Fysikkens verdensbilleder

Velkommen tilbage. Dagens emne er fysikkens verdensbilleder.

Verdensbilledet har igenenm årtier ændret sig meget. Den måde vi ser verden på i dag, ville for flere tusinder af år siden være helt uhørt. 

Det ægyptiske verdensbillede

Et af de første forsøg på at beskrive verdens opbygning finder vi hos ægypterne ca 4000 år før Kristi fødsel. Deres verdensbillede var mytologisk med guderne i centrum. Når egypterne forklarede fænomener, var guderne altid involverede. De forklarede eksempelvis dag og nat ved at solen hver morgen fødes af Nuts skød for om aftenen at blive opslugt af hendes mund. 

I Ægypten havde man ikke brug for astrologi, da kongen var en gud, der sikrede venskab med de højere magter. Derfor frygtede ægypterne ikke planeternes indflydelse modsat andre eksempelvis babylonerne. 

Det græske verdensbillede

Modsat ægypterne forsøgte den græske filosof Aristoteles at five en fysisk forklaring for alle de fænomener han så. Aristoteles mente at verden bestod af fire elementer; jord, vand, ild og luft. Ved at iagttage et brændende stykke træ fik han sin påstand bekræftet. Når træet brænder ser man ilden komme frem, luften gå bort som røg. Vandet forlader sydende det brændende træ og jorden bliver tilbage som aske. dermed er alle fire elementer inkluderet. 

For Aristoteles jordkloden verdens centrum og derfor alle tings "naturlige sted". De tunge elementer vil derfor søge mod det tunge sted. Aristoteles kalder disse bevægelser for elementernes naturlige bevægelser. Han prøvede på den måde at forklare det vi i vores dage vil kalde for tyngdekraften. 

Aristoteles mente ikke at planeterne bestod af hverken ild, vand, luft eller jord, og han fandt derfor et femte element til at beskrive disse. Det femte element kaldte han for æteren. Planeterne bevægede sig ikke på samme måde som andre elementer. hver af dem har sin sfære, der nærmest er en kugleskal med Jorden i centrum. Når sfæren roterer, følger planeten med, og det ser ud til at bevæge sig i en cirkel. planterne bevæger sig omkring Jorden med konstant fart. Aristoteles verdensbillede er senere hen blevet kendt som det geocentriske verdensbillede. 

Det kopernikanske verdensbillede

"Jordcentret er ikke universets centrum, men kun centrum for tyngden og månesfæren. Alle sfærer drejer sig drejer sig omkring Solen som deres midtpunkt, og derfor er Solen universets centrum"

Dette skrev polakken Nicolaus Kopernikus i sit hovedværk "om himmelsfærens drejninger" og dette citat ændrede verdensbilledet. ikke alle accepterede teorien om at solen var universets centrum. For det første kunne man forholde sig til at månen bevægede sig omkring jorden, når planeterne bevægede sig around the sun. For det andet kunne teologerne aka de kloge mennesker ikke forstå at Guds skaberværk, Jorden, ikke længere var verdens centrum, men kun et himmellegeme ligesom alle de andre planeter som Jupiter. Astrologerene, aka nogle andre kloge mennesker, havde også et problem. Hvorfor skulle planeterne øve indflydelse på Jorden, når det var solen de kredsede om. 

Kopernikus havde også selv et problem med sin teori. Hvis Jorden bevægede sig i forhold til solen og stjernerne, skulle man kunne se stjernerne flytte sig på himlen i årets løb. Tycho Brahe, en dansk astronom og astrolog, ville udfylde hullerne i Kopernikus´ teori og prøvede derfor at måle retningsændringen for stjernerne. Han kunne ikke måle den og konkluderede derfor at Kopernikus´ verdensbillede var ukorrekt. 

Det tychoniske system 

Tychomanden udviklede selv en teori om planeternes bevægelser, og den kaldes for det tychoniske system. han fastholdt at Jorden var verdens centrum og at Solen derfor kredsede omkring Jorden, men han accepterede at de øvrige planeter kredsede omkring Solen. Hans teori var således et kompromis mellem Kopernikus og den aristoteliske fysik. Da Jorden stadig var centrum i Tychomandens verdensbillede blev den accepteret af kirken og dermed var den ikke et problem. 

Tychos elev Johannes Keppler brugte tychos viden og resultater til at fremsige tre love, der senere kom til at få stor betydning for måden vi ser universet på. 

Newtons gravitationslov

Efter at Keppler havde fremsat sine love, var man i stand til at beskrive og forudsige præcist hvordan planeterne bevæger sig. Men hvorfor de gør det, kunne man ikke sige noget om. Først med Isaac Newtons #NewMan teori om massetiltrækningskræfter fik man en model, der kunne forklare det. Historien går på at #NewMan så et æble falde til jorden. Hans teori var at æblet faldt fordi jorden trak i det med en kraft. 

Hans tanke var ikke revolutionerende, men da han overførte det til himmellegemernes bevægelser var det en helt ny tankegang. han forestillede sig blandt andet at Jorden påvirkede Månen med en tiltrækningskraft. denne kraft fastholdt Månen i sin bane. Hvis månen et øjeblik stod stille, ville dne falde ligesom æblet. 

Alle masser påvirker hinanden med tiltrækkende kræfter, tyngdekræfter. Kraften F mellem to legemer er omvendt proportional med kvadratet på afstanden og ligefrem proportional med legemernes masser: 

Verdensbilledet i dag

Solen og planeterne har altid været vigtige, mens stjernerne har været oversete. Man troede ikke at stjernerne bevægede sig, men det har man den dag i dag fundet ud af at de gør. Man har også måtte opgive forestillingen om at Solen var verdens centrum. I dag betragter man hverken Jorden eller Solen som verdens centrum. Solen har vist sig bare at være endnu en stjerne. den måde hvorpå vi ser verden i dag, kaldes for det heliocentriske verdensbillede. Her er solen i centrum, og det ser således ud. 

Det var alt for i dag. Vi håber at i har nydt vores flotte beskrivelser og især vores ekstraordinære gifs. 

Four, the element is out ;))