Eppur si muove.pdf

astro nomia

fii na temat systemu oświaty w Polsce. Przy okaz-

ji napisał on do mnie: „(…) skoro już poznałem

astronoma(...) czy może mi Pan wyjaśnić, jakim wa-

runkom obserwacyjnym odpowiada zdanie: »Ziemia

krąży wokół Słońca«? Czy trzeba stanąć u Pana Boga

na ganku, czy wystarczy udać się poza Układ Sło-

neczny i zająć miejsce w geometrycznym środku

Galaktyki jako dość solidnym punkcie zasługującym

na uhonorowanie go współrzędnymi (0,0,0)? Ja się

nigdzie nie wybieram i dlatego twierdzę, że jak dla

mnie to Słońce krąży wokół Ziemi. Ale gdybym się już

wybierał rakietą na Marsa, to czy dla zaplanowania

trajektorii lotu naprawę niezbędna jest informacja,

że Ziemia krąży wokół Słońca? Przepraszam za zaw-

racanie głowy, ale jak to filozof jestem nieco zacofany

i zwykle zadaję sobie pytania sprzed kilku stuleci,

a nawet tysiącleci(…)”.

Stanisław Bajtlik ,

astrofizyk, pracuje

w Centrum Astro-

nomicznym im.

Kopernika PAN

w Warszawie. Zajmu-

je się kosmologią.

Jest autorem kilku-

dziesięciu prac

naukowych i książki

„Kosmiczny alfabet”.

Pracował na uniwer-

sytetach w Princeton,

Kolorado i w Cen-

trum Fizyki Teore-

tycznej w Trieście.

Od lat zajmuje się

popularyzacją nauki.

Eppur si muove !

Stanisł aw Bajtlik

tunku) o podróży ludzi na Księ-

życ. (Ta książeczka wyszła nie-

dawno po polsku). Podobnie,

można by obliczyć trajektorię

lotu na Marsa, posługując się

układem geocentrycznym. Jed-

nak opis tej trajektorii w ukła-

Jak wiadomo, centrum Wszechświata znajduje się na trzeciej planecie od Słońca.

List profesora filozofii poruszył mnie. Myślałem,

że pamiętne słowa Galileusza, wypowiedziane 22

czerwca 1633 roku, po upokorzeniu go przez Trybunał

Rzymskiej Inkwizycji: „ Eppur si muove ” – „A jednak

się porusza”, raz na zawsze rozstrzygnęły sprawę.

Skoro jednak są w tej sprawie wątpliwości, a i sam

problem jest historycznie ciekawy, to przypomnijmy,

dlaczego to Galileusz, a nie kardynałowie Kościoła,

rzymskiego miał rację.

Owszem, ruch jest względny, można więc opi-

sywać ruchy ciał w Układzie Słonecznym we współ-

rzędnych związanych z Ziemią. W takim układzie

współrzędnych Ziemia spoczywa, a Słonce krąży wo-

kół niej. Podobnie, można by związać współrzędne

np. z Księżycem i twierdzić, że zarówno Ziemia, jak

i Słońce krążą wokół Księżyca – tak właśnie zrobił

Johannes Kepler w swojej książce fantastycznonauko-

wej Sen (pierwszej w dziejach, napisanej na przeszło

200 lat przed Juliuszem Verne’em, książce tego ga-

dzie geocentrycznym byłby o wiele bardziej skompli-

kowany. Ta komplikacja nie rozstrzyga jednak o praw-

dziwości realności ruchu Ziemi wokół Słońca. Kryte-

rium estetyki i prostoty często pozwala na wybór

właściwej teorii fizycznej, ale nie może być decydują-

ce. W fizyce i innych naukach przyrodniczych zawsze

rozstrzyga doświadczenie i wynik obserwacji.

Mamy wiele bezpośrednich dowodów na ruch

Ziemi. Ruch Ziemi wokół Słońca ma obiektywny cha-

rakter. Historycznie pierwszym dowodem na ruch Zie-

mi była aberracja światła (albo inaczej aberracja

gwiazdowa). Ruch Ziemi powoduje, że foton (światło),

wpadając do teleskopu, wskutek ruchu teleskopu wraz

z Ziemią trafia w nieco inne miejsce na zwierciadło.

Aby obserwować daną gwiazdę, teleskop trzeba nieco

przechylić (to tak, jakbyśmy łapali krople deszczu do

słoika, wyciągając rękę za okno pędzącego samochodu.

