Hãy so sánh mô hình hệ địa tâm của Ptolemy và hệ nhật tâm của Copernic về sự chuyển động của các hành tinh, vị trí của các hành tinh

Câu hỏi: Hãy so sánh mô hình hệ địa tâm của Ptolemy và hệ nhật tâm của Copernic về sự chuyển động của các hành tinh, vị trí của các hành tinh

Lời giải:

* Sự chuyển động của các hành tinh

Từ hàng ngàn năm trước, con người đã bắt đầu quan sát chuyển động của các hành tinh và các ngôi sao và cho rằng Trái Đất là trung tâm vũ trụ. Đây là lý thuyết xuất phát từ nhà bác học người Hy Lạp Claudius Ptolemy (100 – 170 trước công nguyên). Lý thuyết này được chấp nhận trong suốt 1400 năm sau.

Sao Thuỷ Mercury, Sao Kim Venus, Sao Hoả Mars, Sao Mộc Jupiter và Sao Thổ Saturn là các hành tinh bạn có thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Tuy nhiên ánh sáng của chúng mà bạn nhìn thấy không phải là ánh sáng mà chúng có thể tự phát ra. Ánh sáng đó là ánh sáng do chúng phản xạ lại ánh sáng chiếu đến từ Mặt Trời. Thiên Vương Tinh Uranus là một hành tinh ởkhá xa chúng ta, thực chất đôi khi người ta có thể nhìn thấy nó bằng mắt thường nhưng sẽ rất khó để bạn phân biệt nó với những ngôi sao mờ khác do cấp sao biểu kiến của nó là +5,6. 

* Hệ địa tâm Ptolemy

Tới thế kỷ III TCN Thiên văn bắt đầu tách thành một khoa học riêng biệt. Các nhà Thiên văn đã thực hiện các quan sát về chuyển động của các hành tinh (Xem lại phần nhập môn) . Họ đưa ra lý thuyết về nội luận, ngoại luận và tâm sai. Ptolemy (87(165) đã hoàn chỉnh các lý thuyết đó và xây dựng một mô hình vũ trụ gồm Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh: Thủy, Kim, Hỏa, Mộc, Thổ và Trái đất theo trật tự sau (trong tác phẩm “Almagest”):

Mặt cầu chính quay quanh Trái Đất trong khi ngoại luân quay bên trong mặt cầu chính, khiến hành tinh có thể tiến gần hay rời xa Trái Đất hơn, tùy theo các điểm khác nhau trên quỹ đạo của nó, và thậm chí có thể di chuyển chậm, dừng lại, đi giật lùi. Các ngoại luân của Sao Kim và Sao Thủy luôn có tâm trên một đường thẳng nối Trái Đất với Mặt trời (Sao Thủy gần Trái Đất hơn), điều này giải thích tại sao chúng luôn gần nhau trên bầu trời. Thứ tự các hành tinh từ Trái Đất trở ra theo hệ Ptolemy như sau: Mặt Trăng, Sao Thủy, Sao Kim, Mặt trời, Sao Hỏa, Sao Mộc Thổ, các định tinh...

Trái đất nằm yên ở trung tâm vũ trụ. Giới hạn của vũ trụ là một vòm cầu trên có gắn các sao. Vòm cầu này quay đều quanh một trục xuyên qua Trái đất. Mặt trăng, Mặt trời chuyển động đều quanh Trái đất cùng chiều với chiều quay của vòm cầu nhưng với chu kỳ khác nhau nên chúng dịch chuyển đối với các sao. Các hành tinh chuyển động đều theo những vòng tròn nhỏ (Epicycle: Nội luận); tâm của vòng tròn nhỏ này chuyển động theo các vòng tròn lớn (deferent: ngoại luận) quanh Trái đất. Có thể tâm của vòng tròn lớn lệch khỏi Trái đất ( nó có tâm sai (eccentric). Trái đất, Mặt trời, tâm vòng tròn nhỏ của Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một đường thẳng.

>>> Tham khảo: Vật lí có vai trò gì trong xác định hải lưu, sóng biển, thủy triều?