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dans la discipline "Concepts des sciences naturelles modernes"
Modèle héliocentrique du monde N. Copernic
Introduction
Chapitre 1. L'héliocentrisme dans la Grèce antique
Chapitre 2. Système héliocentrique dans la version copernicienne
Chapitre 3. Sphères célestes dans le manuscrit de Nicolas Copernic
Chapitre 4. Le sens de l'héliocentrisme dans l'histoire des sciences
Conclusion
Bibliographie
Introduction
La science est un voyage sans fin à la recherche de l'inconnu, une pénétration constante dans l'inconnu, un désir indomptable de comprendre le monde dans lequel nous vivons. La science a amené les hommes dans des contrées lointaines, dans les coins les plus sauvages de la Terre et même sur la Lune. À l'aide d'un télescope, d'un microscope et d'autres instruments scientifiques, la science nous a permis d'observer les profondeurs de l'espace et le monde des galaxies, les entrailles chaudes de la Terre, situées à plusieurs kilomètres de profondeur sous nos pieds, et l'éternel mouvement des molécules, des atomes, des noyaux atomiques et des électrons, dans un modèle de perfection – cristaux et épaisseurs de glace, plus anciens que les dinosaures, dans le monde des créatures vivantes les plus simples et des secrets de l'origine de la vie sur Terre, dans le monde merveilleux d'une cellule vivante avec son autorégulation et ses relations internes.
La découverte la plus importante faite par l’homme est la prise de conscience que la nature peut être étudiée à l’aide de méthodes scientifiques.
Il est généralement admis que la science est originaire de la Grèce antique, même si les Chinois ont fait un certain nombre de découvertes importantes encore plus tôt et indépendamment des Grecs, notamment en astronomie. Sous les Romains, la science en Europe déclina, mais les Arabes d’Afrique du Nord préservèrent les connaissances accumulées par leurs prédécesseurs. Et ce n'est qu'à la Renaissance en Europe que l'esprit de découverte caractéristique de l'homme a repris vie et que l'homme s'est tourné vers le trésor des textes grecs et latins anciens. Mais bien plus que tous les autres événements, l’émergence d’une nouvelle science a été facilitée par la publication du livre de Nicolas Copernic « Sur les révolutions des sphères célestes » (1534). Copernic a jeté les bases d'une nouvelle méthode scientifique, démontrant la rigueur et la simplicité des explications, montrant la relativité des positions et la vitesse des corps et la non-distinction de la demeure de l'humanité - la Terre dans l'Univers. Ces principes constituent toujours la base de la connaissance scientifique du monde.
Chapitre 1. L'héliocentrisme dans la Grèce antique
Déjà dans l'Antiquité, on remarquait que la Lune, comme le Soleil, se déplaçait assez rapidement par rapport aux étoiles, ce qui signifie qu'elle avait son propre mouvement. Parfois, des phénomènes étonnants se produisaient : soit le Soleil « disparaissait » lors des éclipses solaires, soit la Lune devenait très sombre lors des périodes de pleine lune. Ils ne savaient pas encore qu'une éclipse solaire se produit lorsque la Lune passe entre le Soleil et la Terre, projetant une ombre sur la Terre, et qu'une éclipse lunaire se produit lorsque le Soleil, la Terre et la Lune sont sur la même ligne et que la Lune entre dans l'espace. L'ombre de la Terre.
Les anciens Grecs savaient que les cinq planètes brillantes – Mercure, Vénus, Marx, Jupiter et Saturne – se déplacent par rapport aux étoiles et en sont donc fondamentalement différentes. Comme les positions relatives des étoiles restaient inchangées pendant une longue période, on pensait que les étoiles étaient attachées à une sphère de cristal en orbite autour de la Terre.
Eudoxe de Cnide (né vers 480 avant JC) pose les bases scientifiques de l'astronomie. Il a essayé d'expliquer le mouvement du Soleil et des planètes en supposant qu'ils tournent uniformément selon des cercles parfaits, dont les centres sont situés près du centre de la terre, mais ne coïncident pas avec lui, c'est-à-dire se déplacent autour de la Terre entre sa surface et la sphère, ce qu'on appelle les étoiles fixes.
Aristote (IVe siècle avant JC) et Ptolémée (IIe siècle après JC) croyaient que la Terre était au centre du monde. Cet ancien système d'idées a été amélioré par Ptolémée (vers 90-160).
Son système supposait que toutes les orbites célestes avaient la forme d'un cercle parfait, mais comme les mouvements observés des planètes ne correspondaient pas à l'idée de se déplacer en cercle à vitesse constante, ce système devait être compliqué. C'est ainsi qu'ont été introduits les épicycles - de petits cercles dans lesquels les planètes se déplaçaient ; les centres de ces cercles, à leur tour, tournaient autour de la terre dans les cercles principaux (déférents).
Il incomba à Claude Ptolémée de créer une image complète du monde dans son ouvrage séculaire « Les Treize Livres de la Construction Mathématique », qui nous est parvenu sous le titre « La Grande Construction » ou dans la version arabe du nom. «Almageste» («Le plus grand…»). La partie principale de cet ouvrage est consacrée à la présentation du système géocentrique du monde, dans lequel la Terre sphérique occupe une position centrale.
Dans le système ptolémaïque (Fig. 1), la Terre (1) se trouve au centre du monde. La Lune (2), Mercure (3), Vénus (4), le Soleil (5), Marx (6), Jupiter (7) et Saturne (8) se déplacent autour d'elle ; chaque corps se déplace le long d'un petit épicycle.
Et les astronomes ont suivi cette théorie pendant 14 siècles.
Certains philosophes grecs anciens, notamment Aristarque de Samos (320-250 avant JC), suggéraient que la Terre se déplaçait autour du Soleil. Aristarque était le héraut de la théorie héliocentrique du monde. Son idée du double mouvement de la Terre (autour de son axe et autour du soleil) n'a pas été étouffée par les scientifiques. Ptolémée discute de cette idée dans l'Almageste et n'est pas d'accord avec elle.
Cependant, la théorie héliocentrique, selon laquelle le Soleil est au centre, fut généralement rejetée jusqu'au XVIe siècle, lorsque le chanoine polonais Nicolas Copernic fit sa remarquable découverte.
Chapitre 2. Système héliocentrique dans la version copernicienne
Lorsque Copernic – il y a près de 500 ans – exprimait sa ferme conviction que la terre tourne autour du soleil, Luther s'est exclamé : « Ce fou veut bouleverser toute la science astronomique. Mais comme le rapportent les Saintes Écritures, c’est le Soleil, et non la Terre, que Josué a ordonné d’arrêter. » En 1508, Copernic écrivait : « Ce qui nous semble être le mouvement du Soleil se produit en réalité non pas parce qu’il bouge, mais parce que la Terre bouge. »
En réfléchissant au système ptolémaïque du monde, Copernic fut étonné par sa complexité et son caractère artificiel et, étudiant les travaux des philosophes anciens, en particulier Nicétas de Syracuse et Philolaus, il arriva à la conclusion que ce n'était pas la Terre, mais le Soleil qui devrait être le centre fixe de l'Univers, mais en même temps il préservait les orbites circulaires idéales et jugeait même nécessaire de conserver les épicycles et les déférents des anciens pour expliquer l'inégalité des mouvements.
Copernic a brièvement formulé son idée du système héliocentrique dans son Petit Commentaire.
Copernic y introduit sept axiomes qui permettront d'expliquer et de décrire le mouvement des planètes beaucoup plus simplement que dans la théorie ptolémaïque :
Les orbites et les sphères célestes n'ont pas de centre commun ;
Le centre de la Terre n'est pas le centre de l'univers, mais seulement le centre de masse et l'orbite de la Lune ;
Toutes les planètes se déplacent sur des orbites centrées sur le Soleil, et donc le Soleil est le centre du monde ;
La distance entre la Terre et le Soleil est très petite comparée à la distance entre la Terre et les étoiles fixes ;
Le mouvement diurne du Soleil est imaginaire et est provoqué par l'effet de la rotation de la Terre, qui tourne une fois toutes les 24 heures autour de son axe, qui reste toujours parallèle à lui-même ;
La Terre (avec la Lune, ainsi que d'autres planètes) tourne autour du Soleil, et donc les mouvements que semble effectuer le Soleil (le mouvement quotidien, ainsi que le mouvement annuel lorsque le Soleil se déplace dans le Zodiaque) ne sont rien. plus que l'effet du mouvement de la Terre ;
Ce mouvement de la Terre et des autres planètes explique leurs positions et les caractéristiques spécifiques du mouvement planétaire.
Ces déclarations étaient complètement contraires au système géocentrique en vigueur à cette époque. Même si, d’un point de vue moderne, le modèle copernicien n’est pas assez radical. Toutes les orbites sont circulaires, le mouvement le long d'elles est uniforme, donc les épicycles ont dû être conservés - bien qu'ils soient moins nombreux que chez Ptolémée.
Dans cet ouvrage, Copernic omet les preuves mathématiques de sa théorie, « puisqu’elles sont destinées à un travail plus étendu ». Cette œuvre est devenue son œuvre immortelle « Sur les rotations des sphères célestes ».
Comment Copernic a-t-il imaginé le système solaire après avoir supposé la rotation quotidienne de la Terre ? Firmament fixe, le Soleil, qui peut être soit stationnaire, soit se déplaçant le long de l'écliptique - une courbe immobile reliée au firmament. Il pourrait y avoir deux possibilités concernant la rotation de la Terre : l'axe de rotation est stationnaire (la Terre reste au même endroit) ou il est en mouvement.
Si l'on considère que l'axe de rotation de la Terre est stationnaire, alors le plan passant par le centre de la Terre perpendiculairement à l'axe de rotation sera constant. Mais ce plan traverse aussi le firmament selon une courbe fixe (l'équateur céleste). Ainsi, le point de l'équinoxe de printemps, situé à l'intersection de deux courbes fixes, doit rester constant et donc la précession est impossible. Mais ça existe. Puisque l’écliptique est stationnaire, l’équateur céleste doit bouger. Autrement dit, l’existence de la précession ne peut s’expliquer que par la mobilité de la Terre. Ainsi, la mobilité de la Terre n’est pas le résultat d’une construction purement mathématique, mais un fait bien réel, prouvé par l’existence d’une précession.
Copernic était confronté à la tâche de déterminer la nature du mouvement de la Terre en tant que corps rigide. De tous les mouvements d'un corps rigide, Nicolas Copernic ne connaissait que les mouvements de rotation ; il connaissait également les règles de leur addition, c'est pourquoi le modèle du mouvement de la Terre qu'il a créé s'appelait la théorie du triple mouvement.
La première rotation de la Terre est annuelle : le centre de la Terre dans le plan de l'écliptique décrit un cercle autour du Soleil.
Copernic appelait la deuxième rotation de la Terre la déclinaison et croyait que le changement des saisons en dépendait.
La troisième rotation de Copernic représente la rotation quotidienne bien connue autour de l'axe de la Terre.
La suite du « Petit Commentaire » est consacrée aux mouvements de la Lune et des planètes. Ce faisant, il part du principe, aujourd'hui appelé principe copernicien : le mouvement relatif de deux corps ne changera pas si le même mouvement est ajouté aux deux corps.
Le mécanisme de rotation des planètes reste également le même : la rotation des sphères auxquelles les planètes sont attachées. Mais alors l’axe de la Terre doit tourner au cours de sa rotation annuelle, décrivant un cône ; pour expliquer le changement des saisons, Copernic a dû introduire une troisième rotation (inverse) de la Terre autour d'un axe perpendiculaire à l'écliptique, qu'il a également utilisé pour expliquer la raison de l'anticipation des équinoxes. Copernic a placé la sphère des étoiles fixes à la frontière du monde. À proprement parler, le modèle de Copernic n’était même pas héliocentrique puisqu’il ne plaçait pas le Soleil au centre des sphères planétaires.
Le mouvement réel des planètes, en particulier de Mars, n'est ni circulaire ni uniforme, et les épicycles artificiels sont incapables de concilier le modèle avec les observations pendant longtemps. Pour cette raison, les tableaux de Copernic, initialement plus précis que ceux de Ptolémée, s'écartèrent rapidement de manière significative des observations, ce qui intrigua et refroidit grandement les partisans enthousiastes du nouveau système. Des tables héliocentriques (Rudolph) précises ont été publiées plus tard par Johannes Kepler, qui a découvert la véritable forme des orbites des planètes (ellipse), et a également reconnu et exprimé mathématiquement l'irrégularité de leur mouvement.
Pourtant, le modèle du monde de Copernic représentait un pas en avant colossal et un coup dur pour les autorités archaïques. La réduction de la Terre au niveau d’une planète ordinaire a définitivement préparé (contrairement à Aristote) la combinaison newtonienne des lois naturelles terrestres et célestes.
Il a prédit avec confiance que Vénus et Mercure auraient des phases similaires à celles de la Lune. Après l’invention du télescope, Galilée a confirmé cette prédiction.
En imprimant à la Terre et à la planète en question des mouvements égaux au mouvement de la Terre, mais uniquement dirigés dans la direction opposée, nous semblons arrêter la Terre. Ensuite, la planète, en plus du mouvement déjà existant autour du Soleil, aura également un mouvement circulaire, que nous verrons sous la forme d'un mouvement le long d'un épicycle. La taille de cet épicycle, qui est un cercle visible depuis la Terre et décrit par celle-ci autour du Soleil, dépendra de la distance de la planète à la Terre : plus la planète est éloignée, plus l'épicycle sera petit. Ainsi, Copernic a pu disposer toutes les planètes autour du Soleil en fonction de leur distance à celui-ci. En conséquence, « ... la séquence et la magnitude des luminaires, de toutes les sphères et même du ciel lui-même seront tellement connectés que rien ne pourra être réorganisé dans aucune partie sans provoquer de confusion dans les parties restantes et dans l'Univers tout entier. »
Chapitre 3. Sphères célestes dans le manuscrit de Copernic « De revolutionibus orbium coelestium »
L'ouvrage principal et presque unique de Copernic, fruit de plus de 40 ans de travail, De revolutionibus orbium coelestium (« Sur la révolution des sphères célestes ») fut publié à Nuremberg en 1543 ; il est divisé en 6 parties (livres) et a été imprimé sous la direction du meilleur élève de Copernic, Rheticus.
Dans la préface du livre, Copernic écrit :
« Considérant à quel point cet enseignement doit paraître absurde, je n'ai pas osé pendant longtemps publier mon livre et je me suis demandé s'il ne valait pas mieux suivre l'exemple des Pythagoriciens et d'autres, qui n'ont transmis leur enseignement qu'à des amis, le diffusant uniquement à travers la tradition.
Dans sa structure, l'œuvre principale de Copernic répète presque l'Almageste sous une forme quelque peu abrégée (6 livres au lieu de 13). La première partie parle de la forme sphérique du monde et de la Terre, et à la place de la position sur l'immobilité de la Terre, un autre axiome est placé : la Terre et les autres planètes tournent autour d'un axe et autour du Soleil. Ce concept est argumenté en détail et « l’opinion des anciens » est réfutée de manière convaincante. Depuis une position héliocentrique, il explique facilement le mouvement réciproque des planètes.
Le premier livre peut être divisé en deux parties selon son contenu. Les chapitres du premier au onzième inclus sont consacrés à une présentation qualitative (descriptive) du système héliocentrique du monde, accompagnée d'une critique convaincante des principales dispositions du géocentrisme.
Les chapitres douze à quatorze contiennent les théorèmes de base de la planimétrie et de la trigonométrie nécessaires à l'auteur pour construire une théorie mathématique du mouvement planétaire basée sur le système héliocentrique.
Dans le deuxième chapitre du premier livre, Copernic prouve que la Terre est sphérique, citant à la fois les arguments des scientifiques anciens et les siens.
Le quatrième chapitre se termine par la phrase : « C'est pourquoi, avant tout, j'estime nécessaire d'examiner attentivement dans quelle relation la Terre est par rapport au ciel, afin qu'en examinant le plus haut, nous n'oubliions pas ce qui est le plus proche et, en une telle erreur, n’attribuez pas au céleste ce qui est caractéristique de la Terre.
Cette phrase caractérise le mieux le credo de recherche du grand naturaliste, qui s'exprimait dans le fait que chaque phénomène nécessite une analyse et une étude détaillées et que rien de visible ne peut être tenu pour acquis. Ici, la différence fondamentale entre l'approche de Copernic et de Ptolémée à l'égard de l'image géométrique de l'univers est très clairement visible.
Toute l’œuvre de Nicolas Copernic repose sur un principe unique, affranchi des préjugés du géocentrisme. C'est le principe de relativité des mouvements mécaniques, selon lequel tout mouvement est relatif. La notion de mouvement n’a de sens que si le référentiel dans lequel il est considéré est choisi. Il est clairement formulé au chapitre cinq. De ce principe découle que puisque l'observateur est sur la Terre, il ne peut pas voir directement le mouvement de la Terre lui-même, mais il peut être indirectement détecté dans le mouvement du ciel étoilé.
