Quale scienziato ha definito il sole il centro della terra? Dov'è il centro dell'universo

19.05.2024

Fatti biografici

Niccolò Copernico nacque a Toruń da una famiglia di mercanti nel 1473 e perse i genitori in tenera età. Non esiste un'opinione precisa sulla sua nazionalità: alcuni lo considerano polacco, altri tedesco. La sua città natale divenne parte della Polonia diversi anni prima della sua nascita, e prima ancora faceva parte della Prussia. Ma è cresciuto nella famiglia tedesca di suo zio materno.

Studiò all'Università di Cracovia, dove studiò matematica, medicina e teologia, ma era particolarmente attratto dall'astronomia. Poi partì per l'Italia ed entrò all'Università di Bologna, dove si preparò principalmente per la carriera spirituale, ma lì studiò anche astronomia. Studiò medicina all'Università di Padova. Tornato a Cracovia, lavorò come medico, essendo allo stesso tempo confidente di suo zio, il vescovo Lucas.

Dopo la morte di suo zio, visse nella piccola città di Frombork in Polonia, dove prestò servizio come canonico (sacerdote della Chiesa cattolica), ma non smise di studiare astronomia. Qui sviluppò l'idea di un nuovo sistema astronomico. Condivise i suoi pensieri con gli amici, così ben presto si sparse la voce sul giovane astronomo e sul suo nuovo sistema.

Copernico fu uno dei primi ad esprimere l'idea della gravitazione universale. In una delle sue lettere si legge: “Penso che la pesantezza non sia altro che un certo desiderio con cui il divino Costruttore ha dotato le particelle della materia affinché si unissero a forma di palla. Questa proprietà è probabilmente posseduta dal Sole, dalla Luna e dai pianeti; Questi luminari devono a lui la loro forma sferica”.

Predisse con sicurezza che Venere e Mercurio avessero fasi simili alla Luna. Dopo l'invenzione del telescopio, Galileo confermò questa previsione.

È noto che le persone di talento hanno talento in tutto. Copernico si dimostrò anche una persona istruita in modo completo: secondo il suo progetto, in Polonia fu introdotto un nuovo sistema monetario e nella città di Frombork costruì una macchina idraulica che forniva acqua a tutte le case. Come medico partecipò alla lotta contro l'epidemia di peste del 1519. Durante la guerra polacco-teutonica (1519-1521) organizzò con successo la difesa del vescovado dai Teutoni e partecipò poi ai negoziati di pace che si conclusero con la creazione del primo stato protestante: il Ducato di Prussia.

All'età di 58 anni, Copernico si ritirò da tutti gli affari e iniziò a lavorare al suo libro "Sulla rotazione delle sfere celesti", allo stesso tempo trattando le persone gratuitamente.

Niccolò Copernico morì nel 1543 a causa di un ictus.

Sistema eliocentrico del mondo di Copernico

Sistema eliocentrico- l'idea che il Sole sia il corpo celeste centrale attorno al quale ruotano la Terra e gli altri pianeti. La Terra, secondo questo sistema, gira attorno al Sole in un anno siderale e attorno al suo asse in un giorno siderale. Questa idea è l'opposto sistema geocentrico del mondo(un'idea sulla struttura dell'universo, secondo la quale la posizione centrale nell'Universo è occupata dalla Terra stazionaria, attorno alla quale ruotano il Sole, la Luna, i pianeti e le stelle).

La dottrina del sistema eliocentrico è nata già da allora nell'antichità, ma si diffuse a partire dalla fine del Rinascimento.

I Pitagorici e Eraclide del Ponto avevano ipotesi sul movimento della Terra, ma all'inizio del III secolo a.C. fu proposto un sistema veramente eliocentrico. e. Aristarco di Samo. Si ritiene che Aristarco sia arrivato all'eliocentrismo sulla base del fatto che ha stabilito che il Sole è di dimensioni molto più grandi della Terra (l'unico lavoro di uno scienziato che ci è pervenuto). Era naturale supporre che il corpo più piccolo ruoti attorno a quello più grande e non viceversa. Il sistema geocentrico del mondo preesistente non era in grado di spiegare il cambiamento nella luminosità apparente dei pianeti e nella dimensione apparente della Luna, che i Greci associavano correttamente al cambiamento della distanza da questi corpi celesti. Ha permesso inoltre di stabilire l'ordine dei luminari.

