Heliosentrisme (fra gresk : ἥλιος -helios "Sol" og κέντρον -kentron "sentrum") er en astronomisk modell som viser at Jorden og planetene beveger seg rundt den relativt stasjonære Solen , som er i sentrum av universet . Historisk sett var heliosentrisme i motsetning til geosentrisme , som plasserte jorden i sentrum. Ideen om at jorden dreier rundt solen ble foreslått fra s. III a. C. av Aristarchus fra Samos . [ 1 ]Selv om den ikke fikk støtte fra andre eldgamle astronomer, ble den sitert av Archimedes i The Sand Counter .
Det var ikke før på 1500 -tallet , under renessansen , at en fullstendig prediktiv matematisk modell av et heliosentrisk system ble presentert av den polske matematikeren, astronomen og katolske presten Nicholas Copernicus , [ 2 ] med den postume utgivelsen i 1543 av boken De Revolutionibus Orbium Coelestium . Dette markerte begynnelsen på det som i vitenskapshistorien er kjent som den « kopernikanske revolusjon ». I det følgende århundre utvidet Johannes Kepler denne modellen til å omfatte elliptiske baner . Hans arbeid ble støttet av observasjoner gjort med et teleskop som ble presentert av Galileo Galilei .
Med observasjonene til William Herschel , Friedrich Bessel og andre, kom astronomer til å akseptere at solen ikke er i sentrum av universet ; på 1920-tallet viste Edwin Hubble at den var en del av et mye større kompleks: ( Melkeveien ) galaksen , og at den bare var en blant milliarder av andre galakser.
For alle som stopper for å se på himmelen, vil det virke som om jorden er statisk på ett sted mens alt på himmelen stiger i øst og gjemmer seg i vest en gang om dagen. Med litt mer gransking vil imidlertid mer kompliserte bevegelser bli observert. For eksempel at solens og månens stigepunkter endres gjennom året, eller at noen stjerner og planeter forsvinner i mange måneder, eller at planetene noen ganger ser ut til å ha beveget seg i motsatt retning i forhold til stjernene i bakgrunnen (dette "tilsynelatende bevegelse" er kjent som retrogradering av planetene ).
Etter hvert som disse himmelbevegelsene ble bedre observert og forstått, kunne bedre beskrivelser utarbeides; det mest kjente var " Ptolemaic System ", som nådde sitt mest komplette uttrykk i s. II e.Kr C. Det ptolemaiske systemet var et sofistikert astronomisk system designet for å beregne posisjonene til planetene med høy grad av nøyaktighet. [ 3 ] Ptolemaios selv påpeker i sin Almagest at enhver modell som beskriver planetbevegelsene bare er en matematisk enhet, og siden det ikke er noen måte å vite hvilken som er ekte, er den enkleste modellen som gir de riktige tallene den ene. som må brukes. [ 4 ] Imidlertid avviste han ideen om en rotasjon av jorden som absurd, da han så for seg at det ville skape store vinder. Planethypotesene hans var praktiske nok til at avstandene til Månen, Solen, planetene og stjernene kunne bestemmes ved å «skape sfæriske himmelbaner» som om de var «sammenhengende realiteter». Dette plasserte stjerner nærmere enn 20 astronomiske enheter [ 5 ] (en tilbakevending sammenlignet med det heliosentriske oppsettet til Aristarchus fra Samos , som i århundrer nødvendigvis hadde plassert stjerner minst to størrelsesordener lenger unna).
Den ikke-geosentriske modellen av universet ble foreslått av den pytagoreiske filosofen Philolaus (ca. 390 f.Kr.). I følge Philolaus er det i sentrum av universet en "sentral ild" som Jorden , Solen , Månen og planetene roterer rundt i en jevn sirkulær bevegelse. Dette systemet postulerte eksistensen av en antiverden som er i linje med jorden og den sentrale ilden, med samme revolusjonsperiode. Solen går rundt den sentrale ilden en gang i året og stjernene er faste; Jorden viser alltid det samme skjulte ansiktet vendt mot den sentrale ilden, så denne og anti-jorden er usynlig fra jorden. Det pytagoreiske konseptet med "uniform sirkulær bevegelse" for å referere til himmelbevegelser forble uendret de neste 2000 årene eller så, og det var til dem Copernicus refererte da han viste at forestillingen om en jord i bevegelse verken var ny eller revolusjonerende. [ 6 ]
Heraclides Ponticus ( 4. århundre f.Kr.) forklarte den tilsynelatende daglige bevegelsen av himmelsfæren ved hjelp av jordens rotasjon . Det sies ofte at han trodde at Merkur og Venus gikk i bane rundt solen, som igjen (sammen med de andre planetene) gikk i bane rundt jorden. [ 7 ]
Aristarchus fra SamosDen første kjente personen som foreslo et heliosentrisk system var imidlertid Aristarchus fra Samos (ca. 270 f.Kr.). I likhet med Eratosthenes regnet han ut størrelsen på Jorden og målte størrelsen og avstandene til Månen og Solen i en avhandling som har overlevd; i dette konkluderer Aristarchus med at solen er seks eller syv ganger bredere enn jorden og derfor hundrevis av ganger mer voluminøs.
På 1500 -tallet presenterer Nicolaus Copernicus sin De revolutionibus orbium coelestium en fullstendig diskusjon av en heliosentrisk modell av universet, omtrent som Ptolemaios i sin Almagest hadde presentert sin geosentriske modell på 1500-tallet. II e.Kr C. Copernicus diskuterer de filosofiske implikasjonene av systemet han foreslår, utdyper det geometrisk i detalj med utvalgte astronomiske observasjoner for å utlede parametrene til modellen hans, og skriver en rekke astronomiske tabeller som tillater beregning av tidligere og fremtidige posisjoner til stjernene og planetene. Med dette flyttet Copernicus heliosentrismen, fra filosofisk spekulasjon, til prediktiv geometrisk astronomi; selv om den i virkeligheten ikke forutså planetenes posisjon bedre enn det ptolemaiske systemet allerede gjorde. [ 8 ]
Keplers tre lover (tidlig på 1600-tallet) beskriver matematisk bevegelsen til planetene i deres bane rundt solen. Tre tilsynelatende bevis på den heliosentriske hypotesen ble gitt, i 1727 av Bradley, i 1838 av Friedrich Wilhelm Bessel og i 1851 av Foucault . Bessel beviste at stjerneparallaksen var større enn null ved å måle en parallakse på 0,314 bueminutter for stjernen 61 Cygni . Samme år målte Friedrich Georg Wilhelm Struve og Thomas Henderson parallaksene til to andre stjerner, Vega og Alpha Centauri .
Ideen om at heliosentrisme heller ikke var sann i streng forstand ble gradvis ervervet. At solen ikke var universets sentrum, men en blant utallige stjerner, ble på det sterkeste hevdet av Giordano Bruno . I løpet av 1700- og 1800-tallet ble solens status som bare én stjerne blant mange stadig tydeligere. På 1900 -tallet , selv før oppdagelsen av at det er mange galakser, var det ikke lenger et spørsmål om debatt.
Konseptet med en absolutt hastighet, inkludert "å være i ro" som et spesielt tilfelle, er styrt av relativitetsprinsippet , og utelukker også ethvert åpenbart "senter" av universet som en naturlig koordinatopprinnelse. Noen formuleringer av Machs prinsipp anser at rammen i ro med hensyn til fjerne masser i universet har spesielle egenskaper.
Selv om diskusjonen er begrenset til solsystemet , er ikke solen i det geometriske sentrum av noen planets bane, men omtrent i fokus for den elliptiske banen . Videre, gitt det faktum at massen til en planet ikke kan neglisjeres i forhold til solens masse, er tyngdepunktet til solsystemet litt forskjøvet fra sentrum av solen (massene til planetene, hovedsakelig Jupiter , representerer 0,14 % av solens). Dette er grunnen til at en hypotetisk astronom som befinner seg på en ekstrasolar planet vil observere en "slingring" i solens bevegelse.
I moderne beregninger brukes begrepene "geosentrisk" og "heliosentrisk" generelt for å referere til koordinatsystemer som er valgt av praktiske årsaker. I slike systemer kan opprinnelsen velges som massesenteret til jorden, jord-månesystemet , solen, solen pluss hovedplanetene, eller til og med solsystemet som helhet. Et slikt utvalg av "geosentriske" eller "heliosentriske" koordinater har imidlertid bare praktiske implikasjoner og ikke filosofiske eller fysiske.
En del av folket tror fortsatt på den geosentriske modellen . Omtrent én av fem amerikanere tror at solen går i bane rundt jorden, ifølge meningsmålinger fra 1999 og 2006. [ 9 ] [ 10 ] Omtrent en tredjedel av russerne tror på den geosentriske modellen, ifølge meningsmålinger fra 2011. [ 9][10] 11 ]