Heliocentrismus - Heliocentrism

Andreas Cellarius je ilustrace koperníkovského systému z Harmonia Macrocosmica

Heliocentrismus je astronomický model, ve kterém se Země a planety otáčejí kolem Slunce ve středu vesmíru . Historicky byl heliocentrismus proti geocentrismu , který stavěl Zemi do středu. Představa, že se Země otáčí kolem Slunce, navrhl již ve třetím století před naším letopočtem Aristarchos ze Samosu , který byl ovlivněn konceptem, který představil Philolaus of Croton (c. 470 - 385 př. N. L. ). Ve středověké Evropě však Aristarchův heliocentrismus přitahoval malou pozornost - možná kvůli ztrátě vědeckých prací helénského období .

To nebylo až do šestnáctého století, že matematický model na heliocentrické soustavy byl předložen do renesanční matematik, astronom a katolického kněze, Nicolaus Copernicus , což vede k Copernican revoluci . V následujícím století zavedl Johannes Kepler eliptické dráhy a Galileo Galilei představil podpůrná pozorování provedená pomocí dalekohledu .

S připomínkami William Herschel , Friedrich Bessel a dalších astronomů, bylo zjištěno, že Slunce, zatímco u barycenter části sluneční soustavy , se nesmí v žádném středu vesmíru.

Starověká a středověká astronomie

Hypotetický geocentrický model sluneční soustavy (horní panel) ve srovnání s heliocentrickým modelem (spodní panel).

Zatímco kulovitost Země byla v řecko-římské astronomii široce uznávána přinejmenším od 4. století před naším letopočtem, denní rotace Země a roční oběžná dráha kolem Slunce nebyly nikdy všeobecně přijímány až do Koperníkovy revoluce .

Zatímco pohybující se Země byla navrhována přinejmenším od 4. století před naším letopočtem v Pythagoreanismu a plně vyvinutý heliocentrický model byl vyvinut Aristarchem ze Samosu ve 3. století před naším letopočtem, tyto myšlenky nebyly úspěšné při nahrazování pohledu na statickou sférickou Zemi a ze 2. století nl převládající model, který by zdědil středověkou astronomii, byl geocentrický model, popsaný v Ptolemaios ‚s Almagest .

Systém Ptolemaic byl propracovaný astronomický systém, který dokázal vypočítat polohy planet na spravedlivé úrovni přesnosti. Sám Ptolemaios ve svém Almagestu zdůrazňuje, že jakýkoli model pro popis pohybů planet je pouze matematickým zařízením, a protože neexistuje žádný skutečný způsob, jak zjistit, co je pravda, měl by být použit nejjednodušší model, který získá správná čísla. Odmítl však myšlenku otáčející se Země jako absurdní, protože věřil, že vytvoří obrovské větry. Jeho planetární hypotézy byly dostatečně reálné, že vzdálenosti Měsíce, Slunce, planet a hvězd bylo možné určit ošetřením nebeských sfér oběžných drah jako souvislých realit. Díky tomu byla vzdálenost hvězd menší než 20 astronomických jednotek , což je regrese, protože heliocentrický systém Aristarchos ze Samosu před staletími nutně umístil hvězdy alespoň o dva řády vzdálenější.

Problémy s Ptolemaiovým systémem byly ve středověké astronomii dobře uznávány a zvyšující se snaha o kritiku a zdokonalování v období pozdního středověku nakonec vedla k koperníkovskému heliocentrismu vyvinutému v renesanční astronomii.

Klasická antika

Pythagorejci

Negeocentrický model vesmíru navrhl pythagorský filozof Philolaus ( 390 př. N. L. ), Který učil, že ve středu vesmíru byl „centrální oheň“, kolem kterého se točila Země , Slunce , Měsíc a planety. rovnoměrný kruhový pohyb. Tento systém postuloval existenci kontrazemě kolineární se Zemí a centrálním ohněm, se stejným obdobím revoluce kolem centrálního ohně jako Země. Slunce se točilo kolem centrálního ohně jednou za rok a hvězdy byly nehybné. Země si udržovala stejnou skrytou tvář vůči centrálnímu ohni, čímž učinila jak ji, tak „protizemě“ neviditelnou ze Země. Pytagorejský koncept rovnoměrného kruhového pohybu zůstal nezpochybnitelný přibližně dalších 2000 let a právě k Pythagorejcům odkazoval Koperník, aby ukázal, že pojem pohybující se Země nebyl ani nový, ani převratný. Kepler podal alternativní vysvětlení „centrálního ohně“ Pythagorejců jako Slunce, „protože většina sekt cíleně skrývala [e] své učení“.

Heraclides z Pontu (4. století př. N. L. ) Řekl, že rotace Země vysvětluje zdánlivý každodenní pohyb nebeské sféry. Dříve se předpokládalo, že věří, že se Merkur a Venuše otáčejí kolem Slunce, které se (spolu s ostatními planetami) otáčí kolem Země. Macrobius Ambrosius Theodosius (395–423 n. L.) To později popsal jako „egyptský systém“ a uvedl, že „neunikl dovednosti Egypťanů “, ačkoli neexistuje žádný jiný důkaz, že by byl ve starověkém Egyptě znám .

Aristarchos ze Samosu

Výpočty Aristarchova 3. století před naším letopočtem o relativních velikostech Země, Slunce a Měsíce z řecké kopie z 10. století n. L.

První člověk, o kterém bylo známo, že navrhl heliocentrický systém, byl Aristarchos ze Samosu (asi 270 př. N. L.) . Stejně jako jeho současník Eratosthenes vypočítal Aristarchus velikost Země a změřil velikosti a vzdálenosti Slunce a Měsíce . Ze svých odhadů usoudil, že Slunce je šestkrát až sedmkrát širší než Země, a myslel si, že větší objekt bude mít nejatraktivnější sílu.

Jeho spisy o heliocentrickém systému jsou ztraceny, ale některé informace o nich jsou známy ze stručného popisu jeho současníka, Archimeda , a z rozptýlených odkazů pozdějších spisovatelů. Archimedův popis Aristarchovy teorie je uveden v knize The Sand Reckoner . Celý popis obsahuje pouze tři věty, které Thomas Heath překládá takto:

Vy [král Gelon] víte, že „vesmír“ je název, který většina astronomů dala kouli, jejíž střed je středem Země, zatímco její poloměr se rovná přímce mezi středem Slunce a Sluncem. střed země. Toto je běžný účet (τά γραφόμενα), jak jste slyšeli od astronomů. Aristarchos však vytáhl knihu, která se skládala z určitých hypotéz , kde se v důsledku předpokládaných předpokladů zdá, že vesmír je mnohonásobně větší než právě zmíněný „vesmír“. Jeho hypotézy jsou, že pevné hvězdy a slunce zůstávají nepohnuté, že Země obíhá kolem Slunce po obvodu kruhu, Slunce leží uprostřed oběžné dráhy a že sféra stálých hvězd se nachází přibližně stejně střed jako slunce, je tak velký, že kruh, ve kterém předpokládá, že se Země otáčí, nese takový poměr k vzdálenosti pevných hvězd, jaký střed koule nese k jejímu povrchu.

-  The Sand Reckoner ( Arenarius I, 4-7)

Aristarchus pravděpodobně vzal hvězdy za velmi vzdálené, protože si byl vědom, že jejich paralaxa bude jinak pozorována v průběhu roku. Hvězdy jsou ve skutečnosti tak daleko, že hvězdná paralaxa byla detekovatelná až po vyvinutí dostatečně výkonných dalekohledů .

V jiných spisech z doby před naším letopočtem nejsou známy žádné odkazy na Aristarchův heliocentrismus . Nejstarší z hrstky dalších starověkých odkazů se vyskytují ve dvou pasážích ze spisů Plutarcha . Ty zmiňují jeden detail, který nebyl výslovně uveden v Archimédově účtu - totiž, že Aristarchova teorie měla Zemi rotující na ose. První z těchto odkazů se vyskytuje v části Na tváři na Orb of the Moon :

Jen nevstup, můj dobrý příteli, do akce proti mně za bezbožnost ve stylu Cleanthesa , který si myslel, že je povinností Řeků obvinit Aristarcha ze Samosu z bezbožnosti za uvedení Vesmíru do vesmíru, toto je výsledkem jeho snahy zachránit jevy tím, že předpokládá, že nebe zůstane v klidu a Země se bude otáčet v šikmém kruhu, zatímco se bude otáčet současně kolem své vlastní osy.

-  Na tváři v Orb of the Moon ( De facie in orbe lunae , c. 6, pp. 922 F - 923 A.)

Pouze rozptýlené fragmenty Cleanthes' spisy přežily v citacích jinými spisovateli, ale životy a názory významných filozofů , Diogenes Laertius seznamy A odpověď na Aristarchos (Πρὸς Ἀρίσταρχον) jako jeden z Cleanthes děl, a někteří badatelé se domnívají, že by to mohlo byli tam, kde Cleanthes obvinil Aristarcha z bezbožnosti.

Druhý z Plutarchových odkazů je v jeho Platonických otázkách :

Uvedl Platón Zemi do pohybu, stejně jako Slunce, Měsíc a pět planet, které na základě jejich otáčení nazýval nástroji času, a bylo nutné si představit, že Země „obíhající kolem Země osa táhnoucí se od pólu k pólu celým vesmírem “nebyla reprezentována jako držení pohromadě a v klidu, ale jako otáčení a otáčení (στρεφομένην καὶ ἀνειλουμένην), jak později Aristarchus a Seleucus tvrdili, že ano, přičemž to první uvádělo pouze jako hypotéza (ὑποτιθέμενος μόνον), ta druhá jako určitý názor (καὶ ἀποφαινόμενος)?

-  Platonické otázky ( Platonicae Quaestiones viii. I, 1006 C)

Zbývající zmínky o Aristarchově heliocentrismu jsou extrémně krátké a neposkytují žádné další informace nad rámec toho, co lze získat od již citovaných. Ty, které se zmiňují o Aristarcha explicitně podle názvu vyskytují v AetiusNázory filozofů , Sextu Empiricusproti matematiků a anonymní scholiast Aristotela. Další pasáž v Aëtiusových názorech filozofů uvádí, že astronom Seleucus potvrdil pohyb Země, ale Aristarchus nezmiňuje.

Seleucus Seleucia

Vzhledem k tomu, že se Plutarch mimochodem zmiňuje o „stoupencích Aristarcha“, je pravděpodobné, že v klasickém období existovali i další astronomové, kteří rovněž zastávali heliocentrismus, ale jejichž práce byla ztracena. Jediným dalším astronomem ze starověku známým jménem, ​​o kterém je známo, že podporoval Aristarchův heliocentrický model, byl Seleucus Seleucia (b. 190 př. N. L.), Helénistický astronom, který vzkvétal století po Aristarchovi v Seleucidské říši . Seleucus byl zastáncem heliocentrického systému Aristarchus. Seleucus mohl dokázat heliocentrickou teorii určením konstant geometrického modelu pro heliocentrickou teorii a vývojem metod pro výpočet planetárních poloh pomocí tohoto modelu. Mohl použít rané trigonometrické metody, které byly v jeho době k dispozici, protože byl současníkem Hipparcha . Fragment Seleukova díla přežil v arabském překladu, na který odkazoval Rhazes (b. 865).

Alternativně jeho vysvětlení mohlo zahrnovat fenomén přílivu a odlivu , o kterém se údajně domníval, že je způsoben přitažlivostí na Měsíc a revolucí Země kolem Země a těžiště Měsíce .

