Modelul heliocentric al sistemului solar Fapte

Dacă te uiți la cer și uiți tot ceea ce ai învățat, pasiv și activ, despre universul de dincolo de planeta noastră, ar fi ușor să faci o serie de ipoteze greșit. Imaginați-vă ce vede un copil mic, naiv astronomiei, în zori: Soarele apare la un orizont, urcă spre un vârf în timp ce traversează cerul și pleacă în timp ce se întâlnește cu celălalt orizont. Pe cerul nopții, luna și stelele fac același lucru esențial. După toate aparențele, lumea din jurul nostru stă nemișcată și totul din cer se învârte în jurul ei.

De fapt, asta credeau majoritatea gânditorilor serioși din trecutele milenii. Consensul a fost că un Pământ posibil plat era în centrul întregului univers și că orice altceva de pe cer, de la soare și lună la stele și planete, se învârtea în jurul Pământului. Ceea ce pare a fi o noțiune ciudată și de râs astăzi nu a fost populară doar în cele mai vechi timpuri, ci a fost apărabilă.

În explorarea modelului heliocentric al sistemului solar, o privire de ansamblu asupra conținutului de bază al sistemului solar este un bun punct de plecare. Cuvântul „solar” înseamnă „aparținând soarelui” (cuvântul latin pentru care este „sol”) și

planetă este al doilea tip de corp al sistemului solar. Există opt dintre acestea, variind ca mărime de la Mercur, cel mai mic, până la Jupiter, cel mai mare. Pluto a fost considerat anterior o planetă și a fost cea mai îndepărtată planetă de soare, dar a fost „retrogradat” devreme în secolul 21 pentru o planetă pitică și, ca atare, acum este un mic obiect al sistemului solar (mai multe despre asta în curând).

Lunile, sau sateliții naturali, sunt al treilea tip de corp din sistemul solar. Aceste corpuri orbitează planete, dar, deoarece planetele orbitează în jurul soarelui, soarele rămâne în adevăratul centru al căii fiecărei luni. Pământul are un astfel de satelit natural, care este de aproximativ un sfert din diametrul Pământului; majoritatea planetelor mai mari, „gazoase”, au zeci de luni.

Al patrulea tip de corp al sistemului solar sunt obiecte mici (sau corpuri mici). Acestea includ comete, asteroizi, regiuni de gheață numite Norul Oort și Centura Kuiper și mini-sistemul Pluto și cei doi sateliți ai săi (sau lunile, dacă preferați, deși acesta este dificil, deoarece Pluto nu mai este considerat un planetă; statutul său rămâne controversat, unele organizații cerând reintegrarea acestuia ca planetă plină).

Pur vorbind, geocentrism este ideea că Pământul este centrul unui sistem de referință (de obicei „totul”), în timp ce heliocentrism este credința că soarele este centrul unui sistem de referință (în utilizarea modernă, sistemul solar).

După cum sa sugerat anterior, geocentrismul este ideea învechită și în mod clar respinsă că Pământul se află la chiar centrul creației, cu celelalte obiecte observate pe cer care orbitează Pământul la diferite distanțe. Această noțiune a apărut cu oamenii de știință greci Aristotel și Ptolemeu în urmă cu peste 2.000 de ani, a fost îmbrățișată de primii creștini și catolici Biserica și a început să fie pusă sub semnul întrebării doar în secolul al XVI-lea, începând cu lucrările astronomului polonez Nicolaus Copernic (1473-1543). Copernic nu a fost primul care a observat că planetele vizibile cu ochiul liber - Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn - au variat în strălucire de-a lungul anilor. De asemenea, nu a fost primul care a observat că au expus mișcare retrogradă, în raport cu stelele de fundal. Acești termeni descriu modul în care planetele inversează uneori pe scurt direcția călătoriei lor lente împotriva stelelor de fundal înainte de a relua mișcarea în direcția obișnuită. Susținătorii geocentrismului au avut explicații bine elaborate pentru aceste fenomene, dar Copernic a înțeles că un model heliocentric le-a explicat mai bine. Din păcate, el nu s-a simțit confortabil publicându-și ideile până nu a fost pe patul de moarte, temându-se de represalii din partea Bisericii, care a condus uneori violența asupra majorității Europei la acea vreme.