Les septième et huitième chapitres proposent une critique convaincante du géocentrisme des astrologues anciens. Si la Terre tournait autour de son axe, alors grâce à l'effet centrifuge, bien connu déjà dans l'Antiquité, la Terre s'effondrerait. Puisqu'elle n'est pas là, il s'ensuit, raisonnait Ptolémée, que la Terre est immobile et que tout ce qui est céleste se déplace autour d'elle. Mais dans ce cas, note Copernic, le ciel se désintégrerait encore plus rapidement, car la sphère céleste avec de nombreuses étoiles est beaucoup plus grande que la Terre et, par conséquent, l'effet centrifuge est encore plus grand. Cela ne signifie-t-il pas réellement, dit Copernic, que le firmament est immobile et que la Terre, comme une petite particule dans l'univers, a une rotation quotidienne ? Ces raisonnements de Copernic étaient provocants et révolutionnaires pour son époque, car il rejetait le point de vue des anciens piliers de la science, faisait tomber le ciel de son piédestal et appliquait les mêmes lois aux phénomènes terrestres et célestes.
Le dixième chapitre décrit l'image du système héliocentrique de l'univers et montre le célèbre dessin (Fig. 2), qui indique l'emplacement des sphères célestes. Dans le système copernicien, le Soleil (1) est situé au centre du système solaire, Mercure (2), Vénus (3), la Terre (4), Mars (5), Jupiter (6), Saturne (7) tournent autour de.
Pour expliquer la cinématique de la sphère céleste, Copernic a introduit trois mouvements de la Terre. Ils sont décrits au chapitre onze du premier livre.
Ainsi, le premier livre nous donne une description complète de l'essence de la doctrine révolutionnaire de Copernic, qui a libéré la science des dispositions vicieuses du géocentrisme. Les principes scientifiques de Copernic ont étonné tout le monde scientifique de l'époque par leur nouveauté et leur clarté. Mais il ne fallait pas seulement trouver ces idées brillantes. Il fallait également justifier, aussi rigoureusement que possible, toutes les dispositions avancées dans le premier livre.
Le Deuxième Livre fournit des informations sur la trigonométrie sphérique et les règles de calcul des positions visibles des étoiles, des planètes et du Soleil sur le firmament et se termine par un catalogue d'étoiles contenant les coordonnées de 1025 étoiles et reprenant le catalogue d'Almageste sous une forme légèrement modifiée.
Le Troisième Livre parle du mouvement annuel de la Terre et de la précession (précession des équinoxes), et Copernic l'explique correctement par le déplacement de l'axe de la Terre, qui fait bouger la ligne d'intersection de l'équateur et de l'écliptique.
Dans le quatrième - sur la Lune, dans le cinquième - il donne le développement complet de la théorie héliocentrique des mouvements planétaires avec toutes les preuves mathématiques et numériques, et dans le sixième - il expose la théorie du mouvement apparent des planètes en latitude. , c'est à dire. leurs mouvements à travers l’écliptique. Le livre contient également une estimation des tailles du Soleil et de la Lune, leurs distances et celles des planètes (proches des vraies) et la théorie des éclipses.
Ainsi, on voit que l'essai « Sur les rotations des sphères célestes » est essentiellement une étude plus détaillée et détaillée, fournissant des preuves mathématiques des dispositions indiquées dans le « Petit Commentaire ».
Dans ses calculs, Copernic s'est basé sur des observations de l'époque hellénistique, des Arabes et des observations modernes, dont les siennes. Mais pour les successeurs immédiats de Copernic – quelle que soit la façon dont ils traitaient les principes de son enseignement – les derniers livres du « De revolutionibus » ont servi de base à la construction de nouvelles éphémérides planétaires.
Chapitre 4. Le sens de l'héliocentrisme dans l'histoire des sciences
Le principal mérite de Copernic était la justification de la position selon laquelle le mouvement visible du Soleil et des étoiles ne s'explique pas par leur révolution autour de la Terre, mais par la rotation quotidienne de la Terre elle-même autour de son propre axe et sa révolution annuelle autour du Soleil. . Cette idée même de l'héliocentrisme, exprimée dans l'Antiquité par Aristarque de Samos, a reçu une forme scientifique et l'enseignement géocentrique de Claude Ptolémée, qui prévalait auparavant et était officiellement soutenu par les pères de l'Église, a été rejeté.
La théorie développée par Copernic lui a permis, pour la première fois dans l'histoire de la science céleste, de tirer des conclusions raisonnables sur la localisation réelle des planètes dans le système solaire et de déterminer avec une très grande précision leurs distances relatives au Soleil.
Chacune des dispositions des enseignements de Copernic représentait une grande découverte, importante non seulement pour l’astronomie, mais aussi pour les sciences naturelles en général. Cependant, l’importance de la théorie de Copernic pour la révolution de la vision du monde de l’humanité qu’elle a provoquée directement ou indirectement était encore plus importante.
En fait, pourquoi l’Église a-t-elle soutenu le modèle géocentrique du monde, selon Ptolémée, et les enseignements d’Aristote, selon lesquels, encore une fois, la Terre, avec le « monde sublunaire » qui l’entoure immédiatement, est située au centre ? de tout, parce qu'il est constitué des éléments les plus lourds, dont aucun ne peut être éternel ; Le monde « supralunaire » possède-t-il des propriétés de « pureté » et d'« incorruptibilité » qui le distinguent nettement des mondes terrestres ? Oui, parce que ces dispositions n'affectent en réalité pas les dogmes des Saintes Écritures selon lesquels Dieu a créé l'homme « à son image et à sa ressemblance » et que tout dans la nature est adapté à son existence : la Terre située au centre du monde est pour son habitation. , se déplacer autour du Soleil consiste à fournir à une personne de la lumière et de la chaleur, la pluie consiste à humidifier ses terres arables, etc., mais les tremblements de terre, les inondations et les tempêtes sont envoyés par Dieu en guise de punition pour les péchés.
Et au-dessus de ces traditions familières et séculaires et des idées de l'Église sur une structure aussi opportune du monde, une menace plane : si la Terre n'occupe pas une position centrale et dominante dans le monde, mais est l'une des nombreuses planètes tournant autour du monde. Soleil, alors le monde peut-il être considéré comme quelque chose créé exclusivement et pour le bien du principal habitant de la Terre - l'homme ? Et les enseignements de Copernic ne pouvaient que soulever des doutes sur la vérité et la fermeté des dogmes bibliques. Ce fut le coup porté par le nouvel enseignement au domaine le plus sensible de la théologie. Et ce coup a eu des conséquences considérables, importantes non seulement pour le développement ultérieur de l'astronomie, des sciences naturelles, de la science en général, mais aussi pour un changement fondamental dans la façon de penser, dans l'approche de l'étude des lois du monde. autour de nous, sans lequel le processus rapide de développement des connaissances scientifiques aurait été impensable, qui a commencé peu après la publication du brillant ouvrage de Copernic, le processus de la révolution des sciences naturelles du Nouvel Âge, appelé à juste titre copernicien.
Une excellente illustration de la combinaison des connaissances scientifiques et des enseignements religieux est la formation d'une image scientifique du monde dans le cadre du modèle héliocentrique. Ainsi, pour étayer son concept, N. Copernic s'est tourné vers la pensée des anciens, selon laquelle la Terre et toutes les planètes se déplacent autour d'un certain « feu central ». Il est l'auteur de recherches astrologiques sur l'influence des planètes sur le destin des hommes.
Conclusion
Le système héliocentrique de Copernic, décrit en 1543 dans son célèbre ouvrage « Sur les révolutions des sphères célestes », fut une étape importante dans le développement de la pensée humaine. Avec la publication de cet ouvrage, une nouvelle ère de l'astronomie commence.
Créant sa doctrine du mouvement de la Terre, Copernic expliquait son apparente immobilité par la relativité du mouvement et du repos : « Ainsi, lorsqu'un navire se déplace par temps calme, tout ce qui est à l'extérieur apparaît aux marins comme en mouvement, comme s'il reflétait le mouvement du navire. , et les observateurs eux-mêmes, au contraire, se considèrent en paix avec tout avec eux. La même chose, sans aucun doute, peut aussi se produire lorsque la Terre bouge, de sorte que nous pensons que l’Univers tout entier tourne autour d’elle.
La théorie de Copernic est peut-être la théorie scientifique la plus importante de toute l’histoire de l’humanité car elle a fondamentalement changé la compréhension que l’homme avait de sa place dans le monde. Avant Copernic, l’homme considérait la Terre et lui-même comme le centre de l’univers. Il a été renversé par la Terre de sa position dominante, sa position stationnaire au centre du système solaire. Après la publication des travaux de Copernic, l’homme s’est rendu compte qu’il n’était qu’une minuscule particule perdue dans les vastes étendues de l’Univers.
