Rivoluzione Copernicana - Copernican Revolution

Moto del Sole (giallo), della Terra (blu) e di Marte (rosso). A sinistra, il moto eliocentrico di Copernico . A destra, movimento geocentrico tradizionale , incluso il moto retrogrado di Marte.
Per semplicità, il periodo di rivoluzione di Marte è rappresentato come 2 anni invece di 1,88, e le orbite sono rappresentate come perfettamente circolari o epitrocoidi .

La Rivoluzione Copernicana fu il cambio di paradigma dal modello tolemaico dei cieli, che descriveva il cosmo come avente la Terra stazionaria al centro dell'universo, al modello eliocentrico con il Sole al centro del Sistema Solare . Questa rivoluzione consisteva in due fasi; la prima di natura estremamente matematica e la seconda fase che inizia nel 1610 con la pubblicazione di un opuscolo di Galileo . A partire dalla pubblicazione di Copernico ‘s De revolutionibus orbium coelestium , contributi per la‘rivoluzione’, ha continuato fino a quando finalmente termina con Isaac Newton ‘s lavoro nel corso di un secolo più tardi.

eliocentrismo

Prima di Copernico

La "Rivoluzione Copernicana" prende il nome da Niccolò Copernico , il cui Commentariolus , scritto prima del 1514, fu la prima presentazione esplicita del modello eliocentrico negli studi rinascimentali. L'idea dell'eliocentrismo è molto più antica; può essere fatto risalire ad Aristarco di Samo , un autore ellenistico che scrisse nel III secolo aC, che a sua volta potrebbe aver attinto a concetti ancora più antichi nel Pitagorismo . Antica eliocentrismo è stato, però, eclissato dalla modello geocentrico presentato da Tolomeo nel Almagesto e accettato in aristotelismo .

Gli studiosi europei erano ben consapevoli dei problemi con l'astronomia tolemaica fin dal XIII secolo. Il dibattito è stato accelerato dalla ricezione della critica di Averroè a Tolomeo, ed è stato nuovamente ravvivato dal recupero del testo di Tolomeo e dalla sua traduzione in latino a metà del XV secolo. Otto E. Neugebauer nel 1957 sostenne che il dibattito nella borsa di studio latina del XV secolo deve essere stato informato anche dalla critica di Tolomeo prodotta dopo Averroè, dalla scuola di astronomia persiana dell'era ilkhanide (dal XIII al XIV secolo) associata all'osservatorio di Maragheh (soprattutto le opere di Al-Urdi , Al-Tusi e Ibn al-Shatir ).

Lo stato della questione come ricevuto da Copernico è riassunto nella Theoricae novae planetarum di Georg von Peuerbach , compilata dalle dispense dello studente di Peuerbach Regiomontanus nel 1454 ma stampata solo nel 1472. Peuerbach tenta di dare una nuova presentazione, matematicamente più elegante, di Tolomeo sistema, ma non arriva all'eliocentrismo. Lo stesso Regiomontano fu maestro di Domenico Maria Novara da Ferrara , a sua volta maestro di Copernico.

C'è la possibilità che Regiomontano sia già arrivato a una teoria dell'eliocentrismo prima della sua morte nel 1476, poiché ha prestato particolare attenzione alla teoria eliocentrica di Aristarco in un'opera successiva e menziona il "movimento della Terra" in una lettera.

Niccolò Copernico

Il modello eliocentrico di Niccolò Copernico

Copernico studiò all'Università di Bologna durante il 1496-1501, dove divenne assistente di Domenico Maria Novara da Ferrara . È noto per aver studiato l' Epitome in Almagestum Ptolemei di Peuerbach e Regiomontanus (stampato a Venezia nel 1496) e per aver effettuato osservazioni dei moti lunari il 9 marzo 1497. Copernico ha continuato a sviluppare un modello esplicitamente eliocentrico del moto planetario, dapprima scritto nella sua breve opera Commentariolus qualche tempo prima del 1514, circolato in un numero limitato di copie tra i suoi conoscenti. Continuò a perfezionare il suo sistema fino alla pubblicazione della sua opera più ampia, De revolutionibus orbium coelestium (1543), che conteneva diagrammi e tabelle dettagliati.

Il modello copernicano pretende di descrivere la realtà fisica del cosmo, cosa che il modello tolemaico non si credeva più in grado di fornire. Copernico rimosse la Terra dal centro dell'universo, mise i corpi celesti in rotazione attorno al Sole e introdusse la rotazione giornaliera della Terra sul suo asse. Sebbene l'opera di Copernico abbia scatenato la "rivoluzione copernicana", non ne ha segnato la fine. In effetti, il sistema di Copernico aveva molteplici carenze che avrebbero dovuto essere modificate dagli astronomi successivi.

Copernico non solo elaborò una teoria sulla natura del sole in relazione alla terra, ma lavorò a fondo per sfatare alcuni dei dettagli minori all'interno della teoria geocentrica. Nel suo articolo sull'eliocentrismo come modello, l'autore Owen Gingerich scrive che per persuadere le persone dell'accuratezza del suo modello, Copernico ha creato un meccanismo per riportare la descrizione del moto celeste a una "pura combinazione di cerchi". Le teorie di Copernico mettevano a disagio e in qualche modo turbate molte persone. Anche con l'esame accurato che ha dovuto affrontare per quanto riguarda la sua congettura che l'universo non fosse centrato attorno alla Terra, ha continuato a ottenere supporto: altri scienziati e astrologi hanno persino postulato che il suo sistema consentisse una migliore comprensione dei concetti di astronomia rispetto alla teoria geocentrica.

Ricezione

Tycho Brahe

Il modello geoeliocentrico di Tycho Brahe

Tycho Brahe (1546-1601) era un nobile danese che era ben noto come astronomo ai suoi tempi. Ulteriori progressi nella comprensione del cosmo richiederebbero osservazioni nuove e più accurate di quelle su cui si è basato Niccolò Copernico e Tycho ha fatto grandi passi avanti in questo settore. Tycho ha formulato un geoeliocentrismo, il che significa che il Sole si muoveva intorno alla Terra mentre i pianeti orbitavano attorno al Sole, noto come sistema ticonico . Sebbene Tycho apprezzasse i vantaggi del sistema di Copernico, come molti altri non poteva accettare il movimento della Terra.

Nel 1572, Tycho Brahe osservò una nuova stella nella costellazione di Cassiopea . Per diciotto mesi brillò brillantemente nel cielo senza parallasse visibile , indicando che faceva parte della regione celeste delle stelle secondo il modello di Aristotele . Tuttavia, secondo quel modello, nessun cambiamento poteva avvenire nei cieli, quindi l'osservazione di Tycho era un grave discredito per le teorie di Aristotele. Nel 1577, Tycho osservò una grande cometa nel cielo. Sulla base delle sue osservazioni di parallasse, la cometa è passata attraverso la regione dei pianeti . Secondo la teoria aristotelica, in questa regione esisteva solo un movimento circolare uniforme su sfere solide, rendendo impossibile l'ingresso di una cometa in questa regione. Tycho concluse che non esistevano tali sfere, sollevando la questione di cosa mantenesse un pianeta in orbita .

Con il patrocinio del re di Danimarca, Tycho Brahe fondò Uraniborg , un osservatorio a Hven. Per 20 anni, Tycho e il suo team di astronomi hanno compilato osservazioni astronomiche molto più accurate di quelle fatte prima. Queste osservazioni si sarebbero rivelate vitali nelle future scoperte astronomiche.

Johannes Keplero

Il modello solido platonico di Keplero del sistema solare da Mysterium Cosmographicum

Keplero trovò impiego come assistente di Tycho Brahe e, alla morte inaspettata di Brahe, lo sostituì come matematico imperiale dell'imperatore Rodolfo II . Fu quindi in grado di utilizzare le ampie osservazioni di Brahe per fare notevoli scoperte in astronomia, come le tre leggi del moto planetario . Keplero non sarebbe stato in grado di produrre le sue leggi senza le osservazioni di Tycho, perché hanno permesso a Keplero di dimostrare che i pianeti viaggiano in ellissi e che il Sole non si trova direttamente al centro di un'orbita ma in un fuoco. Galileo Galilei venne dopo Keplero e sviluppò il suo telescopio con un ingrandimento sufficiente per permettergli di studiare Venere e scoprire che ha fasi come una luna. La scoperta delle fasi di Venere è stato uno dei motivi più influenti per il passaggio dal geocentrismo a eliocentrismo . La Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica di Sir Isaac Newton concludeva la Rivoluzione Copernicana. Lo sviluppo delle sue leggi del moto planetario e della gravitazione universale spiegava il presunto moto relativo ai cieli asserendo una forza di attrazione gravitazionale tra due oggetti.

Nel 1596, Keplero pubblicò il suo primo libro, il Mysterium Cosmographicum , che fu il secondo (dopo Thomas Digges , nel 1576) ad approvare la cosmologia copernicana da un astronomo dal 1540. Il libro descriveva il suo modello che utilizzava la matematica pitagorica e i cinque solidi platonici per spiegare il numero di pianeti, le loro proporzioni e il loro ordine. Il libro ha raccolto abbastanza rispetto da Tycho Brahe per invitare Keplero a Praga e servire come suo assistente.

Nel 1600, Keplero si mise al lavoro sull'orbita di Marte , il secondo più eccentrico dei sei pianeti conosciuti a quel tempo. Questo lavoro fu la base del suo libro successivo, l' Astronomia nova , che pubblicò nel 1609. Il libro sosteneva l'eliocentrismo e le ellissi per le orbite planetarie invece dei cerchi modificati dagli epicicli. Questo libro contiene le prime due delle sue omonime tre leggi del moto planetario. Nel 1619, Keplero pubblicò la sua terza e ultima legge che mostrava la relazione tra due pianeti invece del movimento di un singolo pianeta.

Il lavoro di Keplero in astronomia era in parte nuovo. A differenza di coloro che sono venuti prima di lui, ha scartato l'assunto che i pianeti si muovessero di un moto circolare uniforme, sostituendolo con un moto ellittico . Inoltre, come Copernico, ha affermato la realtà fisica di un modello eliocentrico rispetto a uno geocentrico. Eppure, nonostante tutte le sue scoperte, Keplero non riusciva a spiegare la fisica che manterrebbe un pianeta nella sua orbita ellittica.

Le leggi del moto planetario di Keplero

1. La legge delle ellissi: tutti i pianeti si muovono su orbite ellittiche, con il Sole in un fuoco.
2. La legge delle aree uguali in tempo uguale: una linea che collega un pianeta al Sole spazza aree uguali in tempi uguali.
3. La Legge dell'Armonia: Il tempo necessario a un pianeta per orbitare attorno al Sole, chiamato periodo, è proporzionale all'asse lungo dell'ellisse elevato alla potenza 3/2. La costante di proporzionalità è la stessa per tutti i pianeti.

Galileo Galilei

Le fasi di Venere , osservate da Galileo nel 1610

Galileo Galilei era uno scienziato italiano a volte indicato come il "padre della moderna astronomia osservativa ". I suoi miglioramenti al telescopio , le osservazioni astronomiche e il sostegno al copernicanesimo furono tutti parte integrante della rivoluzione copernicana.

Basandosi sui disegni di Hans Lippershey , Galileo progettò il proprio telescopio che, l'anno successivo, aveva migliorato fino a 30x di ingrandimento. Usando questo nuovo strumento, Galileo fece una serie di osservazioni astronomiche che pubblicò nel Sidereus Nuncius nel 1610. In questo libro, descrisse la superficie della Luna come ruvida, irregolare e imperfetta. Notò anche che "il confine che divide la parte chiara da quella scura non forma una linea uniformemente ovale, come accadrebbe in un solido perfettamente sferico, ma è segnato da una linea irregolare, ruvida e molto sinuosa, come mostra la figura. " Queste osservazioni mettevano in discussione l'affermazione di Aristotele che la Luna fosse una sfera perfetta e l'idea più ampia che i cieli fossero perfetti e immutabili.

La prossima scoperta astronomica di Galileo si sarebbe rivelata sorprendente. Osservando Giove nel corso di diversi giorni, notò quattro stelle vicine a Giove le cui posizioni stavano cambiando in un modo che sarebbe stato impossibile se fossero stelle fisse. Dopo molte osservazioni, concluse che queste quattro stelle stavano orbitando attorno al pianeta Giove ed erano in effetti lune, non stelle. Questa è stata una scoperta radicale perché, secondo la cosmologia aristotelica, tutti i corpi celesti ruotano attorno alla Terra e un pianeta con lune ovviamente contraddiceva quella credenza popolare. Pur contraddicendo la credenza aristotelica, sosteneva la cosmologia copernicana che affermava che la Terra è un pianeta come tutti gli altri.

Nel 1610 Galileo osservò che Venere aveva una serie completa di fasi, simili alle fasi lunari che possiamo osservare dalla Terra. Ciò era spiegabile dai sistemi copernicano o ticonico che affermavano che tutte le fasi di Venere sarebbero state visibili a causa della natura della sua orbita attorno al Sole, a differenza del sistema tolemaico che affermava che sarebbero state visibili solo alcune delle fasi di Venere. A causa delle osservazioni di Venere di Galileo, il sistema di Tolomeo divenne altamente sospetto e la maggior parte dei principali astronomi si convertì successivamente a vari modelli eliocentrici, rendendo la sua scoperta una delle più influenti nella transizione dal geocentrismo all'eliocentrismo.

Sfera delle stelle fisse

Nel XVI secolo, un certo numero di scrittori ispirati da Copernico, come Thomas Digges , Giordano Bruno e William Gilbert, sostenevano un universo indefinitamente esteso o addirittura infinito, con altre stelle come soli lontani. Ciò contrasta con la visione aristotelica di una sfera delle stelle fisse . Sebbene contrastato da Copernico e Keplero (con Galileo che non esprimeva un'opinione), verso la metà del XVII secolo questo fu ampiamente accettato, in parte grazie al sostegno di René Descartes .

Isaac Newton

Frontespizio del 'Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica' di Newton, prima edizione (1687)

Newton era un noto fisico e matematico inglese noto per il suo libro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . Era una figura principale nella Rivoluzione Scientifica per le sue leggi del moto e della gravitazione universale . Si dice che le leggi di Newton siano il punto finale della Rivoluzione Copernicana.

Newton usò le leggi del moto planetario di Keplero per derivare la sua legge di gravitazione universale. La legge di gravitazione universale di Newton è stata la prima legge che ha sviluppato e proposto nel suo libro Principia . La legge afferma che due oggetti qualsiasi esercitano una forza gravitazionale di attrazione l'uno sull'altro. L'entità della forza è proporzionale al prodotto delle masse gravitazionali degli oggetti, e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro. Insieme alla legge di gravitazione universale di Newton, i Principia presentano anche le sue tre leggi del moto. Queste tre leggi spiegano l'inerzia, l'accelerazione, l'azione e la reazione quando una forza netta viene applicata a un oggetto.

Immanuel Kant

Immanuel Kant nella sua Critica della ragion pura (edizione 1787) ha tracciato un parallelo tra la "rivoluzione copernicana" e l' epistemologia della sua nuova filosofia trascendentale . Il confronto di Kant è fatto nella Prefazione alla seconda edizione della Critica della ragion pura (pubblicata nel 1787; una pesante revisione della prima edizione del 1781). Kant sostiene che, proprio come Copernico passò dalla supposizione di corpi celesti che ruotano attorno a uno spettatore fermo a uno spettatore in movimento, così la metafisica, "procedendo proprio sulla falsariga dell'ipotesi primaria di Copernico", dovrebbe passare dall'assumere che "la conoscenza deve conformarsi a oggetti" alla supposizione che "gli oggetti devono essere conformi alla nostra conoscenza [ a priori ]".

Molto è stato detto su ciò che Kant intendeva riferendosi alla sua filosofia come "procedendo precisamente sulle linee dell'ipotesi primaria di Copernico". C'è stata una discussione di lunga data sull'adeguatezza dell'analogia di Kant perché, come la vedono la maggior parte dei commentatori, Kant ha invertito la mossa principale di Copernico. Secondo Tom Rockmore , lo stesso Kant non ha mai usato la frase "rivoluzione copernicana" su se stesso, sebbene fosse applicata "di routine" al suo lavoro da altri.

Uso metaforico

Seguendo Kant, l'espressione "rivoluzione copernicana" nel XX secolo è stata utilizzata per qualsiasi (presunto) cambiamento di paradigma , ad esempio in riferimento alla psicoanalisi freudiana o alla teoria critica postmoderna .

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

Lavori citati

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