Epicyklus

Epicyklus (z řeckého ἐπί  – „nahoře“ + κύκλος  – „kruh“) je koncept používaný ve starověkých a středověkých teoriích pohybu planet, včetně Ptolemaiova geocentrického modelu . Podle tohoto modelu se planeta pohybuje rovnoměrně v malém kruhu zvaném epicyklus , jehož střed se zase pohybuje ve velkém kruhu zvaném deferent .

Jmenování epicyklů

Koncept epicyklu byl zaveden pro modelování nerovnoměrného pohybu Slunce , Měsíce a planet po obloze v rámci geocentrického systému světa, který v té době převládal. Podle teorií Hipparcha a Ptolemaia se Slunce a Měsíc pohybují rovnoměrně podél epicyklů, jejichž středy rotují rovnoměrně podél deferentu v opačném směru. V případě Slunce jsou periody obou rotací stejné a rovné jednomu roku, jejich směry jsou opačné, v důsledku čehož Slunce opisuje v prostoru kruh (excentr), jehož střed se neshoduje s středu Země, což vede ke změně úhlové rychlosti Slunce a nerovnosti ročních období. V případě Měsíce připadají na rozdíl od Slunce periody nejrychlejšího nebo nejpomalejšího pohybu po obloze každý měsíc na nové souhvězdí, takže rychlosti pohybu Měsíce podél deferentu a epicyklu se neshodují, což vede k rovnoměrný pohyb středu excentrické kružnice Měsíce kolem Země.

Epicykly navíc umožnily vysvětlit zpětné pohyby vnějších planet. V tomto případě se směry pohybu podél epicyklu a deferentu shodovaly. Pro každou z vnějších planet ( Mars , Jupiter , Saturn ) se doba rotace podél deferentu rovnala její hvězdné periodě podle epicyklu - jeden rok. V případě vnitřních planet ( Merkur a Venuše ) se doba rotace podél deferentu rovnala jednomu roku, podle epicyklu - hvězdné periody planety. Toto schéma plně nevysvětlovalo nerovnoměrný pohyb planet, takže Ptolemaios byl nucen zavést další komplikaci: model equant , podle kterého je pohyb epicyklu podél deferentu nerovnoměrný. Ke stejnému účelu arabští astronomové použili model sekundárního epicyklu, podle kterého se střed epicyklu otáčí podél sekundárního epicyklu, který se naopak pohybuje podél deferentu.

Historický nástin

Teorie epicyklů vznikla ve starověkém Řecku nejpozději ve 3. století před naším letopočtem. E. . Jeho autorství je obvykle spojováno s velkým matematikem Apolloniem z Pergy . Podle historika vědy Van der Waerdena byla první teorie epicyklů postavena Pythagorejci v 5. století před naším letopočtem. E. Nejdokonalejší geocentrickou teorii pohybu Slunce, Měsíce a planet v rámci modelu epicyklu vybudoval Claudius Ptolemaios ve 2. století našeho letopočtu. E. Modely epicyklů byly také vyvinuty astronomy starověké Indie (zejména Ariabhata ) a muslimského východu (zejména Ibn ash-Shatir a Nasir ad-Din at-Tusi ).

Zavedení konceptu epicyklu na jednu stranu umožnilo velmi přesně popsat pozorovaný pohyb planet sluneční soustavy na pozemské obloze, na druhou stranu však vyžadovalo značné výpočty a nevyžadovalo nám umožňují vybudovat konzistentní teorii struktury sluneční soustavy.

Odmítnutí znázornit zpětné pohyby planet pomocí epicyklů, které provedl Koperník jako součást konstrukce heliocentrického systému světa , bylo velmi revoluční, protože značně zjednodušilo strukturu sluneční soustavy a nakonec z ní možné objevit zákon univerzální gravitace . Koperník však stále používal epicykly k modelování nerovnoměrného pohybu planet na jejich drahách. Zcela opustil epicykly pouze Johannes Kepler , který objevil zákony planetárních pohybů .

Aproximace viditelných pohybů nebeských těles kruhovými pohyby (epicykly a deferenty) je do jisté míry podobná expanzi funkce ve Fourierově řadě , která je široce používána v moderní vědě, ale pro řešení jiných problémů v nebeské mechanice. , Keplerovy zákony jsou nejčastěji docela přesné a mnohem praktičtější a pro zlepšení přesnosti se používají Fourierovy řady pomocí zákonů mechaniky [1] .

Viz také

• Geocentrismus
• Deferentní
• Ptolemaios, Claudius
• ekvivalentní
• Epicykloida
• planetová převodovka

Poznámky

1. ↑ Anosov D.V. Od Newtona po Keplera. - M. : MTsNMO , 2006. - S. 16. - 272 s. — ISBN 5940572294 .

Literatura

• Epicycle // Encyklopedický slovník Brockhause a Efrona  : v 86 svazcích (82 svazcích a 4 dodatečné). - Petrohrad. , 1890-1907.
• Eremeeva A. I., Tsitsin F. A. Historie astronomie (hlavní etapy ve vývoji astronomického obrazu světa). Ed. Moskevská státní univerzita, 1989.
• Panchenko DV Raná pythagorejská astronomie ve světle čínských paralel  // Hyperboreus. - 2012. - č. 18 . - S. 205-224 .
• Idelson N.I. Etudy o historii planetárních teorií.  (nedostupný odkaz)
• B. L. van der Waerden. Nejranější forma teorie epicyklu  // Journal of the History of Astronomy. - 1974. - Sv. 5. - doi : 10.1177/002182867400500303 . - .
• B. L. van der Waerden. Pohyb Venuše, Merkuru a Slunce v rané řecké astronomii // Archiv pro historii exaktních věd . - 1982. - Sv. 26, č. 2 . - S. 99-113. - doi : 10.1007/BF00348348 . - .

Odkazy

• CS McConnell, Modely planetárního pohybu od starověku po renesanci: Ptolemaiovské řešení

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Skvělý norský Britannica (online)