ทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง[a] (เรียกอีกอย่างว่าแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ) เป็น แบบจำลอง ทางดาราศาสตร์ที่ถูกแทนที่ โดยที่โลกและดาวเคราะห์ต่างๆโคจรรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นศูนย์กลางของจักรวาลในประวัติศาสตร์ ทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางขัดแย้งกับทฤษฎีโลกเป็นศูนย์กลาง ซึ่งวางโลกไว้ที่ศูนย์กลาง แนวคิดที่ว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ได้รับการเสนอตั้งแต่ศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาลโดยAristarchus แห่ง Samos [ 1]ซึ่งได้รับอิทธิพลจากแนวคิดที่นำเสนอโดยPhilolaus แห่ง Croton (ประมาณ 470 - 385 ปีก่อนคริสตกาล) ในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสตกาลนักปรัชญาชาวกรีกPhilolausและHicetasมีความคิดในหลายโอกาสว่าโลกเป็นทรงกลมและโคจรรอบกองไฟกลาง "ลึกลับ" และไฟนี้ควบคุมจักรวาล[2] อย่างไรก็ตาม ในยุโรป ยุคกลาง แนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของอริสตาร์คัสได้รับความสนใจน้อยมาก อาจเป็นเพราะผลงานทางวิทยาศาสตร์จากยุคเฮลเลนิสติกสูญหาย ไป [b]
จนกระทั่งศตวรรษที่ 16 นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ และนักบวชคาทอลิกยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา นิโคลัส โคเปอร์นิคัส จึงได้เสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบดวงอาทิตย์เป็น ศูนย์กลาง ซึ่งนำไปสู่การปฏิวัติโคเปอร์นิ กัน ในปี ค.ศ. 1576 โทมัส ดิกเกสได้ตีพิมพ์ระบบโคเปอร์นิกันที่ดัดแปลงมา การปรับเปลี่ยนของเขาใกล้เคียงกับการสังเกตสมัยใหม่ ในศตวรรษต่อมาโยฮันเนส เคปเลอร์ได้แนะนำวงโคจรรูปวงรีและกาลิเลโอ กาลิเลอีได้นำเสนอการสังเกตสนับสนุนที่ทำโดยใช้ กล้องโทรทรรศน์
จากการสังเกตการณ์ของวิลเลียม เฮอร์เชลฟรีดริช เบสเซลและนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ทำให้ทราบว่าดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาล แม้ว่าจะอยู่ใกล้ จุดศูนย์กลางมวลของระบบสุริยะ ก็ตาม ดาราศาสตร์สมัยใหม่ไม่ได้แยกแยะจุดศูนย์กลางใดๆ ออกจากกัน
ในขณะที่ความเป็นทรงกลมของโลกได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในดาราศาสตร์กรีก-โรมันตั้งแต่ศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาลเป็นอย่างน้อย[4] การหมุนรอบตัวเองรายวันและวงโคจรรอบดวงอาทิตย์รายปีของโลกไม่เคยได้รับการยอมรับอย่างเป็นสากลจนกระทั่งการปฏิวัติโคเปอร์นิกัน
แม้ว่าใน ลัทธิพีทาโกรัสมีการเสนอแนวคิดเรื่องโลกเคลื่อนที่อย่างน้อยก็ตั้งแต่ศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล และในสมัยศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาล อริสตาร์คัสแห่งซามอสได้พัฒนาแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางที่พัฒนาเต็มที่แต่แนวคิดเหล่านี้ไม่ประสบความสำเร็จในการแทนที่มุมมองของโลกทรงกลมที่หยุดนิ่ง และตั้งแต่ศตวรรษที่ 2 หลังคริสตกาล แบบจำลองที่โดดเด่นซึ่งจะได้รับการสืบทอดโดยดาราศาสตร์ในยุคกลาง คือแบบจำลองโลกเป็นศูนย์กลางที่อธิบายไว้ในAlmagestของปโตเลมี
ระบบทอเลมีเป็นระบบดาราศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งสามารถคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์ได้ในระดับความแม่นยำพอสมควร[5]ทอเลมีเองได้กล่าวไว้ในAlmagest ของเขา ว่าแบบจำลองใดๆ ที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์เป็นเพียง อุปกรณ์ ทางคณิตศาสตร์และเนื่องจากไม่มีวิธีการจริงที่จะทราบว่าวิธีใดเป็นจริง จึงควรใช้แบบจำลองที่ง่ายที่สุดที่ให้ตัวเลขที่ถูกต้อง[6]อย่างไรก็ตาม เขาปฏิเสธแนวคิดของโลกที่หมุนรอบตัวเองซึ่งดูไร้สาระเนื่องจากเขาเชื่อว่าจะสร้างลมแรงมาก ในแบบจำลอง ของเขา ระยะทางของดวงจันทร์ดวงอาทิตย์ดาวเคราะห์และดวงดาวสามารถกำหนดได้โดยถือว่าทรงกลมท้องฟ้า ของวงโคจร เป็นความจริงที่อยู่ติดกัน ซึ่งทำให้ระยะห่างของดวงดาวน้อยกว่า 20 หน่วยดาราศาสตร์[7]ซึ่ง เป็นการ ถดถอย เนื่องจาก โครงร่างเฮลิโอเซนทริกของอริสตาร์ คัสแห่งซามอสได้วางดวงดาวไว้ไกลออกไปอย่างน้อยสองลำดับขนาดก่อนหน้านี้
ปัญหาของระบบของปโตเลมีได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในดาราศาสตร์ยุคกลางและความพยายามที่เพิ่มมากขึ้นในการวิพากษ์วิจารณ์และปรับปรุงระบบดังกล่าวในช่วงปลายยุคกลางในที่สุดก็นำไปสู่ ทฤษฎี ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางแบบโคเปอร์นิกันที่พัฒนาขึ้นในดาราศาสตร์ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา
แบบจำลองจักรวาลที่ไม่เน้นโลกเป็นศูนย์กลางรุ่นแรกได้รับการเสนอโดยนักปรัชญา พีทา โกรัส ฟิโล เลาส์ (เสียชีวิตเมื่อ 390 ปีก่อนคริสตกาล) ซึ่งสอนว่าที่ศูนย์กลางจักรวาลมี "ไฟศูนย์กลาง" ซึ่งโลกดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ต่างๆโคจรรอบกันเป็นวงกลมสม่ำเสมอ ระบบนี้ตั้งสมมติฐาน ว่ามี โลกและไฟศูนย์กลาง โคจร มาบรรจบกัน เป็นเส้นตรงโดยมีคาบการโคจรรอบไฟศูนย์กลางเท่ากันกับโลก ดวงอาทิตย์โคจรรอบไฟศูนย์กลางปีละครั้ง และดวงดาวก็หยุดนิ่ง โลกยังคงรักษาด้านที่ซ่อนอยู่เหมือนเดิมเข้าหาไฟศูนย์กลาง ทำให้ทั้งโลกและ "โลกตรงข้าม" มองไม่เห็นจากโลก แนวคิดของพีทาโกรัสเกี่ยวกับการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอยังคงไม่มีใครท้าทายเป็นเวลาประมาณ 2,000 ปีถัดมา และโคเปอร์นิคัสอ้างถึงนักปรัชญาพีทาโกรัสเพื่อแสดงให้เห็นว่าแนวคิดเรื่องโลกที่เคลื่อนที่ไม่ใช่เรื่องใหม่หรือปฏิวัติวงการ[8]เคปเลอร์ได้ให้คำอธิบายทางเลือกเกี่ยวกับ "ไฟหลัก" ของนักปรัชญาพีทาโกรัสว่าเป็นดวงอาทิตย์ " เนื่องจากนิกายส่วนใหญ่ซ่อนคำสอนของตนไว้โดยเจตนา " [9]
เฮราคลีเดสแห่งปอนทัส (ศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล) กล่าวว่าการหมุนของโลกอธิบายการเคลื่อนที่ในแต่ละวันของทรงกลมท้องฟ้าได้ เคยเชื่อกันว่าเขาเชื่อว่าดาวพุธและดาวศุกร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งโคจรรอบโลกพร้อมกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ[10] ต่อมา มาโครเบียส (ค.ศ. 395–423) อธิบายว่านี่คือ "ระบบอียิปต์" โดยระบุว่า "ระบบนี้ไม่สามารถหลุดพ้นจากทักษะของชาวอียิปต์ได้" แม้ว่าจะไม่มีหลักฐานอื่นใดที่ค้นพบระบบนี้ในอียิปต์โบราณก็ตาม[11] [12]
บุคคลแรกที่ทราบกันว่าเสนอระบบสุริยศูนย์กลางคืออริสตาร์คัสแห่งซามอส ( ประมาณ 270 ปีก่อน คริสตกาล)เช่นเดียวกับเอราทอสเทเนส ผู้ร่วมสมัยของเขา อริสตาร์คัสคำนวณขนาดของโลกและวัดขนาดและระยะห่างของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จากการประมาณของเขา เขาสรุปว่าดวงอาทิตย์กว้างกว่าโลก 6 ถึง 7 เท่า และคิดว่าวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าจะมีแรงดึงดูดมากที่สุด
งานเขียนของเขาเกี่ยวกับระบบสุริยคติสูญหายไป แต่ข้อมูลบางส่วนเกี่ยวกับงานเขียนเหล่านี้สามารถหาได้จากคำอธิบายสั้นๆ ของอาร์คิมิดีส ซึ่ง เป็นนักเขียนร่วมสมัยของเขา และจากการอ้างอิงที่กระจัดกระจายของนักเขียนรุ่นหลัง คำอธิบายของอาร์คิมิดีสเกี่ยวกับทฤษฎีของอริสตาร์คัสมีอยู่ในหนังสือของอาร์คิมิดีสชื่อThe Sand Reckonerคำอธิบายทั้งหมดประกอบด้วยเพียงสามประโยค ซึ่งโทมัส ฮีธแปลได้ดังนี้: [13]
