Cosmologia moderna

De Viquipèdia

Icono de copyedit

Nota: L'article necessita algunes millores en el contingut o l'estil:

Falta introducció i separar per seccions

Cosmologia Moderna:


Copèrnic (Mikolaj Kopernik) astrònom polonès és un dels primers científics que posa en qüestió el sistema geocèntric de Ptolemeu, l'observació de nombroses ocultacions, eclipsis de lluna, així com la ocultació de l'estel Aldebarà el 9 de març de 1947 a Bolònia, i les observacions al seu observatori de Frauenburg al duen a escriure Hypothesibus Motuum Coelistium a se Contitutis Commentariolus (conegut amb el títol de Commentariolus), curt tractat d'astronomia, que acaba cap al 1515, i que no serà publicat fins al segle XIX. És en aquesta obra on anuncia els seus principis de l'astronomia heliocèntica, que revolucionarà la comunitat científica del seu temps. Escriu l'obra De Revolucionibus Orbium Coelestium, acabada cap al 1530. Aquesta obra magistral, de la qual va sorgir el pensament cientific modern i la imatge de l'Univers més acceptada fins al principi del segle XX, no serà publicada fins al 24 de maig de 1543, poc abans de la seva mort, per un impressor de Nuremberh.

El sistema de Copèrnic descansa sobre l'observació de que la Terra volta al torn seu, una volta cada dia, la qual cosa explica el moviment diürn de l'esfera celesta. Postula, igualment que la Terra dona una volta al Sol (heliocentrisme) cada any. Afirma també que els altres planetes fan el mateix en torn al Sol. Copèrnic avança igualment que la Terra oscil·la sobre el seu eix, la qual cosa explicaria la precessió. La teoria de Copèrnic ataca la de Ptolemeu, i a la cosmologia, a la física, fins i tot a la filosofia d'Aristòtil. Així mateix, les Escriptures ensenyaven la immobilitat de la Terra i el moviment del Sol. Copèrnic conserva, de totes maneres, alguns elements de l'antic sistema. Teoria que serà aprofundida, més tard, per Isaac Newton. en els Pincipia Mathematica, obra publicada el 1687. Al principi només s'acceptaren els aspectes matemàtics de l'astronomia de Copèrnic, destinats, tan sols a facilitar el càlcul de les posicions dels planetes. Només a partir del 1570 una nova generació d'astrònoms i pensadors, nascuts cap al 1540 deixà de considerar-la una disciplina calculista, com a conseqüència de l'aparició d'una sèrie de novetats problemàtiques: la nova de Cassiopea (1572) descoberta per Ticho Brahé, el gran cometa de 1577, i després nous cometes, el 1580, 1582, i 1585; i al reconeixement de les relacions amb la física i la cosmologia. L'any 1588, poc després de la mort de Copèrnic s'arriba a un cert compromís. L'astrònom Tycho Brahé proposa una teoria que manté la Terra immòbil, mentre els altres planetes volten al torn del Sol, i aquest ho fa en torn de la Terra.

A la meitat del segle XVI, las teories de Copèrnic, estaven lluny de tenir una ràpida difusió. El primer filòsof que s'hi adherí fou Giordano Bruno, el qual va obtenir d'aquestes teories un conjunt de conseqüències que, des de el punt de vista de la cosmologia del segle XX, són extremadament clarividentes. Aquestes novetats se podien interpretar com una contradicció de les idees tradicionals que consideraven el cel com immutable, incorruptible, i superior a la regió terrestre. Tanmateix, l'astronomia de Copèrnic només fou admesa per molt pocs astrònoms, entre els quals, amb prudència, els alemanys Michael Maestlin (1550-1631), i Cristoph Rothmann. L'anglès Thomas Digges, és autor d'A Perfit Description of the Caelestial Orbes, en què s'hi adheria amb entusiasme. S'han d'excloure Galileu (1564-1642) i Kepler (1571-1630), que eren molt més jóvens, i tampoc no s'ha d'afegir en aquesta llista Giordano Bruno, que no era estrictament un astrònom, sinó un filòsof, l'únic que acceptà les tesis copernicanes a la segona meitat del segle XVI. En les seves obres, publicades entre els anys 1584 i 1591, s'hi mostrava entusiasmat.

Segons Aristòtil i Plató l'Univers era finit i esfèric. Tenia com a últim limit l'esfera del primum mobile, subjecte del motor diürn que se transmetia a l'interior de l'Univers, i que li havia estat conferit per una intel·ligència transcendent i aliena (Déu o el primer motor immòbil. Tots els estels fixos eren en una esfera, i tots a la mateixa distància de la Terra, immòbil, i central; Ptolemeu els va catalogar, fins a un nombre de 1.022, i els va agrupar en 48 constel·lacions. Els planetes estaven dins esferes (o orbes) sòlides, i es movien estant-hi fixats. Copèrnic conservava la idea de les esferes sòlides dels planetes, però atribuïa a la Terra tots els moviments estel·lars, immobilitzant els estels fixos, i el Sol es convertia en el nou centre immòbil. Deixava als filòsofs el problema de si la part superior de l'esfera estel·lars era finita o infinita.

Giordano Bruno mantenia unes idees més pròpies del segle XXI, que de la seva època, car considerava el conjunt format pel Sol i els planetes com la unitat fonamental de l'Univers; a més de una serie de idees filosòfiques, i científiques que l'enfrontaren amb les autoritats eclesiàstiques de la seva època.

Per més informació sobre les idees de Giordano Bruno vegeu l'article sobre aquest filòsof.

El 1581, Galileu entra a l'universitat de Pisa per estudiar medicina, però acaba interessant-se per les matemàtiques. Demostra que Aristòtil estava equivocat al suposar que la rapidesa de caiguda dels cossos és proporcional al seu pes. Per demostrar-ho, mesura el temps de caiguda de pesos llençats des de la torre inclinada de Pisa; descobreix l'isocronisme del pèndul observant les oscil·lacions d'un candaler a la catedral. El 1592, Galileu esdevé professor de matemàtiques a la universitat de Padua, on restà 18 anys. Construí un aparell de mesura, el sextant, treballà en una explicació de les marees basada en les teories copernicanes, i escrigué un tractat de mecànica mostrant que les màquines no creen energia, però la transforman. El 1604, a causa de l'aparició d'una nova, Galileu disputa amb els filòsofs que sostenien la tesi d'Aristòtil sobre la immutabilitat del |cel.

Kepler postula, (1609) la seves primera, i segona llei. La primera diu: la òrbita d'un planeta en torn un estel es una el·lipse, amb l'estel a un dels focus. La segona: Una línia que va de un planeta al seu estel, escombra àrees iguals, durant intervals iguals de temps. Poc temps després enúncia la tercera llei (1618): el quadrat del període sideral, de un planeta orbitant, es directament proporcional al cub del eix semimajor de la seva òrbita.

Per un altre costat, Galileu el 1609, ja té un nou telescopi holandès, al qual aplica els seus descobriments científics, i comença a construir els seus propis telescopis totalment diferents de els dels Països Baixos. Al final de 1609, Galileu tenia un telescopi de 20 augments, que li permetia estudiar els cràters de la Lluna i distingir els estels de la Via Làctia. Descobreix quatre satèl·lits de Júpiter. Publica els seus descobriments el 1610, cosa que provocà grans controvèrsies perquè els altres científics no disposen de telescopis que puguen confirmar les sever observacions.

El gran duc de Toscana el nombrà matemàtic de la cort de Florència, la qual cosa li permet dedicar tot el seu temps a la recerca. Galileu continua fent remarcables descobriments científics, observant les fases de Venus, que, amb els satèl·lits de Júpiter, els convencen de que Copèrnic no estava equivocat. L'Església s'oposa vigorosament a la posició de Galileu, però aquest demana la llibertat de recerca, a la seva carta a la gran duquesa Cristina el 1615. Contestant els seus arguments el Sant Ofici de Roma publica un edicte contra Copèrnic el 1616. El 1623, el Papa Urbà VIII autoritzà a Galileu a escriure un llibre comparant els sistemes de Ptolomeu i Copèrnic. No obstat això Galileu és jutjat a Roma per la Inquisició degut els Diàlegs de 1632, per que el 1616 li havia estat prohibit defensar o ensenyar les teories de Copèrnic. Aquest judici no fou anul·lat fins l'any 1992!

La condemna de Galileu fou commutada per un arrest domiciliari a Arcetri aprop de Florència. Allà acabà les seves recerques sobre el moviment i la resistència dels materials. El 1638 publicà a Leiden els Discursos i demostracions matemàtiques sobre les dues noves ciències. Aquest treball marcà el començ de l'estudi de la dinàmica.

Sir Isaac Newton nat el 25 de desembre de 1642, i mort el 20 de març de 1727 va ser un alquimista, matemàtic, cientific, i filòsof, que publica Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), on descriu la gravitació universali les tres lleis del moviment, (lleis de la inèrcia), base de la mecànica clàssica. Newton fou el primer que demostrà que las lleis naturals governaven els moviments de la terra, i del cel. Newton també creà un model matemàtic per les lleis de Kepler del moviment dels planetes. Volia també ampliar les seves lleis argumentant que les orbites (com les dels estels amb cua) no eren solament el·liptiques; sinó també podien ser hiperbòliques, i parabòliques. Newton també demostrà que le llum blanca estava composta de una mescla dels altres colors. Son també notables els seus arguments a favor de que la llum està composta de partícules.

Kant, fortament influït per la física newtoniana, assaja una cosmologia científica (Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels), tot i que després, en la seva etapa “crítica”, va menar la cosmologia cap a unja sèrie d'apories insolubles (antinòmies cosmològiques).

Al final del segle XVIII les idees més noves sobre la cosmologia es poden resumir en el pensament de Pierre-Simon Laplace. Laplace creia en el determinisme, segons el qual el món està governat per lleis matemàtiques immutables. Segons aquesta hipòtesi, si un ser conegués la posició de totes las partícules de l'Univers, i les forces que les mouen, podria conèixer tant el passat, com el futur. El 1796 Laplace presentà la seva famosa hipòtesi nebular a Exposition du Systeme du Monde, que veia el sistema solar com a originat per la contracció i refredament de una gran nebulosa de gas incandescent, dissipada, que rotava de forma lenta.