Ako pogledate u nebo i zaboravite sve što ste pasivno i aktivno naučili o svemiru izvan našeg planeta, bilo bi lako iznijeti brojne divlje pogrešne pretpostavke. Zamislite što mlado dijete, naivno prema astronomiji, vidi u zoru: Sunce se pojavi na jednom horizontu, popne se na vrh dok prelazi nebo i odlazi kad se susretne s drugim horizontom. Na noćnom nebu mjesec i zvijezde čine isto bitno. Po svemu sudeći, svijet oko nas mirno sjedi i sve se na nebu vrti oko njega.
To je, zapravo, vjerovala većina ozbiljnih mislilaca prošlih tisućljeća. Konsenzus je bio da se možda ravna Zemlja nalazi u središtu cijelog svemira, a da se sve ostalo na nebu, od sunca i mjeseca do zvijezda i planeta, vrti oko Zemlje. Ono što se danas čini neobičnim i smiješnim poimanjem nije bilo popularno samo u antičko doba, već je i obranjivo.
Koje su četiri vrste tijela u Sunčevom sustavu?
U istraživanju heliocentričnog modela Sunčevog sustava, pregled osnovnih sadržaja Sunčevog sustava dobro je polazište. Riječ "solarni" znači "koji se odnosi na sunce" (latinska riječ za koju je "sol"), a
The planeta je drugi tip tijela Sunčevog sustava. Njih je osam, veličine od Merkura, najmanjeg, do Jupitera, najvećeg. Pluton se prije smatrao planetom i bio je najudaljeniji planet od sunca, ali je rano "degradiran" u 21. stoljeću na patuljasti planet i kao takav sada je mali objekt Sunčevog sustava (o tome uskoro više).
Mjeseci, ili prirodni sateliti, treća su vrsta tijela u Sunčevom sustavu. Ta tijela kruže oko planeta, ali budući da planeti kruže oko Sunca, Sunce ostaje u istinskom središtu puta svakog mjeseca. Zemlja ima jedan takav prirodni satelit, što je oko jedne četvrtine promjera Zemlje; većina većih, "plinovitih" planeta ima desetke mjeseci.
Četvrta vrsta tijela Sunčevog sustava su mali predmeti (ili mala tijela). Tu spadaju kometi, asteroidi, zaleđena područja koja se nazivaju Oortov oblak i Kuiperov pojas, te mini-sustav Plutona i njegova dva satelita (ili mjeseca, ako želite, iako je ovaj lukav jer se Pluton više ne smatra planeta; njegov je status i dalje kontroverzan s nekim organizacijama koje pozivaju na njegovu ponovno uspostavljanje kao puni planet).
Što je geocentrizam i heliocentrizam?
Čisto govoreći, geocentrizam je ideja da je Zemlja središte nekog referentnog sustava (obično "svega"), dok je heliocentrizam vjerovanje je da je Sunce središte nekog referentnog sustava (u modernoj uporabi Sunčev sustav).
Kao što je prethodno sugerirano, geocentrizam je zastarjela i očito opovrgnuta ideja da Zemlja leži u u samom središtu samog stvaranja, s ostalim promatranim objektima na nebu koji u raznim orbiti kruže oko Zemlje udaljenosti. Ova je zamisao potekla od grčkih znanstvenika Aristotela i Ptolomeja prije više od 2000 godina, prihvatili su je rani kršćani i katolički Crkve, a ozbiljno se počelo dovoditi u pitanje tek u 16. stoljeću, počevši od rada poljskog astronoma Nikolaja Kopernika (1473-1543). Kopernik nije bio prvi koji je primijetio da se planeti vidljivi golim okom - Merkur, Venera, Mars, Jupiter i Saturn - tijekom godina mijenjali u svjetlini. Također nije bio prvi koji je primijetio da su izlagali retrogradno kretanje, u odnosu na pozadinske zvijezde. Ovaj pojam opisuje način na koji planeti ponekad nakratko preokrenu smjer svog sporog puta prema pozadinskim zvijezdama prije nego što nastave kretanje u uobičajenom smjeru. Zagovornici geocentrizma imali su dobro osmišljena objašnjenja za ove pojave, ali Kopernik je shvatio da ih heliocentrični model bolje objašnjava. Na žalost, nije se osjećao ugodno objavljivati svoje ideje dok nije bio na samrti, bojeći se odmazde Crkve koja je ponekad nasilno vladala većinom Europe u to vrijeme.
