Evolució Models Univers: Aristòtil a Einstein

Aristòtil: La Terra al Centre de l'Univers

Aristòtil s’imaginava la Terra al centre de l'univers, amb el Sol, la Lluna, les estrelles i els planetes girant elegantment entorn seu en esferes cristal·lines perfectes. El seu univers era finit, una gran esfera amb esferes concèntriques més petites al seu interior.

Ptolomeu: Millorant el Model Geocèntric

Ptolomeu va millorar la teoria d’Aristòtil. Va proposar que els planetes no es movien a l'atzar, sinó mitjançant epicicles (cercles més petits dins de les seves òrbites). Així va poder explicar les seves rutes aparentment irregulars i els seus canvis de velocitat. Va demostrar que la posició dels planetes es podia calcular amb precisió per a qualsevol moment.

Copèrnic: El Sol al Centre (Heliocentrisme)

Copèrnic va revolucionar la visió de l'univers: va treure la Terra del centre i la va substituir pel Sol (model heliocèntric). Va observar que:

• Mercuri era el planeta més proper al Sol perquè girava entorn seu més ràpid.
• Saturn, que trigava molt més a completar la volta al Sol, era el més llunyà.

Va establir una relació directa entre la dimensió de l'òrbita d'un planeta i la seva duració (període orbital). També va afirmar que la Terra rotava sobre si mateixa, girant entorn d'un eix cada 24 hores.

Kepler: Òrbites El·líptiques i Lleis del Moviment

Kepler va confirmar que el Sol era el centre del sistema solar, però va descobrir que els planetes no giraven en cercles exactes, sinó que viatjaven en el·lipses al voltant del Sol. A més, va observar que:

• Els planetes augmentaven la seva velocitat en apropar-se al Sol.
• Disminuïen la seva velocitat en allunyar-se'n.

Això demostrava que el Sol influïa directament en la velocitat orbital dels planetes (lleis de Kepler).

Galileu: Observacions Telescòpiques Clau

Amb l'aparició del telescopi, Galileu el va millorar i va realitzar observacions revolucionàries:

• Va descobrir milions d'estrelles mai vistes abans.
• Va observar que la Lluna tenia cràters i muntanyes, no era una esfera perfecta.
• Va identificar satèl·lits orbitant Júpiter.
• Va descriure Saturn amb unes estructures laterals (els anells, que ell va anomenar "orelles").
• La seva observació més crucial: va veure que Venus presentava fases, similars a les de la Lluna. Això era la prova irrefutable que Venus girava al voltant del Sol, confirmant el model heliocèntric.

Aquestes troballes suggerien un univers molt més gran i complex del que es pensava. Abans de morir, Galileu també va investigar les propietats dels objectes en caiguda lliure.

Newton: La Llei de la Gravitació Universal

Newton va demostrar la connexió fonamental entre les matemàtiques i l'astronomia, afirmant que les matemàtiques són el llenguatge del cosmos. Va formular la Llei de la Gravitació Universal, postulant que:

• La força que fa caure els objectes a la Terra és la mateixa que la força que el Sol exerceix sobre els planetes.
• La clau és la gravetat: una força d'atracció mútua entre qualsevol objecte que tingui massa.
• Exemples: La Lluna atrau els oceans (marees), la Terra atrau la Lluna, i la Terra és atreta pel Sol.
• Com més a prop estan els objectes i més massa tenen, major és l'atracció gravitatòria entre ells.

Einstein: Relativitat i l'Estructura de l'Espaitemps

Einstein va reinventar la nostra comprensió de l'univers amb la seva Teoria de la Relativitat. Va unificar l'espai i el temps en un únic concepte: l'espaitemps.

Inicialment, Einstein desitjava un univers estàtic i infinit, però els seus propis càlculs suggerien que l'univers no era etern ni immòbil. La seva Teoria de la Relativitat General va descriure la gravetat no com una força (com Newton), sinó com una curvatura de l'espaitemps causada per la massa i l'energia:

• Com més gran és la massa d'un objecte, més deforma el teixit de l'espaitemps al seu voltant.
• Aquesta deformació és el que percebem com a gravetat.
• Fins i tot la llum segueix aquestes corbes de l'espaitemps, un fet confirmat durant un eclipsi solar.

Aquesta teoria el va consagrar com un geni. No obstant això, les seves equacions indicaven que l'univers havia d'estar expandint-se o contraient-se. Per mantenir la seva idea d'un univers estàtic, Einstein va introduir la constant cosmològica, una força hipotètica oposada a la gravetat. Més tard, va admetre que això va ser un error, ja que observacions posteriors van confirmar l'expansió de l'univers.