ヘヴェリウスの『天体記録』1647 年 163 ページに掲載されている、 17 世紀のヒポテーシス・ティコニカの図解。太陽、月、恒星球が地球の周りを回り、5 つの既知の惑星 (水星、金星、火星、木星、土星) が太陽の周りを回っています。
ティコの系をカラーで示したもの。地球の周りを回る天体は青い軌道で、太陽の周りを回る天体はオレンジ色の軌道で示されている。その周囲には恒星の球体が回転している。

ティコニウス体系（ティコニアン体系）は、1588年にティコ・ブラーエによって発表された宇宙モデルである[1] 。これは、彼がコペルニクス体系の数学的利点と見なした点と、プトレマイオス体系の哲学的かつ「物理的」利点を組み合わせたものである。このモデルは、ヴァレンティン・ナボス[2]とシレジアの数学者・天文学者であるパウル・ヴィティヒ[3]に触発された可能性がある。同様の宇宙モデルは、ケーララ天文学・数学学派のニラカンタ・ソマヤジによって、ヒンドゥー教の天文学論文『タントラサングラハ』 （ 1500年頃）の中で独立に提唱されている[4]。

これは概念的には天動説、より正確には地動説である。地球は宇宙の中心にあり、太陽、月、そして恒星は地球の周りを公転し、他の5つの惑星は太陽の周りを公転する。同時に、惑星の運動は単純な座標変換によってコペルニクスの太陽中心説の運動と数学的に等価である。したがって、惑星が説明されたように動く理由を説明する力の法則が仮定されない限り、ティコの体系とコペルニクスの体系のどちらを優先すべきかという数学的な理由は存在しない。[5]

ティコニックシステムの動機

ティコはコペルニクスの太陽中心説の側面を高く評価していたが、物理学、天文学的観測、そして宗教の面で問題があると感じていた。コペルニクスの体系について、ティコは次のように記している。

この革新は、プトレマイオスの体系における不必要かつ不整合な点を巧みに、そして完全に回避している。数学の原理に反する点は全くない。それにもかかわらず、巨大で怠惰で、運動に適さない地球に、エーテルの松明と同じくらい速い運動、しかも三重の運動を帰属させているのだ。[6]

（「三重運動」とは、毎日の自転、年ごとの公転、および軸の歳差運動を指します。）

物理学に関して、ティコは地球があまりにも遅く重いため、継続的に運動することはできないと考えました。当時広く受け入れられていたアリストテレス物理学によれば、天体（その運動と周期は連続的で終わりがありません）は「エーテル」または「クインテッセンス」でできていました。この物質は地球上には存在せず、軽く、強く、不変であり、その自然な状態は円運動です。対照的に、地球（物体は動いているように見える時だけ運動しているように見えます）とその上の物体は、重い物質でできており、その自然な状態は静止していました。したがって、地球は容易に動かない「怠惰な」物体と考えられていました。[7]このように、ティコは太陽と星の毎日の昇り沈みはコペルニクスが述べたように地球の自転によって説明できると認めていましたが、それでも

このような速い運動は、非常に重く、密度が高く、不透明な地球にはあり得ません。むしろ、どんなに速くても、その形状と微細で不変の物質が永久運動に適している空そのものに属します。[8]