Pozdní starověk

Před Koperníkem se občas objevovaly spekulace o heliocentrismu v Evropě. V římské Kartágo se pohan Martianus Capella (5. století nl) vyjádřil názor, že planety Venuše a Merkur nešel kolem Země, ale kroužil kolem Slunce O Capellově modelu diskutovali v raném středověku různí anonymní komentátoři z 9. století a Koperník jej zmiňuje jako vliv na jeho vlastní tvorbu.

Starověká Indie

Systém Ptolemaic byl také přijat v indické astronomii . Aryabhata (476–550) ve svém magnum opus Aryabhatiya (499) navrhl planetární model, ve kterém se předpokládalo, že se Země otáčí kolem své osy, a periody planet byly udávány s ohledem na Slunce. Jeho bezprostřední komentátoři, jako Lalla a další pozdější autoři, jeho inovativní pohled na obracející se Zemi odmítli. Provedl také mnoho astronomických výpočtů, například doby zatmění Slunce a Měsíce a okamžitý pohyb Měsíce. Mezi první následovníky Aryabhataova modelu patřili Varahamihira , Brahmagupta a Bhaskara II .

Aitareya Brahmana (datovaný do roku 500 př . N. L. Nebo starší) uvádí, že „Slunce nikdy nezapadá ani nevychází. Když si lidé myslí, že slunce zapadá (není tomu tak)“.

Středověký islámský svět

Na nějaký čas muslimští astronomové akceptovali ptolemaiovský systém a geocentrický model, které al-Battani použil k prokázání, že vzdálenost mezi Sluncem a Zemí se liší. V 10. století al-Sijzi přijal, že se Země otáčí kolem své osy . Podle pozdějšího astronoma al- Biruniho al-Sijzi vynalezl astroláb zvaný al-zūraqī na základě víry, kterou zastávali někteří jeho současníci, že zdánlivý pohyb hvězd byl způsoben pohybem Země, a nikoli pohybem oblohy. Islámští astronomové začali kritizovat ptolemaiovský model, včetně Ibn al-Haythama v jeho Al-Shukūk 'alā Baṭalamiyūs („Pochybnosti týkající se Ptolemaia“, c. 1028), který jej označil za nemožný.

Ilustrace z al-Biruniho astronomických prací vysvětluje různé fáze Měsíce s ohledem na polohu Slunce.

Al-Biruni diskutoval o možnosti, zda se Země otáčí kolem své vlastní osy a obíhá kolem Slunce, ale ve svém Masudic Canon (1031) vyjádřil svou víru v geocentrickou a stacionární Zemi. Věděl, že pokud by se Země otáčela kolem své osy, bylo by to v souladu s jeho astronomickými pozorováními, ale považoval to spíše za problém přírodní filozofie než za matematiku.

Ve 12. století vyvinuli někteří islámští astronomové ne heliocentrické alternativy k ptolemaiovskému systému, například Nur ad-Din al-Bitruji , který považoval ptolemaiovský model za matematický a nikoli za fyzický. Jeho systém se ve 13. století rozšířil po většině Evropy, přičemž debaty a vyvracení jeho myšlenek pokračovaly až do 16. století.

Maragha škola astronomie v Ilkhanid -era Persii dále rozvíjena „non-Ptolemaic“ planetární modely zahrnující rotaci Země . Pozoruhodnými astronomy této školy jsou Al-Urdi ( 1266) Al-Katibi ( 1277) a Al-Tusi ( 1274).

Použité argumenty a důkazy se podobají těm, které Koperník používal na podporu pohybu Země. Kritika Ptolemaia, jak ji vyvinuli Averroes a škola Maragha, se výslovně zabývá rotací Země, ale nedospěla k výslovnému heliocentrismu. Pozorování školy Maragha byla dále vylepšena na observatoři Samarkand z Timuridovy éry pod Qushji (1403–1474).

Pozdější středověk

Nicholas of Cusa , 15. století, se zeptal, zda existuje nějaký důvod tvrdit, že jakýkoli bod je středem vesmíru.

Evropské stipendium v ​​pozdějším středověku aktivně obdrželo astronomické modely vyvinuté v islámském světě a do 13. století si dobře uvědomovalo problémy ptolemaiovského modelu. V 14. století, biskup Mikuláš Oresme diskutovali o možnosti, že se Země otáčí kolem své osy, zatímco kardinál Mikuláš Kusánský ve svém Učené Ignorance otázku, zda existuje nějaký důvod tvrdit, že Slunce (nebo jakýkoli jiný bod) byla centrem z vesmír. Souběžně s mystickou definicí Boha Cusa napsal, že „Tkanina světa ( machina mundi ) tedy bude mít kvazi svůj střed všude a obvod nikde,“ vzpomíná Hermes Trismegistus .

Středověká Indie

V Indii Nilakantha Somayaji (1444–1544) ve svém Aryabhatiyabhasya , komentáři k Aryabhatiině Aryabhatiya , vyvinul výpočetní systém pro geo-heliocentrický planetární model, ve kterém planety obíhají kolem Slunce, které zase obíhá kolem Země, podobně jako systém později navržený podle Tycho Brahe . V Tantrasamgraha (1501) Somayaji dále revidoval svůj planetární systém, který byl matematicky přesnější při predikci heliocentrických drah vnitřních planet než jak Tychonský, tak Koperníkovský model , ale nenavrhl žádné konkrétní modely vesmíru. Planetární systém Nilakanthy také začlenil rotaci Země kolem své osy. Zdá se, že většina astronomů z Keralaské školy astronomie a matematiky jeho planetární model přijala.

Astronomie renesanční éry

Evropská astronomie před Koperníkem

Někteří historici tvrdí, že myšlenka na observatoř Maragheh , zejména na matematická zařízení známá jako Urdi lemma a pár Tusi , ovlivnila evropskou astronomii renesanční éry, a proto byla nepřímo přijata evropskou astronomií renesanční éry a tedy i Koperníkem . Copernicus používal taková zařízení ve stejných planetárních modelech, jaké se nacházejí v arabských zdrojích. Kromě toho je přesné nahrazení equant dvěma epicycles používaných Koperníka v Commentariolus byla nalezena v dřívější práci Ibn al-Shatir (DC 1375) Damašku. Lunární a Merkurův model Copernicus jsou také totožné s modely Ibn al-Shatir.

