Sistema tychónico

El sistema tychónico (o sistema tychónico ) es un modelo del universo publicado por Tycho Brahe en 1588, ^{[ 1 ]} que combina lo que él consideraba los beneficios matemáticos del sistema copernicano con los beneficios filosóficos y "físicos" del sistema ptolemaico . El modelo pudo haber sido inspirado por Valentin Naboth ^{[ 2 ]} y Paul Wittich , matemático y astrónomo silesiano . ^{[ 3 ]} Un modelo cosmológico similar fue propuesto independientemente en el tratado astronómico hindú Tantrasamgraha ( c. 1500 d. C. ) por Nilakantha Somayaji de la escuela de astronomía y matemáticas de Kerala . ^{[ 4 ]}

Conceptualmente, se trata de un modelo geocéntrico , o más precisamente geoheliocéntrico: la Tierra se encuentra en el centro del universo, el Sol , la Luna y las estrellas giran alrededor de la Tierra, y los otros cinco planetas giran alrededor del Sol. Al mismo tiempo, los movimientos de los planetas son matemáticamente equivalentes a los movimientos del sistema heliocéntrico de Copérnico mediante una simple transformación de coordenadas , de modo que, siempre que no se postule ninguna ley de fuerza para explicar por qué los planetas se mueven como se describe, no existe ninguna razón matemática para preferir el sistema tychónico o el copernicano. ^{[ 5 ]}

Tycho admiraba aspectos del modelo heliocéntrico de Copérnico , pero sentía que tenía problemas en lo que respecta a la física, las observaciones astronómicas de las estrellas y la religión. Respecto al sistema copernicano, Tycho escribió:

Esta innovación sortea con maestría y por completo todo lo superfluo o discordante del sistema de Ptolomeo. En ningún momento contraviene el principio matemático. Sin embargo, atribuye a la Tierra, ese cuerpo enorme e inerte, incapaz de moverse, un movimiento tan rápido como el de las antorchas etéreas, y además un movimiento triple. ^{[ 6 ]}

(El "triple movimiento" se refiere a su rotación diaria, revolución anual y precesión axial ).

En cuanto a la física, Tycho sostenía que la Tierra era demasiado lenta y pesada para estar en continuo movimiento. Según la física aristotélica aceptada en la época, los cielos (cuyos movimientos y ciclos eran continuos e interminables) estaban hechos de "éter" o "quintaesencia" ; esta sustancia, que no se encuentra en la Tierra, era ligera, fuerte e inmutable, y su estado natural era el movimiento circular. Por el contrario, la Tierra (donde los objetos parecen tener movimiento solo cuando se mueven) y las cosas que hay en ella estaban compuestas de sustancias pesadas cuyo estado natural era el reposo. En consecuencia, la Tierra era considerada un cuerpo "perezoso" que no se movía fácilmente. ^{[ 7 ]} Así, aunque Tycho reconocía que la salida y puesta diarias del Sol y las estrellas podían explicarse por la rotación de la Tierra, como había dicho Copérnico, aún

Un movimiento tan rápido no podría pertenecer a la tierra, un cuerpo muy pesado, denso y opaco, sino más bien al cielo mismo, cuya forma y materia sutil y constante se adaptan mejor a un movimiento perpetuo, por rápido que sea. ^{[ 8 ]}

En cuanto a las estrellas, Tycho también creía que si la Tierra orbitara alrededor del Sol anualmente, debería haber una paralaje estelar observable durante cualquier período de seis meses, durante el cual la orientación angular de una estrella dada cambiaría debido a la posición cambiante de la Tierra (esta paralaje existe, pero es tan pequeña que no se detectó hasta 1838, cuando Friedrich Bessel descubrió una paralaje de 0,314 segundos de arco de la estrella 61 Cygni ^{[ 9 ]} ). La explicación copernicana para esta falta de paralaje era que las estrellas estaban a una distancia tan grande de la Tierra que la órbita de la Tierra era casi insignificante en comparación. Sin embargo, Tycho señaló que esta explicación introducía otro problema: las estrellas vistas a simple vista parecen pequeñas, pero de cierto tamaño, y las estrellas más prominentes como Vega parecen más grandes que las estrellas menores como Polaris, que a su vez parecen más grandes que muchas otras. Tycho había determinado que una estrella típica medía aproximadamente un minuto de arco de tamaño, y las más prominentes eran dos o tres veces más grandes. ^{[ 10 ]} En una carta a Christoph Rothmann , un astrónomo copernicano, Tycho utilizó geometría básica para demostrar que, suponiendo una pequeña paralaje que apenas escapaba a la detección, la distancia a las estrellas en el sistema copernicano tendría que ser 700 veces mayor que la distancia del Sol a Saturno. Además, la única forma en que las estrellas podrían estar tan distantes y aun así aparecer con los tamaños que tienen en el cielo sería si incluso las estrellas promedio fueran gigantescas, al menos tan grandes como la órbita de la Tierra, y por supuesto muchísimo más grandes que el Sol (la mayoría de las estrellas visibles a simple vista son gigantes , supergigantes o estrellas grandes y brillantes de la secuencia principal ). Y, dijo Tycho, las estrellas más prominentes tendrían que ser aún más grandes. ¿Y si la paralaje fuera incluso menor de lo que se pensaba, de modo que las estrellas estuvieran aún más distantes? Entonces todas tendrían que ser aún más grandes. ^{[ 11 ]} Tycho dijo