恒星に関して、ティコは、地球が太陽の周りを1年で回ると、6か月間にわたって観測可能な恒星視差が存在するはずであり、その間、地球の位置の変化により、特定の恒星の角度方向が変化すると考えました（この視差は確かに存在しますが、非常に小さいため、1838年にフリードリヒ・ベッセルが白鳥座61番星の0.314秒角の視差を発見するまで検出されませんでした[9]）。この視差がないことについてのコペルニクスの説明は、恒星が地球から非常に遠いため、それに比べて地球の軌道はほとんど重要でないというものでした。しかし、ティコはこの説明によって別の問題が発生すると指摘しました。肉眼で見る恒星は小さく見えますが、ある程度の大きさがあり、ベガなどの目立つ恒星はポラリスなどの小さな恒星よりも大きく見え、ポラリスは他の多くの恒星より​​も大きく見えるということです。ティコは、典型的な恒星の大きさはおよそ 1 分角で、目立つ恒星になるとその 2 倍から 3 倍の大きさになると判定しました。[10]コペルニクス派の天文学者クリストフ・ロスマンに宛てた手紙の中で、ティコは基本的な幾何学を用いて、検出を逃れた小さな視差があると仮定すると、コペルニクス体系の恒星までの距離は太陽から土星までの距離の 700 倍でなければならないことを示しまし た。さらに、恒星がそれほど遠くにありながら空でその大きさで見える唯一の方法は、平均的な恒星でさえ巨大である場合、つまり少なくとも地球の軌道と同じ大きさで、もちろん太陽よりもはるかに大きい場合 (肉眼で見えるほとんどの恒星は巨星、超巨星、または大きく明るい主系列星) です。そして、ティコは、目立つ恒星はさらに大きくなければならないと言いました。では、視差が誰もが考えているよりもさらに小さく、恒星がさらに遠くにあったらどうなるでしょうか。そうすると、すべての恒星はさらに大きくなければなりません。[11]ティコは言った

これらのことを幾何学的に推論してみると、この仮定（地球の運動）が推論によっていかに多くの不合理（他のことは言うまでもない）を伴うかがわかるだろう。[12]

コペルニクス主義者はティコの幾何学に対して宗教的な反論を行った。巨大で遠く離れた星々は不合理に見えるかもしれないが、そうではない。なぜなら創造主は望めばそのように大きな創造物を作ることができるからだ。[13] 実際、ロスマンはティコのこの主張に対して次のように反論した。

[平均的な星]の大きさが[地球の軌道]全体と等しいことが、一体どこまで不合理なのでしょうか？このうち、神の意志に反するもの、神の本性によって不可能なもの、無限の自然によって許容されないもの、何が不合理なのでしょうか？もしあなたがここから不合理なことを推論したいのであれば、これらのことを完全に証明しなければなりません。俗人が一見不合理に思えるこれらの事柄は、容易に不合理だと非難できるものではありません。なぜなら、神の知性と威厳は、彼らの理解をはるかに超えているからです。宇宙の広大さと星の大きさをいくら大きくしても、無限の創造主にとっては釣り合いが取れません。王が偉大であればあるほど、その威厳にふさわしい宮殿も大きく、壮大になると考えられています。では、あなたはどれほど大きな宮殿が神にふさわしいとお考えですか？[14]

ティコの天動説にも宗教が影響を与えた。彼は地球が静止しているという描写において聖書の権威を引用した。彼は聖書的論拠のみを用いることは稀であり（彼にとって聖書的論拠は地球の運動という概念に対する副次的な反論に過ぎなかった）、時が経つにつれて科学的論拠に重点を置くようになったが、聖書的論拠を真剣に受け止めていた。[15]

ティコはプトレマイオスの天動説に代わる「地太陽中心説」（現在ティコ説として知られる）を提唱し、1570年代後半にこれを発展させた。この説では、太陽、月、そして恒星が地球を中心に回り、5つの惑星が太陽の周りを公転する。[16]天空（惑星を含む）と地球の本質的な違いは変わらなかった。運動はエーテルのような天空に、静止は重く鈍い地球に残った。ティコによれば、この説は物理法則にも聖典にも反せず、恒星は土星のすぐ外側に位置し、適度な大きさであった。[17] [18]

地動説の前兆

ティコは地動説を提唱した最初の人物ではない。紀元前4世紀のヘラクレイデスが、水星と金星が太陽の周りを公転し、太陽が（他の惑星と共に）地球の周りを公転するという説を提唱したと考えられていた。[19] マクロビウス・アンブロシウス・テオドシウス（紀元395年～423年）は後にこれを「エジプト説」と呼び、「エジプト人の知識から逃れることはできなかった」と述べたが、古代エジプトでこの説が知られていたという証拠は他に見当たらない。[20] [21]ティコの説との違いは、水星と金星といった内惑星だけでなく、地球を除くすべての惑星が太陽の周りを公転するという点である。この点において、15世紀にはケーララ学派の天文学者ニラカンタ・ソマヤジがティコに先んじていた。ソマヤジの地動説もまた、すべての惑星が太陽の周りを公転するという説であった。 [22] [23] [24]これら二つの体系の違いは、ティコの地球モデルはヘラクレイデスやニラカンタが主張したように毎日回転するのではなく、静止しているという点である。また、ティコは、9世紀初頭にカロリング朝宮廷のために作成されたカロリング朝写本「ライデン・アラテア」に描かれた宇宙論にも先んじていた。 [25]

