Ciències de la Naturalesa (nivell ESO)/El model heliocèntric

El model heliocèntric o heliocentrisme és el model cosmològic segons el qual el Sol és el centre de l'univers i tots els cossos celestes orbiten al seu voltant. Va ser proposat per primera vegada a l'Antiga Grècia per Aristarc de Samos, com a resposta al model geocèntric, i va evolucionar a través dels anys i de diferents filòsofs que el van defensar. Durant els segles XVI i XVII, després de ser ressuscitat per Nicolau Copèrnic, va ser motiu d'una important disputa amb el model geocèntric. Finalment, l'heliocentrisme es va imposar. Gran part dels problemes d'acceptació del model heliocèntric venien per motius religiosos. Si a la Bíblia surt que l'ésser humà és el centre de la creació perquè està fet a imatge i semblança de Déu, no podia ser que la terra on ell habitava no fos el centre de l'univers. Evolució del model helicèntric Aristarc de Samos: Aristarc va ser el primer filòsof que va defensar un sistema heliocèntric, aproximadament cap al 200 aC. Tot i que la seva teoria s'acostava més a la realitat que cap altra, no va tenir gaire èxit doncs el sistema geocèntric es trobava completament arrelat en la societat de l'època. Nicolau Copèrnic: Copèrnic es considera el primer científic que va proposar, demostrar i defensar un model heliocèntric. Va revolucionar l'astronomia i la ciència en general al postular que la Terra i els altres planetes es mouen en òrbites circulars al voltant del Sol (excepte la Lluna que gira al voltant de la Terra). Adoptà la revolucionària idea d'una Terra en moviment que, a més, gira sobre si mateixa, mentre el Sol roman immòbil. La seva idea era tan revolucionària que buscà suport en els filòsofs grecs com Aristarc. El seu motiu central era el càlcul correcte de les posicions planetàries i per a això no dubtà a trencar amb una tradició de més de 2000 anys d'una Terra en repòs. Aquest model no s'adaptava satisfactòriament si no s'introduïen unes corbes anomenades epicicles, amb el que resultava gairebé tan complicat com el model ptolemaic. No obstant això, explicava de forma més senzilla les irregularitats dels planetes (moviment retrògrad, canvis de lluentor, etc.). Va publicar les seves idees, pòstumament, el 1543, en el llibre De Revolutionibus Orbium Coelestium. Giordano Bruno: Un cop conegut el model heliocèntric i l'enorme distància entre la terra i les estrelles de la qual parlaven per primera vegada els astrònoms de l'època, Bruno va arribar a la conclusió que les distàncies cosmològiques són infinites. Així, l'Univers és infinit i el Sistema Solar és un més d'altres sistemes semblants o majors, el nombre dels quals és il·limitat. Segons això el nostre sol no ocupa un lloc privilegiat en l'Univers, car és un Univers infinit mancat de centre. Galileu Galilei: Cap a l'any 1610, Galileu va construir un telescopi i l'enfocà al firmament. Va ser el primer en adonar-se de la veritable magnitud de l'Univers. Va observar estrelles mai vistes fins llavors. Va descobrir els quatre satèl·lits de Júpiter i va constatar que giren al voltant d'aquest planeta i que per tant la Terra no és el centre de tots els moviments dels cossos celestes; va descobrir els cràters de la Lluna i les taques solars, el que posava en dubte que els astres estiguessin composts per un èter immutable diferent dels elements terrestres. A més va descobrir les fases de Venus. Per a les seves explicacions, que gairebé li van costar la vida, va adoptar el model heliocèntric de Copèrnic, però va seguir suposant òrbites circulars per als planetes. Tycho Brahe: Brahe va proposar un model geoheliocèntric, segons el qual la Terra està en el centre de l'Univers però tots els altres planetes (excepte la Lluna) giren al voltant del sol, i aquest al voltant de la Terra. Johannes Kepler: Kepler va col·laborar amb l'astrònom Tycho Brahe durant els últims anys de vida d'aquest últim. Brahe li va llegar un completíssim catàleg estel·lar amb anotacions dels moviments dels planetes, sobretot de Mart. A partir d'aquestes dades i de les seves pròpies teories Kepler es va adonar que les teories de Brahe no encaixaven amb una suposada òrbita circular, encara que sí amb un model heliocèntric. Així doncs, Kepler va arribar a la conclusió que els planetes giren entorn al Sol descrivint òrbites el·líptiques en comptes de circulars i el Sol se situa en un dels focus de l'el·lipse. Va enunciar llavors les lleis sobre el moviment dels planetes: 1. Tots els planetes descriuen òrbites el·líptiques amb el Sol situat en un dels focus. 2. La recta que uneix un planeta amb el Sol comprèn àrees iguals en temps iguals. 3. El quadrat del període del moviment d'un planeta és directament proporcional al cub de la distància mitja del planeta al Sol. Aquestes lleis són vàlides per al moviment dels planetes al voltant del Sol i per al moviment dels satèl·lits al voltant d'un planeta. Isaac Newton: Newton va definir les lleis de tipus matemàtic iniciades per Galileu. Els seus estudis van abastar un gran nombre de disciplines. Va aplicar les lleis de la dinàmica a l'estudi dels fenòmens naturals per a elaborar la seva explicació de la realitat. Va suposar que el fet que la Lluna giri al voltant de la Terra en lloc de sortir projectada en línia recta es deu a la presència d'una força que l'empeny cap a la Terra i la fa descriure una circumferència. Va anomenar a aquesta força gravetat i va suposar que actuava a distància, car no hi ha res que connecti físicament la Terra i la Lluna. Newton va demostrar que la mateixa força que fa caure un objecte sobre la Terra, manté a la Lluna en la seva òrbita. A partir de les lleis de Kepler, va deduir la llei de la gravitació universal: tot parell de partícules s'atreuen amb una força inversament proporcional al quadrat de la seva distància i directament proporcional al producte de les seves masses.