À l’heure actuelle, l’enseignement de Copernic sur le mouvement de la Terre n’a pas un intérêt purement académique. Lors du lancement de fusées spatiales et des vols d’astronautes, nous devons tenir compte de la propre rotation de notre planète et de son mouvement orbital autour du Soleil.
Bibliographie
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5. Bely Yu.A., Veselovsky I.A. Nicolas Copernic (1473-1543) – M. : « Science », 1974.
6. Scientifiques remarquables // Éd. S.P. Kapitsa - M. : « Science », 1980.
7. La joie de la connaissance // Science et Univers // vol.1. Éd. ENFER. Soukhanova, G.S. Khromova - M. : "Mir", 1983.
Selon le système géocentrique (grec ge-Terre) du monde, la Terre est immobile et est le centre de l'univers ; Le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles tournent autour d'elle. Ce système, basé sur des opinions religieuses, ainsi que l'op. Platon et Aristote, a été complété par le grec ancien. scientifique Ptolémée (IIe siècle). Selon le système héliocentrique (grec helios - Soleil) du monde. La Terre, tournant sur son axe, est l'une des planètes en orbite autour du Soleil. Aristarque de Samos, Nicolas de Cuse et d'autres ont fait des déclarations séparées en faveur de ce système, mais le véritable créateur de cette théorie est Copernic, qui l'a développée de manière exhaustive et l'a justifiée mathématiquement. Plus tard, le système copernicien a été clarifié : le Soleil n’est pas au centre de l’Univers tout entier, mais seulement du système solaire. Galilée, Kepler et Newton ont joué un rôle important dans la justification de ce système. La lutte de la science avancée pour la victoire du système héliocentrique a sapé l'enseignement de l'Église selon lequel la Terre était le centre du monde.
Excellente définition
Définition incomplète ↓
SYSTÈMES HÉLIOCENTRIQUES ET GÉOCENTRIQUES DU MONDE
deux doctrines opposées sur la structure du système solaire et le mouvement de ses corps. Selon héliocentrique système du monde (du grec ????? -Soleil), la Terre tournant autour de la sienne. axe, est l’une des planètes et tourne avec elles autour du Soleil. En revanche, géocentrique. le système mondial (du grec ?? - Terre) est basé sur l'affirmation de l'immobilité de la Terre, reposant au centre de l'Univers ; Le soleil, les planètes et tous les corps célestes tournent autour de la Terre. La lutte entre ces deux concepts, qui a conduit au triomphe de l'héliocentrisme, remplit l'histoire de l'astronomie et a le caractère d'un choc de deux philosophies opposées. directions. Certaines idées proches de l'héliocentrisme étaient déjà développées dans l'école pythagoricienne. Ainsi, même Philolaus (Ve siècle avant JC) enseignait le mouvement des planètes, de la Terre et du Soleil autour du feu central. Parmi les philosophes naturels de génie. suppositions liées à l'enseignement d'Aristarque de Samos (fin IVe - début IIIe siècles avant JC) sur la rotation de la Terre autour du Soleil et autour du sien. axes. Cet enseignement était tellement contraire à tout le système de l’Antiquité. pensant, antique une image du monde qui n'a pas été comprise par les contemporains et qui a été critiquée même par un scientifique comme Archimède. Aristarque de Samos fut déclaré apostat et sa théorie fut longtemps éclipsée par une théorie très habile, mais aussi très astucieuse. La construction d'Aristote. Aristote et Ptolémée sont les créateurs des classiques. le géocentrisme dans sa forme la plus cohérente et la plus complète. Si Ptolémée créait la finale cinématique schéma, alors Aristote a posé le plan physique. fondements du géocentrisme. La synthèse de la physique d'Aristote et de l'astronomie de Ptolémée donne ce qu'on appelle habituellement le système ptolémaïque-aristotélicien du monde. Les conclusions d'Aristote et de Ptolémée reposaient sur une analyse des mouvements visibles des corps célestes. Cette analyse a immédiatement détecté ce qu'on appelle. des « inégalités » dans le mouvement des planètes, qui étaient isolées de l'image générale du ciel étoilé dans l'Antiquité. La première inégalité est que la vitesse de mouvement apparent des planètes ne reste pas constante, mais change périodiquement. La deuxième inégalité est la complexité et la nature en boucle des lignes décrites par les planètes dans le ciel. Ces inégalités étaient en contradiction flagrante avec les idées sur l'harmonie du monde et le mouvement uniformément circulaire des corps célestes, établies depuis l'époque de Pythagore. À cet égard, Platon a clairement formulé la tâche de l'astronomie : expliquer le mouvement apparent des planètes à l'aide d'un système de mouvements uniformément circulaires. Résoudre ce problème en utilisant un système concentrique. les sphères étaient gérées par d’autres. -Grec l'astronome Eudoxe de Cnide (vers 408 - vers 355 avant JC), puis Aristote. Au cœur du système mondial d’Aristote se trouve l’idée d’un fossé infranchissable entre les éléments terrestres (terre, eau, air, feu) et l’élément céleste (quinta essentia). L’imperfection de tout ce qui est terrestre contraste avec la perfection du ciel. Une des expressions de cette perfection est le mouvement uniformément circulaire du concentrique. sphères auxquelles sont attachés les planètes et autres corps célestes. L'univers est limité. La Terre repose en son centre. Centre. La position et l’immobilité de la Terre étaient expliquées par la « théorie de la gravité » particulière d’Aristote. L'inconvénient du concept d'Aristote (du point de vue du géocentrisme) était le manque de quantités. approche, limitant l’étude des qualités pures. description. Pendant ce temps, les besoins de la pratique (et en partie ceux de l’astrologie) exigeaient la capacité de calculer les positions des planètes sur la sphère céleste à tout moment. Ce problème a été résolu par Ptolémée (IIe siècle). Ayant accepté la physique d'Aristote, Ptolémée rejeta sa doctrine de la concentricité. sphères. Dans l'œuvre principale de Ptolémée, "Almageste", une approche géocentrique harmonieuse et réfléchie est proposée. système mondial. Toutes les planètes se déplacent uniformément sur des orbites circulaires – des épicycles. À leur tour, les centres des épicycles glissent uniformément le long de la circonférence des déférents - de grands cercles, presque au centre desquels se trouve la Terre. En plaçant la Terre non au centre des déférents, Ptolémée reconnaissait l'excentricité de ces derniers. Un système aussi complexe était nécessaire pour expliquer le mouvement apparemment inégal et non circulaire des planètes en utilisant l’ajout de mouvements uniformément circulaires. Pendant près d'un millier et demi d'années, le système ptolémaïque a servi théoriquement. base de calcul des mouvements célestes. Tourner. et inscrivez-vous. Le mouvement de la Terre a été rejeté au motif qu'à une vitesse élevée d'un tel mouvement, tous les corps situés à la surface de la Terre s'en détacheraient et s'envoleraient. Centre. la position de la Terre s'expliquait par des facteurs naturels l'aspiration de tous les éléments terrestres vers le centre. Seules des idées correctes sur l’inertie et la gravité pourraient enfin briser la chaîne de preuves de Ptolémée. Ainsi, en raison du faible développement des natures. sciences, la lutte entre l'héliocentrisme et le géocentrisme dans l'Antiquité. la science s’est soldée par la victoire du géocentrisme. Les tentatives du département. Les scientifiques qui ont remis en question la vérité du géocentrisme ont rencontré de l’hostilité et ont été discrédités par Aristote et Ptolémée. Moyens. Le géocentrisme doit une partie de ses victoires à la religion. Il est incorrect de considérer le géocentrisme uniquement comme cinématique. diagramme du monde; en classique forme, c'était une conséquence naturelle, astronomique. une forme d’anthropocentrisme et de téléologie. De l’idée selon laquelle l’homme est le couronnement de la création, découle inévitablement la doctrine du centre. la position de la Terre, sur son exclusivité, sur le rôle de service de tous les corps célestes par rapport à la Terre. Le géocentrisme était une sorte de base « scientifique » pour la religion, et c'est pourquoi l'Église luttait avec zèle contre l'héliocentrisme. C'est vrai, le géocentrisme dans le matérialisme. Les systèmes de Démocrite et de ses successeurs étaient libres de tout idéalisme religieux. concepts d'anthropocentrisme et de téléologie. La Terre était reconnue comme le centre du monde, mais seulement de « notre » monde. L'univers est infini. Le nombre de mondes qu'il contient est infini. Naturellement, c'est tellement matérialiste. l'interprétation a réduit le géocentrisme au niveau de la science astronomique privée. théories. La frontière entre géocentrisme et héliocentrisme n’a pas toujours coïncidé avec la frontière séparant l’idéalisme du matérialisme. Le développement de la technologie exigeait une précision astronomique croissante. calculs. Cela a provoqué des complications dans le système ptolémaïque : les épicycles étaient empilés les uns sur les autres, provoquant un sentiment de perplexité et d'anxiété même parmi les géocentristes orthodoxes. Une nouvelle ère en astronomie a été ouverte par Copernic. Son livre « Sur le renversement des sphères célestes » (1543) fut le début de la révolution. révolution dans les sciences naturelles. Copernic a avancé la position selon laquelle la plupart des mouvements célestes visibles ne sont qu'une conséquence du mouvement de la Terre à la fois autour de son axe et autour du Soleil. Cela a détruit le dogme de l’immobilité et de l’exclusivité de la Terre. Cependant, Copernic n’a pas réussi à rompre complètement avec la physique aristotélicienne. D'où les erreurs de son système. Premièrement, en changeant la place de la Terre et du Soleil, Copernic a commencé à considérer le Soleil comme un absolu. centre de l'univers. Deuxièmement, Copernic a conservé l'illusion de mouvements uniformément circulaires des planètes, ce qui a nécessité l'introduction d'épicycles pour expliquer la première