Eliocentrismo - Heliocentrism

Illustrazione di Andreas Cellarius del sistema copernicano, dall'Harmonia Macrocosmica

L'eliocentrismo è il modello astronomico in cui la Terra ei pianeti ruotano attorno al Sole al centro dell'Universo . Storicamente, l'eliocentrismo si è opposto al geocentrismo , che poneva al centro la Terra. L'idea che la Terra giri intorno al Sole era stata proposta già nel III secolo aC da Aristarco di Samo , che era stato influenzato da un concetto presentato da Filolao di Crotone (c. 470-385 aC). Nell'Europa medievale, tuttavia, l'eliocentrismo di Aristarco attirò poca attenzione, forse a causa della perdita di opere scientifiche del periodo ellenistico .

Fu solo nel XVI secolo che un modello matematico di un sistema eliocentrico fu presentato dal matematico, astronomo e religioso cattolico del Rinascimento , Niccolò Copernico , che portò alla Rivoluzione Copernicana . Nel secolo successivo, Johannes Kepler introdusse le orbite ellittiche e Galileo Galilei presentò osservazioni di supporto fatte usando un telescopio .

Con le osservazioni di William Herschel , Friedrich Bessel e altri astronomi, ci si rese conto che il Sole, pur essendo vicino al baricentro del Sistema Solare , non era in nessun centro dell'Universo.

Astronomia antica e medievale

Un ipotetico modello geocentrico del Sistema Solare (pannello superiore) rispetto al modello eliocentrico (pannello inferiore).

Mentre la sfericità della Terra era ampiamente riconosciuta nell'astronomia greco-romana almeno dal IV secolo a.C., la rotazione giornaliera della Terra e l' orbita annuale attorno al Sole non furono mai universalmente accettate fino alla Rivoluzione Copernicana .

Mentre una Terra in movimento è stata proposta almeno dal IV secolo a.C. nel Pitagorismo e un modello eliocentrico completamente sviluppato è stato sviluppato da Aristarco di Samo nel III secolo a.C., queste idee non hanno avuto successo nel sostituire la vista di una Terra sferica statica, e dal 2 ° secolo dC il modello predominante, che sarebbe ereditata da astronomia medievale, è stato il modello geocentrico descritto di Tolomeo 's Almagesto .

Il sistema tolemaico era un sofisticato sistema astronomico che riusciva a calcolare le posizioni dei pianeti con un discreto grado di precisione. Lo stesso Tolomeo, nel suo Almagesto , sottolinea che qualsiasi modello per descrivere i moti dei pianeti è semplicemente un dispositivo matematico, e poiché non esiste un modo effettivo per sapere quale sia vero, dovrebbe essere usato il modello più semplice che ottiene i numeri giusti. Tuttavia, ha respinto l'idea di una Terra rotante tanto assurda quanto credeva che avrebbe creato enormi venti. Le sue ipotesi planetarie erano sufficientemente reali da poter determinare le distanze della Luna, del Sole, dei pianeti e delle stelle trattando le sfere celesti delle orbite come realtà contigue. Ciò rendeva la distanza delle stelle inferiore a 20 Unità Astronomiche , una regressione, poiché lo schema eliocentrico di Aristarco di Samo secoli prima aveva necessariamente collocato le stelle almeno due ordini di grandezza più distanti.

I problemi con il sistema di Tolomeo erano ben riconosciuti nell'astronomia medievale, e un crescente sforzo di criticarlo e migliorarlo nel tardo medioevo alla fine portò all'eliocentrismo copernicano sviluppato nell'astronomia rinascimentale.

Antichità classica

pitagorici

Il modello non geocentrico dell'Universo fu proposto dal filosofo pitagorico Filolao ( m . 390 a.C.), il quale insegnava che al centro dell'Universo vi era un "fuoco centrale", attorno al quale ruotavano la Terra , il Sole , la Luna e i pianeti in moto circolare uniforme. Questo sistema postulava l'esistenza di un collineare controterra con la Terra e il fuoco centrale, con lo stesso periodo di rivoluzione attorno al fuoco centrale della Terra. Il Sole ruotava intorno al fuoco centrale una volta all'anno e le stelle erano ferme. La Terra mantenne la stessa faccia nascosta verso il fuoco centrale, rendendo sia esso che la "controterra" invisibile dalla Terra. Il concetto pitagorico di moto circolare uniforme rimase incontrastato per circa i successivi 2000 anni, e fu ai pitagorici che Copernico si riferiva per dimostrare che la nozione di una Terra in movimento non era né nuova né rivoluzionaria. Keplero ha dato una spiegazione alternativa del "fuoco centrale" dei pitagorici come il Sole, "poiché la maggior parte delle sette nascondeva di proposito i loro insegnamenti".

Eraclide del Ponto (IV secolo aC) disse che la rotazione della Terra spiegava l'apparente movimento quotidiano della sfera celeste. Si pensava che credesse che Mercurio e Venere ruotassero attorno al Sole, che a sua volta (insieme agli altri pianeti) ruota attorno alla Terra. Macrobio Ambrosio Teodosio (395-423 d.C.) in seguito descrisse questo come il "Sistema egiziano", affermando che "non sfuggì all'abilità degli egiziani ", sebbene non ci siano altre prove che fosse noto nell'antico Egitto .

Aristarco di Samo

Calcoli di Aristarco del III secolo a.C. sulle dimensioni relative della Terra, del Sole e della Luna, da una copia greca del X secolo d.C.

La prima persona nota per aver proposto un sistema eliocentrico fu Aristarco di Samo (c. 270 aC) . Come il suo contemporaneo Eratostene , Aristarco calcolò le dimensioni della Terra e misurò le dimensioni e le distanze del Sole e della Luna . Dalle sue stime, concluse che il Sole era da sei a sette volte più largo della Terra, e pensava che l'oggetto più grande avrebbe avuto la forza più attraente.

