Si fueras transportado repentinamente a la antigua Grecia, ¿cómo convencerías a una persona racional de que la tierra gira alrededor del sol a pesar de cómo aparece?

Caramba, eso sería difícil. Mucho más difícil de lo que parece.

Sería simple convencer a una persona racional y educada en la Antigua Grecia de muchas proposiciones que suenan algo similares en dificultad: que la tierra es una esfera, que los planetas son diferentes a las otras estrellas, que la luna gira alrededor tierra, o que la luz de la luna es solo la luz reflejada del sol. De hecho, una persona educada racional en los tiempos griegos podría ser perfectamente capaz de explicarte todas estas cosas.

Pero la hipótesis heliocéntrica sería mucho, mucho más difícil. Aunque la idea de un sistema solar heliocéntrico era una idea viva en ese momento (por ejemplo, de Aristarco), era una visión minoritaria, y esto fue por una buena razón.

Esencialmente, el problema es que si está restringido a órbitas circulares simples, el heliocentrismo no tiene tantas ventajas sobre el geocentrismo. La proposición explica claramente los movimientos retrogade de las órbitas de los planetas, pero luego necesita “arreglos” para tener en cuenta el hecho de que los movimientos reales de los planetas no son circulares sino elípticos. Y si se le permiten tales “arreglos”, entonces una alternativa arreglada (geocentrismo con epiciclos) también puede coincidir con la observación. La propia motivación de Aristarco parece no haber sido dar cuenta de datos de observación detallados, sino simplemente un argumento intuitivo de que el sol era mucho más grande que cualquier otra cosa, tenía sentido que los otros cuerpos deberían orbitar a su alrededor.


El heliocentrismo se consideró lo suficientemente serio como para que Aristóteles lo presentara y presentara tres argumentos por los que no podía ser correcto:

  1. Si la tierra giraba (como debería ser para que el sol parezca salir y ponerse) ¿por qué no se caen los objetos?
  2. Si la tierra se movió rápidamente a través del espacio (como debería funcionar para que funcionen las órbitas observadas de los planetas), ¿por qué no se quedan atrás las aves voladoras?
  3. ¿Cómo puede ser que no observemos paralaje estelar (es decir, las posiciones aparentes de las estrellas no cambian de verano a invierno)

Esto es complicado Supongamos que nuestro amigo ha leído a Aristóteles y está convencido por los argumentos anteriores.

Ahora sería genial ir a la yugular: sacar los tres argumentos y establecer la teoría directamente. Y puedo hacer el primer y segundo argumento sin demasiados problemas (el péndulo de Foucalt para mostrar el giro de la tierra, el experimento de la nave de Galileo o alguna demostración más simple de la relatividad del movimiento para mostrar por qué el segundo argumento está vacío).

Pero el tercero me golpeará fuerte. No puedo mostrar paralaje estelar, necesitaría poder construir equipos de observación asombrosamente precisos en tiempos griegos para detectar un efecto de menos de un segundo de arco en 6 meses. * Hasta donde sé, esto simplemente no se puede hacer . De hecho, la paralaje estelar no se observó hasta mediados del siglo XIX, con el mejor equipo disponible.

En cambio, tengo que argumentar que las distancias son simplemente demasiado grandes para que se detecte el paralaje estelar. Y este argumento era conocido y aceptado como una posibilidad en ese momento. Pero ahora estoy atrapado en una posición débil. Mi amigo inteligente (muy justamente) señalará que, con la excepción del péndulo de Foucalt, no he hecho mucho para establecer mi posición, pero solo respondí a los contraargumentos en su contra. Es decir, he discutido las tres objeciones de Aristóteles, pero ¿tengo algún argumento positivo de por qué debería aceptar el heliocentrismo?


Entonces, supondré que si puedo:

  • Defang los argumentos de Aristóteles y establece la rotación de la tierra (como arriba)
  • Predecir todas las observaciones celestes mejor que cualquier otra teoría
  • Mata las teorías alternativas (geocéntricas) totalmente muertas

Entonces mi amigo griego volverá a mi punto de vista.

Dado que hemos cubierto el primer punto anterior, sigamos con el segundo.

Aquí, trataría de no cometer el error de hacer demasiado; de proponer las leyes de Newton y derivar dinámicas a partir de ahí. Necesitaría introducir vastas extensiones de cosas: movimiento inercial, leyes de la naturaleza, geometría analítica, cálculo (¿puedes deducir que las órbitas gravitacionales forman elipses de las leyes de Newton y sin usar cálculo? Newton podría, pero no puedo).

No, solo presentaría las tres leyes de Kepler. Sin dinámica: la cinemática es suficiente para mí:

  • Los cuerpos se mueven alrededor del sol en elipses, con el sol enfocado
  • Los cuerpos barren áreas iguales en igual tiempo
  • El cuadrado del período de la órbita es proporcional al cubo del eje semi mayor

Estas leyes son simples, comprensibles para mi amigo griego antiguo y utilizables con la geometría que tenían (serían secciones cónicas: muchas secciones cónicas). Juntas, estas leyes podrían dar cuenta de todos sus datos de observación, así como de cualquier otra que pudiera recopilar, con mucha más precisión que la teoría geocéntrica de Eudoxus.

