Evolució de la Ciència: Del Geocentrisme a l'Heliocentrisme

La influència de la ciència en la vida

La ciència exerceix una gran influència en la vida en tres aspectes principals:

• En la naturalesa i l’objecte del coneixement científic: L'augment del coneixement científic incrementa el poder transformador de la realitat i n'és la base.
• En el poder manipulador de la realitat: En aquest sentit, parlem de la tècnica.
• En els canvis socials i institucionals: Les noves formes de comunicació o les noves tècniques reproductives en són un clar exemple.

Models cosmològics de l'Antiga Grècia

Anaximandre de Milet (segle VI aC)

Considera la Terra com un cilindre flotant en un univers esfèric, mantenint la superfície de la Terra plana.

Pitàgores (segle VI aC)

Va ser el primer a considerar la Terra esfèrica. Considera els diferents astres (inclòs el Sol) en cercles concèntrics centrats en la Terra i a distàncies finites. L'última esfera la considera fixa i conté totes les estrelles.

Filolau de Crotona (segle V aC)

És el primer a considerar una mena de teoria heliocèntrica, que continuen Aristarc de Samos i els Neoplatònics.

Eudox de Cnidos (segle V aC)

És el primer a definir un model astronòmic complet basat en esferes homocèntriques. Considera la Terra una esfera immòbil que n'ocupa el centre. Els astres considerats són:

• Lluna
• Mercuri
• Venus
• Sol
• Mart
• Júpiter
• Saturn

Claudi Ptolemeu: La consolidació del Geocentrisme

Ptolemeu recull tota la tradició geocèntrica i escriu la seva gran obra, l'Almagest. Aquesta obra estableix i consolida la visió geocèntrica de l'univers i explica les òrbites dels astres mitjançant mètodes geomètrics de successives esferes ordenades en deferents i epicicles.

La Revolució Heliocèntrica

Nicolau Copèrnic: La Teoria Heliocèntrica

Els principis fonamentals de la teoria de Copèrnic són:

• El Sol està al centre de l’univers (model heliocèntric).
• El moviment dels cossos celestes és regular, circular i perpetu, o compost per moviments circulars.
• L'ordre de les òrbites celestes orbitant el Sol és: Mercuri, Venus, la Terra (amb la Lluna orbitant-la), Mart, Júpiter i Saturn.

Galileu Galilei (1564 – 1642)

Galileu va ser crucial en la defensa de l'heliocentrisme. Tot i que el telescopi va ser inventat per Hans Lippershey, Galileu el va millorar i el va usar per primer cop amb finalitats astronòmiques.

Les proves de Galileu per a l'Heliocentrisme

Galileu va aportar proves crucials mitjançant les seves observacions telescòpiques:

• L'estudi de les fases de Venus demostra l’heliocentrisme de Copèrnic.
• L’estudi de les muntanyes i cràters de la Lluna demostra que els cossos celestes no són esferes cristal·lines perfectes.
• L'observació dels satèl·lits de Júpiter demostra que no tots els astres giren al voltant de la Terra.

El Mètode Hipoteticodeductiu en Astronomia

La segona fase de la demostració de l'heliocentrisme es va centrar a determinar com són les òrbites dels planetes al voltant del Sol, utilitzant el mètode hipoteticodeductiu. Els passos seguits són:

1. S’observen les trajectòries dels planetes i les fases de la Lluna i Venus.
2. S’elaboren hipòtesis noves i un model que expliqui millor aquestes observacions.
3. Es comproven les hipòtesis mitjançant experiments o observacions addicionals.
4. S’elaboren teories amb capacitat de predicció de nous fenòmens.

Les Lleis de Kepler sobre el Moviment Planetari

1. Primera Llei (Llei de les Òrbites El·líptiques): Tots els planetes es desplacen al voltant del Sol descrivint òrbites el·líptiques, de manera que el Sol ocupa un dels focus de l'el·lipse.
2. Segona Llei (Llei de les Àrees): Per temps igual, el planeta escombra àrees iguals. La velocitat del planeta entorn de l’òrbita és major quan està a prop del Sol (periheli) i menor quan està lluny (afeli).
3. Tercera Llei (Llei dels Períodes): Per a qualsevol planeta, el quadrat del període orbital (temps que tarda el planeta a donar una volta al Sol) és directament proporcional al cub de la distància mitjana del planeta al Sol.

Càlculs i Tesis Astronòmiques Antigues

Aquests càlculs geomètrics (probablement atribuïbles a Aristarc de Samos o similars) van intentar determinar les dimensions i distàncies dels cossos celestes:

Estimacions Quantitatives (Fragmentades)

• Calcula el diàmetre de la Lluna com a [valor perdut] del diàmetre de la Terra.
• Calcula la distància de la Terra a la Lluna com a 225,4 vegades el radi de la Lluna.

Tesis Descriptives

1. La Lluna rep la seva llum del Sol.
2. La Terra representa el centre d’una esfera on es mou la Lluna.
3. En la mitja Lluna, el cercle que delimita la part il·luminada i la no il·luminada està en la direcció de l’ull observador.

Tesis Quantitatives

1. Quan la Lluna forma un angle recte amb el Sol, l’angle de la Lluna amb la Terra és de 87°.
2. L’ombra de la Terra és dues vegades l’ombra de la Lluna.
3. La Lluna vista des de la Terra forma un con de 2°.