I suoi scritti sul sistema eliocentrico sono andati perduti, ma alcune informazioni su di essi sono note da una breve descrizione del suo contemporaneo, Archimede , e da riferimenti sparsi di scrittori successivi. La descrizione di Archimede della teoria di Aristarco è data nel libro del primo, The Sand Reckoner . L'intera descrizione comprende solo tre frasi, che Thomas Heath traduce come segue:

Tu [Re Gelon] sai che "universo" è il nome dato dalla maggior parte degli astronomi alla sfera, il cui centro è il centro della terra, mentre il suo raggio è uguale alla linea retta tra il centro del sole e il centro della terra. Questo è il racconto comune (τά γραφόμενα), come avete sentito dagli astronomi. Ma Aristarco ha tirato fuori un libro costituito da alcune ipotesi , in cui risulta, in conseguenza delle ipotesi fatte, che l'universo è molte volte più grande dell'"universo" appena citato. Le sue ipotesi sono che le stelle fisse e il sole rimangano immobili, che la terra ruoti intorno al sole sulla circonferenza di un cerchio, il sole che giace nel mezzo dell'orbita , e che la sfera delle stelle fisse, situata all'incirca nello stesso centro come il sole, è tanto grande che il cerchio in cui suppone che la terra giri ha una proporzione tale alla distanza delle stelle fisse, come il centro della sfera sta alla sua superficie.

—  Il Contadino delle Sabbie ( Arenarius I, 4-7)

Aristarco presumibilmente prese le stelle molto lontane perché era consapevole che la loro parallasse si sarebbe altrimenti osservata nel corso di un anno. Le stelle sono infatti così lontane che la parallasse stellare è diventata rilevabile solo quando sono stati sviluppati telescopi sufficientemente potenti .

Nessun riferimento all'eliocentrismo di Aristarco è noto in altri scritti precedenti all'era comune . Il primo dei pochi altri riferimenti antichi si trova in due passaggi degli scritti di Plutarco . Questi menzionano un dettaglio non dichiarato esplicitamente nel resoconto di Archimede, vale a dire che la teoria di Aristarco prevedeva che la Terra ruotasse su un asse. Il primo di questi riferimenti si trova in On the Face in the Orb of the Moon :

Solo, mio ​​buon amico, non intraprendere contro di me un'azione per empietà nello stile di Cleante , che pensava fosse dovere dei Greci accusare Aristarco di Samo con l'accusa di empietà per aver messo in moto il Focolare dell'Universo, questo essendo l'effetto del suo tentativo di salvare i fenomeni supponendo che il cielo rimanga in quiete e la terra ruoti in un cerchio obliquo, mentre ruota, allo stesso tempo, attorno al proprio asse.

—  Sulla faccia nel globo della luna ( De facie in orbe lunae , c. 6, pp. 922 F – 923 A.)

Solo frammenti sparsi degli scritti di Cleante sono sopravvissuti in citazioni di altri scrittori, ma in Vite e opinioni di eminenti filosofi , Diogene Laerzio elenca Una risposta ad Aristarco (Πρὸς Ἀρίσταρχον) come una delle opere di Cleante, e alcuni studiosi hanno suggerito che ciò potrebbe sono stati dove Cleante aveva accusato Aristarco di empietà.

Il secondo dei riferimenti di Plutarco è nelle sue Domande platoniche :

Platone mise in movimento la terra, come fece il sole, la luna e i cinque pianeti, che chiamò strumenti del tempo a causa dei loro giri, ed era necessario concepire che la terra "che è globata intorno al asse allungato da un polo all'altro attraverso l'intero universo" non è stato rappresentato come tenuto insieme e in quiete, ma come girante e girevole (στρεφομένην καὶ ἀνειλουμένην), come in seguito Aristarco e Seleuco sostennero che faceva, il primo affermando questo come solo un ipotesi (ὑποτιθέμενος μόνον), quest'ultima come opinione certa (καὶ ἀποφαινόμενος)?

—  Questioni platoniche ( Platonicae Quaestiones viii. I, 1006 C)

I restanti riferimenti all'eliocentrismo di Aristarco sono estremamente brevi e non forniscono ulteriori informazioni oltre a quelle che possono essere dedotte da quelle già citate. Quelli che menzionano Aristarco esplicitamente per nome si trovano in Aëtius ' Opinions of the Philosophers , Sextus Empiricus ' Against the Mathematics , e uno scoliaste anonimo ad Aristotele . Un altro passaggio nelle opinioni dei filosofi di Ezio riporta che l'astronomo Seleuco aveva affermato il moto della Terra, ma non menziona Aristarco.

Seleuco di Seleucia

Poiché Plutarco menziona di sfuggita i "seguaci di Aristarco", è probabile che vi fossero altri astronomi nel periodo classico che abbracciarono anche l'eliocentrismo, ma il cui lavoro andò perduto. L'unico altro astronomo dell'antichità noto per nome che è noto per aver sostenuto il modello eliocentrico di Aristarco era Seleuco di Seleucia (n. 190 aC), un astronomo ellenistico che fiorì un secolo dopo Aristarco nell'impero seleucide . Seleuco era un sostenitore del sistema eliocentrico di Aristarco. Seleuco potrebbe aver dimostrato la teoria eliocentrica determinando le costanti di un modello geometrico per la teoria eliocentrica e sviluppando metodi per calcolare le posizioni planetarie utilizzando questo modello. Potrebbe aver usato i primi metodi trigonometrici disponibili ai suoi tempi, poiché era un contemporaneo di Ipparco . Un frammento di un'opera di Seleuco è sopravvissuto nella traduzione araba, a cui fa riferimento Rhazes (n. 865).

In alternativa, la sua spiegazione potrebbe aver coinvolto il fenomeno delle maree , che avrebbe teorizzato essere causato dall'attrazione verso la Luna e dalla rivoluzione della Terra attorno alla Terra e al centro di massa della Luna .

Tarda antichità

C'erano speculazioni occasionali sull'eliocentrismo in Europa prima di Copernico. Nella Cartagine romana , il pagano Marziano Capella (V secolo d.C.) espresse l'opinione che i pianeti Venere e Mercurio non girassero intorno alla Terra ma circondassero invece il Sole. Il modello di Capella fu discusso nell'Alto Medioevo da vari commentatori anonimi del IX secolo e Copernico lo cita come un'influenza sulla sua stessa opera.

Antica India

Il sistema tolemaico fu accolto anche nell'astronomia indiana . Aryabhata (476-550), nel suo magnum opus Aryabhatiya (499), propose un modello planetario in cui si supponeva che la Terra ruotasse sul proprio asse e che i periodi dei pianeti fossero dati rispetto al Sole. I suoi commentatori immediati, come Lalla e altri autori successivi, rifiutarono la sua visione innovativa sulla rotazione della Terra. Fece anche molti calcoli astronomici, come i tempi delle eclissi solari e lunari , e il moto istantaneo della Luna. I primi seguaci del modello di Aryabhata includevano Varahamihira , Brahmagupta e Bhaskara II .

L' Aitareya Brahmana (datato al 500 aC o più vecchio) afferma che "Il sole non tramonta né sorge mai. Quando la gente pensa che il sole stia tramontando (non è così)."

Mondo islamico medievale

Per un certo periodo, gli astronomi musulmani accettarono il sistema tolemaico e il modello geocentrico, che furono usati da al-Battani per mostrare che la distanza tra il Sole e la Terra varia. Nel X secolo, al-Sijzi accettò che la Terra ruotasse attorno al proprio asse . Secondo l'astronomo successivo al-Biruni , al-Sijzi inventò un astrolabio chiamato al-zūraqī sulla base di una credenza sostenuta da alcuni dei suoi contemporanei che il moto apparente delle stelle fosse dovuto al movimento della Terra, e non a quello del firmamento. Gli astronomi islamici iniziarono a criticare il modello tolemaico, incluso Ibn al-Haytham nel suo Al-Shukūk 'alā Baṭalamiyūs ("Dubbi su Tolomeo", c. 1028), che lo bollava come impossibile.

Un'illustrazione tratta dalle opere astronomiche di al-Biruni spiega le diverse fasi della Luna rispetto alla posizione del Sole.

Al-Biruni discusse la possibilità che la Terra ruotasse attorno al proprio asse e orbitasse intorno al Sole, ma nel suo Canone Masudico (1031), espresse la sua fede in una Terra geocentrica e stazionaria. Era consapevole che se la Terra avesse ruotato sul proprio asse, sarebbe stato coerente con le sue osservazioni astronomiche, ma lo considerava un problema di filosofia naturale piuttosto che di matematica.

Nel XII secolo, alternative non eliocentriche al sistema tolemaico furono sviluppate da alcuni astronomi islamici, come Nur ad-Din al-Bitruji , che consideravano il modello tolemaico matematico e non fisico. Il suo sistema si diffuse in gran parte dell'Europa nel XIII secolo, con dibattiti e confutazioni delle sue idee continuate fino al XVI secolo.

La scuola di astronomia Maragha nella Persia dell'era Ilkhanide sviluppò ulteriormente modelli planetari "non tolemaici" che coinvolgevano la rotazione della Terra . Astronomi notevoli di questa scuola sono Al-Urdi (d. 1266) Al-Katibi (d. 1277) e Al-Tusi (d. 1274).

Gli argomenti e le prove utilizzate assomigliano a quelle usate da Copernico per supportare il movimento della Terra. La critica a Tolomeo sviluppata da Averroè e dalla scuola Maragha si rivolgeva esplicitamente alla rotazione terrestre ma non arrivava all'eliocentrismo esplicito. Le osservazioni della scuola Maragha furono ulteriormente migliorate presso l' osservatorio di Samarcanda dell'era timuride sotto Qushji (1403–1474).

Periodo tardo medievale

Nicola Cusano , XV secolo, chiese se ci fosse qualche ragione per affermare che un qualsiasi punto fosse il centro dell'universo.

La borsa di studio europea nel tardo medioevo ricevette attivamente modelli astronomici sviluppati nel mondo islamico e nel XIII secolo era ben consapevole dei problemi del modello tolemaico. Nel XIV secolo il vescovo Nicole Oresme discuteva della possibilità che la Terra ruotasse sul proprio asse, mentre il cardinale Nicola Cusano nella sua dotta ignoranza si chiedeva se ci fosse motivo di affermare che il Sole (o qualsiasi altro punto) fosse il centro del universo. Parallelamente a una definizione mistica di Dio, Cusa scrisse che "Così il tessuto del mondo ( machina mundi ) avrà quasi il suo centro ovunque e la sua circonferenza da nessuna parte", ricordando Ermete Trismegisto .

India medievale

In India, Nilakantha Somayaji (1444–1544), nel suo Aryabhatiyabhasya , un commento all'Aryabhatiya di Aryabhata , sviluppò un sistema di calcolo per un modello planetario geo-eliocentrico, in cui i pianeti orbitano attorno al Sole, che a sua volta orbita attorno alla Terra, simile a il sistema poi proposto da Tycho Brahe . Nel Tantrasamgraha (1501), Somayaji rivide ulteriormente il suo sistema planetario, che era matematicamente più accurato nel predire le orbite eliocentriche dei pianeti interni rispetto a entrambi i modelli ticonico e copernicano , ma non proponeva alcun modello specifico dell'universo. Il sistema planetario di Nilakantha incorporava anche la rotazione della Terra sul suo asse. La maggior parte degli astronomi della scuola di astronomia e matematica del Kerala sembra aver accettato il suo modello planetario.

Astronomia rinascimentale

Astronomia europea prima di Copernico

Alcuni storici sostengono che il pensiero dell'osservatorio di Maragheh , in particolare i dispositivi matematici noti come il lemma Urdi e la coppia Tusi , abbiano influenzato l'astronomia europea del Rinascimento, e quindi sia stato indirettamente ricevuto dall'astronomia europea del Rinascimento e quindi da Copernico . Copernico utilizzò tali dispositivi negli stessi modelli planetari trovati nelle fonti arabe. Inoltre, l'esatta sostituzione dell'equant con due epicicli usati da Copernico nel Commentariolus è stata trovata in un'opera precedente di Ibn al-Shatir (dc 1375) di Damasco. Anche i modelli lunari e di Mercurio di Copernico sono identici a quelli di Ibn al-Shatir.

Leonardo da Vinci (1452–1519) scrisse "Il sole non si move". ("Il sole non si muove.")

Lo stato delle conoscenze sulla teoria planetaria ricevuta da Copernico è sintetizzato nella Georg von Peuerbach s' Theoricae Novae Planetarum (stampato nel 1472 da Regiomontano ). Nel 1470, l'accuratezza delle osservazioni della scuola di astronomia viennese, di cui Peuerbach e Regiomontano erano membri, era abbastanza alta da rendere inevitabile l'eventuale sviluppo dell'eliocentrismo, ed è infatti possibile che Regiomontano sia arrivato a una teoria esplicita dell'eliocentrismo prima la sua morte nel 1476, circa 30 anni prima di Copernico. Mentre l'influenza della critica di Tolomeo di Averroè sul pensiero rinascimentale è chiara ed esplicita, la pretesa di influenza diretta della scuola Maragha, postulata da Otto E. Neugebauer nel 1957, rimane una questione aperta. Poiché la coppia Tusi è stata utilizzata da Copernico nella sua riformulazione dell'astronomia matematica, c'è un crescente consenso sul fatto che sia venuto a conoscenza di questa idea in qualche modo. È stato ipotizzato che l'idea dei coniugi Tusi possa essere arrivata in Europa lasciando poche tracce manoscritte, poiché potrebbe essersi verificata senza la traduzione di alcun testo arabo in latino. Una possibile via di trasmissione potrebbe essere stata la scienza bizantina , che ha tradotto alcune delle opere di al-Tusi dall'arabo al greco bizantino . Diversi manoscritti greci bizantini contenenti la coppia Tusi sono ancora esistenti in Italia. Altri studiosi hanno sostenuto che Copernico avrebbe potuto benissimo sviluppare queste idee indipendentemente dalla tarda tradizione islamica. Copernico fa esplicito riferimento a diversi astronomi dell'" età dell'oro islamica " (dal X al XII secolo) nel De Revolutionibus : Albategnius (Al-Battani) , Averroè (Ibn Rushd), Thebit (Thabit Ibn Qurra) , Arzachel (Al-Zarqali) e Alpetragius (Al-Bitruji) , ma non mostra consapevolezza dell'esistenza di nessuno dei successivi astronomi della scuola Maragha.

Si è sostenuto che Copernico avrebbe potuto scoperto indipendentemente la coppia Tusi o ha preso l'idea da Proclo s' Commento al primo libro di Euclide , che Copernico ha citato. Un'altra possibile fonte per la conoscenza di Copernico di questo dispositivo matematico sono le Questiones de Spera di Nicole Oresme , che descrissero come un moto lineare alternativo di un corpo celeste potesse essere prodotto da una combinazione di moti circolari simili a quelli proposti da al-Tusi.

eliocentrismo copernicano

Ritratto di Niccolò Copernico (1578)

Niccolò Copernico nel suo De revolutionibus orbium coelestium ("Sulla rivoluzione delle sfere celesti", stampato per la prima volta nel 1543 a Norimberga), presentò una discussione su un modello eliocentrico dell'universo più o meno allo stesso modo in cui Tolomeo nel II secolo aveva presentato il suo modello geocentrico nel suo Almagesto . Copernico discusse le implicazioni filosofiche del suo sistema proposto, lo elaborò in dettaglio geometrico, utilizzò osservazioni astronomiche selezionate per derivare i parametri del suo modello e scrisse tabelle astronomiche che consentivano di calcolare le posizioni passate e future delle stelle e dei pianeti. In tal modo, Copernico spostò l'eliocentrismo dalla speculazione filosofica all'astronomia geometrica predittiva. In realtà, il sistema di Copernico non prevedeva la posizione dei pianeti meglio del sistema tolemaico. Questa teoria ha risolto il problema del moto retrogrado planetario sostenendo che tale moto era solo percepito ed apparente, piuttosto che reale : era un effetto di parallasse , poiché un oggetto che si sta passando sembra muoversi all'indietro contro l'orizzonte. Questo problema è stato risolto anche nel sistema geocentrico Tychonic ; quest'ultimo, tuttavia, pur eliminando gli epicicli maggiori , conservava come realtà fisica l'irregolare andirivieni dei pianeti, che Keplero definiva un " pretzel ".

Copernico citò Aristarco in un primo manoscritto (non pubblicato) del De Revolutionibus (che ancora sopravvive), affermando: "Filolao credeva nella mobilità della terra, e alcuni addirittura affermano che Aristarco di Samo fosse di tale opinione". Tuttavia, nella versione pubblicata si limita a notare che nelle opere di Cicerone aveva trovato un resoconto delle teorie di Iceta e che Plutarco gli aveva fornito un resoconto dei Pitagorici , Eraclide Pontico , Filolao ed Ecfanto . Questi autori avevano proposto una Terra in movimento, che però non ruotava attorno a un sole centrale.

Ricezione nell'Europa della prima età moderna

Circolazione del Commentariolus (pubblicato prima del 1515)

Le prime informazioni sulle vedute eliocentriche di Niccolò Copernico furono fatte circolare in manoscritti completati qualche tempo prima del 1 maggio 1514. Nel 1533, Johann Albrecht Widmannstetter tenne a Roma una serie di conferenze che delineavano la teoria di Copernico. Le conferenze sono state ascoltate con interesse da papa Clemente VII e da diversi cardinali cattolici .

Nel 1539, Martin Lutero disse:

"Si parla di un nuovo astrologo che vuole dimostrare che la terra si muove e gira al posto del cielo, del sole, della luna, proprio come se qualcuno si muovesse in carrozza o nave potesse ritenere che fosse seduto fermo e al riposa mentre la terra e gli alberi camminavano e si muovevano. Ma oggi le cose stanno così: quando un uomo vuole essere intelligente deve... inventare qualcosa di speciale, e il modo in cui lo fa deve essere il migliore! per capovolgere l'intera arte dell'astronomia. Tuttavia, come ci dice la Sacra Scrittura, così Giosuè ordinò al sole di stare fermo e non alla terra".

Questo è stato riportato nel contesto di una conversazione a tavola e non una dichiarazione formale di fede. Melantone , tuttavia, si oppose alla dottrina per un periodo di anni.

Pubblicazione del De Revolutionibus (1543)

Niccolò Copernico pubblicò la dichiarazione definitiva del suo sistema nel De Revolutionibus nel 1543. Copernico iniziò a scriverlo nel 1506 e lo terminò nel 1530, ma non lo pubblicò fino all'anno della sua morte. Sebbene fosse in regola con la Chiesa e avesse dedicato il libro a Papa Paolo III , il modulo pubblicato conteneva una prefazione non firmata di Osiander che difendeva il sistema e sosteneva che era utile per il calcolo anche se le sue ipotesi non erano necessariamente vere. Forse a causa di quella prefazione, l'opera di Copernico ha ispirato pochissimo dibattito sul fatto che potesse essere eretica durante i prossimi 60 anni. C'era un primo suggerimento tra i domenicani che l'insegnamento dell'eliocentrismo dovesse essere vietato, ma all'epoca non se ne fece nulla.

Alcuni anni dopo la pubblicazione del De Revolutionibus Giovanni Calvino predicò un sermone in cui denunciava coloro che "pervertono l'ordine della natura" dicendo che "il sole non si muove e che è la terra che gira e che gira".

Il sistema geo-eliocentrico di Tycho Brahe (c. 1587)

In questa rappresentazione del sistema ticonico, gli oggetti su orbite blu (la Luna e il Sole) ruotano attorno alla Terra. Gli oggetti su orbite arancioni (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno) ruotano attorno al Sole. Intorno a tutto c'è una sfera di stelle fisse, situata appena oltre Saturno.

Prima della pubblicazione del De Revolutionibus , il sistema più ampiamente accettato era stato proposto da Tolomeo , in cui la Terra era il centro dell'universo e tutti gli astri vi orbitavano. Tycho Brahe , probabilmente l'astronomo più abile del suo tempo, sostenne il sistema eliocentrico di Copernico e un'alternativa al sistema geocentrico tolemaico: un sistema geo-eliocentrico ora noto come sistema ticonico in cui il Sole e la Luna orbitano attorno alla Terra, Mercurio e Venere orbita attorno al Sole all'interno dell'orbita del Sole della Terra e Marte, Giove e Saturno orbitano attorno al Sole al di fuori dell'orbita del Sole della Terra.

Tycho apprezzava il sistema copernicano, ma si opponeva all'idea di una Terra in movimento sulla base della fisica, dell'astronomia e della religione. La fisica aristotelica dell'epoca (la moderna fisica newtoniana era ancora lontana un secolo) non offriva alcuna spiegazione fisica per il moto di un corpo massiccio come la Terra, mentre poteva facilmente spiegare il moto dei corpi celesti postulando che fossero fatti di un tipo diverso sostanza chiamata etere che si muoveva naturalmente. Così Tycho disse che il sistema copernicano "... elude sapientemente e completamente tutto ciò che è superfluo o discordante nel sistema di Tolomeo. In nessun punto offende il principio della matematica. Eppure attribuisce alla Terra, quel corpo massiccio e pigro , inadatto al movimento, un movimento veloce come quello delle torce eteree, e un triplo movimento per giunta." Allo stesso modo, Tycho ha contestato le vaste distanze alle stelle che Aristarco e Copernico avevano assunto per spiegare la mancanza di qualsiasi parallasse visibile. Tycho aveva misurato le dimensioni apparenti delle stelle (ora note per essere illusorie) e aveva usato la geometria per calcolare che per avere quelle dimensioni apparenti ed essere tanto lontane quanto richiesto dall'eliocentrismo, le stelle avrebbero dovuto essere enormi (molto più grandi del sole; la dimensione dell'orbita terrestre o maggiore). Riguardo a questo Tycho scrisse: "Deduci queste cose geometricamente se vuoi, e vedrai quante assurdità (per non parlare di altre) accompagnano per deduzione questa ipotesi [del moto della terra]". Ha anche citato "l'opposizione all'autorità della Sacra Scrittura in più di un luogo" del sistema copernicano come motivo per cui si potrebbe voler rifiutarlo, e ha osservato che la sua alternativa geo-eliocentrica "non ha offeso né i principi della fisica né la Sacra Scrittura ".

Gli astronomi gesuiti a Roma all'inizio furono poco ricettivi al sistema di Tycho; il più importante, Clavius , commentò che Tycho stava "confondendo tutta l'astronomia, perché voleva avere Marte più basso del Sole". Tuttavia, dopo che l'avvento del telescopio mostrò problemi con alcuni modelli geocentrici (dimostrando che Venere circonda il Sole, per esempio), il sistema ticonico e le variazioni su quel sistema divennero popolari tra i geocentristi, e l'astronomo gesuita Giovanni Battista Riccioli avrebbe continuato il lavoro di Tycho uso della fisica, dell'astronomia stellare (ora con un telescopio) e della religione per argomentare contro l'eliocentrismo e per il sistema di Tycho fino al XVII secolo.

Giordano Bruno (m. 1600) è l'unica persona nota a difendere l'eliocentrismo di Copernico ai suoi tempi. Utilizzando misurazioni effettuate presso l'osservatorio di Tycho, Johannes Kepler sviluppò le sue leggi del moto planetario tra il 1609 e il 1619. In Astronomia nova (1609), Kepler fece un diagramma del movimento di Marte in relazione alla Terra se la Terra fosse al centro della sua orbita, il che mostra che l'orbita di Marte sarebbe completamente imperfetta e non seguirebbe mai lo stesso percorso. Per risolvere l'apparente derivazione dell'orbita di Marte da un cerchio perfetto, Keplero ha derivato sia una definizione matematica che, indipendentemente, un'ellisse corrispondente attorno al Sole per spiegare il moto del pianeta rosso.

Tra il 1617 e il 1621, Keplero sviluppò un modello eliocentrico del Sistema Solare in Epitome astronomiae Copernicanae , in cui tutti i pianeti hanno orbite ellittiche. Ciò ha fornito una precisione significativamente maggiore nella previsione della posizione dei pianeti. Le idee di Keplero non furono immediatamente accolte e Galileo, ad esempio, le ignorò. Nel 1621, Epitome astronomia Copernicanae fu inserita nell'indice dei libri proibiti della Chiesa cattolica nonostante Keplero fosse protestante.

Galileo Galilei e il bando del 1616 contro il copernicanesimo

Nel XVII secolo d.C., Galileo Galilei si oppose alla Chiesa cattolica romana con il suo forte sostegno all'eliocentrismo.

Galileo è stato in grado di guardare il cielo notturno con il telescopio di nuova invenzione. Ha pubblicato le sue scoperte secondo cui Giove è orbitato da lune e che il Sole ruota rispettivamente nel suo Sidereus Nuncius (1610) e Letters on Sunspots (1613). In questo periodo, ha anche annunciato che Venere mostra una gamma completa di fasi (soddisfacendo un argomento che era stato fatto contro Copernico). Poiché gli astronomi gesuiti confermavano le osservazioni di Galileo, i gesuiti si allontanarono dal modello tolemaico e si avvicinarono agli insegnamenti di Tycho.

Nella sua " Lettera alla Granduchessa Cristina " del 1615 , Galileo difese l'eliocentrismo, affermando che non era contrario alla Sacra Scrittura. Ha preso la posizione di Agostino sulla Scrittura: non prendere alla lettera ogni passaggio quando la Scrittura in questione è in un libro biblico di poesie e canzoni, non un libro di istruzioni o di storia. Gli scrittori della Scrittura hanno scritto dalla prospettiva del mondo terrestre, e da quel punto di vista il Sole sorge e tramonta. In effetti, è la rotazione della Terra che dà l'impressione del Sole in movimento nel cielo. Nel febbraio 1615 eminenti domenicani tra cui Tommaso Caccini e Niccolò Lorini portarono all'attenzione dell'Inquisizione gli scritti di Galileo sull'eliocentrismo, perché sembravano violare la Sacra Scrittura e i decreti del Concilio di Trento . Il cardinale e inquisitore Robert Bellarmine fu chiamato a giudicare e scrisse in aprile che trattare l'eliocentrismo come un fenomeno reale sarebbe "una cosa molto pericolosa", irritando filosofi e teologi e danneggiando "la Santa Fede rendendo falsa la Sacra Scrittura".

Nel gennaio 1616, mons. Francesco Ingoli indirizzò un saggio a Galileo contestando il sistema copernicano. Galileo in seguito dichiarò di ritenere che questo saggio fosse stato determinante nel bando contro il copernicanesimo che seguì a febbraio. Secondo Maurice Finocchiaro, Ingoli era stato probabilmente incaricato dall'Inquisizione di scrivere una perizia sulla controversia, e il saggio forniva la "base diretta" per il divieto. Il saggio si è concentrato su diciotto argomenti fisici e matematici contro l'eliocentrismo. Prendeva in prestito principalmente dagli argomenti di Tycho Brahe e menzionava il problema che l'eliocentrismo richiede che le stelle siano molto più grandi del Sole. Ingoli scrisse che la grande distanza dalle stelle nella teoria eliocentrica "dimostra chiaramente ... che le stelle fisse sono di dimensioni tali, da poter superare o eguagliare le dimensioni del cerchio dell'orbita della Terra stessa". Ingoli includeva nel saggio quattro argomenti teologici, ma suggeriva a Galileo di concentrarsi sugli argomenti fisici e matematici. Galileo non scrisse una risposta a Ingoli fino al 1624.

Nel febbraio 1616, l'Inquisizione riunì un comitato di teologi, noti come qualificatori, che consegnarono il loro rapporto unanime condannando l'eliocentrismo come "folle e assurdo in filosofia, e formalmente eretico poiché contraddice esplicitamente in molti luoghi il senso della Sacra Scrittura". L'Inquisizione ha anche stabilito che il moto della Terra "riceve lo stesso giudizio in filosofia e ... riguardo alla verità teologica è almeno erroneo nella fede". Bellarmino ordinò personalmente Galileo

astenersi completamente dall'insegnare o difendere questa dottrina e opinione o dal discuterla... abbandonare completamente... l'opinione che il sole stia fermo al centro del mondo e la terra si muova, e d'ora in poi non sostenere, insegnare, o difenderla in qualsiasi modo, oralmente o per iscritto.

—  Bellarmino e l'ingiunzione dell'Inquisizione contro Galileo, 1616.

Nel marzo 1616, dopo l'ingiunzione dell'Inquisizione contro Galileo, il Maestro pontificio del Sacro Palazzo , Congregazione dell'Indice , e il Papa bandirono tutti i libri e le lettere che sostenevano il sistema copernicano, che chiamarono "la falsa dottrina pitagorica, del tutto contraria alla Santa Scrittura". Nel 1618, il Sant'Uffizio raccomandò che una versione modificata del De Revolutionibus di Copernico fosse consentita per l'uso nei calcoli calendariali, sebbene la pubblicazione originale rimase vietata fino al 1758.

Papa Urbano VIII incoraggiò Galileo a pubblicare i pro ei contro dell'eliocentrismo. La risposta di Galileo, Dialogo sui due massimi sistemi del mondo (1632), sosteneva chiaramente l'eliocentrismo, nonostante la sua dichiarazione nella prefazione che,

Mi sforzerò di mostrare che tutti gli esperimenti che possono essere fatti sulla Terra sono mezzi insufficienti per concludere per la sua mobilità, ma sono indifferentemente applicabili alla Terra, mobile o immobile...

e la sua dichiarazione schietta,

Potrei metterlo in discussione molto razionalmente, se ci sia o no un tale centro in natura; essendo che né tu né nessun altro ha mai provato, se il Mondo sia finito e figurato, oppure infinito e interminabile; tuttavia pur concedendovi, per il momento, che è finita, e di una Figura Sferica terminata, e che su di essa ha il suo centro...

Alcuni ecclesiastici interpretarono anche il libro come caratterizzante il Papa come un sempliciotto, poiché il suo punto di vista nel dialogo era sostenuto dal personaggio Simplicio . Urbano VIII divenne ostile a Galileo e fu nuovamente convocato a Roma. Il processo a Galileo nel 1633 prevedeva una sottile distinzione tra "insegnare" e "ritenere e difendere per vero". Per far avanzare la teoria eliocentrica Galileo fu costretto ad abiurare il copernicanesimo e fu messo agli arresti domiciliari per gli ultimi anni della sua vita. Secondo JL Heilbron, i contemporanei informati di Galileo "apprezzarono che il riferimento all'eresia in connessione con Galileo o Copernico non aveva alcun significato generale o teologico".

Nel 1664, papa Alessandro VII pubblicò il suo Index Librorum Prohibitorum Alexandri VII Pontificis Maximi jussu editus (Indice dei libri proibiti, pubblicato per ordine di Alessandro VII, PM ) che includeva tutte le precedenti condanne dei libri eliocentrici.

Età della ragione

Il primo trattato cosmologico di René Descartes , scritto tra il 1629 e il 1633 e intitolato Il mondo , includeva un modello eliocentrico, ma Descartes lo abbandonò alla luce del trattamento di Galileo. Nei suoi Principi di filosofia (1644), Cartesio introdusse un modello meccanico in cui i pianeti non si muovono rispetto alla loro atmosfera immediata, ma sono costituiti attorno a vortici spazio-materia nello spazio curvo ; questi ruotano per effetto della forza centrifuga e della conseguente pressione centripeta . L'affare Galileo fece ben poco per rallentare la diffusione dell'eliocentrismo in tutta Europa, poiché l' Epitome dell'astronomia copernicana di Keplero divenne sempre più influente nei decenni a venire. Nel 1686, il modello era sufficientemente consolidato da essere letto dal grande pubblico in Conversazioni sulla pluralità dei mondi , pubblicato in Francia da Bernard le Bovier de Fontenelle e tradotto in inglese e in altre lingue negli anni a venire. È stata definita "una delle prime grandi divulgazioni della scienza".

Nel 1687, Isaac Newton pubblicò Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , che forniva una spiegazione per le leggi di Keplero in termini di gravitazione universale e quelle che divennero note come leggi del moto di Newton . Ciò pose l'eliocentrismo su una solida base teorica, sebbene l'eliocentrismo di Newton fosse di tipo piuttosto moderno. Già a metà degli anni 1680 riconobbe la "deviazione del Sole" dal centro di gravità del Sistema Solare. Per Newton non era proprio il centro del Sole o di qualsiasi altro corpo che si potesse considerare in quiete, ma "il comune centro di gravità della Terra, del Sole e di tutti i Pianeti è da considerarsi il Centro del Mondo". ", e questo centro di gravità "o è fermo o si muove uniformemente in avanti in una linea retta". Newton ha adottato l'alternativa "a riposo" in vista del consenso comune che il centro, dovunque fosse, era a riposo.

Nel frattempo, la Chiesa cattolica rimase contraria all'eliocentrismo come descrizione letterale, ma ciò non implicava affatto opposizione a tutta l'astronomia; in effetti, aveva bisogno di dati osservativi per mantenere il suo calendario. A sostegno di questo sforzo permise che le cattedrali stesse fossero utilizzate come osservatori solari chiamati meridiane ; cioè, sono stati trasformati in " meridiane inverse ", o gigantesche fotocamere stenopeiche , dove l'immagine del Sole è stata proiettata da un foro in una finestra nella lanterna della cattedrale su una linea meridiana.

A Philosopher Lecturing on the Orrery (1766) di Joseph Wright , in cui una lampada rappresenta il Sole

A metà del Settecento l'opposizione della Chiesa cattolica cominciò a scemare. Una copia annotata dei Principia di Newton fu pubblicata nel 1742 dai Padri le Seur e Jacquier dei Francescani Minimi, due matematici cattolici, con una prefazione che affermava che il lavoro dell'autore assumeva l'eliocentrismo e non poteva essere spiegato senza la teoria. Nel 1758 la Chiesa cattolica abbandonò il divieto generale di libri che sostenevano l'eliocentrismo dall'Indice dei libri proibiti . L'Osservatorio del Collegio Romano fu istituito da papa Clemente XIV nel 1774 (nazionalizzato nel 1878, ma rifondato da papa Leone XIII come Osservatorio Vaticano nel 1891). Nonostante abbia abbandonato la sua resistenza attiva all'eliocentrismo, la Chiesa cattolica non ha revocato il divieto di versioni non censurate del De Revolutionibus di Copernico o del Dialogo di Galileo . La vicenda fu ripresa nel 1820, quando il Maestro del Sacro Palazzo (primo censore della Chiesa cattolica), Filippo Anfossi , rifiutò di concedere in licenza un libro di un canonico cattolico, Giuseppe Settele, perché trattava apertamente l'eliocentrismo come un fatto fisico. Settele si appellò a papa Pio VII . Dopo che la questione era stata riconsiderata dalla Congregazione dell'Indice e dal Sant'Uffizio, la decisione di Anfossi fu ribaltata. Pio VII approvò nel 1822 un decreto della Sacra Congregazione dell'Inquisizione per consentire la stampa di libri eliocentrici a Roma. Il De Revolutionibus di Copernico e il Dialogo di Galileo furono poi successivamente omessi dalla successiva edizione dell'Indice quando apparve nel 1835.

Tre apparenti prove dell'ipotesi eliocentrica furono fornite nel 1727 da James Bradley , nel 1838 da Friedrich Wilhelm Bessel e nel 1851 da Léon Foucault . Bradley ha scoperto l'aberrazione stellare, dimostrando il moto relativo della Terra. Bessel dimostrò che la parallasse di una stella era maggiore di zero misurando la parallasse di 0,314 secondi d' arco di una stella chiamata 61 Cygni . Nello stesso anno Friedrich Georg Wilhelm Struve e Thomas Henderson misurarono le parallasse di altre stelle, Vega e Alpha Centauri . Esperimenti come quelli di Foucault furono eseguiti da V. Viviani nel 1661 a Firenze e da Bartolini nel 1833 a Rimini.