Ma dopo il II secolo d.C. e. Nel mondo ellenistico era saldamente radicato il geocentrismo, basato sulla filosofia di Aristotele e sulla teoria planetaria di Tolomeo.

Nel Medioevo il sistema eliocentrico del mondo era praticamente dimenticato. L'eccezione sono gli astronomi della scuola di Samarcanda, fondata da Ulugbek nella prima metà del XV secolo. Alcuni di loro rifiutavano la filosofia di Aristotele come fondamento fisico dell'astronomia e consideravano fisicamente possibile la rotazione della Terra attorno al proprio asse. Ci sono indicazioni che alcuni astronomi di Samarcanda considerassero la possibilità non solo della rotazione assiale della Terra, ma del movimento del suo centro, e svilupparono anche una teoria in cui si ritiene che il Sole ruoti attorno alla Terra, ma tutti i pianeti ruotano attorno al Sole (che può essere chiamato il sistema geoeliocentrico del mondo).

Nell'era Primo Rinascimento Nikolai Kuzansky ha scritto sulla mobilità della Terra, ma il suo giudizio era puramente filosofico. C'erano altre ipotesi sul movimento della Terra, ma non esisteva un sistema in quanto tale. E solo nel XVI secolo l'eliocentrismo fu finalmente ripreso, quando l'astronomo polacco Niccolò Copernico sviluppò una teoria del moto planetario attorno al Sole basata sul principio pitagorico del moto circolare uniforme. Il risultato del suo lavoro fu il libro “Sulle rotazioni delle sfere celesti”, pubblicato nel 1543. Considerava lo svantaggio di tutte le teorie geocentriche che non consentono di determinare “la forma del mondo e la proporzionalità delle sfere celesti”. le sue parti”, cioè la scala del sistema planetario. Forse procedeva dall'eliocentrismo di Aristarco, ma ciò non è stato definitivamente dimostrato nell'edizione finale del libro, il riferimento ad Aristarco è scomparso;

Copernico credeva che la Terra subisse tre movimenti:

1. Intorno al suo asse con un periodo di un giorno, la cui conseguenza è la rotazione quotidiana della sfera celeste.

2. Intorno al Sole con un periodo di un anno, che porta al moto retrogrado dei pianeti.

3. Il cosiddetto movimento di declinazione con un periodo anche di circa un anno, porta al fatto che l'asse terrestre si muove approssimativamente parallelo a se stesso.

Copernico spiegò le ragioni dei movimenti retrogradi dei pianeti, calcolò le distanze dei pianeti dal Sole e i periodi delle loro rivoluzioni. Copernico ha spiegato la disuguaglianza zodiacale nel movimento dei pianeti dal fatto che il loro movimento è una combinazione di movimenti in cerchi grandi e piccoli.

Il sistema eliocentrico di Copernico può essere formulato nelle seguenti affermazioni:

le orbite e le sfere celesti non hanno un centro comune;
il centro della Terra non è il centro dell'Universo, ma solo il centro di massa e l'orbita della Luna;
tutti i pianeti si muovono su orbite centrate sul Sole, e quindi il Sole è il centro del mondo;
la distanza tra la Terra e il Sole è molto piccola rispetto alla distanza tra la Terra e le stelle fisse;
il movimento quotidiano del Sole è immaginario, ed è causato dall'effetto della rotazione della Terra, che gira una volta ogni 24 ore attorno al proprio asse, che rimane sempre parallelo a se stesso;
La Terra (insieme alla Luna, come gli altri pianeti) ruota attorno al Sole, e quindi i movimenti che il Sole sembra fare (il movimento quotidiano, così come il movimento annuale quando il Sole si sposta attraverso lo Zodiaco) non sono altro che l'effetto del movimento della Terra;
è il movimento della Terra e degli altri pianeti che spiega le loro posizioni e le caratteristiche specifiche del movimento planetario.

Queste affermazioni erano completamente contrarie al sistema geocentrico prevalente a quel tempo.

Per Copernico il centro del sistema planetario non era il Sole, ma il centro dell'orbita terrestre;

Di tutti i pianeti, la Terra era l'unico a muoversi uniformemente nella sua orbita, mentre la velocità orbitale degli altri pianeti variava.

Apparentemente Copernico mantenne la sua convinzione nell'esistenza di sfere celesti contenenti pianeti. Pertanto, il movimento dei pianeti attorno al Sole è stato spiegato dalla rotazione di queste sfere attorno ai loro assi.

Valutazione della teoria di Copernico da parte dei contemporanei

I suoi più stretti sostenitori per i primi tre decenni dopo la pubblicazione del libro « Sulle rotazioni delle sfere celesti" c'erano l'astronomo tedesco Georg Joachim Rheticus, che un tempo collaborò con Copernico e si considerava suo allievo, così come l'astronomo e geodeta Gemma Frisius. Anche il suo amico, il vescovo Tiedemann Giese, era un sostenitore di Copernico. Ma la maggior parte dei contemporanei “tirò fuori” dalla teoria di Copernico solo l’apparato matematico per i calcoli astronomici e ignorò quasi completamente la sua nuova cosmologia eliocentrica. Forse perché la prefazione al suo libro è stata scritta da un teologo luterano, e nella prefazione si diceva che il movimento della Terra è un calcolo ingegnoso, ma Copernico non va preso alla lettera. Molti nel XVI secolo credevano che questa fosse l'opinione dello stesso Copernico. E solo negli anni '70 -'90 del XVI secolo. Gli astronomi iniziarono a mostrare interesse per il nuovo sistema del mondo. Copernico ebbe sia sostenitori (tra cui il filosofo Giordano Bruno; il teologo Diego de Zuniga, che utilizza l'idea del movimento della Terra per interpretare alcune parole della Bibbia) che oppositori (gli astronomi Tycho Brahe e Cristoforo Clavio, il filosofo Francesco Bacon).

Gli oppositori del sistema copernicano sostenevano che se la Terra ruotasse attorno al proprio asse, allora:

La Terra sperimenterebbe colossali forze centrifughe che inevitabilmente la farebbero a pezzi.
Tutti gli oggetti leggeri sulla sua superficie si disperderebbero in tutte le direzioni dello spazio.
Qualsiasi oggetto lanciato devierebbe verso ovest e le nuvole fluttuerebbero, insieme al Sole, da est a ovest.
I corpi celesti si muovono perché sono costituiti da materia sottile e senza peso, ma quale forza può far muovere l'enorme e pesante Terra?

Senso

Il sistema eliocentrico del mondo, proposto nel III secolo a.C. eh . Aristarco e ripreso nel XVI secolo Copernico, ha permesso di stabilire i parametri del sistema planetario e di scoprire le leggi dei moti planetari. La giustificazione dell'eliocentrismo richiedeva la creazione meccanica classica e portò alla scoperta della legge gravità universale. Questa teoria aprì la strada all'astronomia stellare quando fu dimostrato che le stelle sono soli distanti) e alla cosmologia dell'Universo infinito. Inoltre, il sistema eliocentrico del mondo si affermò sempre di più: il contenuto principale della rivoluzione scientifica del XVII secolo fu l'istituzione dell'eliocentrismo.

Infatti, Aristarco di Samo - Samos era un'isola vicino alla Turchia - sviluppò una forma di sistema mondiale eliocentrico intorno al 200 a.C. Altre civiltà antiche, tra cui vari studiosi musulmani dell'XI secolo, mantenevano le stesse credenze, basate sul lavoro di Aristarco e di studiosi europei nell'Europa medievale.

Nel XVI secolo, l'astronomo Niccolò Copernico inventò la sua versione del sistema mondiale eliocentrico. Come altri prima di lui, Copernico si basò sull'opera di Aristarco, citando l'astronomo greco nei suoi appunti. La teoria di Copernico è diventata così famosa che oggigiorno la maggior parte delle persone discute della teoria eliocentrica, fa riferimento al modello copernicano. Copernico pubblicò la sua teoria nel suo libro "Sulla rotazione delle sfere celesti". Copernico collocò la Terra come il terzo pianeta dal Sole e nel suo modello orbita attorno alla Terra, non al Sole. Copernico ipotizzò anche che le stelle non si muovano in orbite attorno alla Terra; La Terra ruota attorno al proprio asse, il che fa sembrare che le stelle si muovano nel cielo. Attraverso l'applicazione della geometria, riuscì a trasformare il sistema eliocentrico del mondo da un'ipotesi filosofica in una teoria che svolgeva un ottimo lavoro nel prevedere i movimenti dei pianeti e di altri corpi celesti.

L’unico problema che affliggeva il sistema eliocentrico del mondo era che la Chiesa Cattolica Romana, un’organizzazione molto potente ai tempi di Copernico, lo considerava eretico. Questo potrebbe essere stato uno dei motivi per cui Copernico non pubblicò la sua teoria finché non fu sul letto di morte. Dopo la morte di Copernico, la Chiesa cattolica romana lavorò ancora più duramente per sopprimere la visione eliocentrica. La Chiesa arrestò Galileo per aver sostenuto il modello eretico eliocentrico e lo tenne agli arresti domiciliari negli ultimi otto anni della sua vita. Nello stesso periodo in cui Galileo creò il telescopio, l'astronomo Giovanni Keplero stava perfezionando il sistema eliocentrico del mondo e cercando di dimostrarlo attraverso i calcoli.

Anche se il suo progresso fu lento, il sistema mondiale eliocentrico alla fine sostituì il sistema mondiale geocentrico. Sebbene siano emerse nuove prove, alcuni hanno iniziato a chiedersi se il Sole fosse effettivamente il centro dell’Universo. Il Sole non era il centro geometrico delle orbite dei pianeti, e nemmeno il centro di gravità era esattamente al centro del Sole. Ciò significa che, sebbene a scuola venga insegnato ai bambini che l’eliocentrismo è il modello corretto dell’universo, gli astronomi utilizzano entrambe le visioni dell’universo a seconda di ciò che stanno studiando e di quale teoria rende i loro calcoli più semplici.

Non appena una persona ha acquisito intelligenza, ha iniziato a interessarsi a come funziona tutto. Perché l'acqua non tracima oltre i confini del mondo? Il Sole gira attorno alla Terra? Cosa c'è dentro i buchi neri?

"So di non sapere nulla" di Socrate significa che siamo consapevoli della quantità di ancora sconosciuto in questo mondo. Siamo passati dai miti alla fisica quantistica, ma ci sono ancora più domande che risposte, e stanno diventando sempre più complesse.

Miti cosmogonici

Il mito è il primo modo con cui le persone spiegano l'origine e la struttura di tutto ciò che li circonda e della propria esistenza. I miti cosmogonici raccontano come il mondo sia emerso dal caos o dal nulla. Nel mito, la creazione dell'universo è effettuata dalle divinità. A seconda della cultura specifica, la cosmologia risultante (idea della struttura del mondo) varia. Ad esempio, il firmamento potrebbe sembrare un coperchio, il guscio di un uovo del mondo, il lembo di una conchiglia gigante o il teschio di un gigante.

Di norma, in tutte queste storie c'è una divisione del caos originale in cielo e terra (su e giù), la creazione di un asse (il nucleo dell'universo), la creazione di oggetti naturali ed esseri viventi. I concetti di base comuni a popoli diversi sono chiamati archetipi.

Il fisico Alexander Ivanchik parla delle prime fasi dell'evoluzione dell'Universo e dell'origine degli elementi chimici nella sua conferenza “Postscience”.

Il mondo è come un corpo

L'uomo antico esplorava il mondo con l'aiuto del corpo, misurava le distanze con passi e gomiti e lavorava molto con le mani. Ciò si riflette nella personificazione della natura (il tuono è il risultato dei colpi del martello di Dio, il vento è la divinità che soffia). Il mondo era anche associato a un grande corpo.

Ad esempio, nella mitologia scandinava, il mondo fu creato dal corpo del gigante Ymir, i cui occhi divennero stagni e i suoi capelli foreste. Nella mitologia indù questa funzione era assunta da Purusha, nella mitologia cinese da Pangu. In tutti i casi, la struttura del mondo visibile è associata al corpo di una creatura antropomorfa, un grande antenato o divinità, che si sacrifica affinché il mondo appaia. Allo stesso tempo, l'uomo stesso è un microcosmo, un universo in miniatura.

Grande Albero

Un'altra trama archetipica che appare spesso tra le diverse nazioni è l'asse mundi, la montagna del mondo o l'albero del mondo. Ad esempio, il frassino Yggdrasil tra gli scandinavi. Immagini di un albero con una statuetta umana al centro sono state trovate anche tra i Maya e gli Aztechi. Nei Veda indù, l'albero sacro era chiamato Ashwattha, nella mitologia turca - Baiterek. L'albero del mondo collega i mondi inferiore, medio e superiore, le sue radici sono nelle regioni sotterranee e la corona va verso il cielo.

Portami a fare un giro, grande tartaruga!

La mitologia di una tartaruga mondiale che nuota nel vasto oceano, sul cui dorso poggia la Terra, si trova tra i popoli dell'antica India e dell'antica Cina e nelle leggende della popolazione indigena del Nord America. Le variazioni del mito dei giganti "animali di supporto" includono un elefante, un serpente e una balena.

Idee cosmologiche dei Greci

I filosofi greci stabilirono i concetti astronomici che usiamo ancora oggi. Diversi filosofi della loro scuola avevano il proprio punto di vista sul modello dell'universo. Per la maggior parte aderivano al sistema geocentrico del mondo.

Il concetto presupponeva che al centro del mondo ci fosse una Terra stazionaria, attorno alla quale ruotavano il Sole, la Luna e le stelle. In questo caso i pianeti ruotano attorno alla Terra, formando il “sistema Terra”. Anche Tycho Brahe negò la rotazione quotidiana della Terra.

Rivoluzione scientifica dell'Illuminismo

Le scoperte geografiche, i viaggi per mare e lo sviluppo della meccanica e dell'ottica hanno reso il quadro del mondo più complesso e completo. Dal XVII secolo iniziò l '"era del telescopio": l'osservazione dei corpi celesti a un nuovo livello divenne disponibile per l'uomo e si aprì la strada per uno studio più profondo dello spazio. Da un punto di vista filosofico, il mondo era pensato come oggettivamente conoscibile e meccanicistico.

Giovanni Keplero e le orbite dei corpi celesti

Lo studente di Tycho Brahe, Johannes Kepler, che aderì alla teoria copernicana, scoprì le leggi del movimento dei corpi celesti. L'Universo, secondo la sua teoria, è una palla all'interno della quale si trova il sistema solare. Dopo aver formulato tre leggi, che ora sono chiamate “leggi di Keplero”, descrisse il movimento dei pianeti attorno al Sole in orbite e sostituì le orbite circolari con ellissi.

Scoperte di Galileo Galilei

Galileo difendeva il copernicanesimo, aderendo al sistema eliocentrico del mondo, e insisteva anche sul fatto che la Terra ha una rotazione quotidiana (ruota attorno al proprio asse). Ciò lo portò a famosi disaccordi con la Chiesa romana, che non sosteneva la teoria di Copernico.

Galileo costruì il proprio telescopio, scoprì le lune di Giove e spiegò il bagliore della Luna con la luce solare riflessa dalla Terra.

Tutto ciò era la prova che la Terra ha la stessa natura degli altri corpi celesti, che hanno anche “lune” e si muovono. Anche il Sole si è rivelato non ideale, il che confutava le idee greche sulla perfezione del mondo celeste: Galileo vi vedeva delle macchie.

