¿Por qué no se mantuvo la teoría del heliocentrismo de Aristarco?

Esta podría ser más una pregunta para los historiadores, pero es una pregunta en la que he pensado.

Utilizando lo que era esencialmente geometría euclidiana, Aristarco pudo calcular, con cierta precisión, la distancia y el tamaño tanto de la Luna como del Sol. Sus cálculos estaban equivocados, principalmente debido a la dificultad de percibir la variación de la sombra de la Luna a la Tierra, pero su método era sólido y reproducible. También he leído que Arquímedes conocía y estaba de acuerdo con la teoría de Aristarco.

Aquí está mi pregunta, en 2 partes.

En primer lugar, dado que la teoría era sólida y los resultados reproducibles, ¿por qué no se popularizó? Sé que Aristóteles fue quizás más respetado y creía en el modelo geocéntrico. Aristarco siguió a Aristóteles y la ciencia suele avanzar. Yo pensaría que los buenos científicos que siguieron habrían conocido y reconocido la validez del trabajo de Aristarco, especialmente porque Arquímedes estuvo de acuerdo con él.

Lógicamente, hay algunas posibilidades. Uno, varios de los científicos de la época, del siglo I y II a. C. podrían haber estado de acuerdo con Aristarco y no fue hasta más tarde que el modelo geocéntrico se convirtió en la "verdad aceptada", o dos es que Aristóteles fue considerado irreprochable, o tres, la palabra simplemente no se difundió muy bien. Espero que alguien pueda arrojar algo de luz sobre por qué esta teoría sólida y simple no se puso de moda.

En segundo lugar, leí que Ptolomeo, un par de siglos más tarde, encontró la idea de que la Tierra giraba en 1 , 000   millas hora demasiado improbable, por lo que se convirtió en el campeón del geocentrismo, incluso hizo que el modelo llevara su nombre, pero en los aproximadamente 300 años entre Aristarco y Ptolomeo, ¿por qué la teoría de Aristarco no se mantuvo?

Porque no había evidencia convincente sobre la verdad de las hipótesis heliocéntricas. Todavía se debate el nivel correcto de discusión y rechazo de la teoría de Aristarco por parte de sus contemporáneos; véase Aristarco . El hecho de que las obras de A no hayan sobrevivido puede deberse a la abrumadora influencia de Aristóteles, con su apoyo a la teoría geocéntrica. Las teorías físicas de Aristóteles eran difícilmente compatibles con la idea de que la Tierra se mueve alrededor del Sol, pero las cuestiones históricas relacionadas con este debate son múltiples e interesantes.
Primero, Arquímedes no estaba de acuerdo con Aristarco, solo mencionó su punto de vista junto con el geocéntrico. En segundo lugar, Hipparchus siguió a Aristarchus y sus modelos geocéntricos hicieron predicciones mucho mejores, por lo que la ciencia avanzó. Y tercero, si medimos la "solidez" por lo que sabemos hoy, entonces Demócrito, quien abogó por un universo infinito con múltiples mundos, era mucho más "sólido", y vivió dos siglos antes que Aristarco.
El primer párrafo largo describe medidas de distancia y tamaño. Los últimos tres párrafos discuten heliocentrismo versus geocentrismo. No veo ninguna conexión aquí...?
@Ben, eso también se me ocurrió, pero creo que la medida de que el sol era significativamente más grande que la tierra podría conducir lógicamente a que la tierra gire alrededor del sol. Pero, usted y otros tienen razón, no es una prueba sólida de que la tierra gira alrededor del sol, pero sus estimaciones del tamaño del sol parecen sólidas y difíciles de discutir, si no se miden perfectamente. Pero tienes razón, realmente no había pensado en la conexión entre esas 2 ideas.
En una nota similar, las estimaciones incorrectas de los tamaños aparentes de las estrellas se utilizaron como argumento contra el heliocentrismo en la era de Galileo: arxiv.org/abs/1211.4244

Respuestas (3)

Estoy de acuerdo con la respuesta de David, pero me gustaría agregarle algunos puntos:

  1. Es un error común pensar que Aristarco encontró (o intentó encontrar) los tamaños del Sol y la Luna o las distancias a ellos. Lo que contiene su libro sobreviviente es un método para encontrar la RELACIÓN de la distancia al Sol a la distancia a la Luna. Estimó esta relación (con un gran error) y es probable que no haya hecho ninguna observación real.

La única forma de encontrar la distancia a la Luna disponible para los antiguos era midiendo su paralaje y encontrando el radio de la Tierra. Los primeros intentos de estimar la distancia condujeron solo a afirmaciones de que "la Luna es probablemente más grande que el Peloponeso".

Arquímedes (en Psammitas) menciona brevemente varias opiniones sobre los tamaños del Sol y la Luna, y dice que "según la mayoría de los astrónomos, el Sol es más grande que la Tierra". Ptolomeo, quien escribió mucho más tarde, calculó que el Sol es 5 1/2 más grande que la Tierra (diámetro).

  1. Estoy seguro que los astrónomos de la antigüedad así como los posteriores entendieron que cinemáticamente el sistema heliocéntrico es EQUIVALENTE al geocéntrico, y la elección entre ellos es una cuestión de conveniencia matemática.

Para decidir qué "realmente gira sobre qué" se necesita física (dinámica). Y todas las razones que da Ptolomeo en contra de la rotación de la Tierra (me refiero a la rotación alrededor de su eje) se basan en la física. Y su física estaba equivocada. Por cierto, la física de Galileo que usó para justificar el sistema heliocéntrico también estaba equivocada.

Para refutar que la Tierra tiene cualquier otro movimiento, Ptolomeo se refiere a la ausencia de paralaje. Y tiene razón. Tuvieron que pasar más de 1000 años antes de que se pudiera observar el paralaje.

Newton descubrió la física correcta, y la aceleración de la Tierra se confirmó experimentalmente solo en el siglo XVIII.

El argumento de que el Sol es más grande que la Tierra no prueba nada: ¿quién sabe de qué está hecho el Sol? ¿Quizás es más grande pero la Tierra es más pesada? Las colas de los cometas son mucho más grandes que el Sol, por cierto.

Para concluir, no había ninguna razón real en la antigüedad para preferir el sistema heliocéntrico en comparación con el geocéntrico. La física no estaba suficientemente desarrollada.

Y sin física la pregunta no tiene sentido.

EDITAR. Permítanme aprovechar esta oportunidad para explicar un malentendido general que es muy común (ver los comentarios de David Hammen). Todas las teorías científicas son APROXIMACIONES a la realidad. Toda teoría científica explica cierta clase de fenómenos. No tenemos y probablemente nunca tendremos una "teoría del todo" que explique todo, con absoluta precisión. Por lo tanto, es INCORRECTO decir que la mecánica de Newton es "incorrecta". Es correcto. Es una de las teorías científicas MÁS EXITOSAS jamás encontradas. Explica perfectamente el movimiento de los planetas (excepto UNA muy pequeña corrección relacionada con Mercurio). Explica muchas otras cosas, y mucha tecnología se basa en ella. Pero nunca se supuso que explicara cosas como la luz o la electricidad.

Por eso es CORRECTO, y por eso se enseña en todos los cursos de física.

El electromagnetismo y el funcionamiento dentro del átomo simplemente están fuera del alcance de la mecánica clásica. Y tenemos diferentes teorías que explican estas cosas.

La pregunta era sobre el movimiento de los planetas. El movimiento de los planetas está COMPLETAMENTE explicado por la mecánica newtoniana (excepto una pequeña corrección que ya mencioné).

De manera similar, la teoría de Ptolomeo es CORRECTA. Explica y permite predecir el movimiento de los planetas. Mire el Almanaque Astronómico moderno. ¡Describe el movimiento de los planetas en los términos de Ptolomeo! Y para calcular este almanaque se utilizan series trigonométricas (que es lo mismo que los epiciclos). Otra cosa es que tengamos diferentes teorías acerca de los planetas que son mejores para otros propósitos. Pero la teoría de Ptolomeo hace lo que se supone que debe hacer.

Por otro lado, la física de Aristóteles es INCORRECTA. No se puede utilizar para predecir nada cuantitativamente. Contradice los experimentos.

La física de Newton también estaba equivocada. La teoría de la relatividad y la mecánica cuántica son mejores modelos de la realidad que la mecánica newtoniana. Incluso estos no son perfectos; una buena parte del dinero en física teórica se destina a reemplazar GR y QM con un modelo aún mejor (y, por lo tanto, mostrar que GR y QM están equivocados). Sin embargo, esto trae a colación la cuestión de más equivocado que equivocado .
¡¡¡No!!! ¡La física de Newton es correcta! Es un completo malentendido de la ciencia y su historia decir que está mal. Hoy en día, la física de Newton se enseña en todas las universidades. ¡¿Por qué enseñarían algo incorrecto?!
Se puede demostrar que la mecánica newtoniana está equivocada con respecto a muchos aspectos del electromagnetismo. La física de finales del siglo XIX tenía que ver con reconciliar el desajuste entre la electrodinámica de Maxwell y la mecánica de Newton. La mecánica newtoniana también está demostrablemente equivocada en los regímenes de lo muy, muy pequeño (mecánica cuántica), lo muy, muy grande (cosmología), lo muy, muy rápido (relatividad especial) y lo muy, muy masivo (relatividad general).
La mecánica newtoniana todavía se enseña por dos razones principales. Una es que es aproximadamente correcto en un régimen estrecho pero muy importante, el régimen de la vida ordinaria. La otra es que es un trampolín importante para comprender la teoría cuántica, la teoría de la relatividad y la cosmología.
@David Hammen: como dije, tus comentarios muestran que no entiendes qué es la ciencia. Desafortunadamente, el espacio permitido para los comentarios no me permite explicar. (De lo contrario, estaría encantado de hacerlo).
@AAlexandre Eremenko - Consigue un espejo, mírate en tu reflejo. Los científicos de la época de Newton pensaron que estaban descubriendo la verdadera naturaleza del universo. Resultó que no lo eran. Los científicos de hoy no son tan audaces ni tan arrogantes. Han visto múltiples teorías, incluida la mecánica newtoniana, que han demostrado ser falsas. La ciencia moderna es un intento de construir modelos cada vez mejores. Muy pocos son tan arrogantes como para afirmar que los modelos que crean son "verdaderos".
@David Hammen: Los científicos de la era de Arquímedes y Ptolomeo entendieron lo que estaban haciendo. Si quieres aprender de qué se trata la ciencia, mejor léelos y escúchalos, en lugar de a las personas que no entienden de lo que están hablando.
Su actualización es completamente incorrecta, lo suficientemente incorrecta como para tener que votar negativamente. La mecánica newtoniana es una teoría falseada. Además, a menos que por moderno entienda pre-kepleriano, no hay nada remotamente parecido a la teoría de Ptolomeo en el Almanaque astronómico moderno. El Almanaque Astronómico moderno se basa en las Efemérides de Desarrollo del JPL (DE 405, que ahora está un poco desactualizado). Las Efemérides del desarrollo del JPL dan cuenta de los efectos relativistas, y no solo de Mercurio, sino de todos los cuerpos del sistema solar.
