Historia centrum Wszechświata - History of the center of the Universe
Centrum Wszechświata jest pojęciem, że brakuje spójnej definicji we współczesnej astronomii ; zgodnie ze standardowymi teoriami kosmologicznymi dotyczącymi kształtu wszechświata nie ma on środka.
Historycznie różni ludzie sugerowali różne lokalizacje jako centrum Wszechświata. Wiele mitologicznych kosmologii zawierało axis mundi , centralną oś płaskiej Ziemi, która łączy razem Ziemię, niebiosa i inne królestwa. W IV wieku p.n.e. w Grecji filozofowie opracowali model geocentryczny , oparty na obserwacji astronomicznej; model ten sugerował, że centrum Wszechświata leży w centrum kulistej, nieruchomej Ziemi, wokół której obracają się Słońce, Księżyc, planety i gwiazdy. Wraz z opracowaniem modelu heliocentrycznego przez Mikołaja Kopernika w XVI wieku uważano, że Słońce jest centrum Wszechświata, wokół którego krążą planety (w tym Ziemia) i gwiazdy.
Na początku XX wieku odkrycie innych galaktyk i rozwój teorii Wielkiego Wybuchu doprowadziły do powstania kosmologicznych modeli jednorodnego, izotropowego Wszechświata , który nie posiada centralnego punktu i rozszerza się we wszystkich punktach .
Poza astronomią
|
-13 —
–
-12 —
–
-11 —
–
-10 —
–
-9 —
–
-8 —
–
-7 —
–
-6 —
–
-5 —
–
-4 —
–
-3 —
–
-2 —
–
-1 —
–
0 —
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
( miliard lat temu ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
W religii lub mitologii axis mundi (również oś kosmiczna, oś świata, filar świata, columna cerului, środek świata) jest punktem określanym jako środek świata, połączenie między nim a Niebem lub jedno i drugie.
.jpg){kind=small}
Góra Hermon była uważana za axis mundi w tradycji kananejskiej , skąd w 1 Enochu schodzą synowie Boży (1En6:6). W starożytnych Greków uznana kilka stron jako miejsca ziemskiej Omphalos (pępka) kamieniu, zwłaszcza wyroczni w Delfach , zachowując wiarę w kosmicznym światowego drzewa iw Olimpu jako siedziby bogów. Judaizm ma Wzgórze Świątynne i Synaj , chrześcijaństwo ma Górę Oliwną i Kalwarię , islam ma Mekkę , o której mówi się, że jest pierwszym miejscem na ziemi, a Wzgórze Świątynne ( Kopuła na Skale ). W Shinto The Ise Shrine jest omphalos. Oprócz gór Kun Lun , gdzie podobno znajduje się brzoskwiniowe drzewo nieśmiertelności , chińska religia ludowa uznaje cztery inne konkretne góry za filary świata.
Miejsca sakralne to światowe centra ( omphalos ), których osią jest ołtarz lub miejsce modlitwy. Ołtarze, kadzidełka, świece i pochodnie tworzą oś, wysyłając do nieba słup dymu i modlitwę. Architektura miejsc sakralnych często odzwierciedla tę rolę. „Każda świątynia czy pałac – a co za tym idzie, każde święte miasto czy rezydencja królewska – jest Świętą Górą, stając się w ten sposób Centrum”. Stupa z hinduizmu , a później buddyzm , odzwierciedla Mount Meru . Katedry ułożone są w formie krzyża , przy czym pionowa kreska reprezentuje zjednoczenie Ziemi i Nieba, podczas gdy poziome reprezentują zjednoczenie ludzi, z ołtarzem na przecięciu. Struktury pagód w azjatyckich świątyniach przybierają formę schodów łączących Ziemię z Niebem. Wieża w kościele lub minaret w meczecie służyć również jako połączenia Ziemi i niebie. Struktury takie jak maypole , pochodzący z Sasi ' Irminsul oraz totem między Indianie stanowią również osie świata. Calumet lub rury święte przedstawia kolumnę dymu (duszy) wzrasta postać centrum światowej. Mandala tworzy centrum światowej w granicach jej przestrzeni dwuwymiarowej analogiczny do tego stworzony w przestrzeni trójwymiarowej przez sanktuarium.
W średniowieczu niektórzy chrześcijanie uważali Jerozolimę za centrum świata (łac. umbilicus mundi , gr. Omphalos ) i była tak reprezentowana na tak zwanych mapach T i O . Hymny bizantyjskie mówią o tym, że krzyż został „wsadzony w środek ziemi”.
Środek płaskiej Ziemi
Model płaskiej ziemi to przekonanie, że kształt Ziemi jest płaszczyzną lub dyskiem pokrytym firmamentem zawierającym ciała niebieskie. Większość kultur przednaukowych miała koncepcje płaskiej Ziemi, w tym Grecja do okresu klasycznego , cywilizacje epoki brązu i epoki żelaza na Bliskim Wschodzie do okresu hellenistycznego , Indie do okresu Gupty (wczesne wieki naszej ery) i Chiny do XVII wiek. Był również typowo utrzymywany w rdzennych kulturach obu Ameryk , a płaska Ziemia z sklepieniem sklepienia w kształcie odwróconej misy jest powszechna w społeczeństwach przednaukowych.
„Centrum” jest dobrze zdefiniowane w modelu płaskiej Ziemi. Płaska Ziemia miałaby określony środek geograficzny. W dokładnym środku sferycznego firmamentu (lub firmamentu będącego półkulą) znajdowałby się również wyjątkowy punkt .
Ziemia jako centrum Wszechświata
Model płaskiej Ziemi ustąpił miejsca zrozumieniu kulistej Ziemi . Arystoteles (384–322 p.n.e.) dostarczył argumentów obserwacyjnych wspierających ideę kulistej Ziemi, a mianowicie, że różne gwiazdy są widoczne w różnych miejscach, podróżujący jadący na południe widzą południowe konstelacje wznoszące się wyżej nad horyzontem, a cień Ziemi na Księżycu podczas Zaćmienie Księżyca jest okrągłe, a kule rzucają okrągłe cienie, podczas gdy dyski generalnie nie.
Temu zrozumieniu towarzyszyły modele Wszechświata, które przedstawiały Słońce , Księżyc , gwiazdy i planety krążące gołym okiem wokół kulistej Ziemi, w tym godne uwagi modele Arystotelesa (patrz fizyka Arystotelesa ) i Ptolemeusza . Ten model geocentryczny był dominującym modelem od IV wieku p.n.e. do XVII wieku naszej ery.
Słońce jako centrum Wszechświata
Heliocentryzm lub heliocentryzm to model astronomiczny, w którym Ziemia i planety krążą wokół stosunkowo nieruchomego Słońca w centrum Układu Słonecznego . Słowo to pochodzi z greckiego ( ἥλιος helios „słońce” i κέντρον kentron „centrum”).
Pogląd, że Ziemia krąży wokół Słońca, został zaproponowany już w III wieku p.n.e. przez Arystarcha z Samos , ale nie otrzymał żadnego poparcia od większości innych starożytnych astronomów.
Główną teorię modelu heliocentrycznego Mikołaja Kopernika opublikowano w De revolutionibus orbium coelestium ( O obrotach sfer niebieskich ) w 1543 roku, w roku jego śmierci, chociaż sformułował tę teorię kilkadziesiąt lat wcześniej. Idee Kopernika nie zostały od razu zaakceptowane, ale zapoczątkowały zmianę paradygmatu z ptolemejskiego modelu geocentrycznego na model heliocentryczny. Kopernikańska rewolucja , jak ta zmiana paradygmatu przyjdzie się nazywać, będzie trwał aż Isaac Newton pracy jest ponad sto lat później.
Johannes Kepler opublikował swoje pierwsze dwa prawa dotyczące ruchu planet w 1609 roku, odnalazł je analizując obserwacje astronomiczne Tycho Brahe . Trzecie prawo Keplera zostało opublikowane w 1619 roku. Pierwsze prawo brzmiało: „ Orbita każdej planety jest elipsą ze Słońcem w jednym z dwóch ognisk ”.
