Sistema ticonico - Tychonic system
Il sistema ticonico (o sistema ticoniano ) è un modello dell'Universo pubblicato da Tycho Brahe alla fine del XVI secolo , che combina quelli che considerava i benefici matematici del sistema copernicano con i benefici filosofici e "fisici" del sistema tolemaico . Il modello potrebbe essere stato ispirato da Valentin Naboth e Paul Wittich , un matematico e astronomo slesiano . Un modello simile era implicito nei calcoli di un secolo prima di Nilakantha Somayaji della scuola di astronomia e matematica del Kerala .
È concettualmente un modello geocentrico : la Terra è al centro dell'universo, il Sole e la Luna e le stelle ruotano attorno alla Terra, e gli altri cinque pianeti ruotano attorno al Sole. Allo stesso tempo, i moti dei pianeti sono matematicamente equivalenti ai moti nel sistema eliocentrico di Copernico sotto una semplice trasformazione di coordinate , così che, finché non si postula una legge di forza per spiegare perché i pianeti si muovono come descritto, non c'è ragione matematica per preferire il sistema ticonico o copernicano.
Motivazione per il sistema ticonico
Tycho ammirava gli aspetti del modello eliocentrico di Copernico , ma sentiva che aveva problemi per quanto riguarda la fisica, le osservazioni astronomiche delle stelle e la religione. Riguardo al sistema copernicano, scrive Tycho,
Questa innovazione aggira 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 rapido come quello delle torce eteree, e per giunta un triplice movimento.
Per quanto riguarda la fisica, Tycho sosteneva che la Terra fosse troppo lenta e pesante per essere continuamente in movimento. Secondo la fisica aristotelica accettata del tempo, i cieli (i cui moti e cicli erano continui e senza fine) erano fatti di "Etere" o "Quintessenza" ; questa sostanza, non trovata sulla Terra, era leggera, forte e immutabile, e il suo stato naturale era il movimento circolare. Al contrario, la Terra (dove gli oggetti sembrano avere movimento solo quando vengono spostati) e le cose su di essa erano composte da sostanze pesanti e il cui stato naturale era il riposo. Di conseguenza, la Terra era considerata un corpo "pigro" che non veniva facilmente spostato. Così, mentre Tycho riconosceva che il sorgere e il tramontare quotidiano del Sole e delle stelle poteva essere spiegato dalla rotazione della Terra, come aveva detto Copernico, ancora
un movimento così veloce non potrebbe appartenere alla terra, corpo molto pesante e denso e opaco, ma appartiene piuttosto al cielo stesso la cui forma e materia sottile e costante sono più adatte a un moto perpetuo, per quanto veloce.
Per quanto riguarda le stelle, Tycho credeva anche che se la Terra orbitava annualmente intorno al Sole ci sarebbe stata una parallasse stellare osservabile per un periodo di sei mesi, durante i quali l'orientamento angolare di una data stella sarebbe cambiato grazie al cambiamento di posizione della Terra (questa parallasse esiste, ma è così piccolo che non fu rilevato fino al 1838, quando Friedrich Bessel scoprì una parallasse di 0,314 secondi d'arco della stella 61 Cygni ). La spiegazione copernicana per questa mancanza di parallasse era che le stelle erano a una distanza così grande dalla Terra che l'orbita terrestre era quasi insignificante al confronto. Tuttavia, Tycho ha notato che questa spiegazione ha introdotto un altro problema: le stelle viste ad occhio nudo appaiono piccole, ma di una certa dimensione, con stelle più importanti come Vega che appaiono più grandi di stelle minori come Polaris, che a loro volta appaiono più grandi di molte altre . Tycho aveva determinato che una stella tipica misurava circa un minuto di arco, con quelle più prominenti due o tre volte più grandi. Scrivendo a Christoph Rothmann , un astronomo copernicano, Tycho usò la geometria di base per dimostrare che, assumendo una piccola parallasse appena sfuggita al rilevamento, la distanza delle stelle nel sistema copernicano dovrebbe essere 700 volte maggiore della distanza dal sole Saturno. Inoltre, l'unico modo in cui le stelle potrebbero essere così distanti e apparire ancora delle dimensioni che hanno nel cielo sarebbe se anche le stelle medie fossero gigantesche, grandi almeno quanto l'orbita della Terra e, naturalmente, molto più grandi del sole. (In effetti, la maggior parte delle stelle visibili ad occhio nudo sono giganti , supergiganti o grandi e luminose stelle della sequenza principale .) E, ha detto Tycho, le stelle più importanti dovrebbero essere ancora più grandi. E se la parallasse fosse ancora più piccola di quanto si pensasse, quindi le stelle fossero ancora più distanti? Allora dovrebbero essere tutti ancora più grandi. Tycho ha detto
Deduci queste cose geometricamente, se vuoi, e vedrai quante assurdità (per non parlare delle altre) accompagnano per deduzione questa ipotesi [del moto della terra].
I copernicani offrivano una risposta religiosa alla geometria di Tycho: le stelle titaniche e lontane potevano sembrare irragionevoli, ma non lo erano, perché il Creatore poteva realizzare le sue creazioni così grandi se voleva. In effetti, Rothmann ha risposto a questo argomento di Tycho dicendo:
[C] cosa c'è di così assurdo nel fatto che [una stella media] abbia dimensioni pari all'intera [orbita della Terra]? Che cosa di questo è contrario alla volontà divina, o è impossibile per Natura divina, o è inammissibile per Natura infinita? Queste cose devono essere interamente dimostrate da te, se vorrai dedurre da qui qualcosa di assurdo. Queste cose che le persone volgari vedono come assurde a prima vista non sono facilmente caricate di assurdità, perché in effetti la Sapienza e Maestà divina è molto più grande di quanto non comprendano. Concedi che la vastità dell'Universo e le dimensioni delle stelle siano grandi quanto vuoi, queste non avranno ancora alcuna proporzione con l'infinito Creatore. Si calcola che quanto più grande è il re, tanto più grande e più grande è il palazzo che si addice a sua maestà. Quindi, quanto ritieni che un palazzo sia adatto a DIO?
