Les théories d'Aristarque

Les théories d'Aristarque


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Signification d'Aristarque

Le nom Aristarque apparaît cinq fois dans le Nouveau Testament. Aristarque était un Macédonien de Thessalonique (Actes 27:2) et un compagnon de voyage de Paul. Il a été malmené avec Gaius lorsque Demetrius a provoqué un tumulte à Ephèse (Actes 19:29) et a accompagné Paul lors de son voyage missionnaire ultérieur en Macédoine et en Grèce (Actes 20:4).

Aristarque était avec Paul lorsque le navire sur lequel ils ont navigué pour Rome a coulé au large des côtes de Malte (Actes 27:2). Les deux hommes se rendirent à Rome, où ils furent tous deux emprisonnés (Colossiens 4:10, Philémon 1:24).

Le nom Aristarque apparaît 5 fois dans le Nouveau Testament voir pleine concordance.


Aristarque

C'est drôle, mais tous les scientifiques dont nous parlons sur ce site ne sont pas vraiment célèbres. Certains d'entre eux, comme Aristarque, méritent de l'être, mais ils ne le sont pas.

Une vue d'artiste sur l'apparence d'Aristarque.

Si vous cherchez un héros méconnu de la science, vous pourriez faire pire qu'Aristarque de Samos, ou Aristarque le mathématicien comme certains l'appelaient. Aujourd'hui, un meilleur nom pourrait être Aristarque, qui a dit que la terre orbite autour du soleil.

Débuts

Aristarque est né vers l'an 310 avant JC, probablement sur l'île grecque de Samos, la même île que Pythagore est née 260 ans plus tôt. Nous savons très peu de choses sur la vie d'Aristarque, mais nous en savons assez pour être stupéfaits par sa science. Nous savons:

  • Aristarque a vécu à peu près à la même époque que deux de nos autres héros scientifiques, Archimède et Eratosthène, il avait 20 à 30 ans de plus qu'eux.
  • Sa plus grande œuvre s'est perdue dans la nuit des temps que nous en connaissons parce qu'Archimède la mentionne dans Le compteur de sable, dont plus bientôt.

Durée de vie de certains scientifiques et philosophes grecs anciens

Copernic dit que la Terre est en orbite autour du Soleil

Pour apprécier ce qu'Aristarque a fait il y a plus de 2000 ans, cela vaut la peine de penser à l'un des plus grands de l'astronomie, Nicolaus Copernicus.

En 1543, Nicolas Copernic publia son célèbre livre : Sur les révolutions des sphères célestes. Il nous a dit que la Terre, et toutes les autres planètes, sont en orbite autour du soleil. En d'autres termes, il a dit que le système solaire est héliocentrique.

Jusqu'à ce que Copernic publie son ouvrage, les gens pensaient que nous vivions dans un géocentrique Système solaire, c'est-à-dire que la Terre était au centre de tout. Ils croyaient que la lune, les planètes, le soleil et les étoiles tournaient autour de la terre.

L'idée géocentrique a été enseignée par l'Église catholique, et Copernic était catholique. Le livre de Copernic a été supprimé par l'Église, mais progressivement, sa théorie a été acceptée.

Cependant, Copernic arriva assez tard à la vision héliocentrique.

Aristarque l'a battu de 18 siècles.

Archimède nous parle du livre d'Aristarque

Malheureusement, le livre qu'Aristarque a écrit décrivant son système solaire héliocentrique a été perdu - le sort de nombreuses grandes œuvres de la Grèce antique. Heureusement, nous en savons un peu à son sujet, car il est mentionné par d'autres Grecs, dont Archimède, qui le mentionne dans une lettre qu'il a adressée à un roi nommé Gelon. Cette lettre était Le compteur de sable. Archimède a écrit :

« Vous savez que l'univers est le nom que les astronomes appellent la sphère dont le rayon est la ligne droite du centre de la terre au centre du soleil. Mais Aristarque a écrit un livre dans lequel il dit que l'univers est plusieurs fois plus grand que nous le pensions. Il dit que les étoiles et le soleil ne bougent pas, que la terre tourne autour du soleil et que la trajectoire de l'orbite est circulaire.

Aristarque a dû utiliser le concept de parallaxe pour montrer que les étoiles sont très éloignées de la Terre. Ce faisant, il a considérablement élargi la taille de l'univers.

Ce serait merveilleux si nous pouvions apprendre les détails des observations, des calculs, des arguments d'Aristarque, pouvoir lire ses notes et voir ses diagrammes, mais, à moins qu'une copie de son livre ancien puisse être découverte dans un coin oublié et poussiéreux d'une ancienne bibliothèque. , c'est un plaisir que nous n'aurons jamais.

Une vue moderne des corps en orbite dans notre système solaire héliocentrique. Aristarque aurait été ravi de savoir ce que nous savons maintenant. Crédit image : NASA/JPL-Caltech (cliquez pour agrandir l'image).

Aristarque croyait également qu'en plus d'être en orbite autour du soleil, la Terre tournait sur son propre axe, prenant un jour pour accomplir une révolution.

Obscurité

On dit parfois qu'il y avait des pressions pour qu'Aristarque soit jugé pour avoir osé dire que la terre n'est pas au centre de l'univers. Il s'avère qu'il s'agit d'une erreur de traduction d'un ouvrage de l'historien grec Plutarque.

Il n'y a pas eu de persécution d'Aristarque. Son idée n'a tout simplement pas trouvé beaucoup de fans. La plupart des Grecs de l'Antiquité ont rejeté son travail et ont continué à croire en un système solaire géocentrique.

Heureusement, Archimède était heureux d'utiliser le modèle de l'univers d'Aristarque dans Le compteur de sable, pour discuter des calculs utilisant des nombres plus grands que ceux que les Grecs avaient utilisés auparavant.

Une seule des œuvres d'Aristarque a survécu, dans laquelle il a essayé de calculer les tailles de la lune et du soleil et a essayé de déterminer à quelle distance ils étaient de la Terre. Il savait déjà que le soleil est beaucoup plus grand que la Terre en observant l'ombre de la Terre sur la lune lors d'une éclipse lunaire, et il savait également que le soleil est beaucoup plus loin de nous que la lune.

Bien que la technologie optique de son époque n'ait pas permis à Aristarque de connaître les détails les plus fins de notre système solaire, ses déductions étaient absolument correctes sur la base de ce qu'il pouvait réellement voir. Ce qui lui manquait en technologie, il le compensait en génie déductif.

Ce qu'Aristarque avait raison

Il y a 23 siècles, Aristarque a proposé, avec des preuves, que la terre et les planètes tournent autour du soleil. Il a en outre déduit que les étoiles sont beaucoup plus éloignées que quiconque ne l'avait imaginé, et donc que l'univers est beaucoup plus grand qu'on ne l'avait imaginé auparavant. Ce furent des avancées majeures dans les idées humaines sur l'univers.

Que savait Copernic de l'œuvre d'Aristarque ?

Copernic a en fait reconnu dans le brouillon de son propre livre qu'Aristarque aurait pu dire que la terre tournait autour du soleil. Il a retiré cette reconnaissance avant de publier son travail.

Dans la défense de Copernic, il n'était probablement pas au courant de Le compteur de sable par Archimède, car, après sa redécouverte à la Renaissance, Le compteur de sable ne semble avoir existé qu'en quelques exemplaires manuscrits jusqu'à ce qu'il soit finalement imprimé en 1544. À ce moment-là, Copernic avait publié son propre livre et était mort. Ce qu'il savait d'Aristarque provenait probablement des mots très brefs suivants écrits par Aetius :

“Aristarque compte le soleil parmi les étoiles fixes, il fait tourner la terre autour de l'écliptique [en orbite autour du soleil] et donc par ses inclinaisons, il veut que le soleil soit ombragé.”

