두 개의 같은 구는 동일한 원기둥으로 포함되고, 두 개의 같지 않은 구는 더 작은 구 방향에 꼭짓점을 가진 동일한 원뿔로 포함됩니다. 그리고 구의 중심을 통해 그려진 직선은 원기둥 또는 원뿔의 표면이 구에 접하는 각 원에 직각입니다."
Aristarchus of Samos는 태양을 알려진 우주의 중심에 놓고 지구가 태양 주위를 공전하는 첫 번째로 알려진 태양중심 모델을 제시한 고대 그리스 천문학자이자 수학자였습니다.
그는 Philolaus of Croton의 영향을 받았지만, Aristarchus는 "중심 불"을 태양과 일치시켰고, 다른 행성들을 태양 주위의 올바른 거리 순서로 배치했습니다. 그 이전의 Anaxagoras처럼, 그는 별들이 태양과 같은 다른 천체일 뿐이지만 지구에서 더 멀리 떨어져 있다고 의심했습니다. 그의 천문학적 아이디어는 종종 Aristotle과 Ptolemy의 지심설 이론을 선호하여 거부되었습니다. Nicolaus Copernicus는 태양중심설을 Aristarchus에게 돌렸습니다.
태양중심설
원본 텍스트는 손실되었지만, Archimedes의 저서 The Sand Reckoner Archimedis Syracusani Arenarius & Dimensio Circuli의 참고 자료는 지심설에 대한 대안적 가설로 태양중심 모델을 발전시킨 작업을 설명합니다:
당신은 이제 인식하게 되었습니다 ['당신'은 King Gelon입니다]. "우주"라는 이름은 대부분의 천문학자들에 의해 중심이 지구의 중심이고, 반지름이 태양의 중심과 지구의 중심 사이의 직선과 같은 구에 주어진 이름입니다. 이것이 천문학자들로부터 들어온 일반적인 설명입니다. 그러나 Aristarchus는 특정한 가설들로 구성된 책을 발표했으며, 여기서 행해진 가정들의 결과로서, 우주가 방금 언급된 "우주"보다 훨씬 더 크다는 것이 나타납니다. 그의 가설은 고정된 별들과 태양이 움직이지 않으며, 지구가 원의 둘레에 대해 태양 주위를 공전하고, 태양이 궤도의 중간에 위치하며, 태양과 같은 중심에 위치한 고정된 별들의 구가 그렇게 크다는 것입니다. 지구가 공전한다고 가정하는 원이 고정된 별들까지의 거리에 대해 그 비율을 유지하는 것은 구의 중심이 그 표면에 대해 유지하는 비율과 같습니다.
Aristarchus는 별들이 매우 멀리 떨어진 다른 태양이라고 의심했으며, 결과적으로 관찰 가능한 시차가 없다고 생각했습니다. 즉, 지구가 태양 주위를 공전할 때 별들이 서로 상대적으로 움직이는 현상이 없다고 생각했습니다. 항성 시차는 망원경으로만 감지할 수 있기 때문에, 그의 정확한 추측은 당시에는 증명할 수 없었습니다.
태양중심설이 Aristarchus의 동시대 사람들에 의해 신성모독으로 여겨졌다는 것은 일반적인 오해입니다. Lucio Russo는 이를 Plutarch의 On the Apparent Face in the Orb of the Moon에서 Gilles Ménage의 문단 인쇄에 기인합니다. 여기서 Aristarchus는 Stoics의 지도자이자 태양 숭배자이며 태양중심설에 반대하는 Cleanthes와 농담을 합니다. Plutarch 텍스트의 필사본에서 Aristarchus는 Cleanthes가 불경죄로 기소되어야 한다고 말합니다. Ménage의 버전은 Galileo와 Giordano Bruno의 재판 직후에 출판되었으며, 대격과 주격을 전치하여 Aristarchus가 불경죄라고 주장되도록 합니다. 고립되고 박해받는 Aristarchus의 결과적인 오해는 여전히 오늘날 전해집니다.
Plutarch에 따르면, Aristarchus가 태양중심설을 단지 가설로만 가정한 반면, Aristarchus보다 1세기 후에 살았던 Hellenistic 천문학자 Seleucus of Seleucia는 이를 확실한 의견으로 유지했고 이에 대한 증명을 제시했지만 완전한 기록은 발견되지 않았습니다. Pliny the Elder는 Naturalis Historia에서 나중에 천문 예측의 오류가 지구가 중심 위치에서 벗어난 것에 귀인될 수 있는지 궁금해했습니다. Pliny와 Seneca는 일부 행성의 역행 운동을 지심설이 아닌 태양중심설의 함축으로서 명백하고 실제가 아닌 현상으로 언급했습니다. 그럼에도 불구하고 항성 시차는 관찰되지 않았으며, Plato, Aristotle 및 Ptolemy는 중세 내내 참된 것으로 여겨지는 지심설을 선호했습니다.
태양중심설은 Copernicus에 의해 부활했고, 그 이후 Johannes Kepler는 그의 세 가지 법칙으로 행성 운동을 더욱 정확하게 설명했습니다. Isaac Newton은 나중에 만유인력과 동역학의 법칙에 기초한 이론적 설명을 제공했습니다.
태양이 지구와 다른 행성보다 훨씬 크다는 것을 깨닫게 된 후, Aristarchus는 행성들이 태양 주위를 공전한다고 결론지었습니다. 그러나 이 뛰어난 통찰력은 "당시 철학자들이 삼키기에는 너무 많았고 천문학은 올바른 경로를 찾기 위해 2000년을 더 기다려야 했습니다."
태양까지의 거리 달의 이분
일반적으로 Aristarchus에게 귀속되는 유일하게 알려진 생존 저작인 On the Sizes and Distances of the Sun and Moon는 지심설 세계관을 기반으로 합니다. 역사적으로 태양의 지름으로 표현된 각이 2도라고 기술한 것으로 읽혀왔지만, Archimedes는 The Sand Reckoner에서 Aristarchus의 값이 실제 평균값인 32' 또는 0.53도에 훨씬 더 가까운 0.5도였다고 기술합니다. 불일치는 Aristarchus의 텍스트에서 특정 그리스 용어가 의도한 측정 단위의 오해에서 비롯될 수 있습니다.
Aristarchus는 반달의 첫 번째 또는 마지막 사분기에 태양과 달 사이의 각이 87°라고 주장했습니다. 그는 87°를 하한으로 제안했을 수 있습니다. 달의 종주선의 직선으로부터의 편차를 1도의 정확도로 측정하는 것은 약 3분의 정확도 제한을 가진 순수한 인간의 시각 능력 범위를 초과하기 때문입니다. Aristarchus는 또한 빛과 시력을 연구한 것으로 알려져 있습니다.
올바른 기하학을 사용했지만 충분하지 않게 정확한 87° 데이터를 사용하여, Aristarchus는 태양이 달보다 18배에서 20배 더 멀리 있다고 결론지었습니다. 이 각도의 실제 값은 약 89° 50'에 가깝고, 태양의 거리는 실제로 달의 약 400배입니다. 약 3도 미만의 암묵적인 거짓 태양 시차는 Tycho Brahe를 포함하여 c. AD 1600까지의 천문학자들이 사용했습니다. Aristarchus는 달과 태양이 거의 같은 명백한 각 크기를 가지고 있으며, 따라서 그들의 지름은 지구로부터의 거리에 비례해야 한다고 지적했습니다. 따라서 태양의 지름은 달의 지름의 18배에서 20배 사이로 계산되었습니다.
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