rejetée par la science moderne, la théorie géocentrique (en grec, ge signifie Terre), qui soutenait que la Terre était le centre de l’univers, dominait la science antique et médiévale. Il semblait évident aux premiers astronomes que le reste de l’univers se déplaçait autour d’une terre stable et immobile. Le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles pouvaient être vus se déplaçant sur la Terre le long de Chemins circulaires jour après jour., Il semblait raisonnable de supposer que la Terre était stationnaire, car rien ne semblait la faire bouger. De plus, le fait que les objets tombent vers la Terre a fourni ce qui a été perçu comme un support pour la théorie géocentrique. Enfin, le géocentrisme était conforme à la vision du monde théocentrique (centrée sur Dieu), dominante au Moyen Âge, lorsque la science était un sous-domaine de la théologie.
le modèle géocentrique créé par les astronomes grecs supposait que les corps célestes se déplaçant autour de la Terre suivaient des chemins parfaitement circulaires., Ce n’était pas une hypothèse aléatoire: le cercle était considéré par les mathématiciens et les philosophes grecs comme la figure géométrique parfaite et par conséquent la seule appropriée pour le mouvement céleste. Cependant, comme l’ont observé les astronomes, les motifs du mouvement céleste n’étaient pas constants. La Lune s’est levée environ une heure plus tard d’un jour à l’autre, et son chemin à travers le ciel a changé de mois en mois. La trajectoire du Soleil a également changé avec le temps, et même la configuration des constellations a changé de saison en saison.,
Ces changements pourraient s’expliquer par les vitesses variables auxquelles les corps célestes tournaient autour de la Terre. Cependant, les planètes (qui tire leur nom du mot grec planetes, signifiant vagabond et sujet d’erreur), se comportaient de manière difficile à expliquer. Parfois, ces vagabonds montraient un mouvement rétrograde – ils semblaient s’arrêter et se déplacer dans une direction inverse lorsqu’ils étaient vus sur le fond des constellations lointaines, ou des étoiles fixes, qui ne se déplaçaient pas les unes par rapport aux autres.,
pour expliquer le mouvement des planètes, les astronomes grecs, dont les efforts ont culminé dans les travaux de Claude Ptolémée (c. 90-168 A. D.), ont conçu des modèles compliqués dans lesquels les planètes se déplaçaient le long de cercles (épicycles) superposés sur des orbites circulaires autour de la Terre. Ces modèles géocentriques ont pu expliquer, par exemple, pourquoi mercure et Vénus ne se déplacent jamais à plus de 28° et 47° respectivement du Soleil.
à mesure que les astronomes amélioraient leurs méthodes d’observation et de mesure, les modèles devenaient de plus en plus compliqués, avec des ajouts constants d’épicycles., Bien que ces modèles complexes aient réussi à expliquer le mouvement rétrograde, ils auraient incité Alphonse X (1221-1284), roi de Castille, à faire remarquer que si Dieu lui avait demandé conseil tout en s’engageant dans la création, il aurait recommandé un design plus simple pour l’univers. Néanmoins, la théorie géocentrique a persisté parce qu’elle a fonctionné.
la réfutation scientifique du géocentrisme est associée aux travaux de L’astronome polonais Nicolausl’univers géocentrique. Illustration par Hans & Cassidy. Avec l’aimable autorisation de Gale Group.
Copernic (1473-1543)., Dans Commentariolus, un court ouvrage composé vers 1514, Copernic a suggéré un remplacement pour le remplacement du système géocentrique. Selon Copernic, qui a pleinement développé ses idées dans De revolutionibus orbium coelestium (1543), connu sous le nom sur la révolution des sphères célestes, une théorie héliocentrique pourrait expliquer le mouvement des corps célestes plus simplement que la vision géocentrique. Dans le modèle copernicien, la Terre orbite autour du soleil avec toutes les autres planètes., Un tel modèle peut expliquer le mouvement rétrograde d’une planète sans recourir aux épicycles, et peut également expliquer pourquoi mercure et Vénus ne s’écartent jamais à plus de 28° et 47° du Soleil.
L’œuvre de Copernic N’a cependant pas marqué la fin du géocentrisme. L’astronome danois Tycho Brahe (1546-1601), brillant scientifique expérimental dont les mesures des positions des étoiles et des planètes surpassaient celles effectuées avant l’invention du télescope, a proposé un modèle qui tentait de servir de compromis entre l’explication géocentrique et la théorie copernicienne., Son observation attentive d’une comète l’a conduit à la conclusion que l’orbite de la comète ne pouvait pas être circulaire; mais malgré cette perspicacité, il a été incapable d’abandonner le système géocentrique. Au lieu de cela, il a proposé un modèle qui a préservé l’ancienne structure géométrique, mais a suggéré que toutes les planètes, sauf la Terre, tournaient autour du Soleil. Le soleil, cependant, conformément à la vue géocentrique, transportant toutes les planètes avec lui, se déplaçait toujours autour de la Terre.,
Après que Galilée (1564-1642) a construit un télescope et l’a tourné vers le ciel, les preuves soutenant un modèle héliocentrique ont commencé à s’accumuler. Grâce à sa réfraction (utilisation de lentilles pour former des images), Galilée a vu que Vénus et Mercure passent par des phases similaires à celles de la Lune. Le modèle géocentrique ne pouvait pas expliquer complètement ces changements dans l’apparence des planètes inférieures (les planètes entre la Terre et le soleil). De plus, les observations de Galilée sur les lunes de Jupiter ont montré clairement que les corps célestes se déplacent autour de centres autres que la Terre.,
à L’époque où Galilée a commencé à arpenter le ciel avec son télescope, Johannes Kepler (1571-1630), un mathématicien et astronome théoricien remarquable, a utilisé les mesures précises de Brahe pour déterminer les trajectoires exactes des planètes. Kepler a pu montrer que les planètes ne se déplaçaient pas le long de trajectoires circulaires, mais plutôt que chaque planète suivait une trajectoire elliptique, avec le Soleil à un foyer de l’ellipse. Le fait que les orbites des planètes autour du Soleil soient des ellipses est devenu connu sous le nom de première loi de Kepler., Sa deuxième loi stipule que pour chaque planète, dans l’ancienne théorie géocentrique, la Terre était le centre de l’univers et le corps autour duquel tournaient le soleil et les planètes. Illustration par Argosy. Le Groupe Gale.,
Une ligne imaginaire reliant la planète au soleil balaie des zones égales en temps égaux; et la troisième loi, qui a ensuite été utilisée par Isaac Newton (1642-1727) pour établir la loi universelle de la gravitation, révèle que le rapport du cube du demi-grand axe d’une planète au carré de sa période (Le temps de faire une révolution) est une constante; c’est-à-dire que le rapport est le même pour toutes les planètes., Au moment où Newton a établi les lois du mouvement—lois qu’il a démontrées valables pour les objets célestes et terrestres—il ne faisait aucun doute que le fonctionnement des systèmes solaires invalidait clairement le modèle géocentrique.