Deduce estas cosas geométricamente si quieres, y verás cuántas absurdidades (por no mencionar otras) acompañan a esta suposición [del movimiento de la tierra] por inferencia. ^{[ 12 ]}

Los copernicanos ofrecieron una respuesta religiosa a la geometría de Tycho: las estrellas titánicas y distantes podrían parecer irrazonables, pero no lo eran, pues el Creador podía hacer sus creaciones así de grandes si quería. ^{[ 13 ]} De hecho, Rothmann respondió a este argumento de Tycho diciendo:

¿Qué tiene de absurdo que una estrella promedio tenga un tamaño igual a toda la órbita de la Tierra? ¿Qué hay de contrario a la voluntad divina, imposible para la naturaleza divina o inadmisible para la naturaleza infinita? Debes demostrarlo tú mismo si quieres inferir algo absurdo de esto. Aquello que la gente común considera absurdo a primera vista no se le puede atribuir fácilmente una absurdidad, pues la sabiduría y la majestad divinas son mucho mayores de lo que comprenden. Concede que la inmensidad del universo y el tamaño de las estrellas sean tan grandes como quieras; aun así, no guardarán proporción alguna con el Creador infinito. Él considera que cuanto más grande es el rey, mayor y más grande es el palacio digno de su majestad. ¿Qué tan grande consideras tú que es un palacio digno de Dios? ^{[ 14 ]}

La religión también influyó en el geocentrismo de Tycho: citaba la autoridad de las Escrituras para describir la Tierra como en reposo. Rara vez utilizaba argumentos bíblicos de forma aislada (para él eran una objeción secundaria a la idea del movimiento de la Tierra) y, con el tiempo, se centró en argumentos científicos, pero sí tomaba en serio los argumentos bíblicos. ^{[ 15 ]}

Tycho propuso como alternativa al sistema geocéntrico ptolemaico un sistema «geoheliocéntrico» (conocido actualmente como sistema tychónico), que desarrolló a finales de la década de 1570. En este sistema, el Sol, la Luna y las estrellas orbitan alrededor de una Tierra central, mientras que los cinco planetas orbitan alrededor del Sol. ^{[ 16 ]} La diferencia esencial entre los cielos (incluidos los planetas) y la Tierra se mantenía: el movimiento permanecía en los cielos etéreos; la inmovilidad permanecía en la pesada y lenta Tierra. Era un sistema que, según Tycho, no violaba ni las leyes de la física ni las escrituras sagradas, con estrellas ubicadas justo más allá de Saturno y de tamaño razonable. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

El sistema de Tycho fue prefigurado, en parte, por el de Martianus Capella , quien describió un sistema en el que Mercurio y Venus se ubican en epiciclos alrededor del Sol, que orbita la Tierra. Copérnico , quien citó la teoría de Capella, incluso mencionó la posibilidad de una extensión en la que los otros tres de los seis planetas conocidos también orbitarían alrededor del Sol. ^{[ 26 ]} Esto fue prefigurado por el erudito carolingio irlandés Johannes Scotus Eriugena en el siglo IX, quien fue un paso más allá que Capella al sugerir que tanto Marte como Júpiter también orbitaban el Sol. ^{[ 27 ]} En el siglo XV, Nilakantha Somayaji , un astrónomo indio de la escuela de astronomía y matemáticas de Kerala , presentó un sistema geoheliocéntrico donde todos los planetas (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) orbitan el Sol, que a su vez orbita la Tierra. ^{[ 28 ] [ 24 ] [ 29 ]}

El sistema tychónico, anunciado en 1588, ^{[ 30 ]} se convirtió en un importante competidor del sistema copernicano como alternativa al ptolemaico. Tras la observación de las fases de Venus por Galileo en 1610, la mayor parte de la controversia cosmológica se centró en variaciones de los sistemas tychónico y copernicano. En varios aspectos, el sistema tychónico resultó filosóficamente más intuitivo que el copernicano, ya que reforzaba la noción de sentido común de que el Sol y los planetas son móviles, mientras que la Tierra no lo es. Además, un sistema copernicano sugeriría la capacidad de observar la paralaje estelar , algo que no se pudo observar hasta el siglo XIX. Por otro lado, debido a la intersección de los deferentes de Marte y el Sol (véase el diagrama), contradecía la noción ptolemaica y aristotélica de que los planetas se encontraban dentro de esferas anidadas. Tycho y sus seguidores revivieron la antigua filosofía estoica , ya que esta utilizaba cielos fluidos que podían albergar círculos que se intersecaban.

• Principio de equivalencia