Il modello dell'universo di Newton

Isaac Newton scoprì la legge della gravitazione universale, sviluppò un sistema unificato di meccanica terrestre e celeste e formulò le leggi della dinamica: queste scoperte costituirono la base della fisica classica. Newton dimostrò le leggi di Keplero dalla posizione della gravità, dichiarò che l'Universo è infinito e formulò le sue idee sulla materia e sulla densità.

La sua opera "Principi matematici della filosofia naturale" nel 1687 riassunse i risultati della ricerca dei suoi predecessori e stabilì un metodo per creare un modello dell'Universo utilizzando l'analisi matematica.

XX secolo: tutto è relativo

Una svolta qualitativa nella comprensione del mondo da parte dell’uomo nel ventesimo secolo è stata la seguente: teoria generale della relatività (GR), che furono sviluppati nel 1916 da Albert Einstein. Secondo la teoria di Einstein lo spazio non è qualcosa di immutabile, il tempo ha un inizio e una fine e può scorrere diversamente a seconda delle condizioni.

La Relatività Generale è ancora la teoria più influente dello spazio, del tempo, del movimento e della gravità, cioè di tutto ciò che costituisce la realtà fisica e i principi del mondo. La teoria della relatività afferma che lo spazio deve espandersi o contrarsi. Si è scoperto che l'Universo è dinamico, non stazionario.

L'astronomo americano Edwin Hubble ha dimostrato che la nostra galassia, la Via Lattea, in cui si trova il Sistema Solare, è solo una delle centinaia di miliardi di altre galassie nell'Universo. Mentre studiava le galassie distanti, concluse che si stavano disperdendo, allontanandosi l'una dall'altra e suggerì che l'Universo si stesse espandendo.

Se procediamo dal concetto di costante espansione dell'Universo, si scopre che una volta era in uno stato compresso. Fu chiamato l'evento che causò il passaggio da uno stato di materia molto denso a uno di espansione Big Bang.

XXI secolo: la materia oscura e il Multiverso

Oggi sappiamo che l’Universo si sta espandendo a ritmo accelerato: ciò è facilitato dalla pressione dell’“energia oscura”, che combatte la forza di gravità. L’“energia oscura”, la cui natura non è ancora chiara, costituisce la maggior parte dell’Universo. I buchi neri sono “tombe gravitazionali” in cui la materia e la radiazione scompaiono e in cui presumibilmente si trasformano le stelle morte.

Si stima che l'età dell'Universo (il tempo trascorso dall'inizio dell'espansione) sia di 13-15 miliardi di anni.

Ci siamo resi conto che non siamo unici: dopo tutto, ci sono così tante stelle e pianeti in giro. Pertanto, gli scienziati moderni considerano la questione dell'origine della vita sulla Terra nel contesto del perché l'Universo è nato in primo luogo, dove ciò è diventato possibile.

Le galassie, le stelle e i pianeti che ruotano intorno a loro, e anche gli stessi atomi, esistono solo perché la spinta dell’energia oscura al momento del Big Bang è stata sufficiente a impedire che l’Universo collassasse nuovamente, e allo stesso tempo perché lo spazio non crollasse. volare via troppo. La probabilità che ciò accada è molto piccola, quindi alcuni fisici teorici moderni suggeriscono che esistano molti universi paralleli.

I fisici teorici ritengono che alcuni universi possano avere 17 dimensioni, altri possano contenere stelle e pianeti come il nostro, e alcuni possano consistere in poco più di un campo amorfo.
Alan Lightmanfisico

Tuttavia, è impossibile confutarlo utilizzando l'esperimento, quindi altri scienziati ritengono che il concetto di Multiverso debba essere considerato piuttosto filosofico.

Le idee odierne sull'Universo sono in gran parte legate a problemi irrisolti della fisica moderna. La meccanica quantistica, le cui costruzioni differiscono in modo significativo da ciò che dice la meccanica classica, i paradossi fisici e le nuove teorie ci assicurano che il mondo è molto più vario di quanto sembri e che i risultati delle osservazioni dipendono in gran parte dall'osservatore.