Leonardo da Vinci (1452–1519) napsal „Il sole non si move“. („Slunce se nehýbe.“)

Stav vědomostí o planetární teorie obdržel Koperník je shrnut v Georg von Peuerbach ‚s Theoricae Novae Planetarum (vytištěné v roce 1472 tím, Regiomontanus ). V roce 1470 byla přesnost pozorování vídeňské školy astronomie, jejímiž členy byli Peuerbach a Regiomontanus, dostatečně vysoká, aby byl případný vývoj heliocentrismu nevyhnutelný, a je skutečně možné, že Regiomontanus dospěl k explicitní teorii heliocentrismu před jeho smrt v roce 1476, asi 30 let před Koperníkem. Zatímco vliv Averroesovy kritiky Ptolemaia na renesanční myšlení je jasný a jasný, tvrzení o přímém vlivu školy Maragha, postulované Otto E. Neugebauerem v roce 1957, zůstává otevřenou otázkou. Vzhledem k tomu, že Tusiho pár použil Koperník při své reformulaci matematické astronomie, roste shoda v tom, že si tuto myšlenku nějakým způsobem uvědomil. Bylo navrženo, že myšlenka manželů Tusi mohla dorazit do Evropy a zanechat jen málo rukopisných stop, protože k tomu mohlo dojít bez překladu jakéhokoli arabského textu do latiny. Jednou z možných cest přenosu mohla být byzantská věda , která přeložila některá al-Tusiho díla z arabštiny do byzantské řečtiny . V Itálii stále existuje několik byzantských řeckých rukopisů obsahujících manžele Tusi. Jiní učenci tvrdili, že Koperník mohl tyto myšlenky dobře rozvinout nezávisle na pozdní islámské tradici. Copernicus v De Revolutionibus výslovně odkazuje na několik astronomů „ islámského zlatého věku “ (10. až 12. století) : Albategnius (Al-Battani) , Averroes (Ibn Rushd), Thebit (Thabit Ibn Qurra) , Arzachel (Al-Zarqali) a Alpetragius (Al-Bitruji) , ale neukazuje povědomí o existenci některého z pozdějších astronomů školy Maragha.

To bylo argumentoval, že Copernicus mohla nezávisle objevili Tusi pár nebo vzal nápad z Proclus ‚s Komentář k prvnímu svazku Euclida , který Copernicus citoval. Dalším možným zdrojem Koperníkových znalostí o tomto matematickém zařízení je Questiones de Spera z Nicole Oresme , který popsal, jak by mohl být vratný lineární pohyb nebeského tělesa vytvářen kombinací kruhových pohybů podobných těm, které navrhl al-Tusi.

Kopernický heliocentrismus

Portrét Mikuláše Koperníka (1578)

Nicolaus Copernicus ve svém De revolutionibus orbium coelestium („O revoluci nebeských sfér“, poprvé vytištěno v roce 1543 v Norimberku), představil diskusi o heliocentrickém modelu vesmíru v podstatě stejným způsobem, jakým Ptolemaios ve 2. století představil svůj geocentrický model v jeho Almagestu . Copernicus diskutoval o filozofických implikacích svého navrhovaného systému, rozpracoval jej do geometrických detailů, použil vybraná astronomická pozorování k odvození parametrů svého modelu a napsal astronomické tabulky, které umožnily vypočítat minulé a budoucí polohy hvězd a planet. Přitom Copernicus přesunul heliocentrismus od filozofických spekulací k prediktivní geometrické astronomii. Ve skutečnosti Koperníkův systém nepředpovídal polohy planet o nic lépe než Ptolemaiovský systém. Tato teorie vyřešila problém planetárního retrográdního pohybu tvrzením, že takový pohyb byl pouze vnímán a zdánlivý, než skutečný : byl to efekt paralaxy , protože objekt, který člověk míjí, se zdá, že se pohybuje dozadu proti horizontu. Tento problém byl také vyřešen v geocentrickém systému Tychonic ; ta druhá, přestože eliminovala hlavní epicykly , si jako fyzickou realitu zachovala nepravidelný pohyb planet dopředu a dozadu, který Kepler charakterizoval jako „ preclík “.

Copernicus citoval Aristarchuse v raném (nepublikovaném) rukopisu De Revolutionibus (který stále přežívá), kde uvedl: „Filolaus věřil v pohyblivost Země a někteří dokonce říkají, že Aristarchus ze Samosu byl toho názoru“. Ve zveřejněné verzi se však omezuje na poznámku, že v dílech od Cicera našel popis teorií Hicetas a že Plutarch mu poskytl popis Pythagorejců , Heraclides Ponticus , Philolaus a Ecphantus . Tito autoři navrhli pohybující se Zemi, která se však netočí kolem centrálního slunce.

Recepce v raně novověké Evropě

Oběh Commentariolus (publikováno před 1515)

První informace o heliocentrických názorech na Mikuláše Koperníka byly rozeslány v rukopisu dokončeném někdy před 1. květnem 1514. V roce 1533 přednesl Johann Albrecht Widmannstetter v Římě sérii přednášek popisujících Koperníkovu teorii. Přednášky se zájmem vyslechli papež Klement VII. A několik katolických kardinálů .

V roce 1539 Martin Luther řekl:

„Mluví se o novém astrologovi, který chce dokázat, že Země se pohybuje a obíhá místo oblohy, slunce, měsíce, stejně jako by se někdo pohyboval v kočáře nebo na lodi a mohl by si myslet, že sedí na místě a na odpočívej, zatímco země a stromy kráčí a hýbou se. Ale tak to v dnešní době chodí: když chce být člověk chytrý, musí ... vymyslet něco zvláštního a způsob, jakým to dělá, musí být nejlepší! Hlupák chce převrátit celé astronomické umění vzhůru nohama. Jak nám však říká Písmo svaté, Joshua nabídl slunci, aby se zastavilo, a nikoli Zemi. “

Toto bylo hlášeno v kontextu rozhovoru u večeře a ne formálního prohlášení víry. Melanchthon však po dobu let oponoval doktríně.

Publikace De Revolutionibus (1543)

Nicolaus Copernicus publikoval definitivní prohlášení o svém systému v De Revolutionibus v roce 1543. Copernicus jej začal psát v roce 1506 a dokončil jej v roce 1530, ale publikoval jej až v roce své smrti. Ačkoli byl v dobré pozici u církve a knihu věnoval papeži Pavlovi III. , Publikovaná forma obsahovala nepodepsaný předmluvu Osiandera, který bránil systém a tvrdil, že byl užitečný pro výpočet, i když jeho hypotézy nebyly nutně pravdivé. Možná kvůli této předmluvě dílo Koperníka inspirovalo jen velmi málo debat o tom, zda by to během příštích 60 let mohlo být kacířství . Mezi dominikány byl raný návrh, aby byla výuka heliocentrismu zakázána, ale tehdy z toho nic nebylo.

Několik let po vydání De Revolutionibus John Calvin kázal kázání, ve kterém odsoudil ty, kteří „převracejí řád přírody“ slovy: „Slunce se nehýbe a že se točí Země a točí se to Země“.

Geo-heliocentrický systém Tycho Brahe (c. 1587)

V tomto zobrazení systému Tychonic se objekty na modrých oběžných drahách (Měsíc a Slunce) otáčejí kolem Země. Objekty na oranžových drahách (Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn) obíhají kolem Slunce. Kolem všeho je sféra pevných hvězd, která se nachází hned za Saturnem.

Před vydáním De Revolutionibus byl Ptolemaiem navržen nejrozšířenější systém , ve kterém byla Země středem vesmíru a obíhala kolem něj všechna nebeská tělesa. Tycho Brahe , pravděpodobně nejdokonalejší astronom své doby, se zasazoval proti Koperníkovu heliocentrickému systému a pro alternativu k ptolemaiovskému geocentrickému systému: geo-heliocentrický systém nyní známý jako Tychonický systém, ve kterém Slunce a Měsíc obíhají kolem Země, Merkuru a Venuše obíhá kolem Slunce uvnitř sluneční dráhy Země a Mars, Jupiter a Saturn obíhají kolem Slunce mimo oběžnou dráhu Země.

Tycho ocenil kopernický systém, ale měl námitky proti myšlence pohybující se Země na základě fyziky, astronomie a náboženství. Tehdejší aristotelská fyzika (moderní newtonovská fyzika byla ještě o sto let dál) nenabízela žádné fyzikální vysvětlení pohybu hmotného tělesa, jako je Země, zatímco pohyb nebeských těles by bylo možné snadno vysvětlit postulováním, že byly vyrobeny z jiného druhu látka zvaná éter, která se přirozeně pohybovala. Tycho tedy řekl, že kopernický systém „... odborně a zcela obchází vše, co je v systému Ptolemaia nadbytečné nebo nesouhlasné. V žádném případě to neuráží princip matematiky. Přesto připisuje Zemi, to mohutné, líné tělo. "nevhodný k pohybu, pohyb tak rychlý jako u éterických pochodní a v tom trojitý pohyb." Podobně Tycho zpochybnil obrovské vzdálenosti ke hvězdám, které Aristarchus a Koperník předpokládali, aby vysvětlili nedostatek viditelné paralaxy. Tycho změřil zdánlivé velikosti hvězd (nyní je známo, že jsou iluzorní) a pomocí geometrie vypočítal, že aby oba měli tyto zdánlivé velikosti a byli tak daleko, jak vyžaduje heliocentrismus, hvězdy by musely být obrovské (mnohem větší než Slunce; velikost oběžné dráhy Země nebo větší). K tomu napsal Tycho: „Odvodte tyto věci geometricky, pokud chcete, a uvidíte, kolik absurdit (nemluvě o jiných) doprovází tento předpoklad [pohybu Země] odvozením.“ Jako důvod, proč bychom jej mohli chtít odmítnout, uvedl také „odpor Koperníkovského systému vůči autoritě Písma svatého na více než jednom místě“ a poznamenal, že jeho vlastní geoheliocentrická alternativa „neuráží ani fyzikální principy, ani Písmo svaté. “.

Jezuitští astronomové v Římě zpočátku nereagovali na Tychův systém; nejprominentnější, Clavius , poznamenal, že Tycho „plete celou astronomii, protože chce mít Mars níže než Slunce“. Po příchodu dalekohledu se však objevily problémy s některými geocentrickými modely (například tím, že se ukázalo, že Venuše obíhá kolem Slunce), se mezi geocentristy stal populární systém Tychonic a jeho variace a jezuitský astronom Giovanni Battista Riccioli by pokračoval v Tychově využití fyziky, hvězdné astronomie (nyní s dalekohledem) a náboženství k argumentům proti heliocentrismu a pro Tychův systém až do sedmnáctého století.

Giordano Bruno († 1600) je jedinou známou osobou, která ve své době bránila Koperníkův heliocentrismus. Pomocí měření provedených na observatoři Tycho rozvinul Johannes Kepler své zákony planetárního pohybu mezi lety 1609 a 1619. V Astronomia nova (1609) vytvořil Kepler diagram pohybu Marsu ve vztahu k Zemi, pokud by Země byla ve středu její oběžné dráhy, což ukazuje, že oběžná dráha Marsu by byla zcela nedokonalá a nikdy by nešla po stejné cestě. Aby vyřešil zdánlivé odvození oběžné dráhy Marsu z dokonalého kruhu, odvodil Kepler jak matematickou definici, tak nezávisle na sobě odpovídající elipsu kolem Slunce, aby vysvětlil pohyb rudé planety.

V letech 1617 až 1621 vyvinul Kepler heliocentrický model sluneční soustavy v Epitome astronomiae Copernicanae , ve kterém mají všechny planety eliptické dráhy. To poskytlo výrazně zvýšenou přesnost při předpovídání polohy planet. Keplerovy myšlenky nebyly okamžitě přijaty a například Galileo je ignoroval. V roce 1621 byl Epitome astronomia Copernicanae zařazen do rejstříku zakázaných knih katolické církve navzdory tomu, že Kepler byl protestant.

Galileo Galilei a 1616 zákaz proti kopernikanismu

V 17. století našeho letopočtu se Galileo Galilei postavil proti římskokatolické církvi svou silnou podporou heliocentrismu.

Galileo se mohl podívat na noční oblohu pomocí nově vynalezeného dalekohledu. Publikoval své objevy, že Jupiter obíhají měsíce a Slunce rotuje v jeho Sidereus Nuncius (1610), respektive Letters on Sunspots (1613). V této době také oznámil, že Venuše vykazuje celou řadu fází (uspokojující argument, který byl vznesen proti Koperníkovi). Když jezuitští astronomové potvrdili Galileova pozorování, jezuité se vzdálili od ptolemaiovského modelu a směřovali k Tychovu učení.

Galileo ve svém „ Dopisu velkovévodkyni Christině “ z roku 1615 hájil heliocentrismus a tvrdil, že to není v rozporu se Svatým písmem. Zaujal Augustinův postoj k Písmu: nebrat každou pasáž doslova, když je dotyčný text v biblické knize poezie a písní, nikoli v knize návodů nebo historie. Pisatelé Písma psali z pohledu pozemského světa a z tohoto výhodného bodu Slunce vychází a zapadá. Ve skutečnosti je to rotace Země, která působí dojmem Slunce v pohybu po obloze. V únoru 1615 upozornili prominentní dominikáni včetně Thomaso Cacciniho a Niccolò Loriniho na inkvizici Galileovy spisy o heliocentrismu, protože se zdálo, že porušují Písmo svaté a dekrety Tridentského koncilu . K rozhodování byl povolán kardinál a inkvizitor Robert Bellarmine , který v dubnu napsal, že považovat heliocentrismus za skutečný jev by bylo „velmi nebezpečnou věcí“, dráždit filozofy a teology a poškozovat „svatou víru tím, že by bylo Písmo svaté považováno za falešné“.

V lednu 1616 mons. Francesco Ingoli adresoval esej Galileovi zpochybňující kopernický systém. Galileo později uvedl, že věří, že tento esej byl nápomocen při zákazu kopernikanismu, který následoval v únoru. Podle Maurice Finocchiara byl Ingoli pravděpodobně inkvizicí pověřen vypracováním odborného stanoviska ke kontroverzi a esej poskytla „hlavní přímý základ“ zákazu. Esej se zaměřila na osmnáct fyzikálních a matematických argumentů proti heliocentrismu. Půjčovalo si to především z argumentů Tycho Brahe a významně to zmiňovalo problém, že heliocentrismus vyžaduje, aby hvězdy byly mnohem větší než Slunce. Ingoli napsal, že velká vzdálenost ke hvězdám v heliocentrické teorii „jasně dokazuje ... pevné hvězdy, že mají takovou velikost, protože mohou překonat nebo se rovnat velikosti oběžného kruhu samotné Země“. Ingoli zahrnoval do eseje čtyři teologické argumenty, ale navrhl Galileovi, aby se zaměřil na fyzické a matematické argumenty. Galileo napsal odpověď na Ingoli až v roce 1624.

V únoru 1616 shromáždila inkvizice výbor teologů, známých jako kvalifikující, kteří doručili svou jednomyslnou zprávu odsuzující heliocentrismus jako „pošetilý a absurdní ve filozofii a formálně kacířský, protože na mnoha místech výslovně odporuje smyslu Písma svatého“. Inkvizice také určila, že pohyb Země „přijímá stejný úsudek ve filozofii a ... pokud jde o teologickou pravdu, je přinejmenším chybný ve víře“. Bellarmine osobně objednal Galilea

úplně se zdržet učení nebo obhajování této nauky a názoru nebo z diskuse o něm ... úplně se vzdát ... názoru, že slunce stojí nehybně ve středu světa a Země se pohybuje, a od této doby již nedržet, učit, nebo jej jakýmkoli způsobem hájit, ať už ústně nebo písemně.

-  Bellarmine a soudní příkaz inkvizice proti Galilea, 1616.

V březnu 1616, po příkazu inkvizice proti Galileovi, papežský mistr posvátného paláce , Kongregace indexu a papež zakázali všechny knihy a dopisy obhajující kopernický systém, který nazývali „falešná pythagorejská doktrína, což je zcela v rozporu se svatým. Bible." V roce 1618 Svatý úřad doporučil, aby upravená verze Copernicus ' De Revolutionibus byla povolena pro použití v kalendářních výpočtech, ačkoli původní publikace zůstala zakázána až do roku 1758.

Papež Urban VIII povzbudil Galilea, aby zveřejnil klady a zápory heliocentrismu. Galileova reakce, Dialog o dvou hlavních světových systémech (1632), jasně obhajovala heliocentrismus, a to navzdory svému prohlášení v předmluvě, že

Budu se snažit ukázat, že všechny experimenty, které lze na Zemi provádět, nejsou dostatečným prostředkem k závěru o její mobilitě, ale jsou lhostejně použitelné na Zemi, pohyblivé i nemovité ...

a jeho přímočaré prohlášení,

Mohl bych to velmi racionálně zpochybnit, ať už takové centrum v přírodě existuje, nebo ne; bytí, které jsi ty ani nikdo jiný nikdy neprokázal, ať už je svět konečný a obrazný, nebo je nekonečný a nekonečný; přesto vám prozatím udělujeme, že je konečný a má koncovou sférickou figuru a že na jejím základě má svůj střed ...

