Aristarco de Samos

Aristarco de Samos Descrição desta imagem, também comentada abaixo Aristarchus de Samos
atlas celeste por Andreas Cellarius ( XVII th  século) Data chave
Aniversário v. 310 AC AD
Samos (atual Grécia )
Morte v. 230 AC J.-C.
Nacionalidade grego
Áreas Astronomia , Matemática
Reconhecido por Teoria do heliocentrismo , astronomia posicional

Aristarco de Samos , na Grécia antiga Ἀρίσταρχος , nascido em Samos , na Grécia , é um astrônomo e matemático ativo na primeira parte do III ª  século  aC. AD Há muito pouca informação biográfica, alguns historiadores acreditam que ele nasceu por volta de 310 AC. DC , e morreu por volta de 230 AC. J.-C.

De seus escritos, só chegou até nós o trabalho Sobre dimensões e distâncias [do Sol e da Lua], o mais antigo conhecido sobre o assunto, no qual ele usa métodos geométricos para essas medidas . Em nenhum lugar há menção de seu heliocentrismo , que conhecemos principalmente de uma passagem de L'Arénaire onde Arquimedes descreve a hipótese de Aristarco: o Sol e as estrelas "fixas" imóveis, e a Terra girando sobre ele. Se movendo em um círculo centrado no sol. Numa época em que, segundo Arquimedes, a maioria dos astrônomos aderia ao geocentrismo , ou seja, a Terra imóvel, parece que a hipótese heliocêntrica de Aristarco não teve muito sucesso.

Segundo Vitrúvio , Aristarco também seria o inventor do scaphé , um relógio de sol hemisférico.

Biografia

Informações biográficas sobre Aristarco são escassas. O mais preciso vem de Ptolomeu , que escreve no Almagesto (III, 1) que Aristarco observa o solstício de verão do ano 280 AC. AD . Aécio disse que foi aluno de Estraton de Lampsaque , o que poderia ter acontecido em Alexandria , onde Estraton foi tutor e depois conselheiro de Ptolomeu II Filadelfo , ou em Atenas, onde Estraton assumiu o comando do Liceu . Da citação de Arquimedes sabemos que a escrita de Aristarco sobre a hipótese heliocêntrica data de antes do Arénaire . A partir desses elementos, podemos deduzir que Aristarco certamente estava ativo por volta de 280 aC. AD, nascido por volta do início do III ª  século  aC. AC , Thomas Heath vai mais longe ao apontar que Aristarco deve ter vivido por volta de 310 a 230 AC. J.-C ..

O matemático e o astrônomo

As medidas de Aristarco dos diâmetros da Lua e do Sol , em relação à Terra, e da distância da Terra ao Sol, em relação à da Terra à Lua, são ainda mais notáveis ​​por sua engenhosidade e métodos. usado apenas para sua precisão.

Aristarco de Samos observa que a Lua leva cerca de uma hora para percorrer uma distância igual ao seu diâmetro. Ele também observa que os eclipses lunares totais duram duas horas: 100% do globo lunar está imerso no cilindro de sombra da Terra durante essas duas horas. Ele deduz que o diâmetro desse cilindro é igual a três diâmetros da Lua e que conseqüentemente o diâmetro da Terra é três vezes maior que o da Lua. É mais precisamente 3,7 vezes maior que o da lua.

Ele então estima de que ângulo vemos a Lua da Terra. Ele encontra 2 ° . Embora o resultado do cálculo de Aristarco não seja dado pelos textos, é fácil deduzir que para ele a distância Terra-Lua mede entre 22,5 e 30 diâmetros lunares. Portanto, esta distância Terra-Lua mede aproximadamente 19 raios terrestres (60,2 na realidade). O processo é engenhoso, mas o método e os cálculos apresentam muitas imprecisões. Em primeiro lugar, o diâmetro angular da Lua está muito superestimado ( 2 ° contra 0,5 ° ). Então, esse ângulo é observado da superfície da Terra, enquanto o raio da órbita começa no seu centro (eliminar essa aproximação requer cálculos trigonométricos) e o diâmetro da sombra da Terra na Lua é maior do que sua estimativa. Outras aproximações influenciam menos o resultado: o valor de π é impreciso no momento e a sombra da Terra é considerada cilíndrica, mas na verdade cônica. O diâmetro da Terra é 3,7 diâmetros lunares e não 3, mas a maior parte da diferença vem da imprecisão da observação e não da natureza cônica da sombra. Um cálculo mais preciso era bastante viável em seu tempo e foi realizado por Hiparco (c. 190 a 120 aC). Mas para Aristarco, que ainda era um filósofo-astrônomo, o método (geométrico) era muito mais importante do que o resultado (aritmético). Além disso, segundo Neugebauer , o ângulo de 2 ° é apenas um valor não medido utilizado para a conveniência da exposição, pois é fácil obter uma medida muito melhor; e Arquimedes, a fonte diz que Aristarco considerou 1/2 ° como o valor real deste ângulo. Nessas condições, o método de Aristarco resultaria em uma distância Terra-Lua de 80 raios terrestres.

Para a distância Terra-Sol (TS), ele observa a Lua durante um de seus quartos exatos. O ângulo Terra-Lua-Sol é então reto. Terra, Lua e Sol desenham um triângulo retângulo TLS, retângulo em L. Basta para ele medir o ângulo Sol, Terra, Lua. Ele então deduz um enquadramento da razão das distâncias Lua-Sol e Terra-Sol. Ele encontra para o ângulo Sol, Terra, Lua um ângulo quase reto ( 90 ° - 3 ° ). Ele então calcula que a distância Terra-Sol é cerca de 19 vezes maior do que a distância Terra-Lua. Infelizmente, sua medição está errada. Somente instrumentos precisos que não aparecerão até mais de mil anos depois serão capazes de avaliar este ângulo em 90 ° - 0,15 ° . O que coloca o Sol 400 vezes mais longe do que a Lua, Aristarco estava, portanto, errado por um fator de 20.

O Sol tendo aproximadamente o mesmo diâmetro aparente da Lua, isso significa que seu diâmetro real seria 19 vezes maior de acordo com Aristarco (na realidade 400 vezes maior).

É à luz desse resultado que Aristarco começa a duvidar da teoria do geocentrismo: parece-lhe mais lógico que os planetas menores giram em torno dos planetas maiores. Ele, portanto, coloca o Sol no centro do Universo e descreve o movimento da Terra como uma rotação sobre si mesma combinada com um movimento circular em torno do Sol.

No entanto, se a Terra estiver se movendo, ela deve ver estrelas fixas em um ângulo diferente, dependendo da época do ano. Aristarco levanta a hipótese de que essa diferença de ângulo (paralaxe) existe, mas não é detectável, porque as estrelas fixas estão localizadas muito longe da Terra. Sua hipótese está correta. Essa paralaxe agora é mensurável. Parece também que ele inventou um gnômon hemisférico mais eficiente do que os de sua época.

O sistema heliocêntrico

Aristarco intui o movimento da Terra sobre si mesma e ao redor do sol. É Arquimedes quem em seu Arénaire dá a descrição mais precisa que chegou até nós:

“Você está ciente de que por Universo, a maioria dos Astrônomos se refere a uma esfera tendo seu centro no centro da Terra (...). No entanto, Aristarco de Samos publicou escritos sobre hipóteses astronômicas. Os pressupostos encontrados em seus escritos sugerem um universo muito maior do que o mencionado acima. Na verdade, começa com a suposição de que as estrelas fixas e o Sol são estacionários. Quanto à Terra, ela se move ao redor do Sol na circunferência de um círculo tendo seu centro no Sol. "

- Arquimedes, prefácio de L'Arénaire .

Essa hipótese caiu rapidamente no esquecimento. Seus detratores irão repreendê-lo por prejudicar a física de Aristóteles .

Seus argumentos são principalmente:

Sua teoria apresenta um forte contraste com a cosmologia futura de Ptolomeu .

Posteridade

O asteróide (3999) Aristarchus , bem como a mais brilhante das crateras lunares, a cratera Aristarchus , foram nomeados em sua homenagem.

Obra de arte

Notas e referências

  1. Evans 1998 , p.  67
  2. de Stobaeus , Eclogae physicae e Ethicae I.
  3. Mickelson 2007 , p.  59.
  4. Duhem 1913 , p.  418
  5. Heath 1913 , p.  299.
  6. (en) Explicação dos cálculos no site da NASA
  7. Este valor será refinado por Arquimedes, depois por Hiparco.
  8. Dada a estreiteza do ângulo no topo do cone, esta objeção clássica é qualificada como "pedantismo matemático" por (en) Neugebauer , A history of Ancient mathematical Astronomy , Berlin; Nova York, Springer-Verlag,1975, p.  643
  9. Cf. História da Astronomia . O fato de Aristarco não se importar em entregar os resultados de suas construções é muito significativo a esse respeito.
  10. Neugebauer 1975 , p.  642-643.
  11. René Taton , Ciência antiga e medieval, desde as origens até 1450 , Coll. Quadrige, PUF, p. 358.
  12. Jean-René Roy , L'Astronomie et son histoire , Paris, Éditions Masson , 1982, p.   88-89.

Veja também

Bibliografia

Artigos relacionados

links externos