Poate că este ușor acum să te uiți la o diagramă a sistemului solar, deoarece este bine înțeles și să vezi unde Copernicus - care chiar a reușit să plaseze toate cele șase planete cunoscute în timpul său de pre-telescop în ordinea lor corectă de la cel mai apropiat de soare până la cel mai îndepărtat, inclusiv Pământul - au primit idei. Mai greu de apreciat este strălucirea care a inspirat aceste idei, mai ales luând în considerare că a provocat o idee de lungă durată cu ramificații extraordinare, atât științifice, cât și politic.

Copernicus este considerat pe scară largă figura primară în teoria heliocentrică, Galileo Galilei, denumit în mod simplu simplu Galileo, a avut adesea un rol similar. Dar chiar înainte de Copernic, o serie de figuri istorice începuseră să pună bazele pentru ca Pământul să fie deplasat de la punctul său filosofic central din univers.

Datând din timpurile precreștine, matematicienii greci au elaborat o mulțime de ecuații în geometrie care guvernează mișcarea planetară și corpurile care orbitează în general. La vremea respectivă, acest lucru însemna puțin în ceea ce privește astronomia, dar Copernic a atras o mare parte din aceasta în formularea unei teorii heliocentrice ferme. Și în 200 î.Hr., un grec numit Aristarh a postulat un Pământ în rotație, dar ideea sa a fost respinsă pentru că alții au afirmat că, dacă acest lucru ar fi adevărat, oamenii și obiectele ar zbura pur și simplu de pe suprafață spaţiu. (Conceptul de gravitație a fost o cale lungă, lungă de a fi „un lucru” în acele zile.)

În secolele al X-lea și al XI-lea, Al-Haitham (denumit frecvent și Al-Haytham), din ceea ce este acum Irakul, a produs câteva idei notabile. Una dintre acestea a fost aceea că „brațul” Galaxy Calea Lactee vizibil pe cerul nopții, mega-colecția în formă de spirală a stelele în care se știe acum că locuiește sistemul solar, erau de fapt mult mai departe de Pământ decât se bănuia la timp. Celălalt a fost că adâncimea atmosferei Pământului de la suprafață până la limita neoficială a „spațiului cosmic” a fost de 32 de mile, ceea ce s-a dovedit a fi exact până la un uimitor 5 la sută. În general, Al-Haitham a fost unul dintre primii susținători ai metodelor științifice și aproape a dezvoltat singur domeniul opticii, dar este în mare parte uitat în manualele științifice moderne discuții.

În afară de a contrazice amplasarea relativă a obiectelor în sistemul solar și nu numai, teoria heliocentrică era bazată pe provocarea altor ipoteze de lungă durată în astronomie. Una dintre acestea a fost că corpurile cerești călătoresc pe orbite circulare. Ei călătoresc de fapt pe orbite eliptice sau ovale; deși unele dintre acestea se întâmplă să fie foarte apropiate de circulare dintr-o privire, diferența introdusă în calculele privind gravitația și alte variabile este profundă. În plus, oamenii de știință antici au presupus că totul în cosmos, oricare ar fi întinderea sa fizică, era făcut din aceleași „lucruri” de bază. Deși este adevărat că totul în universul este compus din elemente chimice cunoscute din tabelul periodic de astăzi, oricine ar susține astăzi că stelele și planetele au o compoziție similară ar ridica mai mult de câteva sprancene.

S-ar putea să nu existe o definiție a teoriei heliocentrice, dar gândiți-vă la ea ca la un corp de cunoștințe care s-a dezvoltat de-a lungul mai multor secole și a plictisit doar fruct științific atunci când greutatea dovezilor care o favorizau era prea mare pentru ca chiar și cei mai acerbi adversari din lumea religioasă să respinge. După cum veți vedea, acest conflict a fost într-adevăr foarte dramatic și periculos pentru numeroși susținători ai faptelor heliocentrice.

