Respinta dalla scienza moderna, la teoria geocentrica (in greco, ge significa terra), che sosteneva che la Terra era il centro dell’universo, dominava la scienza antica e medievale. Ai primi astronomi sembrava evidente che il resto dell’universo si muovesse su una Terra stabile e immobile. Il Sole, la Luna, i pianeti e le stelle potevano essere visti muoversi sulla Terra lungo percorsi circolari giorno dopo giorno., Sembrava ragionevole supporre che la Terra fosse stazionaria, poiché nulla sembrava farla muovere. Inoltre, il fatto che gli oggetti cadano verso la Terra ha fornito ciò che è stato percepito come supporto per la teoria geocentrica. Infine, il geocentrismo era in accordo con la visione del mondo teocentrica (centrata su Dio), dominante nel Medioevo, quando la scienza era un sottocampo della teologia.
Il modello geocentrico creato dagli astronomi greci presumeva che i corpi celesti che si muovevano sulla Terra seguissero percorsi perfettamente circolari., Questa non era un’ipotesi casuale: il cerchio era considerato dai matematici e filosofi greci come la figura geometrica perfetta e di conseguenza l’unica appropriata per il movimento celeste. Tuttavia, come osservarono gli astronomi, i modelli di movimento celeste non erano costanti. La Luna si alzò circa un’ora dopo da un giorno all’altro, e il suo percorso attraverso il cielo cambiò di mese in mese. Anche il percorso del Sole è cambiato nel tempo e persino la configurazione delle costellazioni è cambiata di stagione in stagione.,
Questi cambiamenti potrebbero essere spiegati dai tassi variabili a cui i corpi celesti ruotavano attorno alla Terra. Tuttavia, i pianeti (che hanno preso il nome dalla parola greca planetes, che significa vagabondo e oggetto di errore), si comportavano in modi difficili da spiegare. A volte, questi vagabondi mostravano un movimento retrogrado—sembravano fermarsi e muoversi in una direzione inversa se visti sullo sfondo delle costellazioni lontane, o stelle fisse, che non si muovevano l’una rispetto all’altra.,
Per spiegare il moto dei pianeti, gli astronomi greci, i cui sforzi culminarono nell’opera di Claudio Tolomeo (c. 90-168 d.C.), idearono complicati modelli in cui i pianeti si muovevano lungo cerchi (epicicli) sovrapposti a orbite circolari attorno alla Terra. Questi modelli geocentrici sono stati in grado di spiegare, ad esempio, perché Mercurio e Venere non si muovono mai più di 28° e 47° rispettivamente dal Sole.
Man mano che gli astronomi miglioravano i loro metodi di osservazione e misurazione, i modelli diventavano sempre più complicati, con costanti aggiunte di epicicli., Mentre questi modelli complessi riuscirono a spiegare il movimento retrogrado, secondo quanto riferito, spinsero Alfonso X (1221-1284), re di Castiglia, a notare che se Dio avesse chiesto il suo consiglio mentre si impegnava nella Creazione, avrebbe raccomandato un design più semplice per l’universo. Tuttavia, la teoria geocentrica persisteva perché funzionava.
La confutazione scientifica del geocentrismo è associata al lavoro dell’astronomo polacco Nicolausl’universo geocentrico. Illustrazione di Hans & Cassidy. Per gentile concessione di Gale Group.
Copernico (1473-1543)., In Commentariolus, un breve lavoro composto intorno al 1514, Copernico suggerì una sostituzione per la sostituzione del sistema geocentrico. Secondo Copernico, che sviluppò pienamente le sue idee nel De revolutionibus orbium coelestium (1543), noto come Sulla rivoluzione delle sfere celesti, una teoria eliocentrica potrebbe spiegare il moto dei corpi celesti più semplicemente della visione geocentrica. Nel modello copernicano, la Terra orbita attorno al Sole insieme a tutti gli altri pianeti., Un tale modello può spiegare il moto retrogrado di un pianeta senza ricorrere agli epicicli, e può anche spiegare perché Mercurio e Venere non si allontanano mai più di 28° e 47° dal Sole.
Il lavoro di Copernico non ha segnato la fine del geocentrismo, tuttavia. L’astronomo danese Tycho Brahe (1546-1601), un brillante scienziato sperimentale le cui misurazioni delle posizioni delle stelle e dei pianeti superavano quelle fatte prima dell’invenzione del telescopio, propose un modello che tentò di servire da compromesso tra la spiegazione geocentrica e la teoria copernicana., La sua attenta osservazione di una cometa lo portò alla conclusione che l’orbita della cometa non poteva essere circolare; ma nonostante questa intuizione, non fu in grado di abbandonare il sistema geocentrico. Invece, ha proposto un modello che ha conservato l’antica struttura geometrica, ma ha suggerito che tutti i pianeti tranne la Terra ruotavano intorno al Sole. Il Sole, tuttavia, secondo la visione geocentrica, portando con sé tutti i pianeti, si muoveva ancora sulla Terra.,
Dopo che Galileo (1564-1642) costruì un telescopio e lo rivolse verso il cielo, iniziarono ad accumularsi prove a sostegno di un modello eliocentrico. Attraverso la sua rifrazione (usando lenti per formare immagini), Galileo vide che Venere e Mercurio attraversano fasi simili a quelle della Luna. Il modello geocentrico non ha potuto spiegare completamente questi cambiamenti nell’aspetto dei pianeti inferiori (i pianeti tra la Terra e il Sole). Inoltre, le osservazioni di Galileo sulle lune di Giove hanno chiarito che i corpi celesti si muovono su centri diversi dalla Terra.,
All’epoca in cui Galileo iniziò a sondare i cieli con il suo telescopio, Johannes Keplero (1571-1630), un notevole matematico e astronomo teorico, utilizzò le precise misurazioni di Brahe per determinare i percorsi esatti dei pianeti. Keplero fu in grado di dimostrare che i pianeti non si muovevano lungo percorsi circolari, ma piuttosto che ogni pianeta seguiva un corso ellittico, con il Sole a un punto focale dell’ellisse. Il fatto che le orbite dei pianeti attorno al Sole siano ellissi divenne noto come la prima legge di Keplero., La sua seconda legge afferma che per ogni pianeta, nell’antica teoria geocentrica, la Terra era il centro dell’universo e il corpo attorno al quale ruotavano il Sole e i pianeti. Illustrazione di Argosy. Il Gruppo Gale.,
un’immaginaria linea che unisce il pianeta al Sole spazza fuori aree uguali in intervalli uguali; e la terza legge, che è stata poi utilizzata da Isaac Newton (1642-1727), nello stabilire la legge universale della gravitazione, rivela che il rapporto tra il cubo di un pianeta semimajor asse al quadrato del suo tempo (il tempo di fare una rivoluzione) è una costante, che è, il rapporto è lo stesso per tutti i pianeti., Nel momento in cui Newton stabilì le leggi del moto-leggi che dimostrò essere valide sia per gli oggetti celesti che terrestri—non c’era dubbio che il funzionamento dei sistemi solari invalidasse chiaramente il modello geocentrico.