Geotsentriline maailmasüsteem

Geotsentriline maailmasüsteem on maailmasüsteem (universumi mudel), mis paigutab Maa universumi keskpunkti. Platonit peetakse esimeseks, kes kutsus üles looma korda taevase liikumise näivas segadikus. Selleks pakkus ta aksioomi, et taevased liikumised on ühtlased ja ringjoonelised või koosnevad ühtlastest ja ringjoonelistest liikumistest. Enne Johannes Keplerit ei pannud ükski arvestatav astronoom selle aksioomi loomulikkust kahtluse alla. Platoni üleskutsele vastas tema õpilane Eudoxos, kes tuli välja ideega, et planeedid on kinnitatud kontsentriliste sfääride külge. Sfäärid liiguvad erinevate, kuid ühtlaste kiirustega ning nende summaarne liikumine kirjeldabki planeedi liikumist taevavõlvil. Seda mudelit arendasid edasi Kallippos Kyzikosest ja Aristoteles. Kontsentriliste sfääride teooria on ilusa ja selge sisuga geotsentriline maailmasüsteem – Maa on keskel ning kõik taevakehad tiirlevad selle ümber tugevatel, kuid läbipaistvatel sfääridel. Puudused: Kuna iga taevakeha oli Maast fikseeritud kaugusel (sfääri raadius), ei olnud võimalik seletada planeetide heleduste muutumisi. Praktilisteks arvutusteks oli mudel liiga keeruline. Aristotelese mudelis pidi planeedi liikumise arvestamiseks liitma juba poolesaja sfääri liikumist, ning see ei olnud tolleaegsele matemaatikale lihtne ülesanne. Teistsuguse lähenemisega tuli välja koonuslõigete uurija Apollonios Pergest, temale omistatakse kolme uue mõiste, "deferent", "epitsükkel" ja "ekstsentrik" kasutuselevõttu. Siin pandi taevakeha liikuma mööda ringjoont, mida nimetati epitsükliks, viimane ise liikus teisel ringil, mida nimetati deferendiks, deferent aga oli Maa suhtes ekstsentrik, see tähendab tema keskpunkt asus Maast eemal. Seda teooriat arendas edasi Hipparchos Nikaiast ning eriti Klaudios Ptolemaios, kelle maailmasüsteem on ära toodud tema kuulsaimas teoses "Almagestis" (eesti keeles nimetatud kui "Suurim ehitus"). Ptolemaios tõi sisse uue punkti – ekvantpunkti. See paiknes Maa ja antud taevakeha deferendi keskpunktiga samal sirgel ning selle punkti suhtes toimus deferendil ühtlane liikumine. Ptolemaiose maailmasüsteem leidis palju pooldajaid, sest see kirjeldas ta taevakehade näivat liikumist täpsemalt kui ükski varasem mudel. Lisaks õnnestus Ptolemaiosel tuletada arvutusmeetodid, mis tuntavalt lihtsustasid tema mudeli kasutamist. Ptolemaiose universumi mudel osutus nii edukaks, et ta suretas praktilises kasutuses välja kõik teised geotsentrilised süsteemid ning muutus ise geotsentrilise maailmasüsteemi sünonüümiks, kuigi rangelt võttes on tegu ainult geostaatilise süsteemiga. Puudused: Kõige suuremaks etteheiteks selle süsteemile oli ekvandi mõiste kasutamine. Astronoomid nägid selles ühtlase ringliikumise aksioomi rikkumist. Osutus, et ka see teooria ei suuda taevakehade nähtavaid muutusi (/muutuste mitte toimumist) seletada. Ptolemaiose epitsüklid olid deferendiga võrreldes tuntava suurusega, see aga tõi näiteks Kuu ja Veenuse Maale mõnikord hästi lähedale, teinekord viis aga nii kaugele, et nende taevakehade näiva suuruse muutus oleks pidanud palja silmaga selgelt näha olema. Aga Kuu ja Veenus tundusid ikka enam-vähem ühesuurused, olid nad siis parajasti Maale hästi lähedal või väga kaugel. Astronoome häiris ka korrastatuse puudumine, igal planeedil olid omad deferendi keskpunktid ja ekvantpunktid, mitte midagi ühist ega ühendavat polnud. Heliotsentriline maailmasüsteem Astronoomia ajalugu