Collection Finding Our Place in the Cosmos: From Galileo to Sagan and Beyond

Copernicus wordt vaak beschreven als een eenzame astronoom die uitdagend betoogde dat de zon, niet de aarde in het centrum van de kosmos was. Copernicus ‘ bijdragen aan de astronomie zijn zo belangrijk dat ze hun eigen term verdienen: de Copernicaanse revolutie.,

het verhaal van deze revolutie is om verschillende redenen problematisch. Ten eerste, hoezeer Copernicius’ ideeën ook brak met het verleden, zijn model van de kosmos heeft meer gemeen met zijn tijdgenoten dan met de hedendaagse astronomie en natuurkunde. Ten tweede, hoewel Copernicus’ zongecentreerde model revolutionair was, maakte het deel uit van een reeks vroegmoderne en renaissance innovaties. Zo verzamelde Tycho Brahe observationele gegevens op ongekende schaal en ontwikkelde hij zijn eigen concurrerende model., Op dezelfde manier ontwikkelde Johannes Kepler wiskundige modellen voor elliptische banen die een aantal van de belangrijkste veronderstellingen van de Aristotelische kosmologie uitdagen.

Terugkijkend op deze vooruitgang, wiens revolutie was het precies? Of, Gezien het feit dat elk van deze astronomen werkte in de voortdurende tradities van het modelleren en begrijpen van de hemelen, was er een revolutie?

door de werken van Copernicus, Brahe en Kepler kort te bespreken, biedt dit essay u de kans om uw eigen antwoord op deze vragen te ontwikkelen.,

Copernicus ‘ zoektocht naar diepere harmonie en orde

Copernicus verwachtte dat zijn ideeën controversieel zouden zijn. Daarom wachtte hij meer dan 30 jaar om zijn boek in 1543 uit te brengen. De revolutionibus orbium coelestium (over de omwentelingen van de hemelse sferen) plaatst de zon in het centrum van het heelal en de aarde in beweging door de hemel als een van de planeten.

De Revolutionibus opent met een kort argument voor het heliocentrische universum en volgt met een uitgebreide technische set wiskundige bewijzen en astronomische tabellen., Copernicus probeerde zijn neus niet te steken naar de geaccepteerde wijsheid van astronomen en religieuze denkers; in plaats daarvan probeerde hij een meer elegante orde voor het universum te ontdekken.

Het was een revolutionair idee. Met dat gezegd, Copernicus’ ideeën gebouwd op een bestaande lijn van denken. De beweging van Mercurius en Venus was al lange tijd verbijsterend. Plato en Eudoxus merkten op dat deze planeten nooit ver van de zon afdwaalden. Het was bijna alsof ze aan de zon waren gebonden, ze konden er een beetje voor bewegen of achterblijven., In de 5e eeuw na Christus had Martianus Capella betoogd dat Mercurius en Venus rond de zon cirkelden, die op zijn beurt rond de aarde draaiden. Dit was ook niet het eerste zon-gecentreerde systeem dat werd beargumenteerd. Aristarchus van Samos had een heliocentrisch systeem voorgesteld en de Pythagorezen voor hem hadden betoogd dat de zon het “centrale vuur”was. Hoewel ze geen deel uitmaakten van de mainstream waren dit allemaal ideeën waarop Copernicus voortbouwde. hoewel Copernicus ‘ bijdragen aan de astronomie revolutionair waren, zijn ze fundamenteel anders dan onze conceptie van ons zonnestelsel vandaag., Zijn model vereiste nog steeds perfecte cirkelvormige beweging in de hemel. Dit betekende dat hij, net als Ptolemaeus, cirkels op Cirkels moest gebruiken, genaamd epicycles, om rekening te houden met de beweging van de planeten. Copernicus ‘ cirkels waren veel kleiner, maar het model raakte er niet van af.Brahe ‘ s, Data Collection and Importance of Overlapping Circles

Copernicus had zijn werk grotendeels gebaseerd op een verzameling van bestaande waarnemingen van de hemelen. Hoewel hij wat observationeel werk deed, was het grootste deel van zijn bijdrage gericht op het herevalueren van bestaande gegevens vanuit een ander perspectief., Tycho Brahe had echter een andere aanpak. Geboren in 1546, (drie jaar na de publicatie van Copernicus’ De Revolutionibus) Brahe werd een beroemde astronoom, bekend om zijn ongekende verzameling van astronomische gegevens. Brahe ‘ s bijdragen aan de astronomie hadden op zichzelf revolutionaire gevolgen.in 1563, toen hij 16 was, zag hij Jupiter Saturnus inhalen terwijl de planeten langs elkaar bewogen. Zelfs met zijn eenvoudige observaties zag hij dat de bestaande tabellen voor het voorspellen van deze conjunctie een maand verkeerd waren, en zelfs Copernicus ‘ model twee dagen verkeerd., In zijn werk toonde hij aan dat betere data zou kunnen helpen om veel robuustere modellen te creëren.

nieuwe sterren en interpretaties van kometen

In November 1572 nam Brahe een nieuwe ster in het sterrenbeeld Cassiopeia waar. Met een sextant en kruisstaf kon hij de positie van de ster meten en werd hij ervan overtuigd dat deze zich in het rijk van de veronderstelde onbeweeglijke vaste sterren bevond. Deze observatie was niet in overeenstemming met het reeds lang bestaande geloof dat het hemels rijk een plaats was van volmaakte, onveranderlijke vaste sterren., naast deze ontwikkeling leverde het verschijnen van een komeet in 1577 extra bewijs dat dingen veranderden en bewogen in de hemelbol. Op basis van zorgvuldige metingen, Brahe was in staat om te identificeren dat de komeet was buiten de sfeer van de maan en hij uiteindelijk suggereerde dat het bewegen door de sferen van verschillende planeten.

Brahe ‘ s model van de kosmos

naar aanleiding van deze waarnemingen stelde Brahe een nieuw model voor de kosmos voor. In Brahe ‘ s model draaiden alle planeten om de zon en de zon en de maan om de aarde., In overeenstemming met zijn waarnemingen van de nieuwe ster en de komeet, zijn model toegestaan het pad van de planeet Mars te kruisen door het pad van de zon. veel wetenschappers hebben zich kritisch uitgelaten over Brahe ‘ s model als een stap terug in de vooruitgang van de wetenschap. Het is echter van cruciaal belang om de waarde te onthouden die Brahe ‘ s systeem bood. Dit systeem had het voordeel om het probleem van Stellaire parallax op te lossen. Een van de hardnekkige kritiek van Copernicus ‘ model (en zelfs van Aristarchus model in het oude Griekenland) was dat met een bewegende aarde men zou verwachten parallax beweging van de sterren te zien., Als de aarde van positie verandert ten opzichte van die van de sterren, zou men verwachten dat de sterren van positie veranderen ten opzichte van elkaar. Copernicus ‘ antwoord was dat de sterren zo ver weg moesten zijn dat het niet mogelijk was om parallax te detecteren. Toch was de afstand die nodig was om dit werk te maken zo groot dat het een probleem was voor het systeem.

Dit was geen probleem voor Brahe ‘ s systeem omdat zijn model toestaat dat de cirkels in de hemelen elkaar kruisen., Brahe ‘ s model was geen stap terug, maar revolutionair in de zin dat het een concurrerende manier was om de gegevens die de hemelen verschaften te begrijpen.Johannes Kepler, geboren in 1571, leverde belangrijke bijdragen aan de astronomie omdat zijn werk verfijnde wiskunde en astronomie vermengde met mystieke ideeën over astrologie. Hierdoor blijft Kepler voor hedendaagse lezers moeilijk te begrijpen. Hij was enthousiast over de mogelijkheden om nieuwe astrologie te ontwikkelen die gebaseerd was op het werk dat hij als astronoom deed., Kepler werkte voor Tycho Brahe en publiceerde een uitgebreide hoeveelheid van Brahe ‘ s gegevens in Rudolphine Tables. Keplers eerste grote werk, Mysterium Cosmographicum (The Cosmographic Mystery, 1596), en zijn latere werk Harmonice Mundi (Harmonies of the World, 1619) houden zich beide grotendeels bezig met de orde en de meetkunde van de hemelen., In deze werken onderzocht hij hoe de verschillende vormen van platonische lichamen konden worden gecombineerd om een bovenbouw voor de hemelen te verklaren, en hoe de bewegingen en patronen van de hemelen in kaart konden worden gebracht op schalen. Voor Kepler maakte de hemel letterlijk harmonieën door hun bewegingen. Hij was niet bang om kwaliteiten toe te schrijven aan deze harmonieën en orde die ons vandaag zouden overkomen als vreemd bijgeloof. Hij was net zo geïnteresseerd in het samenbrengen van meetkunde en natuurkunde als in het samenbrengen van alchemie en astrologie.,

