A Naprendszer
Creation Gyerekeknek
Az úgynevezett vándorló csillagok évezredek óta bűvöletben tartják az emberiséget. Lassan, de a többi csillag alkotta háttérhez képest észlelhetően mozognak. Ma már bolygónak nevezzük őket a görög körülbolyongó szóból. A Nap, a bolygók és sok kisebb égitest, például üstökösök és azok holdjai, együtt alkotják a Naprendszert. A bolygók mozgásának tanulmányozása hozzájárult a modern tudomány kialakulásához.
Fejtörést okozó megfigyelések
Az ókori csillagászok úgy hitték, hogy az égen minden a Föld körül kering. Ezt a görög gē (magyarul Föld) szóból eredő geocentrikus, más néven Föld-központú világképnek nevezzük. Ám időnként úgy tűnt, hogy a bolygók egy rövid ideig hátrafelé haladtak (ezt nevezzük retrográd mozgásnak), majd folytatták előrehaladásukat pályájukon. Hogy történhetett ilyen?!
Ptolemaiosz, a Kr. u. 100 körül élt görög csillagász bonyolult választ dolgozott ki erre a kérdésre. Almageszt című könyvében felvetette, hogy a bolygók epiciklikusan, vagyis körkörösen mozognak. (Nézd meg az 1. ábrát! Látod, hogy miért tűnik úgy, mintha rövid ideig hátrafelé haladnának?) Bő ezer éven át ez a könyv számított a legfőbb csillagászati tankönyvnek.
A csillagászok aztán rájöttek, hogy ez a magyarázat nem helyes. Néhányan új elmélettel álltak elő, amely szerint a Föld és minden más bolygó a Nap körül kering. Ez a Nap-központú világkép. Az elnevezés a görög hēlios (magyarul Nap) szóból ered, és idegen szóval heliocentrikus világképnek is nevezzük. Ebben a rendszerben a bolyók újra és újra elhaladnak egymás mellett. Ilyen találkozásokkor van látszólagos visszafelé haladás. (Nézegesd meg a 2. ábrát!)
A késő középkorban (a 14. és 15. században) egyes magasrangú egyházi személyek vitatták ezt az elképzelést. Majd Nicolaus Copernicus (1473–1543) lengyel egyházi tisztségviselő kiadott egy könyvet, amelyben a Nap-központú naprendszer mellett foglalt állást. Jóval később Galileo Galilei (1564–1642) olasz tudós is a kopernikuszi rendszer mellett tette le a voksát.
Most akkor mi van a középpontban?
Mivel Ptolemaiosz olyan népszerű volt, kezdetben szinte minden csillagász elutasította az új, Nap-központú világképet. Bár az egyházban sokakat foglalkoztatott ez a kérdés, nem merték megkockáztatni, hogy koruk tudományával szembe menjenek. Sajnos Galileo megsértette a pápát, emiatt az egyház azt követelte tőle, hogy hagyja abba azt, hogy az elképzelését bizonyított tényként tanítja. Egyébként akkor még nem is volt bizonyított tény.
A csillagászok sok kérdést feltettek. Például: hogy lehet az, hogy nem észleljük a mozgást? A válasz az, hogy azért, mert együtt mozognak. Magad is meggyőződhetsz erről! Amikor legközelebb autóval utazol, ejts le valamit a padlóra! Egyenesen lefelé fog esni. (De el ne felejtsd utána felvenni!)
A megoldókulcs Kepler és Newton kezében volt
A kopernikuszi modell végül is nem volt sokkal pontosabb a ptolemaioszinál. Johannes Kepler (1571–1630) fogalmazta meg, hogy a bolygók a Nap körül nem körpályán, hanem ellipszis alakú pályán keringenek. (Nézd meg a 3. ábrát!)
Kepler mélyen hívő ember volt. Tudományos írásai is Istent dicsérő gondolatokkal és imákkal voltak teletűzdelve. Kepler saját tudományos munkájáról azt mondta, hogy gondolatait isteni sugallat vezérli.
