Paradigma geosentris, yang biasa disebut geosentrisme dan sering kali diwakili oleh sistem Ptolemeus, adalah teori astronomi kuno yang menempatkan Bumi sebagai pusat alam semesta. Matahari, Bulan, bintang, dan planet semuanya mengelilingi Bumi pada sebagian besar model geosentris. Di banyak peradaban Eropa kuno, termasuk peradaban Aristoteles di Yunani Klasik dan Ptolemy di Mesir Romawi, serta sepanjang Zaman Keemasan Islam, paradigma geosentris adalah penjelasan umum tentang alam semesta.
Posisi bumi di pusat alam semesta dikonfirmasi melalui dua pengukuran. Pertama-tama, Matahari tampaknya mengelilingi Bumi sekali sehari dari lokasi mana pun di Bumi. Planet-planet dan Bulan bergerak dengan caranya masing-masing, namun mereka juga tampak mengelilingi Bumi sekali sehari. Bintang-bintang tampak terpaku pada bola langit yang berputar sekali sehari pada sumbu yang melewati kutub geografis bumi. Kedua, dari sudut pandang seseorang yang berada di Bumi, planet ini tampak tidak bergerak; rasanya substansial, mantap, dan konstan.
Berbeda dengan konsep Bumi datar yang dikemukakan oleh mitologi tertentu, para pemikir Yunani kuno, Romawi, dan abad pertengahan sering kali mengintegrasikan model geosentris dengan Bumi bulat. Namun dalam model heliosentris yang diciptakan oleh ahli matematika dan astronom Yunani Aristarchus dari Samos (c. 310–230 SM), setiap planet yang dikenal pada saat itu disusun dalam urutan yang benar mengelilingi Matahari. Sebelum Johannes Kepler mengusulkan orbit heliosentris dan elips pada abad ke-17, budaya Barat meyakini bahwa pergerakan planet berbentuk lingkaran, seperti yang dilakukan orang Yunani kuno (hukum pertama gerak planet Kepler). Newton mendemonstrasikan pada tahun 1687 bagaimana prinsip gravitasinya dapat digunakan untuk menghitung orbit elips.
Selama lebih dari satu milenium, grafik astrologi dan astronomi disusun menggunakan paradigma geosentris Ptolemeus, yang didasarkan pada ramalan astronominya dan dibuat pada abad kedua Masehi. Pada awal zaman modern, model geosentris mendominasi, namun mulai akhir abad ke-16, model heliosentris Copernicus (1473–1543), Galileo (1564–1642), dan Kepler (1571–1630) dengan cepat menggantikannya. Pergeseran dari kedua teori ini mendapat tentangan keras karena postulat geosentris menghasilkan temuan yang lebih akurat dalam jangka waktu yang cukup lama. Lebih jauh lagi, ada pula yang percaya bahwa kepercayaan luas terhadap geosentrisme tidak dapat ditantang oleh gagasan baru yang belum terbukti.
Sejarah pada Yunani kuno
Astronomi dan filsafat Yunani awal sama-sama mengadopsi konsep geosentris, yang terdapat dalam filsafat pra-Socrates. Anaximander mengemukakan kosmologi pada abad keenam SM yang menyatakan bahwa Bumi diposisikan sebagai pusat alam semesta dan menyerupai sepotong pilar, atau silinder. Manusia dapat melihat sekilas api yang tersembunyi melalui lubang pada roda gaib yang mengelilingi bumi, yaitu Matahari, Bulan, dan planet-planet. Pythagoras percaya bahwa Bumi berbentuk bulat dengan periode yang sama, berdasarkan pengamatan gerhana, tetapi tidak pada intinya; sebaliknya, dia mengira benda itu sedang bergerak di sekitar api yang tak terlihat. Mayoritas orang-orang Yunani terpelajar sejak abad keempat SM dan seterusnya percaya bahwa Bumi berbentuk bulat di pusat kosmos ketika perspektif-perspektif ini pada akhirnya terintegrasi.
Dua filsuf Yunani terkemuka dari abad ke-4 SM, Plato dan muridnya Aristoteles, menulis tulisan yang mengambil inspirasi dari paradigma geosentris. Plato mengatakan bahwa Bumi berbentuk bulat dan tetap berada di pusat kosmos. Dalam urutan berikut (keluar dari pusat): Bulan, Matahari, Venus, Merkurius, Mars, Jupiter, Saturnus, bintang tetap, dengan bintang tetap terletak pada bola langit. Planet-planet dan bintang-bintang diangkut mengelilingi bumi dalam bentuk bola atau lingkaran. Bagian dari Republik Plato yang dikenal sebagai "Mitos Er" menggambarkan alam semesta sebagai Poros Kebutuhan, disertai Sirene dan diputar oleh tiga Takdir. Tesis Plato bahwa semua kejadian di langit dapat dijelaskan dengan gerak melingkar beraturan menjadi dasar penjelasan Eudoxus dari Cnidus yang kurang fantastik dan lebih matematis tentang gerak planet. Eudoxus dan Plato berkolaborasi dalam proyek ini. Aristoteles memperluas kerangka Eudoxus.