Los contemporáneos griegos objetarían que las órbitas no circulares no eran movimiento natural, y se les había impuesto elipses como una hipótesis arbitraria, y podrían usar esto para aferrarse a su alternativa geocéntrica. Entonces, finalmente saquemos esa alfombra de debajo de ellos.


Ok, necesito un telescopio para este último paso. Los griegos tenían vidrio, y el de calidad razonable. Tendría que comprar algunos de los mejores (presumiblemente caros), y tendría que introducir el pulido de lentes. Esta tecnología solo sucedió en los siglos XVI y XVII, pero no sé por qué no fue posible en el año 100 aC más o menos. Todas las herramientas y materiales estaban allí, es solo que nadie los unió.

Pasaría mucho tiempo experimentando con lentes y construyendo telescopios cada vez mejores. Cuando finalmente hubiera logrado construir uno decente, lo entrenaría en … Venus.

Todas las teorías geocéntricas tenían a Venus viajando siempre en un camino entre la tierra y el sol. Le mostraría a mi amigo las fases de Venus: las diferentes iluminaciones que recibe a medida que gira alrededor del Sol.

(Crédito de la imagen: SOIR-Venus-Fases de Vénus)

De hecho histórico, esta parece haber sido la prueba de que, más que nada, resolvió el debate a favor del heliocentrismo. Muestra, incontrovertiblemente, que Venus orbita alrededor del sol; que las teorías geocéntricas son simplemente erróneas. Y llegó solo a principios del siglo XVII.

Introducir esta observación en el mundo griego, creo, habría tenido un efecto similar. Con ello viene el argumento intuitivo de que si un planeta gira alrededor del Sol, entonces quizás los otros también lo hagan. Pero actúa mucho más poderosamente que eso para mostrar que todas las variaciones razonables de la teoría predominante, el geocentrismo, son simplemente erróneas. Con el acompañamiento de un sistema que explica los datos empíricos mucho mejor, y una demostración de por qué las objeciones de Aristóteles no son fatales, creo que hubiéramos tenido la aceptación de la Tierra girando alrededor del Sol varios miles de años antes de que lo hiciéramos realmente.


[*] Además, confundiría todo al detectar primero la aberración estelar y luego tener que ir y explicarle esto a mi paciente amigo griego. Este efecto también mostraría el movimiento de la tierra, pero sería un desafío ponerlo en términos que un filósofo griego inteligente pudiera entender.

Supongamos que está hablando con alguien que conoce las observaciones de que (1) las estrellas giran alrededor del cielo todos los días, pero (2) el sol retrocede lentamente alrededor de la esfera estrellada cada año. Agregue (3) el movimiento retrógrado, hacia atrás, de Marte y otros planetas, alrededor del tiempo en que está enfrente del sol. Estoy simplificando deliberadamente aquí.

Explique a esta persona conocedora la geometría básica de que es la Tierra la que gira (1), y la Tierra que gira alrededor del sol que causa (2), y la órbita más rápida de la Tierra que supera a Marte y causa (3). Un griego racional, versado en geometría con seguridad, tendría que aceptar que la geometría se ajusta tanto a la Tierra inmóvil / cielo en movimiento, como a la hipótesis de la Tierra en movimiento.

Pero muy posiblemente tu antiguo educado ya había pensado en eso. Creo que la falta de aceptación de su punto de vista provendría de un malentendido sobre la inercia, porque a la antigua le parecería que una Tierra en movimiento causaría evidencia de su movimiento, como fuertes vientos o algo así.

Entonces dos cosas. Puede demostrar la inercia en un barco en movimiento, siendo un objeto del día que se mueve suavemente, dejando caer una masa moviéndose rápidamente con respecto a la orilla y confirmarían que cae directamente en el marco de referencia del barco en movimiento. Luego, extenderías esa observación para mostrar que todo el planeta podría estar moviéndose y que las cosas caen directamente hacia abajo, y así sucesivamente.

Segundo, construya un péndulo de Foucault para demostrar que la Tierra se está moviendo. Una gran masa en una cuerda larga, para superar la fricción y el arrastre de aire durante el mayor tiempo posible, en un recinto para eliminar las corrientes de aire. Su plano de balanceo debe ser libre de girar. Seguramente los griegos inteligentes podrían construir tal cosa. Más de una hora se podría detectar el cambio aparente en el plano de balanceo, y en la dirección predecible, y en la cantidad predecible de cambio angular, que en realidad es la Tierra girando debajo de él. Supongo que esto sería posible hacer y medir.

Finalmente, se trata de si su interlocutor acepta evidencia que pueda cambiar de opinión, o si es dogmático. Buena suerte, señor Peabody.

Paul Mainwood dio una excelente respuesta desde la perspectiva física; No puedo superar eso por perspicacia o detalle. Sin embargo, probablemente me apegaría más a la tradición griega de la argumentación.

Primero, trataría de superar la percepción sensorial inmediata de que la Tierra es estática. En esencia, esto significa establecer una dicotomía. Ya sea:

  1. La tierra está estacionaria y el sol y todas las estrellas y planetas se mueven, o …
  2. La tierra se mueve y el sol y todas las estrellas y planetas están más o menos estacionarios.

Hay varios argumentos a favor del segundo punto. Primero, todo en el cielo parece moverse más o menos en la misma dirección: de este a oeste. Los planetas deambulan un poco, y ocasionalmente habrá un cometa o un meteorito corriendo por el grano, pero en su mayor parte todo el movimiento en el cielo lejano es uniforme. Si la Tierra fuera realmente estacionaria, tendríamos que explicar por qué las estrellas y los planetas no corren arbitrariamente de norte a sur, de oeste a este, o en todas las diagonales. No solo todas las estrellas se mueven en la misma dirección, sino que todas parecen tener una relación constante entre sí. Excluyendo el sol, la luna y los planetas, los cuerpos celestes mantienen exactamente la misma relación entre sí, año tras año. Con este tipo de razonamiento, espero hacer que la opción n. ° 1 comience a parecer poco realista: todos estos miles y miles de objetos remotos se organizan de alguna manera para que, desde nuestra perspectiva, parezcan más coordinados y organizados que un ejército en marcha .

La idea anterior es separar a las personas de esa percepción sensorial inmediata de la Tierra como un cuerpo estático y estacionario. Si puedo convencer a la gente de esa idea contraintuitiva de que la Tierra está girando, entonces puedo comenzar a discutir sobre otras formas de movimiento: señalando, tal vez, que aparecen diferentes constelaciones en los horizontes en diferentes meses, o que el sol tiene una deriva estacional de norte a sur. La idea aquí no es tanto hacer ‘física’ en el sentido moderno de la palabra. En cambio, estaría tratando de alentar el descentramiento filosófico. La cosmovisión geocéntrica es esencial como una especie de solipsismo: cada uno ve el mundo desde nuestra propia perspectiva personal, y creemos que esa perspectiva es el centro del universo. El paso del geocentrismo al heliocéntrico al universalismo efectivamente nos saca de nosotros mismos, haciéndonos aceptar perspectivas que son progresivamente más distantes y abstractas. La física es una maravillosa herramienta de descentramiento, sí, pero no es necesaria para el acto filosófico.

Algunos de los escépticos o cínicos griegos antiguos pueden tener argumentos en este sentido. No estoy lo suficientemente familiarizado con los detalles de la filosofía griega antigua para decirlo con certeza, y por lo que sé, no recuerdo que los cínicos o escépticos estén abiertamente preocupados por cuestiones de física, pero este tipo de descentramiento habría sido típico. de su rechazo de las normas culturales y los prejuicios personales. Pero en cualquier caso, esas escuelas podrían haber proporcionado la base filosófica para atacar la cosmovisión geocéntrica.

En la antigua Grecia, Aristarco sugirió exactamente eso, por lo que no necesita imaginarse retrocediendo en el tiempo para considerar a alguien en ese momento tratando de convencer a otros de esto.

Aristarco de Samos propuso el movimiento heliocéntrico en el siglo III a. C.

Aristarco de Samos | Astrónomo griego

Además, debe recordar que inicialmente el modelo de Copérnico no funcionó tan bien como el modelo ptolemaico.

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Más tarde, Tycho y otros lo refinaron.

Puede elegir su marco de referencia para que sea lo que quiera. Si elige el Sol como marco de referencia, la Tierra orbita alrededor del Sol. Si elige la Tierra como marco de referencia, entonces el Sol orbita alrededor de la Tierra. La razón por la que normalmente elegimos el Sol como nuestro marco de referencia es porque el Sol es mucho más grande que la Tierra (el 99% de la masa del sistema solar es el Sol) que el centro de masa del sistema Tierra-Sol es muy cerca del centro del sol.

No existe un marco de referencia a partir del cual el modelo ptolemaico sea verdadero.

La Tierra gira alrededor del Sol solo si decides considerar un sistema de referencia centrado en el Sol. Podría considerar un sistema de referencia centrado en la Tierra y, en este caso, el Sol se moverá alrededor de la Tierra en una trayectoria curva.

Si decide considerar solo la Tierra y el Sol como puntos de interés, no hay una diferencia importante entre los dos modelos. Una vez que comienzas a agregar otros planetas, es mucho más complicado describir su movimiento en un sistema centrado en la Tierra, pero no es intrínsecamente incorrecto.

Lo que estoy tratando de decir es que el movimiento es relativo al sistema de coordenadas que elijas. Es solo que algunos sistemas de coordenadas hacen que el modelo sea mucho más simple que otros y por eso los preferimos.

Haría un modelo de los planetas y los dejaría trabajar por sí mismos si se ajusta a lo que ven. Sin un telescopio, solo son visibles 5 planetas. Me aseguraría de que supieran qué buscar.