Sir Isaac Newton (1642–1727), minden idők legnagyobb természettudósa megfogalmazta a mozgástörvényeket és a gravitáció törvényét. Newton bemutatta, hogy ezek a törvények bebizonyítják, hogy a bolygók miért Kepler törvényei szerint működnek. Newton törvényei igazak lövedékek (pl. ágyúgolyók), földre hulló tárgyak, valamint a Hold és más bolygók körüli holdak esetében is.
Newton is nagyon komolyan vette a Bibliát. Igazából többet írt arról, mint a tudományról. Azt tanította, hogy „ez a felettébb gyönyörű” Naprendszer csakis a mindenható teremtő Isten műve lehet.
1. ábra: Epiciklusok
Ptolemaiosz úgy gondolta, hogy a bolygók egy nagyobb köríven keringő kisebb körpályán mozognak, ahol a nagy körnek a középpontja a Föld. A jobb oldali rajz az elképzeléseit ábrázolja. Ezen láthatod, hogy miért tűnik úgy, mintha a bolygó időnkénti visszafelé haladna. Bonyolult? Pedig ez egy egyszerűsített verzió! Ptolemaiosz eredeti modelljét csak a legprofibb matematikusok értették meg…
2. ábra:Kopernikusz és a visszafelé haladás
A Föld gyorsabban kering a Marsnál és a távolabbi bolyóknál. Amikor a Föld megelőzi ezeket a bolygókat, úgy tűnik, mintha azok visszafelé haladnának. Gondolj bele, mi történik, amikor autóval utaztok, és megelőztök egy lassabb autót! Ha kinézel az ablakon, úgy látszik, mintha a másik autó hozzád képest hátrafelé menne.
A Nap középpontú ábrán látható számok különböző időpontokat jelölnek, miközben a Föld és a Mars külön-külön halad a saját pályáján. A jobb oldali görbe a Mars Földről látott pozícióját mutatja az égbolton.
A kék körök a Föld útjátnak egy-egy pontját jelölik, a pirosak a Marsét. Ha a Földről a Marsot nézzük, a jobb oldalra kivetített képen úgy tűnik, hogy egészen gyorsan haladt egytől a kettőig: az egyes ponttól jó messze van a kettes. A hármashoz vezető szakaszon viszont lelassult, hiszen jóval kisebb távolságot tett meg, ráadásul úgy tűnik, irányt is fog változtatni. A hármas és ötös pontok között úgy látszik, mintha visszafelé haladna! Az ötös és hetes pontok között viszont megint előrefelé haladni látszik.
3. ábra: Ellipszisek, ahogy te is kipróbálhatod
Szúrj két rajzszöget egy kartondobozba! Csomózd össze egy madzag két végét, és helyezd lazán a két rajzszög köré! Feszítsd ki a madzagot egy ceruza segítségével, és rajzolj ívet úgy, hogy végig feszüljön a madzag! Mire körbeérsz, egy ellipszis rajzolódik ki előtted.
Szúrd a rajzszögeket egymástól távolabb, és ismételd meg a kísérletet! Az ellipszis hosszabb és keskenyebb, vagyis excentrikusabb lesz. Ezután szúrd őket egymáshoz közelebb, és végezd el még egyszer a kísérletet! Az ellipszis most inkább egy körhöz fog hasonlítani. Ha az egyik rajzszöget a másik tövébe szúrod (gyakorlatilag mintha csak egy rajzszöget használnál), akkor kört fogsz kapni. Tehát a kör egy különleges ellipszis.
A rajzszögek helye a rajzolt ellipszis fókuszai. Kepler felfedezte, hogy a bolygók ellipszispályán keringenek, amelynek fókusza a Nap. A legtöbb bolygó pályája ezért majdnem pontos kör alakú. Az üstökösök viszont elnyúlt ellipszis alakú pályán mozognak.
Bibliai idézet:
„Nézem az eget, kezed munkáját, a Holdat és a csillagokat, amelyeket teremtettél, és csodálkozom: Micsoda a halandó, hogy törődsz vele? Kicsoda az ember fia*, hogy egyáltalán észreveszed?”
Zsoltárok könyve 8:4–5. (EFO)
* ember fia—Ez a kifejezés a héberben egyszerűen azt jelenti, hogy „ember”, vagyis Ádám leszármazottja.
Readers’ comments
Comments are automatically closed 14 days after publication.