Heliosentrisk modell av solsystemets fakta

Hvis du ser på himmelen og glemmer alt du har lært, passivt og aktivt, om universet utenfor planeten vår, ville det være lett å gjøre en rekke villfarne antagelser. Tenk deg hva et lite barn, astronomisk naivt, ser ved daggry: Solen dukker opp i den ene horisonten, klatrer til en topp når den krysser himmelen, og avgår når den møter den andre horisonten. På nattehimmelen gjør månen og stjernene det samme viktige. Uansett ser verden rundt oss stille, og alt på himmelen kretser rundt det.

Dette trodde faktisk de fleste seriøse tenkere fra svunnen årtusener. Konsensus var at en mulig flat jord var i sentrum av hele universet, og at alt annet på himmelen, fra sol og måne til stjerner og planeter, dreide seg rundt jorden. Det som virker som en sjarmerende og latterlig forestilling i dag, var ikke bare populær i gamle tider, men forsvarbar.

Når du utforsker den heliosentriske modellen til solsystemet, er en oversikt over solsystemets grunnleggende innhold et godt utgangspunkt. Ordet "sol" betyr "knyttet til solen" (det latinske ordet som er "sol"), og

De planet er den andre typen kropp i solsystemet. Det er åtte av disse, alt i størrelse fra Merkur, den minste, til Jupiter, den største. Pluto ble tidligere ansett som en planet og var den fjerneste planeten fra solen, men ble "degradert" tidlig i det 21. århundre til en dvergplanet, og som sådan er det nå et lite solsystemobjekt (mer om dette snart).

Måner, eller naturlige satellitter, er den tredje typen kropp i solsystemet. Disse kroppene kretser rundt planeter, men fordi planeter kretser rundt solen, forblir solen i det sanne sentrum av banen til hver måne. Jorden har en slik naturlig satellitt, som er omtrent en fjerdedel av jordens diameter; de fleste av de større, "gassformede" planetene har dusinvis av måner.

Den fjerde typen solsystem er små gjenstander (eller små kropper). Disse inkluderer kometer, asteroider, isete områder kalt Oort Cloud og Kuiper Belt, og minisystemet til Pluto og dens to satellitter (eller måner, hvis du foretrekker det, selv om denne er vanskelig siden Pluto ikke lenger regnes som en planet; statusen er fortsatt kontroversiell med noen organisasjoner som krever at den skal gjeninnføres som en full planet).

Rent sett, geosentrisme er ideen om at Jorden er sentrum for noe referansesystem (vanligvis "alt"), mens heliosentrisme er troen på at solen er sentrum for noe referansesystem (i moderne bruk, solsystemet).

Som antydet tidligere er geosentrisme den utdaterte og klart motbeviste ideen om at jorden ligger ved selve skapelsens sentrum, med de andre observerte objektene på himmelen som kretser rundt jorden på forskjellige måter avstander. Denne forestillingen stammer fra de greske forskerne Aristoteles og Ptolemaios for godt over 2000 år siden, ble omfavnet av tidlige kristne og katolikker. Kirken, og begynte først å bli satt i alvorlig spørsmål på 1500-tallet, og begynte med arbeidet med den polske astronomen Nicolaus Copernicus. (1473-1543). Copernicus var ikke den første som la merke til at planetene som var synlige for det blotte øye - Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn - varierte i lysstyrke gjennom årene. Han var heller ikke den første som observerte at de stilte ut retrograd bevegelse, i forhold til bakgrunnsstjernene. Disse vilkårene beskriver måten planetene noen ganger kort snur retningen på deres sakte vandring mot bakgrunnsstjernene før de gjenopptar bevegelse i vanlig retning. Talsmenn for geosentrisme hadde godt utformede forklaringer på disse fenomenene, men Copernicus forsto at en heliosentrisk modell forklarte dem bedre. Dessverre følte han seg ikke komfortabel med å publisere ideene sine før han var på dødsleiet, av frykt for represalier fra Kirken som den gang holdt voldsomt over det meste av Europa.

Det er kanskje lett nå å se på et diagram over solsystemet slik det er godt forstått og se hvor Copernicus - som til og med klarte å plassere alle de seks planetene som var kjent i hans pre-teleskop-tid i riktig rekkefølge fra nærmeste sol til lengst unna, inkludert Jorden, fikk ideer. Vanskeligere å sette pris på er glansen som inspirerte disse ideene, spesielt med tanke på at han utfordret en langvarig idé med enorme forgreninger, både vitenskapelige og politisk.

Copernicus er allment ansett som den primære figuren i heliosentrisk teori, med Galileo Galilei, vanligvis bare referert til som Galileo, ofte gitt en lignende rolle. Men allerede før Kopernikus hadde en rekke historiske figurer begynt å legge grunnlaget for at Jorden skulle bli fordrevet fra sitt filosofiske sentrale punkt i universet.

Greske matematikere dateres tilbake til førkristen tid, og hadde utarbeidet mange av ligningene i geometri som styrer planetbevegelse, og i bane rundt kropper generelt. På den tiden betydde dette lite når det gjelder astronomi, men Copernicus trakk mye av dette i å formulere en fast heliosentrisk teori. Og i 200 f.Kr. postulerte en greske ved navn Aristarchus en roterende jord, men ideen hans ble avvist fordi andre hevdet at hvis dette var sant, ville mennesker og gjenstander rett og slett fly av overflaten inn i rom. (Begrepet tyngdekraft var en lang, lang vei fra å være "en ting" i de dager.)

