ostatnio pojawiła się wiadomość o Kate Mulgrew ze Star Treka w geocentrycznym filmie. Model geocentryczny stwierdza, że słońce i planety poruszają się wokół Ziemi zamiast modelu heliocentrycznego ze Słońcem w centrum. To głupie, prawda? Oczywiście Ziemia okrąża Słońce.
jasne, wszystkie podręczniki mówią, że układ słoneczny jest heliocentryczny. Ale skąd to wiemy? Co ważniejsze, skąd wiesz, który model jest lepszy?,
przykład modelu geocentrycznego
model geocentryczny nie jest bardziej szalony niż stwierdzenie, że piłka tenisowa składa się z protonów, neutronów i elektronów. Jasne, wszyscy (większość z nas) wierzymy, że istnieją takie cząstki jak elektrony – ale skąd normalni ludzie to wiedzą? W rzeczywistości dowody w naszym codziennym życiu nie sprawiają, że oczywiste jest, że istnieją protony i elektrony (tak, można argumentować sam fakt rzeczy takich jak komputery mówi, że muszą one istnieć). To samo dotyczy modelu heliocentrycznego.,
Znajdź człowieka, który nigdy nie spojrzał na książkę naukową i nie wie nic o Układzie Słonecznym. Teraz zapytaj tego człowieka, czy Ziemia porusza się wokół Słońca, czy słońce porusza się wokół Ziemi. Założę się, że większość tych odizolowanych ludzi wybierze model geocentryczny. Po prostu nie czuję, jakby ziemia się poruszała.
jest jeszcze jeden bardzo przekonujący argument za modelem geocentrycznym – paralaksa gwiazdowa (lub jej brak). Co to jest paralaksa?, Paralaksa to pozorna zmiana położenia obiektów spowodowana zmianą miejsca obserwacji. Być może zauważyłeś to w przypadku ruchu w tle systemu iOS. Możesz również łatwo zobaczyć przykład paralaksy, trzymając kciuk przed twarzą. Używając tylko lewego oka spójrz na to, gdzie kciuk ustawia się z jakimś obiektem w odległym tle. Teraz spójrz tylko prawym okiem-kciuk się poruszył, prawda? To paralaksa, ponieważ twoje oczy są w różnych miejscach.,
starożytni Grecy twierdzili, że jeśli Ziemia porusza się wokół Słońca, gwiazdy powinny zmienić swoje pozycje z powodu tego ruchu orbitalnego (zwanego paralaksą gwiazdową). Wiesz co? Gwiazdy się nie zmieniają. Nie zmieniają się na tyle, żebyś zauważył, ale rzeczywiście się zmieniają. Jest to zasadniczo ten sam powód, dla którego księżyc wydaje się podążać za tobą podczas jazdy – jest on zbyt daleko, aby możliwe było jakiekolwiek pozorne przesunięcie z powodu twojego ruchu.,
historyczny rozwój modelu heliocentrycznego
dla mnie sekwencja zdarzeń, które doprowadziły większość ludzi do modelu heliocentrycznego, jest po prostu świetną historią. To świetny przykład procesu naukowego. Ludzie tworzą model, a następnie zmieniają model po zebraniu większej ilości danych. Przynosi to wiele przydatnych pojęć, które są omówione w wprowadzającym kursie astronomii.
pierwszym dużym problemem z modelem geocentrycznym był ruch wsteczny Planet takich jak Mars., Jeśli spojrzysz na lokalizację Marsa każdej nocy, może to czasami zrobić.
jak model geocentryczny radzi sobie z tym nowym dowodem? Oto niektóre z najważniejszych wydarzeń.
* Ptolemeusz opracowuje model geocentryczny, w którym planety poruszają się wokół Ziemi. Jednak, aby uwzględnić ruch wsteczny, umieścił planety na kołach, które poruszają się w kołach.,
* Kopernik sugeruje model heliocentryczny. Jego model przedstawia planety poruszające się wokół Słońca po kolistych orbitach. Może to wyjaśniać ruch wsteczny, ale jego model nie pasuje do wszystkich danych o pozycji planety. Nie jest lepszy od geocentrycznego modelu Ptolemeusza.
* Kepler proponuje, aby planety nie krążyły po orbicie. Zamiast tego mają eliptyczne orbity. To bardzo dobrze zgadza się z danymi obserwacyjnymi.,
*Galileusz otrzymuje teleskop i patrzy w niebo. Widzi rzeczy, które sugerują, że Ziemia okrąża Słońce. Omówię to za chwilę.
* Newton opracowuje model grawitacji, który mówi również, że planety będą miały eliptyczne orbity.