歴史と発展

ティコのシステムは、部分的には、マルティアヌス・カペラのシステムによって予見されていました。カペラは、水星と金星が地球の周りを回る太陽の周りの周転円上に置かれるシステムを説明しました。カペラの理論を引用したコペルニクスは、既知の6つの惑星のうち他の3つも太陽の周りを回るという拡張の可能性にさえ言及しました。[26]これは、9世紀のアイルランドのカロリング朝学者ヨハネス・スコトゥス・エリウゲナによって予見されていました。彼は、カペラよりも一歩進んで、火星と木星も太陽の周りを回っていると示唆しました。[27] 15世紀には、ケーララ学派のインド人天文学者ニラカンタ・ソマヤジによって、すべての惑星（水星、金星、火星、木星、土星）が太陽の周りを回り、太陽が地球の周りを回るという地太陽中心のシステムが提示されました。[28] [24] [29]

1588年に発表されたティコンの体系[30]は、プトレマイオスの体系に代わるものとして、コペルニクスの体系と競合する大きな存在となった。 1610年にガリレオが金星の満ち欠けを観測して以来、宇宙論をめぐる論争のほとんどはティコンの体系とコペルニクスの体系の変種に落ち着いた。ティコンの体系は、太陽と惑星は動いているが地球は動いていないという常識的な考えを補強するものであり、さまざまな点でコペルニクスの体系よりも哲学的に直感的であることが証明された。さらに、コペルニクスの体系は、 19世紀まで観測できなかった恒星の視差を観測できることを示唆している。一方、火星と太陽の偏角が交差しているため（図を参照）、惑星が入れ子になった球体の中に配置されているというプトレマイオスとアリストテレスの考えに反していた。ティコとその追随者たちは、交差する円を収容できる流動的な天体を用いた古代ストア哲学を復活させた。[要出典]

遺産

ティコの死後、ヨハネス・ケプラーはティコの観測結果を用いて惑星の軌道は円ではなく楕円であることを証明し、最終的にティコとプトレマイオスの両体系に取って代わる修正コペルニクス体系を生み出した。しかし、ティコの体系は16世紀後半から17世紀にかけて非常に影響力があった。1616年のガリレオ事件の最中、教皇庁の索引省はコペルニクス、ガリレオ、ケプラーその他の著者の著作を含むコペルニクス体系を主張するすべての書籍を1758年まで禁止した。[1] [31]ティコの体系は、観測された金星の満ち欠けと静止した地球を説明できるため、受け入れられる代替体系であった。中国のイエズス会の天文学者や多くのヨーロッパの学者がこれを使用した。イエズス会士（クラビウス、クリストフ・グリーンベルガー、クリストフ・シャイナー、オド・ファン・マルコートなど）はティコのシステムを支持した。[32]

18世紀初頭、ジェームズ・ブラッドリーによる恒星の光行差の発見により、地球が実際に太陽の周りを回っていることが証明され、ティコのシステムは科学者の間で使われなくなった。[33] [34]現代では、一部の現代の地動説支持者は、相対性理論を否定しながら、楕円軌道を持つ修正されたティコのシステムを使用している。[35] [36]

参照

参考文献

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  10. ^ ティコが測定した大きさは、光学、大気、そして目の限界による錯覚であることが判明しました（詳細はエアリーディスクまたは天文観測を参照）。1617年までにガリレオは望遠鏡を用いて、ミザールの最大の大きさが3秒角であると推定しましたが、これもまた光学、大気、そして目の限界による錯覚であることが判明しました（Ondra, L. (2004年7月). "A New View of Mizar". Sky & Telescope . 108 (1): 72– 75. Bibcode :2004S&T...108a..72Oを参照）。恒星の見かけの大きさの推定値は下方修正され続け、現在、見かけの大きさが最も大きい恒星はかじき座R星で、0.057 ± 0.005秒角以下であると考えられています。
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参考文献