Model Ptolemeus
- Sistem Ptolemeus
Setiap planet dalam sistem Ptolemeus digerakkan oleh sistem dua bidang: epicycle dan deferentnya. Eksentrik yang ditunjukkan dengan tanda X pada gambar merupakan titik pusat lingkaran deferen yang letaknya jauh dari Bumi. Eksentrik awalnya digunakan untuk menjelaskan perbedaan musim (musim gugur di utara biasanya lima hari lebih pendek dari musim semi) dengan menggeser pusat rotasi bumi menjauhi pusat rotasi kosmos lainnya. Garis putus-putus kecil di sebelah kanan mewakili epicycle, sebuah bola berbeda yang bersarang di dalam bola berbeda. Selanjutnya, sebuah planet tertentu mengorbit epicycle saat epicycle bergerak di sepanjang jalur yang berbeda. Fenomena yang teramati yaitu planet-planet yang melambat, berhenti, dan bergerak mundur dalam gerak mundur, lalu berbalik untuk melanjutkan kecepatan normal, atau maju, dijelaskan oleh gabungan aksi-aksi ini, yang menyebabkan planet tersebut bergerak semakin dekat dan semakin jauh dari bumi. Bumi pada berbagai waktu pada orbitnya.
Para astronom Yunani telah menggunakan paradigma deferent-and-epicycle selama ribuan tahun, dan yang lebih tua lagi adalah konsep eksentrik, yaitu deferen yang pusatnya agak jauh dari Bumi. Alih-alih Bumi, tempat yang ditunjuk X adalah pusat dari hal yang berbeda dalam gambar, memberinya istilah eksentrik (dari bahasa Yunani ἐκ ec- yang berarti "dari" dan κέvτρον kentron yang berarti "pusat"). Meskipun metode ini merupakan kemajuan dibandingkan metode Hipparchus, sistem yang tersedia pada zaman Ptolemy tidak sepenuhnya sesuai dengan pengamatan. Terutama, putaran kemunduran sebuah planet (khususnya Mars) mungkin lebih kecil atau lebih besar dari yang diperkirakan, sehingga menyebabkan ketidakakuratan posisi hingga 30 derajat. Ptolemy menciptakan equant untuk memecahkan masalah ini. Pusat episiklus sebuah planet akan selalu tampak bergerak dengan kecepatan yang seragam jika Anda berdiri di pusat orbitnya, suatu posisi yang dikenal sebagai equant; semua tempat lain akan menunjukkan kecepatan yang tidak seragam, seperti di Bumi. Meskipun menyimpang dari cita-cita Platonis tentang gerak melingkar beraturan, Ptolemeus mengklaim mempertahankan gerak seragam dan melingkar dengan menggunakan persamaan. Para astronom modern menganggap sistem yang dihasilkan, yang akhirnya diterima secara universal di barat, tidak praktis; setiap planet membutuhkan sebuah epicycle yang berputar mengelilingi sebuah deferent dan diimbangi oleh sebuah equant yang unik. Performanya jauh lebih baik daripada tanpa persamaan dalam memprediksi berbagai pergerakan langit, termasuk awal dan akhir gerakan mundur, hingga ketidakakuratan maksimum 10 derajat.
- Astronomi dan geosentrisme Persia dan Arab
Sistem Ptolemeus dan model geosentris diterima secara luas oleh para astronom Muslim. Namun, pada abad kesepuluh, sering bermunculan tulisan-tulisan yang membahas isu-isu tentang Ptolemy (shukūk). Bumi tampak tidak bergerak. dan pentingnya alam semesta telah dipertanyakan oleh sejumlah pemikir Muslim. Beberapa astronom Muslim, termasuk Abu Sa'id al-Sijzi (w. ca. 1020), berpendapat bahwa Bumi berputar pada porosnya. Al-Biruni mengklaim bahwa Sijzi menciptakan astrolabe al-zūraqī sebagai tanggapan terhadap anggapan di antara beberapa orang sezamannya "bahwa gerakan yang kita lihat disebabkan oleh gerakan bumi dan bukan gerakan langit." Sebuah sumber dari abad ke-13 yang menegaskan hal-hal berikut ini lebih lanjut mendukung diterimanya sudut pandang ini secara luas:
"Menurut para ahli geometri (muhandisīn), Bumi selalu bergerak melingkar, dan apa yang tampak seperti gerakan langit sebenarnya disebabkan oleh gerakan Bumi dan bukan bintang-bintang."
Dalam bukunya yang berjudul Doubts on Ptolemy, yang ditulis pada awal abad ke-11, Alhazen menyampaikan kritik pedas terhadap model Ptolemy. Meskipun beberapa pihak berpendapat bahwa ia bermaksud menyerang geosentrisme Ptolemeus, sebagian besar pakar percaya bahwa ia lebih tertarik untuk mengkritik model Ptolemeus secara spesifik.
Arzachel mengusulkan orbit elips untuk Merkurius pada abad ke-12, berangkat dari gerakan melingkar yang konsisten dari orang Yunani kuno. Sebaliknya, Alpetragius mengeluarkan model planet yang menghilangkan mekanika eksentrik, epicycle, dan equant, meskipun sistem secara keseluruhan kurang akurat secara matematis. Selama abad ke-13, sistem alternatifnya meluas ke sebagian besar Eropa.
Mengenai pemahamannya tentang fisika dan dunia fisik, Fakhr al-Din al-Razi (1149–1209) berpendapat bahwa ada “seribu ribu dunia (alfa alfi 'awalim) di luar dunia ini sehingga masing-masing dunia tersebut menjadi lebih besar dan lebih besar. lebih besar dari dunia ini serta memiliki apa yang dimiliki dunia ini." Ia menolak gagasan Aristoteles dan Avicennian tentang sentralitas bumi dalam alam semesta. Dia menekankan kata "Alam" dalam ayat Al-Qur'an, "Segala puji milik Tuhan, Penguasa Alam Semesta," yang dia gunakan untuk memperkuat klaim teologisnya.
Disadur dari: