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heliocentrismo copernicano

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Modelo heliocéntrico de De revolutionibus orbium coelestium ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes ) de Nicolás Copérnico

El heliocentrismo copernicano es el modelo astronómico desarrollado por el astrónomo renacentista Nicolás Copérnico y publicado en 1543. Este modelo situaba al Sol cerca del centro del Universo , inmóvil, con la Tierra y los demás planetas orbitando a su alrededor en trayectorias circulares , modificadas por epiciclos , y a velocidades uniformes. El modelo copernicano desafió el modelo geocéntrico de Ptolomeo , que había prevalecido durante siglos y que situaba a la Tierra en el centro del Universo.

Aunque Copérnico había compartido un esbozo de su teoría con sus colegas algún tiempo antes de 1514, no decidió publicarla hasta que su discípulo Rheticus lo instó a hacerlo posteriormente . Su modelo era una alternativa al antiguo modelo ptolemaico que había eliminado el ecuante de la astronomía para satisfacer el ideal filosófico de que todo movimiento celeste debía ser perfecto y uniforme, preservando así las implicaciones metafísicas de un cosmos matemáticamente ordenado. Su modelo heliostático conservaba varias suposiciones ptolemaicas erróneas, como las órbitas circulares de los planetas , los epiciclos y las velocidades uniformes, al tiempo que utilizaba ideas precisas como:

  • La Tierra es uno de varios planetas que giran alrededor de un sol fijo en un orden determinado.
  • La Tierra rota diariamente sobre su eje y gira anualmente alrededor del Sol. [ 1 ]
  • El movimiento retrógrado de los planetas se explica por el movimiento de la Tierra.
  • La distancia de la Tierra al Sol es pequeña en comparación con la distancia del Sol a las estrellas.

El modelo copernicano fue posteriormente reemplazado por las leyes de Kepler sobre el movimiento planetario .

Fondo

Antigüedad

Filolao (siglo IV a. C.) fue uno de los primeros en hipotetizar el movimiento de la Tierra , probablemente inspirado por las teorías de Pitágoras sobre un globo esférico en movimiento. En el siglo III a. C., Aristarco de Samos propuso lo que, hasta donde se sabe, fue el primer modelo serio de un sistema solar heliocéntrico , habiendo desarrollado algunas de las teorías de Heráclides Póntico (que hablaba de una "revolución de la Tierra sobre su eje" cada 24 horas). Aunque su texto original se ha perdido, una referencia en el libro de Arquímedes , El Calculador de Arena ( Archimedis Syracusani Arenarius & Dimensio Circuli ), describe una obra en la que Aristarco avanzó el modelo heliocéntrico. Arquímedes escribió:

Tú [Rey Gelón] sabes que el «universo» es el nombre que la mayoría de los astrónomos dan a la esfera cuyo centro es el centro de la Tierra, mientras que su radio es igual a la línea recta que une el centro del Sol con el centro de la Tierra. Esta es la explicación común que has escuchado de los astrónomos. Pero Aristarco ha publicado un libro que contiene ciertas hipótesis, en las que parece, como consecuencia de las suposiciones realizadas, que el universo es muchas veces mayor que el «universo» antes mencionado. Sus hipótesis son que las estrellas fijas y el Sol permanecen inmóviles, que la Tierra gira alrededor del Sol en la circunferencia de un círculo, con el Sol situado en el centro del Suelo, y que la esfera de las estrellas fijas , situada alrededor del mismo centro que el Sol, es tan grande que el círculo en el que supone que gira la Tierra guarda una proporción con la distancia de las estrellas fijas similar a la que guarda el centro de la esfera con su superficie. [ 2 ]

Es un error común creer que la visión heliocéntrica fue rechazada por los contemporáneos de Aristarco. Esto se debe a la traducción que Gilles Ménage hizo de un pasaje de la obra de Plutarco, Sobre el rostro aparente en el orbe de la Luna . Plutarco relató que Cleantes (contemporáneo de Aristarco y líder de los estoicos ), adorador del Sol y opositor al modelo heliocéntrico, fue acusado en tono de broma por Aristarco de impiedad. Poco después de los juicios de Galileo y Giordano Bruno , Ménage modificó un acusativo (que identifica el objeto del verbo) por un nominativo (el sujeto de la oración), y viceversa, de modo que la acusación de impiedad recayó sobre el defensor del heliocentrismo. Esta idea errónea de un Aristarco aislado y perseguido aún se transmite hoy en día. [ 3 ] [ 4 ]

Sistema ptolemaico

Dibujo lineal del sistema ptolemaico

El modelo astronómico predominante del cosmos en Europa durante los 1400 años previos al siglo XVI fue el Sistema Ptolemaico, un modelo geocéntrico creado por Claudio Ptolomeo en su Almagesto , que data de alrededor del año 150 d. C. A lo largo de la Edad Media, se lo consideró el texto de referencia en astronomía, aunque su autor siguió siendo una figura poco comprendida, frecuentemente confundida con uno de los gobernantes ptolemaicos de Egipto. [ 5 ] El sistema ptolemaico se basaba en muchas teorías previas que veían a la Tierra como un centro estacionario del universo. Las estrellas estaban incrustadas en una gran esfera exterior que rotaba relativamente rápido, mientras que los planetas habitaban en esferas más pequeñas entre ellas, una separada para cada planeta. Para explicar las aparentes anomalías en esta visión, como el aparente movimiento retrógrado de los planetas, se utilizó un sistema de deferentes y epiciclos . Se decía que el planeta giraba en un círculo pequeño (el epiciclo) alrededor de un centro, que a su vez giraba en un círculo mayor (el deferente) alrededor de un centro situado en la Tierra o cerca de ella. [ 6 ] En La revolución copernicana , el historiador Thomas Kuhn describió el Almagesto como el «primer tratado matemático sistemático que ofrece una descripción completa , detallada y cuantitativa de todos los movimientos celestes». [ 7 ]

Una teoría complementaria a la de Ptolomeo, que empleaba esferas homocéntricas, planteaba que las esferas dentro de las cuales giraban los planetas también podían girar ligeramente. Esta teoría era anterior a Ptolomeo (fue concebida por primera vez por Eudoxo de Cnido ; en tiempos de Copérnico, se la asociaba con Averroes ). También eran populares entre los astrónomos las variaciones como las excéntricas , en las que el eje de rotación estaba desplazado y no completamente centrado. Se hacía que los planetas exhibieran movimientos irregulares que se desviaban de una trayectoria uniforme y circular. Se analizó que las excéntricas de los movimientos planetarios realizaban movimientos inversos durante los periodos de observación. Este movimiento retrógrado sentó las bases para que estas trayectorias particulares se conocieran como epiciclos. [ 8 ]

La singular contribución de Ptolomeo a esta teoría fue el ecuante : un punto alrededor del cual el centro del epiciclo de un planeta se movía con velocidad angular uniforme, pero que estaba desplazado del centro de su deferente. Esto violaba uno de los principios fundamentales de la cosmología aristotélica —a saber, que los movimientos de los planetas debían explicarse en términos de movimiento circular uniforme— y fue considerado un grave defecto por muchos astrónomos medievales. [ 9 ]

Aryabhata

En el año 499 d. C., el astrónomo y matemático indio Aryabhata , influenciado por la astronomía griega, [ 10 ] propuso un modelo planetario que incorporaba explícitamente la rotación de la Tierra sobre su eje, la cual explica como la causa de lo que parece ser un movimiento aparente de las estrellas hacia el oeste. También creía que las órbitas de los planetas son elípticas . [ 11 ] Los seguidores de Aryabhata fueron particularmente numerosos en el sur de la India , donde se siguieron sus principios sobre la rotación diurna de la Tierra, entre otros, y se basaron en ellos varias obras secundarias. [ 12 ]

Edad media

astrónomos islámicos

Varios astrónomos islámicos cuestionaron la aparente inmovilidad de la Tierra [ 13 ] [ 14 ] y su centralidad en el universo. [ 15 ] Algunos aceptaron que la Tierra rota sobre su eje, como Al-Sijzi , [ 16 ] [ 17 ] quien inventó un astrolabio basado en la creencia de algunos de sus contemporáneos de que "el movimiento que vemos se debe al movimiento de la Tierra y no al del cielo". [ 17 ] [ 18 ] Que otros, además de Al-Sijzi, compartían esta opinión se confirma aún más con una referencia de una obra árabe del siglo XIII que afirma: "Según los geómetras [o ingenieros] ( muhandisīn ), la Tierra está en constante movimiento circular, y lo que parece ser el movimiento de los cielos se debe en realidad al movimiento de la Tierra y no al de las estrellas". [ 17 ]

En el siglo XII, Nur ad-Din al-Bitruji propuso una alternativa completa al sistema ptolemaico (aunque no heliocéntrica). [ 19 ] [ 20 ] Declaró que el sistema ptolemaico era un modelo imaginario, exitoso para predecir las posiciones planetarias pero no real ni físico. El sistema alternativo de Al-Btiruji se extendió por la mayor parte de Europa durante el siglo XIII. [ 20 ] Las técnicas matemáticas desarrolladas en los siglos XIII y XIV por los astrónomos árabes y persas Mu'ayyad al-Din al-Urdi , Nasir al-Din al-Tusi e Ibn al-Shatir para modelos geocéntricos de movimientos planetarios se asemejan mucho a algunas de las técnicas utilizadas posteriormente por Copérnico en sus modelos heliocéntricos. [ 21 ]

Astrónomos europeos posteriores a Ptolomeo

Marciano Capella (siglo V d. C.) expresó la opinión de que los planetas Venus y Mercurio no giraban alrededor de la Tierra, sino que orbitaban alrededor del Sol. [ 22 ] El modelo de Capella fue discutido en la Alta Edad Media por varios comentaristas anónimos del siglo IX [ 23 ] y Copérnico lo menciona como una influencia en su propio trabajo. [ 24 ] Macrobio (420 d. C.) describió un modelo heliocéntrico. [ 10 ] Juan Escoto Eriúgena (815-877 d. C.) propuso un modelo que recuerda al de Tycho Brahe. [ 10 ]

Desde el siglo XIII, los eruditos europeos eran conscientes de los problemas de la astronomía ptolemaica. El debate se precipitó por la recepción de la crítica de Averroes a Ptolomeo, y se reavivó con la recuperación del texto de Ptolomeo y su traducción al latín a mediados del siglo XV. [ 25 ] Otto E. Neugebauer argumentó en 1957 que el debate en la erudición latina del siglo XV también debió haber estado influenciado por la crítica a Ptolomeo producida después de Averroes, por la escuela persa de astronomía de la era Iljánida (siglos XIII al XIV) asociada con el observatorio de Maragheh (especialmente las obras de al-Urdi, al-Tusi y al-Shatir). [ 26 ] Se ha argumentado que Copérnico pudo haber descubierto de forma independiente la pareja Tusi o haber tomado la idea del Comentario de Proclo al Primer Libro de Euclides , [ 27 ] que Copérnico citó. [ 28 ] Otra posible fuente del conocimiento de Copérnico sobre este dispositivo matemático son las Questiones de Spera de Nicole Oresme , quien describió cómo un movimiento lineal alternativo de un cuerpo celeste podría producirse mediante una combinación de movimientos circulares similares a los propuestos por al-Tusi. [ 29 ]

En tiempos de Copérnico, la versión más actualizada del sistema ptolemaico era la de Georg von Peuerbach (1423-1461) y su alumno Regiomontanus (1436-1476). El estado de la cuestión, tal como la recibió Copérnico, se resume en las Theoricae novae planetarum de Peuerbach, recopiladas a partir de las notas de clase de Regiomontanus en 1454, pero impresas recién en 1472. Peuerbach intenta ofrecer una presentación nueva y matemáticamente más elegante del sistema de Ptolomeo, pero no llega al heliocentrismo. Regiomontanus fue maestro de Domenico Maria Novara da Ferrara , quien a su vez fue maestro de Copérnico. Existe la posibilidad de que Regiomontanus ya hubiera llegado a una teoría del heliocentrismo antes de su muerte en 1476, ya que prestó especial atención a la teoría heliocéntrica de Aristarco en una obra tardía y menciona el "movimiento de la Tierra" en una carta. [ 30 ]

El estado del conocimiento sobre la teoría planetaria que poseía Copérnico se resume en Theoricae Novae Planetarum de Peuerbach (impreso en 1472 por Regiomontanus). Hacia 1470, la precisión de las observaciones de la escuela de astronomía de Viena, de la que Peuerbach y Regiomontanus eran miembros, era lo suficientemente alta como para hacer inevitable el desarrollo del heliocentrismo, e incluso es posible que Regiomontanus llegara a una teoría explícita del heliocentrismo antes de su muerte en 1476, unos 30 años antes que Copérnico. [ 30 ]

Sobre las revoluciones de las esferas celestes

La obra principal de Copérnico, De revolutionibus orbium coelestium ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes ; primera edición 1543 en Núremberg, segunda edición 1566 en Basilea ), [ 31 ] fue un compendio de seis libros publicados durante el año de su muerte. La obra marca el comienzo del cambio de un universo geocéntrico (y antropocéntrico ) con la Tierra en su centro. Copérnico sostenía que la Tierra es otro planeta que gira alrededor del Sol fijo una vez al año y rota sobre su eje una vez al día. Pero si bien Copérnico colocó al Sol en el centro de la órbita terrestre, no lo colocó en el centro exacto del universo, sino cerca de él, lo que técnicamente lo convierte en un modelo heliostático en lugar de heliocéntrico . [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

El modelo de Copérnico también reemplazó el ecuante del modelo de Ptolomeo con más epiciclos, lo que la mayoría de los astrónomos del siglo XVI que leyeron De revolutionibus consideraron su mayor logro. [ 35 ] Su modelo ofreció cierto atractivo estético a algunos astrónomos (incluido Galileo), pero no era más preciso que el de Ptolomeo. [ 36 ]

Las principales características del modelo de Copérnico son:

  1. Los movimientos celestes son uniformes, eternos y circulares [ 37 ] o compuestos de varios círculos (epiciclos). [ 38 ]
  2. El centro del universo está cerca del Sol. [ 32 ] [ 34 ]
  3. Alrededor del Sol, en orden, se encuentran Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas fijas.
  4. La Tierra tiene tres movimientos: rotación diaria, traslación anual e inclinación anual de su eje.
  5. El movimiento retrógrado de los planetas se explica por el movimiento de la Tierra, que, en resumen, también se vio influenciado por los planetas y otros cuerpos celestes que la rodean.
  6. La distancia de la Tierra al Sol es pequeña en comparación con la distancia a las estrellas.

La inspiración de Copérnico no provino de la observación de los planetas, sino de la lectura de dos autores: Cicerón y Plutarco . En los escritos de Cicerón, Copérnico encontró una exposición de la teoría de Hicetas . Plutarco, por su parte, expuso a los pitagóricos Heráclides Póntico , Filolao y Ecfantes. Estos autores habían propuesto una Tierra en movimiento, que no giraba alrededor de un Sol central. Copérnico citó a Aristarco y Filolao en un manuscrito antiguo de su libro que aún se conserva, afirmando: «Filolao creía en la movilidad de la Tierra, y algunos incluso dicen que Aristarco de Samos compartía esa opinión». [ 39 ] Por razones desconocidas (aunque posiblemente por reticencia a citar fuentes precristianas), Copérnico no incluyó este pasaje en la publicación de su libro.