7 stycznia 1610 Galileusz użył swojego teleskopu o optyce lepszej od dostępnej wcześniej. Opisał „trzy gwiazdy stałe, całkowicie niewidoczne ze względu na swoją małość”, wszystkie blisko Jowisza i leżące na linii prostej przez nią. Obserwacje w kolejne noce wykazały, że pozycje tych „gwiazd” względem Jowisza zmieniały się w sposób, który byłby niewytłumaczalny, gdyby rzeczywiście były gwiazdami stałymi. 10 stycznia Galileusz zauważył, że jeden z nich zniknął, obserwację, którą przypisał ukryciu za Jowiszem. W ciągu kilku dni doszedł do wniosku, że krążą wokół Jowisza: Galileusz stwierdził, że doszedł do tego wniosku 11 stycznia. Odkrył trzy z czterech największych satelitów Jowisza (księżyców). Czwarty odkrył 13 stycznia.
Jego obserwacje satelitów Jowisza spowodowały rewolucję w astronomii: planeta z mniejszymi planetami krążącymi wokół niej nie była zgodna z zasadami kosmologii arystotelesowskiej , która głosiła , że wszystkie ciała niebieskie powinny krążyć wokół Ziemi. Wielu astronomów i filozofów początkowo nie wierzyło, że Galileusz mógł odkryć coś takiego; pokazując, że, podobnie jak Ziemia, inne planety mogą mieć również własne księżyce, które poruszają się po wyznaczonych torach, a zatem, że mechanika orbitalna nie ma zastosowania tylko do Ziemi, planet i Słońca, zasadniczo Galileusz pokazał, że inne planety mogą być „jak Ziemia”.
Newton jasno przedstawił swoją heliocentryczną wizję Układu Słonecznego – rozwiniętą w dość nowoczesny sposób, bo już w połowie lat 80. dostrzegł „odchylenie Słońca” od środka ciężkości Układu Słonecznego. Dla Newtona nie był to dokładnie środek Słońca ani żadnego innego ciała, które można uznać za w spoczynku, ale raczej „wspólny środek ciężkości Ziemi, Słońca i wszystkich planet należy uważać za Centrum świat”, a ten środek ciężkości „albo jest w spoczynku, albo porusza się jednostajnie do przodu po prawej linii” (Newton przyjął alternatywę „spoczynku” w świetle powszechnej zgody, że środek, gdziekolwiek był, był w spoczynku).
Galaktyczne centrum Drogi Mlecznej jako centrum Wszechświata
Przed latami dwudziestymi powszechnie uważano, że nie ma innych galaktyk niż nasza (patrz na przykład Wielka Debata ). Tak więc dla astronomów z poprzednich stuleci nie było różnicy między hipotetycznym centrum galaktyki a hipotetycznym centrum wszechświata.
W 1750 Thomas Wright , w swojej pracy Oryginalna teoria lub nowa hipoteza Wszechświata , poprawnie spekulował, że Droga Mleczna może być ciałem ogromnej liczby gwiazd utrzymywanych razem przez siły grawitacyjne obracające się wokół Centrum Galaktyki , podobnie jak w Układzie Słonecznym. ale na znacznie większą skalę. Powstały dysk gwiazd można zobaczyć jako pas na niebie z naszej perspektywy wewnątrz dysku. W traktacie z 1755 Immanuel Kant rozwinął ideę Wrighta dotyczącą budowy Drogi Mlecznej. W 1785 roku William Herschel zaproponował taki model oparty na obserwacji i pomiarach, co doprowadziło do naukowej akceptacji galaktocentryzmu , formy heliocentryzmu ze Słońcem w centrum Drogi Mlecznej.
XIX-wieczny astronom Johann Heinrich von Mädler zaproponował Hipotezę Centralnego Słońca, zgodnie z którą gwiazdy wszechświata krążą wokół punktu w Plejadach .
Nieistnienie centrum Wszechświata
W 1917 Heber Doust Curtis zaobserwował nową w obrębie tego, co wówczas nazywano „ Mgławicą Andromedy ”. Przeszukując zapis fotograficzny, odkryto jeszcze 11 nowych. Curtis zauważył, że nowe w Andromedzie były drastycznie słabsze niż nowe w Drodze Mlecznej . Na tej podstawie Curtis był w stanie oszacować, że Andromeda jest oddalona o 500 000 lat świetlnych. W rezultacie Curtis stał się zwolennikiem hipotezy tak zwanych „wszechświatów wyspowych”, zgodnie z którą obiekty wcześniej uważane za mgławice spiralne w Drodze Mlecznej były w rzeczywistości niezależnymi galaktykami.
W 1920 roku odbyła się Wielka Debata pomiędzy Harlowem Shapleyem i Curtisem, dotycząca natury Drogi Mlecznej, mgławic spiralnych i wymiarów Wszechświata. Na poparcie swojego twierdzenia, że Wielka Mgławica Andromedy (M31) była galaktyką zewnętrzną, Curtis zauważył również pojawienie się ciemnych pasów przypominających obłoki pyłu w naszej własnej galaktyce, a także znaczące przesunięcie Dopplera . W 1922 roku Ernst Öpik zaprezentował elegancką i prostą astrofizyczną metodę oszacowania odległości M31. Jego wynik umieścił Mgławicę Andromedy daleko poza naszą galaktyką w odległości około 450 000 parseków , czyli około 1 500 000 ly . Edwin Hubble rozstrzygnął debatę na temat istnienia innych galaktyk w 1925 roku, kiedy po raz pierwszy zidentyfikował pozagalaktyczne cefeidy na zdjęciach astronomicznych M31. Zostały one wykonane za pomocą 2,5-metrowego (100- calowego ) teleskopu Hooker i umożliwiły określenie odległości Wielkiej Mgławicy Andromedy. Jego pomiary wykazały niezbicie, że ta cecha nie była gromadą gwiazd i gazu w naszej galaktyce, ale całkowicie oddzielną galaktyką położoną w znacznej odległości od naszej. To dowodziło istnienia innych galaktyk.
Rozszerzający się wszechświat
Hubble wykazał również, że przesunięcie ku czerwieni innych galaktyk jest w przybliżeniu proporcjonalne do ich odległości od Ziemi ( prawo Hubble'a ). Podniosło to wygląd naszej galaktyki znajdującej się w centrum rozszerzającego się Wszechświata, jednak Hubble odrzucił odkrycia filozoficznie:
...jeśli zobaczymy wszystkie mgławice oddalające się od naszej pozycji w przestrzeni, to każdy inny obserwator, bez względu na to, gdzie się znajduje, zobaczy wszystkie mgławice oddalające się od jego pozycji. Jednak założenie jest przyjęte. We Wszechświecie nie może być żadnego uprzywilejowanego miejsca, żadnego środka, żadnej granicy; wszyscy muszą jednakowo widzieć Wszechświat. Aby zapewnić taką sytuację, kosmolog postuluje izotropię przestrzenną i jednorodność przestrzenną, co jest jego sposobem na stwierdzenie, że Wszechświat musi być prawie taki sam wszędzie i we wszystkich kierunkach”.
Obserwacje z przesunięciem ku czerwieni Hubble'a, w których galaktyki wydają się oddalać od nas w tempie proporcjonalnym do ich odległości od nas, są obecnie rozumiane jako wynik metrycznego rozszerzania się przestrzeni . Jest to wzrost odległości między dwiema odległymi częściami Wszechświata w czasie i jest wewnętrzną ekspansją, przez którą zmienia się skala samej przestrzeni. Zgodnie z teorią Hubble'a, wszyscy obserwatorzy w dowolnym miejscu we Wszechświecie zaobserwują podobny efekt.
Zasady kopernikańskie i kosmologiczne
Zasada kopernikańska , nazwana imieniem Mikołaja Kopernika, głosi, że Ziemia nie znajduje się w centralnym, szczególnie uprzywilejowanym położeniu. Hermann Bondi nazwie Zasada Po Kopernika w połowie 20 wieku, choć sama zasada sięga 16-17th century paradygmatu dala od geocentrycznego systemu Ptolemeusza .
Zasada kosmologiczna jest rozszerzeniem zasady kopernikańskiej, która mówi, że Wszechświat jest jednorodny (ten sam dowód obserwacyjny jest dostępny dla obserwatorów w różnych miejscach we Wszechświecie) i izotropowy (ten sam dowód obserwacyjny jest dostępny po spojrzeniu w dowolnym kierunku we Wszechświecie ). Jednorodny, izotropowy Wszechświat nie ma centrum.