Tycho BraheEdit
Tycho Brahe (1546-1601) era un nobile danese molto noto come astronomo ai suoi tempi. Un ulteriore progresso nella comprensione del cosmo avrebbe richiesto nuove osservazioni più accurate di quelle su cui si basava Nicolaus Copernicus e Tycho fece grandi passi avanti in questo campo. Tycho formulò un geoeliocentrismo, cioè il Sole si muoveva intorno alla Terra mentre i pianeti orbitavano intorno al Sole, noto come sistema ticonico. Sebbene Tycho apprezzasse i vantaggi del sistema di Copernico, come molti altri non poteva accettare il movimento della Terra.
Nel 1572, Tycho Brahe osservò una nuova stella nella costellazione di Cassiopea. Per diciotto mesi brillò nel cielo senza alcuna parallasse visibile, indicando che faceva parte della regione celeste delle stelle secondo il modello di Aristotele. Tuttavia, secondo quel modello, nessun cambiamento poteva avvenire nei cieli, quindi l’osservazione di Tycho fu un grande discredito per le teorie di Aristotele. Nel 1577, Tycho osservò una grande cometa nel cielo. In base alle sue osservazioni di parallasse, la cometa passò attraverso la regione dei pianeti. Secondo la teoria aristotelica, in questa regione esisteva solo un moto circolare uniforme su sfere solide, rendendo impossibile per una cometa entrare in questa regione. Tycho concluse che tali sfere non esistevano, sollevando la questione di cosa mantenesse un pianeta in orbita.
Con il patrocinio del re di Danimarca, Tycho Brahe fondò Uraniborg, un osservatorio a Hven. Per 20 anni, Tycho e la sua squadra di astronomi compilarono osservazioni astronomiche che erano molto più accurate di quelle fatte prima. Queste osservazioni si sarebbero rivelate vitali per le future scoperte astronomiche.
Johannes KeplerModifica
Kepler trovò lavoro come assistente di Tycho Brahe e, alla morte inaspettata di Brahe, lo sostituì come matematico imperiale dell’imperatore Rodolfo II. Fu quindi in grado di utilizzare le ampie osservazioni di Brahe per fare notevoli scoperte in astronomia, come le tre leggi del moto planetario. Keplero non sarebbe stato in grado di produrre le sue leggi senza le osservazioni di Tycho, perché hanno permesso a Keplero di dimostrare che i pianeti viaggiano in ellissi e che il Sole non si trova direttamente al centro di un’orbita, ma in un punto focale. Galileo Galilei venne dopo Keplero e sviluppò un proprio telescopio con un ingrandimento sufficiente a permettergli di studiare Venere e scoprire che ha delle fasi come una luna. La scoperta delle fasi di Venere fu una delle ragioni più influenti per il passaggio dal geocentrismo all’eliocentrismo. La Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica di Sir Isaac Newton concluse la rivoluzione copernicana. Lo sviluppo delle sue leggi del moto planetario e della gravitazione universale spiegava il presunto moto relativo al cielo affermando una forza di attrazione gravitazionale tra due oggetti.
Nel 1596, Keplero pubblicò il suo primo libro, il Mysterium Cosmographicum, che fu il secondo (dopo Thomas Digges, nel 1576) a sostenere la cosmologia copernicana da parte di un astronomo dal 1540. Il libro descriveva il suo modello che utilizzava la matematica pitagorica e i cinque solidi platonici per spiegare il numero dei pianeti, le loro proporzioni e il loro ordine. Il libro ottenne abbastanza rispetto da Tycho Brahe da invitare Keplero a Praga e servire come suo assistente.
Nel 1600, Keplero si mise a lavorare sull’orbita di Marte, il secondo più eccentrico dei sei pianeti conosciuti a quel tempo. Questo lavoro fu la base del suo libro successivo, l’Astronomia nova, che pubblicò nel 1609. Il libro sosteneva l’eliocentrismo e le ellissi per le orbite planetarie invece dei cerchi modificati dagli epicicli. Questo libro contiene le prime due delle sue omonime tre leggi del moto planetario. Nel 1619, Keplero pubblicò la sua terza e ultima legge che mostrava la relazione tra due pianeti invece del movimento del singolo pianeta.
Il lavoro di Keplero in astronomia era in parte nuovo. A differenza di coloro che vennero prima di lui, egli scartò il presupposto che i pianeti si muovessero di moto circolare uniforme, sostituendolo con il moto ellittico. Inoltre, come Copernico, affermò la realtà fisica di un modello eliocentrico rispetto a quello geocentrico. Eppure, nonostante tutte le sue scoperte, Keplero non riuscì a spiegare la fisica che avrebbe mantenuto un pianeta nella sua orbita ellittica.
Le leggi di Keplero sul moto planetarioModifica
1. La legge delle ellissi: Tutti i pianeti si muovono in orbite ellittiche, con il Sole ad un centro. 2. La legge delle aree uguali in tempi uguali: una linea che collega un pianeta al Sole spazza aree uguali in tempi uguali. 3. La legge dell’armonia: Il tempo necessario ad un pianeta per orbitare intorno al Sole, chiamato periodo, è proporzionale all’asse lungo dell’ellisse elevato alla potenza 3/2. La costante di proporzionalità è la stessa per tutti i pianeti.