Nicolai Copernicito Torinensis De Revolutionibus Orbium Coelestium, Libri VI ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes, en seis libros ) (portada de la 2.ª edición, Basilea, 1566)

Copérnico empleó lo que hoy se conoce como el lema de Urdi y el par de Tusi en los mismos modelos planetarios que se encuentran en las fuentes árabes. [ 40 ] Además, la sustitución exacta del ecuante por dos epiciclos que Copérnico empleó en el Commentariolus se encontró en una obra anterior de al-Shatir. [ 41 ] Los modelos lunares y de Mercurio de al-Shatir también son idénticos a los de Copérnico. [ 42 ] Esto ha llevado a algunos estudiosos a argumentar que Copérnico debió haber tenido acceso a alguna obra aún no identificada sobre las ideas de esos astrónomos anteriores. [ 43 ] Sin embargo, no ha aparecido ningún candidato probable para esta obra conjeturada, y otros estudiosos han argumentado que Copérnico bien podría haber desarrollado estas ideas independientemente de la tradición islámica tardía. [ 44 ] Sin embargo, Copérnico citó a algunos de los astrónomos islámicos cuyas teorías y observaciones utilizó en De Revolutionibus , a saber, al-Battani , Thabit ibn Qurra , al-Zarqali , Averroes y al-Bitruji . [ 45 ] Se ha sugerido [ 46 ] [ 47 ] que la idea de la pareja Tusi pudo haber llegado a Europa dejando pocos rastros manuscritos, ya que pudo haber ocurrido sin la traducción de ningún texto árabe al latín. Una posible vía de transmisión pudo haber sido a través de la ciencia bizantina ; Gregorio Chioniades tradujo algunas de las obras de al-Tusi del árabe al griego bizantino . Varios manuscritos griegos bizantinos que contienen la pareja Tusi aún se conservan en Italia. [ 48 ]

Cuando se publicó el compendio de Copérnico, contenía un prefacio anónimo y no autorizado de un amigo suyo, el teólogo luterano Andreas Osiander . Este clérigo afirmó que Copérnico escribió su explicación del movimiento de la Tierra como una hipótesis matemática, no como una explicación veraz ni siquiera probabilística. Dado que se creía que la hipótesis de Copérnico contradecía el relato del Antiguo Testamento sobre el movimiento del Sol alrededor de la Tierra ( Josué 10:12-13), aparentemente este prefacio se escribió para mitigar cualquier reacción religiosa en contra del libro. Sin embargo, no hay pruebas de que el propio Copérnico considerara el modelo como algo meramente conveniente desde el punto de vista matemático, ajeno a la realidad. [ 49 ]

El compendio de Copérnico comenzó con una carta de su amigo (ya fallecido) Nikolaus von Schönberg , cardenal arzobispo de Capua , instándolo a publicar su teoría. [ 50 ] Luego, en una extensa introducción, Copérnico dedicó el libro al papa Pablo III , explicando que su aparente motivación para escribirlo se relacionaba con la incapacidad de los astrónomos anteriores para ponerse de acuerdo en una teoría adecuada de los planetas, y señalando que si su sistema aumentaba la precisión de las predicciones astronómicas, permitiría a la Iglesia desarrollar un calendario más exacto. En ese momento, se consideraba necesaria una reforma del calendario juliano , y esta era una de las principales razones del interés de la Iglesia por la astronomía.

La obra en sí está dividida en seis libros: [ 51 ]

  1. La primera es una visión general de la teoría heliocéntrica y una exposición resumida de su idea del mundo.
  2. La segunda parte es principalmente teórica y presenta los principios de la astronomía esférica y una lista de estrellas (como base para los argumentos desarrollados en los libros posteriores).
  3. La tercera parte está dedicada principalmente a los movimientos aparentes del Sol y a los fenómenos relacionados.
  4. La cuarta es una descripción de la Luna y sus movimientos orbitales.
  5. El quinto punto es una exposición concreta del nuevo sistema, incluyendo la longitud planetaria.
  6. El sexto punto consiste en una exposición más detallada del nuevo sistema, incluyendo la latitud planetaria.

Recepción

Estatua de Copérnico junto al Collegium Novum de la Universidad de Cracovia.

Siglo XVI

De Revolutionibus tuvo una circulación relativamente amplia (se conservan alrededor de 500 copias de la primera y segunda edición, [ 52 ] una cantidad considerable para los estándares científicos de la época). La mayoría de los astrónomos del siglo XVI consideraban que la eliminación del ecuante fue el gran logro de Copérnico, pues satisfacía el antiguo principio estético de que los movimientos celestes eternos debían ser uniformes y circulares, o estar compuestos de partes uniformes y circulares. [ 53 ] Por otro lado, pocos contemporáneos de Copérnico estaban dispuestos a admitir que la Tierra se movía realmente. Incluso cuarenta y cinco años después de la publicación de De Revolutionibus , el astrónomo Tycho Brahe llegó a construir una cosmología precisamente equivalente a la de Copérnico, pero con la Tierra fija en el centro de la esfera celeste en lugar del Sol. [ 54 ] No fue hasta después de Galileo que surgió una comunidad de astrónomos en activo que aceptaban la cosmología heliocéntrica. [ 55 ]

Para sus contemporáneos, las ideas presentadas por Copérnico no eran mucho más fáciles de usar que la teoría geocéntrica y no producían predicciones más precisas de las posiciones planetarias. Copérnico era consciente de ello y no pudo presentar ninguna "prueba" observacional, sino que se basó en argumentos sobre lo que sería un sistema más completo y elegante. El modelo copernicano parecía ser contrario al sentido común y contradecir la Biblia.

Los argumentos de Tycho Brahe contra Copérnico ilustran los fundamentos físicos, teológicos e incluso astronómicos sobre los que se rechazó la cosmología heliocéntrica. Tycho, posiblemente el astrónomo más destacado de su época, apreciaba la elegancia del sistema copernicano, pero se oponía a la idea de una Tierra en movimiento basándose en la física, la astronomía y la religión. La física aristotélica de la época (la física newtoniana moderna aún tardaría un siglo en surgir) no ofrecía ninguna explicación física para el movimiento de un cuerpo masivo como la Tierra, pero podía explicar fácilmente el movimiento de los cuerpos celestes postulando que estaban compuestos de una sustancia diferente llamada éter que se movía de forma natural. Así pues, Tycho afirmó que el sistema copernicano «… sortea con maestría y por completo todo lo superfluo o discordante del sistema de Ptolomeo. En ningún aspecto contraviene el principio de las matemáticas. Sin embargo, atribuye a la Tierra, ese cuerpo enorme y perezoso, incapaz de moverse, un movimiento tan rápido como el de las antorchas etéreas, y además un movimiento triple». [ 56 ]

El problema del tamaño de las estrellas

Uno de los principales argumentos de Tycho Brahe giraba en torno al tamaño de las estrellas. Si bien las estrellas están tan lejos que no pueden considerarse fuentes puntuales de luz, a simple vista parecen tener tamaños medibles; sin que los astrónomos del siglo XVI lo supieran, esto se debía a la difracción , un efecto óptico resultante de la naturaleza ondulatoria de la luz. Esto no suponía un problema para el geocentrismo; los astrónomos geocéntricos podían situar las estrellas justo más allá de la órbita de Saturno, e incluso las estrellas más grandes tendrían tamaños comparables al del Sol. Sin embargo, en un sistema heliocéntrico, debían estar mucho más lejos debido a la ausencia de paralaje estelar detectable, es decir, cambios en el brillo aparente y la posición relativa de las estrellas causados ​​por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Tycho razonó que el paralaje estelar no podía ser significativamente superior a un minuto de arco; sus mediciones eran lo suficientemente precisas como para que, de lo contrario, lo hubiera notado. Por consiguiente, si Copérnico tenía razón, la distancia a las estrellas fijas tendría que ser más de 700 veces la distancia entre el Sol y Saturno. A tales distancias, incluso las estrellas más pequeñas debían empequeñecer al Sol; como Tycho Brahe había determinado que una estrella típica de tercera magnitud tenía un tamaño de aproximadamente un minuto de arco, una paralaje anual de un minuto de arco significaba que su tamaño debía ser comparable a la órbita de la Tierra; las estrellas de primera magnitud serían aún más grandes. Y si la paralaje era aún menor, las estrellas debían ser aún más grandes. Brahe declaró que tales estrellas inmensas eran absurdas. [ 57 ]

Los copernistas, como Christoph Rothmann, reaccionaron apelando a Dios; según ellos, Dios había creado las estrellas tan gigantescas como símbolos de su inmensa grandeza. Estos copernistas describían las estrellas en términos religiosos, como el atrio frente al palacio de Dios o la corte misma de los ángeles celestiales, para darles sentido. Sin embargo, si bien los anticopernicanos admitían que Dios podía crear estrellas descomunales, consideraban que «todo lo demás en la creación de Dios era proporcionado y armonioso», y por lo tanto creían que hacer incluso las estrellas más pequeñas tan desproporcionadamente gigantescas y disarmónicas sería muy impropio de Dios.

Incluso la introducción del telescopio en el siglo XVII no logró resolver este problema inicialmente. Los telescopios de pequeña apertura de la época no conseguían distinguir las estrellas como puntos, sino que producían discos de Airy , artefactos de difracción. Estos discos fueron confundidos con los cuerpos físicos de las estrellas por los astrónomos, quienes razonaban que si el telescopio revelaba los cuerpos físicos de los planetas, también debía hacerlo con las estrellas. El astrónomo Simon Marius incluso argumentó que los discos de estrellas observados a través del telescopio contradecían a Copérnico y apoyaban a Tycho. Si bien los tamaños angulares de las estrellas eran menores al observarlas a través del telescopio, este dispositivo también había aumentado la sensibilidad a la paralaje, por lo que el heliocentrismo seguía requiriendo que incluso las estrellas más pequeñas empequeñecieran al Sol.

No fue hasta finales del siglo XVII cuando los primeros astrónomos descubrieron que los tamaños aparentes de las estrellas eran engañosos; por ejemplo, al observar que las estrellas ocultadas por la luna desaparecían inmediatamente en lugar de cubrirse gradualmente, como cabría esperar según su tamaño físico. A principios del siglo XVIII, algunos astrónomos ya habían aceptado definitivamente que el gran tamaño de las estrellas era, en palabras de Edmund Halley, una «falacia óptica». Ahora, el heliocentrismo ya no requería que ni siquiera las estrellas visibles más pequeñas empequeñecieran al sol. [ 57 ]

Siglo XVII

Ilustración del sistema copernicano realizada por Andreas Cellarius , procedente de la Harmonia Macrocosmica (1660).

Aunque no fue bien recibido por sus contemporáneos, el modelo de Copérnico tuvo una gran influencia en científicos posteriores como Galileo y Johannes Kepler , quienes lo adoptaron, lo defendieron y (especialmente en el caso de Kepler) buscaron mejorarlo.

  • Utilizando observaciones detalladas de Tycho Brahe , Kepler descubrió que la órbita de Marte era una elipse con el Sol en uno de sus focos, y que su velocidad variaba con la distancia al Sol. Este descubrimiento se detalló en su libro Astronomia nova de 1609 , junto con la afirmación de que todos los planetas tenían órbitas elípticas y movimiento no uniforme, declarando: «Y finalmente... el propio Sol... derretirá todo este aparato ptolemaico como mantequilla». [ 58 ]
  • Utilizando el telescopio recién inventado , en 1610 Galileo observó las cuatro grandes lunas de Júpiter (evidencia de que el Sistema Solar contenía cuerpos que no orbitaban la Tierra), las fases de Venus (más evidencia observacional no explicada adecuadamente por la teoría ptolemaica) y la rotación del Sol alrededor de un eje fijo: [ 59 ] como lo indica la variación anual aparente en el movimiento de las manchas solares;
  • En 1639 , Giovanni Zupi observó las fases de Mercurio con un telescopio .
  • En 1687, Isaac Newton propuso la gravedad universal y la ley del cuadrado inverso de la atracción gravitatoria para explicar las órbitas planetarias elípticas de Kepler.

Moderno

En 1610, Galileo Galilei observó con su telescopio que Venus presentaba fases , a pesar de permanecer cerca del Sol en el cielo terrestre (primera imagen). Esto demostró que orbita alrededor del Sol y no de la Tierra , como predijo el modelo heliocéntrico de Copérnico , y refutó el modelo geocéntrico, entonces convencional (segunda imagen).

Desde un punto de vista moderno, el modelo copernicano presenta varias ventajas. Copérnico explicó claramente la causa de las estaciones: que el eje de la Tierra no es perpendicular al plano de su órbita. Además, su teoría proporcionó una explicación más sencilla para los aparentes movimientos retrógrados de los planetas, es decir, como desplazamientos paralácticos resultantes del movimiento de la Tierra alrededor del Sol, una consideración importante en la convicción de Johannes Kepler de que la teoría era sustancialmente correcta. [ 60 ] En el modelo heliocéntrico, los aparentes movimientos retrógrados de los planetas que ocurren en oposición al Sol son una consecuencia natural de sus órbitas heliocéntricas. En el modelo geocéntrico, sin embargo, estos se explican mediante el uso ad hoc de epiciclos , cuyas revoluciones están misteriosamente ligadas a la del Sol. [ 61 ]