Sada je možda lako pogledati dijagram Sunčevog sustava kakav je čvrsto shvaćen i vidjeti gdje je Kopernik - koji je čak i uspio smjestiti svih šest planeta poznatih u njegovo vrijeme prije teleskopa u pravilnom redoslijedu od najbližeg suncu do najudaljenijeg, uključujući i Zemlju - dobio je svoj ideje. Teže je cijeniti sjaj koji je nadahnuo ove ideje, posebno uzimajući u obzir da je izazvao dugogodišnju ideju sa ogromnim posljedicama, kako znanstvenim, tako i politička.
Što je heliocentrična teorija?
Kopernik se široko smatra primarnom figurom heliocentrične teorije, a Galileo Galilei, koji se obično naziva jednostavno Galileo, često je imao sličnu ulogu. Ali čak i prije Kopernika, brojne su povijesne ličnosti počele postavljati temelje da se Zemlja pomakne sa svoje filozofske središnje točke u svemiru.
Još od pretkršćanskih vremena, grčki su matematičari razvili puno jednadžbi u geometriji koje upravljaju kretanjem planeta i općenito kruženjem tijela. U to je vrijeme to malo značilo u astronomskom smislu, ali Kopernik se na većini toga oslanjao formulirajući čvrstu heliocentričnu teoriju. I 200. pne., Grk po imenu Aristarh postulirao je rotirajuću Zemlju, ali je njegova ideja odbačena jer su drugi tvrdili da bi ljudi i predmeti, ako je to istina, jednostavno odletjeli s površine prostor. (Koncept gravitacije u to je vrijeme bio dug, dugačak put od toga da bude „stvar“.)
U 10. i 11. stoljeću, Al-Haitham (također često napisan kao Al-Haytham), iz današnjeg Iraka, iznjedrio je nekoliko zapaženih ideja. Jedna od njih bila je da je "ruka" Galaksije Mliječnog puta vidljiva na noćnom nebu, spiralna mega-kolekcija zvijezde u kojima je sada poznato da Sunčev sustav boravi, zapravo je bila mnogo dalje od Zemlje nego što se sumnjalo na vrijeme. Drugi je bio da je dubina Zemljine atmosfere od površine do neslužbene granice "svemira" bila 32 milje, što se pokazalo točnim sa zapanjujućih 5 posto. Al-Haitham je općenito bio jedan od ranih zagovornika znanstvenih metoda i gotovo samostalno je razvio područje optike, ali je u modernim udžbenicima i znanosti uglavnom zaboravljen rasprave.
Osim što je proturječila relativnom smještaju objekata u Sunčevom sustavu i šire, heliocentrična teorija bila je zasnovana i na osporavanju drugih dugogodišnjih pretpostavki u astronomiji. Jedno od njih bilo je da nebeska tijela putuju kružnim orbitama. Oni zapravo putuju u eliptičnim ili ovalnim orbitama; iako su neke od njih na prvi pogled vrlo bliske kružnim, razlika uvedena u izračune koji se odnose na gravitaciju i druge varijable duboka je. Uz to, drevni su znanstvenici pretpostavljali da je sve u kozmosu, bez obzira na fizičku opseg, bilo napravljeno od istih osnovnih "stvari". Iako je istina da je sve u svemir je sastavljen od poznatih kemijskih elemenata iz današnjeg periodnog sustava, svatko tko je danas tvrdio da zvijezde i planeti imaju sličan sastav podigao bi više od nekoliko obrve.
Možda ne postoji nijedna definicija heliocentrične teorije, ali shvatite to kao skup znanja koje se razvijalo tijekom mnogih stoljeća i samo je rodilo znanstveno voće kad je težina dokaza koji su tome pogodovali bila prevelika da bi je mogli postići i najvjerniji protivnici u religioznom svijetu opovrgnuti. Kao što ćete vidjeti, ovaj je sukob doista bio vrlo dramatičan i opasan za brojne zagovornike heliocentričnih činjenica.