Modelul heliocentric diferă de teoria heliocentrică prin faptul că permite oamenilor de știință să creeze un cadru organizațional formal care încorporează soarele, planetele și alți jucători minori din sistemul solar și le plasează fizic în predictibil poziții. Cu alte cuvinte, mai degrabă decât să pretindă că soarele este în centrul sistemului solar, implică ipoteze verificabile care trebuie create în jurul acestei idei centrale.

După ce Copernic a dispărut, alți oameni de știință au preluat mantia heliocentrismului, sau cel puțin modificări ale geocentrismului. Astronomul olandez Tycho Brahe (1546-1601), născut la trei ani după moartea lui Copernic, a făcut observații despre ceruri care erau la fel de minuțioase și precise pe cât se putea da faptul că telescoapele nu erau încă în știința omenirii arsenal. Brahe nu a admis că Pământul se află în centrul universului, dar a afirmat că celelalte planete se învârteau în jurul soarelui, în timp ce soarele însuși se învârtea în jurul Pământului. (Notă laterală terminologică: „Revolve” înseamnă de obicei „orbită la distanță”, în timp ce „rotire” înseamnă „rotire pe o axă”, ca un vârf. Cele mai multe obiecte astronomice fac o combinație a ambelor.) Acesta a fost un pas în direcția corectă, unul care nu l-a pus în mod util pe Brahe în părul încrucișat al conducătorilor bisericii.

Contemporanul lui Brahe, Galileo (1564-1642), a fost omul a cărui operă a determinat în cele din urmă dispariția geocentrismului științific. În 1610, după ce a inventat un telescop dur, dar util, a descoperit lunile care orbitau în jurul lui Jupiter. Dacă Aristotel ar fi fost corect cu privire la toate lucrurile care orbitează Pământul, această situație ar fi imposibilă. De asemenea, Galileo și-a folosit telescopul pentru a observa munți și vulcani pe Lună, petele solare, stele individuale în brațul Căii Lactee și faze asemănătoare lunii pentru Venus. Acesta din urmă a fost deosebit de izbitor. Dacă cineva își imaginează un univers în care Venus este întotdeauna între soare și Pământ, nu ar putea apărea niciodată complet iluminat datorită geometriei de bază. Ar apărea întotdeauna ca o semilună; latura sa complet iluminată ar fi întotdeauna orientată spre Pământ și spre soarele mai îndepărtat. Galileo a demonstrat clar că acest lucru nu a fost cazul.

Pentru necazul său, Galileo a fost plasat în arest la domiciliu de către oficialii bisericii în ultimii ani ai vieții sale. În timp ce aceasta pare a fi o pedeapsă destul de greșită pentru cineva a cărui „crimă” avansa foarte mult starea cercetării științifice umane, el cel puțin a scăpat de moarte pedeapsă pentru erezie care fusese repartizată altor oponenți ai geocentrismului, în special omul de știință italian Giordano Bruno, care a fost ars pe rug pentru că a pledat pentru Copernic idei.

În mod clar, dacă omenirea a continuat să funcționeze ca și cum Pământul ar sta în centrul universului, nu are sens s-ar fi putut face progrese în practic orice domeniu bazat pe cunoașterea detaliilor grosolane ale modernului astronomie. Trimiterea de nave spațiale către planete precum Marte (pe suprafața căreia oamenii au aterizat sonde), precum și Jupiter, Saturn, Neptun și Pluto (toate au găzduit aproape folosind un model geocentric este un exercițiu de gândire care se învecinează cu absurdul, asemănător imaginării cuiva care navighează de la Los Angeles la Sydney folosind o hartă mâzgălită California.

Știind că sistemele respectă legile gravitaționale cheie a permis astronomilor să studieze obiecte foarte îndepărtate, cum ar fi galaxii și supernove, pentru a-și concentra mai bine eforturile și a face predicții mai exacte despre mișcarea cerească corpuri.