inégalité. Troisièmement, pour expliquer le changement des saisons, Copernic a introduit le troisième mouvement de la Terre - le « mouvement de déclinaison ». Cependant, ces défauts du système ne diminuent en rien les mérites de Copernic. Les enseignements de Copernic furent initialement acceptés sans grand enthousiasme. Il fut rejeté par F. Bacon, Tycho Brahe et maudit par M. Luther. G. Bruno (1548-1600) a surmonté l'incohérence de Copernic. Il a montré que l'Univers est infini et n'a pas de centre, et que le Soleil est une étoile ordinaire parmi un nombre infini d'étoiles et de mondes. Ayant fait un travail gigantesque de généralisation des observations. À partir des matériaux collectés par Tycho Brahe, Kepler (1571-1630) découvrit les lois du mouvement planétaire. Cela a brisé l'idée aristotélicienne de leur mouvement uniformément circulaire ; elliptique la forme des orbites expliquait enfin la première inégalité dans le mouvement des planètes. Les travaux de Galilée (1564-1642) détruisirent les bases du système ptolémaïque. La loi de l'inertie a permis d'écarter le « mouvement par déclinaison » et de prouver l'incohérence des arguments des opposants à l'héliocentrisme. "Le dialogue sur les deux systèmes les plus importants du monde - Ptolémaïque et Copernicien" (1632) a amené les idées de Copernic à des masses relativement larges et a amené Galilée devant l'Inquisition. catholique Les classes supérieures ont d'abord accueilli le livre de Copernic sans grande inquiétude et même avec intérêt. Cela a été facilité à la fois par des éléments purement mathématiques à la fois la présentation et la préface d'Osiander, dans laquelle il affirmait que toute la construction de Copernic ne prétend pas du tout représenter la réalité. monde, essentiellement inconnaissable, que dans le livre de Copernic le mouvement de la Terre ne sert que d'hypothèse, que de base formelle pour les mathématiques. calculs. Cette version a été acceptée avec approbation par Rome. J. Bruno a dénoncé la falsification d'Osiander. Les activités scientifiques et de propagande de Bruno et de Galilée ont radicalement changé l'attitude des catholiques. église aux enseignements de Copernic. En 1616, il fut condamné et le livre de Copernic fut interdit « jusqu’à correction » (l’interdiction ne fut levée qu’en 1822). Dans les travaux de Bruno, Kepler et Galilée, le système copernicien s'est libéré des vestiges de l'aristotélisme. Un pas en avant supplémentaire fut franchi par Newton (1643-1727). Son livre « Principes mathématiques de philosophie naturelle » (1687, voir traduction russe, 1936) donne des informations physiques justification des enseignements de Copernic. Cela a finalement éliminé le fossé entre la mécanique terrestre et céleste et a créé le premier humain de l'histoire. savoir scientifique image du monde. La victoire de l’héliocentrisme signifiait la défaite de la religion et le triomphe du matérialisme. une science qui cherche à comprendre et à expliquer le monde de l’intérieur. Le différend entre Copernic et Ptolémée fut finalement résolu en faveur de Copernic. Cependant, avec l'avènement de la théorie générale de la relativité dans la bourgeoisie. la science a largement répandu l'opinion (exprimée sous une forme générale par E. Mach) selon laquelle le système copernicien et le système ptolémaïque sont égaux et que la lutte entre eux n'a aucun sens (voir A. Einstein et L. Infeld, Evolution of Physics, M. , 1956, p. 205-10 ; M. Born, La théorie de la relativité d’Einstein et ses fondements physiques, M.-L., 1938, p. 252-54). La position des physiciens sur cette question a été soutenue par certains philosophes idéalistes. « La doctrine de la relativité n'affirme pas, écrit G. Reichenbach, que le point de vue de Ptolémée est correct ; elle réfute plutôt le sens absolu de chacun de ces deux points de vue. Cette nouvelle compréhension n'a pu surgir que du fait du développement historique. les deux concepts, du fait que le déplacement de la vision du monde ptolémaïque par celle de Copernic a jeté les bases d'une nouvelle mécanique, qui a finalement révélé le caractère unilatéral de la vision du monde copernicienne elle-même. Le chemin vers la vérité passait ici par trois étapes dialectiques, que Hegel considérait comme des étapes nécessaires à tout développement historique, menant de la thèse à l'antithèse jusqu'à une synthèse supérieure » (« From Copernicus to Einstein », N.Y., 1942, p. 83). « la plus haute synthèse » des idées de Ptolémée et de Copernic repose sur une interprétation erronée du principe général de la relativité : puisque l'accélération (et non seulement la vitesse, comme dans la théorie de la relativité restreinte) perd son caractère absolu, puisque les champs de les forces d'inertie sont équivalentes à la gravité et les lois générales de la physique sont formulées de manière covariante par rapport à d'éventuelles transformations de coordonnées et de temps, alors tous les systèmes de référence possibles sont égaux et la notion de système de référence préférentiel (privilégié) perd donc son sens. la description du monde a le même droit à l'existence que la description héliocentrique. Le choix d'un système de référence associé au Soleil n'est pas une question de principe, mais une question de commodité Ainsi, sous la bannière du développement ultérieur de la science, l’importance de cette révolution dans la science et la vision du monde, produite par les travaux de Copernic, est essentiellement niée. Ce concept soulève des objections de la part de nombreux scientifiques. De plus, la nature des objections et la méthode d'argumentation sont différentes, reflétant l'une ou l'autre compréhension de l'essence de la théorie de la relativité générale. Partant du fait que la théorie de la relativité générale est essentiellement une théorie de la gravité, Acad. V. A. Fok dans un certain nombre d'ouvrages (« Quelques applications des idées de la géométrie non euclidienne de Lobachevsky à la physique », dans le livre : Kotelnikov A. P. et Fok V. A., Quelques applications des idées de Lobachevsky en mécanique et physique, M.-L. , 1950 ; « Le système copernicien et le système ptolémaïque à la lumière de la théorie moderne de la gravitation », dans la collection « Nicolas Copernic », M., 1955) nie la relativité de l'accélération comme principe de base. Fok affirme que si certaines conditions sont remplies, il est possible d'identifier un système de coordonnées privilégié (les soi-disant « coordonnées harmoniques »). L'accélération dans un tel système est absolue, c'est-à-dire cela ne dépend pas du choix du système, mais est déterminé par des facteurs physiques. les raisons. Cela implique directement la vérité objective de l'héliocentrique. systèmes du monde. Mais le point de départ de Fock n'est en aucun cas généralement accepté et est sujet à critique (voir, par exemple, ?. ?. Shirokov, Théorie générale de la relativité ou théorie de la gravitation ?, "J. physique expérimentale et théorique.", 1956, vol . 30, numéro 1 ; X. Keres, Quelques questions de la théorie générale de la relativité, "Tr. Institut de physique et d'astronomie de l'Académie des sciences de la RSS d'Estonie", Tartu, 1957, n° 5). Contrairement à Fock, ?. ?. Shirokov estime que la reconnaissance du principe de relativité générale est compatible avec la reconnaissance de l'existence de référentiels préférentiels pour une accumulation isolée de matière, puisque le théorème sur le centre d'inertie est satisfait dans tout référentiel aux conditions galiléennes à l'infini (voir. ?. ?. Shirokov, Sur les systèmes de référence préférentiels dans la mécanique newtonienne et la théorie de la relativité, dans : Matérialisme dialectique et sciences naturelles modernes, M., 1957). Un tel système se caractérise par le fait que son centre d'inertie est au repos ou se déplace de manière uniforme et rectiligne et que les lois de conservation de la masse, de l'énergie, de l'impulsion et du moment cinétique sont satisfaites. Un système non inertiel ne peut pas être prédominant, car ces conditions n’y sont pas remplies. Il est évident que pour notre système planétaire le système de référence privilégié sera celui associé au Soleil comme centre d'inertie de la formation matérielle considérée. Ainsi, avec ces deux approches de la théorie générale de la relativité, la reconnaissance de l’équivalence des systèmes copernicien et ptolémaïque s’avère intenable. Cette conclusion deviendra encore plus évidente si l’on considère que l’égalité et l’équivalence des systèmes de référence ne peuvent se réduire à la possibilité de passer de l’un à l’autre. Puisque nous ne parlons pas de mathématiques formelles. idées, mais à propos des systèmes matériels et objectifs, il est nécessaire de prendre en compte l'origine du système et le rôle joué dans celui-ci par divers corps matériels et un certain nombre d'autres corps physiques. caractéristiques du système. Seule cette approche est correcte. Comparer. la considération du rôle et de la place occupés par le Soleil et la Terre dans le développement du système solaire montre avec suffisamment de clarté que c'est le Soleil qui est naturel. l’organisme de référence prédominant pour l’ensemble du système. Héliocentrique le système mondial fait partie intégrante du monde moderne. scientifique images du monde. C’est devenu un fait familier qui est même entré dans la conscience quotidienne. Les expériences les plus simples avec un pendule de Foucault et un gyroscopique. les boussoles démontrent clairement la rotation de la Terre autour de son axe. L'aberration de la lumière et la parallaxe des étoiles fixes prouvent la rotation de la Terre autour du Soleil. Mais derrière cette simplicité, derrière cette évidence se cachent deux millénaires de lutte intense et brutale entre les forces du progrès et celles de la réaction. Cette lutte démontre une fois de plus la complexité et la nature contradictoire du processus de cognition. Lit. :?erel Yu., Développement d'idées sur l'Univers, M., 1958. A. Bovin. Moscou.
Nicolaus Copernicus- Astronome, mathématicien, économiste, chanoine de la Renaissance polonais et prussien , auteur du système mondial héliocentrique.
Faits biographiques
Nicolas Copernic est né à Toruń dans une famille de marchands en 1473 et a perdu ses parents très jeune. Il n'y a pas d'opinion définitive sur sa nationalité - certains le considèrent comme un Polonais, d'autres le considèrent comme un Allemand. Sa ville natale est devenue une partie de la Pologne plusieurs années avant sa naissance, et avant cela, elle faisait partie de la Prusse. Mais il a été élevé dans la famille allemande de son oncle maternel.
Il a étudié à l'Université de Cracovie, où il a étudié les mathématiques, la médecine et la théologie, mais il était particulièrement attiré par l'astronomie. Puis il part pour l'Italie et entre à l'Université de Bologne, où il se prépare principalement à une carrière spirituelle, mais y étudie également l'astronomie. Il a étudié la médecine à l'Université de Padoue. De retour à Cracovie, il travaille comme médecin, tout en étant le confident de son oncle, Mgr Lucas.
Après la mort de son oncle, il vécut dans la petite ville de Frombork en Pologne, où il fut chanoine (prêtre de l'Église catholique), mais n'arrêta pas ses études d'astronomie. Ici, il a développé l'idée d'un nouveau système astronomique. Il a partagé ses réflexions avec des amis, et très vite la nouvelle du jeune astronome et de son nouveau système s'est répandue.
Copernic fut l'un des premiers à exprimer l'idée de la gravitation universelle. Une de ses lettres dit : « Je pense que la lourdeur n'est rien d'autre qu'un certain désir dont le divin Constructeur a doté les particules de matière pour qu'elles s'unissent sous la forme d'une boule. Cette propriété est probablement possédée par le Soleil, la Lune et les planètes ; Ces luminaires lui doivent leur forme sphérique.
Il a prédit avec confiance que Vénus et Mercure auraient des phases similaires à celles de la Lune. Après l’invention du télescope, Galilée a confirmé cette prédiction.
On sait que les personnes talentueuses sont talentueuses en tout. Copernic s'est également révélé être une personne très instruite : selon son projet, un nouveau système de pièces de monnaie a été introduit en Pologne et dans la ville de Frombork, il a construit une machine hydraulique qui alimentait en eau toutes les maisons. En tant que médecin, il participe à la lutte contre l'épidémie de peste en 1519. Pendant la guerre polono-teutonique (1519-1521), il organise avec succès la défense de l'évêché contre les Teutons, puis participe aux négociations de paix qui se terminent par avec la création du premier État protestant - le duché de Prusse.
À l'âge de 58 ans, Copernic se retire de toutes les affaires et commence à travailler sur son livre "Sur la rotation des sphères célestes", tout en traitant les gens gratuitement.
Nicolas Copernic est décédé en 1543 des suites d'un accident vasculaire cérébral.
Système héliocentrique du monde de Copernic
Système héliocentrique- l'idée que le Soleil est le corps céleste central autour duquel tournent la Terre et les autres planètes. La Terre, conformément à ce système, tourne autour du Soleil en une année sidérale et autour de son axe en un jour sidéral. Cette idée est à l'opposé système géocentrique du monde(une idée sur la structure de l'univers, selon laquelle la position centrale dans l'Univers est occupée par la Terre stationnaire, autour de laquelle tournent le Soleil, la Lune, les planètes et les étoiles).
La doctrine du système héliocentrique est apparue dès dans l'Antiquité, mais s'est répandu depuis la fin de la Renaissance.
Les Pythagoriciens et Héraclides du Pont avaient des suppositions sur le mouvement de la Terre, mais un système véritablement héliocentrique a été proposé au début du IIIe siècle avant JC. e. Aristarque de Samos. On pense qu'Aristarque est arrivé à l'héliocentrisme sur la base du fait qu'il a établi que le Soleil est beaucoup plus grand que la Terre (le seul travail d'un scientifique qui nous soit parvenu). Il était naturel de supposer que le plus petit corps tourne autour du plus grand, et non l'inverse. Le système géocentrique du monde existant auparavant était incapable d'expliquer le changement dans la luminosité apparente des planètes et la taille apparente de la Lune, que les Grecs associaient correctement à un changement dans la distance à ces corps célestes. Il permettait également d'établir l'ordre des luminaires.
Mais après le IIe siècle après JC. e. Dans le monde hellénistique, le géocentrisme, fondé sur la philosophie d’Aristote et la théorie planétaire de Ptolémée, était solidement implanté.
Au moyen Âge le système héliocentrique du monde était pratiquement oublié. L'exception concerne les astronomes de l'école de Samarkand, fondée par Oulougbek dans la première moitié du XVe siècle. Certains d'entre eux rejetaient la philosophie d'Aristote comme fondement physique de l'astronomie et considéraient que la rotation de la Terre autour de son axe était physiquement possible. Il y a des indications que certains astronomes de Samarkand ont envisagé la possibilité non seulement d'une rotation axiale de la Terre, mais aussi du mouvement de son centre, et ont également développé une théorie dans laquelle le Soleil est considéré comme tournant autour de la Terre, mais toutes les planètes tournent. autour du Soleil (que l'on peut appeler le système géo-héliocentrique du monde) .
À l'époque Début de la Renaissance Nikolai Kuzansky a écrit sur la mobilité de la Terre, mais son jugement était purement philosophique. Il y avait d’autres hypothèses sur le mouvement de la Terre, mais il n’existait pas de système en tant que tel. Et ce n'est qu'au XVIe siècle que l'héliocentrisme fut finalement relancé, lorsque l'astronome polonais Nicolaus Copernicus a développé une théorie du mouvement planétaire autour du Soleil basée sur le principe pythagoricien du mouvement circulaire uniforme. Le résultat de ses travaux fut le livre « Sur les rotations des sphères célestes », publié en 1543. Il considérait que l'inconvénient de toutes les théories géocentriques était qu'elles ne permettaient pas de déterminer « la forme du monde et la proportionnalité des ses parties », c’est-à-dire l’échelle du système planétaire. Peut-être procédait-il de l'héliocentrisme d'Aristarque, mais cela n'a pas été prouvé de manière concluante ; dans l'édition finale du livre, la référence à Aristarque a disparu ;
Copernic croyait que la Terre subit trois mouvements :
1. Autour de son axe avec une période d'un jour dont la conséquence est la rotation quotidienne de la sphère céleste.
2. Autour du Soleil avec une période d'un an, conduisant au mouvement rétrograde des planètes.
3. Le soi-disant mouvement de déclinaison avec une période d'environ un an également, conduit au fait que l'axe de la Terre se déplace approximativement parallèlement à lui-même.
Copernic a expliqué les raisons des mouvements rétrogrades des planètes, calculé les distances des planètes au Soleil et les périodes de leurs révolutions. Copernic a expliqué l'inégalité zodiacale dans le mouvement des planètes par le fait que leur mouvement est une combinaison de mouvements en grands et petits cercles.
Le système héliocentrique de Copernic peut être formulé dans les énoncés suivants :
- les orbites et les sphères célestes n'ont pas de centre commun ;
- le centre de la Terre n'est pas le centre de l'Univers, mais seulement le centre de masse et l'orbite de la Lune ;
- toutes les planètes se déplacent sur des orbites centrées sur le Soleil, et donc le Soleil est le centre du monde ;
- la distance entre la Terre et le Soleil est très petite comparée à la distance entre la Terre et les étoiles fixes ;
- le mouvement quotidien du Soleil est imaginaire, et est provoqué par l'effet de la rotation de la Terre, qui tourne une fois toutes les 24 heures autour de son axe, qui reste toujours parallèle à lui-même ;
- La Terre (avec la Lune, comme les autres planètes) tourne autour du Soleil, et donc les mouvements que semble effectuer le Soleil (le mouvement quotidien, ainsi que le mouvement annuel lorsque le Soleil se déplace dans le Zodiaque) ne sont rien de plus que l'effet du mouvement de la Terre ;
- c'est le mouvement de la Terre et des autres planètes qui explique leurs positions et les caractéristiques spécifiques du mouvement planétaire.
Ces déclarations étaient complètement contraires au système géocentrique en vigueur à cette époque.
Pour Copernic, le centre du système planétaire n'était pas le Soleil, mais le centre de l'orbite terrestre ;
De toutes les planètes, la Terre était la seule à se déplacer uniformément sur son orbite, tandis que la vitesse orbitale des autres planètes variait.
Apparemment, Copernic a maintenu sa croyance en l’existence de sphères célestes portant des planètes. Ainsi, le mouvement des planètes autour du Soleil s'expliquait par la rotation de ces sphères autour de leurs axes.
Évaluation de la théorie de Copernic par les contemporains
Ses plus proches partisans au cours des trois premières décennies après la publication du livre « Sur les rotations des sphères célestes" il y avait l'astronome allemand Georg Joachim Rheticus, qui collabora autrefois avec Copernic et se considérait comme son élève, ainsi que l'astronome et géodésiste Gemma Frisius. Son ami, l'évêque Tiedemann Giese, était également un partisan de Copernic. Mais la plupart des contemporains n’ont « retiré » que l’appareil mathématique pour les calculs astronomiques de la théorie de Copernic et ont presque complètement ignoré sa nouvelle cosmologie héliocentrique. C'est peut-être parce que la préface de son livre a été écrite par un théologien luthérien et qu'il y est dit que le mouvement de la Terre est un calcul ingénieux, mais Copernic ne doit pas être pris au pied de la lettre. Au XVIe siècle, beaucoup croyaient que c'était l'opinion de Copernic lui-même. Et seulement dans les années 70-90 du XVIe siècle. Les astronomes ont commencé à s'intéresser au nouveau système du monde. Copernic avait à la fois des partisans (dont le philosophe Giordano Bruno ; le théologien Diego de Zuniga, qui utilise l'idée du mouvement de la Terre pour interpréter certains mots de la Bible) et des opposants (les astronomes Tycho Brahe et Christopher Clavius, le philosophe François Lard).
Les opposants au système copernicien ont fait valoir que si la Terre tournait autour de son axe, alors :
- La Terre subirait des forces centrifuges colossales qui la déchireraient inévitablement.
- Tous les objets lumineux à sa surface se disperseraient dans toutes les directions de l'espace.
- Tout objet lancé dévierait vers l’ouest et les nuages flotteraient, avec le Soleil, d’est en ouest.
- Les corps célestes se déplacent parce qu’ils sont constitués d’une matière mince et légère, mais quelle force peut faire bouger l’énorme et lourde Terre ?
Signification
Le système héliocentrique du monde, mis en avant au IIIe siècle avant JC. euh . Aristarque et relancé au 16ème siècle Copernic, a permis d'établir les paramètres du système planétaire et de découvrir les lois des mouvements planétaires. La justification de l'héliocentrisme a nécessité la création mécanique classique et a conduit à la découverte de la loi gravité universelle. Cette théorie a ouvert la voie à l'astronomie stellaire lorsqu'il a été prouvé que les étoiles sont des soleils lointains) et à la cosmologie de l'Univers infini. De plus, le système héliocentrique du monde s'est établi de plus en plus - le contenu principal de la révolution scientifique du XVIIe siècle était l'établissement de l'héliocentrisme.
En fait, Aristarque de Samos – Samos était une île proche de la Turquie – a développé une forme de système mondial héliocentrique vers 200 avant JC. D'autres civilisations anciennes, y compris divers érudits musulmans du XIe siècle, maintenaient les mêmes croyances, qui s'appuyaient sur les travaux d'Aristarque et d'érudits européens dans l'Europe médiévale.
Au XVIe siècle, l'astronome Nicolas Copernic a inventé sa version du système mondial héliocentrique. Comme d’autres avant lui, Copernic s’est appuyé sur les travaux d’Aristarque, mentionnant l’astronome grec dans ses notes. La théorie de Copernic est devenue si célèbre que lorsque la plupart des gens discutent aujourd'hui de la théorie héliocentrique, ils se réfèrent au modèle copernicien. Copernic a publié sa théorie dans son livre "Sur la rotation des sphères célestes". Copernic a placé la Terre comme la troisième planète à partir du Soleil et, dans son modèle, tourne autour de la Terre et non du Soleil. Copernic a également émis l'hypothèse que les étoiles ne se déplacent pas sur des orbites autour de la Terre ; La Terre tourne sur son axe, ce qui donne l’impression que les étoiles se déplacent dans le ciel. Grâce à l'application de la géométrie, il a pu transformer le système héliocentrique du monde d'une hypothèse philosophique en une théorie qui a très bien prédit les mouvements des planètes et autres corps célestes.
Le seul problème auquel était confronté le système héliocentrique du monde était que l’Église catholique romaine, une organisation très puissante à l’époque de Copernic, le considérait comme hérétique. C’est peut-être l’une des raisons pour lesquelles Copernic n’a pas publié sa théorie avant d’être sur son lit de mort. Après la mort de Copernic, l’Église catholique romaine a travaillé encore plus dur pour supprimer la vision héliocentrique. L’Église a arrêté Galilée pour avoir soutenu le modèle héliocentrique hérétique et l’a assigné à résidence pendant les huit dernières années de sa vie. À peu près au même moment où Galilée créait le télescope, l'astronome Johannes Kepler perfectionnait le système héliocentrique du monde et tentait de le prouver par des calculs.
Bien que ses progrès aient été lents, le système mondial héliocentrique a finalement remplacé le système mondial géocentrique. Bien que de nouvelles preuves soient apparues, certains ont commencé à se demander si le Soleil était réellement le centre de l'Univers. Le Soleil n’était pas le centre géométrique des orbites des planètes, et le centre de gravité n’était pas non plus exactement au centre du Soleil. Cela signifie que même si les enfants apprennent dans les écoles que l'héliocentrisme est le modèle correct de l'univers, les astronomes utilisent les deux visions de l'univers en fonction de ce qu'ils étudient et de la théorie qui simplifie leurs calculs.
Le grand astronome polonais Nicolas Copernic (1473-1543) a décrit son système du monde dans le livre « Sur les rotations des sphères célestes », publié l'année de sa mort. Dans ce livre, il prouve que l’Univers n’est pas du tout structuré comme la religion le prétend depuis des siècles.
Dans tous les pays, pendant près d'un millénaire et demi, le faux enseignement de Ptolémée, qui affirmait que la Terre reste immobile au centre de l'Univers, a dominé l'esprit des gens. Les disciples de Ptolémée, pour plaire à l'Église, ont proposé de nouvelles « explications » et « preuves » du mouvement des planètes autour de la Terre afin de préserver la « vérité » et la « sainteté » de son faux enseignement. Mais cela a rendu le système de Ptolémée de plus en plus farfelu et artificiel.
Bien avant Ptolémée, le scientifique grec Aristarque affirmait que la Terre se déplace autour du Soleil. Plus tard, au Moyen Âge, des scientifiques avancés partageèrent le point de vue d'Aristarque sur la structure du monde et rejetèrent les faux enseignements de Ptolémée. Peu avant Copernic, les grands scientifiques italiens Nicolas de Cues et Léonard de Vinci affirmaient que la Terre bouge, qu'elle n'est pas du tout au centre de l'Univers et n'y occupe pas une position exceptionnelle.
Pourquoi, malgré cela, le système ptolémaïque a-t-il continué à dominer ?
Parce qu’elle s’appuyait sur le pouvoir tout-puissant de l’Église, qui supprimait la libre pensée et interférait avec le développement de la science. De plus, les scientifiques qui ont rejeté les enseignements de Ptolémée et exprimé des opinions correctes sur la structure de l'Univers n'ont pas encore pu les justifier de manière convaincante.
Seul Nicolas Copernic y est parvenu. Après trente ans de travail acharné, de réflexion et de calculs mathématiques complexes, il a montré que la Terre n'est qu'une des planètes et que toutes les planètes tournent autour du Soleil.
Copernic n'a pas vécu assez longtemps pour voir son livre se répandre à travers le monde, révélant aux gens la vérité sur l'Univers. Il était en train de mourir lorsque des amis lui apportèrent le premier exemplaire du livre et le placèrent entre ses mains froides.
Copernic est né en 1473 dans la ville polonaise de Toruń. Il a vécu des temps difficiles, lorsque la Pologne et son voisin - l'État russe - poursuivaient la lutte séculaire contre les envahisseurs - les chevaliers teutoniques et les Tatars-Mongols, qui cherchaient à asservir les peuples slaves.
Copernic a perdu ses parents très jeune. Il a été élevé par son oncle maternel Lukasz Watzelrode, une figure sociale et politique marquante de l'époque. Copernic était possédé par une soif de connaissances depuis son enfance. Au début, il étudia dans son pays natal. Puis il poursuivit ses études dans les universités italiennes. Bien sûr, l'astronomie y était étudiée selon Ptolémée, mais Copernic étudia soigneusement tous les travaux survivants des grands mathématiciens et l'astronomie de l'Antiquité. Même alors, il avait des réflexions sur l’exactitude des suppositions d’Aristarque, sur la fausseté du système de Ptolémée. Mais Copernic n’était pas le seul à pratiquer l’astronomie. Il a étudié la philosophie, le droit, la médecine et est retourné dans son pays natal avec une éducation complète pour son époque.
À son retour d'Italie, Copernic s'installe en Warmie, d'abord dans la ville de Litzbark, puis à Frombork. Ses activités sont inhabituellement variées. Il participe activement à la gestion de la région : il est en charge de ses affaires financières, économiques et autres. Dans le même temps, Copernic réfléchissait inlassablement à la véritable structure du système solaire et arrivait progressivement à sa grande découverte.
Que contient le livre de Copernic « Sur la rotation des sphères célestes » et pourquoi a-t-il porté un coup si écrasant au système ptolémaïque, qui, avec tous ses défauts, a été maintenu pendant quatorze siècles sous les auspices de l'autorité omnipotente de l'Église de cette époque ? Dans ce livre, Nicolas Copernic affirmait que la Terre et les autres planètes sont des satellites du Soleil. Il montra que c'était le mouvement de la Terre autour du soleil et sa rotation quotidienne autour de son axe qui expliquait le mouvement apparent du Soleil, l'étrange intrication dans le mouvement des planètes et la rotation apparente du firmament.
Copernic a simplement expliqué avec brio que nous percevons le mouvement des corps célestes lointains de la même manière que le mouvement de divers objets sur Terre lorsque nous sommes nous-mêmes en mouvement.
Nous glissons dans un bateau le long d'une rivière qui coule calmement, et il nous semble que le bateau et nous y sommes immobiles, et les berges « flottent » dans la direction opposée. De la même manière, il nous semble seulement que le Soleil se déplace autour de la Terre. Mais en fait, la Terre et tout ce qui se trouve sur elle se déplace autour du Soleil et fait un tour complet sur son orbite en un an.
Et de la même manière, lorsque la Terre, dans son mouvement autour du Soleil, dépasse une autre planète, il nous semble que la planète recule, décrivant une boucle dans le ciel. En réalité, les planètes se déplacent autour du Soleil sur des orbites régulières, mais pas parfaitement circulaires, sans effectuer de boucles. Copernic, comme les anciens scientifiques grecs, affirmait que les orbites sur lesquelles se déplacent les planètes ne peuvent être que circulaires, le mouvement quotidien de toutes les étoiles peut s'expliquer par la rotation de la Terre autour de son axe et le mouvement en boucle de la Terre. planètes par le fait que toutes, y compris la Terre, tournent autour du Soleil .
Trois quarts de siècle plus tard, l'astronome allemand Johannes Kepler, successeur de Copernic, prouva que les orbites de toutes les planètes sont des cercles allongés – des ellipses.
Copernic considérait les étoiles comme immobiles. Les partisans de Ptolémée ont insisté sur l'immobilité de la Terre et ont fait valoir que si la Terre se déplaçait dans l'espace, alors en observant le ciel à différents moments, il nous semblerait que les étoiles bougeaient, changeant de position dans le ciel. Mais aucun astronome n’a remarqué de tels déplacements d’étoiles depuis de nombreux siècles. C'est en cela que les partisans des enseignements de Ptolémée voulaient voir la preuve de l'immobilité de la Terre.
Cependant, Copernic a soutenu que les étoiles sont situées à des distances inimaginables. Leurs déplacements insignifiants n’ont donc pas pu être remarqués. En effet, les distances entre nous, même jusqu'aux étoiles les plus proches, se sont révélées si grandes que même trois siècles après Copernic, elles ont pu être déterminées avec précision. Ce n'est qu'en 1837 que l'astronome russe Vasily Yakovlevich Struve commença à déterminer avec précision les distances des étoiles.
Il est clair quelle impression stupéfiante a dû produire le livre dans lequel Copernic expliquait le monde sans distinction de religion et rejetant même toute autorité de l'Église en matière scientifique. Les dirigeants de l'Église n'ont pas immédiatement compris quel coup porté à la religion les travaux scientifiques de Copernic, dans lesquels il a relégué la Terre au rang d'une des planètes. Pendant un certain temps, le livre fut distribué gratuitement parmi les scientifiques. Peu d’années se sont écoulées et la signification révolutionnaire du grand livre s’est pleinement révélée. D'autres scientifiques majeurs se sont manifestés, continuateurs des travaux de Copernic. Ils ont développé et diffusé l’idée del’infinité de l’Univers, dans lequel la Terre est comme un grain de sable et où il existe d’innombrables mondes. À partir de ce moment-là, l'Église a commencé une persécution féroce contre les partisans des enseignements de Copernic.
La nouvelle doctrine du système solaire – héliocentrique – a été établie dans une lutte acharnée contre la religion. Les enseignements de Copernic ont miné les fondements mêmes de la vision religieuse du monde et ont ouvert une large voie vers une connaissance matérialiste et véritablement scientifique des phénomènes naturels.
Dans la seconde moitié du XVIe siècle, les enseignements de Copernic ont trouvé leurs partisans parmi les scientifiques avancés de différents pays. Des scientifiques se sont également manifestés qui non seulement ont propagé les enseignements de Copernic, mais les ont également approfondis et élargis.
Copernic croyait que l'Univers était limité par la sphère d'étoiles fixes, situées à des distances inimaginablement énormes, mais toujours finies, de nous et du Soleil. Les enseignements de Copernic affirmaient l'immensité de l'Univers et son infinité. Copernic, également pour la première fois en astronomie, a non seulement donné le schéma correct de la structure du système solaire (Fig. n° 2) [Ressource électronique], mais a également déterminé les distances relatives des planètes au soleil et calculé la période de leur révolution autour d’elle. Polémique avec les arguments d'Aristote et de Ptolémée, Copernic
note que « non seulement la Terre tourne avec l’élément eau qui y est connecté, mais aussi une partie considérable de l’air et tout ce qui est lié d’une manière ou d’une autre à la Terre ». Il ne faut pas s'étonner que le déplacement des étoiles lors du mouvement de la Terre n'ait pas été remarqué. Après tout, « les dimensions du monde sont si grandes que, bien que la distance entre la Terre et le Soleil soit assez grande par rapport à la taille de la sphère de n'importe quelle planète, elle est néanmoins insensiblement petite par rapport à la sphère de l'objet fixe ». étoiles." Par conséquent, « il est plus facile d’accepter cette hypothèse que de s’interroger sur le nombre infini de sphères, comme sont obligés de le faire ceux qui maintiennent la Terre au centre du monde ».
