Geocentrikus világkép

A geocentrikus világkép az a mára tévesnek bizonyult elmélet, amely szerint a Föld a világmindenség középpontja, így körülötte kering az összes többi égitest. Az elmélet az ókori Görögországból származtatható, tökéletesítője Klaudiosz Ptolemaiosz volt. Domináns kozmológiai elképzelés volt egészen a heliocentrikus világkép újkori elterjedéséig.

A ptolemaioszi világkép. Illusztráció Andreas Cellarius Harmonia macrocosmica seu atlas universalis et novus, totius universi creati cosmographiam generalem, et novam exhibens című művéből (1661)

Kialakulása, fejlődése az ókori Görögországban

Parallaktikus vonalzó (Triquetrum), amelyet már Ptolemaiosz is használt magassági szögek mérésére

A geocentrikus világkép abból a szemléletből eredeztethető, miszerint a Nap és a csillagok a Föld körül látszólagos pályán mozdulnak el. Ez a látszólagos elmozdulás már az ókorban ismert volt a napszakok váltakozása által.

A geocentrikus világkép megalkotója minden bizonnyal az i. e. VI. században élt Anaximandrosz volt, aki a Földet hatalmas, alacsony és széles hengernek képzelte, amely a levegőben lebeg és örök égi tűz veszi körül. Szerinte az égitestek nem léteznek fizikai valóságként, hanem ezt a tüzet látjuk egy, a Föld körül keringő tüzes kerék résein át bevilágítani. A tüzes kerék mozgásával magyarázhatóvá vált az égitestek látszólagos pályája. Hasonló intuitív, ám konkrét megfigyelések híján filozófiai spekulációnak számító elméletet dolgozott ki Anaximenész is, aki szerint az égbolt egy, a Földet mint középpontot körülvevő forgó kristálygömb, a csillagok pedig a kristálygömbbe vert szögek.

Az első komolyabb fejlődést a geocentrikus világkép történetében a pithagoreus iskola tagjai valósították meg, ők ugyanis rájöttek, hogy a Föld is egy égitest, így a többi égitesthez hasonlóan gömb alakú. Maguk a pithagoreusok ugyan nem állították a Földet a kozmosz középpontjába, mégis az ókori Görögországban széles körben elfogadott gondolattá vált ezen elméletnek az anaximandroszi képpel való kombinálása, mely szerint a Föld gömbölyű és körülötte valódi égitestek keringenek. Ezen világkép hirdetői közt találunk olyan nagy, klasszikus filozófusokat, mint Platón, aki még csak hipotézis szintjén sem vetette fel a heliocentrikus világképet. Platón tanítványa volt az az Eudoxosz, aki kidolgozta az első, körpályákból álló komplex bolygórendszert. Az ő modelljében is a Föld szerepel a kozmikus középpontban, ám itt már az égitestek pályájának jellege is részletezve van.

Mindezen elméletek összegzője Ptolemaiosz volt, aki i. sz. 150 körül megírta Almageszt néven ismert fő művét. Ebben a műben a geocentrikus világkép négy alapvetését szögezi le a szerző:

• A Föld mozdulatlan (a geocentrikus világkép alapja);
• A bolygók kör alakú pályákon keringenek (eudoxoszi nézet);
• A keringési sebességek állandóak (szemlélet);
• A keringési pályák középpontja egy, a Földhöz közeli pont (nem állította, hogy a Föld a világmindenség középpontja, de úgy találta, hogy nagyon közel van hozzá).

Ezen utolsó alapvetésből származtatta Ptolemaiosz a hurokszerű látszólagos bolygómozgásokat, amelyeknek magyarázatára részletesen kitért az Almagesztben. Ugyancsak az Almagesztben találjuk az első tudományos igényű bizonyítást a geocentrikus világképre vonatkozóan, mely szerint csak úgy lehetséges a csillagok egyenlő eloszlása a horizont fölött és alatt, ha "középről nézzük" őket. Ez a mű annyira nagy hatással volt az akkori világképre, hogy Ptolemaioszt sokan mind a mai napig a geocentrikus világkép atyjának tartják. Annyi bizonyos, hogy az ókorban és a középkorban mindvégig fontos szerepe volt a tudományos vizsgálódásban, meghatározva a hivatalos álláspontot.