ท่าน [กษัตริย์เกลอน] ทราบดีว่า "จักรวาล" เป็นชื่อที่นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เรียกทรงกลม ซึ่งจุดศูนย์กลางคือศูนย์กลางของโลก ในขณะที่รัศมีเท่ากับเส้นตรงระหว่างจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์กับจุดศูนย์กลางของโลก นี่คือคำอธิบายทั่วไป (τά γραφόμενα) ดังที่ท่านได้ยินมาจากนักดาราศาสตร์ แต่ Aristarchus ได้นำหนังสือเล่มหนึ่งออกมาซึ่งประกอบด้วยสมมติฐานบางประการซึ่งจากสมมติฐานดังกล่าว ปรากฏว่าจักรวาลมีขนาดใหญ่กว่า "จักรวาล" ที่กล่าวถึงไปหลายเท่า สมมติฐานของเขาคือดวงดาวคงที่และดวงอาทิตย์จะไม่เคลื่อนที่ โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์โดยมีเส้นรอบวงเป็นวงกลม ดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางวงโคจรและทรงกลมของดวงดาวคงที่ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณหนึ่งไมล์นั้นมีขนาดใหญ่จนวงกลมที่เขาสันนิษฐานว่าโลกโคจรรอบนั้นมีสัดส่วนกับระยะห่างระหว่างดวงดาวคงที่กับระยะห่างจากศูนย์กลางของทรงกลมถึงพื้นผิวของทรงกลม
— นักคำนวณทราย ( Arenarius I, 4–7) [13]
อริสตาร์คัสสันนิษฐานว่าดาวเหล่านี้อยู่ห่างไกลมาก เพราะเขารู้ว่า มิฉะนั้นจะสังเกตเห็น พารัลแลกซ์ ของดาวเหล่านี้ [14]ตลอดระยะเวลาหนึ่งปี ในความเป็นจริง ดาวเหล่านี้อยู่ห่างไกลมากจนสามารถตรวจจับพารัลแลกซ์ของดาวได้ก็ต่อเมื่อมีการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ ที่มีกำลังขยายเพียงพอในช่วง ทศวรรษปี 1830
ไม่มีการอ้างถึงแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาลของอริสตาร์คัสในงานเขียนอื่นใดก่อนยุคสามัญการอ้างอิงโบราณที่เก่าแก่ที่สุดจากจำนวนไม่กี่ชิ้นพบในข้อความสองตอนจากงานเขียนของพลูทาร์กซึ่งกล่าวถึงรายละเอียดหนึ่งที่ไม่ได้ระบุไว้อย่างชัดเจนในบันทึกของอาร์คิมิดีส[15]กล่าวคือ ทฤษฎีของอริสตาร์คัสมีแกนหมุนของโลก การอ้างอิงครั้งแรกปรากฏในหนังสือOn the Face in the Orb of the Moon : [16]
เพียงแต่เพื่อนที่ดีของฉัน อย่าได้ฟ้องฉันฐานไม่เคารพศาสนาในแบบของCleanthesซึ่งคิดว่าเป็นหน้าที่ของชาวกรีกที่จะฟ้อง Aristarchus แห่ง Samos ในข้อกล่าวหาไม่เคารพศาสนาสำหรับการทำให้ศูนย์กลางของจักรวาลทำงาน ซึ่งเป็นผลจากความพยายามของเขาที่จะรักษาปรากฏการณ์นี้โดยสมมุติว่าสวรรค์ยังคงอยู่นิ่งและโลกหมุนเป็นวงกลมเอียง ในขณะเดียวกันก็หมุนรอบแกนของตัวเองด้วย
— บนใบหน้าในวงโคจรของดวงจันทร์ ( De facie in orbe lunaeประมาณ 6 หน้า 922 F – 923 A)
มีเพียงเศษเสี้ยวของ งานเขียน ของ Cleanthes เท่านั้น ที่หลงเหลืออยู่ในคำพูดของนักเขียนคนอื่นๆ แต่ในLives and Opinions of Eminent Philosophers Diogenes Laërtiusได้ระบุรายการA reply to Aristarchus (Πρὸς Ἀρίσταρχον) ว่าเป็นหนึ่งในผลงานของ Cleanthes [17]และนักวิชาการบางคน[18]ได้เสนอว่านี่อาจเป็นจุดที่ Cleanthes กล่าวหาว่า Aristarchus ไม่มี ศีลธรรม
การอ้างอิงครั้งที่สองโดยพลูทาร์กอยู่ในคำถามเชิงเพลโต ของเขา : [19]
เพลโตทำให้โลกเคลื่อนที่เหมือนกับที่เพลโตทำให้ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ทั้งห้าดวง ซึ่งเขาเรียกว่าเครื่องมือแห่งกาลเวลา เนื่องมาจากการหมุนของดาวเคราะห์เหล่านี้หรือไม่ และจำเป็นหรือไม่ที่ต้องเข้าใจว่าโลก "ซึ่งมีทรงกลมล้อมรอบแกนที่ทอดยาวจากขั้วโลกหนึ่งไปยังอีกขั้วโลกหนึ่งไปทั่วทั้งจักรวาล" ไม่ได้ถูกแสดงราวกับว่าถูกยึดไว้และอยู่นิ่ง แต่ถูกแสดงราวกับว่ามันหมุนและโคจรอยู่ตลอดเวลา (στρεφομένην καὶ ἀνειλουμένην) ซึ่งภายหลังอริสตาร์คัสและซีลูคัสได้ยืนยันว่าเป็นเช่นนั้น โดยอริสตาร์คัสระบุว่าสิ่งนี้เป็นเพียงสมมติฐาน (ὑποτιθέμενος μόνον) และซีลูคัสระบุว่าเป็นความเห็นที่ชัดเจน (καὶ) ἀποφαινόμενος)?
— คำถามสงบ ( Platonicae Quaestiones viii. I, 1,006 C)
การอ้างอิงที่เหลือเกี่ยวกับแนวคิดสุริย จักรวาลของอริสตาร์คัสนั้นสั้นมาก และไม่ได้ให้ข้อมูลอะไรเพิ่มเติมเกินกว่าสิ่งที่สามารถรวบรวมได้จากการอ้างอิงก่อนหน้านี้ การอ้างอิงที่กล่าวถึงอริสตาร์คัสโดยชัดเจนนั้นพบได้ใน Opinions of the PhilosophersของAëtius , Sextus Empiricusในเรื่องAgainst the Mathematicians [19]และนักวิชาการที่ไม่เปิดเผยชื่อที่เขียนถึงอริสโตเติล[20]ข้อความอีกตอนหนึ่งในOpinions of the Philosophers ของ Aëtius รายงานว่านักดาราศาสตร์ชื่อซีลูคัสยืนยันการเคลื่อนตัวของโลก แต่ไม่ได้กล่าวถึงอริสตาร์คัส[19]
เนื่องจากพลูทาร์กกล่าวถึง "ผู้ติดตามของอริสตาร์คัส" เป็นการผ่านๆ จึงเป็นไปได้ว่ายังมีนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ในยุคคลาสสิกที่สนับสนุนทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางเช่นกัน แต่ผลงานของพวกเขาสูญหายไป นักดาราศาสตร์คนอื่นจากยุคโบราณที่ทราบชื่อและสนับสนุนทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของอริสตาร์คัสคือ ซีลูคัสแห่งซีลูเซีย (เกิด 190 ปีก่อนคริสตกาล) นักดาราศาสตร์ ชาวกรีกที่รุ่งเรืองในหนึ่งศตวรรษหลังจากอริสตาร์คัสในจักรวรรดิซีลูซิด [ 21]ซีลูคัสเป็นผู้สนับสนุนระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของอริสตาร์คัส[22]ซีลูคัสอาจพิสูจน์ทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางโดยการกำหนดค่าคงที่ของ แบบจำลอง ทางเรขาคณิตสำหรับทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางและพัฒนาวิธีการคำนวณตำแหน่งของดาวเคราะห์โดยใช้แบบจำลองนี้ เขาอาจใช้ วิธี การตรีโกณมิติ ในยุคแรกๆ ที่มีให้ใช้ในสมัยของเขา เนื่องจากเขาเป็นผู้ร่วมสมัยกับฮิปปาร์คัส[23] ส่วนหนึ่งของผลงานของซีลูคัสยังคงได้รับการแปลเป็นภาษาอาหรับ ซึ่ง ราเซส (เกิดเมื่อปี 865) เป็นผู้อ้างอิงถึง[24]
อีกทางหนึ่ง คำอธิบายของเขาอาจเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ของน้ำขึ้นน้ำลง [ 25]ซึ่งเขาตั้งทฤษฎีว่าเกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์และจากการโคจรของโลกรอบโลกและศูนย์กลางมวล ของดวง จันทร์
มีการคาดเดากันเป็นครั้งคราวเกี่ยวกับทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางในยุโรปก่อนโคเปอร์นิคัส ในคาร์เธจของโรมันมาร์เตียนัส คาเปลลา (คริสตศตวรรษที่ 5) นักบวช นอกศาสนา ได้แสดงความคิดเห็นว่าดาวศุกร์และดาวพุธไม่ได้โคจรรอบโลกแต่โคจรรอบดวงอาทิตย์แทน[26]แบบจำลองของคาเปลลาถูกอภิปรายในยุคกลางตอนต้นโดยนักวิจารณ์นิรนามหลายคนในศตวรรษที่ 9 [27]และโคเปอร์นิคัสกล่าวถึงเขาว่ามีอิทธิพลต่องานของเขาเอง[28] นอกจากนี้ มาโครเบียส (คริสตศตวรรษที่ 420) ยังบรรยายถึงแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางอีกด้วย[29]
Aryabhata (476–550) ในงานชิ้นเอก ของเขา Aryabhatiya (499) ซึ่งได้รับอิทธิพลจากดาราศาสตร์กรีก[30]เสนอแบบจำลองดาวเคราะห์ซึ่งถือว่าโลกหมุนรอบแกนและคาบของดาวเคราะห์ต่างๆ อ้างอิงตามดวงอาทิตย์[31]นักวิจารณ์โดยตรงของเขา เช่นลัลลาและนักเขียนคนอื่นๆ ในยุคหลัง ปฏิเสธมุมมองที่สร้างสรรค์ของเขาเกี่ยวกับการหมุนของโลก[32]มีการโต้แย้งว่าการคำนวณของ Aryabhata มีพื้นฐานมาจากแบบจำลองเฮลิโอเซนทริกซึ่งเป็นพื้นฐาน ซึ่งดาวเคราะห์ต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์[33] [34]แม้ว่าจะถูกหักล้างก็ตาม[35]ความเห็นทั่วไปคือความผิดปกติแบบซินอดิก (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์) ไม่ได้บ่งชี้ถึงวงโคจรที่เฮลิโอเซนทริกในทางกายภาพ (การแก้ไขดังกล่าวปรากฏอยู่ในตำราดาราศาสตร์ของบาบิลอนตอนปลายด้วย) และระบบของ Aryabhata ไม่ได้เฮลิโอเซนทริกโดยชัดเจน [ 36 ]พระองค์ยังทรงคำนวณทางดาราศาสตร์ไว้มากมาย เช่น เวลาของสุริยุปราคาและจันทรุปราคา และการเคลื่อนที่ชั่วขณะของดวงจันทร์[37]ผู้ที่นับถือแบบจำลองของพระอารยภตะในยุคแรกๆ ได้แก่วราหะ มีหิ ระพรหมคุปต์และ ภัสกร ที่ 2