@David Hammen: No voy a discutir contigo. Solo puedo darte un consejo: no le digas esto a tu profesor de física (que la mecánica de Newton está "equivocada"). Con respecto a su voto negativo: no me importa, por supuesto. Mi objetivo en este sitio no es maximizar mi "reputación" :-)
Solo quería poner esto ahí fuera. Uno, me gustó mucho la respuesta de Alexandre y se lo agradezco. También, personalmente, encuentro ofensivo hasta el punto de que alguien continúe diciendo que Newton estaba equivocado. Si estaba equivocado o no es en gran medida una cuestión de semántica y en ese punto, no me importa, pero sus ecuaciones eran correctas en el sentido de que no solo explicaban lo que se observaba, sino que podían predecir lo que sucedería en determinadas circunstancias. Eso es muy diferente a que Kepler no reconozca el cuadrado inverso que yo no conocía, ya que eso generaría cálculos muy erróneos.
@David, cualquiera que sea la terminología que quiera usar, no tenía idea de que el modelo de Galileo estaba equivocado (punto mencionado anteriormente), así que para mí, eso es genial. Tendré que buscar eso. La simple verdad es que los modelos de Newton se pueden construir sin corrección, y esa es una diferencia importante. Los modelos incorrectos, no necesariamente tontos, son más difíciles de construir. Entonces, si debe decir que Newton era incorrecto, lo que personalmente no me gusta, al menos reconozca que hay diferentes niveles de incorrecto y que "incorrecto" de Newton fue la base de la ciencia durante 200 años y todavía se usa hoy.
1) Bueno, creo que la mecánica de Newton todavía se usa para lanzar cohetes al espacio.
2) ¿La falta de paralaje medible en la Luna se debió a que los antiguos griegos no viajaban lo suficientemente lejos?
@Javier: Los griegos midieron el paralaje de Moon, y no tienes que viajar para hacer esto. Pero no pudieron medirlo con precisión porque no tenían buenos aparatos de medición.
@Javier: La mecánica de Newton se usa no solo para lanzar misiles, sino también para construir casas y automóviles, puentes y carreteras, y la mayoría de los otros objetos que te rodean. Pero muchas personas modernas no notan estos objetos y solo ven sus iPhones.
@ hjhjhj57 El paralaje de la Luna es muy difícil de ver y medir porque es solo alrededor de 1 grado en las mejores circunstancias. Una mayor distancia podría haber ayudado, pero tenía más que ver con el telescopio y mejores dispositivos de medición. El paralaje lunar no se midió con precisión hasta el siglo XVIII.
@userLTK: Esto no es cierto. Ptolomeo conocía el paralaje lunar, aunque no lo midió con precisión, y un grado es un ángulo sustancial, incluso con las antiguas técnicas de observación. Después de todo, el diámetro visible del Sol y la Luna es de aproximadamente 1/2 grado. ¡Este es un gran ángulo!
@AlexandreEremenko se sabía pero era difícil de medir. Creo que la respuesta a la pregunta de hjh es un mejor equipo.
@userLTK: No estoy de acuerdo. No hubo progreso en el equipo entre Ptolomeo y Copérnico. De hecho, Copérnico tuvo que fabricar sus instrumentos él mismo y, a juzgar por las descripciones, eran más primitivos que los que describe Ptolomeo.