Galilée savait qu'Aristarque était le premier héliocentriste

Galileo Galilei, qui avait très certainement lu Le compteur de sable, et compris son message, n'a pas reconnu Copernic comme le découvreur du système solaire héliocentrique. Au lieu de cela, il l'a décrit comme le "restaurateur et confirmateur" de l'hypothèse.

De toute évidence, Galilée a réservé le mot "découvreur" à Aristarque de Samos.

Aristarque a vécu environ 80 ans. Si nous avions pu nous appuyer sur ses idées, plutôt que de les oublier pendant tant de siècles, à quel point aurions-nous pu aller plus loin dans notre compréhension de l'univers ?

Notre distribution de personnages

Aristarque vécu dans la Grèce antique. Il est né vers 310 av. J.-C. et est mort vers 230 av.
Pythagore a vécu dans la Grèce antique. Il est né vers 570 av. J.-C. et est mort vers 495 av.
Archimède a vécu dans la Grèce antique. Il est né vers 287 av. J.-C. et est mort en 212 av.
Nicolas Copernic a vécu en Pologne. Il est né le 19 février 1473 et mort le 24 mai 1543.
Galileo Galilei a vécu en Italie. Il est né le 15 février 1564 et mort le 8 janvier 1642.

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Lectures complémentaires
Sir Thomas Heath
Aristarque de Samos : l'ancien Copernic
Oxford à la Clarendon Press, 1913

Lucio Russo
La révolution oubliée : comment la science est née en 300 avant JC et pourquoi elle a dû renaître
Springer, 2004

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Commentaires

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Aristarque de Samos

Aristarque, le célèbre astronome et mathématicien antique né à Samos : Aristarque (310 av. J.-C.-230 av. J.-C.) était un célèbre mathématicien et astronome grec, populaire pour ses théories concernant l'héliocentrisme de notre système solaire. Il a été le premier à dire que le Soleil, et non la Terre, était le centre de notre univers. Cette théorie le ridiculisa de son vivant.

Cependant, lorsque ses œuvres ont été découvertes et étudiées environ 1800 ans plus tard par Copernic, la justesse de sa théorie a été prouvée. Bien que ses travaux aient été considérés comme inférieurs à ceux d'Aristote et de Ptolémée, il a apporté de nombreuses contributions importantes à la science.

Aristarque est né sur l'île de Samos. Il a probablement étudié à Alexandrie, en Égypte, sous Straton de Lampsaque. Son seul travail survivant est intitulé Sur les tailles et les distances du soleil et de la lune.

Aristarque a réussi à placer le Soleil au milieu du système solaire et il a également placé les planètes dans le bon ordre à partir du Soleil. Il a donné un modèle de l'univers avec un Soleil stationnaire et des planètes tournant sur des orbites circulaires autour du Soleil. Les étoiles, qui sont en fait stationnaires, semblaient tourner car la Terre tourne sur son propre axe.

Aristarque fut l'un des premiers astronomes à calculer les tailles relatives du Soleil, de la Lune et de la Terre. Il l'a fait en observant la Lune lors d'une éclipse lunaire et en estimant l'angle et la taille de la Terre. Il a compris que le Soleil, la Lune et la Terre forment un angle presque droit pendant le dernier et le premier quartier de la Lune.

Sur cette base, il a calculé que le Soleil était dix-neuf fois plus loin de la Terre que la Lune. Cependant, il a fait une erreur dans ses calculs : il a pris l'angle à 87 degrés alors que l'angle correct est 89° 50'. Ainsi, la distance réelle est de 390 fois et non de dix-neuf fois, comme le propose Aristarque. Bien que la théorie géométrique soit actuelle, les calculs étaient erronés en raison du manque d'instruments précis plutôt que de logique.

Sa théorie selon laquelle les diamètres de la Lune et du Soleil devraient être proportionnels à leur distance de la Terre est également logique mais a donné des résultats erronés. Aujourd'hui que l'intelligence d'Aristarque et sa contribution à la science sont reconnues, les scientifiques ont donné son nom à un cratère sur la Lune.


BIBLIOGRAPHIE

Thomas W. Africa, « Relation de Copernic avec Aristarque et Pythagore », dans Isis, 52 (1961), 403-409 Angus Armitage, Copernic, le fondateur de l'astronomie moderne (Londres, 1938) John L.E. Dreyer, Une histoire des systèmes planétaires de Thales à Kepler (Cambridge, Angleterre, réédition 1906, New York, 1953) Pierre Duhem, Le système du monde, Vol. I-II (Paris, 1954) Sir Thomas Heath, Aristarque de Samos (Oxford, 1913) et Une histoire des mathématiques grecques, 2 vol. (Oxford, 1921) Otto Neugebauer, « Archimède et Aristarque », dans Isis. 39 (1942), 4–6 Giovanni V. Schiaparelli, « Origine del sistema planetario eliocentrico presso i Greci », dans Memorie del'Istituto Lombardodi science et lettre, 18 (1898), asc. 5 et William H. Stahl, « La théorie héliocentrique grecque et son abandon ». dans Transactions de l'Association philologique américaine, 77 (1945), 321–332.


Théories d'Aristarque - Histoire

Nous avons très peu d'informations enregistrées sur l'impression des premiers hommes du ciel, principalement des dessins d'éclipses, de comètes, de supernovae tels que le Pueblo Petrograph (voir ci-dessous). Cependant, l'homme primitif était clairement effrayé/accablé par le ciel. L'une des premières observations astronomiques enregistrées est le disque du ciel de Nebra du nord de l'Europe datant d'environ 1600 av. Ce disque en bronze de 30 cm représente le Soleil, un croissant lunaire et des étoiles (dont l'amas des Pléiades).

Le disque est probablement un symbole religieux ainsi qu'un instrument ou un calendrier astronomique brut. Dans l'hémisphère occidental, une compréhension similaire du comportement stellaire et planétaire de base se développait. Par exemple, la culture amérindienne à la même époque laissait des dessins rupestres, ou pétroglyphes, de phénomènes astronomiques. L'exemple le plus clair se trouve ci-dessous, un pétroglyphe qui représente la supernova de 1 006 après JC qui a abouti à la nébuleuse du Crabe.

Les premiers hommes croyaient également que les cieux détenaient le pouvoir sur l'existence terrestre (psychologie de l'inconnu) qui est à l'origine de l'astrologie pseudo-scientifique en tant que tentative de comprendre, de prédire et d'influencer les événements.

Les premiers documents écrits (c'est-à-dire l'histoire) étaient des observations astronomiques produites par les Babyloniens (

1600 av. J.-C.) qui ont enregistré les positions des planètes, les temps des éclipses, etc. le Soleil (c'est-à-dire quand avoir cette grosse éruption du Solstice)

Ainsi, l'astronomie était la première science, car c'était la première chose pour laquelle nous avons enregistré des observations.

Plus tard dans l'histoire, il y a 5 000 à 20 000 ans, l'humanité commence à s'organiser et à développer ce que nous appelons aujourd'hui la culture. Un plus grand sentiment de permanence dans vos existences quotidiennes conduit au développement de la culture, où les gens développent des histoires narratives pour l'unité culturelle que nous appelons maintenant des mythes.

La plupart des mythes conservent des thèmes surnaturels, avec des dieux, des figures divines et semi-divines, mais il y avait généralement une cohérence logique interne au récit. Par exemple, les mythes sont souvent des tentatives d'explication rationnelle des événements du monde de tous les jours, leur objectif est d'enseigner. Même si nous considérons que certaines de ces histoires sont ridicules, elles étaient, dans un certain sens, nos premières théories scientifiques. Ils suivent aussi, généralement, une religion particulière, et donc cette fois est caractérisée par un mariage étroit de la science et de la religion.

Environ 1 000 ans plus tard, les anciens Grecs ont hérité des archives astronomiques des Babyloniens et ont appliqué les données pour construire un cadre cosmologique. Les données n'étaient pas seulement utilisées à des fins pratiques, comme la navigation, mais aussi pour Nouveau expériences, à l'origine de ce que nous appelons les philosophes naturels.

Parmi les nombreux philosophes naturels avant l'époque de Socrate (les Présocratiques) était Thalès (

480 avant JC). Sa combinaison de mathématiques et de données babyloniennes lui a permis de prédire les éclipses.

Entre le fondement cosmologique posé par les Présocratiques et le monde des Idées introduit par Platon se trouvait un ensemble de calculs fondamentaux sur la taille de la Terre, de la Lune, du Soleil et les distances entre les planètes voisines effectués par Eratosthène et Aristarque (vers 250 av. . En utilisant une géométrie simple, ces deux philosophes naturels ont pu, pour la première fois, placer une estimation de la taille du cosmos en termes terrestres.

Pendant longtemps, on s'est rendu compte que la surface de la terre était courbée par des personnes familiarisées avec le comportement des navires entrants et sortants. Car il était évident que lorsqu'un navire passait à l'horizon, la coque disparaissait d'abord, puis les mâts de voile les plus hauts (bien que l'on puisse soutenir qu'il s'agit d'un effet de réfraction dans l'atmosphère). Les anciens astronomes pouvaient voir de leurs yeux que le Soleil et la Lune étaient ronds. Et l'ombre de la Terre, projetée sur la surface lunaire lors d'une éclipse lunaire, est courbe. Une sphère est la forme la plus simple pour expliquer l'ombre de la Terre (un disque afficherait parfois une ombre en forme de ligne ou d'ovale).

Eratosthène a utilisé un modèle terrestre sphérique et une géométrie simple pour calculer sa circonférence. Eratosthène sait qu'un jour spécial (le solstice d'été) à midi dans la ville égyptienne de Syène, un bâton placé dans le sol ne projettera aucune ombre (c'est-à-dire qu'il est parallèle aux rayons du soleil). Un bâton dans le sol à Alexandrie, au nord, projettera une ombre à un angle de 7 degrés. Eratosthène se rend compte que le rapport d'un cercle complet (360 degrés) à 7 degrés est le même que le rapport de la circonférence de la Terre à la distance d'Alexandrie à Swenet. Des siècles d'arpentage par les scribes pharaons égyptiens lui ont donné la distance entre les deux villes de 4900 stades, soit environ 784 kilomètres. Cela se traduit par une circonférence de 40 320 kilomètres, ce qui est étonnamment proche de la valeur moderne de 40 030 kilomètres. Avec ce calcul, Ératosthène devient le père de la géographie en dressant finalement les premières cartes du monde connu et en déterminant la taille de l'objet le plus fondamental de l'Univers, notre propre planète.

Hipparque (100 av. J.-C.) a produit le premier catalogue d'étoiles et a enregistré les noms des constellations.

Avant l'invention du télescope, il n'y avait que sept objets visibles pour les anciens, le Soleil et la Lune, plus les cinq planètes, Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Il était évident que les planètes n'étaient pas sur la sphère céleste puisque la Lune passe clairement devant le Soleil et que les planètes Mercure et Vénus transitent par le Soleil (le Soleil passe devant Mars, Jupiter et Saturne). Platon a d'abord proposé que les planètes suivaient des orbites circulaires parfaites autour de la Terre (car le cercle est la forme la plus parfaite). Plus tard, Héraclide (330 av. J.-C.) a développé le premier modèle du système solaire, plaçant les planètes dans l'ordre depuis la Terre, il s'appelle maintenant le modèle du système solaire géocentrique et le début du débat géocentrique contre héliocentrique.

Notez que les orbites sont des cercles parfaits (pour des raisons philosophiques = toutes les choses dans les Cieux sont "parfaites")

Un peu plus tard, Aristarque (270 av. La Lune tourne autour de la Terre. Ce modèle est devenu connu sous le nom de modèle héliocentrique.

Aristarque a été le premier à proposer une "nouvelle" cosmologie centrée sur le Soleil et l'une des principales objections au modèle héliocentrique est que les étoiles n'affichent aucune parallaxe (le décalage apparent des étoiles proches dans le ciel en raison du mouvement de la Terre autour du Soleil). Cependant, Aristarque croyait que les étoiles étaient très éloignées et, par conséquent, affichent des parallaxes trop petites pour être vues à l'œil nu (en fait, la première parallaxe ne sera mesurée qu'en 1838 par Friedrich Bessel). Le Soleil est comme les étoiles fixes, déclare Aristarque, immobile sur une sphère avec le Soleil en son centre. Pour Aristarque, il était absurde que le "Foyer" du ciel, le Soleil, bouge et les éclipses s'expliquent facilement par le mouvement de la Lune autour de la Terre.

Problèmes pour la théorie héliocentrique:

Alors qu'aujourd'hui nous savons que le Soleil est au centre du système solaire, ce n'était pas évident pour la technologie d'avant les années 1500. En particulier, le modèle d'Aristarque a été écarté par les philosophes de l'époque pour trois raisons :

  1. La Terre en orbite autour du Soleil signifie que la Terre est en mouvement. Avant la découverte de la loi du mouvement de Newton, il était impossible d'imaginer le mouvement sans pouvoir le "sentir". Clairement, aucun mouvement n'est détecté (bien que les alizés soient dus à la rotation de la Terre).
  2. Si la Terre subit une orbite circulaire, alors les étoiles proches auraient une parallaxe. Une parallaxe est un décalage apparent de la position des étoiles proches par rapport aux étoiles lointaines.

Bien sûr, si toutes les étoiles sont implantées sur la sphère cristalline céleste, alors il n'y a pas de parallaxe.

Ptolémée a écrit un grand traité sur la sphère céleste et le mouvement des planètes appelé l'Almageste. L'Almageste est divisé en 13 livres, dont chacun traite de certains concepts astronomiques relatifs aux étoiles et aux objets du système solaire. C'est sans doute la nature encyclopédique de l'ouvrage qui a rendu l'Almageste si utile aux astronomes ultérieurs et qui a donné aux vues qu'il contenait une influence si profonde. En substance, c'est une synthèse des résultats obtenus par l'astronomie grecque, c'est aussi la principale source de connaissances sur les travaux d'Hipparque, qui a fait une carte du ciel et nommé les constellations.

Le cosmos chrétien aristotélicien, gravure de Peter Apian's Cosmographia, 1524

Dans le premier livre de l'Almageste, Ptolémée décrit son système géocentrique et donne divers arguments pour prouver que, dans sa position au centre de l'univers, la Terre doit être immobile. Enfin, il montra que si la Terre se déplaçait, comme certains philosophes antérieurs l'avaient suggéré, alors certains phénomènes devraient en conséquence être observés. En particulier, Ptolémée a soutenu que puisque tous les corps tombent au centre de l'univers, la Terre doit y être fixée au centre, sinon les objets en chute ne seraient pas vus tomber vers le centre de la Terre. Encore une fois, si la Terre tournait une fois toutes les 24 heures, un corps projeté verticalement vers le haut ne devrait pas retomber au même endroit, comme cela a été vu. Ptolémée a pu démontrer, cependant, qu'aucune observation contraire n'avait jamais été obtenue.

Ptolémée a accepté l'ordre suivant pour les objets célestes du système solaire : Terre (centre), Lune, Mercure, Vénus, Soleil, Mars, Jupiter et Saturne. Cependant, lorsque les observations détaillées des planètes dans le ciel sont examinées, les planètes subissent un mouvement impossible à expliquer dans le modèle géocentrique, une piste en arrière pour les planètes extérieures. Ce comportement est appelé mouvement rétrograde.

La solution au mouvement rétrograde consistait à utiliser un système de cercles sur cercles pour expliquer les orbites des planètes appelées épicycles et déférents. L'orbite principale est la déférente, la plus petite orbite est l'épicycle. Bien qu'un seul épicycle soit montré dans la figure ci-dessous, plus de 28 ont été nécessaires pour expliquer les orbites réelles des planètes.

Dans le système ptolémaïque, les déférents étaient de grands cercles centrés sur la Terre, et les épicycles étaient de petits cercles dont les centres se déplaçaient autour des circonférences des déférents. Le Soleil, la Lune et les planètes se sont déplacés autour de la circonférence de leurs propres épicycles. Dans l'excentrique mobile, il y avait un cercle centré sur un point déplacé de la Terre, la planète se déplaçant autour de la circonférence. Il s'agissait de schémas mathématiquement équivalents.

Bien que Ptolémée se soit rendu compte que les planètes étaient beaucoup plus proches de la Terre que les étoiles "fixes", il semble avoir cru à l'existence physique des sphères cristallines, auxquelles les corps célestes seraient attachés. En dehors de la sphère des étoiles fixes, Ptolémée a proposé d'autres sphères, se terminant par le Primum Mobile ("premier moteur"), qui a fourni la force motrice des sphères restantes qui constituaient sa conception de l'univers. Son modèle de système solaire résultant ressemblait à ce qui suit, bien que les planètes aient eu jusqu'à 28 épicycles (non illustrés) pour expliquer tous les détails de leur mouvement.

Ce modèle, bien que compliqué, était une description complète du système solaire qui expliquait et prédisait le apparent mouvements de toutes les planètes. Le système ptolémique a commencé le premier paradigme ou cadre mathématique pour notre compréhension de la Nature.

Nous savons par l'histoire que la grande bibliothèque d'Alexandrie brûle en 272 après JC, détruisant une grande partie des données astronomiques de l'époque. La culture romaine s'effondre et nous entrons dans l'âge des ténèbres. Mais, l'Église catholique romaine absorbe les méthodes scientifiques d'Aristote et le modèle de Ptolémée dans sa propre doctrine. Ainsi, en préservant la méthode scientifique et le système solaire de Ptolémée. Malheureusement, le modèle géocentrique a été accepté comme doctrine et, par conséquent, n'a pas été soumis à la méthode scientifique pendant des centaines d'années.

Jusqu'à . la Renaissance, où les idées nouvelles étaient plus importantes que le dogme.

Copernic (années 1500) a réinventé la théorie héliocentrique et contesté la doctrine de l'Église. Copernic (vers 1520) n'a pas été le premier astronome à contester le modèle géocentrique de Ptolémée, mais il a été le premier à formuler avec succès un modèle héliocentrique et à publier son modèle. Il a su surmonter des siècles de résistance au modèle héliocentrique pour une série de raisons politiques et scientifiques. Politiquement, l'autorité de l'Église s'affaiblissait en Europe du Nord au XVe siècle permettant une plus grande diversité dans la pensée scientifique (bien que les nouvelles confessions protestantes n'aient pas non plus été promptes à adopter le modèle héliocentrique). Scientifiquement, une meilleure compréhension du mouvement (en particulier de l'inertie) sapait tout le concept d'une Terre immobile. Une Terre en rotation est une explication beaucoup plus simple du mouvement diurne des étoiles, une Terre qui tourne n'est qu'à un pas d'une Terre qui tourne autour du Soleil. Le modèle héliocentrique a eu un impact plus important qu'une simple amélioration pour résoudre le mouvement rétrograde. En plaçant le Soleil au centre du système solaire, Copernic a forcé un changement dans notre vision du monde = changement de paradigme ou révolution scientifique.

Copernic a commencé sa quête d'un modèle de système solaire amélioré avec quelques principes de base. Le premier était le postulat que la Terre n'était pas le centre de l'Univers, seulement le centre de gravité local et la Lune. Deuxièmement, le postulat selon lequel le Soleil était le centre du système solaire, toutes les planètes tournaient autour du Soleil. De cette façon, le mouvement rétrograde n'est pas causé par les planètes elles-mêmes, mais plutôt par l'orbite de la Terre.

Alors que Copernic inclut une Terre en rotation dans son modèle héliocentrique, il continue de s'accrocher aux mouvements célestes d'Aristote, c'est-à-dire des orbites qui sont des cercles parfaits (plutôt que leur vraie forme, une ellipse). Cela oblige Copernic à adopter une série de sphères mobiles pour chaque planète afin d'expliquer le mouvement en longitude. Alors que Copernic a moins de sphères, car une plus grande partie du mouvement rétrograde est prise en compte, son système est toujours extrêmement compliqué au sens informatique. Ses deux plus grands avantages sont qu'il place les planètes inférieures près du Soleil, ce qui explique naturellement leur manque de grands allongements est ou ouest, et supprime tous les mouvements extrêmes, tels que ceux nécessaires pour expliquer les changements durs.

Copernic transforme également le ciel empyréen immobile en une sphère fixe d'étoiles, séparant la théologie de la cosmologie. Cependant, Copernic ne parvient pas à produire un schéma mécaniquement simple permettant aux astrologues de lancer des horoscopes ou aux astronomes de produire des almanachs, car finalement les tableaux qu'il produit sont aussi compliqués que ceux de Ptolémée et il n'a pas publié tous ses résultats dans l'édition finale de son ouvrage, « On les Révolutions des Sphères Célestes".

Cependant, Copernic, comme Ptolémée, a également utilisé des orbites circulaires et a dû recourir à des épicycles et à des déférents pour expliquer les mouvements rétrogrades. En fait, Copernic a été contraint d'utiliser plus d'épicycles que Ptolémée, c'est-à-dire un système plus compliqué de cercles sur cercles. Ainsi, le modèle de Copernic aurait échoué à nos critères modernes qu'un modèle scientifique soit aussi simple que possible (le rasoir d'Occam).

Tycho Brahe (années 1580) était le premier véritable observateur de l'astronomie. Il a construit l'Observatoire danois (en utilisant des sextants puisque les télescopes n'avaient pas encore été inventés) à partir duquel il a mesuré les positions des planètes et des étoiles avec le plus haut degré de précision pour cette période (1ère base de données moderne). Il a montré que le Soleil était beaucoup plus éloigné que la Lune de la Terre, en utilisant une simple trigonométrie de l'angle entre la Lune et le Soleil au 1er quartier.

Le mouvement de la Terre, en tant que simple question de dynamique, était extrêmement déroutant pour le penseur médiéval. La taille et la masse de la Terre étaient approximativement connues depuis qu'Ératosthène avait mesuré la circonférence de la Terre (ainsi, le volume est connu et on pourrait simplement multiplier le volume par la densité moyenne de la roche pour obtenir une estimation approximative de la masse). La force nécessaire pour déplacer la Terre semblait impossible au philosophe naturel moyenâgeux.

Brahe avait une raison supplémentaire de remettre en question le mouvement de la Terre, car ses excellentes observations de position stellaire continuaient de ne pas détecter de parallaxe. Cette absence de parallaxe annuelle impliquait que la sphère céleste était « incommensurablement grande ». Brahe avait également tenté de mesurer la taille des étoiles, ne comprenant pas que la taille apparente d'une étoile reflète simplement le flou causé par le passage de la lumière des étoiles à travers l'atmosphère. L'estimation de Brahe pour la taille des étoiles les placerait plus grandes que l'estimation actuelle de la taille de l'orbite terrestre. De telles étoiles « titanesques » sont absurdes selon la compréhension que Brahe avait des étoiles à l'époque.

Au-delà des réalisations de Tycho Brahe dans le domaine de l'observation, on se souvient également de lui pour avoir introduit deux solutions de compromis au modèle du système solaire maintenant appelé modèles géohéliocentriques. Brahe a été fortement influencé par l'idée de Mercure et de Vénus tournant autour du Soleil pour expliquer le fait que leur mouvement apparent à travers le ciel ne les éloigne jamais de plus de quelques dizaines de degrés du Soleil (appelé leur plus grand allongement). Le comportement des mondes intérieurs diffère du comportement orbital des planètes extérieures, qui peuvent être trouvées à n'importe quel endroit sur l'elliptique au cours de leur cycle orbital.

Brahe a proposé une solution hybride au modèle géocentrique qui préserve la nature géocentrique de la Terre au centre de l'Univers, mais a placé les planètes intérieures (Mercure et Vénus) en orbite autour du Soleil. Cette configuration résout le problème de Mercure et de Vénus faute de grandes distances angulaires par rapport au Soleil, mais sauve la critique clé du modèle héliocentrique, que la Terre est en mouvement. Dans d'autres travaux, le modèle géohéliocentrique de Brahe correspondait aux données disponibles mais suivait l'intuition philosophique d'une Terre immobile.

Ni l'un ni l'autre ne prédit avec succès le mouvement des planètes. La solution sera découverte par un étudiant de Tycho, qui résout finalement la cosmologie héliocentrique avec l'utilisation d'orbites elliptiques.

Kepler (1600) un étudiant de Tycho qui a utilisé la base de données de Brahe pour formuler les lois du mouvement planétaire qui corrige les problèmes d'épicycles dans la théorie héliocentrique en utilisant des ellipses au lieu de cercles pour les orbites des planètes.

Il s'agit d'une formulation mathématique clé car la raison pour laquelle le modèle héliocentrique de Copernic doit utiliser des épicycles est due au fait qu'il a supposé des orbites parfaitement circulaires. Avec l'utilisation d'ellipses, le modèle héliocentrique élimine le besoin d'épicycles et de déférents. Le mouvement orbital d'une planète est complètement décrit par six éléments : le demi-grand axe, l'excentricité, l'inclinaison, la longitude du nœud ascendant, l'argument du périhélie et le temps du périhélie.

La formulation d'un système très précis de détermination des mouvements de toutes les planètes marque le début du concept d'univers mécanique et un autre changement de paradigme dans notre philosophie de la science.

Les lois de Kepler sont une formulation mathématique du système solaire. Mais, est-ce que le système solaire est « vraiment » composé d'orbites elliptiques, ou est-ce juste une astuce informatique et le « vrai » système solaire est géocentrique. Of course, the answer to questions of this nature is observation.

The pioneer of astronomical observation in a modern context is Galileo. Galileo (1620's) developed laws of motion (natural versus forced motion, rest versus uniform motion). Then, with a small refracting telescope (3-inches), destroyed the the idea of a "perfect", geocentric Universe with the following 5 discoveries:

mountains and "seas" (maria) on the Moon

Milky Way is made of lots of stars

These first three are more of an aesthetic nature. Plato requires a `perfect' Universe. Spots, craters and a broken Milky Way are all features of imperfection and at odds with Plato's ideas on purely philosophical grounds. However, the laws of motion are as pure as Plato's celestial sphere, but clearly are not easy to apply in the world of friction and air currents etc. So these observations, by themselves, are not fatal to the geocentric theory. The next two are fatal and can only be explained by a heliocentric model.

Jupiter has moons (Galilean moons: Io, Europa, Callisto, Ganymede)

Notice that planets with phases are possible in a geocentric model. But for a planet to change in apparent size with its phases, like Venus is impossible if the planet orbits the same distance from the Earth. And, lastly, if all bodies orbit around the Earth, then the moons of Jupiter, which clearly orbit around that planet, are definitive proof that the geocentric model is wrong.

Newton (1680's) developed the law of Universal Gravitation, laws of accelerated motion, invented calculus (math tool), the 1st reflecting telescope and theory of light.

. off to the 18-20th century, with discovery of the outer planets and where astronomy moves towards discoveries in stellar and galactic areas, next paradigm shift occurs in early 1960's with NASA deep space probes


Facts about Aristarchus 3: The Sand Reckoner

The Sand Reckoner was a book written by Archimedes. This book attempted to describe the work of Aristarchus. He believed that the heliocentric model of Aristarchus could be the alternative for geocentrism.

Facts about Aristarchus 4: the rejection

There were many contemporaries of Aristarchus rejected his heliocentric view. The proof of other people’s rejection can be seen in Plutarch’s On the Apparent Face in the Orb of the Moon. Plutacrh reported that Aristarchus jokingly told his contemporary named Cleanthes to charge of impiety since he was the opponent of heliocentric model and a worshiper of the sun.


A Very Brief History of Heliocentric Theory

300 BC Greek Philosophers Plato and Aristotle models Geocentric Theory with Earth as a Sphere. Aristotle publishes in his book “On the Heavens”.

200 BC Greek Aristarchus of Samos placed Earth and other planets in motion around the central Sun but rejected by Aristotleans.

140 CE Cladius Ptolemy of Alexandria devised complex system of “epicycles” to account for retrograde (going backwards) motion of the planets. Published his theories in book called “Almagest”

1270 Roman Catholic church adopts priest Thomas Aquinas theory of a “God-ordained and man-centered” universe which declared the glory of God.

1453 Guttenberg Printing Press developed

1543 Nicholas Copernicus publishes “On the Revolution of Heavenly Spheres” in his last year of his life which postulates a heliocentric, Sun centered, solar system where Earth and planets are revolving around the Sun. “For who would place this lamp of a very beautiful temple in another or better place than this, wherefrom it can illuminate everything at the same time?”

1580 Tycho Brahe, A Danish Astronomer, claimed the most accurate measurement of planet and stars yet still was uncertain of a heliocentric or geocentric model. Was first to suggest a non-circular orbit of planets.

1582 Gregorian Calendar replaces Julian Calendar by Roman Catholic Church by Pope Gregory.

1609 Galileo Galilei grinds his own glass and makes telescope. Observes Venus moons going around Venus “proving” the Heliocentrism. Publishes his work in Italian so all laymen can read instead of scholar Roman Latin. Recants at Roman Inquisition and banished to _____.

1619 Johannes Kepler, German Astronomer student of Tycho Brahe “proved” Heliocentric theory by identifying planet orbits as elliptical and not circular

1687 Sir Isaac Newton, English Astronomer and President of the Royal Society of England, stated “Law of Universal Gravitation” which mathematically showed the force that kept the Earth and planets going around the Sun as well as what kept the oceans in and air from flying away. Wrote the book “Principia Mathematica.

1758 Edmund Halley successfully predicted, using Newton equations, the return of a comet last seen

1822 Congregation of the Holy Office remove heliocentric books from the Vatican banned book list.

1838 Friedrich Bessel measures “Stellar Parrallax” method to measure first distance of star, 61 Cygni.

in 1915, Albert Einstein (1879 – 1955) published the general theory of relativity, in which gravity is not a force but it is a consequence of the curvature of space-time.

From as far back as Man has records until the Age of Enlightenment, science and philosophy taught the the Earth was the center of the Universe with the exception of Aristarchus (310-230 BC) who was said to be the first to propose a sun-centered universe.

Plato and Aristotle (300 BC) postulated that the Earth was a sphere but still a geocentric, earth centered universe.

Claudius Ptolemy (85-165 AD) of Alexandria devised a complex system of “epicycles” to account for planets that appeared to go backward, or in retrograde.

The Bible taught that the Earth had four corners and was flat, a plane. Thomas Aquinas (1225-1274), as the Roman Catholic Church was coming to power, stated famously the heavens were “God-ordained and man-centered”.

“For who would place this lamp of a very beautiful temple in another or better place than this, wherefrom it can illuminate everything at the same time?” Copernicus defending his heliocentric theory.

Nicholas Copernicus (1473-1543), a priest at the University of Bologna realized that the rising and setting of the Sun, Moon, and stars could be accounted for by a daily revolution of the Earth. Also, he found that if he put the Sun at the center of the planet’s orbits he could simplify the number of epicycles from 80 in Ptolemy’s system to a mere 34.

Although epicycles do not exist, Copernicus was the first to set to prove that the earth, and all planets, rotated around a stable sun not earth. His idea that the Earth and planets orbited about the sun became know as the “heliocentric theory.” He wrote about it in his book “De Revolutionibus, ” which translates to “Concerning the Revolutions.”

However, for his contemporaries, the ideas presented by Copernicus were not markedly easier to use than the geocentric theory and did not produce more accurate predictions of planetary positions. Copernicus was aware of this and could not present any observational “proof”, relying instead on arguments about what would be a more complete and elegant system.

Tycho Brahe (1546-1601) was a Danish astronomer who made measurements of the planet and stars. His measurements were the most accurate that had yet been made. Tycho began his observations in Denmark but later moved to Prague to continue his work.

Tycho proposed a system in which all of the planets except for Earth orbited about the Sun. He claimed that the Sun still orbited about the Earth. As an astronomer, Tycho worked to combine what he saw as the geometrical benefits of the Copernican system with the philosophical benefits of the Ptolemaic system into his own model of the universe, the Tychonic system. Furthermore, he was the last of the major naked eye astronomers, working without telescopes for his observations.

After disagreements with the new Danish king Christian IV in 1597, he was invited by the Bohemian king and Holy Roman emperor Rudolph II to Prague, where he became the official imperial astronomer. He built the new observatory at Benátky nad Jizerou.

There, from 1600 until his death in 1601, he was assisted by Johannes Kepler who later used Tycho’s astronomical data to develop his three laws of planetary motion working without telescopes for his observations.

• Tycho was the first to suggest a non-circular orb it for a celestial body (a comet).
• Used calibrated and bigger instruments, new techniques to measure angles (similar to a sextant).
• Built an observatory (remember – no telescopes yet) and made accurate and continuous measurements for 20 years. His measurements helped to prove that planets orbited the sun.
• Accurate map of the stars with 777 stars.
• Measured length of the year to within 1 second.
• Was still unable to choose between the geocentric and heliocentric model. He had his own model with the Earth at the center, orbited by the sun and the moon, with planets orbiting the sun. Never worked out the mathematical details, and his model was never accepted.

Tycho’s observations of stellar and planetary positions were noteworthy both for their accuracy and quantity. His celestial positions were much more accurate than those of any predecessor or contemporary.

Interestingly, before the breakthrough by Galileo of direct observation the Roman Catholic Church led by Pope Gregory adopted the Solar Calendar in 1582. The Gregorian calendar, also called the Western calendar and the Christian calendar, is internationally the most widely used civil calendar.

The calendar was a refinement in 1582 to the Julian calendar amounting to a 0.002% correction in the length of the year.

The Gregorian reform contained two parts: a reform of the Julian calendar as used prior to Pope Gregory XIII’s time and a reform of the lunar cycle used by the Catholic Church, with the Julian calendar, to calculate the date of Easter. The reform was a modification of a proposal made by Aloysius Lilius.

His proposal included reducing the number of leap years in four centuries from 100 to 97, by making 3 out of 4 centurial years common instead of leap years. Lilius also produced an original and practical scheme for adjusting the epacts of the moon when calculating the annual date of Easter, solving a long-standing obstacle to calendar reform.

The Gregorian reform modified the Julian calendar’s scheme of leap years as follows:
Every year that is exactly divisible by four is a leap year, except for years that are exactly divisible by 100, but these centurial years are leap years if they are exactly divisible by 400. For example, the years 1700, 1800, and 1900 are not leap years, but the year 2000 is.

In addition to the change in the mean length of the calendar year from 365.25 days (365 days 6 hours) to 365.2425 days (365 days 5 hours 49 minutes 12 seconds), a reduction of 10 minutes 48 seconds per year, the Gregorian calendar reform also dealt with the accumulated difference between these lengths. (Source)

“Though the implications of the new science were not worked out immediately, it began to be suspected that if the theories were true, man had lost his birthright as the creature for whose sake all else existed, and had been reduced to the position of a puny and local spectator of infinite forces unresponsive to his wishes and unmindful of his purposes.” Preserved Smith

In the same era, Italian Galileo Galilei (1564-1642) saw a crude magnifying looking glass at a circus coming through town and got the idea to make a telescope. He learned to grind his own glass and made the first telescope to peer into the heavens.

He used the newly-invented telescope to make his own observations. He studied mountains and craters on the Earth’s moon, the phases of Venus, and the moons of Jupiter. Particularly he noted that Venus at times appears to be a crescent, just as the Earth’s moon does. All of these findings supported Copernicus’ heliocentric theory.

In 1610, Galileo observed that Venus has a full set of phases like the phases of the Moon. It was contradictory to geocentric model where Venus should not have a full lit from the perspective of the Earth.

Actually, Venus phases are result of the orbit of Venus around the Sun inside of Earth orbit so here we see he was incorrect in his theory. (That way, when Venus is between Sun and Earth, it is full shadowy. Then Venus is partially illuminated when it moves in its orbit until it becomes fully lit when it is on the opposite side of the Earth orbit. In sequence, the shadowy is covering Venus when it moving from the opposite side of Earth orbit to the position between Sun and Earth. Thus, Venus has a complete set of phase when complete its orbit around the Sun.)

In the same year, Galileo observed with his telescope four objects moving near the planet Jupiter. After analyzing data of their full period of moving, he concluded that actually these four objects are orbiting the Jupiter as moons. This was unacceptable by the geocentric model where all celestial body should just orbit around a stationary earth.

Galileo’s significance of what he saw:

  • Cast doubt on the view of the “perfection of the heavens” (of Aristotle and Plato)
  • Showed deficiencies of the geocentric (Ptolemaic) model
  • Rotation of sunspots around sun suggested that if the sun could rotate, perhaps the Earth could too.
  • Phases of Venus would be a natural consequence of the heliocentric model.
  • Jupiter’s moons showed that centers of motion other than Earth existed.

Galileo wrote about his observations and thus angered the Roman Catholic Church. The Church eventually placed him under house arrest. The Inquisition was the tribunal of the Roman Catholic Church at this time. The Inquisition made Galileo kneel before them and confess that the heliocentric theory was false.

Interestingly, Galileo (why do we use his first name?) published in the commoner language of Italian, not Roman Catholic scholarly Latin as to be widely disseminated by the commoner now that books were coming available to the more thanks to book publishing technology.

Johannes Kepler (1571 – 1630) was a German astronomer. Kepler was invited to live in Prague by Tycho Brahe. Tycho died a year after Kepler’s arrival. Kepler inherited a wealth of astronomical data from Tycho. In 1594 Kepler accepted an appointment as professor of mathematics at the Protestant seminary in Graz (in the Austrian province of Styria). He was also appointed district mathematician and calendar maker.

Kepler used this data to draw conclusions about the orbits of the planets.

  1. Why are there only 6 planets?
  2. How are their orbital periods related to their distance from the sun?

After trying many geometric curves and solids in Copernicus’s heliocentric model to match earlier observations of planetary positions, Kepler found that the model would match the observed planetary positions if the Sun is placed at one focus of elliptical planetary obits. This is Kepler’s First Law of Planetary Motion. Kepler’s three laws of planetary motion allow accurate matches and predictions of planetary positions.

Kepler hypothesized that a physical force moved the planets, and that the force diminished with distance. Planets closer to the sun feel a stronger force and move faster. The concept of a physical force was a monumental step. Kepler was on the verge of assigning physical causes to celestial motions.

Kepler later determined that the orbits were not circular but elliptical.

  1. PERIHELION = where a planet is closest to the sun
  2. APHELION = where a planet is farthest from the sun
  1. “The orbit of every planet is an ellipse with the sun at a focus.”
  2. “A line joining a planet and the sun sweeps out equal areas during equal intervals of time.”
  3. “The square of the orbital period of a planet is directly proportional to the cube of the semi-major axis of its orbit.”

“Nature and nature’s laws lay hid in night God said “Let Newton be” and all was light. ” Alexander Pope

Sir Isaac Newton (1642 – 1727) lived in England. He was an English physicist and mathematician (described in his own day as a “natural philosopher”) who is widely recognised as one of the most influential scientists of all time and as a key figure in the scientific revolution. His book Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (“Mathematical Principles of Natural Philosophy”), first published in 1687, laid the foundations for classical mechanics.

In 1666, Newton observed that the spectrum of colours exiting a prism in the position of minimum deviation is oblong, even when the light ray entering the prism is circular, which is to say, the prism refracts different colours by different angles. This led him to conclude that colour is a property intrinsic to light—a point which had been debated in prior years. Replica of Newton’s second Reflecting telescope that he presented to the Royal Society in 1672.

He also showed that coloured light does not change its properties by separating out a coloured beam and shining it on various objects. Newton noted that regardless of whether it was reflected, scattered, or transmitted, it remained the same colour. Thus, he observed that colour is the result of objects interacting with already-coloured light rather than objects generating the colour themselves. This is known as Newton’s theory of colour

Newton moved to London to take up the post of warden of the Royal Mint in 1696, a position that he had obtained through the patronage of Charles Montagu, 1st Earl of Halifax, then Chancellor of the Exchequer. He took charge of England’s great recoining, somewhat treading on the toes of Lord Lucas, Governor of the Tower (and securing the job of deputy comptroller of the temporary Chester branch for Edmond Halley). Newton became perhaps the best-known Master of the Mint upon the death of Thomas Neale in 1699, a position Newton held for the last 30 years of his life.

These appointments were intended as sinecures, but Newton took them seriously, retiring from his Cambridge duties in 1701, and exercising his power to reform the currency and punish clippers and counterfeiters. As Warden, and afterwards Master, of the Royal Mint, Newton estimated that 20 percent of the coins taken in during the Great Recoinage of 1696 were counterfeit. Counterfeiting was high treason, punishable by the felon’s being hanged, drawn and quartered.

Newton was made President of the Royal Society in 1703 and an associate of the French Académie des Sciences. In his position at the Royal Society, Newton made an enemy of John Flamsteed, the Astronomer Royal, by prematurely publishing Flamsteed’s Historia Coelestis Britannica, which Newton had used in his studies.

In April 1705, Queen Anne knighted Newton during a royal visit to Trinity College, Cambridge. Newton was the second scientist to be knighted, after Sir Francis Bacon.

Newton was one of many people who lost heavily when the South Sea Company collapsed. Their most significant trade was slaves, and according to his niece, he lost around £20,000. Newton died in his sleep in London on 20 March 1727 and was buried in Westminster Abbey.

The mathematician Joseph-Louis Lagrange often said that Newton was the greatest genius who ever lived, and once added that Newton was also “the most fortunate, for we cannot find more than once a system of the world to establish.

” I do not know what I may appear to the world, but to myself I seem to have been only like a boy playing on the sea-shore, and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary, whilst the great ocean of truth lay all undiscovered before me” Sir I. Newton

Newton’s Law of Gravity and Motion

Newton derived the law of gravitation between two masses. Since the Sun was the most massive object in the planetary system, all of the planets would naturally be attracted to it and revolve around it, in the same manner as the Moon revolves around the Earth.

Based on Galileo’s and Kepler’s works, Newton published “Principia” in 1687. In this book, Newton posed the theory of Gravity, in which the force that makes planets to move around the Sun is the same force that makes object to fall in the Earth: force of gravity.

In his theory, Newton deduced gravity is a force of mutual interaction of body with mass and this force is inversely proportional to the square of the distance between objects.

The heliocentric model was established by Newton but there were some question about the gravity, for example, its action at a distance and immediately action. Even Newton had doubts about the gravity action at a distance. How can massive objects attract each other at distance without mediation of anything? And how can attraction force between them be immediately without a time to action?

Newton eventually wrote about gravitation and the heliocentric theory in Principia Mathematica in 1687, at the prompting of another famous astronomer, Edmund Halley (1656-1742). Halley used Newton’s equations to predict that a comet seen in 1682 would return in 1758. The return of Halley’s comet gave final proof to the heliocentric theory and is now known as “Halley’s Comet”.

Final “proof”, according to the heliocentric theory for the solar system came in 1838, when F.W. Bessel (1784-1846) determined the first firm trigonometric parallax for the two stars of 61 Cygni (Gliese 820). Their parallax (difference in apparent direction of an object as seen from two different points) ellipses were consistent with orbital motion of Earth around the Sun.

Bessel was a German astronomer, mathematician. He was the first astronomer who determined reliable values for the distance from the sun to another star by the method of parallax. Although he left school at the age of 14, he was appointed in January 1810 as director of the Königsberg Observatory by King Frederick William III of Prussia. Bessel won the Gold Medal of the Royal Astronomical Society in 1829 and 1841.

in 1915, Albert Einstein (1879 – 1955) published the general theory of relativity, in which gravity is not a force but it is a consequence of the curvature of space-time. Thus, massive body creates a curve in the space-time then inertial trajectory that was straight lines became curved. These inertial trajectories are called geodesics.

An object can inertial follow a geodesic without an interaction of forces. As consequence, heavy objects create a “big” curvature on space-time that makes other object fall towards them by a geodesic. If an object has extremely big mass even the light will suffer a noticeable deflection. This object is called of black hole.

Einstein’s master insight was that the constant, familiar pull of the Earth’s gravitational field is fundamentally the same as these fictitious forces.

Les apparent magnitude of the fictitious forces always appears to be proportional to the mass of any object on which they act – for instance, the driver’s seat exerts just enough force to accelerate the driver at the same rate as the car. By analogy, Einstein proposed that an object in a gravitational field should feel a gravitational force proportional to its mass, as embodied in Newton’s law of gravitation.

President Dwight D. Eisenhower established the National Aeronautics and Space Administration (NASA) in 1958. Former SS Nazi, Wernher Magnus Maximilian, Freiherr Von Braun (1912-1977) led NASA’s rocketeers.

Von Braun was already the central figure in the Nazis’ rocket development program, responsible for the design and realization of the V-2 rocket during World War II. His was said to be directly responsible for the killing of prisoners by hanging at the Peenemeunde Rocket Facility he commanded during WWII as well as the death of tens of thousands in England and France from Nazi V-1 and V-2 rockets. (Source)

After the war, he and selected members of his rocket team were taken to the United States as part of the secret Operation Paperclip.

Braun worked on the United States Army’s intermediate-range ballistic missile (IRBM) program before his group was assimilated by NASA. Under NASA, he served as director of the newly formed Marshall Space Flight Center and as the chief architect of the Saturn V launch vehicle, the superbooster that propelled the Apollo spacecraft to the Moon.