Galileo GalileiModifica
Galileo Galilei è stato uno scienziato italiano che è talvolta indicato come il “padre della moderna astronomia osservativa”. I suoi miglioramenti al telescopio, le sue osservazioni astronomiche e il suo sostegno al copernicanesimo furono tutti parte integrante della rivoluzione copernicana.
Basandosi sui progetti di Hans Lippershey, Galileo progettò il proprio telescopio che, l’anno successivo, aveva migliorato fino a 30x di ingrandimento. Utilizzando questo nuovo strumento, Galileo fece una serie di osservazioni astronomiche che pubblicò nel Sidereus Nuncius nel 1610. In questo libro, descrisse la superficie della Luna come ruvida, irregolare e imperfetta. Notò anche che “il confine che divide la parte luminosa da quella scura non forma una linea uniformemente ovale, come accadrebbe in un solido perfettamente sferico, ma è segnato da una linea irregolare, ruvida e molto sinuosa, come mostra la figura”. Queste osservazioni sfidavano l’affermazione di Aristotele che la Luna fosse una sfera perfetta e l’idea più ampia che i cieli fossero perfetti e immutabili.
La successiva scoperta astronomica di Galileo si sarebbe rivelata sorprendente. Mentre osservava Giove nel corso di diversi giorni, notò quattro stelle vicine a Giove le cui posizioni cambiavano in un modo che sarebbe stato impossibile se fossero state stelle fisse. Dopo molte osservazioni, concluse che queste quattro stelle orbitavano intorno al pianeta Giove ed erano in realtà lune, non stelle. Questa fu una scoperta radicale perché, secondo la cosmologia aristotelica, tutti i corpi celesti girano intorno alla Terra e un pianeta con lune ovviamente contraddiceva questa credenza popolare. Mentre contraddiceva la credenza aristotelica, supportava la cosmologia copernicana che affermava che la Terra è un pianeta come tutti gli altri.
Nel 1610, Galileo osservò che Venere aveva una serie completa di fasi, simile alle fasi della luna che possiamo osservare dalla Terra. Questo era spiegabile con il sistema copernicano o ticonico che affermava che tutte le fasi di Venere sarebbero state visibili a causa della natura della sua orbita intorno al Sole, a differenza del sistema tolemaico che affermava che solo alcune delle fasi di Venere sarebbero state visibili. A causa delle osservazioni di Galileo su Venere, il sistema di Tolomeo divenne molto sospetto e la maggior parte dei principali astronomi si convertì successivamente a vari modelli eliocentrici, rendendo la sua scoperta una delle più influenti nella transizione dal geocentrismo all’eliocentrismo.
Sfera delle stelle fisseModifica
Nel XVI secolo, un certo numero di scrittori ispirati da Copernico, come Thomas Digges, Giordano Bruno e William Gilbert sostenevano un universo indefinitamente esteso o addirittura infinito, con altre stelle come soli lontani. Questo contrasta con la visione aristotelica di una sfera di stelle fisse. Sebbene osteggiato da Copernico e Keplero (con Galileo che non esprimeva un parere), verso la metà del XVII secolo questo divenne ampiamente accettato, in parte grazie al sostegno di René Descartes.
Isaac NewtonModifica
Newton era un noto fisico e matematico inglese, noto per il suo libro Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. Fu una figura principale nella rivoluzione scientifica per le sue leggi del moto e della gravitazione universale. Si dice che le leggi di Newton siano il punto di arrivo della rivoluzione copernicana.
Newton usò le leggi di Keplero sul moto planetario per derivare la sua legge di gravitazione universale. La legge di gravitazione universale di Newton fu la prima legge che sviluppò e propose nel suo libro Principia. La legge afferma che due oggetti qualsiasi esercitano una forza di attrazione gravitazionale l’uno sull’altro. La grandezza della forza è proporzionale al prodotto delle masse gravitazionali degli oggetti e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra loro. Insieme alla legge di gravitazione universale di Newton, i Principia presentano anche le sue tre leggi del moto. Queste tre leggi spiegano l’inerzia, l’accelerazione, l’azione e la reazione quando una forza netta viene applicata a un oggetto.
Immanuel KantEdit
Immanuel Kant nella sua Critica della ragion pura (edizione del 1787) ha fatto un parallelo tra la “rivoluzione copernicana” e l’epistemologia della sua nuova filosofia trascendentale. Il paragone di Kant è fatto nella Prefazione alla seconda edizione della Critica della ragion pura (pubblicata nel 1787; una pesante revisione della prima edizione del 1781). Kant sostiene che, come Copernico passò dalla supposizione dei corpi celesti che ruotano intorno a uno spettatore fermo a uno spettatore in movimento, così la metafisica, “procedendo precisamente sulle linee dell’ipotesi primaria di Copernico”, dovrebbe passare dal presupposto che “la conoscenza deve conformarsi agli oggetti” alla supposizione che “gli oggetti devono conformarsi alla nostra conoscenza”.
Si è detto molto su ciò che Kant intendeva dire riferendosi alla sua filosofia come “procedente precisamente sulle linee dell’ipotesi primaria di Copernico”. C’è stata una lunga discussione sull’adeguatezza dell’analogia di Kant perché, secondo la maggior parte dei commentatori, Kant ha invertito la mossa primaria di Copernico. Secondo Tom Rockmore, Kant stesso non ha mai usato la frase “rivoluzione copernicana” su se stesso, sebbene sia stata “abitualmente” applicata al suo lavoro da altri.