Ηλιοκεντρισμός

Ο ηλιοκεντρισμός είναι το αστρονομικό μοντέλο στο οποίο η Γη, οι πλανήτες και τα υπόλοιπα ουράνια σώματα περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, ο οποίος αποτελεί το κέντρο του σύμπαντος. Ιστορικά, ο ηλιοκεντρισμός αντιτίθεται στον γεωκεντρισμό, ο οποίος έβαζε τη Γη στο κέντρο. Η ιδέα ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο είχε προταθεί ήδη από τον 3ο αιώνα π.Χ. από τον Αρίσταρχο τον Σάμιο,  αλλά τουλάχιστον στον μεσαιωνικό κόσμο, ο ηλιοκεντρισμός του Αρίσταρχου δεν προσέλκυσε την προσοχή - πιθανώς λόγω της απώλειας επιστημονικών έργων της Ελληνιστικής Εποχής.

Τον 16ο αιώνα παρουσιάστηκε ένα γεωμετρικό μαθηματικό μοντέλο ενός ηλιοκεντρικού συστήματος, από τον αναγεννησιακό μαθηματικό, αστρονόμο και καθολικό κληρικό Νικόλαο Κοπέρνικο, που οδήγησε στην Κοπερνίκεια Επανάσταση. Τον επόμενο αιώνα, ο Γιοχάνες Κέπλερ επεξεργάστηκε και επέκτεινε αυτό το μοντέλο ώστε να περιλαμβάνει ελλειπτικές τροχιές και ο Γαλιλαίος Γαλιλέι παρουσίασε υποστηρικτικές παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο.

Μέρος της θεωρίας του ηλιοκεντρισμού ήταν η αντίληψη ότι ο Ήλιος ήταν όχι μόνο κέντρο του ηλιακού συστήματος αλλά και του σύμπαντος ολόκληρου. Με τις παρατηρήσεις του Ουίλιαμ Χέρσελ, του Φρίντριχ Βίλχελμ Μπέσελ και άλλων αστρονόμων διαπιστώθηκε ότι ο ήλιος, ενώ πλησίαζε το βαρύκεντρο του ηλιακού συστήματος, δε βρισκόταν σε κανένα κέντρο του σύμπαντος. Έτσι ενώ μεν σήμερα είναι αποδεκτό ότι ο Ήλιος είναι το κέντρο του ηλιακού συστήματος, η ηλιοκεντρική θεωρία είναι παρωχημένη.

Αρχαία και μεσαιωνική αστρονομία 

Ενώ η σφαιρικότητα της Γης αναγνωρίστηκε ευρέως στην ελληνορωμαϊκή αστρονομία τουλάχιστον από τον 4ο αιώνα π.Χ., η καθημερινή περιστροφή της Γης και η ετήσια τροχιά γύρω από τον Ήλιο δεν έγινε ποτέ καθολικά αποδεκτή μέχρι την Κοπερνίκεια Επανάσταση.

Ενώ μια κινούμενη Γη προτάθηκε τουλάχιστον από τον 4ο αιώνα π.Χ. και ένα πλήρως ανεπτυγμένο ηλιοκεντρικό μοντέλο αναπτύχθηκε από τον Αρίσταρχο τον Σάμιο τον 3ο αιώνα π.Χ., αυτές οι ιδέες δεν κατάφεραν να αντικαταστήσουν την άποψη μιας στατικής σφαιρικής Γης και από τον 2ο αιώνα μ.Χ. το κυρίαρχο μοντέλο, το οποίο θα κληρονομηθεί από τη μεσαιωνική αστρονομία, ήταν το γεωκεντρικό μοντέλο που περιγράφεται στο έργο Μαθηματική σύνταξις (ή Αλμαγέστη) του Πτολεμαίου.

Το πτολεμαϊκό σύστημα ήταν ένα εξελιγμένο αστρονομικό σύστημα που κατάφερε να υπολογίσει τις θέσεις των πλανητών σε ένα αρκετά ακριβές βαθμό. Ο ίδιος ο Πτολεμαίος, στην Αλμαγέστη του, επισημαίνει ότι οποιοδήποτε μοντέλο για την περιγραφή των κινήσεων των πλανητών είναι απλώς μια μαθηματική συσκευή, και δεδομένου ότι δεν υπάρχει πραγματικός τρόπος για να μάθει ποια είναι η αλήθεια, πρέπει να χρησιμοποιηθεί το απλούστερο μοντέλο που παίρνει τους σωστούς αριθμούς. Ωστόσο, απέρριψε την ιδέα μιας περιστρεφόμενης Γης ως παράλογη μιας και πίστευε ότι θα δημιουργούσε τεράστιους ανέμους. Οι πλανητικές υποθέσεις του ήταν αρκετά αληθινές, ότι δηλαδή οι αποστάσεις της Σελήνης, του Ήλιου, των πλανητών και των αστέρων θα μπορούσαν να προσδιοριστούν αντιμετωπίζοντας τις ουράνιες σφαίρες των τροχιών ως συνεχόμενες πραγματικότητες. Αυτό έκανε την απόσταση των αστέρων μικρότερη από 20 αστρονομικές μονάδες, μια παλινδρόμηση, καθώς το ηλιοκεντρικό σχήμα του Αρίσταρχου του Σάμιου που υπήρχε αιώνες νωρίτερα τοποθετούσε αναγκαστικά τα αστέρια τουλάχιστον δύο τάξεις μεγέθους πιο μακριά.

Τα προβλήματα με το σύστημα του Πτολεμαίου αναγνωρίστηκαν καλά στη μεσαιωνική αστρονομία, και μια αυξανόμενη προσπάθεια να την επικρίνει και να τη βελτιώσει στα τέλη της μεσαιωνικής περιόδου οδήγησε τελικά στον ηλιοκεντρισμό του Κοπέρνικου που αναπτύχθηκε στην αστρονομία της Αναγέννησης.

Κλασική αρχαιότητα

Σχολή του Πυθαγόρα 

Το μη γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος προτάθηκε από τον Πυθαγόρειο φιλόσοφο Φιλόλαο (γ. 390 π.Χ.), ο οποίος δίδαξε ότι στο κέντρο του Σύμπαντος υπήρχε μια «κεντρική φωτιά», γύρω από την οποία η Γη, ο Ήλιος, η Σελήνη και οι πλανήτες είχαν ομοιόμορφη κυκλική κίνηση. Αυτό το σύστημα υπέθεσε την ύπαρξη ενός αντιγειωμένου με τη Γη και την κεντρική φωτιά, με την ίδια περίοδο περιστροφής γύρω από την κεντρική φωτιά με τη Γη. Ο Ήλιος περιστρεφόταν γύρω από την κεντρική φωτιά μία φορά τον χρόνο, και τα αστέρια ήταν στάσιμα. Η Γη διατήρησε το ίδιο κρυμμένο πρόσωπο προς την κεντρική φωτιά, καθιστώντας την όσο και την «αντίθετη γη» αόρατη από τη Γη. Η έννοια της ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης των Πυθαγορείων παρέμεινε αδιαμφισβήτητη για τα επόμενα 2.000 χρόνια και στους Πυθαγόρειους αναφέρθηκε ο Κοπέρνικος όταν δήλωσε ότι η έννοια μιας κινούμενης Γης δεν ήταν ούτε νέα ούτε επαναστατική. Ο Γιοχάνες Κέπλερ έδωσε μια εναλλακτική εξήγηση για την «κεντρική πυρκαγιά» των Πυθαγορείων ως τον Ήλιο, «καθώς οι περισσότερες ομάδες έκρυβαν σκόπιμα τις διδασκαλίες τους».

Ο Ηρακλείδης ο Ποντικός (4ος αιώνας π.Χ.) είπε ότι η περιστροφή της Γης εξήγησε τη φαινομενική καθημερινή κίνηση της ουράνιας σφαίρας. Κάποτε πιστεύεται ότι πίστευε ότι ο Ερμής και η Αφροδίτη περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο, ο οποίος με τη σειρά του (μαζί με τους άλλους πλανήτες) περιστρέφεται γύρω από τη Γη. Ο Μακρόβιος Αμβρόσιος Θεοδόσιος (395–423 μ.Χ.) το περιέγραψε αργότερα ως το «Αιγυπτιακό Σύστημα», δηλώνοντας ότι «δεν ήταν κάτι παραπάνω από την ικανότητα των Αιγυπτίων», αν και δεν υπάρχει άλλη ένδειξη ότι ήταν γνωστή στην αρχαία Αίγυπτο.

Αρίσταρχος ο Σάμιος 

Το πρώτο πρόσωπο που ήταν γνωστό ότι πρότεινε την ύπαρξη ενός ηλιοκεντρικού συστήματος ήταν ο Αρίσταρχος ο Σάμιος (περίπου το 270 π.Χ.). Όπως και ο Ερατοσθένης την ίδια περίοδο, ο Αρίσταρχος υπολόγισε το μέγεθος της Γης και μέτρησε τα μεγέθη και τις αποστάσεις του Ήλιου και της Σελήνης. Από τις εκτιμήσεις του, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος ήταν έξι έως επτά φορές ευρύτερος από τη Γη και πίστευε ότι το μεγαλύτερο αντικείμενο θα είχε την πιο ελκτική δύναμη.

Τα γραπτά του σχετικά με το ηλιοκεντρικό σύστημα έχουν χαθεί, αλλά κάποιες πληροφορίες για αυτά είναι γνωστές από μια σύντομη περιγραφή του Αρχιμήδη που έζησε την ίδια χρονική περίοδο, και από διάσπαρτες αναφορές μεταγενέστερων συγγραφέων. Η περιγραφή της θεωρίας του Αρίσταρχου από τον Αρχιμήδη δίνεται στο βιβλίο του τελευταίου, Ψαμμίτης. Ολόκληρη η περιγραφή περιλαμβάνει μόνο τρεις προτάσεις, τις οποίες ο Thomas Heath μεταφράζει ως εξής:

Ο Αρίσταρχος πιθανότατα θεώρησε ότι τα αστέρια είναι πολύ μακριά επειδή γνώριζε ότι διαφορετικά η παράλλαξή τους θα παρατηρούνταν κατά τη διάρκεια ενός έτους. Τα αστέρια είναι στην πραγματικότητα τόσο μακριά που η αστρική παράλλαξη έγινε ανιχνεύσιμη μόνο όταν είχαν αναπτυχθεί αρκετά ισχυρά τηλεσκόπια.

Σημειώσεις

Αρχαία ελληνική αστρονομία
Ηλιακό Σύστημα
Ιστορία των ιδεών

Παρωχημένες επιστημονικές θεωρίες