L'Eliocentrismo

Il sistema planetario di Copernico

L'astronomo Nicola Copernico intuì che il sistema tolemaico era troppo complesso. Copernico si rendeva conto che il moto delle sfere poteva essere spiegato supponendo che la Terra ruotasse. Una volta immaginato che la Terra compisse una rotazione su se stessa, Copernicotrovò che le orbite dei pianeti potevano essere semplificate scegliendo il Sole, invece della Terra, come centro del sistema planetario. Allora la Terra non sarebbe stata nè al centro dell'Universo, nè ferma. Era un pianeta che girava attorno al Sole insieme agli altri pianeti.

Obiezioni alla teoria di Copernico

E' chiaro che Copernico, per arrivare alle sue orbite semplificate, dovette abbandnare l'intero modello dell'Universo sviluppato dai tempi di Aristotele. Tutta la cosmologia e la fisica medioevali erano basate sull'idea che la Terra fosse ferma al centro dell'Universo. In parte questa credenza nasceva dalla convinzione interiore dell'uomo che la sua Terra dovesse essere al centro delle cose. Copernico si aspettava moltissime critiche e ritardò la pubblicazione nel suo libro così lungo che ne vide per la prima volta una copia stampata il giorno in cui morì. In realtà vi furono molte obiezioni e contro-obiezioni. La teoria copernicana fu denunciata come "falsa e del tutto opposta alle Sacre Scritture"; Martin Lutero stigmatizzò Copernico come un pazzo ed eretico.

Tycho Brahe

Tycho Brahe non accettò il sistema copernicano malgradola sua semplicità. Egli ideò invece un più raffinato sistema geocentrico in cui il Sole girava intorno alla Terra e gli altri pianeti attorno al Sole. Inoltre egli si accinse a compilare una carta veramente accurata delle posizioni delle stelle fisse e a determinare posizioni apparenti dei pianeti come appaiono dalla Terra nel corso di un lungo periodo di tempo. Le osservazioni di Tycho sulle posizioni dei pianeti erano molto più precise di quelle stabilite da Copernico. Esse mostrano ben presto che le orbite di Copernico erano solo grossolanamente approssimate.

Keplero

Giovanni Keplero era esattamente l'opposto di Tycho Brahe. Dopo aver imparato gli elementi dell'astronomia, Keplero fu ossessionato dal problema di trovare uno schema numerico che si adattasse al sistema planetario. Dedicò la sua vita all'analisi delle tavole lasciate da Tycho. Nell'affrontare il problema di tradurre le osservazioni di Tycho in una descrizione matematica dei moti planetari, Keplero agì come uno scienziato odierno che cerca di spiegare i dati sperimentali mediante semplici leggi matematiche. Il contributo fondamentale dato da Keplero alla teoria eliocentrica è sintetizzato nelle seguenti tre leggi:



  1. Ogni pianeta descrive un'ellisse di cui il Sole occupa uno dei fuochi.
  2. Il raggio vettore che congiunge il Sole con il pianeta descrive aree uguali in tempi uguali.
  3. Il quadrato del tempo impiegato da ciascun pianeta a percorrere la propria orbita è proporzionale al cubo del semiasse maggiore.

Tale spiegazione verrà formulata da Newton, con la legge di gravitazione universale, che comunque si è basato sui dati di Keplero.

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