Po to, by kropla trafiła na dno słoika, trzeba przechylić

słoik o kąt zależny od prędkości spadania kropli i pręd-

N iedawno nawiązałem kontakt z profesorem filozo-

Ruch Ziemi po orbicie wokół Słońca wywołuje też zjawisko paralaksy –

pobliskie gwiazdy zmieniają w rocznym cyklu swoje położenie na tle

gwiazd odległych.

kości samochodu. W ten sposób można udowodnić,

że to samochód się porusza, a nie Ziemia usuwa spod

kół). Ten sam efekt powoduje, że krople deszczu zosta-

wiają na szybach wagonu kolejowego smugi pionowe,

gdy pociąg stoi na stacji, ale smugi ukośne, gdy pociąg

się porusza. Smugi są tym bardziej ukośne, im szybciej

jedzie pociąg. Z porównania prędkości ruchu Ziemi po

orbicie wokół Słońca z prędkością światłą wynika, że

aberracja gwiazdowa wynosi kilka sekund łuku, a kie-

runek, w którym należy przechylić teleskop, zależy od

położenia Ziemi na orbicie okołosłonecznej. To zjawis-

ko zostało po raz pierwszy zaobserwowane przez

Jamesa Bradleya w 1728 roku.

Ruch Ziemi po orbicie wokół Słońca wywołuje

też zjawisko paralaksy – pobliskie gwiazdy zmieniają

w rocznym cyklu swoje położenie na tle gwiazd od-

ległych (podobnie jak my możemy w kinie zmienić po-

łożenie głowy w kapeluszu przed nami na tle ekranu,

przesuwając nieco własną głowę). Brak obserwacji

tego efektu był zarzucany Kopernikowi, na co on przy-

tomnie odrzekł, że z tego wynika, iż gwiazdy są bar-

dzo daleko. Taki efekt jest obserwowany od początku

XIX wieku (gdy tylko dokładność obserwacji stała się

wystarczająca). Pierwszymi, którzy zmierzyli paralak-

sy gwiazd, byli: Friedrich Bessel w Królewcu, i Wil-

helm Struve w Dorpacie, w 1839 roku.

Obserwacje najdalszej materii, jaką można

w ogóle zobaczyć – pierwotnej, gorącej plazmy kos-

micznej, z której światło leci do nas przez cały (nie-

mal) wiek Wszechświata. Ta plazma stanowi dosko-

nały, spoczywający układ odniesienia, do którego

można odnosić wszelkie ruchy. To jest swoisty „ga-

nek Pana Boga”, o który pytał profesor filozofii. Pro-

mieniowanie to jest obserwowane od lat 60. XX wie-

ku i widać w nim doskonale ruch Ziemi.

A tak naprawdę, to i Ziemia, inne planety,

i Słonce krążą wokół wspólnego środka masy Układu

Słonecznego. Ze względu na to, że masa Słońca jest

o wiele większa niż masa planet, ten środek masy

Układu znajduje się bardzo blisko środka Słońca –

pod jego powierzchnią. Niemniej jednak obserwuje

się ruch Słońca wokół tego wspólnego środka, z okre-

sem około 12 lat, czyli podobnym do okresu orbitalne-

go Jowisza, bo to największa planeta w Układzie.

Kopernik, Galileusz, Kepler, Newton i współ-

cześni astronomowie mają rację, mówiąc o ruchu Zie-

mi jako o obiektywnym fakcie, a nie jako o„modelu”.

Postmodernistyczni krytycy nauki, bredzący

o nieobiektywności praw przyrody, o ich „kulturowym

kontekście”, „uwarunkowaniu od języka” itd. nie wie-

dzą o czym mówią. Problem ruchu, jego względności,

układów odniesienia i różnic pomiędzy nimi przewijał

się w całej historii fizyki. Rozważania nad nim i zwią-

zanymi z nim problemami i paradoksami przyczyniły

się do postępu, ale też powodowały długie okresy

zahamowania rozwoju.

Niezależnie od tego, dziś nikt nie powinien mieć

wątpliwości, że to Galileusz miał rację wypowiadając

bluźniercze „eppur si muove” w twarz dogmatykom

Kościoła rzymskiego. Doświadczenie i obserwacje pot-

wierdziły, że to on, a nie teologowie, posługujący się

doktrynalnymi rozważaniami, miał rację. z

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: