Heliocentrismus

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Sluneční soustava

V astronomii je heliocentrismus teorií tvrdící, že Slunce je středem vesmíru a sluneční soustavy. Slovo je odvozeno z řeckého (ἥλιος hélios = „Slunce“ a κέντρον kentron = „střed“). Historicky je heliocentrismus protikladem geocentrismu a v současné době modernímu geocentrismu, které kladou jako centrum Zemi. (Rozdíl mezi sluneční soustavou a vesmírem v předmoderní době sice nebyl jasný, ale byl extrémně důležitý vzhledem ke sporu mezi kosmologií a náboženstvím.) V 16. a 17. století, když Koperník, Galileo a Kepler oživili a bránili tuto teorii, stala se středem hlavního sporu. V něm církev zastávala stanovisko, že Země je středem vesmíru, takže tito tři astronomové měli být ipso facto obviněni z odmítání Boží prozřetelnosti.

Historie[editovat | editovat zdroj]

Heliocentrický vesmír

Klasické období[editovat | editovat zdroj]

Komukoliv, kdo se zastaví a pohlédne na oblohu, je jasné, že země stojí na místě, zatímco všechno na obloze ubíhá kolem ní každý den. Při delším pozorování lze vidět mnohem komplikovanější pohyby. Slunce dělá menší kruh při své roční dráze; planety mají podobné pohyby, občas se však obrátí a pohybují se na okamžik opačným směrem (retrográdní pohyb). Pro lepší pochopení těchto pohybů, bylo potřeba zavádět komplikované popisy, nejznámějším z nich je Ptolemaiovský systém, formulovaný ve 2. století.

Neinutitivní myšlenka heliocentrismu, kde je to Země, nikoliv nebesa, co se skutečně pohybuje, byla navržena dokonce již v 4. století př. n. l.. V kapitole 13 druhé knihy svého spisu O nebesích, napsal Aristotelés "Jak tvrdí pythagorejci, v centru je oheň a země je jen jedna z hvězd, vytvářející noc a den krouživým pohybem kolem centra." Důvody tohoto umístění byly spíše filosofické než vědecké — oheň byl pro pythagorejskou filosofii založenou na základních živlech živlem ušlechtilejším než země, a proto by mělo být Slunce (reprezentující oheň) ve středu. Aristotelés odmítl tento argument a hlásal geocentrismus.

Později heliocentrismus opět navrhl Aristarchos ze Samu (kolem roku 270 př. n. l.). V době, ve které psal, byla již velikost Země poměrně přesně spočítána, a on sám změřil velikost a vzdálenost Měsíce a Slunce; jeho odhady nebyly podle současných standardů moc přesné, ale šlo o seriózní začátek. Jak mnozí předpokládají, usoudil na základě čísel, které měl k dispozici, že pohyb Země kolem obrovského Slunce dává větší smysl, než kdyby to bylo obráceně. V jeho vlastní době však někteří lidé soudili, že tato myšlenka je protináboženská.

Aristarchově heliocentrickému modelu oponoval Archimédés, který ve svém díle O počtu písečných zrn prohlašoval, že svět (vesmír) je velký, ale konečný a na základě množiny prvotních předpokladů spočítal horní mez poloměru vesmíru na 10 000 000 000 stadií. Na základě tohoto čísla pro velikost vesmíru vyvozoval, že zde musí být maximální vzdálenost, v jaké mohou být hvězdy od centra. V heliocentrickém systému se Země ocitá v průběhu roku v místech vzdálených od sebe dvojnásobek vzdálenosti Země-Slunce, a vzhledem ke vzdálenosti hvězd by zde měla být viditelná paralaxa umožňující rozlišit bližší a vzdálenější hvězdy. Vzhledem k tomu, že žádná paralaxa není pozorována, odmítl Archimédes heliocentrismus, protože jinak by bylo potřeba odsunout hvězdy do (pro Archiméda) nepřijatelné vzdálenosti.

V 5. století indický astronom Arjabhata (zřejmě nezávisle na Aristarchovi) také navrhoval heliocentrický vesmír. Jeho práce nebyla přeložena do latiny až do chvíle, kdy Koperník napsal De revolutionibus orbium coelestium, a tak zůstala na Západě prakticky neznámá až do 12. století, ve kterém byly přeloženy do latiny některé staré arabské astrologické a astronomické spisy, které jeho teorie komentovaly a rozpracovávaly (např. Aliboron, „Indické kroniky“ Ta'rikh al-Hind ).

Egyptský (možná napůl mýtický) filosof Hermés Trismegistos také navrhoval heliocentrický náhled na svět, a stojí za povšimnutí, že Koperník dokonce ve svém De revolutionibus orbium coelestium poděkoval za inspiraci Trismegistovými myšlenkami. Přesná datace není možná, ale Trismegistos pravděpodobně žil ve faraónském Egyptě, i když skutečné texty dokládající hermetickou tradici lze datovat zhruba do časů Krista.

Po mnoho století čelil heliocentrismus zdánlivě samozřejmému obecnému názoru, že pokud by se Země otáčela a zároveň pohybovala kolem Slunce, lidé a předměty by musely spadnout.

Ilustrace zatmění Měsíce ze spisu al-Birúního (11. století)

Středověk[editovat | editovat zdroj]

Na pomezí 10. a 11. století vyslovil ve svých arabsky psaných spisech významný perský astrolog Muhammad Abú ar Rajhán al-Birúní, později známý pod latinizovaným jménem Aliboron, přesvědčení, že Země rotuje kolem své osy a obíhá kolem Slunce. Ve svém díle přitom vycházel z důkladné znalosti Aristotelova díla a překladů klasických astrologických a hermetických spisů do arabštiny i důkladné znalosti tradic indických astrologů. Jeho spisy, a díla jeho arabských následovníků, byly ve 12. století ve Španělsku a Francii přeloženy do latiny a rozšířily se po celé Evropě, nicméně setkávaly se s odporem křesťanských církevních autorit. Tyto „pohanské teorie“ také vedly k mnohasetletému odmítání astrologie a astronomie oficiální katolickou církví a ve svém důsledku později komplikovala situaci renesančním znovuobjevitelům heliocentrismu.

Renesance a novověk[editovat | editovat zdroj]

V 16. století teorii oživil polský katolický duchovní Mikuláš Koperník, ve formě odpovídající tehdejším pozorováním. Jeho teorie řešila problém retrográdního (zpětného) pohybu tvrzením, že tento pohyb je spíše pouze domnělý, než reálný: jde o efekt paralaxy, podobně jako u auta, které předjíždíme, se zdá, že se pohybuje zpět proti horizontu. Tento problém řešil také geocentrický Tychonův systém; po eliminování hlavních epicyklů bohužel nakonec také potvrzoval fyzikální realitu nepravidelného zpětného-a-dopředného pohybu planet, který Kepler charakterizoval jako „preclík.“ Při vývoji svých teorií planetárního pohybu Koperníka pravděpodobně ovlivnily dřívější práce arabského astronoma Ibn al-Šatira a perského astronoma Nasir al-Din al-Tusiho.

Heliocentrismus významně rozvinuli Galileo, Kepler a Newton. Byl mu kladen mohutný odpor tehdejšími vzdělanci, zejména částmi římskokatolické církve, které zvítězily v rozhodujících střetech v letech 16161633 a prosadily jeho oficiální zákaz. I starší Koperníkovy Oběhy nebeských sfér dala církev toho roku na seznam zakázaných knih Index Librorum Prohibitorum, kde zůstaly až do roku 1835.

Církev podporovala ptolemaiovský systém, ve kterém byla Země středem vesmíru a všechna nebeská tělesa kroužila kolem ní. (Katolický geocentrismus se nesmí zaměňovat s myšlenkou placaté země, kterou církev nikdy nepodporovala.) Jelikož významní katoličtí astronomové včetně Clavia nebyli spokojeni s ptolemaiovským systémem, mnoho z nich přešlo ke konkurenčnímu Tychonovu systému, geocentrickému kompromisu; po roce 1633 používání tohoto systému převážilo. Za prosazování heliocentrické teorie byl Galileo posledních několik let svého života držen v domácím vězení.

Archimédova námitka proti heliocentrismu, že pokud by byl pravdivý, museli bychom v průběhu roku pozorovat paralaxu v zdánlivě stálých pozicích hvězd, byla nakonec vyřešena, když byla pozorována hvězdná paralaxa pomocí vylepšených přístrojů v 19. století. V té době byl model heliocentrické sluneční soustavy v mnohem větším vesmíru přijat téměř všemi.

Věda[editovat | editovat zdroj]

Poznání, že heliocentrický pohled také není v doslovném znění zcela pravdivý, přicházelo po jednotlivých krocích. Již Giordano Bruno vznesl silné argumenty, že Slunce není středem vesmíru, ale jednou z nespočetných hvězd; Galileo měl tentýž názor, řekl však na toto téma velmi málo, pravděpodobně aby na sebe nepřivolal hněv církve. V průběhu 18. a 19. století se pozice Slunce jako pouhé jedné hvězdy z mnoha stala stále samozřejmější. Ve 20. století, dokonce ještě před objevem existence mnoha galaxií, už to nebylo vnímáno jako sporná věc. Dokonce i když omezíme diskuse na sluneční soustavu, Slunce není geometrickým centrem žádné z planetárních drah, spíše ohniskem jejich eliptických drah. Navíc vzhledem k tomu, že hmotnost planet nelze vzhledem k hmotnosti Slunce zanedbat, je centrum gravitace slunečního systému umístěno poněkud mimo střed Slunce. (Hmotnost planet, především Jupiteru tvoří asi 0,14% hmotnosti Slunce.)

Vezměme vztah celého konceptu centra vesmíru a termínu „být v klidu“ k principu relativity. I když bylo zřejmé, že zde neexistuje žádné privilegované místo ve vesmíru, až do formulování speciální teorie relativity Albertem Einsteinem se předpokládala přinejmenším existence privilegované třídy inerciálních systémů absolutně v klidu, především ve formě hypotézy světlonosného etheru. Některé formulace Machova principu předpokládaly, že vztažná soustava v klidu vzhledem ke hmotě vesmíru musí mít zvláštní vlastnosti.

Moderní užívání pojmů geocentrický a heliocentrický ve vědě[editovat | editovat zdroj]

V praktických výpočtech musí být často určen počátek a orientace vztažné soustavy. Z praktických důvodů se často používají systémy s počátkem ve hmotném středu Země, Slunce nebo v hmotném středu sluneční soustavy. Přídavná jména geocentrický a heliocentrický mohou být používána v tomto kontextu. Takový výběr vztažné soustavy však nemá žádné filosofické ani fyzikální dopady.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Sir Fred Hoyle, Nicolaus Copernicus, 1973.