Aufschub und Epizycle

In dem Hippparchian, Ptolemäisch, und Copernican -Systeme von Astronomie, das Epicycle (aus Altgriechisch ἐπίκυκλος (Epíkuklos)'auf dem Kreis', was "Kreis bewegt sich auf einem anderen Kreis")[1] war ein geometrisches Modell, das verwendet wurde, um die Geschwindigkeitsänderungen und Richtung der scheinbaren Bewegung der zu erklären Mond, Sonne, und Planeten. Insbesondere erklärte es das offensichtliche rückläufige Bewegung von den fünf zu dieser Zeit bekannten Planeten. Zweitens erklärte es auch Veränderungen in den scheinbaren Entfernungen der Planeten von der Erde.

Es wurde zuerst von vorgeschlagen von Apollonius von Perga am Ende des 3. Jahrhunderts v. Chr. Es wurde von Apollonius von Perga und entwickelt Hipparchus von Rhodes, der es im 2. Jahrhundert v. Chr. In großem Umfang verwendete, dann formalisiert und ausgiebig verwendet von Ptolemäus von Thebaid In seiner astronomischen Abhandlung in seiner 2. Jahrhundert n. Chr. Almagest.

Epicyklische Bewegung wird in der verwendet Antikythera -Mechanismus, ein altes griechisches astronomisches Gerät zum Ausgleich der elliptischen Mondumlaufbahn, die sich bei Perigäe schneller bewegt und am Höhepunkt langsamer als kreisförmige Umlaufbahnen mit vier Getriebe verwendet werden, zwei von ihnen auf eine exzentrische Art und Weise, die sich sehr nahe annähert Keplers zweites Gesetz.

Epicycles funktionierten sehr gut und waren sehr genau, weil, wie Fourier -Analyse Später zeigte sich jede glatte Kurve auf willkürliche Genauigkeit mit einer ausreichenden Anzahl von Epizyklen. Sie fielen jedoch in Ungnade mit der Entdeckung, dass planetarische Bewegungen weitgehend elliptisch von a waren heliozentrischer Referenzrahmen, was zur Entdeckung führte, dass Schwerkraft, die einem einfachen umgekehrten Quadratgesetz befolgt Könnte besser alle Planetenbewegungen erklären.

Einführung

Die grundlegenden Elemente der ptolemäischen Astronomie, die einen Planeten auf einem Epicycle (kleinerer gestrichelter Kreis), einen aufstockenden (größeren gestrichelten Kreis), den exzentrischen (×) und einen aufsteuerten Kreis zeigen, zeigen Äquant (•).

Sowohl in Hippparchischen als auch in ptolemäischen Systemen die Planeten Es wird angenommen, dass sie sich in einem kleinen Kreis bewegen, der als als bezeichnet wird Epicycle, was sich wiederum entlang eines größeren Kreises bewegt und a Aufschub. Beide Kreise drehen sich im Uhrzeigersinn und sind ungefähr parallel zur Ebene der scheinbaren Umlaufbahn der Sonne unter diesen Systemen (Ekliptik). Trotz der Tatsache, dass das System berücksichtigt wird geozentrischKeines der Kreise war genau mit der Erde konzentrisch. Genauer Exzenter. Das Umlaufbahnen von Planeten in diesem System sind ähnlich wie Epitrochoiden.

Im hipparchischen System drehte sich das Epicycle und drehte sich entlang des Aufschubs mit gleichmäßiger Bewegung. Ptolemaios stellte jedoch fest, dass er diese mit den ihm zur Verfügung stehenden babylonischen Beobachtungsdaten nicht in Einklang bringen konnte; Insbesondere unterschieden sich die Form und Größe der scheinbaren Retrograden. Die Winkelrate, mit der das Epicycle bewegte Äquant. Es war die Winkelrate, mit der sich der Aufschub auf halbem Weg zwischen dem Äquanten und der Erde (dem Exzentriker) um den Punkt bewegte, der konstant war; Das Epicycle -Zentrum fegte gleiche Winkel nur über die gleichen Zeiten, nur wenn sie vom Äquanten betrachtet werden. Es war die Verwendung von Ätzen, um eine gleichmäßige Bewegung aus der Mitte der kreisförmigen Aufschaltungen zu entkoppeln, die das ptolemäische System unterschieden.

