Планети и епицикли

Ранните астрономи наблюдавали, че няколко от най-ярките звезди изглежда блуждаели в небето през период от много месеци. Отдавайки това поведение на някаква мощна сила, тези блуждаещи тела били приети за божества от вавилонците. Гърците ги наименували "блуждаещи звезди" или “astēr planētēs” – корен на думата, която използваме днес: планети.

Геоцентричният модел все още не можел да обясни защо планетите изглеждат ту по-ярки, ту по-тъмни в различни моменти. Най-сериозният проблем бил да се обясни защо планетите от време на време спират и обръщат посоката си. Това е познато като ретроградно движение и би било невъзможно, ако планетите през цялото време бяха на едно и също разстояние от нас. По-долу е показано изображение на геоцентричния модел, според който планетите се движат около Земята по перфектни окръжности.

Движението на Червената планета Марс било особено трудно за обяснение. Ако приемем геоцентрична Вселена и поставим на карта блуждаещото движение на Червената планета, ще видим следния модел

Било прието, че нещо трябва да е погрешно в този модел. Ранните астрономи имали силна нужда да оставят Земята в центъра на Вселената. Това довело до изнамирането на много креативни начини за оправдание на геоцентричния модел на Вселената. Как можели да обяснят причината за съществуването на тези геврекоподобни орбити, ако всичко се движи по кръгови орбити? По-долу е представено движението на Слънцето и планетите, наблюдавано от Земята. То показва орбитата на Венера през 8 години и Марс през 7 години. Забележи геврекоподобните орбити, които се наблюдават:

Гръцкият геометрик и астроном Аполоний от Перга (262 - 190 пр. Хр.) измислил модел, който да обясни тези промени в позицията и яркостта. Той вярвал, че цикличните промени може да се представят визуално като мини орбити, или епицикли, въртящи се по по-големи кръгови орбити, или деференти. Следващата анимация показва планетата Марс, движеща се по орбита (представена в червено), докато самата червена орбита също обикаля около Земята по вторична орбита.

За нещастие, епициклите направили новия геоцентричен модел изключително сложен и за някои планети дори имало нужда от епи-епицикли, за да може моделът да съвпадне с астрономичните наблюдения. Но имало противоборстваща теория, която силно опростила нещата. За да получи подкрепа тази теория, астрономите, както и политическите, и религиозните лидери, трябвало да се откажат от доминиращата гледна точка, че Земята е център на Вселената. Това не било лесна задача.