Hva er heliocentric modell av universet?

Den Vitenskapelige Revolusjonen, som tok i det 16. og 17. århundre, var en tid med enestående læring og discovery., I løpet av denne perioden grunnlaget for moderne vitenskap ble lagt, takket være gjennombrudd innen fysikk, matematikk, kjemi, biologi og astronomi. Og når det kommer til astronomi, den mest innflytelsesrike vitenskapsmann var definitivt Nicolaus Copernicus, mannen som er kreditert med etableringen av Heliocentric modell av universet.,

Basert på løpende observasjoner av bevegelser av planetene, samt tidligere teorier fra klassiske antikken og den Islamske Verden, Copernicus’ foreslått en modell av universet der Jorden, planetene og stjernene alle kretset rundt solen. Dermed bestemte han seg for den matematiske problemer og uoverensstemmelser som følge av den klassiske geosentrisk modell og la grunnlaget for moderne astronomi.,

Mens Copernicus var ikke den første til å foreslå en modell av solsystemet der Jorden og planetene kretset rundt solen, hans modell av en heliocentric universet ble både ny og tidsriktig. For en, det kom i en tid da den Europeiske astronomer var sliter med å løse matematiske og observasjon problemer som sprang ut av den da akseptert Ptolemeiske modell av universet, en geosentrisk modell som er foreslått i det 2. århundre E.KR.

I tillegg, Ptolemaios ‘ s modell var den første astronomiske system som tilbys en fullstendig og detaljert beskrivelse av hvordan universet fungerte., Ikke bare gjorde sin modell løser problemer som oppstår som følge av Ptolemeiske system, det tilbys et forenklet syn på universet som gjorde unna med kompliserte matematiske enheter som det var behov for geosentrisk modell til å fungere. Og med tid, modellen fått innflytelsesrike støttespillere som har bidratt til det å bli akseptert konvensjonen av astronomi.

Den Ptolemeiske (Geosentrisk) Modell:

geosentrisk modell, der planeten Jorden er sentrum i universet og er omringet av solen og alle planetene, hadde vært akseptert kosmologisk modell siden antikken., Ved slutten av antikken, denne modellen hadde kommet for å bli formalisert av gamle greske og Romerske astronomer, slik som Aristoteles (384 – 322 F.KR.) – som er teorier om fysikk ble grunnlaget for den bevegelse av planetene – og Ptolemaios (ca. 100 – ca.?170 CE), som foreslo matematiske løsninger.

geosentrisk modellen i hovedsak kom ned til to vanlige observasjoner. Først av alt, til gamle astronomer, stjernene, solen og planetene, viste seg å kretser rundt Jorden på daglig basis., For det andre, fra perspektivet av det jordbundne observatør, Jorden ikke ser ut til å flytte, noe som gjør det til et fast punkt i rommet.

troen På at Jorden var rund, noe som ble et akseptert faktum av det 3. århundre F.KR., ble innlemmet i dette systemet. Som sådan, ved den tid av Aristoteles, den geosentrisk modell av universet ble en der Jorden, solen og alle planetene var sfærer, og der hvor solen, planetene og stjernene alle flyttet i perfekt sirkulære bevegelser.

Men det var ikke før i Egyptisk gresk astronom Claudius Ptolemaeus (aka., Ptolemaios) utgitt sin avhandling Amalgest i det 2. århundre F.KR at detaljer ble standardisert. Tegning på århundrer av astronomiske tradisjoner, alt fra Babylonske til moderne tid, Ptolemaios hevdet at Jorden var i sentrum av universet og stjernene var alle på en beskjeden avstand fra sentrum av universet.

Hver planet i dette systemet er også flyttet av et system av to sfærer – en deferent og en epicycle. Den deferent er en sirkel med midtpunkt er fjernet fra Jorden, som ble brukt til å redegjøre for forskjeller i lengde av årstidene., Den epicycle er innebygd i deferent sfære, som fungerer som en slags «hjulet i et hjul». Formålet med han epicycle var å redegjøre for retrograd bevegelse, der planetene på himmelen ser ut til å være å bremse ned, flytte bakover, og så fremover igjen.