En el siglo XX, Thomas Kuhn popularizó la idea de una « revolución copernicana », así como la idea de que el modelo de Copérnico fue el primer ejemplo de un cambio de paradigma en el conocimiento humano. Si las proposiciones de Copérnico fueron «revolucionarias» o «conservadoras» ha sido un tema de debate constante en la historia de la ciencia . En Los orígenes de la ciencia moderna , Herbert Butterfield afirma que el modelo de Copérnico era «irrelevante para la actualidad». [ 62 ] En su libro Los sonámbulos: Una historia de la cambiante visión del universo por parte del hombre (1959), Arthur Koestler niega que el sistema de Copérnico sea un «descubrimiento» y, en cambio, lo califica como «un último intento de remendar una maquinaria obsoleta». [ 63 ] Incluso Kuhn reconoció que Copérnico solo transfirió «algunas propiedades a las numerosas funciones astronómicas del Sol que antes se atribuían a la Tierra». [ 64 ] Otto Neugebauer escribe que «la teoría solar copernicana es definitivamente un paso en la dirección equivocada». [ 65 ] Finalmente, el historiador de la ciencia David Wootton niega que Copérnico fuera un catalizador de la posterior revolución intelectual que transformó la astronomía en la primera ciencia moderna. [ 66 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Grant 1971 , p. 87: «[Copérnico] estaba convencido de que la suposición de un movimiento diario y anual de la Tierra no solo explicaba los fenómenos celestes conocidos, sino que revelaba un orden universal más simple y, por lo tanto, más armonioso. Sobre esta base, proclamó audazmente que la Tierra describía realmente una órbita anual alrededor del Sol y giraba una vez al día sobre su eje. Los movimientos diarios y anuales observados del Sol eran meras apariencias resultantes del verdadero movimiento de la Tierra.»
  2. ↑ Heath (1913) , pág. 302 .
  3. ↑ Lucio Russo, Silvio M. Medaglia, Sulla presunta accusa di empietà ad Aristarco di Samo, en Quaderni urbinati di cultura classica , ns 53 (82) (1996), págs.
  4. ↑ Lucio Russo, La revolución olvidada, Springer (2004)
  5. ↑ McCluskey (1998), pág. 27
  6. ^ Koestler (1989) , págs .
  7. ↑ Kuhn, Thomas S. (1992). La revolución copernicana: la astronomía planetaria en el desarrollo del pensamiento occidental . Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pp. 72–73 . ISBN  978-0-674-17103-9... La contribución de Ptolomeo es la más destacada ... Su Almagesto , el libro que resume los mayores logros de la astronomía antigua, fue el primer tratado matemático sistemático que ofreció una descripción completa , detallada y cuantitativa de todos los movimientos celestes.
  8. ↑ "Sistema Ptolemaico" . Enciclopedia . Columbia University Press . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
  9. ↑ Gingerich (2004), pág. 53
  10. 1 2 3 Carman, Christián C. (2017-12-23). ​​"El primer copernicano fue Copérnico: la diferencia entre el heliocentrismo precopernicano y el copernicano" . Archive for History of Exact Sciences . 72 (1): 1– 20. doi : 10.1007/s00407-017-0198-3 . hdl : 11336/72174 . ISSN 0003-9519 . 
  11. ↑ "Aryabhata el Viejo" . Universidad de St Andrews, Escocia. Archivado del original el 19 de octubre de 2012. Aryabhata... creía que la rotación aparente de los cielos se debía a la rotación axial de la Tierra... que las órbitas de los planetas son elipses.
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  13. ↑ Ragep, F. Jamil (2001a), "Tusi y Copérnico: El movimiento de la Tierra en contexto", Science in Context , vol. 14, n.º 1–2 , Cambridge University Press , pp. 145–163 , doi : 10.1017/s0269889701000060 , S2CID 145372613    
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  32. 1 2 «El hombre que había depuesto a la Tierra de su orgullosa posición como centro del universo y la había reconocido como simplemente uno de los planetas, se había sentido obligado, sin embargo, a otorgarle una posición excepcional en su nuevo sistema. Aunque había dicho "en medio de todo está el Sol", en sus teorías planetarias había asumido que el centro de todos los movimientos era el centro de la órbita terrestre, donde no se encontraba el Sol». Dreyer, JLE, A History of Astronomy from Thales to Kepler, (Dover Publications, 1953), p. 343. ISBN 9780486600796
  33. ↑ "...para Copérnico era obvio... que la Tierra no puede moverse uniformemente alrededor de un círculo con el Sol en el centro. Por lo tanto, Copérnico no colocó el Sol en el centro de la órbita terrestre, sino a cierta distancia. El centro del sistema solar, y del universo, en el sistema de Copérnico no es el Sol en absoluto, sino un 'sol medio', el centro de la órbita terrestre. Por consiguiente, es preferible llamar al sistema copernicano un sistema heliostático en lugar de un sistema heliocéntrico." Cohen, I. Bernard . El nacimiento de una nueva física (revisado y actualizado) (WW Norton & Company, 1985). p. 44. ISBN 0-393-01994-2
  34. 1 2 «El universo de Copérnico difiere del de Ptolomeo en que el sol, no la Tierra, se encuentra en (o, para ser exactos, muy cerca de) su centro». Wootton, David . La invención de la ciencia: una nueva historia de la revolución científica (Penguin, 2015). p. 152. ISBN 0-06-175952-X
  35. ↑ Gingerich, Owen (2004). El libro que nadie leyó: La astronomía planetaria en el desarrollo del pensamiento occidental . Cambridge, Massachusetts: Walker & Company. pág. 55. ISBN  0-8027-1415-3Si bien Copérnico eliminó todos los epiciclos principales de Ptolomeo, integrándolos en la órbita terrestre, introdujo una serie de pequeños epiciclos para reemplazar el ecuante , uno por planeta. Dado que esto uniformizaba el movimiento en cada círculo copernicano, se satisfizo la estética antiecuante. Mi estudio sobre Copérnico finalmente ayudó a establecer que la mayoría de los astrónomos del siglo XVI consideraban que la eliminación del ecuante fue el gran logro de Copérnico, pues satisfacía el antiguo principio estético de que los movimientos celestes eternos debían ser uniformes y circulares, o estar compuestos de partes uniformes y circulares.
  36. ↑ Kuhn, Thomas S. (1992). La revolución copernicana : la astronomía planetaria en el desarrollo del pensamiento occidental . Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. pág. 169. ISBN  978-0-674-17103-9Copérnico puede ofrecer una descripción cualitativa más económica de los movimientos planetarios que Ptolomeo. Pero para obtener una descripción cuantitativa razonablemente buena de las alteraciones de la posición planetaria, Ptolomeo se vio obligado a complicar el sistema fundamental de doce círculos con epiciclos menores, excéntricos y equivalentes, y para obtener resultados comparables de su sistema básico de siete círculos, Copérnico también se vio obligado a utilizar epiciclos menores y excéntricos. Su sistema completo era casi igual de engorroso que el de Ptolomeo. Ambos empleaban más de treinta círculos; había poca diferencia entre ellos en cuanto a economía. Tampoco se podían distinguir los dos sistemas por su precisión. Cuando Copérnico terminó de añadir círculos, su engorroso sistema heliocéntrico dio resultados tan precisos como los de Ptolomeo, pero no más precisos. Copérnico no resolvió el problema de los planetas.
  37. ↑ "Todo movimiento dentro de él (fuera de la proximidad inmediata de la Tierra) está determinado por el principio fundamental de que el movimiento celeste es circular y, por lo tanto, inmutable. Copérnico pensaba que Ptolomeo había traicionado este principio no... al añadir epiciclos a los deferentes para explicar por qué los planetas a veces parecen moverse hacia atrás en el cielo, sino al introducir el ecuante para acelerarlos y ralentizarlos." Wootton, David . La invención de la ciencia: una nueva historia de la revolución científica (Penguin, 2015). p. 152. ISBN 0-06-175952-X
  38. ↑ «Mi censo copernicano finalmente ayudó a establecer que la mayoría de los astrónomos del siglo XVI pensaban que la eliminación del ecuante fue el gran logro de Copérnico, porque satisfacía el antiguo principio estético de que los movimientos celestes eternos debían ser uniformes y circulares o estar compuestos de partes uniformes y circulares». Gingerich, Owen. El libro que nadie leyó (Walker & Company, 2004). pág. 55. ISBN 0-8027-1415-3
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  53. ↑ « Reinhold y sus numerosos seguidores admiraban a Copérnico por una idea estética muy diferente: la eliminación del ecuante . Copérnico dedicó la mayor parte de De revolutionibus a demostrar cómo lograrlo. Si bien había eliminado todos los epiciclos principales de Ptolomeo, integrándolos en la órbita terrestre, introdujo una serie de pequeños epiciclos para reemplazar el ecuante, uno por planeta. Dado que esto uniformizaba el movimiento en cada círculo copernicano, se satisfacía la estética antiecuante. Mi censo copernicano finalmente ayudó a establecer que la mayoría de los astrónomos del siglo XVI consideraban que la eliminación del ecuante era el gran logro de Copérnico, porque satisfacía el antiguo principio estético de que los movimientos celestes eternos debían ser uniformes y circulares, o estar compuestos de partes uniformes y circulares.» Gingerich, Owen. The Book Nobody Read (Walker & Company, 2004). pp. 54-55. ISBN 0-8027-1415-3
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  55. ↑ "Es fácil demostrar que la astronomía ptolemaica convencional prosperó hasta 1610 [cuando Galileo observó las fases de Venus con un telescopio] y entró en crisis inmediatamente después... La evidencia es clara: la astronomía ptolemaica no se vio afectada por Copérnico; entró brevemente en crisis con la nueva estrella de 1572, pero a finales del siglo XVI se había recuperado por completo. El telescopio, en cambio, provocó su colapso inmediato e irreversible." Wootton, David . La invención de la ciencia: una nueva historia de la revolución científica (Penguin, 2015). p. 152. ISBN 0-06-175952-X
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  59. ↑ fijo, es decir, en el sistema copernicano. En un sistema geoestático, la aparente variación anual en el movimiento de las manchas solares solo podría explicarse como el resultado de una precesión implausiblemente complicada del eje de rotación del Sol (Linton, 2004, p. 212 ; Sharratt, 1994, p. 166 ; Drake, 1970, pp. 191-196).
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  62. ↑ "[Copérnico] cierra una época antigua con mucha más claridad de la que abre una nueva. Él mismo es uno de esos creadores individuales de sistemas mundiales, como Aristóteles y Ptolomeo, que nos asombran por el poder que demostraron al producir una síntesis tan mítica —y tan irrelevante para nuestros días— que deberíamos considerar su obra casi como una mera cuestión de juicio estético." "Butterfield, Herbert. Los orígenes de la ciencia moderna (The Free Press, 1957). p. 44.
  63. ↑ "La figura de Copérnico, vista desde la distancia, es la de un héroe del pensamiento intrépido y revolucionario. A medida que nos acercamos, se transforma gradualmente en la de un títere pomposo, sin el brillo, la intuición sonámbula del genio original; quien, habiendo captado una buena idea, la expandió hasta convertirla en un mal sistema, avanzando pacientemente, acumulando más epiciclos y deferentes en el más tedioso e ilegible de los libros que hicieron historia... El sistema copernicano no es un descubrimiento... sino un último intento de remendar una maquinaria obsoleta invirtiendo la disposición de sus ruedas. Como dijo un historiador moderno, el hecho de que la tierra se mueva es 'casi una cuestión incidental en el sistema de Copérnico que, visto geométricamente, no es más que el antiguo patrón ptolemaico de los cielos, con una o dos ruedas intercambiadas y una o dos de ellas quitadas'". Koestler, Arthur (1959). The Sleepwalkers. The Macmillan Company. p. 205 y pág. 214
  64. ↑ Kuhn (1985)
  65. ↑ "Los historiadores modernos, aprovechando la ventaja de la retrospectiva, destacan la importancia revolucionaria del sistema heliocéntrico y las simplificaciones que introdujo. De hecho, el cálculo real de las posiciones planetarias sigue exactamente el patrón antiguo y los resultados son los mismos. La teoría solar copernicana es definitivamente un paso en la dirección equivocada tanto para el cálculo real como para los conceptos cinematográficos subyacentes. La idea cinematográficamente elegante de los epiciclos secundarios para la teoría lunar y como sustituto del ecuante —como ahora sabemos, métodos familiares para una escuela de astrónomos islámicos— no contribuye a que los fenómenos planetarios sean más fáciles de visualizar. De no haber sido por Tycho Brahe y Kepler , el sistema copernicano habría contribuido a la perpetuación del sistema ptolemaico en una forma ligeramente más complicada pero más agradable para las mentes filosóficas." Neugebauer, Otto (1968). Beer, Arthur (ed.). "Sobre la teoría planetaria de Copérnico". Vistas en Astronomía . 10 . Prensa de Pérgamo: 103.
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  • Panteón heliocéntrico
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