Teoria geocentryczna i heliocentryczna

  Wyjaśnienie obserwowanego ruchu sklepienia niebieskiego, ruchu Słońca i Księżyca, a także ruchu planet wśród gwiazd było przedmiotem dociekań wielu starożytnych filozofów. Największe uznanie zdobyła opracowana w II wieku naszej ery teoria geocentryczna Klaudiusza Ptolemeusza. Zgodnie z założeniami tej teorii, w środku świata znajduje się nieruchoma Ziemia, wokół niej po okręgach poruszają się Księżyc, Słońce, planety i najdalej położona sfera gwiazd stałych. Dla objaśnienia zakreślanych przez planety pętli, Ptolemeusz m.in. Przyjął, że wokół Ziemi obiega nie sama planeta, ale środek mniejszego okręgu zwanego epicyklem i dopiero po epicyklu porusza się planeta.

Epicykl:

 Początkowo teoria Ptolemeusza dość dobrze wyjaśniała obserwowany ruch całego nieba i zachodzące zmiany w położeniach Księżyca, Słońca i planet. Jednak z biegiem lat stwierdzono coraz większe odstępstwa pomiędzy przewidywanymi przez teorię i faktycznymi pozycjami planet. Rozbieżności te próbowano likwidować, dodając m.in. Kolejne epicykle, co sprawiło, że w czasach średniowiecznych teoria Ptolemeusza stała się niezwykle złożona, a mimo to faktycznie obserwowany ruch planet istotnie się różnił od przewidywań teorii. Przełomem w zrozumieniu obserwowanego ruchu sfery niebieskiej oraz ruchu planet na sferze było sformułowanie przez Mikołaja Kopernika teorii heliocentrycznej. Jej podstawowe tezy Kopernik zawarł w opublikowanym w 1543 roku dziele : "DE Revolutionibus" ("O obrotach"). Wiemy dziś, że często spotykany tytuł dzieła Kopernika "De Revolutionnibus Orbium Coelestium" ("O obrotach sfer niebieskich") został wprowadzony przez wydawcę tego dzieła, a nie przez Mikołaja Kopernika.
Zgodnie z teorią Kopernika, Słonce zajmuje centralne miejsce i wokół niego obiega sześć planet, wśród których jest Ziemia z Księżyce.  

Układ Heliocentryczny Kopernika:  


W czasach Kopernika nie znano planet znajdujących się poza Saturnem. Również nie wiedziano, że wokół innych planet obiegają księżyce. Kopernik również podkreślił, że oprócz ruchu wokół Słońca Ziemia dokonuje obrotu wokół własnej osi, czego wynikiem jest następstwo dnia i nocy. Ogłoszenie teorii heliocentrycznej otrzymało miano rewolucji kopernikańskiej. Jej istotą było przeciwstawienie się powszechnie akceptowanym poglądom o uprzywilejowanym usytuowaniu Ziemi we Wszechświecie. Zgodnie z teorią Kopernika, Ziemia nie stanowi centrum świata, ale jest tylko jedną z planet obiegających Słońce. Chociaż Kopernik formułując swe poglądy, nawiązał do idei wysuwanej przez Arystarcha z wyspy Samo, to jednak jako pierwszy stworzył spójną matematyczną teorię, niemal całkowicie wyjaśniającą skomplikowany ruch planet. Kopernik był jednym z pierwszych uczonych, który domyślał się, ze odległości do gwiazd są bardzo duże w porównaniu do odległości Ziemia – Słońce, a tym samym obserwowany Wszechświat jest niewyobrażalnie rozległy.
  
Źródło "Fizyka i astronomia dla każdego" pod redakcją Barbary Sagnowskiej wyd. ZamKor