Dessverre, disse forklaringene ikke redegjøre for alle de observerte atferd av planetene. Mest merkbart, på størrelse med en planet er retrograde loop (spesielt Mars) ble noen ganger mindre, og større enn forventet. For å avhjelpe problemet, Ptolemaios utviklet equant – et punkt nær sentrum av en planet i bane rundt., For en observatør som står på dette punktet, en planet er epicycle vil alltid komme til å gå i jevn hastighet, mens det synes å være beveger seg på ikke-jevn hastighet fra alle andre steder.

Mens dette systemet vært akseptert kosmologisk modell innenfor det Romerske, Middelalderske Europeisk og Islamsk verdener for over tusen år, det var uhåndterlig av moderne standarder. I den Ptolemeiske modell, hver planet kreves en epicycle roterende på en deferent som ble oppveid av en equant, som også var forskjellig for hver planet.,

Men, det gjorde klarer å forutsi planetenes bevegelser med en rimelig stor grad av nøyaktighet, og ble brukt til å forberede astrologiske og astronomiske diagrammer for de neste 1500 år. Av det 16. århundre, denne modellen ble gradvis erstattet av heliocentric modell av universet, som var trulova med Copernicus, og da Galilei og Kepler.

Den Kopernikanske (Heliocentric) Modell:

I det 16. århundre, Nicolaus Copernicus begynte å utvikle sin versjon av heliocentric modell., Som andre før ham, Copernicus bygget på arbeidet til gresk astronom Atistarchus, så vel som betaler hyllest til den Maragha skole og flere kjente filosofer fra den Islamske verden (se nedenfor). Tidlig i det 16. århundre, Copernicus oppsummert sine ideer i en kort avhandling med tittelen Commentariolus («Mine Kommentarer»).

Ved 1514, Copernicus begynte å sirkulere kopier blant hans venner, mange av dem var andre astronomer og forskere. Dette førti-siders manuskript beskrevet hans ideer om heliocentric hypotese, som var basert på syv generelle prinsipper., ikke alle kretser rundt et enkelt punkt

midten av Jorden er sentrum av lunar sfære—banen til månen rundt Jorda

Alle kulene roterer rundt solen, som ligger nær sentrum av universet

avstanden mellom Jorden og solen er en ubetydelig andel av avstanden mellom Jorden og solen og stjernene, så parallax er ikke observert i stjernene

stjernene er fast – deres tilsynelatende daglig bevegelse er forårsaket av den daglige rotasjon av Jorden

Jorden er flyttet i en sfære rundt solen, slik at den tilsynelatende årlige migrasjon av solen., Jorden har mer enn én bevegelse

Jordens orbital bevegelse rundt solen forårsaker den tilsynelatende bakover i retning av bevegelse av planetene

Deretter fortsatte han å samle data for en mer detaljert arbeid, og ved 1532, han hadde kommet nær ferdig manuskriptet til hans magnum opus – De revolutionibus orbium coelestium (Om Revolusjoner i de Himmelske Sfærer). I det han avanserte hans syv viktigste argumenter, men i mer detaljert form og med detaljerte beregninger for å sikkerhetskopiere dem.,

Ved å plassere den går i bane rundt Merkur og Venus mellom Jorden og solen, Copernicus var i stand til å redegjøre for endringer i sine opptredener. Kort sagt, når de er på den andre siden av solen i forhold til Jorden, vises de mindre, men full. Når de er på samme side av solen som Jorden, de ser større ut og «horn» (halvmåne-formet).

Det forklarte også den retrograde bevegelse av planeter som Mars og Jupiter ved å vise at Jorden astronomene ikke har en fast ramme for referanse, men en bevegelse ett., Dette forklarte videre hvordan Mars og Jupiter kan være betydelig større i enkelte perioder enn i andre. I hovedsak, de er betydelig nærmere Jorden når på motstand enn når de er sammen.

Imidlertid grunn til frykt for at publikasjonen av hans teorier ville føre til fordømmelse fra kirken (så vel som, kanskje, bekymring for at hans teori presentert noen vitenskapelige feil) han holdt sin forskning til et år før han døde. Det var bare i 1542, da han var nær døden, at han sendte sin avhandling til Nürnberg til å bli publisert.,

Historiske Forløpere:

Som allerede bemerket, Copernicus var ikke den første til å argumentere for en heliocentric syn på universet, og hans modell var basert på arbeidet til flere tidligere astronomer. Den første registrerte eksempler på dette spores tilbake til den klassiske antikken, når Aristarkus av Samos (ca. 310 – 230 F.KR.) publiserte skrifter som inneholdt referanser som ble sitert av hans samtidige (for eksempel Arkimedes).

I sin avhandling Sand Tilsvarende, Arkimedes beskrevet et annet verk av Aristarkus, der han avanserte en alternativ hypotese av heliocentric modell., Som ron forklarte:

Nå er du klar over at ‘universet’ er navnet gitt av de fleste astronomer til den sfære hvor sentrum er sentrum av jorden, og med radius lik rett linje mellom midten av solen og sentrum av jorden. Dette er den vanlige kontoen… som du har hørt fra astronomer. Men Aristarkus av Samos brakt ut en bok som består av noen hypoteser, som i stedet føre til at universet er mange ganger større enn det som nå er så kalt., Hans hypoteser er at den faste stjernene og solen forblir uanfektet, at jorden kretser rundt solen i omkretsen av en sirkel, solen liggende i midten av banen, og at sfære av fast stjerner, ligger omtrent på samme senter som solen, er så stor at den krets hvor han tror jorden til å dreie bærer et slikt forhold til avstanden til de faste stjerner som sentrum i den sfære som bærer på overflaten.,

Dette ga opphav til forestillingen om at det bør være en observerbar parallax med «fast stjerner» (eg.e en observert bevegelse av stjernene i forhold til hverandre som Jorden beveget seg rundt solen). I henhold til Arkimedes, Aristarkus hevdet at stjernene var mye lenger unna enn vanligvis antatt, og dette var grunnen til at for noen merkbar parallax.

Den eneste andre filosof fra antikken som er skrifter om galilei har overlevd er Seleucis av Seleucia (ca. 190 – 150 F.KR.)., En Hellenistisk astronom som bodde i Nærheten-Øst Selevkidiske empire, Seleucus var en forkjemper for heliocentric system av Aristarkus, og er sagt å bevise det heliocentric teori.

Ifølge samtidige kilder, Seleucus kan ha gjort dette ved å bestemme konstantene av geosentrisk modellen og bruke dem til en heliocentric teori, samt computing planetenes posisjoner (eventuelt ved hjelp av trigonometriske metoder)., Alternativt, hans forklaring kan ha involvert fenomenet tidevann, som han angivelig teori til å være knyttet til påvirkning av månen og revolusjonen av Jorden rundt Jorden-månen ‘center of mass’.

I det 5. århundre E.KR., Romersk filosof Martianus Capella i Kartago uttrykk for en oppfatning av at planetene Venus og Merkur kretset rundt solen, som en måte å forklare avvik i sine opptredener., Capella ‘ s modell som ble diskutert i Tidlig Middelalder ved ulike anonym 9. århundre kommentatorer, og Copernicus nevner ham som en innflytelse på sitt eget arbeid.

i Løpet av senmiddelalderen, Biskop Nicole Oresme (ca. 1320-1325 å 1382 CE) diskutert muligheten for at Jorden roterte om sin akse. I hans 1440 avhandling De Docta Ignorantia (Lært På Uvitenhet) Kardinal Nikolas av Cusa (1401 – 1464 CE) spurte om det var noen grunn til å hevde at solen (eller noen andre punkt) var sentrum i universet.,

Indian astronomer og cosmologists også antydet muligheten for en heliocentric universet under sen-antikken og Middelalderen. I 499 CE, Indisk astronom Aaryabhata publisert hans magnum opus Aryabhatiya, der han foreslo en modell der var Jorden spinner på sin akse og perioder av planetene ble gitt med hensyn til solen. Han har også beregnes nøyaktig perioder av planetene, tider av solens og månens formørkelser, og bevegelse av månen.,

I det 15. århundre, Nilakantha Somayaji publisert Aryabhatiyabhasya, som var en kommentar på Aryabhata er Aryabhatiya. I det han utviklet et maskinelt system for delvis heliocentric planetarisk modell, der planetene i bane rundt solen, som i sin tur går i bane rundt Jorden. I Tantrasangraha (1500), han reviderte matematikk av hans planetariske systemet ytterligere og innlemmet Jordens rotasjon om sin akse.

Også, heliocentric modell av universet hadde tilhengere i middelalderens Islamske verden, mange av dem ville gå med på å inspirere Copernicus., Før det 10. århundre, den Ptolemeiske modell av universet ble det akseptert standard astronomene i Vest-og Sentral-Asia. Imidlertid, i tid, manuskripter begynte å dukke opp som avhørt flere av dens forskrifter.

For eksempel, den 10. århundre Iranske astronom Abu Sa’id al-Sijzi motsagt den Ptolemeiske modellen ved å hevde at Jorden kretset om sin akse, noe som forklarer den tilsynelatende døgnvariasjoner syklus og rotasjon av stjernene i forhold til Jorden. Tidlig i det 11. århundre, Egyptisk-Arabiske astronom Alhazen skrev en kritikk berettiget Tvil om Ptolemaios (ca., 1028) der han kritiserte mange aspekter av hans modell.

Rundt samme tid, Iranske filosofen Abu Rayhan Biruni 973 – 1048) diskutert muligheten av at Jorden roterer om sin egen akse og rundt solen – selv om han betraktet dette som et filosofisk spørsmål, og ikke et matematisk ett. På Maragha og Ulugh Beg (aka. Samarkand) Observatory, Jordens rotasjon ble diskutert av flere generasjoner av astronomer mellom det 13. og 15. århundre, og mange av de argumenter og bevis lagt frem lignet de som brukes av Copernicus.,

Virkningen av Heliocentric Modell:

til Tross for sin frykt om hans argumenter produsere hån og kontrovers, publisering av Copernicu ‘ s teorier resulterte i bare mild fordømmelse fra religiøse autoriteter. Over tid, mange religiøse ledere prøvde å argumentere mot sin modell. Men i løpet av noen få generasjons tid, Kopernikus’ teori ble mer utbredt og akseptert, og fått mange innflytelsesrike forsvarere i mellomtiden.,

Disse inkluderte Galileo Galilei (1564-1642), som er undersøkelser av himmelen ved hjelp av teleskopet tillot ham å løse hva som ble sett på som feil i heliocentric modell, så vel som å oppdage aspekter om himmelen som støttes galilei. For eksempel, Galilei oppdaget månene som går i bane rundt Jupiter, solflekker, og ujevnheter på månens overflate – alle som bidro til å undergrave ideen om at planetene var perfekt orbs, snarere enn planeter ligner på Jorden. Mens Galileo ‘s advocacy av Copernicus’ teorier resulterte i hans husarrest, andre fulgte snart etter.,

tyske matematikeren og astronomen Johannes Kepler (1571-1630) bidro også til å avgrense heliocentric modellen med sin introduksjon av elliptiske baner. Før dette, heliocentric modellen fortsatt gjort bruk av sirkulære baner, som ikke forklare hvorfor planetene gikk i bane rundt solen i ulikt tempo og på ulike tidspunkter. Ved å vise hvordan jordens sped opp mens du er på enkelte punkter i sine baner, og bremset ned i andre, Kepler løst dette.

I tillegg, Kopernikus’ teori om Jorden blir i stand til bevegelse ville gå med på å inspirere til en gjennomtenkning av hele feltet av fysikk., Mens tidligere ideer om bevegelse er avhengig av en utenforstående kraft for å sette i gang og opprettholde det (dvs. vinden presser et seil) Copernicus’ teorier bidratt til å inspirere konsepter av tyngdekraften og treghet. Disse ideene ville være uttalt av Sir Isaac Newton, som er Principia dannet grunnlaget for moderne fysikk og astronomi.

Selv om deres fremgang ble sakte, det heliocentric modellen etter hvert erstattet geosentrisk modell. I slutten effekten av introduksjonen var intet mindre enn en revolusjonerende. Heretter, menneskets forståelse av universet og vår plass i det ville være for alltid forandret.,