Što je heliocentrični model?
Heliocentrični model razlikuje se od heliocentrične teorije po tome što znanstvenicima omogućuje stvaranje formalnog organizacijskog okvira koji uključuje sunce, planete i druge manje igrače u Sunčevom sustavu i fizički ih postavlja u predvidljive položajima. Drugim riječima, umjesto pukog postavljanja da je Sunce u središtu Sunčevog sustava, on uključuje provjerljive hipoteze koje treba stvoriti oko ove središnje ideje.
Nakon što je Kopernik otišao, drugi su znanstvenici preuzeli plašt heliocentrizma ili barem modifikacije geocentrizma. Nizozemski astronom Tycho Brahe (1546. - 1601.), rođen tri godine nakon Kopernikove smrti, izvršio je opažanja o nebesa koja su bila toliko mukotrpna i precizna koliko se moglo dati da teleskopi još uvijek nisu u znanosti čovječanstva arsenal. Brahe nije priznao da je Zemlja u središtu svemira, ali je tvrdio da su se ostali planeti okretali oko Sunca, dok se sunce okretalo oko Zemlje. (Napomena u terminologiji: "Okretanje" obično znači "orbita na daljinu", dok "zakretanje" znači "vrtnja oko osi", poput vrha. Većina astronomskih objekata kombinira i jedno i drugo.) Ovo je bio korak u pravom smjeru, onaj koji korisno nije stavio Brahea u križ crkvenih vođa.
Braheov suvremenik, Galileo (1564.-1642.), Bio je čovjek čije je djelo u konačnici značilo propast znanstvenog geocentrizma. 1610. godine, nakon što je izumio sirovi, ali korisni teleskop, otkrio je mjesece koji kruže oko Jupitera. Da je Aristotel bio u pravu u vezi sa svim stvarima koje kruže oko Zemlje, ova bi situacija bila nemoguća. Galileo je također svojim teleskopom promatrao planine i vulkane na Mjesecu, sunčeve pjege, pojedine zvijezde unutar kraka Mliječne staze i mjesečeve faze za Veneru. Ovo drugo bilo je posebno upečatljivo. Ako netko zamisli svemir u kojem se Venera uvijek nalazi između Sunca i Zemlje, on nikada ne bi mogao izgledati potpuno osvijetljen zahvaljujući osnovnoj geometriji. Uvijek bi izgledao poput neke vrste polumjeseca; njegova bi potpuno osvijetljena strana uvijek bila okrenuta prema Zemlji i prema udaljenijem suncu. Galileo je jasno pokazao da to nije slučaj.
Zbog njegove nevolje, Galileo je posljednjih godina života bio u kućnom pritvoru od strane crkvenih dužnosnika. Iako se ovo čini prilično pogrešnom kaznom za nekoga čiji je "zločin" uvelike unaprijedio stanje ljudskog znanstvenog istraživanja i znanja, barem je izbjegao smrt kazna za herezu koja je dodijeljena drugim protivnicima geocentrizma, posebno talijanskom znanstveniku Giordanu Brunu, koji je spaljen na lomači zbog zagovaranja Kopernikova ideje.
Koja je važnost heliocentrika?
Jasno je da ako čovječanstvo nastavi raditi kao da Zemlja sjedi u središtu svemira, nema smisla napredak je mogao biti postignut u gotovo bilo kojem području koje se oslanjalo na poznavanje grubih detalja moderne astronomija. Slanje svemirskih letjelica prema planetama poput Marsa (na čiju su površinu ljudi spustili sonde), kao i prema Jupiteru, Saturnu, Neptunu i Plutonu (koji su svi bili blizu letenja svemirskih letjelica) pomoću geocentričnog modela misaona je vježba koja graniči s apsurdom, slično prikazivanju nekoga kako plovi iz Los Angelesa u Sydney koristeći se na brzinu iscrtanoj karti Kalifornija.
Znanje da se sustavi pokoravaju ključnim gravitacijskim zakonima omogućilo je astronomima da proučavaju vrlo udaljene objekte, kao što je galaksija i supernova, da bolje usredotoče svoje napore i daju preciznija predviđanja o kretanju nebeskih tijela.