El heliocentrismo [a] (también conocido como modelo heliocéntrico ) es un modelo astronómico reemplazado [b] en el que la Tierra y los planetas giran alrededor del Sol en el centro del universo . Históricamente, el heliocentrismo se oponía al geocentrismo , que situaba a la Tierra en el centro. La noción de que la Tierra gira alrededor del Sol había sido propuesta ya en el siglo III a. C. por Aristarco de Samos , [1] quien había sido influenciado por un concepto presentado por Filolao de Crotona (c. 470 – 385 a. C.). En el siglo V a. C. los filósofos griegos Filolao e Hicetas pensaron en diferentes ocasiones que la Tierra era esférica y giraba alrededor de un fuego central "místico", y que este fuego regulaba el universo. [2] En la Europa medieval, sin embargo, el heliocentrismo de Aristarco atrajo poca atención, posiblemente debido a la pérdida de trabajos científicos del período helenístico . [C]
No fue hasta el siglo XVI que el matemático, astrónomo y clérigo católico del Renacimiento , Nicolás Copérnico , presentó un modelo matemático de un sistema heliocéntrico , lo que condujo a la Revolución Copérnica . En el siglo siguiente, Johannes Kepler introdujo las órbitas elípticas y Galileo Galilei presentó observaciones complementarias realizadas con un telescopio .
Con las observaciones de William Herschel , Friedrich Bessel y otros astrónomos, se dio cuenta de que el Sol, aunque estaba cerca del baricentro del Sistema Solar , no se encontraba en ningún centro del universo.
Si bien la esfericidad de la Tierra fue ampliamente reconocida en la astronomía grecorromana desde al menos el siglo IV a. C., [4] la rotación diaria de la Tierra y su órbita anual alrededor del Sol nunca fueron aceptadas universalmente hasta la Revolución Copérnica .
Si bien el pitagorismo propuso una Tierra en movimiento al menos desde el siglo IV a. C. , y Aristarco de Samos desarrolló un modelo heliocéntrico completamente desarrollado en el siglo III a. C., estas ideas no lograron reemplazar la visión de una Tierra esférica estática, y a partir del siglo II d.C. el modelo predominante, que sería heredado por la astronomía medieval, fue el modelo geocéntrico descrito en el Almagesto de Ptolomeo .
El sistema ptolemaico era un sistema astronómico sofisticado que lograba calcular las posiciones de los planetas con bastante precisión. [5] El propio Ptolomeo, en su Almagesto , dice que cualquier modelo para describir los movimientos de los planetas es simplemente un dispositivo matemático, y dado que no hay una manera real de saber cuál es verdadero, el modelo más simple que obtenga los números correctos debería ser usado. [6] Sin embargo, rechazó la idea de una Tierra girando tan absurda como creía que crearía enormes vientos. Dentro de su modelo , las distancias de la Luna, el Sol, los planetas y las estrellas se podían determinar tratando las órbitas de las esferas celestes como realidades contiguas, lo que daba a la distancia de las estrellas menos de 20 unidades astronómicas , [7] una regresión, desde Aristarco de Samos. siglos antes, el esquema heliocéntrico había colocado necesariamente las estrellas al menos dos órdenes de magnitud más distantes.
Los problemas con el sistema de Ptolomeo eran bien reconocidos en la astronomía medieval, y un esfuerzo cada vez mayor por criticarlo y mejorarlo a finales del período medieval condujo finalmente al heliocentrismo copernicano desarrollado en la astronomía del Renacimiento.
El primer modelo no geocéntrico del universo fue propuesto por el filósofo pitagórico Filolao (m. 390 a. C.), quien enseñó que en el centro del universo había un "fuego central", alrededor del cual giraban la Tierra , el Sol , la Luna y los planetas . en movimiento circular uniforme. Este sistema postuló la existencia de una contratierra colineal con la Tierra y el fuego central, con el mismo período de revolución alrededor del fuego central que la Tierra. El Sol giraba alrededor del fuego central una vez al año y las estrellas estaban estacionarias. La Tierra mantuvo la misma cara oculta hacia el fuego central, haciendo que tanto ella como la "contratierra" fueran invisibles desde la Tierra. El concepto pitagórico de movimiento circular uniforme permaneció indiscutido durante aproximadamente los siguientes 2000 años, y fue a los pitagóricos a quienes se refirió Copérnico para demostrar que la noción de una Tierra en movimiento no era ni nueva ni revolucionaria. [8] Kepler dio una explicación alternativa del "fuego central" de los pitagóricos como el Sol, "ya que la mayoría de las sectas ocultaron intencionalmente sus enseñanzas". [9]
Heráclides del Ponto (siglo IV a.C.) decía que la rotación de la Tierra explicaba el movimiento aparente diario de la esfera celeste. Solía pensarse que creía que Mercurio y Venus giraban alrededor del Sol, el cual a su vez (junto con los demás planetas) gira alrededor de la Tierra. [10] Macrobio (395-423 d.C.) describió más tarde esto como el "sistema egipcio", afirmando que "no escapó a la habilidad de los egipcios ", aunque no hay otra evidencia de que fuera conocido en el antiguo Egipto . [11] [12]
La primera persona que se sabe que propuso un sistema heliocéntrico fue Aristarco de Samos ( c. 270 a. C.) . Al igual que su contemporáneo Eratóstenes , Aristarco calculó el tamaño de la Tierra y midió los tamaños y distancias del Sol y la Luna . A partir de sus estimaciones, concluyó que el Sol era de seis a siete veces más ancho que la Tierra y pensó que el objeto más grande tendría la fuerza más atractiva.
