Samling å Finne Vår Plass i Kosmos: Fra Galileo til Sagan og Utover

Copernicus er ofte beskrevet som en ensom astronom som trassig hevdet at solen, ikke Jorden var i sentrum av universet. Copernicus’ bidrag til astronomi er så betydelige at de garanterer deres egen begrepet: Det Kopernikanske Revolusjon.,

historien til denne revolusjonen er problematisk av flere grunner. Første, så mye som Copernicius’ ideer om å bryte med fortiden, hans modell av kosmos har mer til felles med sin samtid enn det gjør med moderne astronomi og fysikk. For det andre, selv om Copernicus’ søn sentrert modellen var revolusjonerende det var en del av en serie av tidlig moderne og renessansen innovasjoner. For eksempel, Tycho Brahe samlet observasjonelle data på en enestående skala, og utviklet sin egen konkurrerende modell., På samme måte, Johannes Kepler utviklet matematiske modeller for elliptiske baner som utfordret noen av de viktigste forutsetninger for Aristoteles ‘ kosmologi.

Ser tilbake på disse fremskritt, akkurat som revolusjonen, var det det? Eller, gitt at hver av disse astronomer jobbet i pågående tradisjoner modellering og forståelse himmelen, var det en revolusjon i det hele tatt?

Etter kort gjennomgang av verk av Kopernikus, Brahe og Kepler dette essayet gir deg muligheten til å utvikle dine egne svar på disse spørsmålene.,

Copernicus ‘ s Søken etter Dypere Harmoni og Orden

Copernicus forventet hans ideer ville være kontroversiell. På grunn av dette, han ventet i mer enn 30 år for å utgi sin bok i 1543. De revolutionibus orbium coelestium (Om Revolusjoner i de Himmelske Sfærer) plasserer solen i sentrum av universet og Jorden i bevegelse over himmelen som en av planetene.

De Revolutionibus åpner med en kort argument for heliocentric universet, og følger med en omfattende teknisk sett av matematiske bevis og astronomiske tabeller., Copernicus var ikke prøver å tommel nesen på den aksepterte oppfatningen av astronomer og religiøse tenkere; i stedet søkte han å finne en mer elegant for universet.

Det var en revolusjonerende idé. Med det sagt, Copernicus’ ideer bygget på en eksisterende linje å tenke på. Bevegelsen av Merkur og Venus hadde vært forvirrende for en lang tid. Platon og Eudoxus bemerkes at disse planetene aldri forvillet seg langt fra solen. Det var nesten som om de var bundet til solen, dei kunne gå litt i forkant av det, eller som henger etter., I det 5. århundre E.KR Martianus Capella hadde argumentert for at Merkur og Venus, som gikk i bane rundt solen, som i sin tur roterte rundt Jorda. Dette var ikke den første sol-sentrert system som ble hevdet heller. Aristarkus av Samos hadde foreslått en heliocentric system og Pythagoreans før ham hadde hevdet at solen var «central brann». Selv om det ikke er en del av mainstream disse var alle ideer som Copernicus bygget på.

Mens Copernicus’ bidrag til astronomi var revolusjonerende, de er fundamentalt forskjellige fra vår oppfatning av vårt solsystem i dag., Hans modell fortsatt nødvendig perfekt sirkulær bevegelse i himmelen. Dette betydde at, som Ptolemaios, som han trengte for å bruke sirkler på sirkler, kalt epicycles, til å redegjøre for bevegelse av planetene. Copernicus’ sirkler var mye mindre, men modellen ikke blir kvitt behovet for dem.

Brahe er, datainnsamling og Betydningen av Overlappende Sirkler

Copernicus hadde i stor grad basert sitt arbeid på en kropp av eksisterende observasjoner av himmelen. Selv om han gjorde noen observasjonelle arbeid, mesteparten av hans bidrag var fokusert på å re-evaluere eksisterende data fra et annet perspektiv., Men Tycho Brahe hadde en annen tilnærming. Født i 1546, (tre år etter offentliggjøringen av Copernicus’ De Revolutionibus) Brahe ble en berømt astronom, kjent for sin enestående samling av astronomiske data. Brahe ‘ s bidrag til astronomi hadde revolusjonerende konsekvenser i sin egen rett.

I 1563, som 16-åring, han observert på Jupiter forbikjøring Saturn som planetene beveget seg forbi hverandre. Selv med sin enkle observasjoner han så at eksisterende tabeller for å forutsi denne forbindelse var av en måned, og selv Copernicus ‘ s modell ble slått av to dager., I sitt arbeid, han har vist at bedre data kan bidra til å skape mye mer robuste modeller.

Nye Stjerner og Tolkninger av Kometer

I November 1572 Brahe observert en ny stjerne i stjernebildet Cassiopeia. Med en sekstant og cross-ansatte var han i stand til å måle star ‘ s posisjon og ble overbevist om at det var i riket av de antatte unmoving fast stjerner. Denne observasjonen var i strid med den gamle troen på at det celestiale riket var et sted for perfekt og uforanderlige fast stjerner.,

Sammen med denne utviklingen, utseendet av en komet i 1577 gitt ytterligere bevis for at ting ble endret og gjorde bevege seg i den himmelske sfære. Basert på forsiktig målinger, Brahe var i stand til å identifisere at comet var utenfor sfæren av månen, og han til slutt antydet at det var bevegelse gjennom rekker av forskjellige planeter.

Brahe Modell av Kosmos

Som et resultat av disse observasjonene, Brahe legge frem en ny modell for kosmos. I Brahe modell, alle planetene gikk i bane rundt solen, og solen og månen gikk i bane rundt Jorden., Tråd med hans observasjoner av den nye stjernen og comet, hans modell tillatt banen til planeten Mars for å krysse gjennom banen til sola.

