Streven. Jaargang 14
(1946-1947)– [tijdschrift] Streven [1933-1947]–
Gedeeltelijk auteursrechtelijk beschermd
[pagina *36]
| |||||||||
 GEOCENTRISME
| |||||||||
[pagina 413]
| |||||||||
Geo- of heliocentrisme?
| |||||||||
[pagina 414]
| |||||||||
en 21 Maart verlopen en verder tussen 21 Maart en 21 Juni, dan zal men ontdekken dat de Winter korter is dan de Lente, hoewel de zon aan den hemel telkens 90o tussen de sterren vooruit is geschoven. Daarom bleef er geen andere uitkomst over, dan de bevoorrechte plaats van de aarde op te geven: de aarde zou niet juist in het middelpunt staan van de cirkelvormige zonnebaan, maar slechts in zijn nabijheidGa naar voetnoot1.. Wanneer nu echter in de XVIe eeuw Tycho Brahé door nauwkeurige metingen (zonder kijker) aan het licht bracht dat die zogenaamde deferenten met de zonnebaan samenvallen, m.a.w. dat het middelpunt van het horloge door de zon wordt ingenomen, dan was er slechts een stap meer te doen om de aarde te onttronen en de zon in het middelpunt van de wereld te stellen. Copernicus maakte de aarde tot een gewone planeet onderworpen aan de wetten die de planeten beheersen en tegelijkertijd werd de cirkel als volmaakte lijn opgegeven, want de banen van de planeten zijn uitgesproken elliptisch. Na enkele jaren heftigen tegenstand had het nieuwe systeem burgerrecht verkregen, hoewel kijker en telescoop nog heel wat verrassingen met zich brachten, die de geleerden dwongen hun formuleringen telkens te herzien, zodat men b.v. de beweging van de maan nog niet volledig kan verklaren.
***
Welke waren de bijzonderste redenen waarom men omstreeks 1600 het heliocentrisme verwierp of voorstond, en zijn er sedertdien misschien andere factoren gevonden die toelaten een van beide systemen definitief ter zijde te stellen? | |||||||||
Opwerpingen:
| |||||||||
Motivering:
| |||||||||
[pagina 415]
| |||||||||
Laten we elk van deze punten even onder ogen nemen. 1. De meest voor de hand liggende objectie tegen Copernicus was deze: als de aarde om haar as draait, dan zouden we van de aarde weggeslingerd worden, want aan den evenaar b.v. draaien de voorwerpen met een snelheid van 465 Km per seconde. Iedereen toch weet dat een steen die men vlug rondslingert aan een touw om hem daarna los te laten, niet voort draait, maar wegvliegt. Deze moeilijkheid lijkt inderdaad vrij ernstig als men er geen acht op slaat dat alles wat zich op aarde bevindt, vastgehouden wordt door een koord die niet gemakkelijk zal breken, de aantrekkingskracht der aarde. Zo stevig hecht ons deze kracht aan de aarde dat een kogel zich met een snelheid van tenminste 11 Km per seconde van de aarde moet verwijderen, om er niet meer op weer te keren. Geen van onze projectielen of vliegtuigen kan deze snelheid ook maar benaderen en dit is o.a. de reden waarom de gassen onze aarde niet kunnen verlaten en we een atmosfeer bezitten in tegenstelling met de maan: de gemiddelde snelheid b.v. van een waterstofmolecule is bij normalen druk slechts 1838 m. per secondeGa naar voetnoot1.. Wat het draaien om de zon betreft, zou men mathematisch kunnen bewijzen dat de snelheid van deze beweging (29,76 Km per sec) niet volstaat om de aarde weg te slingeren van de zon (en evenmin voorwerpen die zich op de aarde bevinden) maar dat ze toch groot genoeg is opdat de aardbol niet op de zon zou vallen. We draaien dus ongeveer in een cirkel om de zon. Een voorwerp nu dat zich op de aarde voortbeweegt, wordt door de aantrekkingskracht van de aarde zo stevig vastgehouden dat zijn snelheid buitengewoon groot zou moeten zijn om tegelijkertijd én van de aarde én van de zon weggeslingerd te worden. In de XVIe eeuw had men van dit alles geen klaar idee zodat deze objectie onbeantwoord bleef. 2. Dat we de beweging der aarde niet gewaarworden zal een moderne | |||||||||