Sus escritos sobre el sistema heliocéntrico se han perdido, pero se conoce cierta información sobre ellos a partir de una breve descripción de su contemporáneo, Arquímedes , y de referencias dispersas de escritores posteriores. La descripción de Arquímedes de la teoría de Aristarco se da en el libro del primero, The Sand Reckoner . La descripción completa consta de sólo tres frases, que Thomas Heath traduce de la siguiente manera: [13]
Usted [Rey Gelon] sabe que "universo" es el nombre que dan la mayoría de los astrónomos a la esfera cuyo centro es el centro de la Tierra, mientras que su radio es igual a la línea recta entre el centro del Sol y el centro de la tierra. Éste es el relato común (τά γραφόμενα), como habéis oído de los astrónomos. Pero Aristarco publicó un libro que consta de ciertas hipótesis , en las que parece, como consecuencia de las suposiciones hechas, que el universo es muchas veces mayor que el "universo" que acabamos de mencionar. 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, el sol se encuentra en el medio de la órbita y que la esfera de las estrellas fijas, situada aproximadamente al mismo centro como el sol, es tan grande que el círculo en el que supone que gira la Tierra guarda con la distancia de las estrellas fijas tal proporción como la que guarda el centro de la esfera con su superficie.
— El contador de arena ( Arenarius I, 4–7) [13]
Es de suponer que Aristarco consideró que las estrellas estaban muy lejanas porque era consciente de que, de lo contrario, su paralaje [14] se observaría a lo largo de un año. De hecho, las estrellas están tan lejos que el paralaje estelar sólo fue detectable cuando en la década de 1830 se desarrollaron telescopios suficientemente potentes .
No se conocen referencias al heliocentrismo de Aristarco en ningún otro escrito anterior a la era común . Las primeras de las pocas referencias antiguas aparecen en dos pasajes de los escritos de Plutarco . Estos mencionan un detalle que no se menciona explícitamente en el relato de Arquímedes [15] : es decir, que la teoría de Aristarco hacía que la Tierra girara sobre un eje. La primera de estas referencias aparece en En la cara del orbe de la Luna : [16]
Sólo que no inicies, amigo mío, una demanda contra mí por impiedad al estilo de Cleantes , que pensaba que era deber de los griegos acusar a Aristarco de Samos de impiedad por haber puesto en movimiento el Hogar del Universo, este siendo el efecto de su intento de salvar los fenómenos suponiendo que el cielo permanece en reposo y la tierra gira en un círculo oblicuo, mientras gira, al mismo tiempo, alrededor de su propio eje.
— Sobre la cara en el orbe de la Luna ( De facie in orbe lunae , c. 6, págs. 922 F – 923 A.)
Sólo han sobrevivido fragmentos dispersos de los escritos de Cleantes en citas de otros escritores, pero en Vidas y opiniones de filósofos eminentes , Diógenes Laërtius enumera Una respuesta a Aristarco (Πρὸς Ἀρίσταρχον) como una de las obras de Cleantes, [17] y algunos eruditos [18 ] han sugerido que aquí podría haber sido donde Cleantes acusó a Aristarco de impiedad.
La segunda de las referencias de Plutarco se encuentra en sus Preguntas platónicas : [19]
¿Puso Platón la Tierra en movimiento, como hizo con el Sol, la Luna y los cinco planetas, a los que llamó instrumentos del tiempo a causa de sus giros, y fue necesario concebir que la Tierra "que es un globo alrededor del "El eje extendido de polo a polo a través de todo el universo" no fue representado como mantenido unido y en reposo, sino como girando y girando (στρεφομένην καὶ ἀνειλουμένην), como Aristarco y Seleuco sostuvieron más tarde que así era, afirmando el primero esto como sólo un ¿hipótesis (ὑποτιθέμενος μόνον), esta última como opinión definitiva (καὶ ἀποφαινόμενος)?
— Preguntas platónicas ( Platonicae Quaestiones viii. I, 1006 C)
Las referencias restantes al heliocentrismo de Aristarco son extremadamente breves y no proporcionan más información que la que se puede extraer de las ya citadas. Los que mencionan explícitamente a Aristarco por su nombre aparecen en Las Opiniones de los filósofos de Aecio , Contra los matemáticos de Sexto Empírico , [19] y un escoliasta anónimo de Aristóteles. [20] Otro pasaje en Las Opiniones de los Filósofos de Aecio informa que Seleuco el astrónomo había afirmado el movimiento de la Tierra, pero no menciona a Aristarco. [19]
Dado que Plutarco menciona de pasada a los "seguidores de Aristarco", es probable que hubo otros astrónomos en el período clásico que también abrazaron el heliocentrismo, pero cuyo trabajo se perdió. El único otro astrónomo de la antigüedad conocido por su nombre que apoyó el modelo heliocéntrico de Aristarco fue Seleuco de Seleucia (n. 190 a. C.), un astrónomo helenístico que floreció un siglo después de Aristarco en el Imperio Seléucida . [21] Seleuco fue un defensor del sistema heliocéntrico de Aristarco. [22] Seleuco pudo haber demostrado la teoría heliocéntrica determinando las constantes de un modelo geométrico para la teoría heliocéntrica y desarrollando métodos para calcular las posiciones planetarias utilizando este modelo. Es posible que haya utilizado los primeros métodos trigonométricos que estaban disponibles en su época, ya que era contemporáneo de Hiparco . [23] Ha sobrevivido un fragmento de una obra de Seleuco en traducción árabe, a la que se refirió Rhazes (n. 865). [24]
Alternativamente, su explicación puede haber involucrado el fenómeno de las mareas , [25] que supuestamente teorizó que eran causadas por la atracción hacia la Luna y por la revolución de la Tierra alrededor de la Tierra y el centro de masa de la Luna .
Hubo especulaciones ocasionales sobre el heliocentrismo en Europa antes de Copérnico. En la Cartago romana , el pagano Martianus Capella (siglo V d.C.) expresó la opinión de que los planetas Venus y Mercurio no orbitaban la Tierra sino que giraban alrededor del Sol. [26] El modelo de Capella fue discutido en la Alta Edad Media por varios comentaristas anónimos del siglo IX [27] y Copérnico lo menciona como una influencia en su propio trabajo. [28]
La obra literaria clásica tamil Ciṟupāṇāṟṟuppaṭai del período Sangam de Nattattaṉār utiliza "el sol orbitado por planetas" como analogía de la comida servida por un rey en platos dorados rodeados de lados. [29] [30] El sistema ptolemaico también fue recibido en la astronomía india [ cita necesaria ] . Aryabhata (476-550), en su obra maestra Aryabhatiya (499), propuso un modelo planetario en el que se suponía que la Tierra giraba sobre su eje y los períodos de los planetas se daban con respecto al Sol. [31] Sus comentaristas inmediatos, como Lalla y otros autores posteriores, rechazaron su visión innovadora sobre la rotación de la Tierra. [32] También hizo muchos cálculos astronómicos, como los tiempos de los eclipses solares y lunares , y el movimiento instantáneo de la Luna. [33] Los primeros seguidores del modelo de Aryabhata incluyeron a Varahamihira , Brahmagupta y Bhaskara II .
El Aitareya Brahmana (que data de c. 800-500 a. C.) afirma que "el sol nunca se pone ni sale. Cuando la gente piensa que el sol se está poniendo (no es así)". [34] [35]
Durante un tiempo, los astrónomos musulmanes aceptaron el sistema ptolemaico y el modelo geocéntrico, que fueron utilizados por al-Battani para demostrar que la distancia entre el Sol y la Tierra varía. [36] [37] En el siglo X, al-Sijzi aceptó que la Tierra gira alrededor de su eje . [38] [39] Según el astrónomo posterior al-Biruni , al-Sijzi inventó un astrolabio llamado al-zūraqī basado en la creencia de algunos de sus contemporáneos de que el movimiento aparente de las estrellas se debía al movimiento de la Tierra, y no el del firmamento . [39] [40] Los astrónomos islámicos comenzaron a criticar el modelo ptolemaico, incluido Ibn al-Haytham en su Al-Shukūk 'alā Baṭalamiyūs ("Dudas sobre Ptolomeo", c. 1028), [41] [42] quien lo calificó de imposibilidad. [43]
Al-Biruni discutió la posibilidad de si la Tierra giraba alrededor de su propio eje y orbitaba alrededor del Sol, pero en su Canon Masudic (1031), [44] expresó su fe en una Tierra geocéntrica y estacionaria. [45] Era consciente de que si la Tierra giraba sobre su eje, sería coherente con sus observaciones astronómicas, [46] pero lo consideraba un problema de filosofía natural más que de matemáticas. [39] [47]
En el siglo XII, algunos astrónomos islámicos, como Nur ad-Din al-Bitruji , desarrollaron alternativas no heliocéntricas al sistema ptolemaico, que consideraban el modelo ptolemaico matemático y no físico. [48] [49] Su sistema se extendió por la mayor parte de Europa en el siglo XIII, y los debates y refutaciones de sus ideas continuaron hasta el siglo XVI. [49]
La escuela de astronomía Maragha en Persia de la era Ilkhanid desarrolló aún más modelos planetarios "no ptolemaicos" que involucran la rotación de la Tierra . Los astrónomos notables de esta escuela son Al-Urdi (m. 1266), Al-Katibi (m. 1277), [50] y Al-Tusi (m. 1274).
Los argumentos y las pruebas utilizadas se parecen a los utilizados por Copérnico para respaldar el movimiento de la Tierra. [51] [52] La crítica a Ptolomeo desarrollada por Averroes y por la escuela Maragha aborda explícitamente la rotación de la Tierra , pero no llega a un heliocentrismo explícito. [53] Las observaciones de la escuela Maragha se mejoraron aún más en el observatorio de Samarcanda de la era Timurid bajo Qushji (1403-1474).
Los estudiosos europeos de finales del período medieval recibieron activamente modelos astronómicos desarrollados en el mundo islámico y en el siglo XIII eran muy conscientes de los problemas del modelo ptolemaico. En el siglo XIV, el obispo Nicole Oresme discutió la posibilidad de que la Tierra girara sobre su eje, mientras que el cardenal Nicolás de Cusa en su Docta Ignorancia preguntó si había alguna razón para afirmar que el Sol (o cualquier otro punto) fuera el centro del planeta. universo. Paralelamente a una definición mística de Dios, Cusa escribió que "Así, el tejido del mundo ( machina mundi ) casi tendrá su centro en todas partes y su circunferencia en ninguna", [54] recordando a Hermes Trismegisto . [55]
En la India, Nilakantha Somayaji (1444-1544), en su Aryabhatiyabhasya , un comentario sobre el Aryabhatiya de Aryabhata , desarrolló un sistema computacional para un modelo planetario geoheliocéntrico, en el que los planetas orbitan alrededor del Sol, que a su vez orbita alrededor de la Tierra, similar a el sistema propuesto posteriormente por Tycho Brahe . En el Tantrasamgraha (1501), Somayaji revisó aún más su sistema planetario, que era matemáticamente más preciso a la hora de predecir las órbitas heliocéntricas de los planetas interiores que los modelos tychónico y copernicano , [56] [57] pero no propuso ningún modelo específico de el universo. [58] El sistema planetario de Nilakantha también incorporó la rotación de la Tierra sobre su eje. [59] La mayoría de los astrónomos de la escuela de astronomía y matemáticas de Kerala parecen haber aceptado su modelo planetario. [60] [61]
Algunos historiadores sostienen que el pensamiento del observatorio de Maragheh , en particular los dispositivos matemáticos conocidos como el lema urdi y la pareja Tusi , influyeron en la astronomía europea de la época del Renacimiento y, por tanto, fueron recibidos indirectamente por la astronomía europea de la época del Renacimiento y, por tanto, por Copérnico . [47] [62] [63] [64] [65] Copérnico utilizó tales dispositivos en los mismos modelos planetarios que se encuentran en fuentes árabes. [66] La sustitución exacta del ecuante por dos epiciclos utilizados por Copérnico en el Commentariolus se encontró en una obra anterior de Ibn al-Shatir (m. 1375) de Damasco. [67] Los modelos lunar y de Mercurio de Copérnico también son idénticos a los de Ibn al-Shatir. [68]
Si bien la influencia de la crítica de Averroes a Ptolomeo en el pensamiento renacentista es clara y explícita, la afirmación de una influencia directa de la escuela Maragha, postulada por Otto E. Neugebauer en 1957, sigue siendo una cuestión abierta. [53] [69] [70] [ cita necesaria ] Dado que Copérnico utilizó la pareja Tusi en su reformulación de la astronomía matemática, existe un consenso creciente de que se dio cuenta de esta idea de alguna manera. Una posible ruta de transmisión pudo haber sido a través de la ciencia bizantina , que tradujo algunas de las obras de al-Tusi del árabe al griego bizantino . En Italia todavía se conservan varios manuscritos griegos bizantinos que contienen a la pareja Tusi. [71] El Proyecto de Genealogía de Matemáticas sugiere que existe una "genealogía" de Nasir al-Dīn al-Ṭūsī → Shams al‐Dīn al‐Bukhārī → Gregory Chioniades → Manuel Bryennios → Theodore Metochites → Gregory Palamas → Nilos Kabasilas → Demetrios Kydones → Gemistos Plethon → Basilios Bessarion → Johannes Regiomontanus → Domenico Maria Novara da Ferrara → Nicolaus (Mikołaj Kopernik) Copérnico. [72] Leonardo da Vinci (1452-1519) escribió "Il sole non si move". ("El Sol no se mueve.") [73] y era alumno de un estudiante de Bessarion según el Proyecto de Genealogía de Matemáticas. [74] Se ha sugerido que la idea de la pareja Tusi pudo haber llegado a Europa dejando pocos rastros manuscritos, ya que podría haber ocurrido sin la traducción de ningún texto árabe al latín. [75] [47]
Otros estudiosos han sostenido que Copérnico bien podría haber desarrollado estas ideas independientemente de la tradición islámica tardía. [76] [77] [78] [79] Copérnico hace referencia explícita a varios astrónomos de la " Edad de Oro islámica " (siglos X al XII) en De Revolutionibus : Albategnius (Al-Battani) , Averroes (Ibn Rushd), Thebit (Thabit Ibn Qurra) , Arzachel (Al-Zarqali) y Alpetragius (Al-Bitruji) , pero no muestra conocimiento de la existencia de ninguno de los astrónomos posteriores de la escuela Maragha. [80]
Se ha argumentado que Copérnico podría haber descubierto de forma independiente a la pareja Tusi o haber tomado la idea del Comentario de Proclo al Primer Libro de Euclides , [81] que citó Copérnico. [82] 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. [83]
El estado de conocimiento sobre la teoría planetaria recibido por Copérnico se resume en Theoricae Novae Planetarum de Georg von 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 eventual desarrollo del heliocentrismo y, de hecho, es posible que Regiomontanus llegara a una teoría explícita del heliocentrismo antes. su muerte en 1476, unos 30 años antes que Copérnico. [84]
Nicolás Copérnico en su De revolutionibus orbium coelestium ("Sobre la revolución de las esferas celestes", impreso por primera vez en 1543 en Nuremberg), presentó una discusión sobre un modelo heliocéntrico del universo de manera muy similar a como Ptolomeo había presentado su modelo en el siglo II. Modelo geocéntrico en su Almagesto . Copérnico discutió las implicaciones filosóficas de su sistema propuesto, lo elaboró con detalles geométricos, utilizó observaciones astronómicas seleccionadas para derivar los parámetros de su modelo y escribió tablas astronómicas que permitieron calcular las posiciones pasadas y futuras de las estrellas y planetas. Al hacerlo, Copérnico trasladó el heliocentrismo de la especulación filosófica a la astronomía geométrica predictiva. En realidad, el sistema de Copérnico no predijo las posiciones de los planetas mejor que el sistema ptolemaico. [85] Esta teoría resolvió la cuestión del movimiento retrógrado planetario argumentando que dicho movimiento sólo era percibido y aparente, más que real : era un efecto de paralaje , ya que un objeto por el que uno pasa parece moverse hacia atrás contra el horizonte. Esta cuestión también se resolvió en el sistema geocéntrico Tychonic ; este último, sin embargo, aunque eliminó los epiciclos mayores , retuvo como realidad física el movimiento irregular de ida y vuelta de los planetas, que Kepler caracterizó como un " pretzel ". [86]
Copérnico citó a Aristarco en un manuscrito antiguo (inédito) de De Revolutionibus (que aún sobrevive), afirmando: "Filolao creía en la movilidad de la tierra, y algunos incluso dicen que Aristarco de Samos era de esa opinión". [87] Sin embargo, en la versión publicada se limita a señalar que en obras de Cicerón había encontrado un relato de las teorías de Hicetas y que Plutarco le había proporcionado un relato de los pitagóricos , Heráclides Póntico , Filolao y Ecfanto . Estos autores habían propuesto una Tierra en movimiento, pero que no giraba alrededor de un sol central.
La primera información sobre las opiniones heliocéntricas de Nicolás Copérnico circuló en un manuscrito terminado algún tiempo antes del 1 de mayo de 1514. [88] En 1533, Johann Albrecht Widmannstetter pronunció en Roma una serie de conferencias en las que describía la teoría de Copérnico. Las conferencias fueron escuchadas con interés por el Papa Clemente VII y varios cardenales católicos . [89]
En 1539, Martín Lutero supuestamente dijo:
"Se habla de un nuevo astrólogo que quiere demostrar que la Tierra se mueve y gira en lugar del cielo, el Sol y la Luna, como si alguien se moviera en un carruaje o en un barco, podría afirmar que está sentado quieto y en descansar mientras la tierra y los árboles caminaban y se movían. Pero así son las cosas hoy en día: cuando un hombre quiere ser inteligente debe... inventar algo especial, ¡y la forma en que lo haga debe ser la mejor! todo el arte de la astronomía al revés. Sin embargo, como nos dice la Sagrada Escritura, así Josué ordenó al sol que se detuviera y no a la tierra." [90]
Esto se informó en el contexto de una conversación durante la cena y no en una declaración formal de fe. Melanchthon , sin embargo, se opuso a la doctrina durante varios años. [91] [92]
Nicolás Copérnico publicó la declaración definitiva de su sistema en De Revolutionibus en 1543. Copérnico comenzó a escribirlo en 1506 y lo terminó en 1530, pero no lo publicó hasta el año de su muerte. Aunque tenía buena reputación con la Iglesia y había dedicado el libro al Papa Pablo III , el formulario publicado contenía un prefacio sin firmar de Osiander defendiendo el sistema y argumentando que era útil para el cálculo incluso si sus hipótesis no eran necesariamente ciertas. Posiblemente debido a ese prefacio, la obra de Copérnico inspiró muy poco debate sobre si podría ser herética durante los siguientes 60 años. Hubo una sugerencia temprana entre los dominicanos de que se debería prohibir la enseñanza del heliocentrismo, pero no se logró nada en ese momento.
Algunos años después de la publicación de De Revolutionibus, Juan Calvino predicó un sermón en el que denunciaba a quienes "pervierten el orden de la naturaleza" diciendo que "el sol no se mueve y que es la tierra la que gira y la que gira". [93] [e]
Antes de la publicación de De Revolutionibus , el sistema más aceptado había sido propuesto por Ptolomeo , en el que la Tierra era el centro del universo y todos los cuerpos celestes orbitaban alrededor de ella. Tycho Brahe , posiblemente el astrónomo más destacado de su tiempo, abogó contra el sistema heliocéntrico de Copérnico y a favor de una alternativa al sistema geocéntrico ptolemaico: un sistema geoheliocéntrico ahora conocido como sistema Tychónico en el que el Sol y la Luna orbitan alrededor de la Tierra, Mercurio. y Venus orbitan al Sol dentro de la órbita del Sol en la Tierra, y Marte, Júpiter y Saturno orbitan al Sol fuera de la órbita del Sol en la Tierra.
Tycho apreciaba el 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 (todavía faltaba un siglo para la física newtoniana moderna) no ofrecía ninguna explicación física para el movimiento de un cuerpo masivo como la Tierra, mientras que podía explicar fácilmente el movimiento de los cuerpos celestes postulando que estaban hechos de un tipo diferente. sustancia llamada éter que se movía naturalmente. Así, Tycho dijo que el sistema copernicano "... evita de manera experta y completa todo lo superfluo o discordante en el sistema de Ptolomeo. En ningún punto ofende el principio de las matemáticas. Sin embargo, atribuye a la Tierra, ese cuerpo descomunal y perezoso , incapaz de moverse, un movimiento tan rápido como el de las antorchas etéreas, y un movimiento triple." [98] Asimismo, Tycho discrepó con las grandes distancias a las estrellas que Aristarco y Copérnico habían asumido para explicar la falta de cualquier paralaje visible. Tycho había medido los tamaños aparentes de las estrellas (que ahora se sabe que son ilusorias) y usó la geometría para calcular que, para tener esos tamaños aparentes y estar tan lejos como requería el heliocentrismo, las estrellas tendrían que ser enormes (mucho más grandes que el tamaño aparente de las estrellas). sol; el tamaño de la órbita de la Tierra o mayor). Respecto a esto, Tycho escribió: "Deduce estas cosas geométricamente si quieres, y verás cuántos absurdos (sin mencionar otros) acompañan a esta suposición [del movimiento de la tierra] por inferencia". [99] También citó la "oposición del sistema copernicano a la autoridad de la Sagrada Escritura en más de un lugar" como una razón por la que uno podría desear rechazarlo, y observó que su propia alternativa geoheliocéntrica "no ofendía ni los principios de la física ni los principios de la física". ni la Sagrada Escritura". [100]
Al principio, los astrónomos jesuitas de Roma se mostraron poco receptivos al sistema de Tycho; el más destacado, Clavius , comentó que Tycho estaba "confundiendo a toda la astronomía, porque quiere tener a Marte más bajo que el Sol". [101] Sin embargo, después de que la llegada del telescopio mostró problemas con algunos modelos geocéntricos (al demostrar que Venus gira alrededor del Sol, por ejemplo), el sistema Tychonic y sus variaciones se hicieron populares entre los geocentristas, y el astrónomo jesuita Giovanni Battista Riccioli. Continuaría el uso que Tycho hacía de la física, la astronomía estelar (ahora con telescopio) y la religión para argumentar contra el heliocentrismo y a favor del sistema de Tycho hasta bien entrado el siglo XVII.
Giordano Bruno (m. 1600) es la única persona conocida que defendió el heliocentrismo de Copérnico en su época. [102] Utilizando mediciones realizadas en el observatorio de Tycho, Johannes Kepler desarrolló sus leyes del movimiento planetario entre 1609 y 1619. [103] En Astronomia nova (1609), Kepler hizo un diagrama del movimiento de Marte en relación con la Tierra si la Tierra estuviera en el centro de su órbita, lo que demuestra que la órbita de Marte sería completamente imperfecta y nunca seguiría el mismo camino. Para resolver la aparente derivación de la órbita de Marte a partir de un círculo perfecto, Kepler derivó tanto una definición matemática como, de forma independiente, una elipse coincidente alrededor del Sol para explicar el movimiento del planeta rojo. [104]
Entre 1617 y 1621, Kepler desarrolló un modelo heliocéntrico del Sistema Solar en Epitome astronomiae Copernicanae , en el que todos los planetas tienen órbitas elípticas. Esto proporcionó una precisión significativamente mayor en la predicción de la posición de los planetas. Las ideas de Kepler no fueron aceptadas inmediatamente y Galileo, por ejemplo, las ignoró. En 1621, Epitome astronomia Copernicanae fue incluido en el índice de libros prohibidos de la Iglesia Católica a pesar de que Kepler era protestante.
Galileo pudo observar el cielo nocturno con el telescopio recién inventado. Publicó sus descubrimientos de que Júpiter está orbitado por lunas y que el Sol gira en su Sidereus Nuncius (1610) [105] y Letters on Sunspots (1613), respectivamente. Por esta época, también anunció que Venus exhibe una gama completa de fases (satisfaciendo un argumento que se había presentado contra Copérnico). [105] Cuando los astrónomos jesuitas confirmaron las observaciones de Galileo, los jesuitas se alejaron del modelo ptolemaico y se acercaron a las enseñanzas de Tycho. [106]
En su " Carta a la gran duquesa Cristina " de 1615, Galileo defendió el heliocentrismo y afirmó que no era contrario a las Sagradas Escrituras. Adoptó la posición de Agustín sobre las Escrituras: no tomar cada pasaje literalmente cuando la Escritura en cuestión está en un libro bíblico de poesía y canciones, no en un libro de instrucciones o de historia. Los escritores de las Escrituras escribieron desde la perspectiva del mundo terrestre, y desde ese punto de vista el Sol sale y se pone. De hecho, es la rotación de la Tierra la que da la impresión del Sol en movimiento a través del cielo. En febrero de 1615, destacados dominicos, incluidos Thomaso Caccini y Niccolò Lorini, llamaron la atención de la Inquisición sobre los escritos de Galileo sobre el heliocentrismo, porque parecían violar las Sagradas Escrituras y los decretos del Concilio de Trento . [107] [108] [109] [110] El cardenal e inquisidor Robert Belarmino fue llamado a juzgar y escribió en abril que tratar el heliocentrismo como un fenómeno real sería "algo muy peligroso", irritaría a filósofos y teólogos y dañaría "la Santa Fe al considerar falsa la Sagrada Escritura". [111]
En enero de 1616, Mons. Francesco Ingoli dirigió un ensayo a Galileo cuestionando el sistema copernicano. Galileo afirmó más tarde que creía que este ensayo había sido decisivo en la prohibición contra el copernicanismo que siguió en febrero. [112] Según Maurice Finocchiaro, la Inquisición probablemente había encargado a Ingoli que escribiera una opinión experta sobre la controversia, y el ensayo proporcionó la "principal base directa" para la prohibición. [113] El ensayo se centró en dieciocho argumentos físicos y matemáticos contra el heliocentrismo. Se basó principalmente en los argumentos de Tycho Brahe y mencionó notablemente el problema de que el heliocentrismo requiere que las estrellas sean mucho más grandes que el Sol. Ingoli escribió que la gran distancia a las estrellas en la teoría heliocéntrica "prueba claramente... que las estrellas fijas son de tal tamaño que pueden superar o igualar el tamaño del círculo orbital de la Tierra misma". [114] Ingoli incluyó cuatro argumentos teológicos en el ensayo, pero sugirió a Galileo que se centrara en los argumentos físicos y matemáticos. Galileo no escribió una respuesta a Ingoli hasta 1624. [115]
En febrero de 1616, la Inquisición reunió un comité de teólogos, conocidos como calificadores, que entregaron su informe unánime condenando el heliocentrismo como "tonto y absurdo en filosofía, y formalmente herético ya que contradice explícitamente en muchos lugares el sentido de la Sagrada Escritura". La Inquisición también determinó que el movimiento de la Tierra "recibe el mismo juicio en filosofía y... en lo que respecta a la verdad teológica es al menos erróneo en la fe". [116] [117] Belarmino ordenó personalmente a Galileo
abstenerse completamente de enseñar o defender esta doctrina y opinión o de discutirla... abandonar completamente... la opinión de que el sol está quieto en el centro del mundo y la tierra se mueve, y en adelante no sostener, enseñar, o defenderlo de cualquier forma, ya sea oralmente o por escrito.
— Belarmino y el mandato judicial de la Inquisición contra Galileo, 1616. [118]
En marzo de 1616, después del mandato de la Inquisición contra Galileo, el Maestro papal del Palacio Sagrado , la Congregación del Índice y el Papa prohibieron todos los libros y cartas que defendieran el sistema copernicano, al que llamaron "la falsa doctrina pitagórica, totalmente contraria a la Sagrada Escritura". Sagrada Escritura." [118] [119] En 1618, el Santo Oficio recomendó que se permitiera el uso de una versión modificada del De Revolutionibus de Copérnico en los cálculos calendáricos, aunque la publicación original permaneció prohibida hasta 1758. [119]
El Papa Urbano VIII alentó a Galileo a publicar los pros y los contras del heliocentrismo. La respuesta de Galileo, Diálogo sobre los dos principales sistemas mundiales (1632), defendía claramente el heliocentrismo, a pesar de su declaración en el prefacio de que,
Me esforzaré en mostrar que todos los experimentos que se pueden hacer en la Tierra son medios insuficientes para llegar a conclusiones sobre su movilidad, pero son indiferentemente aplicables a la Tierra, móvil o inamovible... [120]
y su sencilla declaración,
Podría muy racionalmente poner en duda si existe o no tal centro en la naturaleza; siendo que ni tú ni nadie más ha probado jamás si el mundo es finito y figurado, o si no infinito e infinito; sin embargo, concediéndoos, por el momento, que es finito y de una figura esférica terminada, y que sobre ella tiene su centro... [120]
Algunos eclesiásticos también interpretaron que el libro caracterizaba al Papa como un simplón, ya que su punto de vista en el diálogo era defendido por el personaje Simplicio . Urbano VIII se volvió hostil a Galileo y fue convocado nuevamente a Roma. [121] El juicio de Galileo en 1633 implicó hacer finas distinciones entre "enseñar" y "sostener y defender como verdadero". Por promover la teoría heliocéntrica, Galileo se vio obligado a retractarse del copernicanismo y fue puesto bajo arresto domiciliario durante los últimos años de su vida. Según JL Heilbron, los contemporáneos informados de Galileo "apreciaron que la referencia a la herejía en relación con Galileo o Copérnico no tenía ningún significado general o teológico". [122]
En 1664, el Papa Alejandro VII publicó su Index Librorum Prohibitorum Alexandri VII Pontificis Maximi jussu editus (Índice de libros prohibidos, publicado por orden de Alejandro VII, PM ) que incluía todas las condenas anteriores de libros heliocéntricos. [123]
El primer tratado cosmológico de René Descartes , escrito entre 1629 y 1633 y titulado El Mundo , incluía un modelo heliocéntrico, pero Descartes lo abandonó a la luz del tratamiento de Galileo. [124] En sus Principios de Filosofía (1644), Descartes introdujo un modelo mecánico en el que los planetas no se mueven en relación con su atmósfera inmediata, sino que están constituidos alrededor de vórtices de materia espacial en un espacio curvo ; estos giran debido a la fuerza centrífuga y la presión centrípeta resultante . [125] El asunto Galileo hizo poco en general para frenar la expansión del heliocentrismo en toda Europa, ya que el Epítome de la astronomía copernicana de Kepler se volvió cada vez más influyente en las próximas décadas. [126] En 1686, el modelo estaba lo suficientemente establecido como para que el público en general leyera sobre él en Conversaciones sobre la pluralidad de mundos , publicado en Francia por Bernard le Bovier de Fontenelle y traducido al inglés y otros idiomas en los años siguientes. Se la ha llamado "una de las primeras grandes popularizaciones de la ciencia". [124]
En 1687, Isaac Newton publicó Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , que proporcionaba una explicación de las leyes de Kepler en términos de gravitación universal y lo que llegó a conocerse como las leyes del movimiento de Newton . Esto colocó al heliocentrismo sobre una base teórica firme, aunque el heliocentrismo de Newton era de tipo algo moderno. Ya a mediados de la década de 1680 reconoció la "desviación del Sol" del centro de gravedad del Sistema Solar. [127] Para Newton no era precisamente el centro del Sol o de cualquier otro cuerpo el que pudiera considerarse en reposo, sino que "el centro de gravedad común de la Tierra, del Sol y de todos los planetas debe considerarse el centro". del Mundo", y este centro de gravedad "o está en reposo o avanza uniformemente en línea recta". Newton adoptó la alternativa "en reposo" en vista del consenso común de que el centro, dondequiera que estuviera, estaba en reposo. [128]
Mientras tanto, la Iglesia católica seguía oponiéndose al heliocentrismo como descripción literal, pero esto de ninguna manera implicaba oposición a toda la astronomía; de hecho, necesitaba datos de observación para mantener su calendario. En apoyo a este esfuerzo permitió que las propias catedrales fueran utilizadas como observatorios solares llamados meridianos ; es decir, se convirtieron en " relojes de sol inversos ", o gigantescas cámaras estenopeicas , donde la imagen del Sol se proyectaba desde un agujero en una ventana de la linterna de la catedral sobre una línea meridiana. [129]
A mediados del siglo XVIII la oposición de la Iglesia comenzó a desvanecerse. En 1742, los padres le Seur y Jacquier de los Mínimos franciscanos, dos matemáticos católicos, publicaron una copia comentada de los Principia de Newton , con un prefacio que afirmaba que el trabajo del autor asumía el heliocentrismo y no podía explicarse sin la teoría. En 1758, la Iglesia Católica eliminó la prohibición general de libros que defendieran el heliocentrismo del Índice de Libros Prohibidos . [130] El Observatorio del Colegio Romano fue establecido por el Papa Clemente XIV en 1774 (nacionalizado en 1878, pero refundado por el Papa León XIII como Observatorio Vaticano en 1891). A pesar de abandonar su resistencia activa al heliocentrismo, la Iglesia católica no levantó la prohibición de versiones sin censura del De Revolutionibus de Copérnico o del Diálogo de Galileo . El asunto revivió en 1820, cuando el Maestro del Palacio Sagrado (el principal censor de la Iglesia católica), Filippo Anfossi , se negó a conceder la licencia a un libro escrito por un canónigo católico, Giuseppe Settele, porque trataba abiertamente el heliocentrismo como un hecho físico. [131] Settele apeló al Papa Pío VII . Después de que la Congregación del Index y el Santo Oficio reconsideraran el asunto, la decisión de Anfossi fue revocada. [132] Pío VII aprobó un decreto en 1822 de la Sagrada Congregación de la Inquisición para permitir la impresión de libros heliocéntricos en Roma. Posteriormente , De Revolutionibus de Copérnico y el Diálogo de Galileo fueron omitidos de la siguiente edición del Índice cuando apareció en 1835.
Tres pruebas aparentes de la hipótesis heliocéntrica fueron proporcionadas en 1727 por James Bradley , en 1838 por Friedrich Wilhelm Bessel y en 1851 por Léon Foucault . Bradley descubrió la aberración estelar, demostrando el movimiento relativo de la Tierra. Bessel demostró que el paralaje de una estrella era mayor que cero midiendo el paralaje de 0,314 segundos de arco de una estrella llamada 61 Cygni . Ese mismo año, Friedrich Georg Wilhelm Struve y Thomas Henderson midieron los paralajes de otras estrellas, Vega y Alfa Centauri . Experimentos como los de Foucault fueron realizados por V. Viviani en 1661 en Florencia y por Bartolini en 1833 en Rímini. [133]
Ya en el Talmud , la filosofía y la ciencia griegas bajo el nombre general de "sabiduría griega" se consideraban peligrosas. Fueron prohibidos en ese momento y posteriormente durante algunos períodos. El primer erudito judío que describió el sistema copernicano, aunque sin mencionar a Copérnico por su nombre, fue Maharal de Praga , en su libro "Be'er ha-Golah" (1593). Maharal presenta un argumento de escepticismo radical , argumentando que ninguna teoría científica puede ser confiable, lo que ilustra con la novedosa teoría del heliocentrismo que trastorna incluso las opiniones más fundamentales sobre el cosmos. [134]
Copérnico se menciona en los libros de David Gans (1541-1613), quien trabajó con Brahe y Kepler. Gans escribió dos libros sobre astronomía en hebreo : uno breve, "Magen David" (1612), y uno completo, "Nehmad veNaim" (publicado sólo en 1743). Describió objetivamente tres sistemas: los de Ptolomeo, Copérnico y Brahe, sin tomar partido.Joseph Solomon Delmedigo (1591-1655) en su "Elim" (1629) dice que los argumentos de Copérnico son tan fuertes que sólo un imbécil no los aceptará. [135] Delmedigo estudió en Padua y conoció a Galileo. [136]
Sólo a principios del siglo XVIII surge una controversia real sobre el modelo copernicano dentro del judaísmo. La mayoría de los autores de este período habían aceptado el heliocentrismo copernicano, con la oposición de David Nieto y Tobias Cohn , quienes argumentaron en contra del heliocentrismo alegando que contradecía las Escrituras. Nieto se limitó a rechazar el nuevo sistema por estos motivos sin mucha pasión, mientras que Cohn llegó incluso a llamar a Copérnico "un primogénito de Satanás", aunque también reconoció que le habría resultado difícil presentar una objeción particular basada en una pasaje del Talmud. [137]
En el siglo XIX, dos estudiantes del Hatam sofer escribieron libros que recibieron la aprobación de él [ ¿ quién? ] aunque uno apoyaba el heliocentrismo y el otro el geocentrismo. Uno, un comentario sobre el Génesis titulado Yafe'ah le-Ketz [138] escrito por R. Israel David Schlesinger se resistió a un modelo heliocéntrico y apoyó el geocentrismo. [139] El otro, Mei Menuchot [140] escrito por R. Eliezer Lipmann Neusatz fomentó la aceptación del modelo heliocéntrico y otro pensamiento científico moderno. [141]
Desde el siglo XX, la mayoría de los judíos no han cuestionado la ciencia del heliocentrismo. Las excepciones incluyen a Shlomo Benizri [142] y RMM Schneerson de Jabad , quienes argumentaron que la cuestión del heliocentrismo versus el geocentrismo es obsoleta debido a la relatividad del movimiento . [143] Los seguidores de Schneerson en Jabad continúan negando el modelo heliocéntrico. [144]
En 1783, el astrónomo aficionado William Herschel intentó determinar la forma del universo examinando las estrellas a través de sus telescopios hechos a mano . Herschel fue el primero en proponer un modelo del universo basado en la observación y la medición. [145] En ese momento, la suposición dominante en cosmología era que la Vía Láctea era el universo entero, una suposición que desde entonces se ha demostrado errónea con las observaciones. [146] Herschel concluyó que tenía la forma de un disco , pero asumió que el Sol estaba en el centro del disco, haciendo que el modelo fuera heliocéntrico. [147] [148] [149] [150]
Al ver que las estrellas pertenecientes a la Vía Láctea parecían rodear la Tierra, Herschel contó cuidadosamente las estrellas de determinadas magnitudes aparentes y, después de descubrir que los números eran los mismos en todas las direcciones, concluyó que la Tierra debía estar cerca del centro de la Vía Láctea. Sin embargo, hubo dos fallas en la metodología de Herschel : la magnitud no es un índice confiable de la distancia de las estrellas, y algunas de las áreas que confundió con el espacio vacío eran en realidad nebulosas oscuras que bloqueaban su visión hacia el centro de la Vía Láctea. . [151]
El modelo de Herschel permaneció relativamente indiscutido durante los siguientes cien años, con pequeños refinamientos. Jacobus Kapteyn introdujo movimiento, densidad y luminosidad en los recuentos de estrellas de Herschel, lo que todavía implicaba una ubicación casi central del Sol. [147]
Ya a principios del siglo XIX, Thomas Wright e Immanuel Kant especularon que las manchas borrosas de luz llamadas nebulosas eran en realidad "universos insulares" distantes que constituían muchos sistemas estelares . [152] Se esperaba que la forma de la Vía Láctea se pareciera a esos "universos insulares".
Sin embargo, "se reunieron argumentos científicos contra tal posibilidad", y esta opinión fue rechazada por casi todos los científicos hasta principios del siglo XX, con el trabajo de Harlow Shapley sobre los cúmulos globulares y las mediciones de Edwin Hubble en 1924. Después de Shapley y Hubble demostró que el Sol no es el centro del universo, la cosmología pasó del heliocentrismo al galactocentrismo , que afirma que la Vía Láctea es el centro del universo. [153]
Las observaciones de Hubble sobre el corrimiento al rojo de la luz de galaxias distantes indicaron que el universo se estaba expandiendo y era acéntrico. [148] Como resultado, poco después de que se formulara el galactocentrismo, se abandonó en favor del modelo del Big Bang del universo en expansión acéntrico. Otros supuestos, como el principio copernicano , el principio cosmológico , la energía oscura y la materia oscura , conducen finalmente al modelo actual de cosmología, Lambda-CDM .
El concepto de una velocidad absoluta, incluido el estar "en reposo" como caso particular, queda descartado por el principio de relatividad , eliminando también cualquier "centro" evidente del universo como origen natural de coordenadas. Incluso si la discusión se limita al Sistema Solar , el Sol no se encuentra en el centro geométrico de la órbita de ningún planeta, sino aproximadamente en un foco de la órbita elíptica . Además, en la medida en que no se puede despreciar la masa de un planeta en comparación con la masa del Sol, el centro de gravedad del Sistema Solar está ligeramente desplazado del centro del Sol. [128] (Las masas de los planetas, principalmente Júpiter , ascienden al 0,14% de la del Sol.) Por lo tanto, un astrónomo hipotético en un planeta extrasolar observaría una pequeña "bamboleo" en el movimiento del Sol. [ cita necesaria ]
En los cálculos modernos, los términos "geocéntrico" y "heliocéntrico" se utilizan a menudo para referirse a marcos de referencia . [154] En tales sistemas se puede seleccionar el origen en el centro de masa de la Tierra, del sistema Tierra-Luna, del Sol, del Sol más los planetas principales, o de todo el Sistema Solar. [155] La ascensión recta y la declinación son ejemplos de coordenadas geocéntricas, utilizadas en observaciones terrestres, mientras que la latitud y longitud heliocéntricas se utilizan para cálculos orbitales. Esto lleva a términos como " velocidad heliocéntrica " y " momento angular heliocéntrico ". En esta imagen heliocéntrica, cualquier planeta del Sistema Solar puede usarse como fuente de energía mecánica porque se mueve en relación con el Sol. Un cuerpo más pequeño (ya sea artificial o natural ) puede ganar velocidad heliocéntrica debido a la asistencia de la gravedad ; este efecto puede cambiar la energía mecánica del cuerpo en el marco de referencia heliocéntrico (aunque no cambiará en el planetario). Sin embargo, dicha selección de marcos "geocéntricos" o "heliocéntricos" es simplemente una cuestión de cálculo. No tiene implicaciones filosóficas y no constituye un modelo físico o científico distinto . Desde el punto de vista de la relatividad general , los sistemas de referencia inerciales no existen en absoluto, y cualquier sistema de referencia práctico es sólo una aproximación al espacio-tiempo real, que puede tener mayor o menor precisión. Algunas formas del principio de Mach consideran que el sistema en reposo con respecto a las masas distantes del universo tiene propiedades especiales. [ cita necesaria ]
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.
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