Ta zmiana z geocentrycznego na heliocentryczny zajęła dużo czasu. To głupie myśleć, że ludzie po prostu obudzili się pewnego dnia i powiedzieli ” Ah ha! Postawmy Słońce w centrum!”
jak można stwierdzić, że Ziemia krąży wokół Słońca?,
nikt nie lubi po prostu ufać podręcznikowi. Nie musisz. Oto kilka rzeczy, które możesz zrobić, aby samemu określić, co orbituje co.
fazy Wenus. Następnym razem, gdy Wenus będzie widoczna na niebie, spójrz na nią lornetką. Prawdopodobnie będzie to wyglądało mniej więcej tak.
to nie jest najlepsze zdjęcie, ale tylko taką, którą znalazłem. Jaśniejszym obiektem jest Wenus., Gdyby obraz miał lepszą rozdzielczość, można by zobaczyć, że Wenus pokazuje ten sam rodzaj fazy, który widzimy z Księżycem. Co to znaczy? To oznacza dwie rzeczy. Po pierwsze, możemy zobaczyć Wenus, ponieważ odbija ona światło od Słońca. Po drugie, w miarę zmian faz, Wenus jest czasami bliżej nas niż Słońce, a czasami dalej. Można zobaczyć „pełną fazę” Wenus, gdy jest po drugiej stronie Słońca. Jak Wenus i słońce mogą okrążać Ziemię, ale również Wenus mogą poruszać się dalej? To jest coś, co Galileusz widział za pomocą teleskopu.
księżyce Jowisza., Jest to coś innego, że Galileo zrobił, że można powtórzyć: zobaczyć księżyce Jowisza. Znowu, wystarczy lornetka. Spójrz na Jowisza będzie to wyglądać mniej więcej tak:
no cóż, to nie będzie tak wyglądało. Prawdopodobnie zobaczysz Jowisza jako kropkę bez żadnych szczegółów. Ale będziesz mógł zobaczyć 4 duże księżyce Jowisza. I co z tego?, Idea, że wszystkie planety (i słońce) okrążają ziemię nie jest tak silna, gdy pokażesz, że istnieją obiekty, które okrążają inną planetę. Te księżyce Jowisza wyraźnie okrążają Jowisza, a nie ziemię.
wielkość i kątowa wielkość słońca. Trzymaj kciuk blisko oka (ale nie tak blisko, że nie możesz się na nim skupić). Teraz wyciągnij kciuk na wyciągnięcie ręki. Wygląda na mniejsze, prawda? Oczywiście nadal jest to Twój stary kciuk, ale rozmiar kątowy obiektu zmienia się, gdy porusza się dalej., Ogólnie rzecz biorąc, należy wziąć pod uwagę trzy rzeczy: długość obiektu (L), odległość od obserwatora do obiektu (r) i rozmiar kątowy obiektu (θ). Te trzy rzeczy są ze sobą powiązane w następujący sposób.
a co ze Słońcem? Jeśli spojrzysz na niego (czego nigdy nie powinieneś robić lub zranisz oczy), zobaczysz, że ma rozmiar kątowy 0,5°. Dzięki tej wielkości kątowej można określić wielkość słońca dla różnych odległości. Gdyby słońce było tej samej wielkości co Ziemia, musiałoby być 1.,46 x 109 m. Gdyby znajdowała się w tej samej odległości, co Wenus przy jej najbliższym zbliżeniu, Słońce byłoby 26 razy szersze od Ziemi. Oczywiście słońce jest w rzeczywistości znacznie dalej niż to, jak również znacznie większe.
w rzeczywistości Grecy próbowali nawet zmierzyć odległość do słońca na podstawie ich pomiaru ziemi i Księżyca (oto kilka innych fajnych rzeczy Grecy zrobili). Arystarch odkrył odległość słońca 40 razy większą od odległości Księżyca. Dzięki temu słońce jest 40 razy większe od księżyca., Jego obliczenia były daleko, ale nadal sugerował, że Ziemia okrąża Słońce, ponieważ słońce było tak ogromne.
widok z Marsa. Oto Zachód słońca widziany przez pioniera Marsa.
Po pierwsze, można zauważyć, że rozmiar kątowy słońca jest mniejszy, gdy oglądane z Marsa niż z ziemi. Oznacza to, że odległość Mars-słońce jest większa niż odległość Ziemia-Słońce., Ponadto, jeśli spojrzy się na słońce na całej orbicie Marsa, to w większości będzie to ten sam rozmiar kątowy.
Ok, rozumiem. Myślisz, że to głupie, bo nie ma sposobu, aby dostać lądownik na Marsie bez heliocentrycznego modelu układu słonecznego. Tak, słuszna Uwaga. Ale mimo to jest to dowód na model heliocentryczny, który możesz sam wymyślić.