[pagina 416]
| |||||||||
reiziger die in een goed-verende spoorwagen zelfs de beweging van den trein niet meer voelt, zeer normaal vinden, maar dergelijk reisconfort bestond er 3 eeuwen geleden niet, en iedereen meende zowat dat een beweging, vooral een snelle beweging waar ons lichaam aan deelneemt, niet onopgemerkt kon blijven. Opgemerkt wordt deze beweging inderdaad indien ze ook maar de geringste onregelmatigheid hetzij in richting, hetzij in snelheid vertoont. Want tenzij we met ogen, oren of tastzin een onbeweeglijk punt zoeken waaraan we onze eigen snelheid kunnen toetsen, zullen we slechts verandering van snelheid of richting, niet de snelheid zelf waarnemen. Voor de enorme snelheid waarmee de aardbol door de ruimte schiet en waarvoor we geen vergelijkingspunt bezitten, zijn we dus gans ongevoelig. Het is echter wel waar dat onze aarde in den Zomer langzamer beweegt dan in den Winter, maar het verschil is zo gering en zo gelijkmatig verdeeld dat deze verandering van snelheid niet in aanmerking komt. 3. De derde objectie is eerder van theologischen aard en zal slechts kort behandeld worden: ze steunt op de volgende plaatsen uit de H. Schrift: 'Hij heeft de aarde onbeweeglijk gegrondvest.' (Par. XVI 43) 'De zon komt op en gaat onder en keert terug naar haar plaats.' (Eccl. I 4-6) 'En de zon stond stil opdat het volk zich op zijn vijanden kon wreken.' (Jos. X 12-14) Eeuwen lang interpreteerde men deze teksten alsof het geocentrisme deel uitmaakte van den gereveleerden godsdienst, omdat dit systeem volkomen thuis hoort in de Aristotelische philosophie die op het einde van de Middeleeuwen tot den opbouw van een christelijke wereldbeschouwing veel had bijgedragen (cfr. Dante's Divina Commedia) 'Tegenwoordig is men het er echter algemeen over eens, dat deze woorden niet letterlijk moeten worden opgevat; dat de gewijde schrijvers in natuurkundige dingen niet spreken volgens de innerlijke waarheid, doch volgens den uiterlijken schijn of zoals de verschijnselen zich aan onze zintuigen vertonen gelijk wij thans nog doen.' (De Jonghe, Handboek der Kerkgeschiedenis III blz. 153). De encycliek 'Divino afflante spiritu' van Paus Pius XII is in dit opzicht overduidelijk en wijst er b.v. op dat uitdrukkingen als 'opgang der zon', 'culminatie der sterren' in de degelijkste moderne handboeken nog steeds voorkomen zonder dat iemand er aanstoot aan neemt. Het ware bijgevolg onredelijk een nauwkeurigheid van den gewijden schrijver te eisen die we zelfs in wetenschappelijke moderne handboeken niet terugvinden. De drie eerste opwerpingen houden bijgevolg geen steek. Indien de vierde opwerping die we duidelijkheidshalve slechts op het einde | |||||||||
[pagina 417]
| |||||||||
van dit artikel zullen bespreken eveneens ongegrond is, mogen we besluiten dat het heliocentrisme niet weerlegd is.
