En astronomía , el modelo geocéntrico (también conocido como geocentrismo , a menudo ejemplificado específicamente por el sistema ptolemaico ) es una descripción reemplazada del Universo con la Tierra en el centro. Según la mayoría de los modelos geocéntricos, el Sol , la Luna , las estrellas y los planetas orbitan alrededor de la Tierra. El modelo geocéntrico fue la descripción predominante del cosmos en muchas civilizaciones antiguas europeas , como las de Aristóteles en la Grecia clásica y Ptolomeo en el Egipto romano, así como durante la Edad de Oro islámica .
Dos observaciones apoyaron la idea de que la Tierra era el centro del Universo. Primero, desde cualquier lugar de la Tierra, el Sol parece girar alrededor de la Tierra una vez al día . Si bien la Luna y los planetas tienen sus propios movimientos, también parecen girar alrededor de la Tierra aproximadamente una vez al día. Las estrellas parecían estar fijas en una esfera celeste que giraba una vez al día alrededor de un eje que pasaba por los polos geográficos de la Tierra. [1] En segundo lugar, la Tierra parece estar inmóvil desde la perspectiva de un observador terrestre; se siente sólido, estable y estacionario.
Los filósofos griegos , romanos y medievales solían combinar el modelo geocéntrico con una Tierra esférica , en contraste con el modelo más antiguo de Tierra plana implícito en alguna mitología . Sin embargo, el astrónomo y matemático griego Aristarco de Samos ( c. 310 – c. 230 a. C. ) desarrolló un modelo heliocéntrico que colocaba todos los planetas entonces conocidos en su orden correcto alrededor del Sol. Los antiguos griegos creían que los movimientos de los planetas eran circulares , una visión que no fue cuestionada en la cultura occidental hasta el siglo XVII, cuando Johannes Kepler postuló que las órbitas eran heliocéntricas y elípticas ( la primera ley del movimiento planetario de Kepler ). En 1687, Newton demostró que las órbitas elípticas podían derivarse de sus leyes de gravitación.
Las predicciones astronómicas del modelo geocéntrico de Ptolomeo, desarrollado en el siglo II d.C., sirvieron de base para la preparación de cartas astrológicas y astronómicas durante más de 1.500 años. El modelo geocéntrico prevaleció hasta principios de la Edad Moderna , pero a partir de finales del siglo XVI fue gradualmente reemplazado por el modelo heliocéntrico de Copérnico (1473-1543), Galileo (1564-1642) y Kepler (1571-1630). Hubo mucha resistencia a la transición entre estas dos teorías, ya que durante mucho tiempo el postulado geocéntrico produjo resultados más precisos. Además, algunos sintieron que una teoría nueva y desconocida no podría subvertir un consenso aceptado a favor del geocentrismo.
El modelo geocéntrico entró muy pronto en la astronomía y la filosofía griegas ; se puede encontrar en la filosofía presocrática . En el siglo VI a. C., Anaximandro propuso una cosmología en la que la Tierra tenía la forma de una sección de un pilar (un cilindro), sostenida en alto en el centro de todo. El Sol, la Luna y los planetas eran agujeros en ruedas invisibles que rodeaban la Tierra; A través de los agujeros, los humanos podían ver fuego oculto. Casi al mismo tiempo, Pitágoras pensaba que la Tierra era una esfera (de acuerdo con las observaciones de eclipses), pero no en el centro; creía que estaba en movimiento alrededor de un fuego invisible. Posteriormente estos puntos de vista se combinaron, por lo que la mayoría de los griegos educados a partir del siglo IV a. C. pensaban que la Tierra era una esfera en el centro del universo. [2]
En el siglo IV a. C., dos influyentes filósofos griegos, Platón y su alumno Aristóteles , escribieron obras basadas en el modelo geocéntrico. Según Platón, la Tierra era una esfera estacionaria en el centro del universo. Las estrellas y los planetas eran transportados alrededor de la Tierra en esferas o círculos , ordenados en el orden (hacia afuera del centro): Luna, Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno, estrellas fijas, con las estrellas fijas ubicadas en el cielo. esfera. En su " Mito de Er ", una sección de La República , Platón describe el cosmos como el Huso de la Necesidad , atendido por las Sirenas y girado por las tres Parcas . Eudoxo de Cnido , que trabajó con Platón, desarrolló una explicación menos mítica y más matemática del movimiento de los planetas basada en la máxima de Platón de que todos los fenómenos en los cielos pueden explicarse con un movimiento circular uniforme. Aristóteles desarrolló el sistema de Eudoxo.
En el sistema aristotélico completamente desarrollado, la Tierra esférica está en el centro del universo, y todos los demás cuerpos celestes están unidos a entre 47 y 55 esferas transparentes y giratorias que rodean la Tierra, todas concéntricas con ella. (El número es tan alto porque se necesitan varias esferas para cada planeta). Estas esferas, conocidas como esferas cristalinas, se movían a diferentes velocidades uniformes para crear la revolución de los cuerpos alrededor de la Tierra. Estaban compuestos de una sustancia incorruptible llamada éter . Aristóteles creía que la Luna estaba en la esfera más interna y por tanto toca el reino de la Tierra, provocando las manchas oscuras ( mácula ) y la capacidad de pasar por las fases lunares . Describió además su sistema explicando las tendencias naturales de los elementos terrestres: tierra, agua, fuego, aire y éter celeste. Su sistema sostenía que la Tierra era el elemento más pesado, con el movimiento más fuerte hacia el centro, por lo que el agua formaba una capa que rodeaba la esfera de la Tierra. La tendencia del aire y del fuego, por otra parte, era moverse hacia arriba, alejándose del centro, siendo el fuego más ligero que el aire. Más allá de la capa de fuego, estaban las sólidas esferas de éter en las que estaban incrustados los cuerpos celestes. Ellos mismos también estaban compuestos enteramente de éter.