En primer lugar, dado que la teoría era sólida y los resultados reproducibles, ¿por qué no se popularizó?

El modelo heliocéntrico de Aristarchus no era sólido y los resultados no eran reproducibles. No solo hubo una falta total de evidencia convincente para el punto de vista heliocéntrico de Aristarco, sino que hubo una inmensa cantidad de evidencia convincente en contra de ese punto de vista dada la ciencia teórica y observacional de la época. ¿Evidencia para? Ninguno. ¿Evidencia en contra? Sin paralaje (no fue hasta 1838 que los astrónomos (Bessel) finalmente vieron paralaje) y física sin sentido dada la física que todos en ese momento "sabían" que era correcta.

La visión moderna presenta ingenuamente a Aristóteles y Ptolomeo como increíblemente tontos. Ellos no eran. Se encuentran entre las personas más brillantes de todos los tiempos. Su ciencia resistió la prueba del tiempo durante dos milenios. newton? Su ciencia resistió la prueba del tiempo durante apenas 300 años. ¿Einstein? Su relatividad especial resistió la prueba del tiempo durante solo una década, cuando el mismo Einstein introdujo la relatividad general. Todo el mundo sabe que la relatividad general también está equivocada de algún modo, simplemente no saben cómo.

La burla de Aristóteles y Ptolomeo no ha sido la visión moderna desde hace un tiempo, como muestran incluso los artículos de Wikipedia sobre ellos, por ejemplo.
Bueno, ciertamente no quise presentar a Aristóteles como tonto ya que sus puntos de vista tenían sentido y él estaba primero. He considerado cuestionar el juicio de Ptolomeo al elegir el modelo de Aristóteles cuando tenía ambas teorías a su disposición. Pero, eso fue parte de por qué hice la pregunta, para ver qué más podría haber sucedido en ese tiempo intermedio.
@userLTK En la época helenística, Aristóteles no era la autoridad en la que se convirtió durante la Edad Media. Apolonio e Hiparco rechazaron su astronomía basada en esferas homocéntricas de Eudoxo, reemplazándola con modelos epicíclicos que eran computacionalmente más simples y más precisos (más precisos que los de Aristarco también). Después de eso, la ciencia helenística atravesó tiempos difíciles durante dos siglos debido a las conquistas romanas, pero Ptolomeo heredó la astronomía epicíclica de Hiparco, no de Aristóteles, y la hizo más precisa con ecuantes, que eran incompatibles con la física de Aristóteles, incluso cuando la defendía de boquilla. .
Su último párrafo solo implica que el conocimiento de la humanidad aumenta más rápido a medida que pasa el tiempo, no que Aristóteles o Ptolomeo fueran más inteligentes que Newton, Einstein o cualquier otro.
No sabemos que la relatividad general es incorrecta, sabemos que es incompatible con la mecánica cuántica. Todavía es una pregunta abierta sobre cuál está mal.

Alexandre ha dado una muy buena respuesta a esta pregunta, pero tengo algunos comentarios sobre su conclusión:

“Para concluir, no había ninguna razón real en la antigüedad para preferir el sistema heliocéntrico en comparación con el geocéntrico. La física no estaba lo suficientemente desarrollada”.

Esto es cierto no sólo “en la antigüedad”, sino también para Copérnico, e incluso para Kepler, ¿no crees? Para Copérnico, el atractivo del modelo heliocéntrico era que es más económico con respecto a los movimientos percibidos, no que fuera una mejor física.

El desarrollo de Aristóteles del modelo eudoxiano tiene sentido dentro del marco de la propia física de Aristóteles (el elemento éter tiene un movimiento circular inherente alrededor del centro del cosmos), pero pronto fue rechazado a favor de la teoría del ciclo/epiciclo de Ptolomeo, que es puramente modelo matemático que no pretende ofrecer una explicación física de los movimientos.

La razón por la que se rechazó el modelo heliocéntrico es que es contrario a la intuición. Dice que la tierra gira alrededor de su propio eje, pero nuestra percepción sensorial es que estamos parados. ¿Por qué no sentimos que la tierra gira?

En realidad, Ptolomeo hace todo lo posible por adherirse a la cosmología aristotélica. Lo describe en la apertura de Almagesto y con mayor detalle en Hipótesis planetarias (los epiciclos son esferas más pequeñas incrustadas en las homocéntricas). Sin embargo, nunca explica cómo encaja el ecuante, ni siquiera reconoce el problema, lo que más tarde llevó a muchos astrónomos árabes a tratar sus modelos como matemáticas puras, e incluso a buscar reemplazos epicíclicos para el ecuante.
Tienes razón. La física no estaba "suficientemente desarrollada" ni en la época de Copérnico ni en la época de Galileo/Kepler. Como dije, los argumentos físicos de Galileo en defensa del heliocentrismo estaban equivocados. Lo cual es asombroso: Galileo contribuyó tanto al desarrollo de la física :-)
¿Por qué no se mantuvo la teoría del heliocentrismo de Aristarco?
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