I det 10. og 11. århundre produserte Al-Haitham (også ofte stavet som Al-Haytham), fra det som nå er Irak, et par bemerkelsesverdige ideer. En av disse var at "armen" til Melkeveigalaksen synlig på nattehimmelen, den spiralformede mega-samlingen av stjerner der det nå er kjent at solsystemet befinner seg, var faktisk mye lenger fra Jorden enn det var mistanke om tid. Den andre var at dybden av jordens atmosfære fra overflaten til den uoffisielle grensen til "verdensrommet" var 32 miles, noe som viste seg å være nøyaktig innen oppsiktsvekkende 5 prosent. Al-Haitham var mer generelt en av de tidlige forkjemperne for de vitenskapelige metodene og nesten utviklet egenhendig feltet optikk, men er i stor grad glemt i moderne lærebøker og vitenskap diskusjoner.

Bortsett fra å motsette den relative plasseringen av objektene i solsystemet og utover, var heliosentrisk teori basert på å utfordre andre langvarige antagelser i astronomi. En av disse var at himmellegemer ferdes i sirkulære baner. De reiser faktisk i elliptiske eller ovalformede baner; selv om noen av disse tilfeldigvis er veldig nær sirkulær med et øyeblikk, er forskjellen som er innført i beregninger angående tyngdekraften og andre variabler dyp. I tillegg antok antikke forskere at alt i kosmos, uansett dets fysiske omfang, var laget av de samme grunnleggende "tingene". Selv om det er sant at alt i universet er sammensatt av kjente kjemiske elementer fra dagens periodiske tabell. Alle som hevdet i dag at stjerner og planeter har en lignende sammensetning, vil heve mer enn noen få øyenbryn.

Det kan ikke være noen heliosentrisk teoridefinisjon, men tenk på den som en kunnskap som utviklet seg gjennom mange århundrer og bare bar vitenskapelig frukt når vekten av bevisene som favoriserte den, var for stor for selv de mest trofaste motstanderne i den religiøse verden motbevise. Som du vil se, var denne konflikten virkelig dramatisk og farlig for mange tilhengere av heliosentriske fakta.

Den heliosentriske modellen skiller seg fra den heliosentriske teorien ved at den lar forskere lage et formelt organisatorisk rammeverk som inkorporerer solen, planetene og andre mindre spillere i solsystemet, og plasserer dem fysisk i forutsigbarhet stillinger. Med andre ord, i stedet for bare å stille som at solen er i sentrum av solsystemet, innebærer det testbare hypoteser som skal skapes rundt denne sentrale ideen.

Etter at Copernicus var borte, tok andre forskere opp heliocentrismens kappe, eller i det minste modifikasjoner av geosentrisme. Den nederlandske astronomen Tycho Brahe (1546-1601), født tre år etter Copernicus 'død, gjorde observasjoner av himmelen som var så møysommelig og presis som det kunne gis at teleskoper ennå ikke var i menneskehetens vitenskapelige arsenal. Brahe ville ikke innrømme at jorden var i sentrum av universet, men la inntrykk av at de andre planetene dreide seg om solen mens solen selv dreide seg om jorden. (Terminologi sideanmerkning: "Revolve" betyr vanligvis "bane på avstand", mens "rotere" betyr "spinn rundt på en akse", som en topp. De fleste astronomiske objekter gjør en kombinasjon av begge deler.) Dette var et skritt i riktig retning, et som hjelpsomt ikke satte Brahe i korshårene til kirkens ledere.

Brahes samtid, Galileo (1564-1642), var mannen hvis arbeid til slutt stavet bortfallet av vitenskapelig geosentrisme. I 1610, etter at han hadde oppfunnet et grovt men nyttig teleskop, oppdaget han måner som kretset rundt Jupiter. Hvis Aristoteles hadde vært riktig om alle ting som kretser rundt jorden, ville denne situasjonen være umulig. Galileo brukte også teleskopet sitt til å observere fjell og vulkaner på månen, solflekker, individuelle stjerner innenfor melkearmens arm og månelignende faser for Venus. Sistnevnte var spesielt slående. Hvis man forestiller seg et univers der Venus alltid er mellom solen og jorden, kan det aldri virke fullt opplyst takket være grunnleggende geometri. Det ville alltid fremstå som en halvmåne av noe slag; den fullt opplyste siden ville alltid være vendt bort fra jorden og mot den fjernere solen. Galileo demonstrerte tydelig at dette ikke var tilfelle.

For sine problemer ble Galileo satt i husarrest av kirkens tjenestemenn de siste årene av sitt liv. Selv om dette virker som en ganske misforstått straff for noen hvis "forbrytelse" i stor grad fremmer tilstanden til menneskelig vitenskapelig undersøkelse og kunnskap, slapp han i det minste døden straff for kjetteri som ble utdelt til andre motstandere av geosentrisme, særlig den italienske forskeren Giordano Bruno, som ble brent på bålet for å ha forfektet Copernicus ' ideer.

Det er tydelig at hvis menneskeheten fortsatte å virke som om Jorden sitter i sentrum av universet, ingen meningsfull fremgang kunne ha blitt gjort på praktisk talt ethvert felt som er avhengig av å kjenne til grov detaljer i det moderne astronomi. Sending av romfartøy mot planeter som Mars (på overflaten som mennesker har landet sonder) samt Jupiter, Saturn, Neptun og Pluto (som alle har vært vert nær romfartøy-fly-bys) ved hjelp av en geosentrisk modell er en tankeøvelse som grenser til det absurde, i likhet med å se på noen som seiler fra Los Angeles til Sydney ved hjelp av et raskt skrapete kart over California.

Å vite at systemene adlyder viktige gravitasjonslover har gjort det mulig for astronomer å studere svært fjerne objekter, for eksempel galakser og supernovaer, for bedre å fokusere sin innsats og gi mer nøyaktige spådommer om himmelsk bevegelse kropper.