Mange forskere har vært kritiske til Brahe er modellen som en bakover trinn i utviklingen av vitenskap. Men, det er viktig å huske verdi som Brahe system som tilbys på stedet. Dette systemet hadde fordelen av å løse problemet med stellar parallax. En av de vedvarende kritikk av Copernicus ‘ s modell (og til og med av Aristarkus modell i det gamle Hellas) som var med å flytte Jord bør man forvente å se parallax bevegelsen av stjerner., Som Jorden endrer posisjon i forhold til at stjernene, ville man forvente å se stjernene endre posisjon i forhold til hverandre. Copernicus’ svar var at stjernene måtte være så fjernt at det ikke var mulig å oppdage parallax. Likevel, den avstand som kreves for å gjøre dette arbeidet var så massiv som å være et problem for systemet.

Dette var ikke et problem for Brahe systemet fordi hans modell er tillatt for de kretser som er i himlene til å møtes., Brahe modell var ikke et skritt bakover, men revolusjonær i den forstand at det var en konkurrerende måte å gjøre følelse av data himlene gitt.

Kepler Harmonier av Himmelen

Johannes Kepler, født i 1571, gjort store bidrag til astronomi som hans arbeid blandet avansert matematikk og astronomi med mystiske ideer om astrologi. På grunn av dette Kepler er fortsatt vanskelig for moderne lesere å forstå. Han var begeistret for mulighetene for å utvikle nye astrologi som var jordet i den jobben han er engasjert i som en astronom., Kepler jobbet for Tycho Brahe, å publisere en omfattende mengde Brahe data i Rudolphine Tabellene. Selv om han brukte mye av dataene for hans egne publikasjoner Kepler arbeid vil i betydelig grad avviker fra Brahe er.

keplers første store arbeid, Mysterium Cosmographicum (Det Kosmografiske Mysterium, 1596), og hans senere arbeid Harmonice Mundi (Harmonier av Verden, 1619) er begge i stor grad opptatt av orden og geometri på himmelen., I disse verkene, han utforsket hvordan ulike former av Platonisk heldekkende objekter kan kombineres for å forklare en overbygning for himmelen, og hvordan bevegelser og mønstre på himmelen kunne kartlegges på skalaer. For Kepler, himmelen bokstavelig talt gjort harmonier gjennom sine bevegelser. Han var ikke redd for å knytte egenskaper til disse harmonier og orden som ville slå oss i dag så rart overtro. Han var så interessert i å bringe sammen geometri og fysikk som han var med å bringe sammen alkymi og astrologi.,

Kepler Elliptiske Baner

Kepler ‘ s quest for å bringe sammen geometri og fysikk førte til en ny form av planetenes baner. I Astronomie Nova (1609),Kepler presentert omfattende forskning på bane av Mars.

ved Hjelp av Tycho Brahe er observasjonelle data, Kepler var i stand til å finjustere bevegelser av planetene og demonstrere at bevegelsen av Mars kunne bli beskrevet som en ellipse. Diagrammet fra Astronomia Nova viser forskjellen mellom den perfekt sirkel og mer klemt eller klemt indre ellipse., Det ble generelt tatt for gitt at bevegelser i himmelen vil bare omfatte perfekte sirkler. Imidlertid, gjennom innovasjoner i matematikk, Kepler var i stand til å matematisk beskrive ellipser som tett passform banene til planetene beveget seg gjennom i himmelen. Ellipse aktivert fjerning av epicycles og kunne redegjøre for bane av planetene i en enkelt form. Hans engasjement for å bestille tvang ham til å beregne og omarbeiding sin forskning før han fant ut hvordan å representere banene til planetene., Ved siden av å beskrive den elliptiske arten av baner, Astronomie Nova tilbys første argumenter for en tiltrekningskraft som kan organisere og holde denne typen av systemet sammen. Kepler arbeid bebudet oppdagelsen av en av de fundamentale kreftene i fysikk, loven om tyngdekraften.

Så Hvis Revolusjonen, var det det?

Sporing arbeid og forskning av Kopernikus, Brahe og Kepler illustrerer en mye mer sammenvevd og komplisert historie., Diskontinuitet vanligvis tilskrevet Copernicus viser seg å være en misforståelse, som hans revolusjonerende arbeid var en del av en lang linje av astronomer og filosofer som har ideer begynte å avdekke sprekker i Aristoteles ‘ modell. I stedet for en enkel fortelling om fremgang og motstand å gå videre finner vi en rekke forskjellige fremskritt gjort i bestemte historiske kontekster. Copernicus tilbys en viktig ny modell og et revidert sett av observasjonsdata. Brahe venstre oss en konkurrerende modell og nye observasjoner av bevegelse i himmelen., Kepler arbeid på elliptiske baner spilte en sentral rolle i å bevege seg mot en annen oppfatning av kosmos. I hvert enkelt tilfelle, disse personene var en del av pågående dialoger mellom astronomer, teologer og andre forskere.

Uten vesentlig bruk av teleskop, disse historiene illustrerer hvordan fokusert utforskningen kan resultere i viktige fremskritt. På samme tid, er det best ikke å forvirre deres forståelse av verden med våre egne., Copernicus holdt seg at i perfekt himmelske sfærer, Brahe brukt mye tid på å jobbe på alkymi og Kepler skrev en god del om astrologi. Deres underliggende interesse i å forstå den orden og struktur til universet var i samsvar med sin tro på alkymi og astronomi. Dette tyder på behovet for å erkjenne at vår forståelse, som deres, er contextualized i verden som vi kjenner den.