ในช่วงหนึ่งนักดาราศาสตร์ชาวมุสลิมยอมรับระบบของราชวงศ์ทอเลมี และแบบจำลองโลกเป็นศูนย์กลาง ซึ่ง อัล-บัตตานีใช้เพื่อแสดงระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์และโลกนั้นแปรผัน[38] [39]ในศตวรรษที่ 10 อัล-ซิจซียอมรับว่าโลกหมุนรอบแกนของมัน [ 40] [41]ตามที่นักดาราศาสตร์รุ่นหลังอัล-บีรูนี กล่าว อัล-ซิจซีได้ประดิษฐ์แอสโตรเลบที่เรียกว่าอัล-ซูรากีโดยอิงจากความเชื่อที่คนร่วมสมัยของเขาบางคนยึดถืออยู่ว่าการเคลื่อนที่ที่ปรากฏของดวงดาวนั้นเกิดจากการเคลื่อนที่ของโลก ไม่ใช่การเคลื่อนที่ของท้องฟ้า[41] [42]นักดาราศาสตร์อิสลามเริ่มวิพากษ์วิจารณ์แบบจำลองของปโตเลมี รวมถึงอิบนุลไฮษัมในหนังสือAl-Shukūk 'alā Baṭalamiyūs ("ข้อสงสัยเกี่ยวกับปโตเลมี" ประมาณปี ค.ศ. 1028) [43] [44]ซึ่งพบข้อขัดแย้งในแบบจำลองของปโตเลมี แต่อย่างไรก็ตาม อัลไฮษัมยังคงยึดมั่นในแบบจำลองที่เน้นโลกเป็นศูนย์กลาง[45]
อัล-บีรูนีได้กล่าวถึงความเป็นไปได้ว่าโลกหมุนรอบแกนของตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ในหนังสือ Masudic Canon ของเขา (1031) [46]เขาได้แสดงความศรัทธาต่อโลกที่มีศูนย์กลางอยู่ที่พื้นโลกและอยู่นิ่ง[47]เขารู้ว่าหากโลกหมุนรอบแกน โลกก็จะสอดคล้องกับการสังเกตทางดาราศาสตร์ของเขา[48]แต่ถือว่าเป็นปัญหาของปรัชญาธรรมชาติมากกว่าปัญหาของคณิตศาสตร์[41] [49]
ในศตวรรษที่ 12 นักดาราศาสตร์อิสลามบางคน เช่นนูร์ อัด-ดิน อัล-บิตรูจี ได้พัฒนาระบบดาราศาสตร์แบบที่ไม่เน้นดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง โดยมองว่าระบบดาราศาสตร์แบบทอเลมีเป็นเรื่องคณิตศาสตร์ ไม่ใช่ฟิสิกส์[50] [51]ระบบดาราศาสตร์ของเขาแพร่หลายไปทั่วยุโรปส่วนใหญ่ในศตวรรษที่ 13 โดยการอภิปรายและการหักล้างแนวคิดของเขายังคงดำเนินต่อไปจนถึงศตวรรษที่ 16 [51]
สำนักดาราศาสตร์Maragha ในเปอร์เซียยุค Ilkhanidได้พัฒนาแบบจำลองดาวเคราะห์ "ที่ไม่ใช่แบบทอเลมี" ที่เกี่ยวข้องกับการหมุนของโลกนักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียงของสำนักนี้ ได้แก่Al-Urdi (เสียชีวิตในปี 1266) Al-Katibi (เสียชีวิตในปี 1277) [52]และAl-Tusi (เสียชีวิตในปี 1274)
ข้อโต้แย้งและหลักฐานที่ใช้คล้ายกับข้อโต้แย้งและหลักฐานที่โคเปอร์นิคัสใช้เพื่อสนับสนุนการเคลื่อนที่ของโลก[53] [54] การวิพากษ์วิจารณ์ปโตเลมีที่พัฒนาโดยอาเวอร์โรเอสและโรงเรียนมาราฆากล่าวถึงการหมุนของโลก อย่างชัดเจน แต่ไม่ได้ไปถึงทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางโดยชัดเจน[55] การสังเกตการณ์ของโรงเรียนมาราฆาได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมที่ หอสังเกตการณ์ซามาร์คันด์ ในยุคติมูริดภายใต้ การนำของ กุชจี (ค.ศ. 1403–1474)
ในอินเดียNilakantha Somayaji (1444–1544) ใน Aryabhatiyabhasya ของเขาซึ่งเป็นคำอธิบายเกี่ยวกับAryabhatiya ของ Aryabhata ได้พัฒนาระบบการคำนวณสำหรับแบบจำลองดาวเคราะห์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่พื้นโลก ซึ่งดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งโคจรรอบโลกตามลำดับ คล้ายกับระบบที่เสนอในภายหลังโดยTycho BraheในTantrasamgraha (1501) Somayaji ได้แก้ไขระบบดาวเคราะห์ของเขาเพิ่มเติม ซึ่งแม่นยำทางคณิตศาสตร์มากกว่าในการทำนายวงโคจรที่ศูนย์กลางอยู่ที่พื้นโลกของดาวเคราะห์ภายในมากกว่าแบบจำลอง Tychonic และCopernican [ 56] [57]แต่ไม่ได้เสนอแบบจำลองเฉพาะใดๆ ของจักรวาล[58]ระบบดาวเคราะห์ของ Nilakantha ยังรวมการหมุนของโลกบนแกนของมันด้วย[59]นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จากสำนักดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์ Keralaดูเหมือนจะยอมรับแบบจำลองดาวเคราะห์ของเขา[60] [61]
Martianus Capella (ศตวรรษที่ 5) แสดงความเห็นว่าดาวศุกร์และดาวพุธไม่ได้โคจรรอบโลกแต่โคจรรอบดวงอาทิตย์แทน[62]แบบจำลองของ Capella ถูกอภิปรายในยุคกลางตอนต้นโดยนักวิจารณ์นิรนามหลายคนในศตวรรษที่ 9 [63]และโคเปอร์นิคัสกล่าวถึงเขาว่ามีอิทธิพลต่องานของเขาเอง[64] Macrobius (420 CE) อธิบายแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็น ศูนย์กลาง [65] จอห์น สกอตัส เอริอูเกนา (815-877 CE) เสนอแบบจำลองที่ชวนให้นึกถึงแบบจำลองของทิโค บราเฮ[65]
ในศตวรรษที่ 14 บิชอปนิโคล โอเรสเมได้หารือถึงความเป็นไปได้ที่โลกหมุนรอบแกนของมันเอง ในขณะที่พระคาร์ดินัลนิโคลัสแห่งคูซา ได้ถาม ในหนังสือLearned Ignoranceว่ามีเหตุผลใดหรือไม่ที่จะยืนยันว่าดวงอาทิตย์ (หรือจุดอื่นใด) เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ควบคู่ไปกับคำจำกัดความลึกลับของพระเจ้า คูซาได้เขียนว่า "ดังนั้นโครงสร้างของโลก ( machina mundi ) จะมีศูนย์กลางอยู่ทุกหนทุกแห่งและไม่มีเส้นรอบวงอยู่เลย" [66]โดยรำลึกถึงเฮอร์มีส ทรีสเมกิสตุส [ 67]
นักประวัติศาสตร์บางคนยืนยันว่าแนวคิดของหอสังเกตการณ์ Maraghehโดยเฉพาะอุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าUrdi lemmaและคู่ Tusiมีอิทธิพลต่อดาราศาสตร์ยุโรปในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา และด้วยเหตุนี้ จึงได้รับอิทธิพลทางอ้อมจากดาราศาสตร์ยุโรปในยุคฟื้นฟูศิลปวิทยา และด้วยเหตุนี้จึงได้รับอิทธิพลจากโคเปอร์นิคัส ด้วย [49] [68] [69] [70] [71] โคเปอร์นิคัสใช้เครื่องมือดังกล่าวในแบบจำลองดาวเคราะห์แบบเดียวกับที่พบในแหล่งข้อมูลภาษาอาหรับ[72]การแทนที่สมการ ด้วย เอพิไซเคิลสองอันที่โคเปอร์นิคัสใช้ใน คอมเมนทาริ โอลัสนั้นพบในงานก่อนหน้านี้ของอิบนุลชาตีร์ (dc 1375) แห่งดามัสกัส[73]แบบจำลองดวงจันทร์และดาวพุธของโคเปอร์นิคัสก็เหมือนกับของอิบนุลชาตีร์ทุกประการ[74]
ในขณะที่อิทธิพลของการวิพากษ์วิจารณ์ของปโตเลมีโดย Averroes ต่อความคิดยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาชัดเจนและชัดเจน การอ้างสิทธิ์ถึงอิทธิพลโดยตรงของโรงเรียน Maragha ซึ่งเสนอโดยOtto E. Neugebauerในปี 1957 ยังคงเป็นคำถามที่ยังไม่มีคำ ตอบ [55] [75] [76] [ ต้องการการอ้างอิง ]เนื่องจาก โคเปอร์นิคัสใช้ คู่ Tusiในการกำหนดสูตรดาราศาสตร์คณิตศาสตร์ใหม่ จึงมีฉันทามติที่เพิ่มมากขึ้นว่าเขาตระหนักถึงแนวคิดนี้ในทางใดทางหนึ่ง เส้นทางการถ่ายทอดที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งอาจผ่านวิทยาศาสตร์ไบแซนไทน์ซึ่งแปลผลงานบางส่วนของal-Tusi จากภาษาอาหรับเป็น ภาษากรีกไบแซนไทน์ ต้นฉบับภาษากรีกไบแซนไทน์หลายฉบับที่มีคู่ Tusi ยังคงมีอยู่ในอิตาลี[77]โครงการลำดับวงศ์ตระกูลทางคณิตศาสตร์แสดงให้เห็นว่ามี "ลำดับวงศ์ตระกูล" ของ Nasir al-Dīn al-Ṭūsī → Shams al‐Dīn al‐Bukhārī → Gregory Chioniades → Manuel Bryennios → Theodore Metochites → Gregory Palamas → Nilos Kabasilas → Demetrios Kydones → Gemistos Plethon → Basilios Bessarion → Johannes Regiomontanus → Domenico Maria Novara da Ferrara → Nicolaus (Mikołaj Kopernik) Copernicus [78] Leonardo da Vinci (1452–1519) เขียน " Il sole non si move. " ("ดวงอาทิตย์ไม่เคลื่อนที่") [79]และเขาเป็นลูกศิษย์ของลูกศิษย์ของ Bessarion ตามโครงการลำดับวงศ์ตระกูลทางคณิตศาสตร์[80]มีการเสนอแนะว่าแนวคิดของคู่สามีภรรยาทูซีอาจมาถึงยุโรปโดยทิ้งร่องรอยต้นฉบับไว้เพียงเล็กน้อย เนื่องจากแนวคิดดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องแปลข้อความภาษาอาหรับเป็นภาษาละติน[81] [49]
นักวิชาการคนอื่นๆ โต้แย้งว่าโคเปอร์นิคัสอาจพัฒนาแนวคิดเหล่านี้ขึ้นอย่างอิสระจากประเพณีอิสลามตอนปลาย[82] [ 83] [84] [85]โคเปอร์นิคัสอ้างอิงนักดาราศาสตร์หลายคนจาก " ยุคทองของอิสลาม " (ศตวรรษที่ 10 ถึง 12) โดยชัดเจนในDe Revolutionibus : Albategnius (Al-Battani) , Averroes (Ibn Rushd), Thebit (Thabit Ibn Qurra) , Arzachel (Al-Zarqali)และAlpetragius (Al-Bitruji)แต่เขาไม่ได้แสดงความตระหนักถึงการมีอยู่ของนักดาราศาสตร์คนหลังๆ ของโรงเรียน Maragha [86]
มีการโต้เถียงกันว่าโคเปอร์นิคัสอาจค้นพบคู่รักทูซีได้ด้วยตนเอง หรืออาจได้แนวคิดมาจาก คำอธิบาย ของโพรคลัสเกี่ยวกับหนังสือเล่มแรกของยูคลิด [ 87]ซึ่งโคเปอร์นิคัสอ้างถึง[88]แหล่งข้อมูลที่เป็นไปได้อีกแหล่งหนึ่งสำหรับความรู้ของโคเปอร์นิคัสเกี่ยวกับอุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์นี้คือQuestiones de Speraของนิโคล โอเรสเมซึ่งบรรยายว่าการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบไปกลับของวัตถุท้องฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไรโดยการรวมกันของการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่คล้ายกับที่อัล-ทูซีเสนอ[89]
ความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีดาวเคราะห์ที่โคเปอร์นิคัสได้รับมาสรุปไว้ในหนังสือ Theoricae Novae Planetarumของจอร์จ ฟอน เพียร์บัค (ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1472 โดยRegiomontanus ) ในปี ค.ศ. 1470 ความแม่นยำของการสังเกตของสำนักดาราศาสตร์เวียนนา ซึ่งเพียร์บัคและเรจิโอมอนทานัสเป็นสมาชิกอยู่ สูงเพียงพอที่จะทำให้การพัฒนาทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางในที่สุดหลีกเลี่ยงไม่ได้ และแน่นอนว่าเป็นไปได้ที่เรจิโอมอนทานัสได้ข้อสรุปทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางอย่างชัดเจนก่อนที่เขาจะเสียชีวิตในปี ค.ศ. 1476 ประมาณ 30 ปีก่อนโคเปอร์นิคัส[90]
นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ได้ นำเสนอการอภิปรายเกี่ยวกับแบบจำลองจักรวาลที่เน้นระบบสุริยะเป็นศูนย์กลางในหนังสือDe revolutionibus orbium coelestium ("On the revolution of heavenly spheres", พิมพ์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1543 ในเมืองนูเรมเบิร์ก ) โดยนำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับระบบสุริยะเป็นศูนย์กลางของจักรวาลในลักษณะเดียวกับที่ ปโตเล มีได้นำเสนอแบบจำลองโลกเป็นศูนย์กลางของเขาใน หนังสือ Almagestในศตวรรษที่ 2 โคเปอร์นิคัสได้กล่าวถึงนัยทางปรัชญาของระบบที่เขาเสนอ ขยายความในรายละเอียดทางเรขาคณิต ใช้การสังเกตทางดาราศาสตร์ที่คัดเลือกมาเพื่อหาพารามิเตอร์ของแบบจำลองของเขา และเขียนตารางดาราศาสตร์ซึ่งทำให้สามารถคำนวณตำแหน่งในอดีตและอนาคตของดวงดาวและดาวเคราะห์ได้ ในการทำเช่นนี้ โคเปอร์นิคัสได้เปลี่ยนแนวคิดระบบสุริยะเป็นศูนย์กลางจากการคาดเดาทางปรัชญาไปสู่การทำนายทางดาราศาสตร์ทางเรขาคณิต ในความเป็นจริง ระบบของโคเปอร์นิคัสไม่ได้ทำนายตำแหน่งของดาวเคราะห์ได้ดีไปกว่าระบบของปโตเลมี[91]ทฤษฎีนี้แก้ปัญหาการเคลื่อนที่ถอยหลัง ของดาวเคราะห์ โดยโต้แย้งว่าการเคลื่อนที่ดังกล่าวเกิดขึ้นได้เพียงรับรู้และปรากฏชัดเท่านั้น ไม่ใช่เกิดขึ้นจริงเป็น ผล จากพารัลแลกซ์เนื่องจากวัตถุที่เคลื่อนที่ผ่านดูเหมือนจะเคลื่อนที่ถอยหลังทวนขอบฟ้า ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขในระบบไทโคนิก ที่ยึดตามโลกเป็นศูนย์กลางเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ระบบหลังนี้แม้จะขจัดวงจร หลักๆ ออกไป แต่ ยังคงการเคลื่อนที่ไปมาไม่สม่ำเสมอของดาวเคราะห์ไว้เป็นความจริงทางกายภาพ ซึ่งเคปเลอร์อธิบายว่าเป็น " เพรทเซล " [92]
โคเปอร์นิคัสอ้างถึงอริสตาร์คัสในต้นฉบับDe Revolutionibus (ที่ยังไม่ได้ตีพิมพ์) ฉบับแรก (ซึ่งยังคงมีอยู่) โดยระบุว่า: " ฟิโลเลาส์เชื่อในการเคลื่อนที่ของโลก และบางคนยังบอกด้วยว่าอริสตาร์คัสแห่งซามอสมีความคิดเห็นเช่นนั้น " [93]อย่างไรก็ตาม ในฉบับตีพิมพ์ เขาจำกัดตัวเองให้สังเกตว่าในงานของซิเซโรเขาพบคำอธิบายเกี่ยวกับทฤษฎีของฮิเซตัสและพลูทาร์กได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับพีทาโกรัส เฮราคลิเดส ปอนติคัสฟิโลเลาส์และเอกแฟนตัส แก่เขา ผู้เขียนเหล่านี้เสนอโลกที่เคลื่อนที่ แต่ไม่ได้โคจรรอบดวงอาทิตย์ที่ศูนย์กลาง
ข้อมูลชุดแรกเกี่ยวกับมุมมองเกี่ยวกับดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของนิโคลัส โคเปอร์นิคัสได้รับการเผยแพร่ในต้นฉบับที่เขียนเสร็จก่อนวันที่ 1 พฤษภาคม ค.ศ. 1514 [94]ในปี ค.ศ. 1533 โยฮันน์ อัลเบรชท์ วิดมันน์สเตตเตอร์ ได้บรรยายชุดหนึ่งที่กรุงโรมเพื่อสรุปทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส สมเด็จพระสันตปาปาเคลเมนต์ที่ 7และพระคาร์ดินัลคาธอลิกหลายองค์ทรงรับฟังการบรรยายเหล่านี้ด้วยความสนใจ[95]
ในปี ค.ศ. 1539 มาร์ติน ลูเทอร์ได้กล่าวไว้ว่า:
“ มีการพูดถึงนักโหราศาสตร์คนใหม่ที่ต้องการพิสูจน์ว่าโลกเคลื่อนที่และหมุนไปรอบๆ แทนที่จะเป็นท้องฟ้า ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ เหมือนกับว่ามีคนกำลังเคลื่อนที่ในรถม้าหรือเรือ เขาอาจคิดว่าเขากำลังนั่งนิ่งและหยุดนิ่งในขณะที่โลกและต้นไม้เดินและเคลื่อนที่ แต่นั่นเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน เมื่อคนๆ หนึ่งต้องการฉลาด เขาจะต้อง… ประดิษฐ์สิ่งพิเศษขึ้นมา และวิธีที่เขาทำนั้นต้องดีที่สุด! คนโง่ต้องการพลิกศิลปะดาราศาสตร์ทั้งหมดกลับหัวกลับหาง อย่างไรก็ตาม พระคัมภีร์บอกเราว่าโจชัวก็สั่งให้ดวงอาทิตย์หยุดนิ่ง ไม่ใช่ให้โลกหยุดนิ่งเช่นกัน ” [96]
รายงานนี้ถูกรายงานในบริบทของการสนทนาที่โต๊ะอาหาร ไม่ใช่คำแถลงความเชื่ออย่างเป็นทางการ อย่างไรก็ตาม เมลานช์ธอนคัดค้านหลักคำสอนนี้มาเป็นเวลานานหลายปี[97] [98]
นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัสได้ตีพิมพ์คำแถลงที่ชัดเจนเกี่ยวกับระบบของเขาในDe Revolutionibusในปี ค.ศ. 1543 โคเปอร์นิคัสเริ่มเขียนในปี ค.ศ. 1506 และเขียนเสร็จในปี ค.ศ. 1530 แต่ไม่ได้ตีพิมพ์จนกระทั่งปีที่เขาเสียชีวิต แม้ว่าเขาจะอยู่ในสถานะที่ดีกับคริสตจักรและได้อุทิศหนังสือเล่มนี้ให้กับสมเด็จพระสันตปาปาปอลที่ 3แต่แบบฟอร์มที่ตีพิมพ์นั้นมีคำนำที่ไม่ได้ลงนามโดยโอเซียนเดอร์ที่ปกป้องระบบดังกล่าวและโต้แย้งว่ามีประโยชน์ในการคำนวณแม้ว่าสมมติฐานของมันจะไม่เป็นจริงเสมอไปก็ตาม อาจเป็นเพราะคำนำนั้น งานของโคเปอร์นิคัสจึงทำให้เกิดการถกเถียงกันน้อยมากว่างานนี้อาจถือเป็นเรื่องนอกรีตในช่วง 60 ปีต่อมาหรือไม่ มีข้อเสนอแนะในช่วงแรกๆ ในหมู่ชาวโดมินิกันว่าควรห้ามการสอนเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง แต่ในขณะนั้นยังไม่มีการดำเนินการใดๆ เกิดขึ้น
หลายปีหลังจากการตีพิมพ์De Revolutionibus จอห์น คาลวินได้เทศนาที่ประณามผู้ที่ "บิดเบือนระเบียบของธรรมชาติ" โดยกล่าวว่า "ดวงอาทิตย์ไม่เคลื่อนที่และเป็นโลกที่หมุนและหมุนรอบตัวเอง" [99] [d]
ก่อนที่De Revolutionibus จะตีพิมพ์ ระบบที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดได้รับการเสนอโดยปโตเลมีซึ่งโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลและวัตถุท้องฟ้าทั้งหมดโคจรรอบมันทิโค บราเฮซึ่งถือได้ว่าเป็นนักดาราศาสตร์ที่เก่งกาจที่สุดในยุคของเขา คัดค้านระบบสุริยจักรวาลของโคเปอร์นิคัส และสนับสนุนทางเลือกอื่นแทนระบบสุริยจักรวาลแบบปโตเลมี ซึ่งก็คือระบบสุริยจักรวาลแบบสุริยจักรวาลที่ปัจจุบันเรียกว่าระบบทิโคนิกซึ่งดวงอาทิตย์และดวงจันทร์โคจรรอบโลก ดาวพุธและดาวศุกร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ภายในวงโคจรของดวงอาทิตย์กับโลก และดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์โคจรรอบดวงอาทิตย์นอกวงโคจรของโลกของดวงอาทิตย์
ทิโคชื่นชมระบบโคเปอร์นิกัน แต่คัดค้านแนวคิดเรื่องโลกเคลื่อนที่ตามหลักฟิสิกส์ดาราศาสตร์และศาสนา ฟิสิกส์ของอริสโตเติลในสมัยนั้น (ฟิสิกส์ของนิวตันสมัยใหม่ยังต้อง ใช้เวลาอีกประมาณหนึ่งศตวรรษ) ไม่สามารถอธิบายการ เคลื่อนที่ของวัตถุขนาดใหญ่เช่นโลกได้ แต่ฟิสิกส์นี้สามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าได้อย่างง่ายดายโดยตั้งสมมติฐานว่าวัตถุท้องฟ้าประกอบด้วยสารประเภทอื่นที่เรียกว่าอีเธอร์ซึ่งเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ ดังนั้น ไทโคจึงกล่าวว่าระบบโคเปอร์นิคัส " ... หลีกเลี่ยงสิ่งที่ไม่จำเป็นหรือไม่สอดคล้องกันในระบบของปโตเลมีอย่างเชี่ยวชาญและสมบูรณ์ ไม่มีจุดใดที่ขัดต่อหลักการทางคณิตศาสตร์ แต่ระบบโคเปอร์นิคัสกลับระบุว่าโลก ซึ่งเป็นวัตถุขนาดใหญ่และขี้เกียจ ไม่เหมาะกับการเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ได้รวดเร็วเท่ากับคบเพลิงแห่งอากาศธาตุ และเป็นการเคลื่อนที่สามครั้ง " [104]ในทำนองเดียวกัน ไทโคก็โต้แย้งกับระยะทางอันไกลโพ้นไปยังดวงดาวที่อริสตาร์คัสและโคเปอร์นิคัสสันนิษฐานไว้เพื่ออธิบายการขาดพารัลแลกซ์ที่มองเห็นได้ ไทโคได้วัดขนาดที่ปรากฏของดวงดาว (ซึ่งปัจจุบันทราบกันว่าเป็นภาพลวงตา) และใช้เรขาคณิตเพื่อคำนวณว่าเพื่อให้มีขนาดที่ปรากฏดังกล่าวและอยู่ห่างไกลตามที่ระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางต้องการ ดาวจะต้องมีขนาดใหญ่ (ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มาก มีขนาดเท่ากับวงโคจรของโลกหรือใหญ่กว่านั้น) เกี่ยวกับเรื่องนี้ ไทโคเขียนว่า “ ลองอนุมานสิ่งเหล่านี้ทางเรขาคณิตดูสิ แล้วคุณจะเห็นว่ามีข้อไร้สาระมากมายเพียงใด (ไม่ต้องพูดถึงข้ออื่นๆ) ที่มาพร้อมกับสมมติฐานนี้ [เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโลก] โดยการอนุมาน ” [105]เขายังอ้างถึง “การต่อต้านอำนาจของพระคัมภีร์ไบเบิลในระบบโคเปอร์นิกันในมากกว่าหนึ่งแห่ง ” เป็นเหตุผลว่าทำไมบางคนอาจต้องการปฏิเสธมัน และสังเกตว่าทางเลือกที่เน้นเรื่องโลกเป็นศูนย์กลางสุริยะของเขาเอง “ ไม่ได้ขัดต่อหลักการของฟิสิกส์หรือพระคัมภีร์ไบเบิล ” [106]
นัก ดาราศาสตร์ คณะเยสุอิตในกรุงโรมไม่ยอมรับระบบของทิโคในตอนแรกคลาวิอุส ผู้มีชื่อเสียงที่สุด แสดงความเห็นว่าทิโค " สร้างความสับสนให้กับดาราศาสตร์ทั้งหมด เพราะเขาต้องการให้ดาวอังคารอยู่ต่ำกว่าดวงอาทิตย์ " [107]อย่างไรก็ตาม หลังจากการถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์แสดงให้เห็นปัญหาในแบบจำลองบางแบบที่เน้นโลกเป็นศูนย์กลาง (เช่น แสดงให้เห็นว่าดาวศุกร์โคจรรอบดวงอาทิตย์) ระบบของทิโคและรูปแบบต่างๆ ของระบบนั้นก็ได้รับความนิยมในหมู่ผู้ที่ยึดถือโลกเป็นศูนย์กลาง และจิโอวานนี บัตติสตา ริชชิโอ ลี นักดาราศาสตร์คณะเยสุอิต ก็ยังคงใช้ฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ดวงดาว (ซึ่งขณะนี้มีกล้องโทรทรรศน์แล้ว) และศาสนาเช่นเดียวกับทิโค เพื่อโต้แย้งกับทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางและสนับสนุนระบบของทิโคมาจนถึงศตวรรษที่ 17
จอร์ดาโน บรูโน (เสียชีวิตเมื่อปี ค.ศ. 1600) เป็นบุคคลเพียงคนเดียวที่รู้จักว่าปกป้องแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาลของโคเปอร์นิคัสในสมัยของเขา[108]ในปี ค.ศ. 1584 บรูโนได้ตีพิมพ์บทสนทนาเชิงปรัชญาที่สำคัญสองบท ( La Cena de le CeneriและDe l'infinito universo et mondi ) ซึ่งเขาได้โต้แย้งเรื่องทรงกลมของดาวเคราะห์ ( คริสตอฟ โรธมันน์ทำเช่นเดียวกันในปี ค.ศ. 1586 เช่นเดียวกับที่ทิโค บราเฮ ทำ ในปี ค.ศ. 1587) และยืนยันหลักการของโคเปอร์นิคัส
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เพื่อสนับสนุนทัศนะของโคเปอร์นิกันและคัดค้านการคัดค้านที่ระบุว่าการเคลื่อนที่ของโลกจะถูกรับรู้โดยอาศัยการเคลื่อนที่ของลม เมฆ ฯลฯ ในLa Cena de le Ceneriบรูโนคาดการณ์ถึงข้อโต้แย้งบางส่วนของกาลิเลอีเกี่ยวกับหลักการสัมพันธภาพ[109]โปรดทราบว่าเขายังใช้ตัวอย่างที่ปัจจุบันเรียกว่าเรือของกาลิเลโอ ด้วย [110]
ระหว่างช่วงเจ็ดปีของการพิจารณาคดีในกรุงโรม บรูโนถูกคุมขัง และสุดท้ายถูกคุมขังในหอคอยโนน่า
บรูโนปกป้องตัวเองอย่างที่เคยทำในเวนิส โดยยืนกรานว่าเขายอมรับคำสอนที่เป็นหลักคำสอนของคริสตจักร แต่พยายามรักษาพื้นฐานของมุมมองจักรวาลวิทยาของเขาไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาถือมั่นในความเชื่อของเขาในพหุภพแม้ว่าเขาจะถูกตักเตือนให้ละทิ้งมันก็ตาม[111]การสอนว่าความเชื่อเป็นหนึ่งในข้อกล่าวหาที่ศาลศาสนาได้ตั้งต่อเขา[112]การพิจารณาคดีของเขาอยู่ภายใต้การดูแลของคาร์ดินัลเบลลาร์มีน ผู้พิพากษาศาลศาสนา ซึ่งเรียกร้องให้มีการกลับคำพิพากษาอย่างสมบูรณ์ ซึ่งบรูโนปฏิเสธในที่สุด เมื่อวันที่ 20 มกราคม ค.ศ. 1600 สมเด็จพระสันตปาปาเคลเมนต์ที่ 8ประกาศว่าบรูโนเป็นคนนอกรีต และศาลศาสนาได้ออกคำพิพากษาประหารชีวิต ตามจดหมายโต้ตอบของกัสปาร์ ชอปแห่งเบรสเลากล่าวกันว่าเขาได้แสดงท่าทางคุกคามต่อผู้พิพากษาของเขาและได้ตอบกลับว่า: [113]
Maiori forsan cum timore sententiam ใน me fertis quam ego accipiam ("บางทีคุณอาจออกเสียงประโยคนี้ต่อต้านฉันด้วยความกลัวมากกว่าที่ฉันได้รับ") [114]
เขาถูกส่งตัวไปยังผู้มีอำนาจทางโลก ในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1600 ณ กัมโป เดอ ฟิโอรี (จัตุรัสตลาดกลางกรุงโรม) ในสภาพเปลือยกาย "ลิ้นของเขาถูกขังไว้เพราะคำพูดอันชั่วร้ายของเขา" เขาถูก เผาทั้งเป็น บนเสา[115] [116]เถ้ากระดูกของเขาถูกโยนลงใน แม่น้ำ ไทเบอร์ในวาระครบรอบ 400 ปีแห่งการสิ้นพระชนม์ของบรูโน ในปี ค.ศ. 2000 สมเด็จพระสันตปาปาจอห์น ปอลที่ 2ได้ทรงขออภัยโดยทั่วไปสำหรับ "การใช้ความรุนแรงที่บางคนได้กระทำเพื่อความจริง" [117]
โดยใช้การวัดที่หอสังเกตการณ์ของไทโค โยฮันเนส เคปเลอร์ได้พัฒนากฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ขึ้นระหว่างปี ค.ศ. 1609 ถึง 1619 [118]ในAstronomia nova (1609) เคปเลอร์ได้สร้างแผนภาพการเคลื่อนที่ของดาวอังคารที่สัมพันธ์กับโลกหากโลกอยู่ที่ศูนย์กลางของวงโคจร ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวงโคจรของดาวอังคารจะไม่สมบูรณ์แบบเลยและจะไม่เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางเดียวกัน เพื่อแก้ที่มาที่ชัดเจนของวงโคจรของดาวอังคารจากวงกลมสมบูรณ์ เคปเลอร์ได้อนุมานทั้งคำจำกัดความทางคณิตศาสตร์และวงรีที่ตรงกันรอบดวงอาทิตย์โดยอิสระเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์สีแดง[119]
ระหว่างปี ค.ศ. 1617 ถึง 1621 เคปเลอร์ได้พัฒนาแบบจำลองระบบสุริยะที่เป็นศูนย์กลางดวงอาทิตย์ในหนังสือEpitome astronomiae Copernicanaeซึ่งดาวเคราะห์ทั้งหมดมีวงโคจรเป็นวงรี ซึ่งทำให้การทำนายตำแหน่งของดาวเคราะห์มีความแม่นยำมากขึ้นอย่างมาก แนวคิดของเคปเลอร์ไม่ได้รับการยอมรับในทันที และกาลิเลโอเองก็เพิกเฉยต่อแนวคิดดังกล่าว ในปี ค.ศ. 1621 หนังสือEpitome astronomia Copernicanaeถูกจัดให้อยู่ในดัชนีหนังสือต้องห้ามของคริสตจักรนิกายโรมันคาธอลิก แม้ว่าเคปเลอร์จะนับถือนิกายโปรเตสแตนต์ก็ตาม
กาลิเลโอสามารถมองดูท้องฟ้ายามค่ำคืนได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่เพิ่งประดิษฐ์ขึ้นใหม่ เขาได้เผยแพร่ข้อสังเกตของเขาว่าดาวพฤหัสบดีโคจรรอบดวงจันทร์และดวงอาทิตย์หมุนรอบSidereus Nuncius (1610) [120]และLetters on Sunspots (1613) ตามลำดับ ในช่วงเวลานี้ เขายังประกาศด้วยว่าดาวศุกร์มีช่วงเฟสครบถ้วน (ซึ่งสอดคล้องกับข้อโต้แย้งที่เคยโต้แย้งกับโคเปอร์นิคัส) [120]เมื่อนักดาราศาสตร์ของคณะเยซูอิตยืนยันข้อสังเกตของกาลิเลโอ คณะเยซูอิตก็หันเหออกจากแบบจำลองของปโตเลมีและหันไปสนใจคำสอนของทิโคแทน[121]
ใน " จดหมายถึงแกรนด์ดัชเชสคริสตินา " ของเขาในปี ค.ศ. 1615 กาลิเลโอปกป้องแนวคิดสุริยคติและอ้างว่าแนวคิดดังกล่าวไม่ขัดต่อพระ คัมภีร์ เขายึดถือ จุดยืนของ ออกัสตินเกี่ยวกับพระคัมภีร์ โดยกล่าวว่าไม่ควรตีความทุกข้อความอย่างแท้จริงเมื่อพระคัมภีร์ดังกล่าวอยู่ในหนังสือบทกวีและบทเพลงในพระคัมภีร์ ไม่ใช่หนังสือคำสอนหรือประวัติศาสตร์ ผู้เขียนพระคัมภีร์เขียนจากมุมมองของโลก และจากจุดนั้น ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกจริง ๆ ในความเป็นจริง การหมุนของโลกทำให้เกิดความรู้สึกว่าดวงอาทิตย์เคลื่อนที่บนท้องฟ้า ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1615 ชาวโดมินิกันที่มีชื่อเสียง เช่น โธมัส คัคชินี และนิคโกโล ลอรินีได้นำงานเขียนของกาลิเลโอเกี่ยวกับแนวคิดสุริยคติไปเสนอต่อศาลศาสนา เนื่องจากงานเขียนเหล่านี้ดูเหมือนจะละเมิดพระคัมภีร์และคำสั่งของสภาเตรนต์[122] [123] [124] [125]พระคาร์ดินัลและผู้สอบสวนศาสนาโรเบิร์ต เบลลาร์มีนได้รับเรียกตัวให้มาตัดสิน และเขียนเมื่อเดือนเมษายนว่าการปฏิบัติต่อทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริงนั้นจะเป็น “สิ่งที่อันตรายมาก” สร้างความรำคาญให้กับนักปรัชญาและนักเทววิทยาและส่งผลเสียต่อ “ศรัทธาอันศักดิ์สิทธิ์โดยทำให้พระคัมภีร์เป็นเท็จ” [126]
ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1616 ฟรานเชสโก อิงโกลิได้เขียนเรียงความถึงกาลิเลโอเพื่อโต้แย้งระบบโคเปอร์นิกัน ต่อมากาลิเลโอได้กล่าวว่าเขาเชื่อว่าเรียงความนี้มีส่วนสำคัญในการห้ามลัทธิโคเปอร์นิกันที่ตามมาในเดือนกุมภาพันธ์[127]ตามคำกล่าวของมอริส ฟินอคคิอาโร อิงโกลิอาจได้รับมอบหมายจากศาลศาสนาให้เขียนความเห็นของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับข้อโต้แย้งดังกล่าว และเรียงความดังกล่าวถือเป็น "พื้นฐานโดยตรงหลัก" สำหรับการห้ามดังกล่าว[128]เรียงความดังกล่าวเน้นที่ข้อโต้แย้งทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ 18 ประการที่คัดค้านลัทธิดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง โดยหยิบยืมมาจากข้อโต้แย้งของทิโค บราเฮเป็นหลัก และได้กล่าวถึงปัญหาที่ว่าลัทธิดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางนั้นต้องการให้ดวงดาวมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มาก อิงโกลีเขียนว่าระยะห่างอันไกลโพ้นจากดวงดาวในทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางนั้น " พิสูจน์ได้อย่างชัดเจน ... ว่าดวงดาวคงที่นั้นมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งอาจเกินหรือเท่ากับขนาดของวงโคจรของโลกก็ได้ " [129]อิงโกลีได้รวมข้อโต้แย้งทางเทววิทยาสี่ข้อไว้ในเรียงความ แต่แนะนำกาลิเลโอว่าเขาควรเน้นที่ข้อโต้แย้งทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ กาลิเลโอไม่ได้เขียนคำตอบต่ออิงโกลีจนกระทั่งปี ค.ศ. 1624 [130]
ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1616 ศาลศาสนาได้จัดตั้งคณะกรรมการนักเทววิทยาที่เรียกว่าผู้มีคุณสมบัติ ซึ่งได้รายงานเป็นเอกฉันท์ว่าประณามแนวคิดสุริยคติว่า "เป็นเรื่องโง่เขลาและไร้สาระในปรัชญา และถือเป็นพวกนอกรีตอย่างเป็นทางการ เนื่องจากขัดแย้งกับความหมายของพระคัมภีร์ไบเบิลอย่างชัดแจ้งในหลายๆ แห่ง" ศาลศาสนายังได้กำหนดด้วยว่าการเคลื่อนที่ของโลก "ได้รับการตัดสินเช่นเดียวกันในปรัชญา และ... ในแง่ของความจริงทางเทววิทยา การเคลื่อนที่ของโลกนั้นผิดพลาดอย่างน้อยก็ในศรัทธา" [131] [132]เบลลาร์มีนสั่งการกาลิเลโอด้วยตนเอง
...ที่จะงดเว้นโดยสิ้นเชิงจากการสอนหรือการปกป้องหลักคำสอนและความเห็นนี้หรือจากการอภิปรายมัน... ที่จะละทิ้งโดยสิ้นเชิง... ความเห็นที่ว่าดวงอาทิตย์หยุดนิ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของโลกและโลกเคลื่อนที่ และต่อไปนี้จะไม่ยึดถือ สอนหรือปกป้องมันในทางใด ๆ ทั้งสิ้น ไม่ว่าจะด้วยวาจาหรือเป็นลายลักษณ์อักษร
— เบลลาร์มีนและคำสั่งของศาลศาสนาต่อกาลิเลโอ ค.ศ. 1616 [133]
ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1616 หลังจากที่ศาลศาสนามีคำสั่งห้ามกาลิเลโอหัวหน้าคณะสันตปาปาแห่งพระราชวังศักดิ์สิทธิ์คณะดัชนีและพระสันตปาปาได้สั่งห้ามหนังสือและจดหมายทั้งหมดที่สนับสนุนระบบโคเปอร์นิคัส ซึ่งพวกเขาเรียกว่า "หลักคำสอนของพีทาโกรัสที่เป็นเท็จ ซึ่งขัดต่อพระคัมภีร์อย่างสิ้นเชิง" [133] [134]ในปี ค.ศ. 1618 สำนักศาสนาได้แนะนำให้ อนุญาตให้ใช้ De Revolutionibus ของโคเปอร์นิคัสที่ดัดแปลง มาในการคำนวณปฏิทิน แม้ว่าการเผยแพร่ฉบับดั้งเดิมจะถูกห้ามจนถึงปี ค.ศ. 1758 ก็ตาม[134]
สมเด็จพระสันตปาปาเออร์บันที่ 8ทรงสนับสนุนให้กาลิเลโอเผยแพร่ข้อดีและข้อเสียของแนวคิดสุริยคติ คำตอบของกาลิเลโอเรื่อง Dialogue concerning the two chief world systems (1632) สนับสนุนแนวคิดสุริยคติอย่างชัดเจน แม้ว่าพระองค์จะทรงประกาศในคำนำว่า
ฉันจะพยายามแสดงให้เห็นว่าการทดลองทั้งหมดที่สามารถทำได้บนโลกนั้นยังไม่เพียงพอที่จะสรุปได้ว่าโลกสามารถเคลื่อนที่ได้หรือไม่ได้ แต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับโลกได้ไม่ว่าจะเคลื่อนที่ได้หรือไม่ได้ก็ตาม... [135]
และคำพูดตรงไปตรงมาของเขา
ฉันอาจโต้แย้งอย่างมีเหตุผลได้ว่ามีศูนย์กลางดังกล่าวในธรรมชาติหรือไม่ โดยที่ไม่มีใครเคยพิสูจน์ได้ว่าโลกมีขอบเขตจำกัดและเป็นรูปเป็นร่างหรือไม่มีขอบเขตและไม่มีที่สิ้นสุด อย่างไรก็ตาม ข้าพเจ้าขอยืนยันกับคุณว่าในขณะนี้ โลกมีขอบเขตจำกัดและมีรูปทรงกลมที่สิ้นสุด และมีศูนย์กลางอยู่ที่จุดนั้น... [135]
นักบวชบางคนตีความหนังสือเล่มนี้ว่ากล่าวถึงพระ สันต ปาปาว่าเป็นคนโง่เขลา เนื่องจากมุมมองของเขาในบทสนทนาได้รับการสนับสนุนโดยตัวละครซิมพลิซิโอเออร์บันที่ 8 กลายเป็นศัตรูกับกาลิเลโอและเขาถูกเรียกตัวไปที่โรมอีกครั้ง[136]การพิจารณาคดีกาลิเลโอในปี 1633 เกี่ยวข้องกับการแยกแยะอย่างละเอียดระหว่าง "การสอน" และ "การยึดมั่นและปกป้องว่าเป็นความจริง" สำหรับการเสนอทฤษฎีสุริยคติ กาลิเลโอถูกบังคับให้เพิกถอนลัทธิโคเปอร์นิคัสและถูกกักบริเวณในบ้านในช่วงไม่กี่ปีสุดท้ายของชีวิต ตามที่ JL Heilbron กล่าว ผู้ร่วมสมัยที่มีข้อมูลของกาลิเลโอ " เห็นว่าการอ้างอิงถึงความนอกรีตที่เกี่ยวข้องกับกาลิเลโอหรือโคเปอร์นิคัสไม่มีนัยสำคัญทางเทววิทยาหรือทั่วไป " [137]
ในปี ค.ศ. 1664 สมเด็จพระสันตะปาปาอเล็กซานเดอร์ที่ 7ตีพิมพ์ดัชนี Librorum Prohibitorum Alexandri VII Pontificis Maximi jussu editus (ดัชนีหนังสือต้องห้าม จัดพิมพ์ตามคำสั่งของอเล็กซานเดอร์ที่ 7, PM ) ซึ่งรวมถึงคำประณามก่อนหน้านี้ทั้งหมดเกี่ยวกับหนังสือเฮลิโอเซนตริก[138]