Anche la religione ha avuto un ruolo nel geocentrismo di Tycho: ha citato l'autorità delle scritture nel ritrarre la Terra come in quiete. Raramente usava solo argomenti biblici (per lui erano un'obiezione secondaria all'idea del movimento della Terra) e nel tempo arrivò a concentrarsi su argomenti scientifici, ma prendeva sul serio gli argomenti biblici.
Tycho sostenne come alternativa al sistema geocentrico tolemaico un sistema "geoeliocentrico" (ora noto come sistema ticonico), che sviluppò alla fine del 1570. In un tale sistema, il Sole, la Luna e le stelle circondano una Terra centrale, mentre i cinque pianeti orbitano attorno al Sole. Rimaneva la differenza essenziale tra i cieli (compresi i pianeti) e la Terra: il movimento rimaneva nei cieli eterei; l'immobilità rimase con la Terra pesante e pigra. Era un sistema che secondo Tycho non violava né le leggi della fisica né le sacre scritture, con stelle situate appena oltre Saturno e di dimensioni ragionevoli.
Precursori del geoeliocentrismo
Tycho non è stato il primo a proporre un sistema geoeliocentrico. Si pensava che Eraclide nel IV secolo a.C. avesse suggerito 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 conosciuto nell'antico Egitto . La differenza era che il sistema di Tycho aveva tutti i pianeti (con l'eccezione della Terra) che ruotavano attorno al Sole, invece dei soli pianeti interni di Mercurio e Venere. A questo proposito, è stato anticipato nel 15 ° secolo dalla scuola di Kerala astronomo Nilakantha Somayaji , il cui sistema geoheliocentric avevano anche tutti i pianeti che girano intorno al Sole La differenza rispetto a entrambi questi sistemi era che il modello della Terra di Tycho non ruota quotidianamente, come sostenevano Eraclide e Nilakantha, ma era statico.
Storia e sviluppo
Il sistema di Tycho fu prefigurato, in parte, da quello di Martianus Capella , che descrisse un sistema in cui Mercurio e Venere sono posti su epicicli attorno al Sole, che circonda la Terra. Copernico , che citava la teoria di Capella, menzionò addirittura la possibilità di un'estensione in cui anche gli altri tre dei sei pianeti conosciuti circonderebbero il Sole. Ciò fu prefigurato dallo studioso carolingio irlandese Johannes Scotus Eriugena nel IX secolo, che fece un passo avanti rispetto a Capella suggerendo che anche Marte e Giove orbitano attorno al sole. Nel XV secolo, il suo lavoro fu anticipato da Nilakantha Somayaji , un astronomo indiano della scuola di astronomia e matematica del Kerala , che per primo presentò un sistema geoeliocentrico in cui tutti i pianeti (Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno) orbitano attorno al Sole, che a sua volta orbita intorno alla Terra.
Il sistema ticonico, annunciato nel 1588, divenne un importante concorrente del sistema copernicano in alternativa a quello tolemaico. Dopo l'osservazione da parte di Galileo delle fasi di Venere nel 1610, la maggior parte delle controversie cosmologiche si è poi incentrata sulle variazioni dei sistemi ticonico e copernicano. In molti modi, il sistema ticonico si è dimostrato filosoficamente più intuitivo del sistema copernicano, poiché ha rafforzato le nozioni di buon senso su come il Sole e i pianeti siano mobili mentre la Terra non lo è. Inoltre, un sistema copernicano suggerirebbe la capacità di osservare la parallasse stellare , che non poteva essere osservata fino al XIX secolo. D'altra parte, a causa dell'intersezione dei deferenti di Marte e del Sole (vedi diagramma), andava contro la nozione tolemaica e aristotelica che i pianeti fossero collocati all'interno di sfere nidificate. Tycho e i suoi seguaci fecero invece rivivere l'antica filosofia stoica , poiché utilizzava cieli fluidi che potevano ospitare cerchi intersecanti.
Eredità
Dopo la morte di Tycho, Johannes Kepler utilizzò le osservazioni dello stesso Tycho per dimostrare che le orbite dei pianeti sono ellissi e non cerchi , creando il sistema copernicano modificato che alla fine sostituì sia il sistema ticonico che quello tolemaico. Tuttavia, il sistema ticonico fu molto influente alla fine del XVI e XVII secolo. Nel 1616, durante l' affare Galileo , la Congregazione pontificia dell'Indice bandì tutti i libri che sostenevano il sistema copernicano, comprese le opere di Copernico, Galileo, Keplero e altri autori fino al 1758. Il sistema ticonico era un'alternativa accettabile in quanto spiegava le fasi osservate di Venere con una Terra statica. Gli astronomi gesuiti in Cina lo usavano, così come un certo numero di studiosi europei. I gesuiti (come Clavius , Christoph Grienberger , Christoph Scheiner , Odo Van Maelcote ) sostennero il sistema ticonico.
La scoperta dell'aberrazione stellare all'inizio del XVIII secolo da parte di James Bradley ha dimostrato che la Terra si è effettivamente mossa intorno al Sole e il sistema di Tycho è caduto in disuso tra gli scienziati. Nell'era moderna, alcuni geocentristi moderni utilizzano un sistema ticonico modificato con orbite ellittiche, rifiutando il concetto di relatività.