Тихоническая система - Википедия - Tychonic system

Иллюстрация XVII века Гипотеза Тихоника из «Селенографии» Гевелия, 1647, стр. 163, где Солнце, Луна и сфера звезд вращается вокруг Земли, а пять известных планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) вращаются вокруг Солнца.
Система Tychonic показана в цвете, при этом объекты, которые вращаются вокруг Земли, показаны на синих орбитах, а объекты, которые вращаются вокруг Солнца, показаны на оранжевых орбитах. Вокруг всего сфера звезды, который вращается.

В Тихоническая система (или же Тихонова система) является моделью Вселенная опубликовано Тихо Браге в конце 16-ый век, который сочетает в себе то, что он считал математическими преимуществами Система Коперника с философскими и "физическими" преимуществами Система Птолемея. Модель могла быть вдохновлена Валентин Навуфей[1] и Пол Виттих, а Силезский математик и астроном.[2] Похожая модель использовалась в расчетах столетием ранее. Нилаканта Сомаяджи из Керальская школа астрономии и математики.[3][4]

Концептуально это геоцентрическая модель: the земной шар находится в центре вселенной, солнце и Луна и звезды вращаются вокруг Земли, а остальные пять планеты вращаются вокруг Солнца. В то же время движения планет математически эквивалентны движениям Коперника. гелиоцентрический система под простой преобразование координат, так что пока нет закон силы постулируется, чтобы объяснить Почему планеты движутся, как описано, нет никаких математических причин отдавать предпочтение системе Тихона или Коперника.[5]

Мотивация для системы Tychonic

Тихо восхищался аспектами Коперника. гелиоцентрическая модель, но чувствовал, что у него были проблемы с физикой, астрономическими наблюдениями за звездами и религией. Что касается системы Коперника, Тихо писал:

Это нововведение искусно и полностью обходит все лишнее или противоречащее системе Птолемея. Это ни в коем случае не нарушает принципа математики. И все же он приписывает Земле, этому неповоротливому, ленивому телу, непригодному для движения, движение столь же быстрое, как движение эфирных факелов, и при этом тройное движение.[6]

Что касается физики, Тихо считал, что Земля слишком медленная и тяжелая, чтобы постоянно находиться в движении. Согласно принятой в то время аристотелевской физике, небеса (чьи движения и циклы были непрерывными и бесконечными) состояли из «Эфир» или «Квинтэссенция»; это вещество, не встречающееся на Земле, было легким, прочным и неизменным, и его естественным состоянием было круговое движение. Напротив, Земля (где кажется, что объекты движутся только при движении) и вещи на ней состояли из тяжелых веществ, естественным состоянием которых был покой. Следовательно, Земля считалась "ленивым" телом, которое было трудно перемещать.[7] Таким образом, хотя Тихо признал, что ежедневные восходы и заходы Солнца и звезд можно объяснить вращением Земли, как сказал Коперник, все же

такое быстрое движение не может принадлежать Земле, очень тяжелому, плотному и непрозрачному телу, а скорее принадлежит самому небу, форма которого и тонкая и постоянная материя лучше подходят для вечного движения, каким бы быстрым оно ни было.[8]

Что касается звезд, Тихо также считал, что если Земля ежегодно обращается вокруг Солнца, должна быть наблюдаемая звездный параллакс в течение любого периода в шесть месяцев, в течение которого угловая ориентация данной звезды изменится благодаря изменению положения Земли (этот параллакс действительно существует, но настолько мал, что не был обнаружен до 1838 года, когда Фридрих Бессель обнаружил параллакс звезды в 0,314 угловой секунды 61 Лебедь[9]). Коперниканское объяснение отсутствия параллакса заключалось в том, что звезды находились на таком большом расстоянии от Земли, что орбита Земли по сравнению с ними была почти незначительной. Однако Тихо отметил, что это объяснение создало еще одну проблему: звезды, видимые невооруженным глазом, кажутся маленькими, но определенного размера с более заметными звездами, такими как Вега они кажутся больше меньших звезд, таких как Полярная звезда, которые, в свою очередь, кажутся больше многих других. Тихо определил, что типичная звезда имеет размер примерно в минуту дуги, а более заметные звезды в два или три раза больше.[10] В письменной форме Кристоф Ротманн, астроном из Коперника, Тихо использовал базовую геометрию, чтобы показать, что, предполагая небольшой параллакс, который просто ускользает от обнаружения, расстояние до звезд в системе Коперника должно быть в 700 раз больше, чем расстояние от Солнца до Сатурна. Более того, единственный способ, которым звезды могли бы быть настолько далекими и по-прежнему иметь размеры, которые они имеют на небе, был бы, если бы даже средние звезды были гигантскими - по крайней мере, такими же большими, как орбита Земли, и, конечно, намного больше, чем Солнце. (На самом деле, большинство звезд, видимых невооруженным глазом, гиганты, сверхгиганты, или большой, яркий звезды главной последовательности...) И, как сказал Тихо, более выдающиеся звезды должны быть еще больше. А что, если параллакс был даже меньше, чем кто-либо думал, а значит, звезды оказались еще дальше? Тогда все они должны были бы быть еще больше.[11] Тихо сказал

Выведите эти вещи геометрически, если хотите, и вы увидите, сколько нелепостей (не говоря уже о других) сопровождает это предположение [о движении Земли] умозаключением.[12]

Коперниканцы дали религиозный ответ на геометрию Тихо: титанические далекие звезды могут показаться необоснованными, но это не так, поскольку Творец мог сделать свои творения такими большими, если бы захотел.[13] Фактически, Ротманн ответил на этот аргумент Тихо, сказав:

[Что] это так абсурдно, когда [средняя звезда] имеет размер, равный всей [орбите Земли]? Что из этого противоречит божественной воле, невозможно божественной природой или недопустимо бесконечной природой? Эти вещи должны быть полностью продемонстрированы вами, если вы хотите вывести отсюда что-нибудь абсурдное. Эти вещи, которые вульгарные люди считают абсурдными на первый взгляд, нелегко обвинить в абсурдности, поскольку на самом деле божественный Разум и Величие намного больше, чем они понимают. Даруйте необъятность Вселенной и размеры звезд такими большими, как вы хотите - они все равно не будут иметь никакого отношения к бесконечному Создателю. Считается, что чем больше король, тем больше и больше дворец подобает его величеству. Итак, насколько великий дворец, по вашему мнению, подходит БОГУ?[14]

Религия также сыграла роль в геоцентризме Тихо - он сослался на авторитет Священного Писания в изображении Земли как покоящейся. Он редко использовал только библейские аргументы (для него они были второстепенным возражением против идеи движения Земли), и со временем он сосредоточился на научных аргументах, но серьезно относился к библейским аргументам.[15]

Тихо защищал в качестве альтернативы геоцентрической системе Птолемея «геогелиоцентрическую» систему (теперь известную как система Тихона), которую он разработал в конце 1570-х годов. В такой системе Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг центра Земли, а пять планет вращаются вокруг Солнца.[16] Существенная разница между небом (включая планеты) и Землей осталась: движение осталось в эфирных небесах; неподвижность осталась с тяжелой вялой Землей. Это была система, которая, по словам Тихо, не нарушала ни законы физики, ни священные писания - со звездами разумного размера, расположенными сразу за Сатурном.[17][18]

Предшественники геогелиоцентризма

Тихо был не первым, кто предложил геогелиоцентрическую систему. Раньше считалось, что Гераклид в 4 веке до нашей эры предположил, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, которое в свою очередь (вместе с другими планетами) вращается вокруг Земли.[19] Макробий Амвросий Феодосий (395–423 гг. Н.э.) позже описал это как «египетскую систему», заявив, что «она не ускользнула от мастерства Египтяне ", хотя нет других доказательств, что это было известно в древний Египет.[20][21] Разница заключалась в том, что в системе Тихо все планеты (за исключением Земли) вращались вокруг Солнца, а не только внутренние планеты Меркурия и Венеры. В этом отношении его предвосхитили в 15 веке Школа Кералы астроном Нилаканта Сомаяджи, чья геогелиоцентрическая система также включает все планеты, вращающиеся вокруг Солнца.[22][23] Отличие обеих этих систем в том, что модель Земли Тихо не вращается ежедневно, как утверждали Гераклид и Нилаканта, а является статической.

История и развитие

Система Тихо была отчасти предвосхищена системой Марсиан Капелла, который описал систему, в которой Меркурий и Венера расположены на эпициклы вокруг Солнца, которое вращается вокруг Земли. Коперник, который процитировал теорию Капеллы, даже упомянул возможность расширения, в котором другие три из шести известных планет также будут вращаться вокруг Солнца.[24] Это предвосхитил ирландский ученый-каролингский ученый. Иоганнес Скот Эриугена в 9 веке, который пошел на шаг дальше, чем Капелла, предположив, что и Марс, и Юпитер вращаются вокруг Солнца.[25] В 15 веке его творчество предвосхитили Нилаканта Сомаяджи, Индийский астроном из Керальская школа астрономии и математики, который первым представил геогелиоцентрическую систему, в которой все планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) вращаются вокруг Солнца, которое, в свою очередь, вращается вокруг Земли.[3][4][26]

