Heliocentryzm,kopernikanizm[1] (gr. ἡλιοςhēlios – słońce, κέντρονkentron – centrum) –teoria budowyUkładu Słonecznego, w którejSłońce jest jego środkiem, a wszystkieplanety – łącznie zZiemią – je obiegają. W niektórych historycznych wariantach tej teorii Słońce bywało ponadto uznawane za:
Odkrycie heliocentrycznej budowy Układu Słonecznego przyczyniło się do odrzucenia błędnej fizykiArystotelesa i zastąpieniu jejmechaniką klasyczną orazteorią grawitacji Newtona. Potwierdzenie heliocentryzmu było też tryumfem astronomiiteleskopowej zapoczątkowanej przez Galileusza w XVII w. Owocem tego odkrycia jest teżzasada kopernikańska – hipotezakosmologiczna, zgodnie z którą Ziemia i ludzkość są zjawiskami przeciętnymi.
Pierwszy znany model heliocentryczny stworzyłArystarch z Samos[5] w III wieku p.n.e. Jego oryginalne pisma nie zostały odnalezione, ale informacje na temat jego modelu można znaleźć w pismach innych greckich uczonych. Wynika z nich, że Arystarch wytłumaczył brak obserwowalnejparalaksy gwiazd w swoim modelu przez założenie, że są one bardzo odległe[6].
Jak podajeArchimedes, Arystarch w swym zaginionym dziele, jako pierwszy twierdził, że Ziemia krąży wokół Słońca po obwodzie koła oraz wokół własnej osi. Arystarch opisał w nim również, że wokół Słońca krążą także wszystkieplanety, a ruch gwiazd stałych jest tylko ruchem pozornym.Hipotezę Arystarcha poparł dowodami w połowieII wieku p.n.e.Seleukos z Seleucji[7].
Teorię Arystarcha zarzucono wobec wielkiego sukcesuteorii geocentrycznych, a zwłaszcza teoriiPtolemeusza, która przemawiała do znakomitej większości ludzi, z powodu zgodności z codzienną ludzką obserwacją. Oferowała także łatwość pojęciową i nobilitację: Ziemia według tej teorii znajdowała się w centrum Wszechświata.
Heliocentryczne koncepcje pojawiły się również w Indiach, Babilonii i świecie arabskim[8] (na terenie późniejszegoAfganistanu, a być może także w Mali[9]).
Mikołaj Kopernik w I rozdzialeDe revolutionibus orbium coelestium (O obrotach sfer niebieskich) dokonał przeglądu wszystkich znanych wówczas teorii na temat ruchów planet, także teorii Arystarcha z Samos (wzmianka o nim nie znalazła się w finalnej wersji pracy[10]) i poparł tę teorię nowymi obliczeniami uzyskanymi dzięki obserwacji i zastosowaniu bardziej rozwiniętej matematyki.
Przewrót kopernikański w swojej istocie nie był nowymodkryciem, a jedynie nowym uzasadnieniem twierdzeń znanych od osiemnastu stuleci. Przewrót dokonany przez Mikołaja Kopernika polegał na odwadze myślenia i przeciwstawienia się autorytetom i panującym poglądom. Kopernik zainicjował powstanie nowożytnej nauki, opartej na przekonaniu, że w nauce nie ma niepodważalnych twierdzeń –dogmatów, a każde twierdzenie powinno być weryfikowane.
Zgodnie z koncepcją Kopernika planety poruszają się wokół Słońca po okręgach. Kopernik zaproponował swój model, aby wyeliminować konieczność zakładania, że niektóre planety krążą po dodatkowych pętlach zwanychepicyklami oraz uwzględnianiaekwantów. W ówcześnie obowiązującej, geocentrycznej teoriiPtolemeusza, zakładającej nieruchomość Ziemi znajdującej się w centrum Układu Słonecznego, teoria epicykli była niezbędna, aby uzgodnić ją z obserwacjami ruchu planet i Słońca na niebie.
Teoria Kopernika zakładała ruch planet wokół Słońca po okręgach. Ponieważ orbity planet w rzeczywistości są elipsami (zobaczprawa Keplera), pojawiła się niezgodność teorii z obserwacjami, co zmusiło Kopernika do zaadaptowania teorii epicykli. Największym argumentem przeciw teorii heliocentrycznej była niezmienność położenia gwiazd na sferze niebieskiej. Zakładając, że Ziemia wiruje wokół własnej osi przechodzącej przez oba bieguny, można wyjaśnić obracanie się całej sfery niebieskiej w cyklu 24-godzinnym. Jeżeli przyjąć, że Ziemia porusza się również po orbicie kołowej wokół Słońca, powinniśmy zaobserwować pozornyruch eliptyczny każdego ciała nasferze niebieskiej w kierunku innym niżpłaszczyzna ekliptyki. W szczególności w tej ostatniej płaszczyźnie powinny być widoczne ruchy po odcinku. Okres tych „drgań”ciał niebieskich powinien być równy okresowi obrotu Ziemi wokół Słońca, czyli jednemurokowi. Od starożytności próbowano zaobserwować zmianę położenia którejkolwiek gwiazdy na niebie, jednak nie udało się to aż do 1839 roku.
DuńczykTycho Brahe (1546–1601), dysponując najdokładniejszymi jak na owe czasy pomiarami, próbował również zaobserwować paralaktyczne ruchy gwiazd. Powieloletnich obserwacjach nie zdołał ich jednak wykazać. Zaproponował więc model pośredni – stwierdził, że planety poruszają się po okręgach wokół Słońca, które z kolei porusza się po okręgu wokół Ziemi wirującej wokół własnej osi.
Dysponując potężnym materiałem Duńczyka dokumentującym przeszło dwadzieścia lat obserwacji ciał niebieskich, jego uczeń, niemiecki astronomJohannes Kepler (1571–1630), sformułował trzyPrawa Keplera. Po pierwsze, analizując skrupulatne pomiary Brahego położenia Marsa względem Ziemi, zauważył, że jego orbita nie ma kształtu okręgu. Po wielu próbach udało mu się dopasować kształt doelipsy (I prawo Keplera). Po drugie Kepler zauważył, że planety nie poruszają się ruchem jednostajnym, ale zmiennym, tzn. wperyhelium (w pobliżu Słońca) planeta porusza się szybciej niż waphelium (daleko od Słońca). Zawarł to w II prawie Keplera, mówiącym, że tzw. prędkość polowa planety jest stała. Po tych odkryciach był przekonany, że rozmiary orbit oraz czasy obiegu planet musi łączyć jakaś zależność. Kontynuując obserwacje ruchu planet, wydedukował, że rozmiar orbit planet w stosunku do ich okresu obiegu wokół Słońca są związane III prawem. Uogólnione prawa Keplera da się wyprowadzić poprzez całkowanie równań różniczkowych wynikających zzasad dynamiki Newtona odkrytych niecały wiek później. Potwierdza je równieżogólna teoria względności.
Kolejnych naukowych dowodów potwierdzających teorię heliocentryczną dostarczyłGalileusz, który dysponującteleskopem zaobserwował, żeMerkury iWenus, podobnie jak Księżyc, są widoczne w różnych fazach, będących rezultatem oglądania ich w różnych położeniach względem Ziemi i Słońca. Podważało to całkowicie model Ptolemejski, w którym taka sytuacja jest niemożliwa[11]. Ponadto odkrycie przez Galileusza księżycówJowisza (Galileuszowe księżyce Jowisza) stało się argumentem na rzecz teorii heliocentrycznej, dostarczając niezbitych dowodów, że Ziemia nie jest jedynym ciałem niebieskim, wokół którego krążą inne ciała niebieskie[12]. Wciąż jednak wielką zagadką pozostawał niezmienny widok gwiazd poza Układem Słonecznym.
W 1616 r.Święta Kongregacja Indeksu zakazała książek o heliocentryzmie, uznając tezę o Słońcu stanowiącym centrum świata jako heretycką, z kolei tezę o ruchomej Ziemi nie stanowiącej centrum świata nazywając co najmniej błędem w wierze[13]. Pogląd ten jednak nigdy nie został uznany za heretycki przez Kościół w orzeczeniu papieża i na soborze[14]. Pomimo to w 1664 r. Papież Aleksander VII potępił dotyczące heliocentryzmu i głoszące je jako pewnik dzieła Kopernika i Galileusza w bulliSpeculatores domus Israel, umieszczając je tym samym w Indeksie ksiąg zakazanych[15][16].
Teoria heliocentryczna ostatecznie została potwierdzona dopiero w XVIII w. dzięki obserwacjomRoberta Hooke. Stwierdził on, że paralaksa roczna gwiazdyEtamin (γ Dra) wynosi 30 sekund łuku. Jednak późniejsze obserwacjeJamesa Bradleya wykazały, że zmiany położenia gwiazdy wywołało inne zjawisko –aberracja światła. Dopiero w 1839 r. trzej astronomowieFriedrich Georg Wilhelm Struve,Friedrich Wilhelm Bessel iThomas James Henderson (niezależnie od siebie) zmierzyli pierwsze rzeczywiste paralaksy gwiazd. Okazało się, że największe obserwowane wartości przesunięć paralaktycznych są mniejsze od 1sekundy kątowej. Spowodowane jest to bardzo dużymi odległościami do nawet najbliższych nam gwiazd. Obrót Ziemi dokoła jej osi wykazał w 1851 r.Jean Bernard Léon Foucault.
↑Władysław Tatarkiewicz:Historia filozofii. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1988.ISBN 83-01-08651-3, t.1: Filozofia starożytna i średniowieczna, s. 60, 155.