บทความจักรวาลวิทยาฉบับแรกของ René Descartesซึ่งเขียนขึ้นระหว่างปี 1629 ถึง 1633 และมีชื่อว่าThe Worldมีรูปแบบที่เป็นระบบสุริยจักรวาล แต่ Descartes ได้ละทิ้งรูปแบบดังกล่าวตามแนวทางของ Galileo [139]ในหนังสือPrinciples of Philosophy (1644) ของเขา Descartes ได้แนะนำรูปแบบเชิงกลซึ่งดาวเคราะห์ไม่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศโดยตรง แต่ประกอบขึ้นรอบ ๆ กระแสน้ำวน ของสสารในอวกาศ ในอวกาศโค้งซึ่งหมุนเนื่องจากแรงเหวี่ยงออกจากศูนย์กลางและแรงดันสู่ศูนย์กลาง ที่เป็นผลตาม มา[140] เรื่องราวของ Galileo ไม่ได้ช่วยชะลอการแพร่กระจายของระบบสุริยจักรวาลในยุโรปโดยรวมมากนัก เนื่องจาก Epitome of Copernican Astronomyของ Kepler มีอิทธิพลมากขึ้นในทศวรรษต่อมา[141]ในปี ค.ศ. 1686 แบบจำลองนี้ได้รับการยอมรับอย่างดีจนสาธารณชนทั่วไปได้อ่านเกี่ยวกับแบบจำลองนี้ในหนังสือ Conversations on the Plurality of Worldsซึ่งตีพิมพ์ในฝรั่งเศสโดยBernard le Bovier de Fontenelleและได้รับการแปลเป็นภาษาอังกฤษและภาษาอื่นๆ ในอีกไม่กี่ปีถัดมา แบบจำลองนี้ได้รับการขนานนามว่าเป็น "การเผยแพร่วิทยาศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่ครั้งแรกๆ" [139]
ในปี ค.ศ. 1687 ไอแซก นิวตันได้ตีพิมพ์Philosophiæ Naturalis Principia Mathematicaซึ่งให้คำอธิบายเกี่ยวกับกฎของเคปเลอร์ในแง่ของแรงโน้มถ่วงสากลและสิ่งที่ต่อมาเรียกว่ากฎการเคลื่อนที่ของนิวตันสิ่งนี้ทำให้ทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางบนรากฐานทางทฤษฎีที่มั่นคง แม้ว่าทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของนิวตันจะเป็นแบบสมัยใหม่บ้างก็ตาม ในช่วงกลางทศวรรษ 1680 นิวตันได้ตระหนักถึง "การเบี่ยงเบนของดวงอาทิตย์" จากจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงของระบบสุริยะ[142]สำหรับนิวตัน ไม่ใช่จุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์หรือวัตถุอื่นใดที่สามารถพิจารณาได้ว่าอยู่นิ่ง แต่ "จุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงร่วมของโลก ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้งหมดควรได้รับการยกย่องว่าเป็นศูนย์กลางของโลก" และจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วงนี้ "อยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรง" นิวตันใช้ทางเลือก "อยู่นิ่ง" โดยพิจารณาจากความเห็นพ้องต้องกันที่ว่าจุดศูนย์กลางไม่ว่าจะอยู่ที่ใดก็อยู่นิ่ง[143]
ในระหว่างนั้น คริสตจักรนิกายโรมันคาธอลิกยังคงคัดค้านทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางโลกตามความหมายที่แท้จริง แต่อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ไม่ได้หมายความว่าเป็นการคัดค้านดาราศาสตร์แต่อย่างใด แท้จริงแล้ว คริสตจักรนิกายโรมันคาธอลิกต้องการข้อมูลการสังเกตเพื่อรักษาปฏิทินของตนเอาไว้ เพื่อสนับสนุนความพยายามนี้ คริสตจักรนิกายโรมันคาธอลิกจึงอนุญาตให้ใช้อาสนวิหารเป็นหอดูดาวที่เรียกว่าเมอริเดียนกล่าวคือ สามารถเปลี่ยนอาสนวิหารให้เป็น " นาฬิกาแดด ย้อนกลับ " หรือกล้องรูเข็ม ขนาดยักษ์ โดยฉายภาพดวงอาทิตย์จากรูที่หน้าต่างในโคมไฟของอาสนวิหารไปยังเส้นเมอริเดียน[144]
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 การต่อต้านของคริสตจักรเริ่มจางหายไป สำเนาPrincipia ของนิวตัน พร้อมคำอธิบายประกอบได้รับการตีพิมพ์ในปี 1742 โดยบาทหลวงเลอ เซอร์และฌักกีเยแห่งคณะฟรานซิสกันมินิมส์ นักคณิตศาสตร์คาทอลิกสองคน โดยมีคำนำระบุว่าผลงานของผู้เขียนสันนิษฐานว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางและไม่สามารถอธิบายได้หากไม่มีทฤษฎี ในปี 1758 คริสตจักรคาทอลิกได้ยกเลิกการห้ามหนังสือที่สนับสนุนดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางโดยทั่วไปจากดัชนีหนังสือต้องห้าม [ 145]หอสังเกตการณ์ของวิทยาลัยโรมันได้รับการจัดตั้งโดยสมเด็จพระสันตปาปาเคลเมนต์ที่ 14ในปี 1774 (ถูกยึดเป็นสมบัติของรัฐในปี 1878 แต่ได้รับการก่อตั้งใหม่โดยสมเด็จพระสันตปาปาลีโอที่ 13เป็นหอสังเกตการณ์วาติกัน ในปี 1891) แม้ว่าคริสตจักรคาทอลิกจะยกเลิกการต่อต้านดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางอย่างแข็งขันแล้ว แต่คริสตจักรคาทอลิกก็ไม่ได้ยกเลิกการห้ามหนังสือ De Revolutionibusของโคเปอร์นิคัส หรือ Dialogueของกาลิเลโอ ที่ไม่มีการ เซ็นเซอร์ เรื่องนี้เกิดขึ้นอีกครั้งในปี 1820 เมื่อ ฟิลิปโป อันฟอสซีเจ้ากรมพระราชวังศักดิ์สิทธิ์ (หัวหน้าผู้ตรวจพิจารณาของคริสตจักรคาธอลิก) ปฏิเสธที่จะอนุญาตให้ใช้หนังสือของจูเซปเป เซตเตเล คณะสงฆ์คาธอลิก เนื่องจากถือว่าแนวคิดสุริยคติเป็นข้อเท็จจริงทางกายภาพอย่างเปิดเผย[146]เซตเตเลได้อุทธรณ์ต่อสมเด็จพระสันตปาปาปิอุสที่ 7หลังจากที่คณะดัชนีและสำนักศาสนาพิจารณาเรื่องนี้ใหม่ การตัดสินใจของอันฟอสซีก็ถูกพลิกกลับ[147] สมเด็จ พระสันตปา ปาปิอุสที่ 7 อนุมัติพระราชกฤษฎีกาในปี 1822 โดยคณะสงฆ์ศาสนาแห่งศาลศาสนาเพื่ออนุญาตให้พิมพ์หนังสือสุริยคติในกรุงโรม หลังจากนั้น หนังสือ De Revolutionibus ของโคเปอร์นิคัส และDialogue ของกาลิเลโอ ก็ถูกละเว้นจากฉบับพิมพ์ถัดไปของIndexเมื่อตีพิมพ์ในปี 1835
หลักฐานสามประการที่ชัดเจนของสมมติฐานเฮลิโอเซนทริกได้รับการจัดทำในปี ค.ศ. 1727 โดยเจมส์ แบรดลีย์ในปี ค.ศ. 1838 โดยฟรีดริช วิลเฮล์ม เบสเซลและในปี ค.ศ. 1851 โดยเลออง ฟูโกต์แบรดลีย์ค้นพบความคลาดเคลื่อนของดาวฤกษ์ ซึ่งพิสูจน์การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของโลก เบสเซลพิสูจน์ว่าพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์มีค่ามากกว่าศูนย์โดยวัดพารัลแลกซ์ 0.314 วินาทีเชิงโค้งของดาวฤกษ์ชื่อ61 Cygniในปีเดียวกันนั้นฟรีดริช จอร์จ วิลเฮล์ม สตรูฟและโทมัส เฮนเดอร์สันวัดพารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ดวงอื่น เช่นดาวเวกาและดาวอัลฟา เซนทอรี การทดลองเช่นเดียวกับที่ฟูโกต์ทำนั้นดำเนินการโดยวี. วิเวียนีในปี ค.ศ. 1661 ในเมืองฟลอเรนซ์ และโดยบาร์โทลินีในปี ค.ศ. 1833 ในเมืองริมินี[148]
ในคัมภีร์ทัลมุดปรัชญาและวิทยาศาสตร์ของกรีกซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "ปัญญาชนกรีก" ถือเป็นสิ่งที่อันตรายอยู่แล้ว แต่ในขณะนั้นและในเวลาต่อมาก็ถูกห้ามใช้ในบางช่วง นักวิชาการ ชาวยิว คนแรก ที่อธิบายระบบโคเปอร์นิคัส แม้จะไม่ได้เอ่ยชื่อโคเปอร์นิคัสโดยตรง คือมาฮาราลแห่งปรากในหนังสือของเขาชื่อ "Be'er ha-Golah" (1593) มาฮาราลได้โต้แย้งด้วยความคลางแคลงใจอย่างรุนแรงโดยโต้แย้งว่าไม่มีทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ใดที่จะเชื่อถือได้ ซึ่งเขาแสดงให้เห็นด้วยทฤษฎีสุริยคติแบบใหม่ที่ทำลายแม้แต่มุมมองพื้นฐานที่สุดเกี่ยวกับจักรวาล[149]
โคเปอร์นิคัสถูกกล่าวถึงในหนังสือของเดวิด แกนส์ (1541–1613) ซึ่งทำงานร่วมกับบราเฮและเคปเลอร์ แกนส์เขียนหนังสือเกี่ยวกับดาราศาสตร์เป็นภาษาฮีบรู สอง เล่ม ได้แก่ เล่มสั้นชื่อ “Magen David” (1612) และเล่มเต็มชื่อ “Nehmad veNaim” (ตีพิมพ์ในปี 1743 เท่านั้น) เขาบรรยายระบบสามระบบอย่างเป็นกลาง ได้แก่ ระบบของปโตเลมี โคเปอร์นิคัส และบราเฮ โดยไม่เข้าข้างฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง โจเซฟ โซโลมอน เดลเมดิโก (1591–1655) กล่าวในหนังสือ “Elim” (1629) ของเขาว่าข้อโต้แย้งของโคเปอร์นิคัสนั้นหนักแน่นมาก จนมีแต่คนโง่เท่านั้นที่จะไม่ยอมรับ[150]เดลเมดิโกศึกษาที่ปาดัวและได้รู้จักกับกาลิเลโอ[151]
ข้อโต้แย้งที่แท้จริงเกี่ยวกับแบบจำลองโคเปอร์นิคัสภายในศาสนายิวเกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 เท่านั้น นักเขียนส่วนใหญ่ในช่วงเวลานี้ยอมรับแนวคิดสุริยคติแบบโคเปอร์นิคัส โดยมีเดวิด นีโตและโทเบียส โคห์นคัดค้าน โดยโต้แย้งแนวคิดสุริยคติแบบโคเปอร์นิคัสด้วยเหตุผลว่าแนวคิดนี้ขัดแย้งกับพระคัมภีร์ นีโตปฏิเสธระบบใหม่ด้วยเหตุผลดังกล่าวโดยไม่ได้แสดงความรู้สึกมากนัก ในขณะที่โคห์นถึงกับเรียกโคเปอร์นิคัสว่า "ลูกหัวปีของซาตาน" แม้ว่าเขาจะยอมรับด้วยว่าเขาคงไม่สามารถคัดค้านข้อโต้แย้งข้อใดข้อหนึ่งโดยอาศัยข้อความจากคัมภีร์ทัลมุดได้[152]
