Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej
Teoria geocentryczna
Original work, 1568. Photo taken in 2008
Bartolomeu Velho
Geocentryczna teoria jest starym poglądem opisującym budowę Wszechświata. Dawniej zgodnie twierdzono, że centralnym punktem Kosmosu jest nieruchoma Ziemia, wokół której poruszają się planety i gwiazdy. Teoria geocentryczna powstała w starożytnej Grecji. Ulegała stałemu doskonaleniu przez ówczesnych „naukowców”. W późniejszym czasie, wraz z całą nauką grecką, została przejęta przez starożytną kulturę śródziemnomorską, w niedługim czasie później przez kulturę europejską.
Ważną osobistością związaną z teorią geocentryczną teorią stał się Klaudiusz Ptolomeusz, który system geocentryczny doprowadził do wielkiej precyzji. Astronom pochodził z Aleksandrii, żył w II wieku naszej ery. Jego dzieło E Megale Syntaksis (Wielki System) było przez całe średniowiecze podstawą wiedzy astronomicznej.
Teoria Ptolemeusza wyjaśniała ruchy planet i gwiazd wprowadzając pojęcia deferentu1 i epicyklu2. Zgodnie z teorią geocentryczną w wersji Ptolemeusza, każda planeta poruszała się po kolistym epicyklu, którego środek poruszał się po większym kole – deferencie – wokół Ziemi.
Teoria heliocentryczna
Wiek XVI nie był łaskawy dla teorii geocentrycznej. Sformułowana przez M. Kopernika teoria heliocentryczna doprowadziła do upadku geocentrycznej teorii budowy Wszechświata.
Heliocentryczna teoria stała się nowym wyobrażeniem układu planetarnego. To w nim Słońce zajęło centralne miejsce, a planety wraz z Ziemią obiegają je po eliptycznych (początkowo twierdzono, że planety obiegają Słońce po kołowych orbitach) orbitach.
Teoria ta zastąpiła wcześniejsze wyobrażenie układu planetarnego, w którym rolę centralnego ciała spełniała Ziemia. Koncepcja geocentryczna została sformułowana przez Eudoksosa z Knidos3 i udoskonalona przez Klaudiusza Ptolemeusza4.
Pierwszy koncepcję heliocentryczną opracował Arystarch z Samos w III wieku przed naszą erą, lecz została ona zapomniana. W czasach nowożytnych sformułował ją Mikołaj Kopernik5 (De revolutionibus orbium coelestium – O obrotach sfer niebieskich, opublikowano w 1543), a udoskonalił (wprowadzając orbity eliptyczne) Johannes Kepler6.
Podsumowanie
Podsumowując warto wspomnieć, że fakt powstania teorii geocentrycznej uzależniony był od zdobyczy techniki oraz sposobu myślenia ówczesnych ludzi. Królowała ona długo przed Mikołajem Koernikiem. W poglądach na budowę świata zajmowała ważne miejsce, choć już w starożytności Arystarach z Samos wypowiedział myśl, że Ziemia biegnie dokoła Słońca. Przyjęcie kopernikańskiej teorii heliocentrycznej budowy świata przez naukę zapoczątkowało rozwój nowoczesnej astronomii. Nauk. i światopoglądowe znaczenie tego faktu polegało przede wszystkim na wykazaniu, że Ziemia nie jest środkiem świata, lecz jedną z planet nie różniącą się w zasadzie od pozostałych. W pierwotnej teorii heliocentrycznej sformułowanej przez Kopernika Słońce było uważane za środek świata. Teorię heliocentryczną zmodyfikował Giordano Bruno, dla którego – zgodnie ze współczesnymi poglądami – Słońce było już tylko jedną z gwiazd, a układ słoneczny jednym spośród nieskończonej mnogości układów we wszechświecie
Ważnym faktem stało się to, że teoria heliocentryczna znalazła potwierdzenie w odkryciu satelitów Jowisza oraz faz Wenus dokonanym przez Galileusza dzięki zastosowaniu przez niego teleskopu do obserwacji astronomicznych. Teoria heliocentryczna została udoskonalona i doprowadzona do obecnej postaci przez J. Keplera, który wykazał, że planety poruszają się po elipsach, w których ognisku znajduje się Słońce, oraz przez I. Newtona, który wyjaśnił ruchy planet prawem ciążenia powszechnego.
Bibliografia
-
Eduard Pittich, Niebo na dłoni, Obzor, Bratislava 1988
-
Encyklopedia Powszechna, PWN, Warszawa 1998.
-
Ilustrowana Encyklopedia dla wszystkich, Wydanie drugie, WNT, Warszawa 1987
-
Multimedialna Encyklopedia Gutenberga
-
Słownik fizyczny, Wiedza Powszechna, Warszawa 1984
1 Deferent, główne koło orbitalne, w astronomii starożytnej i średniowiecznej główne koło orbitalne (circulus deferens, orbis deferens) unoszące w swym obrocie ciało niebieskie przytwierdzone na jego obwodzie. W systemie sfer planetarnych deferent jest wielkim kołem sfery, prostopadłym do osi jej obrotu.
Gdy środek deferenta nie pokrywa się z centralnym ciałem układu, powstaje orbita mimośrodkowa, na której ciało niebieskie zmienia swą odległość, przechodząc od punktu przyziemnego (Perygeum) do odziemnego (Apogeum).
Przy złożonych orbitach planet na obwodzie deferenta mieścił się środek drugiego koła, epicykla, po którego obwodzie dopiero krążyła planeta.
2 Epicykl, jedno z zasadniczych pojęć przedkopernikańskiej, geocentrycznej teorii budowy Wszechświata. Zgodnie z jej założeniami epicyklem nazywano okrąg, którego środek porusza się po deferencie.
Krzywa zakreślana przez punkt położony na epicyklu poruszającym się po deferencie miała wyznaczać tor ruchu planety wokół Ziemi. Pojęcie epicyklu zostało wprowadzone do geometrii przez Apoloniusza z Pergi (II wiek p.n.e.) i zastosowane w astronomii przez Hipparcha (połowa II w. p.n.e.).
W astronomii geocentrycznej epicykle odgrywały podstawową rolę jako odbicie rzeczywistego rocznego ruchu Ziemi.
3 Eudoksos z Knidos (ok. 408-ok. 355 p.n.e.), matematyk i astronom grecki, uczeń Platona. Pierwszy podjął próbę fizycznego wyjaśnienia obserwowanego biegu planet.
Eudoksos przyjmował, że dla każdej planety istnieje szereg sfer współśrodkowych, których obrót, odbywający się z jednostajną prędkością wokół odpowiednio nachylonych wzajemnie osi, powoduje, że umieszczona na obwodzie najbardziej wewnętrznej sfery planeta obiega Ziemię, opisując okresowo pętle na tle gwiazdozbiorów Zodiaku.
4 Ptolemeusz Klaudiusz, Ptolemajos ho Klaudios, Klaudiusz Ptolemeusz, Claudius Ptolemaeus (ok. 100 – ok. 168), uczony grecki pochodzący z egipskiej Tebaidy, autor wielu prac z dziedziny matematyki, astronomii, geografii i muzyki. Kształcił się i rozwijał swoją działalność naukową w Aleksandrii.
Jego głównym dziełem była (zachowana) tzw. Księga matematyczna, zwana inaczej Mathematiké sýntaksis (13 ksiąg), która dotarła do Europy w arabskim przekładzie jako Almagest. W pracy tej Ptolemeusz przedstawił system geocentryczny. Stała się ona podstawą naukowego poglądu na świat do czasów M. Kopernika.
Przypuszczalnie był też autorem prac z dziedziny geometrii: O odległości, Elementy, O teorii równoległych, Mechanika. Stworzył też tablice astronomiczne oraz Czteroksiąg (zachowany), w którym sięgał już do astrologii.
Napisał również pracę z geografii Nauka geograficzna, gdzie wyznaczył położenie (nie zawsze poprawne) 8000 miejscowości, m.in. Kalisza (mapy). Zajmował się optyką i muzyką. W pracach swych opierał się na badaniach uczonych greckich.
5 Kopernik Mikołaj, Copernicus (1473-1543) wybitny polski astronom, matematyk, lekarz, prawnik, tłumacz poezji włoskiej i ekonomista, pochodził z rodziny wywodzącej się z mieszczan krakowskich. Urodzony w Toruniu studiował w Krakowie (1491-95), następnie w Bolonii, Padwie i Ferrarze, gdzie w 1503 doktoryzował się z prawa kanonicznego. Po powrocie do Polski zamieszkał w Lidzbarku Warmińskim jako lekarz i sekretarz swojego wuja, Łukasza Watzenrode, biskupa warmińskiego.
W 1510 został kanonikiem warmińskim i zamieszkał we Fromborku, prowadził tam obserwacje astronomiczne i pisał swe główne dzieło. W czasie wojny polsko-krzyżackiej był zaangażowany w obronę Olsztyna (1520-1521). W latach 1517-1526 publikował prace o reformie moneternej, sformułował w nich prawo wypierania lepszego pieniądza przez gorszy (nazywane prawem Greshama-Kopernika).
Kopernik jako pierwszy w czasach nowożytnych opracował heliocentryczny model Układu Słonecznego (heliocentryczna teoria), model ten oparty był na trzech założeniach: planety biegną po torach kolistych dookoła Słońca, Ziemia jest jedną z planet oraz Ziemia obraca się wokół własnej osi. Heliocentryczny model Kopernika opublikownany drukiem w dziele De revolutionibus orbium coelestium (O obrotach ciał niebieskich) w Norymberdze w roku jego śmierci, opracowany był ok. 20 lat wcześniej i pojawiał się w odpisach rękopisów lub skrótach już przed 1543.
Teoria Kopernika stała się podstawą rozwoju nauk ścisłych w okresie renesansu jej zwolennikami byli m.in. J. Kepler i Galileusz, jej idee w dziedzinie kosmologii rozszerzyli Thomas Digges (w Anglii) i Giordano Bruno (we Włoszech).
Pomimo że dzieło Kopernika było dedykowane papieżowi Pawłowi III, zwolennicy idei Kopernikańskich popadali w konflikty z Kościołem, a samo dzieło w 1616 znalazło się na indeksie ksiąg zakazanych, skąd zostało usunięte w 1828. Doświadczalne potwierdzenie ruchu orbitalnego Ziemi uzyskano dopiero w latach 20. XVIII w., po odkryciu przez J. Bradleya aberracji astronomicznej.
6 Kepler Johannes (1571-1630), wybitny astronom, matematyk i fizyk niemiecki doby renesansu, profesor uniwersytetu w Grazu, Linzu, uczeń i kontynuator prac T. de Brahe w obserwatorium astronomicznym w Pradze, zwolennik teorii M. Kopernika, odkrył prawa ruchu planet Układu Słonecznego (Keplera prawa), opracował i opublikował tablice astronomiczne, obliczył objętości 92 brył obrotowych, prowadził prace w dziedzinie optyki, skonstruował lunetę (tzw. lunetę keplerowskę) oraz badał prawo załamania światła (załamanie światła).
Źródło: praca zaliczeniowa Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej z Zespół Szkół Elektrycznych im. Włodzimierza Krukowskiego w Nowej Soli