίνδυνη για πολλούς υποστηρικτές των ηλιοκεντρικών γεγονότων.
Τι είναι το Ηλιοκεντρικό Μοντέλο;
Το ηλιοκεντρικό μοντέλο διαφέρει από την ηλιοκεντρική θεωρία στο ότι επιτρέπει στους επιστήμονες να δημιουργήσουν ένα επίσημο οργανωτικό πλαίσιο που ενσωματώνει τον ήλιο, τους πλανήτες και άλλους μικρούς παίκτες στο ηλιακό σύστημα, και τους τοποθετεί φυσικά σε προβλέψιμο θέσεις. Με άλλα λόγια, αντί να υποθέτουμε απλώς ότι ο ήλιος βρίσκεται στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, περιλαμβάνει δοκιμαστικές υποθέσεις που δημιουργούνται γύρω από αυτήν την κεντρική ιδέα.
Αφού ο Κοπέρνικος έφυγε, άλλοι επιστήμονες ανέλαβαν τον μανδύα του ηλιοκεντρισμού, ή τουλάχιστον τροποποιήσεις του γεωκεντρισμού. Ο Ολλανδός αστρονόμος Tycho Brahe (1546-1601), γεννημένος τρία χρόνια μετά το θάνατο του Κοπέρνικου, έκανε παρατηρήσεις Ουρανοί που ήταν τόσο επίπονοι και ακριβείς που μπορούσαν να δοθούν ότι τα τηλεσκόπια δεν ήταν ακόμη επιστημονικά της ανθρωπότητας οπλοστάσιο. Ο Brahe δεν παραδέχεται ότι η Γη ήταν στο κέντρο του σύμπαντος, αλλά θεώρησε ότι οι άλλοι πλανήτες περιστρέφονταν γύρω από τον ήλιο ενώ ο ίδιος ο ήλιος περιστρεφόταν γύρω από τη Γη. (Πλευρική σημείωση ορολογίας: "Περιστροφή" συνήθως σημαίνει "τροχιά σε απόσταση", ενώ "περιστροφή" σημαίνει "περιστροφή σε άξονα", σαν κορυφή. Τα περισσότερα αστρονομικά αντικείμενα κάνουν κάποιο συνδυασμό και των δύο.) Αυτό ήταν ένα βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση, ένα που δεν βοήθησε να βάλει τον Brahe στις διασταυρώσεις των ηγετών της εκκλησίας.
Ο σύγχρονος Brahe, ο Γαλιλαίος (1564-1642), ήταν ο άνθρωπος του οποίου το έργο τελικά έφερε τη διάλυση του επιστημονικού γεωκεντρισμού. Το 1610, αφού είχε εφεύρει ένα ακατέργαστο αλλά χρήσιμο τηλεσκόπιο, ανακάλυψε φεγγάρια σε τροχιά γύρω από τον Δία. Εάν ο Αριστοτέλης είχε δίκιο σε όλα τα πράγματα που περιείχαν τη Γη, η κατάσταση αυτή θα ήταν αδύνατη. Ο Γαλιλαίος χρησιμοποίησε επίσης το τηλεσκόπιο του για να παρατηρήσει βουνά και ηφαίστεια στη Σελήνη, ηλιακές κηλίδες, μεμονωμένα αστέρια στον βραχίονα του Γαλαξία και φάσεις σαν την Σελήνη για την Αφροδίτη. Το τελευταίο ήταν ιδιαίτερα εντυπωσιακό. Εάν κάποιος φανταστεί ένα σύμπαν στο οποίο η Αφροδίτη βρίσκεται πάντα ανάμεσα στον ήλιο και τη Γη, δεν θα μπορούσε ποτέ να φαίνεται πλήρως φωτισμένο χάρη στη βασική γεωμετρία. Φαινόταν πάντα σαν μισοφέγγαρο κάποιου είδους. Η πλήρως φωτισμένη πλευρά του θα ήταν πάντα στραμμένη μακριά από τη Γη και προς τον πιο μακρινό ήλιο. Ο Γαλιλαίος απέδειξε ξεκάθαρα ότι αυτό δεν ισχύει.
Για τον κόπο του, ο Γαλιλαίος τέθηκε σε κατ 'οίκον περιορισμό από αξιωματούχους της εκκλησίας για τα τελευταία χρόνια της ζωής του. Ενώ αυτό φαίνεται σαν μια μάλλον λανθασμένη τιμωρία για κάποιον του οποίου το «έγκλημα» προωθούσε πολύ την κατάσταση της ανθρώπινης επιστημονικής έρευνας και γνώσης, τουλάχιστον δραπέτευσε από το θάνατο ποινή για αίρεση που είχε δοθεί σε άλλους αντιπάλους του γεωκεντρισμού, ιδίως στον ιταλό επιστήμονα Giordano Bruno, ο οποίος κάηκε στο προσκήνιο για την υπεράσπιση του Κοπέρνικου » ιδέες.
Ποια είναι η σημασία του ηλιοκεντρικού;
Σαφώς, εάν η ανθρωπότητα συνέχιζε να λειτουργεί σαν η Γη να κάθεται στο κέντρο του σύμπαντος, δεν έχει νόημα θα μπορούσε να έχει σημειωθεί πρόοδος σε σχεδόν οποιοδήποτε πεδίο που εξαρτάται από τη γνώση των ακαθάριστων λεπτομερειών του σύγχρονου αστρονομία. Αποστολή διαστημικού σκάφους σε πλανήτες όπως ο Άρης (στην επιφάνεια του οποίου οι άνθρωποι έχουν προσγειωθεί ανιχνευτές), καθώς και ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ποσειδώνας και ο Πλούτωνας (όλοι τους έχουν φιλοξενήσει κοντά διαστημόπλοιο fly-bys) χρησιμοποιώντας ένα γεωκεντρικό μοντέλο είναι μια άσκηση σκέψης που συνορεύει με τον παράλογο, που μοιάζει με την απεικόνιση κάποιου που πλέει από το Λος Άντζελες στο Σίδνεϊ χρησιμοποιώντας έναν βιαστικά κακογραμμένο χάρτη Καλιφόρνια.
Η γνώση ότι τα συστήματα υπακούουν στους βασικούς βαρυτικούς νόμους επέτρεψε στους αστρονόμους να μελετούν πολύ μακρινά αντικείμενα, όπως γαλαξίες και σουπερνόβα, για να εστιάσουν καλύτερα τις προσπάθειές τους και να κάνουν πιο ακριβείς προβλέψεις σχετικά με την κίνηση του παραδείσου σώματα.