Če pogledate v nebo in pasivno in aktivno pozabite na vse, kar ste se naučili o vesolju onkraj našega planeta, bi bilo enostavno narediti številne divje napačne predpostavke. Predstavljajte si, kaj vidi mali otrok, naiven do astronomije, ob zori: Sonce se prikaže na enem obzorju, povzpne se na vrh, ko prečka nebo, in odide, ko se sreča z drugim obzorjem. Na nočnem nebu luna in zvezde počnejo isto bistveno. Kakor koli že, svet okoli nas mirno sedi in vse na nebu se vrti okoli njega.
Pravzaprav je to verjela večina resnih mislecev preteklih tisočletij. Konsenz je bil, da je bila morda ravno Zemlja v središču celotnega vesolja in da se je vse ostalo na nebu, od sonca in lune do zvezd in planetov, vrtelo okoli Zemlje. Kar se danes zdi nenavadno in smešno pojmovanje, ni bilo priljubljeno le v starih časih, ampak je bilo tudi obrambno.
Katere so štiri vrste teles v Osončju?
Pri raziskovanju heliocentričnega modela sončnega sistema je pregled osnovnih vsebin sončnega sistema dobro izhodišče. Beseda "sončno" pomeni "pripada soncu" (latinska beseda je "sol") in
sonce, ki je zgolj zvezda, ki se zgodi, da je razmeroma blizu Zemlje, je daleč najbolj masiven objekt v sistemu in tudi edino telo te vrste. Zaradi gravitacijske sile, ki jo izvaja ogromna masa sonca, se vse drugo v sončnem sistemu vrti okoli njega, neposredno ali kot del drugega sistema.The planeta je druga vrsta telesa sončnega sistema. Teh je osem, ki segajo od Merkurja, najmanjšega, do Jupitra, največjega. Pluton je prej veljal za planet in je bil najbolj oddaljen planet od sonca, a je bil zgodaj "degradiran" v 21. stoletju na pritlikav planet in je kot tak zdaj majhen objekt sončnega sistema (o tem kmalu več).
Luneali naravni sateliti so tretja vrsta telesa v sončnem sistemu. Ta telesa krožijo okoli planetov, ker pa planeti krožijo okoli sonca, ostane sonce v resničnem središču poti vsake lune. Zemlja ima en tak naravni satelit, ki je približno četrtine premera Zemlje; večina večjih, "plinastih" planetov ima na desetine lun.
Četrta vrsta telesa sončnega sistema so majhni predmeti (ali majhna telesa). Sem spadajo kometi, asteroidi, ledena območja, imenovana Oortov oblak in Kuiperjev pas, ter mini sistem Plutona in njegova dva satelita (ali lune, če želite), čeprav je ta zapleten, saj Pluton ne velja več za planet; njen status ostaja sporen glede nekaterih organizacij, ki pozivajo k njegovi ponovni vzpostavitvi kot polni planet).
Kaj je geocentrizem in heliocentrizem?
Čisto rečeno, geocentrizem je ideja, da je Zemlja središče nekega referenčnega sistema (običajno "vsega"), medtem ko heliocentrizem je prepričanje, da je sonce središče nekega referenčnega sistema (v sodobni rabi sončni sistem).
Kot smo že predlagali, je geocentrizem zastarela in očitno ovržena ideja, da leži Zemlja na zelo središče samega stvarstva, pri čemer drugi opazovani predmeti na nebu krožijo okoli Zemlje na različnih področjih razdalje. Ta ideja je nastala pri grških znanstvenikih Aristotelu in Ptolemeju pred več kot 2000 leti, jo so sprejeli zgodnji kristjani in katoličani Cerkev, resno vprašanje pa so začeli postavljati šele v 16. stoletju, začenši z delom poljskega astronoma Nikolaja Kopernika (1473-1543). Kopernik ni bil prvi, ki je opazil, da so planeti, vidni s prostim očesom - Merkur, Venera, Mars, Jupiter in Saturn - skozi leta različno svetli. Prav tako ni bil prvi, ki je opazil, da so razstavljali retrogradno gibanje, glede na zvezde v ozadju. Ta izraz opisuje način, kako planeti včasih na kratko obrnejo smer počasnega trekinga proti zvezdam v ozadju, preden nadaljujejo gibanje v običajni smeri. Zagovorniki geocentrizma so imeli dobro oblikovane razlage teh pojavov, toda Kopernik je razumel, da jih heliocentrični model bolje razloži. Na žalost se ni počutil prijetno objavljati svojih idej, dokler ni bil na smrtni postelji, saj se je bal represalije Cerkve, ki je včasih nasilno prevladala nad večino takratne Evrope.
Zdaj je morda enostavno pogledati diagram sončnega sistema, saj je trdno razumljen, in videti, kam je Kopernik - ki mu je sploh uspelo umestiti vseh šest planetov, znanih v njegovem času pred teleskopom, v pravilnem vrstnem redu od najbližjega soncu do najbolj oddaljenega, vključno z Zemljo - je dobil svoj ideje. Težje je ceniti briljantnost, ki je navdihnila te ideje, zlasti če upoštevamo da je izzival dolgoletno idejo z izjemnimi posledicami, tako znanstvenimi kot politično.
Kaj je heliocentrična teorija?
Kopernik velja za glavno sliko v heliocentrični teoriji, pri čemer je imel Galileo Galilei, ki ga običajno imenujejo preprosto Galileo, pogosto podobno vlogo. Toda že pred Kopernikom so številne zgodovinske osebnosti začele postavljati temelje, da se Zemlja premakne s svoje filozofske osrednje točke v vesolju.
Grški matematiki so segali v predkrščanske čase in izdelali veliko enačb v geometriji, ki urejajo gibanje planetov in na splošno kroženje teles. Takrat je to z vidika astronomije še malo pomenilo, toda Kopernik je večino tega izkoristil pri oblikovanju trdne heliocentrične teorije. Leta 200 pr. N. Št. Je Grk po imenu Aristarh postavil Zemljo, ki se vrti, vendar je bila njegova ideja zavrnjena ker so drugi trdili, da bi ljudje in predmeti, če bi to res bilo, preprosto odleteli s površja vesolja. (V tistih časih je bil koncept gravitacije daleč, daleč od tega, da bi bil »stvar«.)
V 10. in 11. stoletju je Al-Haitham (ki se pogosto piše tudi Al-Haytham) iz današnjega Iraka dal nekaj pomembnih idej. Eden od teh je bil, da je "roka" Galaksije Rimske ceste, vidna na nočnem nebu, spiralna mega-zbirka zvezde, v katerih je zdaj znano, da prebiva sončni sistem, je bila dejansko veliko dlje od Zemlje, kot so domnevali na čas. Druga je bila, da je bila globina zemeljske atmosfere od površja do neuradne meje "vesolja" 32 milj, kar se je izkazalo za natančnih do presenetljivih 5 odstotkov. Na splošno je bil Al-Haitham eden zgodnjih zagovornikov znanstvenih metod in skoraj samostojno razvil področje optike, vendar je v sodobnih učbenikih in znanosti v veliki meri pozabljen razprave.
Poleg tega, da je nasprotovala relativni postavitvi predmetov v sončnem sistemu in zunaj njega, je bila heliocentrična teorija zasnovana na izpodbijanju drugih dolgoletnih predpostavk v astronomiji. Eno od teh je bilo, da nebesna telesa potujejo po krožnih orbitah. Dejansko potujejo po elipsastih ali ovalnih orbitah; čeprav so nekatere od njih na prvi pogled zelo blizu krožne, je razlika v izračunih glede gravitacije in drugih spremenljivk velika. Poleg tega so starodavni znanstveniki domnevali, da je vse v kozmosu, ne glede na fizični obseg, narejeno iz istih osnovnih "stvari". Res pa je, da je vse v vesolje je sestavljeno iz znanih kemičnih elementov iz današnjega periodnega sistema, vsakdo, ki je danes trdil, da imajo zvezde in planeti podobno sestavo, bi dvignil več kot nekaj obrvi.
Mogoče ni nobene opredelitve heliocentrične teorije, ampak mislite nanjo kot na znanje, ki se je razvijalo skozi stoletja in je samo nosilo znanstvenega sadja, ko je bila teža dokazov, ki jih podpirajo, prevelika, da bi jo lahko imeli tudi najbolj odločni nasprotniki v verskem svetu ovreči. Kot boste videli, je bil ta konflikt resnično zelo dramatičen in nevaren za številne zagovornike heliocentričnih dejstev.
Kaj je heliocentrični model?
Heliocentrični model se od heliocentrične teorije razlikuje po tem, da znanstvenikom omogoča oblikovanje formalnega organizacijskega okvira ki vključuje sonce, planete in druge manjše igralce v sončnem sistemu in jih fizično postavi v predvidljive položajih. Z drugimi besedami, namesto da bi zgolj trdili, da je sonce v središču sončnega sistema, gre za preizkusne hipoteze, ki jih je treba ustvariti okoli te osrednje ideje.
Po odhodu Kopernika so se drugi znanstveniki lotili plašča heliocentrizma ali vsaj sprememb geocentrizma. Nizozemski astronom Tycho Brahe (1546-1601), rojen tri leta po Kopernikovi smrti, je opazoval nebesa, ki so bila tako natančna in natančna, kot bi lahko dobili, da teleskopi še niso bili znanstveniki človeštva arzenal. Brahe ni priznal, da je Zemlja v središču vesolja, vendar je trdil, da so se drugi planeti vrteli okoli sonca, medtem ko se je sonce vrtelo okoli Zemlje. (Opomba k terminologiji: "Revolve" običajno pomeni "orbito na daljavo", medtem ko "rotate" pomeni "vrtenje okoli osi", kot je vrh. Večina astronomskih predmetov naredi kombinacijo obeh.) To je bil korak v pravo smer, tisti, ki Braheja ni bil koristno postavil v križ cerkvenih voditeljev.
Brahejev sodobnik Galileo (1564-1642) je bil človek, katerega delo je na koncu pomenilo propad znanstvenega geocentrizma. Leta 1610 je, potem ko je izumil surovi, a uporaben teleskop, odkril lune, ki krožijo okoli Jupitra. Če bi bil Aristotel pravilno glede vseh stvari, ki krožijo okoli Zemlje, bi bilo to nemogoče. Galileo je s svojim teleskopom opazoval tudi gore in vulkane na Luni, sončne pege, posamezne zvezde znotraj kraka Mlečne ceste in lunine faze za Venero. Slednje je bilo še posebej vpadljivo. Če si predstavljamo vesolje, v katerem je Venera vedno med soncem in Zemljo, zaradi osnovne geometrije nikoli ne bo videti popolnoma osvetljeno. Vedno bi bil videti kot nekakšen polmesec; njegova popolnoma osvetljena stran bi bila vedno obrnjena stran od Zemlje in proti bolj oddaljenemu soncu. Galileo je jasno pokazal, da ni tako.
Zaradi njegovih težav so cerkveni uradniki za zadnja leta življenja Galileja postavili v hišni pripor. Čeprav se to zdi precej zgrešena kazen za nekoga, čigar "zločin" je močno napredoval na področju človeškega znanstvenega raziskovanja in znanja, se je vsaj izognil smrti kazen za herezijo, ki so jo izrekli drugim nasprotnikom geocentrizma, zlasti italijanskemu znanstveniku Giordanu Brunu, ki je bil sežgan na grmadi zaradi zagovarjanja Kopernika ideje.
Kakšen je pomen heliocentrika?
Jasno je, da če bi človeštvo še naprej delovalo, kot da Zemlja sedi v središču vesolja, brez smisla napredek bi lahko bil dosežen tako rekoč na katerem koli področju, ki bi se opiralo na poznavanje bruto podrobnosti sodobnega astronomija. Pošiljanje vesoljskih ladij proti planetom, kot je Mars (na površino katerega so ljudje pristali sonde), pa tudi Jupiter, Saturn, Neptun in Pluton (vsi so gostili blizu vesoljska plovila) z uporabo geocentričnega modela je miselna vaja, ki meji na absurd, podobno kot upodobitev nekoga, ki pluje iz Los Angelesa v Sydney z naglico prečrtanim zemljevidom Kalifornija.
Vedenje, da sistemi upoštevajo ključne gravitacijske zakone, je astronomom omogočilo preučevanje zelo oddaljenih predmetov, kot je npr galaksije in supernove, da bolje usmerijo svoja prizadevanja in natančneje napovedujejo gibanje nebes telesa.