Система Tychonic, о которой было объявлено в 1588 году,[27] стал основным конкурентом системы Коперника как альтернативы системе Птолемея. После Галилео наблюдение фаз Венера в 1610 году большинство космологических споров остановилось на вариациях систем Тихона и Коперника. Во многих отношениях система Тихона оказалась философски более интуитивной, чем система Коперника, поскольку она укрепила здравые представления о том, как Солнце и планеты подвижны, а Земля - ​​нет. Кроме того, система Коперника предполагает способность наблюдать звездный параллакс, чего нельзя было наблюдать до 19 века. С другой стороны, из-за пересекающихся почитатели Марса и Солнца (см. диаграмму), это противоречило Птолемееву и Аристотелевский представление о том, что планеты были помещены внутри вложенных сфер. Тихо и его последователи возродили древнюю Стоик философия вместо этого, поскольку она использовала текучие небеса, которые могли вместить пересекающиеся круги.[нужна цитата ]

Наследие

После смерти Тихо Иоганн Кеплер использовал наблюдения самого Тихо, чтобы продемонстрировать, что орбиты планет эллипсы и нет круги, создав измененный Коперниканец система, которая в конечном итоге вытеснила системы Тихона и Птолемея. Однако система Тихона была очень влиятельной в конце 16 и 17 веков. В 1616 году во время Дело Галилея, папский Конгрегация Индекса запретил все книги, пропагандирующие систему Коперника, в том числе работы Коперника, Галилея, Кеплера и других авторов до 1758 года.[28][29] Система Тихона была приемлемой альтернативой, поскольку она объясняла наблюдаемые фазы Венеры статической Землей. Иезуит его использовали астрономы в Китае, а также ряд европейских ученых. Иезуиты (такие как Клавиус, Кристоф Гринбергер, Кристоф Шайнер, Одо Ван Маэлкот ) поддерживал систему Tychonic.[30]

Открытие звездная аберрация в начале 18 века Джеймс Брэдли доказал, что Земля действительно вращалась вокруг Солнца, и система Тихо вышла из употребления среди ученых.[31][32] В современную эпоху некоторые из современные геоцентристы использовать модифицированную систему Тихона с эллиптическими орбитами, отвергая при этом концепцию относительности.[33][34]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Вестман, Роберт С. (1975). Достижение Коперника. Калифорнийский университет Press. п. 322. ISBN  978-0-520-02877-7. OCLC  164221945.
  2. ^ Оуэн Джинджерич, Книга, которую никто не читал: в погоне за революциями Николая Коперника, Пингвин, ISBN  0-14-303476-6
  3. ^ а б Рамасубраманян, К. (1994). «Модификация ранней индийской планетарной теории астрономами Кералы (около 1500 г. н.э.) и подразумеваемая гелиоцентрическая картина движения планет» (PDF). Текущая наука. 66: 784–90.
  4. ^ а б Джозеф, Джордж Г. (2000), Герб Павлина: неевропейские корни математики, п. 408, г. Princeton University Press, ISBN  978-0-691-00659-8
  5. ^ «Система Тихона фактически математически точно эквивалентна системе Коперника». (стр. 202) и «[T] система Тихона трансформируется в систему Коперника, просто удерживая на месте Солнце, а не Землю. Относительные движения планет одинаковы в обеих системах ...» (стр. 204) ), Кун, Томас С., Коперниканская революция (Издательство Гарвардского университета, 1957).
  6. ^ Оуэн Джинджерич, Глаз неба: Птолемей, Коперник, Кеплер, Нью-Йорк: Американский институт физики, 1993, 181, стр. ISBN  0-88318-863-5
  7. ^ Блэр, Энн, "Критика Коперника и системы Коперника Тихо Браге", Journal of the History of Ideas, 51, 1990: 355–377, Дои:10.2307/2709620, страницы 361–362. Мосгаард, Кристиан Педер, «Влияние Коперника на Тихо Браге», Восприятие гелиоцентрической теории Коперника (Ежи Добжицки, ред.) Дордрехт и Бостон: D. Reidel Pub. Co. 1972 г. ISBN  90-277-0311-6, стр. 40. Джинджерич, Оуэн, «Коперник и Тихо», Scientific American 173, 1973: 86–101, стр. 87.
  8. ^ Блэр, 1990, 361.
  9. ^ Дж. Дж. О'Коннор и Э. Ф. Робертсон. Биография Бесселя. Сент-Эндрюсский университет. Проверено 28 сентября 2008 г.
  10. ^ Размеры, измеренные Тихо, оказались иллюзорными - эффект оптики, атмосферы и ограничений глаза (см. Диск Эйри или же Астрономическое видение подробнее). К 1617 году Галилей с помощью своего телескопа оценил, что самый большой компонент Мицар измеренные 3 секунды дуги, но даже это оказалось иллюзией - снова влияние оптики, атмосферы и ограничений глаза [см. Л. Ондра (июль 2004 г.). «Новый взгляд на Мицар». Небо и телескоп: 72–75.]. Оценки видимых размеров звезд продолжали пересматриваться в сторону уменьшения, и сегодня считается, что звезда с наибольшим видимым размером Р Дорадус, не более 0,057 ± 0,005 угловой секунды.
  11. ^ Blair, 1990, 364. Moesgaard, 1972, 51.
  12. ^ Блэр, 1990, 364.
  13. ^ Moesgaard, 1972, 52. Vermij R., "Помещение Земли в рай: Филипс Лансберген, ранние голландские коперниканцы и механизация картины мира", Механика и космология в период средневековья и раннего Нового времени (М. Буччантини, М. Camerota, S. Roux., Ред.) Firenze: Olski 2007: 121–141, страницы 124–125.
  14. ^ Грэйни, К. М., "Наука, а не Бог: Обзор Риччоли аргументов в пользу и против гипотезы Коперника", Журнал истории астрономии 43, 2012: 215–225, стр. 217.
  15. ^ Блэр, 1990, 362–364.
  16. ^ Gingerich, 1973. Moesgaard, 1972, 40–43.
  17. ^ Moesgaard 40, 44
  18. ^ Грэйни, К. М. (6 марта 2012 г.). Профессор говорит: Тихо был ученым, а не грубым и чертовски хорошим ученым! Математический ренессанс. http://thonyc.wordpress.com/2012/03/06/the-prof-says-tycho-was-a-scientist-not-a-blunderer-and-a-darn-good-one-too/
  19. ^ Иствуд, Б. С. (1992-11-01). «Гераклид и гелиоцентризм - тексты, схемы и интерпретации». Журнал истории астрономии. 23 (4): 233. Bibcode:1992JHA .... 23..233E. Дои:10.1177/002182869202300401. S2CID  118643709.
  20. ^ Нойгебауэр, Отто Э. (1975). История древней математической астрономии. Birkhäuser. ISBN  3-540-06995-Х.
  21. ^ Руфус, В. Карл (1923). «Астрономическая система Коперника». Популярная астрономия. 31: 510–521 [512]. Bibcode:1923PA ..... 31..510R.
  22. ^
  23. ^ Джордж Дж. Джозеф (2000). Герб Павлина: неевропейские корни математики, п. 408. Princeton University Press.
  24. ^ [1]
  25. ^ Стэнфордская энциклопедия философии. «Джон Скоттус Эриугена». Впервые опубликовано 28 августа 2003 г .; существенная редакция вс 17 октября 2004 г. По состоянию на 30 апреля 2014 г.
  26. ^ Рамасубраманян, К. (1998), «Модель движения планет в работах астрономов Кералы», Бюллетень Астрономического общества Индии, 26: 11–31 [23–4], Bibcode:1998BASI ... 26 ... 11R, получено 2010-03-05
  27. ^ Хэтч, Роберт. «РАННИЕ ГЕО-ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ». Научная революция. Д-р Роберт А. Хэтч. Получено 11 апреля 2018.
  28. ^ Финокиарио, Морис (2007). Повторная попытка Galileo. Калифорнийский университет Press.
  29. ^ Heilbron (2010), стр. 218–9.
  30. ^ Пантин, Изабель (1999). «Новая философия и старые предрассудки: аспекты восприятия коперниканизма в разделенной Европе». Stud. Hist. Филос. Sci. 30 (237–262): 247. Дои:10.1016 / S0039-3681 (98) 00049-1.
  31. ^ Брэдли, Джеймс (январь 1728 г.). «IV. Письмо преподобного г-на Джеймса Брэдли Сэвилиана, профессора астрономии из Оксфорда, и Ф. Р. С. д-ру Эдмонду Халли астроному. Рег. И т. Д., Дающее отчет о новом обнаруженном движении неподвижных звезд».. Фил. Транс. Лондон. 35 (406): 637–661. Дои:10.1098 / рстл.1727.0064.
  32. ^ Селигман, Кортни. Брэдли: открытие звездной аберрации. (2013). http://cseligman.com/text/history/bradley.htm
  33. ^ Плет, Фил. (14 сентября 2010 г.). Геоцентризм серьезно? Откройте для себя журнал. http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2010/09/14/geocentrism-seriously/#.UVEn7leiBpd
  34. ^ Масгрейв, я. (14 ноября 2010 г.). Геоцентричности часть 2; вид с Марса. Астроблог. http://astroblogger.blogspot.com/2010/11/geo-xcentricities-part-2-view-from-mars.html

внешняя ссылка