ในศตวรรษที่ 19 นักศึกษาสองคนจากHatam Soferได้เขียนหนังสือที่ได้รับการยอมรับจากเขา[ ใคร? ]แม้ว่าคนหนึ่งจะสนับสนุนแนวคิดสุริยคติและอีกคนหนึ่งสนับสนุนแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลาง หนึ่งคือคำอธิบายเกี่ยวกับปฐมกาลที่มีชื่อว่าYafe'ah le-Ketz [153]เขียนโดย R. Israel David Schlesinger ซึ่งต่อต้านรูปแบบสุริยคติและสนับสนุนแนวคิดโลกเป็นศูนย์กลาง[154]อีกเล่มหนึ่งคือMei Menuchot [155]เขียนโดย R. Eliezer Lipmann Neusatz ซึ่งสนับสนุนการยอมรับรูปแบบสุริยคติและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่อื่นๆ[156]
ตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมาชาวยิว ส่วนใหญ่ ไม่ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์เรื่องระบบสุริยะเป็นศูนย์กลาง ยกเว้นShlomo Benizri [157]และRMM SchneersonจากChabadซึ่งโต้แย้งว่าคำถามเรื่องระบบสุริยะเป็นศูนย์กลางเทียบกับระบบโลกเป็นศูนย์กลางนั้นล้าสมัยไปแล้วเนื่องจากความสัมพันธ์ของการเคลื่อนที่ [ 158]ผู้ติดตามของ Schneerson ใน Chabad ยังคงปฏิเสธแบบจำลองระบบสุริยะเป็นศูนย์กลาง[159]
ในปี ค.ศ. 1783 นักดาราศาสตร์สมัครเล่นวิลเลียม เฮอร์เชลพยายามกำหนดรูปร่างของจักรวาลโดยการตรวจสอบดวงดาวผ่านกล้องโทรทรรศน์ ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นเอง เฮอร์เชลเป็นคนแรกที่เสนอแบบจำลองของจักรวาลโดยอาศัยการสังเกตและการวัด[160]ในเวลานั้น สมมติฐานที่โดดเด่นในจักรวาลวิทยาคือทางช้างเผือกคือจักรวาลทั้งหมด ซึ่งสมมติฐานดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าผิดพลาดจากการสังเกต[161]เฮอร์เชลสรุปว่าทางช้างเผือกมีรูปร่างเป็นจานแต่สันนิษฐานว่าดวงอาทิตย์อยู่ตรงศูนย์กลางของจาน ทำให้แบบจำลองนี้มีลักษณะเป็นดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง[162] [163] [164] [165]
เมื่อเห็นว่าดวงดาวที่อยู่ในทางช้างเผือกดูเหมือนจะโคจรรอบโลก เฮอร์เชลจึงนับดาวที่มีขนาดปรากฏอย่างระมัดระวัง และเมื่อพบว่าตัวเลขดังกล่าวเท่ากันในทุกทิศทาง จึงสรุปได้ว่าโลกน่าจะอยู่ใกล้กับศูนย์กลางของทางช้างเผือก อย่างไรก็ตามระเบียบวิธี ของเฮอร์เชลมีข้อบกพร่องสอง ประการ คือ ขนาดไม่ใช่ดัชนีที่เชื่อถือได้ในการวัดระยะห่างของดวงดาว และบริเวณบางส่วนที่เขาเข้าใจผิดว่าเป็นอวกาศว่างเปล่านั้น แท้จริงแล้วเป็นเนบิวลาที่มืดและบดบังทัศนวิสัยของเขาที่มีต่อศูนย์กลางของทางช้างเผือก[166]
แบบจำลองของเฮอร์เชลยังคงไม่มีผู้ท้าทายมากนักในอีกร้อยปีต่อมา โดยมีการปรับปรุงเล็กน้อยจาโคบัส กัปเตย์นได้แนะนำการเคลื่อนที่ความหนาแน่นและความส่องสว่างให้กับการนับดาวของเฮอร์เชล ซึ่งยังคงหมายถึงตำแหน่งใกล้ใจกลางของดวงอาทิตย์[162]
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โทมัส ไรท์และอิมมานูเอล คานท์คาดเดากันว่ากลุ่มแสงคลุมเครือที่เรียกว่าเนบิวลานั้น แท้จริงแล้วคือ "จักรวาลเกาะ" ที่อยู่ห่างไกล ซึ่งประกอบด้วยระบบดาวฤกษ์จำนวน มาก [167]คาดว่ารูปร่างของกาแล็กซีทางช้างเผือกน่าจะคล้ายกับ "จักรวาลเกาะ" ดังกล่าว
อย่างไรก็ตาม "มีการโต้แย้งทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับความเป็นไปได้ดังกล่าว" และมุมมองนี้ถูกปฏิเสธโดยนักวิทยาศาสตร์เกือบทั้งหมดจนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 โดยมีงานของHarlow Shapley เกี่ยวกับ กระจุกดาวทรงกลมและ การวัดของ Edwin Hubbleในปี 1924 หลังจากที่ Shapley และ Hubble แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาล จักรวาลวิทยาก็เปลี่ยนจากทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางไปเป็นทฤษฎีกาแล็กซีเป็นศูนย์กลางซึ่งระบุว่าทางช้างเผือกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล[168]
การสังเกตการเลื่อนไปทางแดงของแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปของฮับเบิลบ่งชี้ว่าจักรวาลกำลังขยายตัวและไร้ศูนย์กลาง[163]เป็นผลให้ไม่นานหลังจากที่มีการกำหนดแนวคิดเรื่องกาแล็กซีเป็นศูนย์กลาง แนวคิดดังกล่าวก็ถูกละทิ้งไปและหันไปใช้แบบ จำลอง บิ๊กแบงของจักรวาลที่ขยายตัวไร้ศูนย์กลางแทน สมมติฐานอื่นๆ เช่นหลักการโคเปอร์นิกันหลักการจักรวาลวิทยาพลังงานมืดและสสารมืดในที่สุดก็นำไปสู่แบบจำลองจักรวาลวิทยาปัจจุบันที่เรียกว่าแลมบ์ดา-ซีดีเอ็ม
แนวคิดของความเร็วสัมบูรณ์ ซึ่งรวมถึง "การอยู่นิ่ง" เป็นกรณีเฉพาะ ถูกตัดออกจากหลักการสัมพัทธภาพซึ่งยังตัด "ศูนย์กลาง" ที่ชัดเจนของจักรวาลออกไปด้วยในฐานะที่มาตามธรรมชาติของพิกัด แม้ว่าการอภิปรายจะจำกัดอยู่แค่ระบบสุริยะ แต่ดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ที่ศูนย์กลางทางเรขาคณิตของวงโคจรของดาวเคราะห์ดวงใดดวงหนึ่ง แต่ค่อนข้างจะอยู่ที่จุดโฟกัส หนึ่ง ของ วงโคจร รูปวงรียิ่งกว่านั้น ในกรณีที่ไม่สามารถละเลยมวลของดาวเคราะห์เมื่อเทียบกับมวลของดวงอาทิตย์ จุดศูนย์ถ่วงของระบบสุริยะจะเคลื่อนตัวออกจากศูนย์กลางของดวงอาทิตย์เล็กน้อย[143] (มวลของดาวเคราะห์ โดยส่วนใหญ่เป็นดาวพฤหัสบดีคิดเป็น 0.14% ของมวลของดวงอาทิตย์) ดังนั้น นักดาราศาสตร์สมมุติบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะจะสังเกตเห็น "การสั่นไหว" เล็กน้อยในการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์[169]
ในการคำนวณสมัยใหม่ คำว่า "geocentric" และ "heliocentric" มักใช้เพื่ออ้างถึงกรอบอ้างอิง [ 170]ในระบบดังกล่าว สามารถเลือกจุดกำเนิดที่จุดศูนย์กลางมวลของโลก ระบบโลก-ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์บวกกับดาวเคราะห์หลัก หรือทั้งระบบสุริยะ ได้ [171] ไรต์แอสเซนชัน และเดคลิเนชันเป็นตัวอย่างของพิกัด geocentric ซึ่งใช้ในการสังเกตจากโลก ในขณะที่ละติจูดและลองจิจูดของเฮลิโอเซนทริก ใช้สำหรับการคำนวณวงโคจร ซึ่งนำไปสู่คำศัพท์ต่างๆ เช่น " ความเร็ว เฮลิโอเซนทริก " และ " โมเมนตัมเชิงมุม เฮลิโอเซนทริก " ในภาพเฮลิโอเซนทริกนี้ ดาวเคราะห์ดวงใดก็ได้ในระบบสุริยะสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานกลได้เนื่องจากเคลื่อนที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์วัตถุ ขนาดเล็กกว่า (ไม่ว่าจะเป็นวัตถุเทียมหรือวัตถุธรรมชาติ ) อาจได้รับความเร็วเฮลิโอเซนทริกเนื่องจากแรงโน้มถ่วงช่วย – ผลกระทบนี้สามารถเปลี่ยนแปลงพลังงานกลของวัตถุในกรอบอ้างอิงเฮลิโอเซนทริกได้ (แม้ว่าจะไม่เปลี่ยนแปลงในกรอบอ้างอิงดาวเคราะห์ก็ตาม) อย่างไรก็ตาม การเลือกกรอบอ้างอิง "แบบโลกเป็นศูนย์กลาง" หรือ "แบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง" ดังกล่าวเป็นเพียงเรื่องของการคำนวณเท่านั้น ไม่มีนัยทางปรัชญาและไม่ก่อให้เกิดแบบจำลองทางกายภาพหรือทางวิทยาศาสตร์ ที่ชัดเจน จากมุมมองของ ทฤษฎี สัมพันธภาพทั่วไปกรอบอ้างอิงเฉื่อยไม่มีอยู่เลย และกรอบอ้างอิงในทางปฏิบัติใดๆ ก็เป็นเพียงการประมาณค่าของกาลอวกาศจริงเท่านั้น ซึ่งอาจมีความแม่นยำสูงกว่าหรือต่ำกว่าก็ได้หลักการมัค บางรูปแบบ ถือว่ากรอบอ้างอิงที่อยู่นิ่งเทียบกับมวลที่อยู่ห่างไกลในจักรวาลมีคุณสมบัติพิเศษ[ จำเป็นต้องอ้างอิง ]
นักดาราศาสตร์อิสลามทุกคนตั้งแต่ทาบิต อิบนุ กุรราห์ในศตวรรษที่ 9 จนถึงอิบนุลชาตีรในศตวรรษที่ 14 และนักปรัชญาธรรมชาติทุกคนตั้งแต่อัลคินดีจนถึงอาเวอร์โรอิสและยุคหลัง ต่างทราบกันดีว่ายอมรับ... ภาพของโลกแบบกรีกว่าประกอบด้วยทรงกลมสองทรงกลม ซึ่งทรงกลมหนึ่งคือทรงกลมบนฟ้า... ห่อหุ้มทรงกลมอีกทรงกลมอย่างมีศูนย์กลางเดียวกัน