Geocentrisch wereldbeeld

In het boek Almagest ⁽¹²⁾ van Claudius Ptolemaeus van Alexandrië (2^e eeuw n. Chr.) treffen we een volledige samenvatting aan van de astronomische kennis van de Griekse Oudheid. Aristoteles' model van de omhullende sferen is hierin volledig uitgewerkt, verfijnd en uitgebreid met Hipparchos' theorie over de epicykels en de excentrische cirkelbanen van de planeten. Bovendien voert Ptolemaeus zogenaamde vereffeningspunten in (zie opgave 10). Nagenoeg alle verschijnselen aan de hemelbol kunnen hiermee op bevredigende wijze beschreven worden ⁽¹³⁾. De Almagest is gedurende de gehele Middeleeuwen verreweg het belangrijkste astronomische geschrift.

In het voorwoord van boek I van de Almagest presenteert Ptolemaeus de grondgedachten van zijn geocentrische model:

1. De aarde en het heelal zijn twee afzonderlijke gehelen.
    
2. Het heelal beweegt als een draaiende sfeer om de aarde heen.
    
3. De aarde ligt in het middelpunt van de hemelbol en is zelf ook bolvormig
    
4. De afmeting van de aarde is slechts die van een punt vergeleken bij die van het heelal
    
5. De aarde beweegt niet, ze is in rust.
    
6. Er zijn slechts twee elementaire bewegingen in het heelal: de roterende beweging van de sfeer der sterren en de teruglopende beweging van de zon, maan en sterren langs de ecliptica.

Bij iedere grondgedachte noemt hij verschijnselen die deze gedachte bevestigen en hij weerlegt diverse afwijkende gedachten. Hij bekritiseert bijvoorbeeld mensen die menen dat de aarde draait.

... indien ze veronderstelden dat de hemel in rust is, en dat de aarde ronddraait van oost naar west rond dezelfde as [als de hemelbol], waarbij ze ongeveer een omwenteling per dag maakt; of indien ze er vanuit gingen dat zowel hemel als aarde in zekere mate beweegt, en dan wel zoals we reeds zeiden rond dezelfde as, op zo'n wijze dat het snelheidsverschil tussen beide bewaard blijft. Echter ze beseffen niet dat, hoewel er vanuit eenvoudiger overwegingen misschien geen enkele van de verschijnselen aan de hemel tegen deze hypothese pleit, men toch aan datgene wat hier op aarde en in de lucht gebeurt, kan zien dat zo'n denkbeeld volkomen absurd is. [...]

... ze zouden moeten toegeven dat de ronddraaiende beweging van de aarde de krachtigste van alle betrokken krachten is, gelet op het feit dat het een omwenteling veroorzaakt in zo'n korte tijd; het effect zou moeten zijn dat alle voorwerpen die feitelijk niet op de grond staan een en dezelfde beweging zouden blijken te hebben, tegengesteld aan de aarde: noch de wolken, noch vliegende of geworpen voorwerpen zou men ooit naar het oosten zien bewegen, aangezien de oostwaartse rotatie van de aarde altijd sneller zou gaan en hen zou inhalen, zodat alle overige voorwerpen blijkbaar altijd achteruit in de richting van het westen zouden moeten bewegen.

Merk op dat Ptolemaeus evenals zijn tijdgenoten uitgaat van het idee dat een grotere kracht altijd een grotere snelheid oplevert. Zwaardere voorwerpen vallen in deze visie sneller dan lichtere.

Het pleidooi tegen een draaiende aarde is vooral gericht tegen vroegere gezaghebbende geleerden, zoals Philaos van Croton (5^e eeuw v Chr) en Aristarchos van Samos (3^e eeuw v Chr), die de beweging der sterren voor schijnbaar hielden en toeschreven aan de beweging van de aarde.

Philaos ging volgens de geschiedschrijving uit van een centraal vuur waar de sterren, de planeten, de aarde en een 'tegenaarde' omheen draaien. Deze tegenaarde zou zich aan de andere kant van het centrale vuur precies tegenover de aarde bevinden, zodat ze nooit gezien kon worden. Aristarchos liet uit deze leer de tegenaarde vallen en verving het centrale vuur door de zon. Daarmee was in feite een eerste heliocentrische wereldbeeld geboren.

Het is kenmerkend voor de Griekse wetenschap dat verschillen in inzicht aanleiding geven tot wijsgerige dialogen en scherpzinnige redenaties. Er zijn verschillende theorieën over een bepaald natuurverschijnsel mogelijk, zolang ze zo eenvoudig mogelijk zijn en het verschijnsel afdoende verklaren. Voor de astronomie geldt bovendien dat de waarheid omtrent de hemellichamen nooit te achterhalen is. De sfeer van de sterren is het domein van de goden, dat nooit door een sterveling betreden kan worden. Ptolemaeus zegt in zijn Almagest hierover:

Het is niet gepast om de zaken van de stervelingen te vergelijken met die van de goden. We behoren ons geloof in zulke verheven zaken niet te baseren op voorbeelden, afkomstig uit gebieden die er zo ver van verwijderd zijn. Want niets verschilt meer van het onveranderlijke [het goddelijke] dan de verschijnselen die voortdurend vergankelijk zijn.

In de moderne tijd zouden verschillen van inzicht leiden tot nader wetenschappelijk onderzoek, onder andere door gespecialiseerde instrumenten ter hand te nemen om het een en ander te verifiëren. Natuurwetenschappelijke theorieën hebben tegenwoordig nog enkel betrekking op de materiële werkelijkheid, en men gaat nog slechts uit van één uiterlijke werkelijkheid. Anders gezegd, bij het onderzoek naar de waarheid is in de moderne tijd de blik vooral naar buiten gericht, terwijl die in het oude Griekenland voornamelijk naar binnen, in de eigen geest, gekeerd is. Hetgeen niet wil zeggen dat er in de klassieke Griekse wetenschap geen scherpe tegenstellingen heersen. Zo druist Hipparchos en Ptolemaeüs theorie van epicykels in tegen Aristoteles' fysica. In deze gezaghebbende fysica vereist iedere cirkelbaan een onbeweeglijk centraal lichaam en niet een denkbeeldig middelpunt. De strijd tussen Ptolemaeus' astronomie, waarmee zeer nauwkeurige voorspellingen omtrent de posities van de planeten gedaan kon worden, en Aristoteles' fysica, waarmee men juist de oorzaak van de bewegingen trachtte te verklaren, heeft tot ver in de middeleeuwen geduurd. Het is een strijd tussen praktisch nut en theoretische correctheid.

Het geocentrische wereldbeeld is sinds Aristoteles bijna tweeduizend jaar zonder noemenswaardige bezwaren geaccepteerd. In de middeleeuwen omarmt de christelijke wereld dit beeld van harte, vooral door toedoen van het werk van de 13^e eeuwse dominicaner monnik Thomas van Aquino. Wat is er meer in overeenstemming met de Heilige Schrift dan de aarde centraal te stellen in een wereld van omhullende sferen? En het onbereikbare domein van de eeuwige goddelijke vuren is gesitueerd voorbij de buitenste sfeer. De engelen bewegen de diverse sferen rond, in het ondermaanse heerst de sterfelijkheid en in het binnenste van de aarde is het vagevuur. De scholastiek, zoals de voornaamste middeleeuwse wetenschap wel genoemd wordt, is doortrokken van dergelijke denkbeelden. De astronomie wordt gevangen in een synthese van klassieke logica en de oude leer van de kerkvaders. De juiste uitleg van de Heilige Schrift vormt het hoogste doel van de wetenschap.

¹² De eigenlijke Griekse titel, mathematikè syntaxis, betekent 'wiskundige verzameling'. Later werd het ook wel megistè syntaxis (grootste verzameling) genoemd. Waarschijnlijk is hieruit bij de vertaling in het Arabisch de naam Almagest ontstaan. (terug)