Наблюдение: фазы Венеры. Галилей при помощи телескопа увидел, что Венера проходит полный набор фаз — как Луна: от новолуния до полной фазы — и при этом её видимый диаметр меняется. Это означало, что Венера иногда оказывается между Землёй и Солнцем, а иногда — по другую сторону Солнца.
Почему это ломало прежнюю картину:
- В классической птолемеевой системе Венера обязана двигаться на деференте вокруг Земли так, что она всегда остаётся ближе к Солнцу с одной и той же стороны; следовательно, возможны лишь узкие «серповидные» фазы, но не полные. Галилеевское наблюдение противоречило этой схеме.
- Фазы Венеры естественно объясняются моделью Коперника, где Венера обращается вокруг Солнца внутри орбиты Земли: геометрия даёт все фазы и изменение видимого диаметра.
Какие барьеры пришлось преодолеть, чтобы принять гелиоцентризм:
1. Аристотелево мировоззрение: идея «небесной сферы», вечной и совершенной (без изменений) природы светил и принцип «естественного места» для Земли. Гелиоцентризм требовал отказаться от этих оснований.
2. Авторитет Птолемея и традиционная астрономия: многие считали модель «достаточно точной» и не видели нужды менять философские основания науки.
3. Теологические возражения: буквалистские толкования Писания (движение Земли противоречит очевидному описанию в текстах) и опасение нарушения богословских догм. Церковные власти требовали убедительных доказательств, а не только математических расчётов.
4. Эпистемологические и методологические трудности: привычка считать математические схемы «вычислительными приёмами» (save the phenomena), а не описаниями реальной физической картины мира.
5. Наблюдательные и технические ограничения: отсутствие измеримого годичного параллакса звёзд (ожидаемое доказательство движения Земли) служило аргументом против гелиоцентризма; телескоп ещё был новым и не все доверяли его результатам.
6. Наличие альтернативных моделей, совместимых с наблюдениями: тихоцентрическая система (Тихо Браге) ставила Землю в центр, а планеты — вокруг Солнца, что объясняло фазы Венеры и спутники Юпитера без движения Земли — это смягчало критику и откладывало однозначное переход к гелиоцентризму.
Как эти барьеры были преодолены:
- Геометрическая несовместимость птолемеевой модели (фазы Венеры) сразу подорвала её авторитет; последовали дополнительные наблюдения (спутники Юпитера, горы на Луне, законы движения планет).
- Развитие инструментов и аккуратных измерений (лучше телескопы, затем измерение годичного параллакса в $1838$ г. Ф. Бесселем) устранили последний эмпирический довод против движения Земли.
- Становление новой физики: математизированная механика Ньютоновского типа дала физические основания движения планет (универсальная гравитация), что превратило гелиоцентризм из удобной астрономической гипотезы в физическую теорию.
- Переосмысление научной методологии: признание экспериментально-проверяемой и математически выражаемой теории выше авторитетов и буквальных толкований текстов.
Кратко: фазы Венеры дали прямую геометрическую опору против птолемеевой Земле-центричной модели и в пользу Copernicus, но для окончательного перехода к гелиоцентризму потребовалось преодолеть философские (аристотелевскую космологию), теологические, методологические и экспериментальные препятствия — окончательно решённые накоплением наблюдений и созданием новой физики.