Někteří duchovní také interpretovali knihu jako charakteristiku papeže jako prosťáčka, protože jeho hledisko v dialogu obhajovala postava Simplicio . Urban VIII se stal nepřátelským vůči Galileovi a byl znovu povolán do Říma. Proces s Galileem v roce 1633 zahrnoval jemné rozlišení mezi „učením“ a „držením a obranou jako pravdou“. Za pokrok v heliocentrické teorii byl Galileo nucen odvolat kopernikanismus a na několik posledních let svého života byl uvržen do domácího vězení. Podle JL Heilbrona informovaní současníci Galilea „ocenili, že odkaz na kacířství ve spojení s Galileem nebo Koperníkem neměl žádný obecný ani teologický význam“.

V roce 1664 vydal papež Alexandr VII. Svůj Index Librorum Prohibitorum Alexandri VII Pontificis Maximi jussu editus (Index zakázaných knih, vydaný na příkaz Alexandra VII. PM ), který obsahoval všechna předchozí odsouzení heliocentrických knih.

Věk rozumu

První kosmologické pojednání Reného Descartese , napsané v letech 1629 až 1633 s názvem Svět , zahrnovalo heliocentrický model, ale Descartes jej ve světle Galileova léčení opustil. Ve svých Principech filozofie (1644) Descartes představil mechanický model, ve kterém se planety nepohybují vzhledem k jejich bezprostřední atmosféře, ale jsou konstituovány kolem vírů vesmírné hmoty v zakřiveném prostoru ; tyto rotují v důsledku odstředivé síly a z toho vyplývajícího dostředivého tlaku . Případ Galileo celkově jen málo zpomalil šíření heliocentrismu po Evropě, protože Keplerův ztělesnění koperníkovské astronomie v nadcházejících desetiletích získával stále větší vliv. V roce 1686 byl tento model dostatečně prokázán, že si o něm široká veřejnost četla v Konverzacích o pluralitě světů , které ve Francii vydal Bernard le Bovier de Fontenelle a v následujících letech byly přeloženy do angličtiny a dalších jazyků. Říká se tomu „jedna z prvních velkých popularizací vědy“.

V roce 1687 vydal Isaac Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , který poskytl vysvětlení Keplerových zákonů z hlediska univerzální gravitace a toho, co se začalo říkat Newtonovy pohybové zákony . To postavilo heliocentrismus na pevný teoretický základ, přestože Newtonův heliocentrismus byl poněkud moderního druhu. Již v polovině 80. let poznal „odchylku Slunce“ od těžiště sluneční soustavy. Pro Newtona to nebyl přesně střed Slunce nebo jakéhokoli jiného tělesa, o kterém by se dalo uvažovat v klidu, ale „společné těžiště Země, Slunce a všech planet je třeba považovat za Střed světa ", a toto těžiště" buď je v klidu, nebo se pohybuje rovnoměrně vpřed v pravé linii ". Newton přijal alternativu „v klidu“ s ohledem na společný souhlas, že centrum, ať už bylo kdekoli, je v klidu.

Katolická církev mezitím zůstávala proti heliocentrismu jako doslovnému popisu, ale to v žádném případě neznamenalo odpor vůči veškeré astronomii; skutečně potřebovala pozorovací data k udržení svého kalendáře. Na podporu tohoto úsilí to umožnilo samotné katedrály použít jako sluneční observatoře zvané meridiány ; tj. byly přeměněny na „reverzní sluneční hodiny “ neboli gigantické dírkové kamery , kde byl obraz Slunce promítán z otvoru v okně v lucerně katedrály na poledník.

Filozof přednáší na Orrery (1766) od Josepha Wrighta , ve kterém lampa představuje Slunce

V polovině osmnáctého století začal odpor katolické církve slábnout. Komentovaná kopie Newtonova Principia byla vydána v roce 1742 otci le Seurem a Jacquierem z františkánských minim, dvou katolických matematiků, s předmluvou, že autorova práce předpokládá heliocentrismus a bez teorie ji nelze vysvětlit. V roce 1758 katolická církev zrušila obecný zákaz knih obhajujících heliocentrismus z Rejstříku zakázaných knih . Observatoř římské koleje byla založena papežem Klementem XIV. V roce 1774 (znárodněna v roce 1878, ale znovu založena papežem Lvem XIII. Jako vatikánská hvězdárna v roce 1891). Navzdory poklesu aktivního odporu vůči heliocentrismu katolická církev nezrušila zákaz necenzurovaných verzí Copernicus De Revolutionibus nebo Galileo's Dialogue . Aféra byla obnovena v roce 1820, kdy mistr posvátného paláce (hlavní cenzor katolické církve) Filippo Anfossi odmítl licencovat knihu katolického kánona Giuseppe Setteleho, protože otevřeně považovala heliocentrismus za fyzický fakt. Settele apeloval na papeže Pia VII . Poté, co Kongregace indexu a Svatý úřad záležitost znovu zvážila, bylo Anfossiho rozhodnutí zrušeno. Pius VII schválil dekret v roce 1822 posvátnou kongregací inkvizice, který umožnil tisk heliocentrických knih v Římě. Copernicus De Revolutionibus a Galileo's Dialogue byly následně vynechány z dalšího vydání Rejstříku, když se objevil v roce 1835.