Ricezione nel giudaismo

Già nel Talmud , la filosofia e la scienza greca sotto il nome generico di "saggezza greca" erano considerate pericolose. Furono messi al bando allora e in seguito per alcuni periodi. Il primo studioso ebreo a descrivere il sistema copernicano, pur senza citare Copernico per nome, fu Maharal di Praga , con il suo libro "Be'er ha-Golah" (1593). Maharal fa un argomento di scetticismo radicale , sostenendo che nessuna teoria scientifica può essere affidabile, che illustra con la nuova teoria dell'eliocentrismo che sconvolge anche le opinioni più fondamentali sul cosmo.

Copernico è menzionato nei libri di David Gans (1541-1613), che lavorò con Tycho Brahe e Johannes Kepler . Gans scrisse due libri di astronomia in ebraico: uno breve "Magen David" (1612) e uno completo "Nehmad veNaim" (pubblicato solo nel 1743). Descrisse oggettivamente tre sistemi: Tolomeo , Copernico e di Tycho Brahe senza schierarsi. Joseph Solomon Delmedigo (1591–1655) nel suo "Elim" (1629) afferma che gli argomenti di Copernico sono così forti, che solo un imbecille non li accetterà. Delmedigo studiò a Padova e conobbe Galileo .

Una vera e propria controversia sul modello copernicano all'interno dell'ebraismo nasce solo all'inizio del XVIII secolo. La maggior parte degli autori di questo periodo accetta l'eliocentrismo copernicano, con l'opposizione di David Nieto e Tobias Cohn . Entrambi questi autori hanno discusso contro l'eliocentrismo per motivi di contraddizioni con le scritture. Nieto si limitò a respingere il nuovo sistema per questi motivi senza troppa passione, mentre Cohn arrivò al punto di chiamare Copernico "un primogenito di Satana", sebbene riconoscesse anche che avrebbe trovato difficile contrastare una particolare obiezione basata su un passo del Talmud.

Nel XIX secolo due studenti dell'Hatam Sofer scrissero libri che ricevettero approvazioni da lui anche se uno sosteneva l'eliocentrismo e l'altro il geocentrismo. L'uno, un commento sulla Genesi Yafe'ah le-Ketz scritto da R. Israel David Schlesinger ha resistito a un modello eliocentrico e ha sostenuto il geocentrismo. L'altro, Mei Menuchot, scritto da R. Eliezer Lipmann Neusatz, ha incoraggiato l'accettazione del modello eliocentrico e di altro pensiero scientifico moderno.

Dal XX secolo la maggior parte degli ebrei non ha messo in dubbio la scienza dell'eliocentrismo. Le eccezioni includono Shlomo Benizri e RMM Schneerson di Chabad che hanno sostenuto che la questione dell'eliocentrismo contro il geocentrismo è obsoleta a causa della relatività del moto . I seguaci di Schneerson a Chabad continuano a negare il modello eliocentrico.

scienza moderna

Nel corso del XVIII e XIX secolo, lo status del Sole come semplice stella tra tante divenne sempre più evidente. Nel XX secolo, anche prima della scoperta che ci sono molte galassie, non era più un problema.

Il concetto di velocità assoluta, compreso l'essere "a riposo" come caso particolare, è escluso dal principio di relatività , eliminando anche ogni evidente "centro" dell'universo come origine naturale delle coordinate. Anche se la discussione è limitata al Sistema Solare , il Sole non è al centro geometrico dell'orbita qualsiasi del pianeta, ma piuttosto a circa a un obiettivo del ellittica dell'orbita. Inoltre, nella misura in cui la massa di un pianeta non può essere trascurata rispetto alla massa del Sole, il centro di gravità del Sistema Solare è leggermente spostato rispetto al centro del Sole. (Le masse dei pianeti, principalmente Giove , ammontano allo 0,14% di quella del Sole.) Pertanto, un ipotetico astronomo su un pianeta extrasolare osserverebbe una piccola "oscillazione" nel moto del Sole.

Uso moderno di geocentrico ed eliocentrico

Nei calcoli moderni, i termini "geocentrico" ed "eliocentrico" sono spesso usati per riferirsi a sistemi di riferimento . In tali sistemi si può selezionare l'origine nel centro di massa della Terra, del sistema Terra-Luna, del Sole, del Sole più i pianeti maggiori, o dell'intero Sistema Solare. L'ascensione retta e la declinazione sono esempi di coordinate geocentriche, utilizzate nelle osservazioni terrestri, mentre la latitudine e la longitudine eliocentriche sono utilizzate per i calcoli orbitali. Questo porta a termini come " velocità eliocentrica " e " momento angolare eliocentrico ". In questo quadro eliocentrico, qualsiasi pianeta del Sistema Solare può essere utilizzato come fonte di energia meccanica perché si muove relativamente al Sole. Un corpo più piccolo ( artificiale o naturale ) può guadagnare velocità eliocentrica a causa dell'assistenza gravitazionale  - questo effetto può cambiare l'energia meccanica del corpo nel sistema di riferimento eliocentrico (sebbene non cambierà in quello planetario). Tuttavia, tale selezione di frame "geocentrici" o "eliocentrici" è solo una questione di calcolo. Non ha implicazioni filosofiche e non costituisce un modello fisico o scientifico distinto . Dal punto di vista della relatività generale , i sistemi di riferimento inerziali non esistono affatto e qualsiasi sistema di riferimento pratico è solo un'approssimazione allo spazio-tempo reale, che può avere una precisione maggiore o minore. Alcune forme del principio di Mach considerano che il telaio a riposo rispetto alle masse lontane nell'universo abbia proprietà speciali.

Guarda anche

Riferimenti

Note a piè di pagina

citazioni

Opere citate

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