Ptolemäus hat die relativen Größen der Planetenaufschaltungen in der nicht vorhersagt Almagest. Alle seine Berechnungen wurden in Bezug auf einen normalisierten Aufschub durchgeführt, unter Berücksichtigung eines einzelnen Falls. Dies soll nicht heißen, dass er glaubte, die Planeten seien alle äquidistisch, aber er hatte keine Grundlage, um Entfernungen außer dem Mond zu messen. Er bestellte die Planeten im Allgemeinen von der Erde nach außen nach ihren Umlaufzeiten. Später berechnete er ihre Entfernungen in der Planetenhypothesen und fasste sie in der ersten Spalte dieser Tabelle zusammen:[2]

Ptolemäus Schätzungen der Umlaufbahngrößen
Körper Mittlere Größe
(in Erdradien)
Moderner Wert
(Semimajor -Achse,
in Erdradien)
Verhältnis
(modern/ptolemäus)
Verhältnis
(modern/ptolemäus,
auf Sonne normalisiert = 1)
Mond 00,048.0 000,060.3 01.26 0,065
Quecksilber 00,115.0 009.090.0 79,00 4.100
Venus 00,622.5 016.980.0 27.30 1.400
Sonne 01,210.0 023.480.0 19.40 1.000
Mars 05.040.0 035.780.0 07.10 0,370
Jupiter 11.504.0 122.200.0 10.60 0,550
Saturn 17.026.0 225.000.0 13.20 0,680
Sternschale 20.000.0 - - -

Wären seine Werte für aufgeschobene Radien im Verhältnis zur Erde und der Unentschieden genauer gewesen, hätten sich die Epicycle -Größen der Erde -Sun -Entfernung nähert. Obwohl alle Planeten getrennt betrachtet werden, waren sie auf eine besondere Art und Weise verbunden: Die aus dem Körper durch das epizentrischen Zentrum aller Planeten gezogenen Linien waren alle parallel, zusammen mit der von der Sonne zur Erde gezogenen Linie entlang der Quecksilber und Quecksilber und Die Venus befanden sich. Das bedeutet, dass sich alle Körper in ihren Epicycles in Lockstep mit Ptolemaios Sonne drehen (das heißt, sie alle haben genau einen Zeitraum von einem Jahr).

Babylonische Beobachtungen zeigten das für Überlegene Planeten Der Planet würde sich normalerweise am Nachthimmel langsamer bewegen als die Sterne. Jede Nacht schien der Planet ein wenig hinter den Sternen zurückzubleiben, in dem, was genannt wird Progradebewegung. Nahe OppositionDer Planet scheint sich schneller umzukehren und sich schneller durch den Nachthimmel zu bewegen als die Sterne für eine Zeit in Retrograde Bewegung Bevor Sie erneut umkehren und programmieren. Die epicyklische Theorie wollte zum Teil dieses Verhaltens erklären.

Das Minderwertige Planeten Es wurde immer beobachtet, dass sie sich in der Nähe der Sonne befanden und erst kurz vor Sonnenaufgang oder kurz nach Sonnenuntergang auftraten. Ihre scheinbare rückläufige Bewegung tritt während des Übergangs zwischen Abendstern in den Morgenstern auf, wenn sie zwischen Erde und Sonne gehen.

Geschichte

Als die alten Astronomen den Himmel sahen, sahen sie die Sonne, Mond und Sterne regelmäßig über uns. Die Babylonier machten himmlische Beobachtungen, hauptsächlich von Sonne und Mond, um die Zeitmessung für religiöse Zeremonien neu zu kalibrieren und zu bewahren.[3] Andere frühe Zivilisationen wie die Griechen hatten Denker wie Thales of Miletus, die erste, die eine Sonnenfinsternis dokumentieren und vorherzusagen.[4] Oder Heraklides, der früheste aufgezeichnete Astronom, um ein geozentrisches Modell für den Kosmos vorzuschlagen.[5] Sie sahen auch die "Wanderer" oder "Planetai" (unser Planeten). Die Regelmäßigkeit der Bewegungen der Wanderkörper deutete darauf hin, dass ihre Positionen vorhersehbar sein könnten.

Die vom geozentrische Modell beschriebene Komplexität

Der offensichtlichste Ansatz für das Problem der Vorhersage der Bewegungen der himmlischen Körper bestand einfach darin, ihre Positionen gegen das Sternfeld abzubilden und dann zu passen Mathematische Funktionen zu den sich ändernden Positionen.[6] Die Einführung besserer himmlischer Messinstrumente, wie der Einführung der Gnomon von Anaximander,[7] erlaubte den Griechen, den Zeitverlauf besser zu verstehen, wie z. B. die Anzahl der Tage in einem Jahr und die Dauer der Jahreszeiten,[8] die für astronomische Messungen unverzichtbar sind.

Die Alten arbeiteten von a geozentrisch Perspektive aus dem einfachen Grund, dass die Erde dort stand und den Himmel beobachtete, und es ist der Himmel, der sich zu bewegen scheint, während sich der Boden still und stetig unter den Füßen erscheint. Einige griechische Astronomen (z. B.,, Aristarchus von Samos) spekulierte, dass die Planeten (einschließlich der Erde) die Sonne umkreisten, aber die Optik (und die spezifische Mathematik - Isaac Newton's Gravitationsgesetz zum Beispiel) notwendig, um Daten bereitzustellen, die die überzeugend unterstützen würden Heliozentrisch Modell existierte nicht in PtolemäusEs ist Zeit und würde nach seiner Zeit über fünfzehnhundert Jahre nicht kommen. Außerdem, Aristotelische Physik wurde nicht mit solchen Berechnungen entworfen, und AristotelesDie Philosophie des Himmels stand völlig im Widerspruch zum Konzept des Heliozentrismus. Es war nicht bis Galileo Galilei beobachtete die Monde von Jupiter am 7. Januar 1610 und die Phasen von Venus Im September 1610 erhielt das heliozentrische Modell bei den Astronomen eine breite Unterstützung, die auch die Vorstellung akzeptierten, dass die Planeten einzelne Welten sind, die die Sonne umkreisen (dh, dass die Erde auch ein Planet ist). Johannes Kepler formulierte seine drei Gesetze des Planetenantrags, die die Umlaufbahnen der Planeten in unserem Sonnensystem zu einem bemerkenswerten Grad an Genauigkeit unter Verwendung eines Systems beschreiben, das elliptische und nicht kreisförmige Umlaufbahnen verwendet. Keplers drei Gesetze werden bis heute im Klassen der Universitätsphysik und Astronomie unterrichtet, und der Wortlaut dieser Gesetze hat sich seit Kepler nicht geändert, seit Kepler sie vor vierhundert Jahren formuliert hat.

Die scheinbare Bewegung der himmlischen Körper in Bezug auf die Zeit ist zyklisch in der Natur. Apollonius von Perga realisiert, dass diese zyklische Variation visuell durch kleine kreisförmige Umlaufbahnen dargestellt werden kann oder Epicycles, dreht sich bei größeren kreisförmigen Umlaufbahnen oder Verschiebungen. Hipparchus berechnete die erforderlichen Umlaufbahnen. Aufstiegsmittel und Epicycles in den alten Modellen repräsentierten keine Umlaufbahnen im modernen Sinne, sondern eine komplexe Reihe kreisförmiger Pfade, deren Zentren durch einen bestimmten Abstand getrennt sind, um die beobachtete Bewegung der Himmelskörper zu approximieren.

Claudius Ptolemäus verfeinerte das aufschaffende und epizierende Konzept und führte das vor Äquant Als Mechanismus, der Geschwindigkeitsschwankungen in den Bewegungen der Planeten verantwortlich macht. Das empirisch Er entwickelte die Methodik, die er entwickelte Copernicus und Kepler. Es ist wichtig zu klären, dass ein heliozentrisches Modell als System nicht unbedingt genauer ist, um die Bewegungen himmlischer Körper zu verfolgen und vorherzusagen, als ein geozentrischeres, wenn man streng kreisförmige Umlaufbahnen berücksichtigt. Ein heliozentrisches System müsste komplexere Systeme erfordern, um die Verschiebung des Referenzpunkts zu kompensieren. Erst als Keplers Vorschlag für elliptische Umlaufbahnen immer genauer wurde als ein bloßes epicyklisches geozentrisches Modell.[9]

Die grundlegende Einfachheit des kopernikanischen Universums aus Thomas Digges' Buchen

Owen Gingerich[10] beschreibt eine planetarische Konjunktion, die 1504 auftrat und offenbar von Copernicus beobachtet wurde. In Notizen gebunden mit seiner Kopie der Alfonsin -TabellenCopernicus kommentierte: "Der Mars übertrifft die Zahlen um mehr als zwei Grad. Saturn wird durch die Zahlen um anderthalb Grad übertroffen." Mit modernen Computerprogrammen stellte Gingerich fest, dass Saturn zum Zeitpunkt der Konjunktion in der Tat um eineinhalb Grad hinter den Tischen zurückblieb und der Mars die Vorhersagen um fast zwei Grad führte. Darüber hinaus stellte er fest, dass Ptolemaios Vorhersagen für Jupiter gleichzeitig ziemlich genau waren. Copernicus und seine Zeitgenossen verwendeten daher die Methoden von Ptolemaios und fanden sie weit über tausend Jahre nach der Veröffentlichung von Ptolemaios ursprünglichen Arbeiten.

Wenn Copernicus erdbasierte Beobachtungen in heliozentrische Koordinaten verwandelte, verwandelte sich[11] Er wurde mit einem völlig neuen Problem konfrontiert. Die sonnenzentrierten Positionen zeigten eine zyklische Bewegung in Bezug auf die Zeit, jedoch ohne retrograde Schleifen bei den äußeren Planeten. Grundsätzlich war die heliozentrische Bewegung einfacher, aber mit neuen Feinheiten aufgrund der noch zu entdeckten elliptischen Form der Bahnen. Eine weitere Komplikation wurde durch ein Problem verursacht, das Copernicus nie löste: korrekt die Bewegung der Erde in der Koordinatenumwandlung.[12] In Übereinstimmung mit der früheren Praxis verwendete Copernicus in seiner Theorie das Aufschub-/Epicycle -Modell, aber seine Epicycles waren klein und wurden "Epicyklets" genannt.

Im ptolemäischen System waren die Modelle für jeden der Planeten unterschiedlich, so dass es mit Copernicus 'anfänglichen Modellen war. Als er die Mathematik durcharbeitete, stellte Copernicus jedoch fest, dass seine Modelle in einem einheitlichen System kombiniert werden konnten. Wenn sie so skaliert wurden, dass die Erdumlaufbahn in allen von ihnen gleich war, wird die Bestellung der Planeten, die wir heute erkennen, leicht aus der Mathematik befolgt. Quecksilber umkreiste der Sonne am nächsten und der Rest der Planeten fiel nach außen in die richtige Reihenfolge, die in der Ferne durch ihre Revolutionsperioden angeordnet waren.[13]

Obwohl Copernicus 'Modelle die Größe der Epicycles erheblich reduzierten, ist es streitweise, ob sie einfacher als die von Ptolemaios waren. Copernicus eliminierte Ptolemaios etwas gleichbedeutend mit dem Äquanten, aber mit Kosten für zusätzliche Epizyklen. Verschiedene Bücher des 16. Jahrhunderts, die auf Ptolemaios und Copernicus basieren, verwenden etwa die gleiche Anzahl von Epicycles.[14][15][16] Die Idee, dass Copernicus nur 34 Kreise in seinem System verwendete Kommentariolus. Als er veröffentlichte De revolutionibus orbium coelestiumEr hatte mehr Kreise hinzugefügt. Das Zählen der Gesamtzahl ist schwierig, aber Schätzungen sind, dass er ein System genauso kompliziert oder sogar noch mehr erstellt hat.[17] Koestler setzt in seiner Geschichte des Menschen über das Universum die Anzahl der von Copernicus verwendeten Epicycles mit 48 gleich.[18] Die beliebte Gesamtsumme von etwa 80 Kreisen für das ptolemäische System scheint 1898 erschienen zu sein. Es wurde möglicherweise von der inspiriert sein nicht ptolemäisch System von Girolamo Fracastoro, der entweder 77 oder 79 Kugeln in seinem System verwendete, inspiriert von Eudoxus von Cnidus.[19] Copernicus übertrug in seinen Werken die Anzahl der im ptolemäischen System verwendeten Epicycles; Obwohl die ursprünglichen Zählungen auf 80 Kreise lagen, wurde das ptolemäische System nach Copernicus durch Ptolema von Peurbach auf eine ähnliche Anzahl von 40 aktualisiert. Daher ersetzte Copernicus effektiv das Problem der retrograde durch weitere Epicycles.[20]

Die Theorie von Copernicus war mindestens genauso genau wie die Ptolemaios, erreichte aber nie die Statur und Erkennung der Theorie von Ptolemaios. Was benötigt wurde, war Keplers Elliptik-Orbit-Theorie, die erst 1609 und 1619 veröffentlicht wurde. Copernicus 'Arbeit lieferte Erklärungen für Phänomene wie rückläufige Bewegungen, aber wirklich nicht beweisen, dass die Planeten tatsächlich die Sonne umkreisten.

Das Aufschub (O) wird von der Erde ausgeglichen (T). P ist das Zentrum des Epicycle der Sonne S.

Die Theorien von Ptolemäus und Copernicus bewiesen die Haltbarkeit und Anpassungsfähigkeit des Aufschub-/Epicycle -Geräts für die Darstellung der Planetenbewegung. Die Aufschub-/Epicycle -Modelle funktionierten aufgrund der außergewöhnlichen Orbitalstabilität des Sonnensystems ebenso wie sie. Jede Theorie konnte heute verwendet werden Gottfried Wilhelm Leibniz und Isaac Newton nicht erfunden Infinitesimalrechnung.[21]

Das erste Planetenmodell ohne Epicycles war das von Ibn Bajjah (Avempace) im 12. Jahrhundert Andalusischer Spanien,[22] In Europa wurden Epicycles jedoch erst im 17. Jahrhundert beseitigt, als Johannes Keplers Modell elliptischer Umlaufbahnen das Modell von Copernicus nach und nach basierend auf perfekten Kreisen ersetzte.

Newtonian oder klassische Mechanik eliminierte die Notwendigkeit von Aufschalt-/Epicycle -Methoden insgesamt und erzeugte genauere Theorien. Durch die Behandlung von Sonne und Planeten als Punktmassen und Verwendung Newtons Gesetz der universellen GravitationEs wurden Bewegungsgleichungen abgeleitet, die mit verschiedenen Mitteln gelöst werden konnten, um Vorhersagen von planetaren Orbitalgeschwindigkeiten und Positionen zu berechnen. Wenn als einfach angenähert ZweikörperproblemeZum Beispiel könnten sie analytisch gelöst werden, während die realistischer N-Körper-Problem erforderlich Numerische Methoden für Lösung.

Die Kraft der Newtonschen Mechaniker, Probleme in Orbitalmechanik wird durch die illustriert Entdeckung von Neptun. Analyse beobachteter Störungen in der Orbit von Uranus erzeugte Schätzungen der Position des mutmaßlichen Planeten innerhalb eines gewissen Grades, wo es gefunden wurde. Dies hätte nicht mit aufgeschobenen/Epicycle -Methoden erreicht werden können. Trotzdem veröffentlichte Newton im Jahr 1702 Theorie der Bewegung des Mondes Das verwendete ein Epicycle und blieb in China bis ins 19. Jahrhundert in China verwendet. Nachfolgende Tabellen basierend auf Newton's Theorie hätte sich Arcminute Genauigkeit nähern können.[23]