Tři zjevné důkazy heliocentrické hypotézy poskytl v roce 1727 James Bradley , v roce 1838 Friedrich Wilhelm Bessel a v roce 1851 Léon Foucault . Bradley objevil hvězdnou aberaci, což dokazuje relativní pohyb Země. Bessel dokázal, že paralaxa hvězdy byla větší než nula měřením paralaxy 0,314 arcsekund hvězdy s názvem 61 Cygni . Ve stejném roce změřili Friedrich Georg Wilhelm Struve a Thomas Henderson paralaxy jiných hvězd, Vega a Alpha Centauri . Experimenty jako Foucault provedl V. Viviani v roce 1661 ve Florencii a Bartolini v roce 1833 v Rimini.

Recepce v judaismu

Již v Talmudu byla řecká filozofie a věda pod obecným názvem „řecká moudrost“ považována za nebezpečnou. Tehdy a později byli na několik období pod zákazem. Prvním židovským učencem, který popsal kopernický systém, i když bez uvedení Koperníka jménem, ​​byl Maharal z Prahy , jeho kniha „Be'er ha-Golah“ (1593). Maharal argumentuje radikálním skepticismem a tvrdí, že žádná vědecká teorie nemůže být spolehlivá, což ilustruje novou teorií heliocentrismu, která narušuje i ty nejzákladnější názory na vesmír.

Copernicus je zmíněn v knihách Davida Gansa (1541–1613), který spolupracoval s Tycho Brahe a Johannesem Keplerem . Gans napsal dvě knihy o astronomii v hebrejštině: krátkou „Magen David“ (1612) a úplnou „Nehmad veNaim“ (vyšla až v roce 1743). Objektivně popsal tři systémy: Ptolemaios , Copernicus a Tycho Brahe, aniž by se postavil na stranu. Joseph Solomon Delmedigo (1591–1655) ve svém „Elim“ (1629) říká, že Copernicovy argumenty jsou tak silné, že je nepřijme pouze imbecil. Delmedigo studoval v Padově a seznámil se s Galileem .

Skutečná polemika o koperníkovském modelu v judaismu vzniká až na počátku 18. století. Většina autorů v tomto období akceptuje kopernický heliocentrismus, s odporem Davida Nieta a Tobiase Cohna . Oba tito autoři argumentovali proti heliocentrismu z důvodu rozporů s písmem. Nieto pouze odmítl nový systém z těchto důvodů bez velké vášně, zatímco Cohn zašel tak daleko, že Koperníka nazval „prvorozeným satanem“, ačkoli také uznal, že by bylo obtížné čelit jedné konkrétní námitce na základě průchod z Talmudu.

V 19. století napsali dva studenti Hatamské sofery knihy, které mu byly schváleny, přestože jeden podporoval heliocentrismus a druhý geocentrismus. Ten, komentář k Genesis Yafe'ah le-Ketz napsaný R. Izraelem Davidem Schlesingerem, odolával heliocentrickému modelu a podporoval geocentrismus. Druhý, Mei Menuchot, který napsal R. Eliezer Lipmann Neusatz, povzbudil přijetí heliocentrického modelu a dalšího moderního vědeckého myšlení.

Od 20. století většina Židů nepochybuje o vědě heliocentrismu. Mezi výjimky patří Shlomo Benizri a RMM Schneerson z Chabadu, kteří tvrdili, že otázka heliocentrismu vs. geocentrismu je zastaralá kvůli relativitě pohybu . Schneersonovi následovníci v Chabadu nadále popírají heliocentrický model.

Moderní věda

V průběhu 18. a 19. století bylo postavení Slunce jako jedné z mnoha hvězd stále více zřejmé. Do 20. století, dokonce ještě před objevem, že existuje mnoho galaxií, to již nebyl problém.

Princip relativity vylučuje koncept absolutní rychlosti, včetně toho, že je „v klidu“ jako konkrétní případ, a také eliminuje jakékoli zjevné „centrum“ vesmíru jako přirozený původ souřadnic. Dokonce i v případě, že diskuse je omezena na sluneční soustavy , Slunce není v geometrickém středu oběžné dráhy všech planet, ale spíše přibližně u jednoho zaměřením na eliptické oběžné dráze. Kromě toho, do té míry, že hmotnost planety nelze ve srovnání s hmotností Slunce zanedbávat, je těžiště sluneční soustavy posunuto mírně od středu Slunce. (Hmotnosti planet, většinou Jupiteru , činí 0,14% hmotnosti Slunce.) Proto by hypotetický astronom na extrasolární planetě pozoroval malé „kolísání“ pohybu Slunce.

Moderní využití geocentrických a heliocentrických

V moderních výpočtech se často k označení referenčních rámců používají termíny „geocentrický“ a „heliocentrický“ . V takových systémech lze zvolit původ v těžišti Země, systému Země - Měsíc, Slunce, Slunce plus hlavní planety nebo celé sluneční soustavy. Pravý vzestup a deklinace jsou příklady geocentrických souřadnic používaných při pozorováních na Zemi, zatímco heliocentrická zeměpisná šířka a délka se používají pro orbitální výpočty. To vede k termínům jako „heliocentrická rychlost “ a „heliocentrická hybnost “. V tomto heliocentrickém obrázku může být jakákoli planeta sluneční soustavy použita jako zdroj mechanické energie, protože se pohybuje relativně ke Slunci. Menší těleso (ať už umělé nebo přirozené ) může díky gravitační asistenci získat heliocentrickou rychlost  - tento efekt může změnit mechanickou energii těla v heliocentrickém referenčním rámci (i když v planetárním se nezmění). Takový výběr „geocentrických“ nebo „heliocentrických“ rámců je však pouze otázkou výpočtu. Nemá filozofické důsledky a nepředstavuje odlišný fyzikální nebo vědecký model . Z hlediska obecné relativity , inerciální vztažné soustavy neexistují vůbec, a jakékoliv praktické referenční snímek je pouze aproximací skutečné časoprostoru, což může mít vyšší nebo nižší přesnosti. Některé formy Machova principu považují rámec v klidu vzhledem ke vzdáleným hmotám ve vesmíru za speciální vlastnosti.

Viz také

Reference

Poznámky pod čarou

Citace

Citované práce

externí odkazy