Előnyei és hátrányai

Előnyei

• Minden égitest mozgását leírja, általánosan használható.
• Összhangban van a megfigyelésekkel, magyarázza a különös mozgásokat.
• Segítségével megjósolható az égitestek pontos pozíciója a jövőben.
• Fejleszthető, pontosítható.

Hibái

• Mindegyik alapvetése helytelen (később igazolódott be).
• Kezdetben elhanyagolható hibák jelennek meg benne, azonban távoli előrejelzéseknél már ezek is nagy pontatlanságot adnak.
• Bonyolult, és a pontosság, illetve a hosszú távú előrejelzés igényével még bonyolultabbá válik.

Hatása a középkori csillagászatra

A Kígyótartó csillagkép, illusztráció Abd al-Rahman al-Sufi perzsa csillagász Kitab suwar al-kawakib című művéből (1009)

A görög csillagászat eredményeire a Római Birodalom bukása utáni Európa nem volt fogékony, azok később kerültek vissza a kontinensre, arab közvetítéssel. Az arabok tanulmányozták az ógörög csillagászok műveit, Ptolemaiosz táblázatai alapján saját csillagkatalógusokat szerkesztettek, elfogadva a geocentrikus világkép helyességét. Az iszlám csillagászok átvették a görög csillagképek neveit, sok csillag egyedi nevét is lefordították, de felhasználták a perzsa-arab népi csillagkép elnevezéseket is. Amikor az arab szövegeket elkezdték lefordítani latin nyelvre a 12. századtól kezdve, a hagyományos arab csillagnevek átkerültek a latinul beszélő és író tudományos életbe.

Mivel Európában a katolikus egyház dogmaként tekintett a ptolemaioszi világképre, a 15. századig akadályozva volt a csillagászat bárminemű fejlődése. A geocentrikus világképet a teremtéstörténet megerősítőjének tartották, ezért eretnekségként, az emberi lénynek, mint a Teremtés koronájának a tagadásaként fogadtak bármilyen azzal ellentétes nézetet. A 15. században azonban a hajózás fejlődésével és a pontos tájékozódás érdekében végzett megfigyelésekkel világossá vált, hogy a ptolemaioszi rendszer nem tökéletes, a táblázatok adatai nem mindig egyeznek az észlelésekkel.

Bukása

Kopernikusz fő műve, a De Revolutionibus Orbium Coelestium (Az égi pályák körforgásáról) 1543-ban jelent meg Nürnbergben

Bár szamoszi Arisztarkhosz már az ókorban azt a következtetést vonta le, hogy mivel a Nap sokkal nagyobb a Földnél, nem keringhet körülötte, a heliocentrikus világkép elterjedése csupán a 16. század elején vált lehetségessé Kopernikusz munkássága és a komoly matematikai apparátus révén.

Annak ellenére, hogy Giordano Brunót 1600-ban tanaiért (amelyek közt szerepelt a heliocentrikus világkép is) máglyahalálra ítélték, Galileo Galileit pedig 1633-ban megfigyelésekre alapozott heliocentrikus tanainak visszavonására kényszerítették, a 17-18. század fordulójától kezdve a Nap-központú kozmoszmodell vált uralkodóvá.

Napjainkban széles körben elfogadott és bizonyított elmélet a heliocentrikus kép, bár nem az eredeti változatában, hanem a relativitáselmélet tükrében: mivel mozgás szempontjából minden pont egyenértékű egymással, ezért nincs értelme abszolút középpontról (a világmindenség közepéről) beszélni, ám mivel a körpályát leíró testek nem tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerek, ezért értelme van a csillag körül keringő bolygók fogalmának. Ma már tudjuk, hogy a csillag is elmozdul egy bolygó keringése során (ezen alapszik az egyik legismertebb exobolygó-kimutatási módszer), ám a newtoni mechanika és megfigyeléseink szerint elmozdulása sokkal kisebb, mint a bolygóé, így nem kerülheti meg azt.

1992-ben II. János Pál pápa bocsánatot kért a katolikus egyház nevében Galilei üldöztetéseiért, ezzel hallgatólagosan elfogadva a geocentrikus világkép bukását. Mindezek ellenére azonban napjainkban is léteznek olyan csoportosulások, melyeknek hívei még mindig hisznek e nézetben.