According to one NASA source, he is “without doubt, the greatest rocket scientist in history”. In 1975 he received the National Medal of Science. (Source).

en outre, C. Fred Kleinknecht, head of NASA at the time of the Apollo Space Program, is now the Sovereign Grand Commander of the Council of the 33rd Degree of the Ancient and Accepted Scottish Rite of Freemasonry of the Southern Jurisdiction.

In 1992, the Roman Catholic Church finally repealed the ruling of the Inquisition against Galileo. The Church gave a pardon to Galileo and admitted that the heliocentric theory was correct. This pardon came 350 years after Galileo’s death.


Aristarchus- The First mind to depict The Heliocentric Model

If you browse “who proposed the heliocentric model first” the most presumable answer will be Nicolaus Copernicus, who published a book on heliocentrism from his death bed in 1543 afraid of the mass opposition from people who believed in Geocentrism. But was he the first?

Even before the mathematician, Claudius Ptolemy supported the idea of geocentrism, that survived for 1500 years, there lived a Greek astronomer and mathematician named Aristarchus of Samos (c.310 – c.230 BC).

Aristarchus of Samos is credited as the first person to present the Heliocentric model. The book where he depicted his idea was among the vast marvel collection of the Great Library of Alexandria but it didn’t survive its destruction. The only main reference of Aristarchus’ work is Archimedes’ book named ‘The Sand Reckoner’. But, the true essence of his first-hand understandings is lost in the obscured pages of history.

When Plato and Aristotle emphasized on the geocentric model a generation ago, Aristarchus wasn’t appealing to the thought. Probably inspired by the views of Philolaus of Croton, he believed in a Sun-centered Universe and went on to determine the distance from the Earth to the Moon and Sun with the primitive instruments of the time and geometry.

He knew that at the first and last quarter moons, a right triangle would be created between the three celestial bodies and he observed the angle between the Sun and Moon to be 87°(the actual angle was about 89°50′). Further, he calculated the Sun to be 18-20 times (400 times in actual) farther than the Moon and about 6.3-7.2 times (109 times in actual) larger than the Earth.

Even though highly inaccurate, his predictions were truly an astounding achievement for an astronomer living 2300 years ago. Aristarchus’ model went unnoticed as geocentrism ascended to its peak during the time and had to wait another 2000 years until Copernicus. Also, Aristarchus was the first person to place the planets in order from the Sun and suspected all the other stars to be far-away Suns.

Aristarchus was a right man at the right place in the wrong time and a pure genius the world wasn’t ready for.


Historical Astronomy: Ancient Greeks: Aristarchus

  • Relative distance to moon and sun.
  • Relative sizes of earth, moon and sun.
  • Heliocentric theory.

Born in Samos, not a lot is known about Aristarchus. Most of his work is lost, and we only know about him because other ancient Greek people talked about him.

Only one book of Aristarchus survives, "On the Sizes and Distances of the Sun and Moon." In it he proves:

  • The distance to the sun is greater than 18, but less than 20, times the distance to the moon.
  • The radius of the sun is greater than 18, but less than 20, times greater than the radius of the moon.
  • The radius of the sun is greater than 19/3 (6.3), but less than 43/6 (7.2), times the radius of the earth.

While the results are off, his basic geometry and methods are sound. (Actually, the sun is about 400 times farther than the moon, and about 109 times bigger than the earth.)

Aristarchus' method for determining the relative distances to the moon and the sun is pretty easy to understand. Imagine drawing a triangle by connecting the centers of earth, moon and sun, as in the diagram below.

When the moon is "exactly" 1/2 full, and looks like a semicircle, then the angle earth-moon-sun is 90, so that the distance between the earth and the sun is the hypoteneuse of the right triangle. One just has to measure the angle theta in the diagram, and we can say that the ratio of the distance to the moon to the distance to the sun is equal to the cosine of theta. Aristarchus said that the angle theta was 87, which is too small. It turns out that the angle would be just under 90. In practice, it is also difficult to accurately decide when the moon is exactly half full, and so difficult to accurately measure the angle, so while the method is correct, it turns out to be difficult to do.

Aristarchus notes that the angular size of the moon and sun are the same, which is basically true. Because of this, if the sun is about 19 times farther away than the moon, then it must be about 19 times larger.

Having calculated how much farther away the sun is than the moon, Aristarchus is then able to calculate how much bigger the sun is than the earth. To do this, he notes that during a lunar eclipse, when the moon enters the shadow of the earth, the size of the shadow is about twice the size of the moon. (Again, his data is a little off: it is closer to 3 times the size of the moon.) The image below show the moon, earth and sun during a lunar eclipse.

The image below is the one above, with some triangles highlighted.

Lastly, the image below is the triangles from above, but drawn larger and labeled.

Ds = Distance to the sun Dm = Distance to the moon and D = Distance from earth to apex of its shadow.
Rs = Radius of sun Re = Radius of the earth and R = Radius of the earth's shadow at the moon's position.

Using the above diagram, we can make a couple approximations, and then use some geometry and algebra to find the relative sizes of the earth and sun. First, notice that the two triangles with the dotted-line bases are similar, so that we can say:

Since we know that Dm/Ds = Rm/Rs, we can rewrite the equation above as:

Factoring out Re/Rs from the right side:

Finally rearranging we get the ratio of the radii of the sun to the earth:

So we find that the ratio of the sun's radius to the earth's radius depends on two other ratios: the size of the sun to the moon and the size of the eclipse shadow to the moon. From earlier, Aristarchus had already found that the sun was about 19 times farther away than the moon. Because the moon and sun are the same angular size in the sky, the sun must therefor be about 19 times bigger than the moon. Aristarchus had also said that the size of earth's shadow was twice the size of the moon during a lunar eclipse. So we plug in 19 and 2 for those ratios to get:

So we end up with the sun being about 7 times bigger than the earth. If we use "correct" values for those ratios, the sun is 400 times the size of the moon, and the the average eclipse shadow is about 3 times the size of the moon, which makes Rs/Re about 100 which isn't too far from the actual value of 109. In addition, since Aristarchus knew the angular size of the sun, and now the size of the sun, he can calculate how far away the sun is.

Aristarchus can then find the size and distance for the moon. Since the moon will also be 19 times smaller and closer than the sun, we know that the moon is therefor about 7/19 times the size of the earth, or about 1/3 the size of the the earth. (The correct value is about 1/4.) And lastly, knowing the angular size of the moon and the actual size of the moon, we can calculate the actual distance to the moon. Using the actual angular size of 1/2, and calling "R" the radius of the moon and "D" the distance to the moon, we can use a little trig to see that the moon is almost 240 moon radii away, which means that it is almost 60 earth radii away.

It should be noted that Aristarchus didn't use degrees or trigonometry as neither had been invented yet. His basic geometry and methods are valid, but for some reason his claims on some of the measurements are way off. Archimedes also states that Aristarchus had actually measured the angular sizes of the sun and moon to be 1/2, which is correct. Historians tend to think Aristarchus wrote "On the Sizes and Distances of the Sun and Moon" early on in his career, before he made more accurate measurements.

Aristarchus is also the first person to propose a heliocentric theory, though none of the actual details survive. In "The Sand Reckoner," Archimedes says:

He is basically saying that the universe is a lot bigger than everyone else is proposing at the time, and that the stars are infinitely (or at least immeasurably) far away. This way there wouldn't be any measurable stellar parallax. No one really buys into his theory, though.


Voir la vidéo: NK Omotunde Eurocentrisme et Astronomie Canal 10 Focus


Commentaires:

  1. Zerbino

    Vous avez tort. Je peux défendre ma position. Écrivez-moi dans PM, nous parlerons.

  2. Marmion

    Oui, je vous comprends.Il y a là-dedans quelque chose qui me semble aussi une excellente pensée. Je suis d'accord avec toi.

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