Epicykel

Epicykel (från grekiska ἐπί  - "ovan" + κύκλος  - "cirkel") är ett begrepp som används i antika och medeltida teorier om planetrörelser, inklusive Ptolemaios geocentriska modell . Enligt denna modell rör sig planeten likformigt i en liten cirkel som kallas epicykeln , vars centrum i sin tur rör sig i en stor cirkel som kallas deferent .

Utnämning av epicykler

Konceptet med en epicykel introducerades för att modellera den ojämna rörelsen av solen , månen och planeterna över himlen inom det geocentriska systemet i världen som rådde vid den tiden. Enligt teorierna om Hipparchos och Ptolemaios , rör sig solen och månen likformigt längs epicykler, vars centra roterar likformigt längs deferenta i motsatt riktning. När det gäller solen är perioderna för båda rotationerna desamma och lika med ett år, deras riktningar är motsatta, vilket resulterar i att solen beskriver en cirkel (excentrisk) i rymden, vars centrum inte sammanfaller med jordens centrum, vilket leder till en förändring av solens vinkelhastighet och ojämlikheten mellan årstiderna. När det gäller Månen, till skillnad från Solen, faller perioderna med den snabbaste eller långsammaste rörelsen över himlen varje månad på en ny konstellation, så hastigheterna för Månens rörelse längs den deferenta och epicykeln sammanfaller inte, vilket leder till en enhetlig rörelse av mitten av månens excentriska cirkel runt jorden.

Dessutom gjorde epicyklar det möjligt att förklara de yttre planeternas bakåtrörelser. I det här fallet sammanföll rörelseriktningarna längs epicykeln och den deferenta. För var och en av de yttre planeterna ( Mars , Jupiter , Saturnus ) var revolutionsperioden längs den deferenta lika med dess sideriska period , enligt epicykeln - ett år. När det gäller de inre planeterna ( Merkurius och Venus ) var revolutionsperioden längs den deferenta lika med ett år, enligt epicykeln - planetens sideriska period. Detta schema förklarade inte helt planeternas ojämna rörelse, så Ptolemaios tvingades introducera en ytterligare komplikation: equant- modellen , enligt vilken rörelsen av epicykeln längs den deferenta är ojämn. För samma ändamål använde arabiska astronomer modellen för den sekundära epicykeln, enligt vilken mitten av epicykeln roterar längs den sekundära epicykeln, som i sin tur rör sig längs den deferenta.

Historisk översikt

Teorin om epicykler har sitt ursprung i antikens Grekland senast på 300-talet f.Kr. e. . Dess författarskap förknippas vanligtvis med den store matematikern Apollonius av Perga . Enligt vetenskapshistorikern Van der Waerden byggdes den första teorin om epicykler av pytagoreerna på 500-talet f.Kr. e. Den mest perfekta geocentriska teorin om solens, månens och planeternas rörelse inom ramen för epicykelmodellen byggdes av Claudius Ptolemaios på 200-talet e.Kr. e. Modeller av epicykler utvecklades också av astronomer från det antika Indien (särskilt Ariabhata ) och den muslimska östern (i synnerhet Ibn ash-Shatir och Nasir ad-Din at-Tusi ).

Införandet av begreppet en epicykel gjorde det å ena sidan möjligt att mycket exakt beskriva den observerade rörelsen av solsystemets planeter på jordens himmel, men å andra sidan krävde det betydande beräkningar och gjorde det inte tillåta oss att bygga en konsekvent teori om solsystemets struktur.

Vägrann att representera planeternas bakåtrörelser med hjälp av epicykler, gjord av Copernicus som en del av konstruktionen av det heliocentriska systemet i världen , var mycket revolutionerande, eftersom det avsevärt förenklade solsystemets struktur och så småningom gjorde det möjligt att upptäcka lagen om universell gravitation . Men Copernicus använde fortfarande epicyklar för att modellera planeternas ojämna rörelse i deras banor. Helt övergivna epicykler bara Johannes Kepler , som upptäckte lagarna för planetariska rörelser .

Approximationen av himlakropparnas synliga rörelser genom cirkulära rörelser (epicykler och deferenter) liknar i viss mån expansionen av en funktion i en Fourier-serie , som används allmänt inom modern vetenskap, men för att lösa andra problem, inom himlamekaniken , Keplers lagar är oftast ganska exakta och mycket mer praktiska , och Fourier-serier används för att förbättra noggrannheten, med hjälp av mekanikens lagar [1] .

Se även

• Geocentrism
• Deferent
• Ptolemaios, Claudius
• likställa
• Epicykloid
• planetväxel

Anteckningar

1. ↑ Anosov D.V. Från Newton till Kepler. - M. : MTsNMO , 2006. - S. 16. - 272 sid. — ISBN 5940572294 .

Litteratur

• Epicykel // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : i 86 volymer (82 volymer och 4 ytterligare). - St Petersburg. 1890-1907.
• Eremeeva A. I., Tsitsin F. A. Astronomis historia (huvudstadierna i utvecklingen av den astronomiska bilden av världen). Ed. Moscow State University, 1989.
• Panchenko DV Tidig Pythagoras astronomi i ljuset av kinesiska paralleller  // Hyperboreus. - 2012. - Nr 18 . - S. 205-224 .
• Idelson N.I. Etuder om planetteoriernas historia.  (inte tillgänglig länk)
• B. L. van der Waerden. Den tidigaste formen av epicykelteorin  // Journal of the History of Astronomy. - 1974. - Vol. 5. - doi : 10.1177/002182867400500303 . - .
• B. L. van der Waerden. Venus, Merkurius och solens rörelse i tidig grekisk astronomi // Arkiv för exakta vetenskapers historia . - 1982. - Vol. 26, nr 2 . - S. 99-113. - doi : 10.1007/BF00348348 . - .

Länkar

• CS McConnell, Models of Planetary Motion from Antiquity to the Renaissance: The Ptolemaic Solution

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Stor katalanska Stor norsk Britannica (online)