Keplers elliptische banen

Keplers zoektocht naar het samenbrengen van meetkunde en natuurkunde leidde tot een nieuwe vorm van de planetaire banen. In Astronomie Nova (1609) presenteerde Kepler uitgebreid onderzoek naar de baan van Mars. met behulp van Tycho Brahe ‘ s observationele gegevens kon Kepler de bewegingen van de planeten verfijnen en aantonen dat de beweging van Mars beschreven kon worden als een ellips. Het diagram van Astronomia Nova toont het verschil tussen de perfecte cirkel en de meer geknepen of geplet binnenste ellips., Het werd algemeen aangenomen dat bewegingen in de hemel alleen perfecte cirkels zouden betrekken. Echter, door middel van innovaties in de wiskunde, Kepler was in staat om wiskundig te beschrijven ellipsen die nauw aansluiten bij de paden de planeten bewogen door in de hemel. De ellips maakte het mogelijk de epicycles te verwijderen en kon het pad van de planeten in een enkele vorm verklaren. Zijn toewijding aan orde dwong hem om zijn onderzoek te herberekenen en te herwerken totdat hij erachter kwam hoe hij de banen van de planeten kon weergeven., Naast het beschrijven van de elliptische aard van banen, bood Astronomie Nova eerste argumenten voor een aantrekkingskracht die dit soort systeem kon organiseren en bij elkaar houden. Keplers werk was een voorbode van de ontdekking van een van de fundamentele krachten van de fysica, de wet van de zwaartekracht.

dus wiens Revolutie was het? het volgen van het werk en onderzoek van Copernicus, Brahe en Kepler illustreert een veel meer verweven en ingewikkeld verhaal., De discontinuïteit die gewoonlijk wordt toegeschreven aan Copernicus blijkt een misvatting te zijn, omdat zijn revolutionaire werk deel uitmaakte van een lange lijn van astronomen en filosofen wiens ideeën barsten in het Aristotelische model begonnen bloot te leggen. In plaats van een eenvoudig verhaal van vooruitgang en weerstand tegen vooruitgang vinden we een reeks duidelijke vorderingen gemaakt in bepaalde historische contexten. Copernicus bood een belangrijk nieuw model en een herziene set observationele gegevens. Brahe liet ons een concurrerend model na en nieuwe waarnemingen van beweging in de hemel., Keplers werk over elliptische banen speelde een sleutelrol in de richting van een andere opvatting van de kosmos. In elk geval maakten deze individuen deel uit van voortdurende dialogen tussen astronomen, theologen en andere geleerden.

zonder substantieel gebruik van de telescoop illustreren deze verhalen hoe gerichte observatie en verkenning belangrijke vooruitgang kunnen opleveren. Tegelijkertijd is het beter om hun begrip van de wereld niet te verwarren met het onze., Copernicus bleef zeker in de perfecte hemelse sferen, Brahe besteedde veel tijd aan alchemie en Kepler schreef veel over astrologie. Hun onderliggende interesse in het begrijpen van de orde en structuur van het universum was consistent met hun geloof in alchemie en astronomie. Dit suggereert de noodzaak om te erkennen dat ons begrip, net als het hunne, is gecontextualiseerd in de wereld zoals wij die kennen.