La adhesión al modelo geocéntrico surgió en gran medida de varias observaciones importantes. En primer lugar, si la Tierra se moviera, entonces deberíamos poder observar el desplazamiento de las estrellas fijas debido al paralaje estelar . En resumen, si la Tierra se estuviera moviendo, las formas de las constelaciones deberían cambiar considerablemente en el transcurso de un año. Si no parecían moverse, las estrellas están mucho más lejos que el Sol y los planetas de lo que se pensaba anteriormente, lo que hace que su movimiento sea indetectable, o en realidad no se mueven en absoluto. Debido a que las estrellas estaban en realidad mucho más lejos de lo que postulaban los astrónomos griegos (lo que hacía que el movimiento fuera extremadamente sutil), el paralaje estelar no se detectó hasta el siglo XIX . Por tanto, los griegos eligieron la más sencilla de las dos explicaciones. Otra observación utilizada a favor del modelo geocéntrico en ese momento fue la aparente consistencia de la luminosidad de Venus, lo que implica que generalmente está aproximadamente a la misma distancia de la Tierra, lo que a su vez es más consistente con el geocentrismo que con el heliocentrismo (de hecho, Venus La consistencia luminosa se debe a que cualquier pérdida de luz provocada por sus fases es compensada por un aumento de tamaño aparente provocado por su diferente distancia a la Tierra). Quienes se oponen al heliocentrismo señalaron que los cuerpos terrestres tienden naturalmente a descansar lo más cerca posible del centro de la Tierra. Además, salvo la oportunidad de caer más cerca del centro, los cuerpos terrestres tienden a no moverse a menos que sean forzados por un objeto exterior o transformados en un elemento diferente por el calor o la humedad.
Se prefirieron las explicaciones atmosféricas para muchos fenómenos porque el modelo eudoxano-aristotélico basado en esferas perfectamente concéntricas no pretendía explicar los cambios en el brillo de los planetas debido a un cambio en la distancia. [3] Finalmente, se abandonaron las esferas perfectamente concéntricas porque era imposible desarrollar un modelo suficientemente preciso bajo ese ideal, con los métodos matemáticos disponibles en ese momento. Sin embargo, aunque proporcionaba explicaciones similares, el modelo deferente y epiciclo posterior ya era lo suficientemente flexible como para dar cabida a las observaciones.
Aunque los principios básicos del geocentrismo griego ya se establecieron en la época de Aristóteles, los detalles de su sistema no se convirtieron en estándar. El sistema ptolemaico, desarrollado por el astrónomo helenístico Claudio Ptolomeo en el siglo II d.C. finalmente estandarizó el geocentrismo. Su principal obra astronómica, el Almagesto , fue la culminación de siglos de trabajo de astrónomos helénicos , helenísticos y babilónicos . Durante más de un milenio, los astrónomos europeos e islámicos asumieron que era el modelo cosmológico correcto. Debido a su influencia, a veces se piensa erróneamente que el sistema ptolemaico es idéntico al modelo geocéntrico .
Ptolomeo argumentó que la Tierra era una esfera en el centro del universo, a partir de la simple observación de que la mitad de las estrellas estaban sobre el horizonte y la otra mitad estaban debajo del horizonte en cualquier momento (estrellas en una esfera estelar en rotación), y la suposición de que las estrellas estaban todos a una distancia modesta del centro del universo. Si la Tierra estuviera sustancialmente desplazada del centro, esta división en estrellas visibles e invisibles no sería igual. [n 1]
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En el sistema ptolemaico, cada planeta es movido por un sistema de dos esferas: una llamada deferente; el otro, su epiciclo . El deferente es un círculo cuyo punto central, llamado excéntrico y marcado en el diagrama con una X, está alejado de la Tierra. El propósito original de la excéntrica era explicar la diferencia en la duración de las estaciones (el otoño del norte era unos cinco días más corto que la primavera durante este período) colocando la Tierra lejos del centro de rotación del resto del universo. Otra esfera, el epiciclo, está incrustada dentro de la esfera deferente y está representada por la línea de puntos más pequeña a la derecha. Luego, un planeta determinado se mueve alrededor del epiciclo al mismo tiempo que el epiciclo se mueve a lo largo del camino marcado por el deferente. Estos movimientos combinados hacen que el planeta en cuestión se acerque y se aleje de la Tierra en diferentes puntos de su órbita, y explicó la observación de que los planetas desaceleraron, se detuvieron y retrocedieron en movimiento retrógrado , y luego nuevamente se invirtieron para reanudar la normalidad. o progrado, movimiento.
El modelo deferente y epiciclo había sido utilizado por los astrónomos griegos durante siglos junto con la idea de excéntrico (un deferente cuyo centro está ligeramente alejado de la Tierra), que era aún más antiguo. En la ilustración, el centro del deferente no es la Tierra sino el punto marcado con una X, lo que lo hace excéntrico (del griego ἐκ ec- que significa "de" y κέντρον kentron que significa "centro"), de donde el punto toma su nombre. . Desafortunadamente, el sistema que estaba disponible en la época de Ptolomeo no coincidía del todo con las observaciones , a pesar de que fue mejorado con respecto al sistema de Hiparco. Lo más notable es que el tamaño del bucle retrógrado de un planeta (especialmente el de Marte) sería más pequeño, y a veces más grande, de lo esperado, lo que daría como resultado errores posicionales de hasta 30 grados. Para paliar el problema, Ptolomeo desarrolló el ecuante . El ecuante era un punto cerca del centro de la órbita de un planeta que, si uno se parara allí y observara, el centro del epiciclo del planeta siempre parecería moverse a una velocidad uniforme; todos los demás lugares verían una velocidad no uniforme, como en la Tierra. Al utilizar un ecuante, Ptolomeo pretendía mantener un movimiento uniforme y circular, aunque se apartaba del ideal platónico del movimiento circular uniforme . El sistema resultante, que finalmente llegó a ser ampliamente aceptado en Occidente, parece difícil de manejar a los astrónomos modernos; cada planeta requería un epiciclo que giraba sobre un deferente, compensado por un ecuante que era diferente para cada planeta. Predijo varios movimientos celestes, incluido el comienzo y el final del movimiento retrógrado, con un error máximo de 10 grados, considerablemente mejor que sin el ecuante.
El modelo con epiciclos es, de hecho, un muy buen modelo de órbita elíptica con baja excentricidad. La conocida forma de elipse no aparece de manera notable cuando la excentricidad es inferior al 5%, pero la distancia de desplazamiento del "centro" (de hecho, el foco ocupado por el sol) es muy notable incluso con excentricidades bajas como las que poseen los Los planetas.
En resumen, Ptolomeo ideó un sistema que era compatible con la filosofía aristotélica y logró rastrear observaciones reales y predecir movimientos futuros principalmente dentro de los límites de los siguientes 1000 años de observaciones. Los movimientos observados y sus mecanismos para explicarlos incluyen:
El modelo geocéntrico finalmente fue reemplazado por el modelo heliocéntrico . El heliocentrismo copernicano podría eliminar los epiciclos de Ptolomeo porque se podría considerar que el movimiento retrógrado es el resultado de la combinación del movimiento y las velocidades de la Tierra y los planetas. Copérnico estaba firmemente convencido de que los ecuantes eran una violación de la pureza aristotélica y demostró que la sustitución del ecuante por un par de nuevos epiciclos era totalmente equivalente. Los astrónomos a menudo continuaron usando los ecuantes en lugar de los epiciclos porque los primeros eran más fáciles de calcular y daban el mismo resultado.
Ha sido determinado [¿ por quién? ] , de hecho, que los modelos copernicano, ptolemaico e incluso el tychónico proporcionaron resultados idénticos con entradas idénticas. Son computacionalmente equivalentes. No fue hasta que Kepler demostró una observación física que podría demostrar que el sol físico está directamente involucrado en la determinación de una órbita que se requirió un nuevo modelo.
El orden ptolemaico de las esferas desde la Tierra hacia afuera es: [5]
Ptolomeo no inventó ni desarrolló este orden, que se alinea con la antigua cosmología religiosa de los Siete Cielos común a las principales tradiciones religiosas euroasiáticas. También sigue los períodos orbitales decrecientes de la Luna, el Sol, los planetas y las estrellas.
Los astrónomos musulmanes generalmente aceptaron el sistema ptolemaico y el modelo geocéntrico, [6] pero en el siglo X aparecían regularmente textos cuyo tema eran las dudas sobre Ptolomeo ( shukūk ). [7] Varios eruditos musulmanes cuestionaron la aparente inmovilidad de la Tierra [8] [9] y su centralidad dentro del universo. [10] Algunos astrónomos musulmanes creían que la Tierra gira alrededor de su eje , como Abu Sa'id al-Sijzi (m. alrededor de 1020). [11] [12] Según al-Biruni , Sijzi inventó un astrolabio llamado al-zūraqī basado en una creencia sostenida por algunos de sus contemporáneos "que el movimiento que vemos se debe al movimiento de la Tierra y no al del cielo. " [12] [13] La prevalencia de este punto de vista se ve confirmada además por una referencia del siglo XIII que dice:
Según los geómetras [o ingenieros] ( muhandisīn ), la Tierra está en constante movimiento circular, y lo que parece ser el movimiento de los cielos en realidad se debe al movimiento de la Tierra y no al de las estrellas. [12]
A principios del siglo XI, Alhazen escribió una crítica mordaz del modelo de Ptolomeo en sus Dudas sobre Ptolomeo ( c. 1028 ), que algunos han interpretado en el sentido de que estaba criticando el geocentrismo de Ptolomeo, [14] pero la mayoría está de acuerdo en que en realidad estaba criticando el modelo de Ptolomeo. detalles del modelo de Ptolomeo más que de su geocentrismo. [15]
En el siglo XII, Arzachel se apartó de la idea griega antigua de movimientos circulares uniformes al plantear la hipótesis de que el planeta Mercurio se mueve en una órbita elíptica , [16] [17] mientras que Alpetragius propuso un modelo planetario que abandonaba los mecanismos ecuante , epiciclo y excéntrico , [18] aunque esto resultó en un sistema que era matemáticamente menos preciso. [19] Alpetragius también declaró el sistema ptolemaico como un modelo imaginario que tuvo éxito en predecir posiciones planetarias pero no reales o físicas. Su sistema alternativo se extendió por la mayor parte de Europa durante el siglo XIII. [20]
Fakhr al-Din al-Razi (1149-1209), al abordar su concepción de la física y el mundo físico en su Matalib , rechaza la noción aristotélica y aviceniana de la centralidad de la Tierra dentro del universo, pero en cambio sostiene que hay "un mil miles de mundos ( alfa alfi 'awalim ) más allá de este mundo, de modo que cada uno de esos mundos sea más grande y más masivo que este mundo, además de tener algo similar a lo que este mundo tiene". Para respaldar su argumento teológico , cita el versículo coránico : "Toda alabanza pertenece a Dios, Señor de los mundos", enfatizando el término "Mundos". [10]
La "Revolución Maragha" se refiere a la revolución de la escuela Maragha contra la astronomía ptolemaica. La "escuela Maragha" fue una tradición astronómica que comenzó en el observatorio Maragha y continuó con los astrónomos de la mezquita de Damasco y el observatorio de Samarcanda . Al igual que sus predecesores andaluces , los astrónomos maragha intentaron resolver el problema del ecuante (el círculo alrededor de cuya circunferencia se pensaba que un planeta o el centro de un epiciclo se movía uniformemente) y producir configuraciones alternativas al modelo ptolemaico sin abandonar el geocentrismo. Tuvieron más éxito que sus predecesores andaluces en producir configuraciones no ptolemaicas que eliminaron los ecuantes y excéntricos, fueron más precisos que el modelo ptolemaico en la predicción numérica de posiciones planetarias y coincidieron mejor con las observaciones empíricas. [21] Los astrónomos maragha más importantes incluyeron a Mo'ayyeduddin Urdi (fallecido en 1266), Nasīr al-Dīn al-Tūsī (1201-1274), Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311), Ibn al-Shatir. (1304-1375), Ali Qushji ( c. 1474 ), Al-Birjandi (fallecido en 1525) y Shams al-Din al-Khafri (fallecido en 1550). [22] Ibn al-Shatir , el astrónomo damasquino (1304-1375 d.C.) que trabajaba en la mezquita omeya , escribió un importante libro titulado Kitab Nihayat al-Sul fi Tashih al-Usul ( Una investigación final sobre la rectificación de la teoría planetaria ) sobre una teoría que se aleja en gran medida del sistema ptolemaico conocido en ese momento. En su libro, Ibn al-Shatir, un astrónomo árabe del siglo XIV , ES Kennedy escribió "lo que es de mayor interés, sin embargo, es que la teoría lunar de Ibn al-Shatir, excepto por diferencias triviales en los parámetros, es idéntica a la de Copérnico (1473-1543 d.C.)". El descubrimiento de que los modelos de Ibn al-Shatir son matemáticamente idénticos a los de Copérnico sugiere la posible transmisión de estos modelos a Europa. [23] En los observatorios de Maragha y Samarcanda , la rotación de la Tierra fue discutida por al-Tusi y Ali Qushji (nacido en 1403); Los argumentos y las pruebas que utilizaron se parecen a los utilizados por Copérnico para respaldar el movimiento de la Tierra. [8] [9]
Sin embargo, la escuela Maragha nunca logró el cambio de paradigma hacia el heliocentrismo. [24] La influencia de la escuela Maragha en Copérnico sigue siendo especulativa, ya que no hay evidencia documental que lo demuestre. La posibilidad de que Copérnico haya desarrollado independientemente la pareja Tusi sigue abierta, ya que ningún investigador ha demostrado todavía que conociera el trabajo de Tusi o el de la escuela Maragha. [24] [25]
No todos los griegos estaban de acuerdo con el modelo geocéntrico. Ya hemos mencionado el sistema pitagórico ; Algunos pitagóricos creían que la Tierra era uno de varios planetas que giraban alrededor de un fuego central. [26] Hicetas y Ecphantus , dos pitagóricos del siglo V a. C., y Heráclides Póntico en el siglo IV a. C., creían que la Tierra giraba sobre su eje pero permanecía en el centro del universo. [27] Un sistema así todavía califica como geocéntrico. Fue revivido en la Edad Media por Jean Buridan . Alguna vez se pensó que Heráclides Póntico había propuesto que tanto Venus como Mercurio giraban alrededor del Sol en lugar de la Tierra, pero ahora se sabe que no fue así. [28] Martianus Capella definitivamente puso a Mercurio y Venus en órbita alrededor del Sol. [29] Aristarco de Samos escribió una obra, que no ha sobrevivido, sobre el heliocentrismo , diciendo que el Sol estaba en el centro del universo, mientras que la Tierra y otros planetas giraban alrededor de él. [30] Su teoría no fue popular y tenía un seguidor nombrado, Seleuco de Seleucia . [31] Epicuro fue el más radical. Se dio cuenta correctamente en el siglo IV a. C. de que el universo no tiene un centro único. Esta teoría fue ampliamente aceptada por los epicúreos posteriores y fue defendida notablemente por Lucrecio en su poema De rerum natura . [32]
En 1543, el sistema geocéntrico enfrentó su primer desafío serio con la publicación de De revolutionibus orbium coelestium ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes ) de Copérnico , que postulaba que la Tierra y los demás planetas giraban alrededor del Sol. El sistema geocéntrico se mantuvo durante muchos años, ya que en aquel momento el sistema copernicano no ofrecía mejores predicciones que el sistema geocéntrico y planteaba problemas tanto para la filosofía natural como para las Escrituras. El sistema copernicano no era más preciso que el sistema de Ptolomeo porque todavía utilizaba órbitas circulares. Esto no se alteró hasta que Johannes Kepler postuló que eran elípticos ( primera ley del movimiento planetario de Kepler ).
Con la invención del telescopio en 1609, las observaciones realizadas por Galileo Galilei (como que Júpiter tiene lunas) pusieron en duda algunos de los principios del geocentrismo, pero no lo amenazaron seriamente. Debido a que observó "manchas" oscuras en la Luna, cráteres, observó que la Luna no era un cuerpo celeste perfecto como se había concebido anteriormente. Esta fue la primera observación detallada con telescopio de las imperfecciones de la Luna, que Aristóteles había explicado anteriormente como la Luna contaminada por la Tierra y sus elementos más pesados, en contraste con el éter de las esferas superiores. Galileo también pudo ver las lunas de Júpiter, que dedicó a Cosimo II de Médicis , y afirmó que orbitaban alrededor de Júpiter, no de la Tierra. [33] Esta fue una afirmación significativa ya que significaría no sólo que no todo giraba alrededor de la Tierra como se indica en el modelo ptolemaico, sino que también mostraba que un cuerpo celeste secundario podría orbitar un cuerpo celeste en movimiento, fortaleciendo el argumento heliocéntrico de que una Tierra en movimiento podría conservar la Luna. [34] Las observaciones de Galileo fueron verificadas por otros astrónomos de la época que rápidamente adoptaron el uso del telescopio, incluidos Christoph Scheiner , Johannes Kepler y Giovan Paulo Lembo. [35]
En diciembre de 1610, Galileo Galilei utilizó su telescopio para observar que Venus mostraba todas las fases , al igual que la Luna . Pensó que si bien esta observación era incompatible con el sistema ptolemaico, era una consecuencia natural del sistema heliocéntrico.
Sin embargo, Ptolomeo colocó el deferente y el epiciclo de Venus completamente dentro de la esfera del Sol (entre el Sol y Mercurio), pero esto fue arbitrario; con la misma facilidad podría haber intercambiado Venus y Mercurio y ponerlos al otro lado del Sol, o hacer cualquier otro arreglo de Venus y Mercurio, siempre y cuando siempre estuvieran cerca de una línea que va desde la Tierra a través del Sol, como colocando el centro del epiciclo de Venus cerca del Sol. En este caso, si el Sol es la fuente de toda la luz, bajo el sistema ptolemaico:
Si Venus está entre la Tierra y el Sol, la fase de Venus siempre debe ser creciente o completamente oscura. Si Venus está más allá del Sol, la fase de Venus siempre debe ser gibosa o llena.
Pero Galileo vio a Venus al principio pequeño y lleno, y luego grande y en forma de media luna.
Esto demostró que con una cosmología ptolemaica, el epiciclo de Venus no puede estar completamente dentro ni completamente fuera de la órbita del Sol. Como resultado, los ptolemaicos abandonaron la idea de que el epiciclo de Venus estaba completamente dentro del Sol, y más tarde, en el siglo XVII, la competencia entre cosmologías astronómicas se centró en variaciones del sistema Tychonic de Tycho Brahe (en el que la Tierra todavía estaba en el centro del Sol). universo, y alrededor de él giraba el Sol, pero todos los demás planetas giraban alrededor del Sol en un conjunto masivo de epiciclos), o variaciones del sistema copernicano.
Johannes Kepler analizó las famosas y precisas observaciones de Tycho Brahe y luego construyó sus tres leyes en 1609 y 1619, basándose en una visión heliocéntrica en la que los planetas se mueven en trayectorias elípticas. Utilizando estas leyes, fue el primer astrónomo en predecir con éxito un tránsito de Venus para el año 1631. El cambio de órbitas circulares a trayectorias planetarias elípticas mejoró drásticamente la precisión de las observaciones y predicciones celestes. Como el modelo heliocéntrico ideado por Copérnico no era más preciso que el sistema de Ptolomeo, se necesitaron nuevas observaciones para persuadir a quienes todavía se adherían al modelo geocéntrico. Sin embargo, las leyes de Kepler basadas en los datos de Brahe se convirtieron en un problema que los geocentristas no pudieron superar fácilmente.
En 1687, Isaac Newton estableció la ley de la gravitación universal , descrita anteriormente como una hipótesis por Robert Hooke y otros. Su principal logro fue derivar matemáticamente las leyes del movimiento planetario de Kepler a partir de la ley de gravitación, contribuyendo así a demostrar esta última. Esto introdujo la gravitación como la fuerza que mantenía a la Tierra y los planetas moviéndose a través del universo y también impedía que la atmósfera se alejara. La teoría de la gravedad permitió a los científicos construir rápidamente un modelo heliocéntrico plausible para el Sistema Solar. En sus Principia , Newton explicó su teoría de cómo la gravedad, que antes se pensaba que era una fuerza oculta misteriosa e inexplicable, dirigía los movimientos de los cuerpos celestes y mantenía nuestro Sistema Solar en funcionamiento. Sus descripciones de la fuerza centrípeta [36] fueron un gran avance en el pensamiento científico, utilizando la recientemente desarrollada disciplina matemática del cálculo diferencial , reemplazando finalmente las escuelas anteriores de pensamiento científico, que habían sido dominadas por Aristóteles y Ptolomeo. Sin embargo, el proceso fue gradual.
Entre 1673 y 1738 se disponía gradualmente de varias pruebas empíricas de la teoría de Newton, que explicaban el período más largo de oscilación de un péndulo en el ecuador y el diferente tamaño de un grado de latitud. Además, Robert Hooke observó la aberración estelar en 1674. , y probado en una serie de observaciones de Jean Picard durante un período de diez años, que finalizó en 1680. Sin embargo, no se explicó hasta 1729, cuando James Bradley proporcionó una explicación aproximada en términos de la revolución de la Tierra alrededor del Sol.
En 1838, el astrónomo Friedrich Wilhelm Bessel midió con éxito el paralaje de la estrella 61 Cygni y refutó la afirmación de Ptolomeo de que el movimiento de paralaje no existía. Esto finalmente confirmó las suposiciones hechas por Copérnico, proporcionando observaciones científicas precisas y confiables y mostrando de manera concluyente cuán distantes están las estrellas de la Tierra.
Un marco geocéntrico es útil para muchas actividades cotidianas y la mayoría de los experimentos de laboratorio, pero es una opción menos apropiada para la mecánica del Sistema Solar y los viajes espaciales. Si bien un marco heliocéntrico es más útil en esos casos, la astronomía galáctica y extragaláctica es más fácil si el Sol no es tratado ni como estacionario ni como el centro del universo, sino más bien girando alrededor del centro de nuestra galaxia, mientras que a su vez nuestra galaxia tampoco lo es. en reposo en el fondo cósmico .
Albert Einstein y Leopold Infeld escribieron en La evolución de la física (1938): "¿Podemos formular leyes físicas de modo que sean válidas para todos los CS [ sistemas de coordenadas ], no sólo los que se mueven uniformemente, sino también los que se mueven de manera bastante arbitraria, en relación entre sí?" ¿Otros? Si esto se puede hacer, nuestras dificultades habrán terminado. Entonces podremos aplicar las leyes de la naturaleza a cualquier CS. La lucha, tan violenta en los primeros días de la ciencia, entre las opiniones de Ptolomeo y Copérnico, entonces "Cualquiera de los dos CS podría usarse con la misma justificación. Las dos frases, "el sol está en reposo y la Tierra se mueve", o "el sol se mueve y la Tierra está en reposo", significarían simplemente dos convenciones diferentes relativas a dos diferentes CS. ¿Podríamos construir una física relativista real válida en todos los CS; una física en la que no hubiera lugar para el movimiento absoluto, sino sólo relativo? ¡Esto es realmente posible!" [37]
A pesar de dar más respetabilidad a la visión geocéntrica que la física newtoniana, [38] la relatividad no es geocéntrica. Más bien, la relatividad establece que el Sol, la Tierra, la Luna, Júpiter o cualquier otro punto podrían ser elegidos como centro del Sistema Solar con igual validez. [39]
La relatividad concuerda con las predicciones newtonianas de que, independientemente de si se elige arbitrariamente el Sol o la Tierra como centro del sistema de coordenadas que describe el Sistema Solar, las trayectorias de los planetas forman (aproximadamente) elipses con respecto al Sol, no a la Tierra. Respecto al sistema de referencia medio de las estrellas fijas , los planetas se mueven efectivamente alrededor del Sol, que debido a su masa mucho mayor se mueve mucho menos que su propio diámetro y cuya gravedad es dominante a la hora de determinar las órbitas de los planetas. (en otras palabras, el centro de masa del Sistema Solar está cerca del centro del Sol). La Tierra y la Luna están mucho más cerca de ser un planeta binario ; el centro de masa alrededor del cual ambos giran todavía está dentro de la Tierra, pero está a unos 4.624 km (2.873 millas) o el 72,6% del radio de la Tierra del centro de la Tierra (por lo tanto, más cerca de la superficie que del centro). [ cita necesaria ]
Lo que señala el principio de la relatividad es que se pueden hacer cálculos matemáticos correctos independientemente del sistema de referencia elegido, y todos ellos concordarán entre sí en cuanto a las predicciones de los movimientos reales de los cuerpos entre sí. No es necesario elegir el objeto del Sistema Solar con el mayor campo gravitacional como centro del sistema de coordenadas para predecir los movimientos de los cuerpos planetarios, aunque hacerlo puede facilitar la realización o interpretación de los cálculos. Un sistema de coordenadas geocéntricas puede ser más conveniente cuando se trata sólo de cuerpos influenciados principalmente por la gravedad de la Tierra (como los satélites artificiales y la Luna ), o cuando se calcula cómo se verá el cielo visto desde la Tierra (en contraposición a un sistema imaginario). observador que mira hacia abajo en todo el Sistema Solar, donde un sistema de coordenadas diferente podría ser más conveniente). [ cita necesaria ]
El modelo ptolemaico del sistema solar prevaleció hasta principios de la era moderna ; desde finales del siglo XVI en adelante fue reemplazado gradualmente como descripción de consenso por el modelo heliocéntrico . Sin embargo, el geocentrismo como creencia religiosa separada nunca se extinguió por completo. En los Estados Unidos, entre 1870 y 1920, por ejemplo, varios miembros de la Iglesia Luterana-Sínodo de Missouri publicaron artículos menospreciando la astronomía copernicana y promoviendo el geocentrismo. [40] Sin embargo, en el Theological Quarterly de 1902 , AL Graebner observó que el sínodo no tenía ninguna posición doctrinal sobre el geocentrismo, el heliocentrismo o cualquier modelo científico, a menos que contradijera las Escrituras. Afirmó que cualquier posible declaración de geocentristas dentro del sínodo no fijaba la posición del cuerpo eclesiástico en su conjunto. [41]
En algunos boletines informativos sobre ciencia de la creación temprana aparecieron artículos que sostenían que el geocentrismo era la perspectiva bíblica [¿ cuáles? ] señalando algunos pasajes de la Biblia que, cuando se toman literalmente, indican que los movimientos diarios aparentes del Sol y la Luna se deben a sus movimientos reales alrededor de la Tierra y no a la rotación de la Tierra alrededor de su eje. Por ejemplo, en Josué 10:12, se dice que el Sol y la Luna se detienen en el cielo, y en los Salmos se describe al mundo como inmóvil. [42] Salmo 93:1 dice en parte: "el mundo está establecido, firme y seguro". Los defensores contemporáneos de tales creencias religiosas incluyen a Robert Sungenis (autor del libro de 2006 Galileo Was Wrong y de la película pseudodocumental de 2014 The Principi ). [43] Estas personas suscriben la opinión de que una lectura sencilla de la Biblia contiene un relato preciso de la manera en que se creó el universo y requiere una cosmovisión geocéntrica. La mayoría de las organizaciones creacionistas contemporáneas rechazan tales perspectivas. [n 2]
Según un informe publicado en 2014 por la National Science Foundation , el 26% de los estadounidenses encuestados cree que el sol gira alrededor de la Tierra. [45] Morris Berman cita una encuesta de 2006 que muestra que actualmente alrededor del 20% de la población estadounidense cree que el Sol gira alrededor de la Tierra (geocentrismo) en lugar de que la Tierra gira alrededor del Sol (heliocentrismo), mientras que otro 9% afirmó no hacerlo. saber. [46] Las encuestas realizadas por Gallup en la década de 1990 encontraron que el 16% de los alemanes, el 18% de los estadounidenses y el 19% de los británicos sostienen que el Sol gira alrededor de la Tierra. [47] Un estudio realizado en 2005 por Jon D. Miller de la Universidad Northwestern , un experto en la comprensión pública de la ciencia y la tecnología, [48] encontró que alrededor del 20%, o uno de cada cinco, de los adultos estadounidenses cree que el Sol orbita la tierra. [49] Según una encuesta VTSIOM de 2011 , el 32% de los rusos cree que el Sol orbita la Tierra. [50]
El famoso asunto Galileo enfrentó el modelo geocéntrico con las afirmaciones de Galileo . Con respecto a la base teológica de tal argumento, dos Papas abordaron la cuestión de si el uso del lenguaje fenomenológico obligaría a uno a admitir un error en las Escrituras. Ambos enseñaron que no sería así. El Papa León XIII (1878-1903) escribió:
tenemos que luchar contra aquellos que, haciendo un mal uso de la ciencia física, escudriñan minuciosamente el Libro Sagrado para detectar a los escritores en un error y aprovechar la ocasión para vilipendiar su contenido. ... De hecho, nunca puede haber ninguna discrepancia real entre el teólogo y el físico, mientras cada uno se limite a sus propias líneas, y ambos tengan cuidado, como nos advierte San Agustín, "de no hacer afirmaciones precipitadas, o hacer valer lo que no se conoce como conocido". Si surgiera disensión entre ellos, he aquí la regla también establecida por San Agustín para el teólogo: "Todo lo que ellos puedan demostrar realmente como verdadero de la naturaleza física, debemos demostrar que somos capaces de reconciliarlo con nuestras Escrituras; y cualquier cosa que afirman en sus tratados que es contrario a estas Escrituras nuestras, es decir, a la fe católica, debemos probar lo mejor que podamos que es completamente falso o, en todo caso, debemos, sin la menor vacilación, creer que es completamente falso. sea así." Para comprender cuán justa es la regla aquí formulada debemos recordar, primero, que los escritores sagrados, o para hablar más exactamente, el Espíritu Santo "que hablaba por ellos, no tenía la intención de enseñar estas cosas a los hombres (es decir, los naturaleza esencial de las cosas del universo visible), cosas que de ninguna manera son provechosas para la salvación". Por lo tanto, no intentaron penetrar los secretos de la naturaleza, sino que describieron y trataron las cosas en un lenguaje más o menos figurado, o en términos que se usaban comúnmente en la época, y que en muchos casos son de uso diario en la actualidad. incluso por los hombres de ciencia más eminentes. El habla ordinaria describe primaria y apropiadamente lo que está bajo los sentidos; y un poco de la misma manera los escritores sagrados -como también nos recuerda el Doctor Angélico- "se guiaban por lo que sensiblemente aparecía", o escribían lo que Dios, hablando a los hombres, significaba, en la forma que los hombres podían entender y a lo que estaban acostumbrados.
Maurice Finocchiaro, autor de un libro sobre el asunto Galileo, señala que se trata de "una visión de la relación entre interpretación bíblica e investigación científica que corresponde a la propuesta por Galileo en la " Carta a la gran duquesa Cristina ". [51] El Papa Pío XII (1939-1958) repitió la enseñanza de su predecesor:
El primer y mayor cuidado de León XIII fue exponer la enseñanza sobre la verdad de los Libros Sagrados y defenderla de cualquier ataque. Por eso proclamó con graves palabras que no hay error alguno si el escritor sagrado, hablando de cosas del orden físico, "se guiaba por lo que sensiblemente aparecía", como dice el Doctor Angélico, hablando "en lenguaje figurado, o en términos que eran comúnmente utilizados en ese momento, y que en muchos casos son de uso diario en la actualidad, incluso entre los hombres de ciencia más eminentes". Porque "los escritores sagrados, o mejor dicho – las palabras son de San Agustín – el Espíritu Santo, que hablaba por ellos, no pretendía enseñar a los hombres estas cosas – esa es la naturaleza esencial de las cosas del universo – cosas de ningún modo provechoso para la salvación"; principio "se aplicará a las ciencias afines, y especialmente a la historia", es decir, refutando, "de manera algo similar, las falacias de los adversarios y defendiendo de sus ataques la verdad histórica de la Sagrada Escritura".
— Divino afflante Spiritu , 3
En 1664, el Papa Alejandro VII volvió a publicar el Index Librorum Prohibitorum ( Lista de libros prohibidos ) y adjuntó los diversos decretos relacionados con esos libros, incluidos los relacionados con el heliocentrismo. Afirmó en una bula papal que su propósito al hacerlo era que "se pudiera dar a conocer la sucesión de las cosas hechas desde el principio [ quo rei ab initio gestae series innotescat ]". [52]
La posición de la curia evolucionó lentamente a lo largo de los siglos hasta permitir la visión heliocéntrica. En 1757, durante el papado de Benedicto XIV, la Congregación del Índice retiró el decreto que prohibía todos los libros que enseñaban el movimiento de la Tierra, aunque el Diálogo y algunos otros libros continuaron incluyéndose explícitamente. En 1820, la Congregación del Santo Oficio, con la aprobación del Papa, decretó que al astrónomo católico Giuseppe Settele se le permitió tratar el movimiento de la Tierra como un hecho establecido y eliminó cualquier obstáculo para que los católicos se aferraran al movimiento de la Tierra:
El Asesor del Santo Oficio ha remitido la solicitud de Giuseppe Settele, profesor de Óptica y Astronomía de la Universidad La Sapienza, sobre la autorización para publicar su obra Elementos de astronomía, en la que comparte la opinión común de los astrónomos de nuestro tiempo sobre la evolución diaria de la Tierra. y mociones anuales, a Su Santidad por la Divina Providencia, el Papa Pío VII. Anteriormente, Su Santidad había remitido esta solicitud a la Suprema Sagrada Congregación y simultáneamente a la consideración del Eminentísimo y Reverendísimo Cardenal Inquisidor General. Su Santidad ha decretado que no existen obstáculos para quienes sostienen la afirmación de Copérnico sobre el movimiento de la Tierra tal como la afirman hoy, incluso los autores católicos. Además, ha sugerido la inserción de varias anotaciones en esta obra, destinadas a demostrar que la afirmación antes mencionada [de Copérnico], tal como se ha llegado a entender, no presenta ninguna dificultad; dificultades que existieron en tiempos pasados, anteriores a las posteriores observaciones astronómicas que se han producido ahora. [El Papa Pío VII] también ha recomendado que la implementación [de estas decisiones] se encomiende al Cardenal Secretario de la Suprema Sagrada Congregación y Maestro del Sagrado Palacio Apostólico. Ahora se le ha asignado la tarea de poner fin a cualquier preocupación y crítica respecto a la impresión de este libro y, al mismo tiempo, garantizar que en el futuro, respecto a la publicación de dichas obras, se solicite el permiso del Cardenal Vicario, cuyo No se dará firma sin la autorización del Superior de su Orden. [53]
En 1822, la Congregación del Santo Oficio eliminó la prohibición de publicar libros que trataran del movimiento de la Tierra de acuerdo con la astronomía moderna y el Papa Pío VII ratificó la decisión:
Los excelentísimos [cardenales] han decretado que no debe haber ninguna negación, por parte de los Maestros presentes o futuros del Sagrado Palacio Apostólico, del permiso para imprimir y publicar obras que traten de la movilidad de la Tierra y de la inmovilidad de la Tierra. sol, según la opinión común de los astrónomos modernos, siempre que no existan otras indicaciones contrarias, sobre la base de los decretos de la Sagrada Congregación del Índice de 1757 y de este Supremo [Santo Oficio] de 1820; y que aquellos que se muestren reacios o desobedezcan, deben ser sometidos a castigos a elección de [esta] Sagrada Congregación, con derogación de [sus] privilegios reclamados, cuando sea necesario. [54]
La edición de 1835 de la Lista católica de libros prohibidos omite por primera vez el Diálogo de la lista. [51] En su encíclica papal de 1921 , In praeclara summorum , el Papa Benedicto XV afirmó que, "aunque esta Tierra en la que vivimos puede no ser el centro del universo como en un momento se pensó, fue el escenario de la felicidad original". de nuestros primeros antepasados, testigo de su desgraciada caída, como también de la Redención de la humanidad por la Pasión y Muerte de Jesucristo". [55] En 1965, el Concilio Vaticano II afirmó que: "Por consiguiente, no podemos dejar de deplorar ciertos hábitos mentales, que a veces se encuentran también entre los cristianos, que no atienden suficientemente a la legítima independencia de la ciencia y que, a partir de los argumentos y Las controversias que provocan llevan a muchas mentes a concluir que la fe y la ciencia son mutuamente opuestas". [56] La nota a pie de página de esta declaración es para Mons. De Pio Paschini, Vita e opere di Galileo Galilei , 2 volúmenes, Vatican Press (1964). El Papa Juan Pablo II lamentó el trato que recibió Galileo, en un discurso ante la Academia Pontificia de las Ciencias en 1992. El Papa declaró que el incidente se debía a una "trágica incomprensión mutua". Dijo además:
El cardenal Poupard nos ha recordado también que la sentencia de 1633 no era irreformable y que el debate que no dejó de evolucionar a partir de entonces se cerró en 1820 con el visto bueno dado a la obra del canónigo Settele. ... El error de los teólogos de la época, cuando mantenían la centralidad de la Tierra, fue pensar que nuestra comprensión de la estructura del mundo físico estaba, de alguna manera, impuesta por el sentido literal de la Sagrada Escritura. Recordemos el célebre dicho atribuido a Baronio: "Spiritui Sancto mentem fuisse nos docere quomodo ad coelum eatur, non quomodo coelum gradiatur". De hecho, la Biblia no se ocupa de los detalles del mundo físico, cuya comprensión es competencia de la experiencia y el razonamiento humanos. Existen dos reinos de conocimiento, uno que tiene su fuente en la Revelación y otro que la razón puede descubrir por su propio poder. A estas últimas pertenecen especialmente las ciencias experimentales y la filosofía. La distinción entre los dos ámbitos del conocimiento no debe entenderse como una oposición. [57]
Algunos líderes judíos ortodoxos mantienen un modelo geocéntrico del universo basado en los versículos bíblicos antes mencionados y una interpretación de Maimónides en el sentido de que dictaminó que la Tierra está orbitada por el Sol. [58] [59] El Rebe Lubavitcher también explicó que el geocentrismo es defendible basándose en la teoría de la relatividad , que establece que "cuando dos cuerpos en el espacio están en movimiento uno respecto del otro,... la ciencia declara con absoluta certeza que a partir del Desde el punto de vista científico ambas posibilidades son igualmente válidas, es decir, que la Tierra gira alrededor del sol, o que el sol gira alrededor de la Tierra", aunque también se refirió a los que creían en el geocentrismo como "permaneciendo en el mundo de Copérnico". . [60]
El Zohar dice: "El mundo entero y quienes están en él, giran en círculo como una pelota, tanto los que están en la parte inferior como los que están en la parte superior. Todas las criaturas de Dios, dondequiera que vivan en las diferentes partes de la pelota , se ven diferentes (en el color, en sus rasgos) porque el aire es diferente en cada lugar, pero se mantienen erguidos como todos los demás seres humanos, por eso, hay lugares en el mundo donde, cuando unos tienen luz, otros tienen oscuridad; cuando unos tienen día, otros tienen noche." [61]
Si bien el geocentrismo es importante en los cálculos del calendario de Maimónides, [62] la gran mayoría de los eruditos religiosos judíos, que aceptan la divinidad de la Biblia y aceptan muchas de sus sentencias como legalmente vinculantes, no creen que la Biblia o Maimónides impongan una creencia en geocentrismo. [59] [63]
Después del movimiento de traducción liderado por los Mu'tazila , que incluyó la traducción de Almagesto del latín al árabe, los musulmanes adoptaron y refinaron el modelo geocéntrico de Ptolomeo , que creían que se correlacionaba con las enseñanzas del Islam. [64] [65] [66]
Los casos destacados de geocentrismo moderno están muy aislados. Muy pocos individuos promovieron una visión geocéntrica del universo. Uno de ellos fue Ahmed Raza Khan Barelvi , un erudito sunita del subcontinente indio . Rechazó el modelo heliocéntrico y escribió un libro [67] que explica el movimiento del sol, la luna y otros planetas alrededor de la Tierra.
Muchos planetarios pueden alternar entre modelos heliocéntricos y geocéntricos . [68] [69] En particular, el modelo geocéntrico todavía se utiliza para proyectar la esfera celeste y las fases lunares en la educación [70] y, a veces, para la navegación.
Se sabe que todos los astrónomos islámicos, desde Thabit ibn Qurra en el siglo IX hasta Ibn al-Shatir en el siglo XIV, y todos los filósofos naturales desde al-Kindi hasta Averroes y más tarde, aceptaron... la imagen griega del mundo como compuesta de dos esferas de las cuales una, la esfera celeste... envuelve concéntricamente a la otra.