Die Anzahl der Epicycles

Laut einer Denkschule in der Geschichte der Astronomie wurden kleine Unvollkommenheiten im ursprünglichen ptolemäischen System durch Beobachtungen entdeckt, die sich im Laufe der Zeit angesammelten. Es wurde fälschlicherweise angenommen, dass mehr Epicycles (Kreisen innerhalb Kreise) zu den Modellen hinzugefügt wurden, um den beobachteten Planetenbewegungen genauer zu entsprechen. Es wird angenommen Copernicus Erschaffte sein Heliozentrisches System Um die ptolemäische Astronomie seiner Zeit zu vereinfachen, gelingt es, die Anzahl der Kreise drastisch zu reduzieren.

Mit besseren Beobachtungen wurden zusätzliche Epizyklen und Exzentrike verwendet, um die neu beobachteten Phänomene zu repräsentieren, bis das Universum im späteren Mittelalter zu einer „Kugel/mit zentrischem und exzentrischem gekritzeltem Über gekritzelt wurde,/Zyklus und Epicycle, Orb in Orb“.

-Dorothy Stimson, Die allmähliche Akzeptanz der kopernikanischen Theorie des Universums1917[24]

Als Maß für die Komplexität wird die Anzahl der Kreise als 80 für Ptolemäus angegeben, gegenüber nur 34 für Copernicus.[25] Die höchste Zahl erschien in der Encyclopædia Britannica über die Astronomie in den 1960er Jahren in einer Diskussion über König Alfonso x von KastilienDas Interesse an Astronomie im 13. Jahrhundert. (Alfonso wird die Inbetriebnahme der in Auftrag gegeben Alfonsin -Tabellen.))

Zu diesem Zeitpunkt war jeder Planet von 40 bis 60 Epicycles versorgt worden, um nach einer Mode seine komplexe Bewegung zwischen den Sternen darzustellen. Alfonso ist erstaunt über die Schwierigkeit des Projekts und wird der Bemerkung zugeschrieben, dass er bei der Kreation, die er möglicherweise anwesend war, hervorragende Ratschläge gegeben haben könnte.

-Encyclopædia Britannica, 1968[26]

Wie sich herausstellt, besteht eine große Schwierigkeit mit dieser Epicycles-on-Epicycles-Theorie darin, dass Historiker, die Bücher über ptolemäische Astronomie aus dem Mittelalter und die Renaissance untersuchen, absolut keine Spur mehrerer Epicycles für jeden Planeten gefunden haben. Die Alfonsin -Tabellen wurden beispielsweise anscheinend unter Verwendung von Ptolemaios ursprünglichen, schmucklosen Methoden berechnet.[27]

Ein weiteres Problem ist, dass die Modelle selbst das Basteln entmutigten. In einem Aufschub-und-epizierenden Modell sind die Teile des Ganzen miteinander verbunden. Eine Änderung eines Parameters zur Verbesserung der Anpassung an einem Ort würde die Anpassung an einen anderen Ort abwerfen. Das Modell von Ptolemäus ist in dieser Hinsicht wahrscheinlich optimal. Insgesamt hat es gute Ergebnisse erzielt, aber hier und da ein wenig verpasste. Erfahrene Astronomen hätten diese Mängel erkannt und sie zugelassen.

Mathematischer Formalismus

Laut dem Wissenschaftshistoriker Norwood Russell Hanson:

Es gibt keine bilateral-symmetrische oder exzentrisch-periodische Kurve, die in einem Zweig der Astrophysik oder Beobachtungsastronomie verwendet wird, die nicht reibungslos als resultierende Bewegung eines Punktes, der sich innerhalb einer Konstellation von Epicycles umdreht .

-Norwood Russell Hanson"Die mathematische Kraft der epizyklischen Astronomie", 1960[28]

Jeder Weg - periodisch oder nicht, geschlossen oder offen - kann mit einer unendlichen Anzahl von Epizyklen dargestellt werden. Dies liegt daran, dass Epicycles als Komplex die Fourierreihe; Daher können bei einer großen Anzahl von Epicycles sehr komplexe Pfade in der dargestellt werden Komplexe Ebene.[29]

Lassen Sie die komplexe Nummer

wo a0 und k0 sind Konstanten, i = –1 ist der imaginäre Einheit, und t ist Zeit, entspricht einem auf den Ursprung des vorhandenen Aufschubs des Ursprungs der Komplexe Ebene und dreht sich mit einem Radius a0 und Winkelgeschwindigkeit

wo T ist der Zeitraum.

Wenn z1 ist der Weg eines Epikys, dann wird das Aufschub plus Epicycle als Summe dargestellt

Das ist ein Fast periodische Funktion, und ist a periodische Funktion Gerade wenn das Verhältnis der Konstanten kj ist rational. Verallgemeinern auf N Epicycles liefert die fast periodische Funktion

Welches ist periodisch, wenn jedes Paar von Paar kj ist rational verwandt. Finden der Koeffizienten aj einen zeitabhängigen Pfad in der darstellen Komplexe Ebene, z = f(t)ist das Ziel, eine Umlaufbahn mit aufschiebendem und Epicyclen zu reproduzieren, und dies ist ein Weg zu "Rettung der Phänomene"(σώζειν τα φαινόμενα).[30]

Diese Parallele wurde von bemerkt von Giovanni Schiparelli.[31][32] Relevant zum Copernican Revolution's Debatte über "Rettung der Phänomene"Im Vergleich zu Erklärungen kann man verstehen, warum Thomas von Aquinschrieb im 13. Jahrhundert:

Die Vernunft kann auf zwei Arten eingesetzt werden, um einen Punkt festzulegen: Erstens, um einen ausreichenden Nachweis eines Prinzips zu erteilen [...]. Die Vernunft wird auf andere Weise verwendet, nicht so ein ausreichender Beweis für ein Prinzip, sondern als Bestätigung eines bereits festgelegten Prinzips, indem er die Kongruenz seiner Ergebnisse zeigt, wie in der Astronomie die Theorie der Exzentriker und Epizyklen als etabliert angesehen, weil dadurch die Sinnliche Erscheinungen der himmlischen Bewegungen können erklärt werden; Nicht, als ob dieser Beweis ausreichend wäre, weil eine andere Theorie sie erklären könnte.

Epicycles und die katholische Kirche

Als ein System, das größtenteils verwendet wurde, um das geozentrische Modell mit Ausnahme des Copernicus -Kosmos zu rechtfertigen, wurde das Aufschub- und Epicycle -Modell gegenüber den vorgeschlagenen heliozentrischen Ideen, die Kepler und Galileo vorgeschlagen haben, bevorzugt. Die Kirche befürwortete dieses Modell, als sie ihr zentrales Dogma favorisierte.[34] Spätere Anwender des epicyklischen Modells wie z. Tycho Brahe, der die Schriften der Kirche beim Erstellen seines Modells betrachtete,[35] wurden noch günstiger gesehen. Das Tychonisches Modell war ein hybrides Modell, das die geozentrischen und heliozentrischen Eigenschaften mit einer stillem Erde mischte, die die Sonne und den Mond umgibt, und die Planeten, die die Sonne umkreisen. Für Brahe war die Idee einer drehenden und sich bewegenden Erde unmöglich, und die Schrift sollte immer von größter Bedeutung sein und respektiert werden.[36] Als Galileo versuchte, das System von Tycho Brahes herauszufordern, war die Kirche unzufrieden mit ihrer Herausforderung ihrer Ansichten. Galileos Veröffentlichung hat seinen Fall nicht in der Lage Sein Prozess.

Schlechte Wissenschaft

"Hinzufügen von Epicycles" wurde als abfälliger Kommentar in der modernen wissenschaftlichen Diskussion verwendet. Der Begriff kann zum Beispiel verwendet werden, um weiterhin zu beschreiben Versuchen Sie sich einzustellen Eine Theorie, mit der ihre Vorhersagen mit den Fakten übereinstimmen. Es gibt eine allgemein anerkannte Idee, dass zusätzliche Epizyklen erfunden wurden, um die wachsenden Fehler zu lindern, die das als Messungen festgestellte ptolemäische System, insbesondere für Mars, genauer wurde. Nach diesem Begriff werden Epicycles von einigen als das paradigmatische Beispiel für schlechte Wissenschaft angesehen.[37]

Copernicus fügte seinen Planeten ein zusätzliches Epicycle hinzu, aber das war nur in dem Bemühen, Ptolemaios Äquant zu beseitigen, den er als philosophische Pause von Aristoteles 'Perfektion des Himmels betrachtete. Mathematisch erzielen das zweite Epicycle und das Äquant die gleichen Ergebnisse, und viele kopernikanische Astronomen, bevor Kepler den Äquanten fortsetzte, da die mathematischen Berechnungen einfacher waren. Copernicus 'Epicycles waren auch viel kleiner als die von Ptolemäus und waren erforderlich, weil die Planeten in seinem Modell in perfekten Kreisen bewegten. Johannes Kepler würde später zeigen, dass sich die Planeten in Ellipsen bewegen, was auch die Notwendigkeit von Copernicus 'Epicycles beseitigte.[38]

Siehe auch

Anmerkungen

  1. ^ Harper, Douglas. "Epicycle". Online -Etymologie -Wörterbuch.
  2. ^ Andrea, Murschel (1995). "Die Struktur und Funktion der physikalischen Hypothesen der Ptolemaios von planetarischer Bewegung". Zeitschrift für die Geschichte der Astronomie (xxvii): 33–61. Bibcode:1995JHA .... 26 ... 33M. Abgerufen 2. August 2014.
  3. ^ Olmstead, A. T. (1938). "Babylonische Astronomie: Historische Skizze". Das American Journal of Semitic Languages ​​and Literatures. 55 (2): 113–129. doi:10.1086/amerjsemilanglit.55.2.3088090. ISSN 1062-0516. JStor 3088090. S2CID 170628425.
  4. ^ Mosshammer, Alden A. (1981). "Thales 'Sonnenfinsternis". Transaktionen der American Philological Association. 111: 145–155. doi:10.2307/284125. ISSN 0360-5949. JStor 284125.
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  6. ^ Für ein Beispiel für die Komplexität des Problems siehe Owen Gingerich, Das Buch Niemand hat gelesen, Walker, 2004, p. 50.
  7. ^ Diogenes Laertius (September 2013). Das Leben und Meinungen bedeutender Philosophen. ISBN 978-1-230-21699-7. OCLC 881385989.
  8. ^ Pedersen, Olaf (1993). Frühe Physik und Astronomie: Eine historische Einführung (Rev. Ed.). Cambridge, Großbritannien: Cambridge University Press. ISBN 0-521-40340-5. OCLC 24173447.
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  10. ^ Gingerich, Ch. 4.
  11. ^ Ein Volumen von De revolutionibus wurde einer Beschreibung der Trigonometrie gewidmet, mit der die Transformation zwischen geozentrischen und heliozentrischen Koordinaten durchgeführt wurde.
  12. ^ Gingerich, p. 267.
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  15. ^ Owen Gingerich, "Alfonso X als Patron der Astronomie", in Das Auge des Himmels: Ptolemäus, Copernicus, Kepler (New York: American Institute of Physics, 1993), p. 125.
  16. ^ Gingerich, "Krise gegen Ästhetik in der kopernikanischen Revolution", in Auge des Himmels, S. 193–204.
  17. ^ "Die populäre Überzeugung, dass Copernicus 'heliozentrisches System eine signifikante Vereinfachung des ptolemäischen Systems darstellt, ist offensichtlich falsch ... [T] Die kopernikanischen Modelle selbst benötigen etwa doppelt so viele Kreise wie die ptolemäischen Modelle und sind weitaus weniger elegant und anpassungsfähig." Neugebauer, Otto (1969) [1957]. Die genauen Wissenschaften in der Antike (2 ed.). Dover Publications. ISBN 978-0-486-22332-2., p. 204. Dies ist eine extreme Schätzung zugunsten von Ptolemäus.
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  27. ^ Gingerich, Das Buch Niemand hat gelesen, p. 57.
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