El heliocentrismo [a] (también conocido como modelo heliocéntrico ) es un modelo astronómico superado 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 colocaba 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 tuvieron la idea en diferentes ocasiones de que la Tierra era esférica y giraba alrededor de un fuego central "místico" , y que este fuego regulaba el universo. [2] Sin embargo, en la Europa medieval , el heliocentrismo de Aristarco atrajo poca atención, posiblemente debido a la pérdida de obras científicas del período helenístico . [b]
No fue hasta el siglo XVI que el matemático, astrónomo y clérigo católico renacentista Nicolás Copérnico presentó un modelo matemático de un sistema heliocéntrico , lo que dio lugar a la revolución copernicana . En 1576, Thomas Digges publicó un sistema copernicano modificado. Sus modificaciones son cercanas a las observaciones modernas. En el siglo siguiente, Johannes Kepler introdujo las órbitas elípticas y Galileo Galilei presentó observaciones de apoyo realizadas con un telescopio .
Con las observaciones de William Herschel , Friedrich Bessel y otros astrónomos, se descubrió que el Sol, aunque se encontraba cerca del baricentro del Sistema Solar , no ocupaba el centro del universo. La astronomía moderna no distingue ningún centro.
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 Copernicana .
Aunque una Tierra en movimiento fue propuesta al menos desde el siglo IV a. C. en el pitagorismo , y un modelo heliocéntrico plenamente desarrollado fue desarrollado por Aristarco de Samos en el siglo III a. C., estas ideas no tuvieron éxito en 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 sofisticado sistema astronómico que lograba calcular las posiciones de los planetas con un alto grado de precisión. [5] El propio Ptolomeo, en su Almagesto , dice que cualquier modelo para describir los movimientos de los planetas es meramente un dispositivo matemático , y dado que no hay una forma real de saber cuál es verdadero, se debe utilizar el modelo más simple que obtenga los números correctos. [6] Sin embargo, rechazó la idea de una Tierra giratoria por absurda, ya que creía que crearía enormes vientos. Dentro de su modelo, las distancias de la Luna , el Sol , los planetas y las estrellas podían determinarse tratando las esferas celestes de las órbitas como realidades contiguas, lo que daba la distancia de las estrellas como menos de 20 Unidades Astronómicas , [7] una regresión, ya que el esquema heliocéntrico de Aristarco de Samos siglos antes necesariamente había colocado las estrellas al menos dos órdenes de magnitud más distantes.
Los problemas con el sistema de Ptolomeo fueron bien reconocidos en la astronomía medieval , y un esfuerzo creciente por criticarlo y mejorarlo en el período medieval tardío eventualmente condujo al heliocentrismo copernicano desarrollado en la astronomía renacentista .
El primer modelo no geocéntrico del universo fue propuesto por el filósofo pitagórico Filolao (fallecido en 390 a. C.), quien enseñó que en el centro del universo había un "fuego central", alrededor del cual la Tierra , el Sol , la Luna y los planetas giraban en un movimiento circular uniforme . Este sistema postulaba 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 mantenía la misma cara oculta hacia el fuego central, lo que hacía que tanto él 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 Copérnico se refirió para demostrar que la noción de una Tierra en movimiento no era 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 ocultaban deliberadamente sus enseñanzas ". [9]
Heráclides del Ponto (siglo IV a. C.) afirmó que la rotación de la Tierra explicaba el aparente movimiento diario de la esfera celeste. Se solía pensar que creía que Mercurio y Venus giraban alrededor del Sol, que 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 ninguna otra evidencia de que fuera conocido en el antiguo Egipto . [11] [12]
La primera persona conocida 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 mayor fuerza de atracción.
Sus escritos sobre el sistema heliocéntrico se han perdido, pero se conoce algo de información sobre ellos a partir de una breve descripción de su contemporáneo, Arquímedes , y de referencias dispersas de escritores posteriores. La descripción que Arquímedes hace de la teoría de Aristarco se da en el libro del primero, The Sand Reckoner . La descripción completa consta de sólo tres oraciones, que Thomas Heath traduce de la siguiente manera: [13]
Tú [el rey Gelón] sabes que la mayoría de los astrónomos llaman «universo» a la esfera cuyo centro es el centro de la Tierra y cuyo radio es igual a la línea recta que une el centro del Sol y el centro de la Tierra. Ésta es la explicación común (τά γραφόμενα), como has oído de boca de los astrónomos. Pero Aristarco publicó un libro que contenía ciertas hipótesis , en las que se deducía que, como consecuencia de las suposiciones formuladas, el universo era 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, estando el sol en el medio de la órbita , y que la esfera de las estrellas fijas, situada aproximadamente en el mismo centro que el sol, es tan grande que el círculo en el que supone que gira la tierra guarda tal proporción con la distancia de las estrellas fijas como la que guarda el centro de la esfera con su superficie.
— El contador de arena ( Arenarius I, 4–7) [13]
Aristarco supuso que las estrellas estaban muy lejos porque sabía 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 solo se hizo detectable cuando se desarrollaron telescopios suficientemente potentes en la década de 1830 .
No se conocen referencias al heliocentrismo de Aristarco en ningún otro escrito anterior a la era común . La más antigua de las pocas referencias antiguas se encuentra en dos pasajes de los escritos de Plutarco . En ellos se menciona un detalle que no se menciona explícitamente en el relato de Arquímedes [15], a saber, que la teoría de Aristarco hacía que la Tierra rotara sobre un eje. La primera de estas referencias aparece en Sobre la cara del orbe de la Luna : [16]
Solamente no me metas, buen amigo, en una causa por impiedad al estilo de Cleantes , quien creyó que era deber de los griegos acusar a Aristarco de Samos por impiedad por haber puesto en movimiento el corazón del universo, siendo este el efecto de su intento de salvar los fenómenos suponiendo que el cielo permaneciera en reposo y la tierra girara en un círculo oblicuo, mientras rota, al mismo tiempo, sobre su propio eje.
— Sobre la cara del orbe de la luna ( De facie in orbe lunae , c. 6, pp. 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 podría haber sido aquí donde Cleantes había acusado a Aristarco de impiedad .
La segunda de las referencias de Plutarco se encuentra en sus Cuestiones 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 debido a sus giros, y era necesario concebir que la Tierra "que está esférica alrededor del eje que se extiende de polo a polo a través de todo el universo" no se representaba como mantenida unida y en reposo, sino como girando y rotando (στρεφομένην καὶ ἀνειλουμένην), como Aristarco y Seleuco sostuvieron después que lo hacían, el primero enunciando esto solo como una hipótesis (ὑποτιθέμενος μόνον), el segundo como una opinión definida (καὶ ἀποφαινόμενος)?
— Preguntas platónicas ( Platonicae Quaestiones viii. I, 1006 C)
Las restantes referencias al heliocentrismo de Aristarco son extremadamente breves y no aportan más información que la que se puede extraer de las ya citadas. Las 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 a Aristóteles [20] . Otro pasaje de Las opiniones de los filósofos de Aecio informa de que el astrónomo Seleuco había afirmado el movimiento de la Tierra, pero no menciona a Aristarco [19] .
Dado que Plutarco menciona a los "seguidores de Aristarco" de pasada, es probable que hubiera otros astrónomos en el período clásico que también defendieron el heliocentrismo, pero cuyo trabajo se perdió. El único otro astrónomo de la antigüedad conocido por su nombre que se sabe que apoyó el modelo heliocéntrico de Aristarco fue Seleuco de Seleucia (nacido en 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 puede 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 fue contemporáneo de Hiparco . [23] Se ha conservado un fragmento de una obra de Seleuco traducida al árabe, a la que se refiere Rhazes (nacido en 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 del centro de masas de la Tierra y la Luna .
Antes de Copérnico, en Europa se especulaba ocasionalmente sobre el heliocentrismo. En la Cartago romana , el pagano Martianus Capella (siglo V d. C.) expresó la opinión de que los planetas Venus y Mercurio no giraban alrededor de 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] También Macrobio (420 d. C.) describió un modelo heliocéntrico. [29]
Aryabhata (476-550), en su obra magna Aryabhatiya (499), influenciado por la astronomía griega, [30] 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 Tierra giratoria. [32] Se ha argumentado que los cálculos de Aryabhatta se basaban en un modelo heliocéntrico subyacente, en el que los planetas orbitan alrededor del Sol, [33] [34] aunque esto ha sido refutado. [35] El consenso general es que una anomalía sinódica (dependiendo de la posición del Sol) no implica una órbita físicamente heliocéntrica (tales correcciones también están presentes en los textos astronómicos babilónicos tardíos), y que el sistema de Aryabhata no era explícitamente heliocéntrico. [36] También realizó muchos cálculos astronómicos, como los tiempos de los eclipses solares y lunares , y el movimiento instantáneo de la Luna. [37] Los primeros seguidores del modelo de Aryabhata incluyeron a Varahamihira , Brahmagupta y Bhaskara II .
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. [38] [39] En el siglo X, al-Sijzi aceptó que la Tierra gira alrededor de su eje . [40] [41] Según el astrónomo posterior al-Biruni , al-Sijzi inventó un astrolabio llamado al-zūraqī basado en una creencia sostenida por algunos de sus contemporáneos de que el movimiento aparente de las estrellas se debía al movimiento de la Tierra, y no al del firmamento . [41] [42] Los astrónomos islámicos comenzaron a criticar el modelo ptolemaico, incluido Ibn al-Haytham en su Al-Shukūk 'alā Baṭalamiyūs ("Dudas sobre Ptolomeo", c. 1028), [43] [44] quien encontró contradicciones en el modelo de Ptolomeo, pero al-Haytham siguió comprometido con un modelo geocéntrico. [45]
Al-Biruni discutió la posibilidad de que la Tierra rotara sobre su propio eje y orbitara alrededor del Sol, pero en su Canon Masudic (1031), [46] expresó su fe en una Tierra geocéntrica y estacionaria. [47] Era consciente de que si la Tierra rotaba sobre su eje, sería consistente con sus observaciones astronómicas, [48] pero lo consideró un problema de filosofía natural más que de matemáticas. [41] [49]
En el siglo XII, algunos astrónomos islámicos desarrollaron alternativas no heliocéntricas al sistema ptolemaico, como Nur ad-Din al-Bitruji , que consideraba que el modelo ptolemaico era matemático y no físico. [50] [51] 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. [51]
La escuela de astronomía Maragha de la era Ilkhanid en Persia desarrolló aún más modelos planetarios "no ptolemaicos" que involucraban la rotación de la Tierra . Astrónomos notables de esta escuela son Al-Urdi (fallecido en 1266), Al-Katibi (fallecido en 1277), [52] y Al-Tusi (fallecido en 1274).
Los argumentos y las pruebas utilizadas se asemejan a los utilizados por Copérnico para apoyar el movimiento de la Tierra. [53] [54] La crítica de Ptolomeo desarrollada por Averroes y por la escuela Maragha aborda explícitamente la rotación de la Tierra , pero no llegó al heliocentrismo explícito. [55] Las observaciones de la escuela Maragha se mejoraron aún más en el observatorio de Samarcanda de la era Timúrida bajo Qushji (1403-1474).
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 al sistema propuesto posteriormente por Tycho Brahe . En el Tantrasamgraha (1501), Somayaji revisó aún más su sistema planetario, que era matemáticamente más preciso para predecir las órbitas heliocéntricas de los planetas interiores que los modelos ticónico y copernicano , [56] [57] pero no propuso ningún modelo específico del 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]
Martianus Capella (siglo V d. C.) expresó la opinión de que los planetas Venus y Mercurio no giraban alrededor de la Tierra sino que giraban alrededor del Sol. [62] El modelo de Capella fue discutido en la Alta Edad Media por varios comentaristas anónimos del siglo IX [63] y Copérnico lo menciona como una influencia en su propio trabajo. [64] Macrobio (420 d. C.) describió un modelo heliocéntrico. [65] Juan Escoto Eriúgena (815-877 d. C.) propuso un modelo que recordaba al de Tycho Brahe. [65]
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, se preguntaba si había alguna razón para afirmar que el Sol (o cualquier otro punto) era el centro del universo. En paralelo a una definición mística de Dios, Cusa escribió que "Así, la estructura del mundo ( machina mundi ) tendrá casi su centro en todas partes y su circunferencia en ninguna", [66] recordando a Hermes Trimegisto . [67]
Algunos historiadores sostienen que el pensamiento del observatorio de Maragheh , en particular los dispositivos matemáticos conocidos como el lema de Urdi y el par Tusi , influyeron en la astronomía europea de la era del Renacimiento, y por lo tanto fueron recibidos indirectamente por la astronomía europea de la era del Renacimiento y, por lo tanto, por Copérnico . [49] [68] [69] [70] [71] Copérnico utilizó tales dispositivos en los mismos modelos planetarios que se encuentran en las fuentes árabes. [72] El reemplazo exacto del ecuante por dos epiciclos utilizado por Copérnico en el Commentariolus se encontró en un trabajo anterior de Ibn al-Shatir (dc 1375) de Damasco. [73] Los modelos lunares y de Mercurio de Copérnico también son idénticos a los de Ibn al-Shatir. [74]
Aunque la influencia de la crítica de Averroes a Ptolomeo en el pensamiento renacentista es clara y explícita, la afirmación de la influencia directa de la escuela Maragha, postulada por Otto E. Neugebauer en 1957, sigue siendo una cuestión abierta. [55] [75] [76] [ cita requerida ] 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 vía de transmisión puede haber sido a través de la ciencia bizantina , que tradujo algunas de las obras de al-Tusi del árabe al griego bizantino . Varios manuscritos griegos bizantinos que contienen la pareja Tusi todavía existen en Italia. [77] 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 Novara da Ferrara → Nicolaus (Mikołaj Kopernik) Copérnico. [78] Leonardo da Vinci (1452-1519) escribió " Il sole non si move ". ("El Sol no se mueve"). [79] y fue alumno de un alumno de Bessarion según el Proyecto de Genealogía Matemática . [80] Se ha sugerido que la idea de la pareja Tusi puede haber llegado a Europa dejando pocos rastros manuscritos, ya que podría haber ocurrido sin la traducción de ningún texto árabe al latín. [81] [49]
Otros eruditos han argumentado que Copérnico bien podría haber desarrollado estas ideas independientemente de la tradición islámica tardía. [82] [83] [84] [85] 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. [86]
Se ha argumentado que Copérnico podría haber descubierto independientemente la pareja Tusi o haber tomado la idea del Comentario de Proclo al Primer Libro de Euclides , [87] que Copérnico citó. [88] Otra posible fuente para el conocimiento de Copérnico de 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. [89]
El estado de los conocimientos sobre la teoría planetaria que había alcanzado Copérnico se resume en Theoricae Novae Planetarum de Georg von Peuerbach (impresa en 1472 por Regiomontanus ). En 1470, la precisión de las observaciones de la escuela vienesa de astronomía, de la que Peuerbach y Regiomontanus eran miembros, era lo suficientemente alta como para hacer inevitable el desarrollo del heliocentrismo, y de hecho es posible que Regiomontanus llegara a una teoría explícita del heliocentrismo antes de su muerte en 1476, unos 30 años antes que Copérnico. [90]
En su obra De revolutionibus orbium coelestium ("Sobre la revolución de las esferas celestes", publicada por primera vez en 1543 en Núremberg ), Nicolás Copérnico presentó un análisis de un modelo heliocéntrico del universo, de forma muy similar a como Ptolomeo , en el siglo II, había presentado su modelo geocéntrico en su Almagesto . Copérnico analizó 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 permitían calcular las posiciones pasadas y futuras de las estrellas y los planetas. Al hacerlo, Copérnico trasladó el heliocentrismo de la especulación filosófica a la astronomía geométrica predictiva. En realidad, el sistema de Copérnico no predecía las posiciones de los planetas mejor que el sistema ptolemaico. [91] Esta teoría resolvió el problema del movimiento retrógrado planetario argumentando que dicho movimiento era sólo percibido y aparente, en lugar de real : era un efecto de paralaje , ya que un objeto que pasa parece moverse hacia atrás contra el horizonte. Esta cuestión también se resolvió en el sistema geocéntrico de Tichónico ; este último, sin embargo, aunque eliminó los epiciclos mayores , mantuvo como una realidad física el movimiento irregular de ida y vuelta de los planetas, que Kepler caracterizó como un " pretzel ". [92]
Copérnico citó a Aristarco en un manuscrito temprano (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 » . [93] Sin embargo, en la versión publicada se limita a señalar que en las 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, que, sin embargo, no giraba alrededor de un sol central.
La primera información sobre las teorías heliocéntricas de Nicolás Copérnico se difundió en forma de manuscrito, completado algún tiempo antes del 1 de mayo de 1514. [94] En 1533, Johann Albrecht Widmannstetter pronunció en Roma una serie de conferencias en las que expuso la teoría de Copérnico. Las conferencias fueron escuchadas con interés por el papa Clemente VII y varios cardenales católicos . [95]
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, de la misma manera que si alguien se desplazara en un carruaje o en un barco podría sostener que está sentado, quieto y en reposo, mientras que la Tierra y los árboles caminan y se mueven. Pero así son las cosas hoy en día: cuando un hombre quiere ser inteligente, debe... inventar algo especial, ¡y la forma en que lo hace debe ser necesariamente la mejor! El necio quiere poner patas arriba todo el arte de la astronomía. Sin embargo, como nos dice la Sagrada Escritura, Josué ordenó al sol que se detuviera y no a la Tierra. ” [96]
Esto se refirió a una conversación en la mesa y no a una declaración formal de fe. Sin embargo, Melanchton se opuso a la doctrina durante un período de años. [97] [98]
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 ante la Iglesia y había dedicado el libro al papa Pablo III , la forma publicada 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 verdaderas. 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 dominicos de que la enseñanza del heliocentrismo debería prohibirse, pero no se hizo nada al respecto en ese momento.
Algunos años después de la publicación de De Revolutionibus, Juan Calvino predicó un sermón en el que denunció a quienes "pervierten el orden de la naturaleza" al decir que "el sol no se mueve y que es la tierra la que gira y que da vueltas". [99] [d]
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 consumado de su tiempo, abogó contra el sistema heliocéntrico de Copérnico y por una alternativa al sistema geocéntrico ptolemaico: un sistema geoheliocéntrico ahora conocido como el sistema ticónico en el que el Sol y la Luna orbitan alrededor de la Tierra, Mercurio y Venus orbitan alrededor del Sol dentro de la órbita del Sol alrededor de la Tierra, y Marte, Júpiter y Saturno orbitan alrededor del Sol fuera de la órbita del Sol alrededor de 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 ( la física newtoniana moderna estaba todavía a un siglo de distancia) 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 una sustancia diferente llamada éter que se movía naturalmente. Tycho dijo que el sistema copernicano " ... evita de manera experta y completa todo lo que es 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 enorme, perezoso, no apto para el movimiento, un movimiento tan rápido como el de las antorchas etéreas, y un triple movimiento además " . [104] Asimismo, Tycho cuestionó las enormes distancias a las estrellas que Aristarco y Copérnico habían supuesto para explicar la falta de cualquier paralaje visible. Tycho había medido los tamaños aparentes de las estrellas (que ahora se sabe que son ilusorios) y utilizó la geometría para calcular que para tener esos tamaños aparentes y estar tan lejos como requiere el heliocentrismo, las estrellas tendrían que ser enormes (mucho más grandes que el Sol; del tamaño de la órbita de la Tierra o más). Respecto a esto, Tycho escribió: " Deduce estas cosas geométricamente si quieres, y verás cuántas absurdeces (por no mencionar otras) acompañan a esta suposición [del movimiento de la Tierra] por inferencia " . [105] También citó la "oposición del sistema copernicano a la autoridad de la Sagrada Escritura en más de un lugar " como una razón por la cual uno podría desear rechazarlo, y observó que su propia alternativa geoheliocéntrica " no ofendía ni a los principios de la física ni a la Sagrada Escritura ". [106]
Los astrónomos jesuitas en Roma al principio no fueron receptivos al sistema de Tycho; el más destacado, Clavius , comentó que Tycho estaba " confundiendo toda la astronomía, porque quiere tener a Marte más bajo que el Sol ". [107] 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 ticónico y las variaciones de ese sistema se hicieron populares entre los geocentristas, y el astrónomo jesuita Giovanni Battista Riccioli continuaría el uso de la física, la astronomía estelar (ahora con un telescopio) y la religión por parte de Tycho para argumentar en contra del heliocentrismo y a favor del sistema de Tycho hasta bien entrado el siglo XVII.
Giordano Bruno (fallecido en 1600) es la única persona conocida que defendió el heliocentrismo de Copérnico en su época. [108] En 1584, Bruno publicó dos importantes diálogos filosóficos ( La Cena de le Ceneri y De l'infinito universo et mondi ) en los que argumentó en contra de las esferas planetarias ( Christoph Rothmann hizo lo mismo en 1586, al igual que Tycho Brahe en 1587) y afirmó el principio copernicano.
En particular, para apoyar la visión copernicana y oponerse a la objeción según la cual el movimiento de la Tierra se percibiría por medio del movimiento de los vientos, las nubes, etc., en La Cena de le Ceneri Bruno anticipa algunos de los argumentos de Galileo sobre el principio de relatividad. [109] Nótese que también utiliza el ejemplo ahora conocido como el barco de Galileo . [110]
Durante los siete años que duró su proceso en Roma, Bruno estuvo recluido, finalmente en la Torre de Nona .
Bruno se defendió como lo había hecho en Venecia, insistiendo en que aceptaba las enseñanzas dogmáticas de la Iglesia, pero tratando de preservar la base de sus puntos de vista cosmológicos. En particular, se mantuvo firme en su creencia en la pluralidad de mundos , aunque se le advirtió que la abandonara. [111] Enseñar esa creencia fue uno de los cargos que la Inquisición hizo contra él. [112] Su juicio fue supervisado por el inquisidor cardenal Bellarmine , quien exigió una retractación total, que Bruno finalmente rechazó. El 20 de enero de 1600, el papa Clemente VIII declaró a Bruno hereje y la Inquisición emitió una sentencia de muerte. Según la correspondencia de Gaspar Schopp de Breslau , se dice que hizo un gesto amenazador hacia sus jueces y que respondió: [113]
Maiori forsan cum timore sententiam in me fertis quam ego accipiam ("Quizás pronuncias esta sentencia contra mí con mayor miedo del que yo la recibo"). [114]
Fue entregado a las autoridades seculares. El 17 de febrero de 1600, en el Campo de' Fiori (una plaza del mercado en el centro de Roma), desnudo, con la "lengua prisionera a causa de sus malas palabras", fue quemado vivo en la hoguera . [115] [116] Sus cenizas fueron arrojadas al río Tíber . En el 400 aniversario de la muerte de Bruno, en 2000, el Papa Juan Pablo II hizo una disculpa general por "el uso de la violencia que algunos han cometido al servicio de la verdad". [117]
Utilizando mediciones realizadas en el observatorio de Tycho, Johannes Kepler desarrolló sus leyes del movimiento planetario entre 1609 y 1619. [118] 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, que muestra 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 correspondiente alrededor del Sol para explicar el movimiento del planeta rojo. [119]
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 de inmediato 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 observaciones de que Júpiter está orbitado por lunas y que el Sol gira en su Sidereus Nuncius (1610) [120] y Cartas sobre las manchas solares (1613), respectivamente. Por esa época, también anunció que Venus exhibe una gama completa de fases (satisfaciendo un argumento que se había esgrimido contra Copérnico). [120] A medida que los astrónomos jesuitas confirmaron las observaciones de Galileo, los jesuitas se alejaron del modelo ptolemaico y se acercaron a las enseñanzas de Tycho. [121]
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 postura 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 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 de que el Sol se mueve a través del cielo. En febrero de 1615, dominicos prominentes, entre ellos Thomaso Caccini y Niccolò Lorini, llevaron los escritos de Galileo sobre el heliocentrismo a la atención de la Inquisición, porque parecían violar las Sagradas Escrituras y los decretos del Concilio de Trento . [122] [123] [124] [125] El cardenal e inquisidor Roberto Bellarmino fue llamado a pronunciarse, y escribió en abril que tratar el heliocentrismo como un fenómeno real sería "algo muy peligroso", irritando a filósofos y teólogos , y dañando "la Santa Fe al presentar las Sagradas Escrituras como falsas". [126]
En enero de 1616, Monseñor Francesco Ingoli dirigió un ensayo a Galileo en el que cuestionaba el sistema copernicano. Galileo declaró más tarde que creía que este ensayo había sido decisivo para la prohibición del copernicanismo que se produjo en febrero. [127] Según Maurice Finocchiaro, es probable que la Inquisición hubiera encargado a Ingoli que escribiera una opinión experta sobre la controversia, y el ensayo proporcionó la "base directa principal" para la prohibición. [128] El ensayo se centraba en dieciocho argumentos físicos y matemáticos contra el heliocentrismo. Tomaba prestados principalmente de los argumentos de Tycho Brahe, y mencionaba 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 sobrepasar o igualar el tamaño del círculo orbital de la Tierra misma " . [129] 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. [130]
En febrero de 1616, la Inquisición reunió a un comité de teólogos, conocidos como calificadores, que emitieron 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 las Sagradas Escrituras". 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". [131] [132] 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 de ahí en adelante no sostenerla, enseñarla ni defenderla en ninguna forma, ni oralmente ni por escrito.
— Bellarmine y el mandato de la Inquisición contra Galileo, 1616. [133]
En marzo de 1616, después de la orden de la Inquisición contra Galileo, el Maestro del Sagrado Palacio papal , 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 las Sagradas Escrituras". [133] [134] 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. [134]
El papa Urbano VIII animó a Galileo a publicar los pros y contras del heliocentrismo. La respuesta de Galileo, Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo (1632), claramente defendía el heliocentrismo, a pesar de su declaración en el prefacio de que:
Intentaré demostrar que todos los experimentos que se pueden hacer sobre la Tierra son medios insuficientes para sacar conclusiones sobre su movilidad, sino que son indistintamente aplicables a la Tierra, móvil o inamovible... [135]
y su declaración directa,
Podría yo, muy racionalmente, poner en disputa si existe tal centro en la naturaleza o no, puesto que ni usted ni ningún otro ha probado jamás si el mundo es finito y figurado o infinito e terminado; pero, no obstante, le concedo, por el momento, que es finito y de una figura esférica terminada, y que por eso tiene su centro... [135]
Algunos eclesiásticos también interpretaron el libro como una caracterización del 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 nuevamente convocado a Roma. [136] El juicio de Galileo en 1633 implicó hacer distinciones finas entre "enseñar" y "sostener y defender como verdadero". Por promover la teoría heliocéntrica, Galileo fue 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 significado general o teológico " . [137]
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. [138]
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. [139] 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-espacio en el espacio curvo ; estos giran debido a la fuerza centrífuga y la presión centrípeta resultante . [140] El asunto Galileo hizo poco en general para frenar la propagación del heliocentrismo en Europa, ya que el Epítome de la astronomía copernicana de Kepler se volvió cada vez más influyente en las décadas siguientes. [141] 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 le ha llamado "una de las primeras grandes divulgaciones de la ciencia". [139]
En 1687, Isaac Newton publicó Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , que proporcionaba una explicación de las leyes de Kepler en términos de la gravitación universal y lo que llegó a conocerse como las leyes de Newton del movimiento . Esto colocó al heliocentrismo sobre una base teórica firme, aunque el heliocentrismo de Newton era de un tipo algo moderno. Ya a mediados de la década de 1680 reconoció la "desviación del Sol" con respecto al centro de gravedad del Sistema Solar. [142] Para Newton no era precisamente el centro del Sol o cualquier otro cuerpo lo que podía considerarse en reposo, sino que "el centro de gravedad común de la Tierra, el Sol y todos los planetas debe considerarse el centro del mundo", y este centro de gravedad "o bien está en reposo o se mueve uniformemente hacia adelante en línea recta". Newton adoptó la alternativa "en reposo" en vista del consenso común de que el centro, dondequiera que estuviera, estaba en reposo. [143]
Mientras tanto, la Iglesia católica siguió oponiéndose al heliocentrismo como descripción literal, pero esto no implicaba en modo alguno una oposición a toda la astronomía; de hecho, necesitaba datos de observación para mantener su calendario. En apoyo de este esfuerzo, permitió que las propias catedrales se utilizaran como observatorios solares llamados meridianos ; es decir, se convirtieron en " relojes de sol invertidos ", 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. [144]
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 anotada 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 los libros que defendían el heliocentrismo del Índice de libros prohibidos . [145] 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 el Observatorio Vaticano en 1891). A pesar de abandonar su resistencia activa al heliocentrismo, la Iglesia católica no levantó la prohibición de las versiones sin censura del De Revolutionibus de Copérnico o del Diálogo de Galileo . El asunto se reavivó en 1820, cuando el Maestro del Sacro Palacio (el censor jefe de la Iglesia católica), Filippo Anfossi , se negó a licenciar un libro de un canónigo católico, Giuseppe Settele, porque trataba abiertamente el heliocentrismo como un hecho físico. [146] Settele apeló al papa Pío VII . Después de que la Congregación del Índice y el Santo Oficio reconsideraran el asunto, la decisión de Anfossi fue revocada. [147] Pío VII aprobó un decreto en 1822 de la Sagrada Congregación de la Inquisición para permitir la impresión de libros heliocéntricos en Roma. El De Revolutionibus de Copérnico y el Diálogo de Galileo fueron posteriormente omitidos de la siguiente edición del Índice cuando apareció en 1835.
Tres aparentes pruebas 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, probando el movimiento relativo de la Tierra. Bessel demostró que la paralaje de una estrella era mayor que cero midiendo el paralaje de 0,314 segundos de arco de una estrella llamada 61 Cygni . En el mismo año, Friedrich Georg Wilhelm Struve y Thomas Henderson midieron los paralajes de otras estrellas, Vega y Alpha Centauri . Experimentos como los de Foucault fueron realizados por V. Viviani en 1661 en Florencia y por Bartolini en 1833 en Rímini. [148]
Ya en el Talmud , la filosofía y la ciencia griegas, bajo el nombre general de «sabiduría griega», se consideraban peligrosas. Fueron prohibidas entonces y más tarde 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 trastoca incluso las visiones más fundamentales sobre el cosmos. [149]
Copérnico es mencionado en los libros de David Gans (1541-1613), que trabajó con Brahe y Kepler. Gans escribió dos libros sobre astronomía en hebreo : uno breve, "Magen David" (1612), y uno completo, "Nehmad veNaim" (publicado recién 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 sólidos que sólo un imbécil no los aceptaría. [150] Delmedigo estudió en Padua y conoció a Galileo. [151]
La controversia sobre el modelo copernicano en el judaísmo surgió recién a principios del siglo XVIII. 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 con el argumento de que contradecía las escrituras. Nieto simplemente rechazó el nuevo sistema por esos motivos sin mucha pasión, mientras que Cohn llegó al extremo de llamar a Copérnico "un primogénito de Satanás", aunque también reconoció que le habría resultado difícil presentar una objeción particular basada en un pasaje del Talmud. [152]
En el siglo XIX, dos estudiantes del Hatam Sofer escribieron libros que recibieron la aprobación de éste [ ¿quién? ], a pesar de que uno apoyaba el heliocentrismo y el otro el geocentrismo. Uno de ellos, un comentario sobre el Génesis titulado Yafe'ah le-Ketz [153] escrito por R. Israel David Schlesinger, se oponía al modelo heliocéntrico y apoyaba el geocentrismo. [154] El otro, Mei Menuchot [155] escrito por R. Eliezer Lipmann Neusatz, fomentaba la aceptación del modelo heliocéntrico y de otras ideas científicas modernas. [156]
Desde el siglo XX, la mayoría de los judíos no han cuestionado la ciencia del heliocentrismo. Las excepciones incluyen a Shlomo Benizri [157] y RMM Schneerson de Chabad , quienes argumentaron que la cuestión del heliocentrismo versus el geocentrismo es obsoleta debido a la relatividad del movimiento . [158] Los seguidores de Schneerson en Chabad continúan negando el modelo heliocéntrico. [159]
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. [160] En ese momento, la suposición dominante en la cosmología era que la Vía Láctea era el universo entero, una suposición que desde entonces se ha demostrado errónea con las observaciones. [161] Herschel concluyó que tenía la forma de un disco , pero asumió que el Sol estaba en el centro del disco, lo que hace que el modelo sea heliocéntrico. [162] [163] [164] [165]
Al ver que las estrellas pertenecientes a la Vía Láctea parecían rodear la Tierra, Herschel contó cuidadosamente las estrellas de magnitudes aparentes dadas 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, había 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 espacio vacío eran en realidad nebulosas oscuras que oscurecían su visión hacia el centro de la Vía Láctea. [166]
El modelo de Herschel permaneció relativamente inalterado durante los siguientes cien años, con pequeños refinamientos. Jacobus Kapteyn introdujo movimiento, densidad y luminosidad en los conteos de estrellas de Herschel, lo que todavía implicaba una ubicación cercana al centro del Sol. [162]
Ya a principios del siglo XIX, Thomas Wright e Immanuel Kant especularon que las manchas borrosas de luz llamadas nebulosas eran en realidad "universos islas" distantes que consistían en muchos sistemas estelares . [167] Se esperaba que la forma de la galaxia, la Vía Láctea, se pareciera a esos "universos islas".
Sin embargo, "se presentaron argumentos científicos contra tal posibilidad", y esta visión 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 que Shapley y Hubble demostraran 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. [168]
Las observaciones de Hubble del corrimiento al rojo de la luz de galaxias distantes indicaron que el universo estaba en expansión y era acéntrico. [163] Como resultado, poco después de que se formulara el galactocentrismo, se abandonó en favor del modelo del Big Bang del universo en expansión acéntrica. Suposiciones posteriores, como el principio copernicano , el principio cosmológico , la energía oscura y la materia oscura , finalmente condujeron al modelo actual de cosmología, Lambda-CDM .
El concepto de una velocidad absoluta, incluyendo el estar "en reposo" como un caso particular, está descartado por el principio de relatividad , eliminando también cualquier "centro" obvio del universo como origen natural de coordenadas. Incluso si la discusión se limita al Sistema Solar , el Sol no está en el centro geométrico de la órbita de ningún planeta, sino más bien aproximadamente en un foco de la órbita elíptica . Además, en la medida en que la masa de un planeta no puede despreciarse en comparación con la masa del Sol, el centro de gravedad del Sistema Solar está desplazado ligeramente lejos del centro del Sol. [143] (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 un pequeño "bamboleo" en el movimiento del Sol. [169]
En los cálculos modernos, los términos "geocéntrico" y "heliocéntrico" se utilizan a menudo para referirse a los marcos de referencia . [170] 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. [171] La ascensión recta y la declinación son ejemplos de coordenadas geocéntricas, utilizadas en observaciones basadas en la Tierra, mientras que la latitud y longitud heliocéntricas se utilizan para cálculos orbitales. Esto conduce 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 relativamente al 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, esta selección de sistemas de referencia "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 en el universo tiene propiedades especiales. [ cita requerida ]
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 compuesto de dos esferas, de las cuales una, la esfera celestial... envuelve concéntricamente a la otra.
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