Tussen waarneming en perfectie: de epicykel

In de Oudheid zaten de astronomen met een dilemma. Langs de ene kant gingen ze ervan uit dat de planeten in cirkels bewogen, want dat was de perfecte vorm. Maar langs de andere kant observeerden ze dat de planeten op bepaalde momenten van het jaar verder van de aarde leken te staan (retrograde beweging) en dat ze zich soms snel en soms traag leken te bewegen. Moesten de planeten effectief in een cirkel bewegen, zouden ze toch steeds op dezelfde afstand van het centrum (i.c. de aarde) moeten blijven en aan dezelfde snelheid moeten bewegen? Hun theorie over perfecte cirkelvormige banen werd tegengesproken door hun eigen waarnemingen…

De Griekse wetenschapper Ptolemaeus (2de eeuw n.C.) schoot de in het haar krabbende astronomen te hulp. In plaats van aan het geocentrische wereldbeeld en de cirkelvormige banen te tornen, werkte hij een verklaring uit die ook weer gestoeld was op cirkels: de epicykels.

De foto bij dit bericht toont een middeleeuwse illustratie van het Ptolemeïsche systeem met epicykels. Het is een illustratie bij de tekst De sphaera (“Over de bol”) van Johannes de Sacrobosco (gest. 1256), een commentaar gebaseerd op de theorieën van Ptolemaeus. Links op de foto staat een schets van het Ptolemeïsche systeem, rechts een schets van een zonsverduistering. De illustratie staat op folio 32r van manuscript 522, een 14de-eeuws boek dat heeft toebehoord aan de monniken van de cisterciënzerabdij van Ter Doest.

Op de linkse schets wordt dus het systeem van de epicykels verduidelijkt. De grote, zwarte stip in het midden stelt de aarde voor. Volgens het Ptolemeïsche systeem draaien de planeten en de zon rond de aarde (geocentrisch), maar staat de aarde niet in het exacte midden van de cirkels waarop de planeten en zon bewegen. Rond de aarde zijn de grote cirkels afgebeeld waarop de planeten bewegen. De cirkel waarop de afgebeelde planeet beweegt, met in het centrum maar niet midden ervan de aarde, heet de deferent. Op de afbeelding zie je het bijschrift defferens onder de cirkel in kwestie. Op de deferent wordt nog een kleinere cirkel afgebeeld (kleine, rode cirkel bovenaan de schets): de epicykel. De planeet beweegt op de epicykel, die op zijn beurt beweegt op de deferent. Als je de beweging van de planeet met een pen zou volgen, krijg je dus lussen op een grote cirkel. Via dit model dacht Ptolemaeus verklaard te hebben waarom de snelheid en afstand van planeten lijken te veranderen.

De Ptolemeïsche verklaring vertoonde echter zwakke punten. Om de complexere beweging van planeten te kunnen verklaren, moesten er zo veel extra lagen epicykels op de oorspronkelijke epicykel toegevoegd worden dat het systeem bijna onhoudbaar werd. Toch bleef de theorie, mede dankzij de steun van de Kerk, dominant tot in de 16de eeuw. Pas in 1543 werd door Nicolaus Copernicus het geocentrische systeem overboord gegooid. Volgens hem stond de zon in het centrum van het universum en was de aarde “slechts” een planeet. Copernicus behield echter wel het systeem van de cirkelvormige banen en de epicykels. Rond het begin van de 17de eeuw kwam de echte doorbraak dankzij Johannes Kepler. In zijn theorie bewegen de planeten rond de zon in elliptische of ovale banen, waarbij de zon zich in één van de twee brandpunten van de ellips bevindt.

Advertenties

One Response to Tussen waarneming en perfectie: de epicykel

  1. Jef d'Haenens schreef:

    Het was voor Johannes Kepler een gewetensprobleem dat de volmaakte beweging van de cirkel moest verlaten worden voor de elliptische. De Schepper kon toch niets anders dan volmaakte dingen afleveren? Maar zijn waarnemingen wonnen het van zijn ‘idealen’.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: