Aurinkokunnan faktojen heliosentrinen malli

Jos katsot taivaalle ja unohdat kaiken, mitä olet oppinut passiivisesti ja aktiivisesti planeettamme ulkopuolella olevasta maailmankaikkeudesta, olisi helppo tehdä useita vääriä virheellisiä oletuksia. Kuvittele, mitä tähtitieteeseen naiivi lapsi näkee aamunkoitteessa: Aurinko ilmestyy yhteen horisonttiin, kiipeää taivasta ylittäessään huipulle ja lähtee toisen horisontin kohdalla. Yötaivaalla kuu ja tähdet tekevät saman olennaisen. Kaikilta ulkonäöltään ympäröivä maailma istuu paikallaan, ja kaikki taivaalla pyörii sen ympärillä.

Tätä uskoivat itse asiassa suurin osa menneiden vuosituhannen vakavista ajattelijoista. Yksimielisyys oli, että mahdollisesti tasainen maapallo oli koko maailmankaikkeuden keskipisteessä ja että kaikki muu taivaalla, auringosta ja kuusta tähtiin ja planeetoihin, kierteli maapalloa. Se, mikä näyttää nykyään viehättävältä ja naurettavalta käsitteeltä, ei ollut vain suosittua muinaisina aikoina, vaan myös puolustettavissa.

Kun tutkitaan aurinkokunnan heliosentristä mallia, yleiskatsaus aurinkokunnan perussisältöön on hyvä lähtökohta. Sana "aurinko" tarkoittaa "aurinkoa" (latinankielinen sana "sol") ja aurinko, joka on vain tähti, joka sattuu olemaan suhteellisen lähellä maapalloa, on kaukana järjestelmän massiivisin esine ja ainoa sen tyyppinen kappale. Auringon valtavan massan kohdistaman painovoiman takia kaikki muu aurinkokunnassa pyörii sen ympärillä, suoraan tai osana toista järjestelmää.

planeetalla on toisen tyyppinen aurinkokunnan runko. Näitä on kahdeksan, kooltaan pienimmistä elohopeasta suurimpaan Jupiteriin. Plutoa pidettiin aiemmin planeettana ja se oli kaikkein kaukaisin planeetasta auringosta, mutta hänet "alennettiin" aikaisin 2000-luvulla kääpiö planeetalle, ja sellaisenaan se on nyt pieni aurinkokunnan esine (lisää tästä pian).

Kuuteli luonnolliset satelliitit ovat aurinkokunnan kolmas kehotyyppi. Nämä elimet kiertävät planeettoja, mutta koska planeetat kiertävät aurinkoa, aurinko pysyy jokaisen kuun polun todellisessa keskipisteessä. Maapallolla on yksi tällainen luonnollinen satelliitti, joka on noin neljäsosa maan halkaisijasta; Suurimmalla osalla suuremmista "kaasumaisista" planeetoista on kymmeniä kuita.

Neljännen tyyppinen aurinkokunnan runko on pienet esineet (tai pienet elimet). Näitä ovat komeetat, asteroidit, jäiset alueet, joita kutsutaan Oortin pilveksi ja Kuiperin vyöhykkeeksi, ja Pluton minijärjestelmä ja sen kaksi satelliittia (tai kuita, jos haluat, vaikka tämä on hankalaa, koska Plutoa ei enää pidetä a planeetta; sen asema on edelleen kiistanalainen joidenkin organisaatioiden vaatiessa sen palauttamista täydeksi planeetaksi).

Pelkästään, geosentrismi on ajatus siitä, että maapallo on jonkin vertailujärjestelmän (yleensä "kaiken") keskus, kun taas heliosentrismi on uskomus, että aurinko on jonkin vertailujärjestelmän keskus (nykyaikaisessa käytössä aurinkokunta).

Kuten aiemmin ehdotettiin, geosentrismi on vanhentunut ja selvästi kumottu ajatus siitä, että maapallo on itse luomisen keskusta, jossa muut havaitut taivaalla olevat kohteet kiertävät maata eri puolilla etäisyydet. Tämä käsitys syntyi kreikkalaisten tutkijoiden Aristoteleen ja Ptolemaioksen kautta yli 2000 vuotta sitten, ja varhaiskristityt ja katoliset omaksuivat sen. Kirkko, ja alkoi kyseenalaistaa vakava kysymys vasta 1500-luvulla, alkaen puolalaisen tähtitieteilijän Nicolaus Copernicuksen työstä (1473-1543). Kopernikus ei ollut ensimmäinen, joka huomasi paljaalla silmällä näkyvien planeettojen - Merkuruksen, Venuksen, Marsin, Jupiterin ja Saturnuksen - kirkkauden vaihtelevan vuosien varrella. Hän ei myöskään ollut ensimmäinen, joka huomasi heidän näyttelynsä taaksepäin liike, suhteessa taustatähtiin. Nämä termit kuvaavat tapaa, jolla planeetat toisinaan kääntävät hetkellisesti hitaan matkansa suunnan taustatähtiä vastaan, ennen kuin jatkavat liikettä tavalliseen suuntaan. Geosentrismin kannattajilla oli hyvin muotoiltu selitys näille ilmiöille, mutta Copernicus ymmärsi, että heliosentrinen malli selitti ne paremmin. Valitettavasti hän ei tuntenut olonsa mukavaksi julkaista ajatuksiaan vasta kuoleman sängyssä peläten kirkon kostotoimia, jotka pitivät toisinaan väkivaltaisesti suurta osaa Euroopasta.

Nyt on ehkä helppo tarkastella kaaviota aurinkokunnasta, koska se on tiukasti ymmärretty ja nähdä, mihin Copernicus - joka jopa onnistui sijoittamaan kaikki kuusi planeettaa, jotka tunnettiin ennen teleskooppiaikaansa oikeassa järjestyksessä lähinnä aurinkoa kauimpaan, mukaan lukien Maa - saivat hänen ideoita. Vaikeampi arvostaa on loistoa, joka inspiroi näitä ideoita, varsinkin kun otetaan huomioon että hän haastoi pitkäaikaisen idean valtavilla seurauksilla, sekä tieteellisillä että poliittinen.

Kopernikusia pidetään laajalti heliosentrisen teorian ensisijaisena hahmona, ja Galileo Galileilla, jota yleensä kutsutaan yksinkertaisesti nimellä Galileo, oli usein samanlainen rooli. Mutta jo ennen Kopernikusta, joukko historiallisia henkilöitä oli alkanut luoda perustan maapallon siirtymiselle maailmankaikkeuden filosofisesta keskipisteestä.

Kreikkalaiset matemaatikot olivat edeltäneistä ajoista lähtien laatineet paljon geometrian yhtälöitä, jotka hallitsevat planeetan liikettä ja kiertäviä kehoja yleensä. Tuolloin tämä tarkoitti vähän tähtitieteen kannalta, mutta Kopernikus hyödynsi suurimman osan tästä muotoillessaan lujaa heliosentristä teoriaa. Ja vuonna 200 eaa. Kreikkalainen nimeltään Aristarchus postitoi pyörivää maata, mutta hänen ajatuksensa hylättiin koska muut väittivät, että jos tämä olisi totta, ihmiset ja esineet lentäisivät yksinkertaisesti pinnalta tilaa. (Painovoiman käsite oli pitkä, pitkä matka olemasta "asia" noina päivinä.)

10. ja 11. vuosisadalla Al-Haitham (myös kirjoitettu usein nimellä Al-Haytham), nykyisestä Irakista, tuotti pari merkittävää ideaa. Yksi näistä oli se, että Linnunradan galaksin "käsivarsi", joka näkyy yön taivaalla, spiraalin muotoinen megakokoelma tähdet, joissa tunnetaan nyt aurinkokunta, olivat itse asiassa paljon kauempana maasta kuin epäiltiin aika. Toinen oli se, että maapallon ilmakehän syvyys pinnasta epäviralliseen "ulkoavaruuden" rajaan oli 32 mailia, mikä osoittautui tarkaksi hämmästyttävän 5 prosentin sisällä. Al-Haitham oli yleisemmin yksi tieteellisten menetelmien varhaisista kannattajista ja melkein kehitti yksin optiikan, mutta se on pitkälti unohdettu nykyaikaisissa oppikirjoissa ja luonnontieteissä keskustelut.

Sen lisäksi, että heliosentrinen teoria oli ristiriidassa kohteiden suhteellisen sijainnin kanssa aurinkokunnassa ja sen ulkopuolella, haastettiin muut tähtitieteen pitkäaikaiset oletukset. Yksi näistä oli se, että taivaankappaleet kulkevat kiertoradoilla. He matkustavat todella elliptisillä tai soikioilla kiertävillä kiertoradoilla; vaikka jotkut näistä sattuu olemaan yhdellä silmäyksellä hyvin lähellä pyöreää, painovoimaa ja muita muuttujia koskeviin laskelmiin tuotu ero on suuri. Lisäksi muinaiset tiedemiehet olettivat, että kaikki kosmosessa, sen fyysisestä laajuudesta riippumatta, on tehty samasta perus "kamaa". Vaikka on totta, että kaikki maailmankaikkeus koostuu tunnetuista kemiallisista alkuaineista tämän päivän jaksollisesta taulukosta, kuka tahansa, joka väitti tänään, että tähdillä ja planeetoilla on samanlainen koostumus, nostaisi enemmän kuin muutaman kulmakarvat.

Ei välttämättä ole yhtä heliosentristä teorian määritelmää, mutta ajattele sitä tietokokonaisuutena, joka kehittyi vuosisatojen ajan ja vain kantoi tieteellinen hedelmä, kun sitä suosivien todisteiden painoarvo oli uskonnollisen maailman vakavimmillekin vastustajille liian suuri kumota. Kuten näette, tämä konflikti oli todellakin hyvin dramaattinen ja vaarallinen lukuisille heliosentristen tosiseikkojen kannattajille.

Heliosentrinen malli eroaa heliosentrisestä teoriasta siinä, että se antaa tutkijoille mahdollisuuden luoda muodollinen organisaatiokehys joka yhdistää auringon, planeetat ja muut pienet pelaajat aurinkokuntaan ja sijoittaa ne fyysisesti ennakoitaviin paikoissa. Toisin sanoen sen sijaan, että vain esitettäisiin, että aurinko on aurinkokunnan keskellä, siihen liittyy testattavia hypoteeseja, jotka luodaan tämän keskeisen idean ympärille.

Kun Kopernikus oli poissa, muut tiedemiehet ottivat haltuun heliosentrismin vai ainakin geosentrismin muunnokset. Kolme vuotta Copernicuksen kuoleman jälkeen syntynyt hollantilainen tähtitieteilijä Tycho Brahe (1546-1601) teki havaintoja taivaat, jotka olivat yhtä huolellisia ja tarkkoja kuin voidaan antaa, että kaukoputket eivät vielä olleet ihmiskunnan tieteellisissä tutkimuksissa arsenaali. Brahe ei myöntänyt, että maapallo oli maailmankaikkeuden keskipisteessä, mutta vakuutti, että muut planeetat kiertivät aurinkoa, kun taas aurinko pyöri maapallon ympäri. (Terminologian sivuhuomautus: "Kierrä" tarkoittaa yleensä "kiertorataa etäisyydellä", kun taas "kiertää" tarkoittaa "pyörimistä akselin ympäri" kuten yläosaa. Suurin osa tähtitieteellisistä esineistä tekee jonkin verran yhdistelmää molemmista.) Tämä oli askel oikeaan suuntaan, joka ei auttavasti asettanut Brahea kirkon johtajien ristikkäisiin.

Brahen aikalainen, Galileo (1564-1642), oli mies, jonka työ lopulta johti tieteellisen geosentrismin kuolemaan. Vuonna 1610, kun hän oli keksinyt raakan mutta hyödyllisen kaukoputken, hän löysi Jupiterin ympäri kiertäviä kuita. Jos Aristoteles olisi ollut oikeassa kaikessa, mikä kiertää maapalloa, tämä tilanne olisi mahdoton. Galileo käytti myös teleskooppiaan tarkkailemaan Kuun vuoria ja tulivuoria, auringonpilkkuja, yksittäisiä tähtiä Linnunradan varrella ja kuun kaltaisia ​​vaiheita Venukselle. Jälkimmäinen oli erityisen silmiinpistävä. Jos kuvitellaan maailmankaikkeutta, jossa Venus on aina auringon ja maan välissä, se ei voisi koskaan näyttää täysin valaistulta perusgeometrian ansiosta. Se näyttäisi aina olevan jonkinlainen puolikuu; sen täysin valaistu puoli olisi aina kohti maata ja kohti kauempana olevaa aurinkoa. Galileo osoitti selvästi, että näin ei ollut.

Kiusan vuoksi kirkon virkamiehet asettivat Galileon kotiarestiin elämänsä viimeisiksi vuosiksi. Vaikka tämä tuntuu melko harhaanjohtavalta rangaistukselta jollekin, jonka "rikos" edisti suuresti ihmisen tieteellisen tutkimuksen ja tiedon tilaa, hän ainakin pakeni kuolemasta rangaistus harhaopetuksesta, joka oli kirjattu muille geosentrismin vastustajille, erityisesti italialaiselle tutkijalle Giordano Brunolle, joka poltettiin vaarnalla Kopernikusen puolustamisen puolesta. ideoita.

On selvää, että jos ihmiskunta jatkoi toimintaansa ikään kuin maa istuisi maailmankaikkeuden keskellä, ei mitään merkitystä edistystä olisi voitu saavuttaa käytännöllisesti katsoen kaikilla aloilla, jotka ovat riippuvaisia ​​modernin yksityiskohtien tuntemisesta tähtitiede. Avaruusalusten lähettäminen kohti planeettoja, kuten Mars (jonka pinnalla ihmiset ovat laskeutuneet koettimia) sekä Jupiter, Saturnus, Neptune ja Pluto (jotka kaikki ovat isännöineet lähellä) geocentrisen mallin mukainen ajatusharjoitus, joka on samanlainen kuin kuvata joku, joka purjehtii Los Angelesista Sydneyyn käyttäen hätäisesti kirjoitettua karttaa Kaliforniassa.

Tieto siitä, että järjestelmät noudattavat tärkeimpiä gravitaatiolakeja, on antanut tähtitieteilijöille mahdollisuuden tutkia hyvin kaukaisia ​​esineitä, kuten galaksit ja supernovat, keskittämään ponnistelunsa paremmin ja ennustamaan tarkemmin taivaallisen liikkeen elimet.