***
Er blijft ons nog over, te onderzoeken of de opgegeven argumenten ten gunste van het heliocentrisme afdoend zijn. 1. Dat het heliocentrisme een eenvoudiger oplossing geeft voor de beweging van de planeten blijkt voldoende uit de banen van Venus en Mars die in de figuur geocentrisch werden voorgesteld. Dit argument bewijst nochtans niets, hoewel de factor, vereenvoudiging, bijzonder belangrijk is als het er om gaat zich de bewegingen van de planeten voor te stellen of ingewikkelde vraagstukken op te lossen. Want zoals reeds uit het begin van deze uiteenzetting bleek: het eenvoudige is niet altijd het ware, bij zover dat een eenvoudige formulering van een experimenteel opgestelde wet ieder ernstig geleerde bedenkelijk zal doen opkijken. Hoe vaak moesten eenvoudige wetten de plaats ruimen voor ingewikkelde, want iedere physische wet is slechts een benaderende wet en naar gelang het onderzoeksterrein zich uitbreidt, zullen we ondervinden dat de eerste redactie slechts een ruwe schets was van de werkelijkheid. Zulk een lot onderging in het begin van onze eeuw de hoofdwet van de mechanica, de wet der aantrekkingskracht van Newton. Ook de zeer gekende wet van Boyle die de onderlinge wisselwerking van druk, volume en temperatuur van een gas regelt, onderging een nog verbazender metamorphose1. En zeer merkwaardig is dat deze veranderingen steeds gaan in de richting van het ingewikkelde. De natuurkundigen van deze eeuw zijn dan ook uiterst voorzichtig geworden en de beroemde Kamerlingh Onnes van Leiden verklaarde dat hij 1. In de meeste handboeken vindt men deze wet als volgt geformuleerd: PV = RT Van der Waals bracht de volgende correctie aan  Een nog juister uitdrukking is  Tenslotte stelde Reinganum voor  | |||||||||
[pagina 418]
| |||||||||
in de buurt van het absolute nulpunt (rond −273o) voor de nauwkeurigheid van geen enkele vroeger opgestelde wet instond. Dat het heliocentrisme een eenvoudiger formulering van de planetenbanen toelaat, is dus op zichzelf onvoldoende om tot het onmogelijke van het geocentrisme te besluiten. 2. Verder heet het dat de wetten van Kepler en Newton in het gedrang komen wanneer men ze op het geocentrisme wil toepassen. De formulering van de wetten van Kepler (b.v. de banen der planeten zijn elliptisch met de zon in één van de brandpunten) is inderdaad heliocentrisch, maar er is geen essentiële wijziging vereist om ze aan het geocentrisme aan te passen. Deze wetten werden trouwens zuiver empirisch opgesteld, ofschoon men ze ook uit de wet van Newton kan afleiden. De wet van Newton daarentegen bepaalt in het algemeen welke kracht er op een lichaam werkt wanneer het zich in de nabijheid van een ander lichaam bevindt: ze geeft dus een mathematisch verband; omdat echter iedere gedachte een ruimtelijken achtergrond vereist, zullen we de concrete toepassing van deze wet spontaan heliocentrisch en slechts met grotere inspanning geocentrisch interpreteren. 3. Het voorgaande argument spoorde een weerlegging van het geocentrisme op binnen ons eigen zonnestelsel, de twee volgende trachten dit te doen buiten het zonnestelsel. Het ligt immers voor de hand dat het beoordelen van de aardbeweging veel gemakkelijker zou geschieden als men zich naar een dichtbije ster kon verplaatsen. Daar hiervoor voorlopig nog geen kans bestaat, tracht men deze moeilijkheid te omzeilen door de sterren zelf als toeschouwer te gebruiken. In grote trekken werd deze methode reeds door Tycho Brahé geschetst: Stel u op aan het ene uiteinde van een langen donkeren gang met een phototoestel. In het midden en op het einde van den gang ontsteekt ge een zwak licht. Beweegt ge het phototoestel evenwijdig met zichzelf onder de belichting, dan zullen er bij de ontwikkeling 2 streepjes van ongelijke lengte verschijnen op de gevoelige plaat. Indien we de sterren dus photographeren gedurende gans het jaar en indien de aarde om de zon draait, dan moeten we (bij het op elkaar plaatsen van de verschillende photo's) kleine cirkeltjes - of juister parallactische ellipsen - op de platen ontdekken, de ene wat groter dan de andere, naar gelang de ster minder of meer van ons verwijderd is. Dit is inderdaad het geval: de grootste gekende parallaxen bedragen echter slechts 0, 75 secondenGa naar voetnoot1.. Deze parallaxen laten dus toe de afstanden van de sterren te meten en liggen aan de basis van talrijke berekeningen. | |||||||||
[pagina 419]
| |||||||||
De beschreven proefneming kunnen we echter enigszins wijzigen: in plaats van het phototoestel bewegen we nu de twee lampjes; de gevoelige plaat vertoont weer twee streepjes. Uit de parallax volgt dus niet met absolute zekerheid dat niet de sterren, maar wij zelf bewegen, des te meer daar we weten dat de sterren nooit stilstaan en dat alle afstandsbepalingen van sterren in laatste instantie tot hun parallaxmeting moeten herleid worden. 4. Met het Doppler-effect beleven we juist dezelfde verrassing: Rijdt ge vlug langs een mooi fietspad, dan zult ge niet lang hoeven te wachten of een of ander fietser zal u kruisen, terwijl hij zijn bel laat rinkelen. Indien het bellen lang genoeg aanhoudt, zal het u opvallen dat de toonhoogte verandert. Het Doppler-effect bestaat hierin dat de toonhoogte door een klankinstrument uitgezonden (of het kleurenspectrum van een lichtbron) verandert naargelang de toehoorder (toeschouwer) al of niet beweegt in de richting van het geluid (lichtbron). Indien de aarde beweegt (29,76 Km per sec.) moet het spectrum van de sterren (die in de omgeving van het vlak van deze beweging liggen) eenmaal per jaar belangrijke veranderingen ondergaan. Dit wordt inderdaad geobserveerd, maar net zoals voor de parallax zou een overeenkomstige beweging van al (!) de sterren hetzelfde gevolg hebben: om u hiervan te overtuigen, luister slechts even naar een rinkelende bel van een voorbijrijdende fietser, terwijl u zelf niet beweegt. Dit argument geeft ons bijgevolg geen absolute zekerheid: uitgewerkt bewijst het echter dat het heliocentrisme de eenvoudigste verklaring voor dit alles is. 5. Tenslotte blijft nog het laatste argument te behandelen: de aberratie. Maar omdat het voor wiskundig ongeschoolden vrij lastig is, dit verschijnsel te begrijpen, zullen we het den vorm geven van een episode uit een detectievenroman: Terwijl de sneltrein Parijs-Bordeaux met een snelheid van 100 Km per uur door de Landes stoomt, zit er in een van de coupés een heer de krant te bestuderen. Plots springt hij op: een kogel floot rakelings langs hem heen en doorboorde de 2 vensters van zijn coupé. Onmiddellijk wordt een onderzoek ingesteld door de treinbedienden, die den kogel in een boom vastgeklemd terugvinden. De onderzoeksrechter besloot hieruit dat de richting vanwaar de kogel kwam bepaald wordt door de rechte die de drie openingen verbindt. Zoals u reeds voldoende bekend is, heeft de politie in alle detectievenromans ongelijk. Dit is ook hier het geval: Terwijl de kogelden afstand tussen de 2 vensters aflegt, rijdt de trein verder, zodat het | |||||||||
[pagina 420]
| |||||||||
tweede venster ten opzichte van de richting van den kogel een andere plaats inneemt dan op het ogenblik dat hij het eerste venster doorboorde. Is de snelheid van den kogel b.v. 500 m per seconde en de afstand tussen de vensters 2,5 m dan zal de afwijking ongeveer 14 cm bedragen, ingeval de kogel den trein ongeveer loodrecht treft. In de sterrekunde wordt deze afwijking 'aberratie' genoemd: De ster 'schiet' immers stralen. De kijker van den astronoom die van minstens twee lenzen (vensters) voorzien is, vangt deze stralen op (wordt doorboord), maar samen met de aarde (trein) verplaatst zich de kijker (coupé) terwijl de lichtstraal (kogel) den weg tussen de twee lenzen (vensters) aflegt met een snelheid van 300.000 Km per seconde, zodat de ster gezien wordt op een plaats waar ze zich niet bevindt. Natuurlijk is de aberratie voor alle sterren niet gelijk, maar groter dan 20,47 boogseconden wordt ze nooit. Dit verschijnsel wordt bijgevolg als typisch heliocentrisch geinterpreteerd; het duidt op een periodieke beweging der aarde. Wil men het volstrekt geocentrisch uitleggen, dan moet men veronderstellen dat de ster zelf ieder jaar over dezen hoek verschuift en dit wordt door de meeste geleerden als vrijwel onmogelijk beschouwdGa naar voetnoot1..
***
Indien we er nu nog in slagen de laatste opwerping te weerleggen dan kan het besluit van deze korte studie voor het heliocentrisme vrij gunstig zijn. Op het einde van verleden eeuw gaf de studie van licht- en electriciteitsleer aanleiding tot de proef van Michelson. Aan specialisten zullen we het overlaten het ingewikkeld apparaat en zijn werking te bestuderen. Wij zullen ons beperken tot het bespreken van de methode en de uitslagen. Alle voorgaande argumenten trachten de beweging van de aarde te bepalen ten opzichte van andere hemellichamen: de planeten, de zon of de sterren; verleden eeuw poogde men echter een absolute meting uit te voeren, d.w.z. het vaststellen van de aardbeweging t.o.v. de ruimte of practisch t.o.v. den aetherGa naar voetnoot2.. Een nieuw apparaat, de interferometer, werd daartoe uitgevonden, maar, al herhaalde men de proefnemingen met de grootst mogelijke voorzorgen, het resultaat bleef negatief. De meest voor de hand liggende gevolgtrekking was | |||||||||
[pagina 421]
| |||||||||
dat de aarde niet beweegt (dus geocentrisme), maar omdat dit omwille van al de voorgaande argumenten onwaarschijnlijk leek, vermoedde men dat een of ander beginsel aan de basis van de proefneming zelf, vals moest zijn: de wet van Newton kwam in het gedrang, de aether werd contradictorisch verklaard en de relativiteitstheorie van Einstein ontstond. De aarde kon weer om de zon draaien.
Ons besluit kan bijgevolg niet meer apodictisch klinken: de aarde draait of draait niet om de zon; maar wel: het heeft in zichzelf geen zin te spreken van draaien om de zon of om de aarde. Dit kan misschien bevreemden, maar vergeten we niet dat aarde en zon niet vastzitten aan een oppervlak zoals de wijzers van een uurwerk aan een plaat, dat we m.a.w. geen punten van vergelijking bezitten, waarvan we met zekerheid kunnen zeggen dat ze niet bewegen, want de aether is een loutere fictie en de absolute ruimte een verband dat wij in de dingen leggen. Indien sommigen hieruit zouden opmaken dat de wetenschap volkomen onmachtig is de meest eenvoudige problemen op te lossen, dan zou men hun met recht kunnen antwoorden, dat de wetenschap dezen rol niet te vervullen heeft. 'Quelle est la valeur objective de la science, cela ne veut pas dire: nous fait elle connaïtre la véritable nature des choses; mais cela veut dire: nous fait-elle connaïtre les véritables rapports des choses.' (Poincaré Valeur de la Science, blz. 226) De exacte wetenschap is er niet om de verbeelding te dienen en om vragen zonder inhoud te beantwoorden, maar enkel om het mathematisch verband tussen de gebeurtenissen te ontdekken, terwijl ze iedereen verder vrij laat zich dit verband op zijn manier voor te stellen. Dat de zon om de aarde draait is bijgevolg de voordeligste werkhypothese voor den landbouwer die wil weten of het haast tijd is om het werk neer te leggen; dat de aarde om de zon draait is de eenvoudigste werkhypothese voor den geleerde die een schets wenst te maken van de banen der planeten. Maar dat geen van beide hypothesen de werkelijkheid weergeeft, is de logische conclusie van alwie begrepen heeft waarom de wetenschap der xixe eeuw vastliep, terwijl de relativiteit van de XXe eeuw de wetenschap vrij maakte van alle nutteloze en schadelijke conventies; het is met één woord het besluit van alwie wetenschap en verbeelding weet te onderscheiden. |
|