Egwyddor Copernicaidd

Oddi ar Wicipedia
(Ailgyfeiriad oddi wrth Egwyddor Copernicanaidd)
Jump to navigation Jump to search
Ffigwr 'M' (ar gyfer Lladin Mundus) o Epitome Astronomiae Copernicanae 1617–1621 gan Johannes Kepler, yn dangos bod y Ddaear yn perthyn i un yn unig o unrhyw nifer o sêr tebyg.

Mewn cosmoleg gorfforol, mae'r egwyddor Copernicaidd[1] yn nodi nad yw bodau dynol, ar y Ddaear neu yng Nghysawd yr Haul, yn arsylwyr breintiedig o'r bydysawd. [2]

Wedi'i enwi ar gyfer heliosentrigaeth Copernicanaidd, mae'n dybiaeth weithredol sy'n deillio o estyniad cosmolegol wedi'i addasu o ddadl Copernicws o Ddaear sy'n symud. [3] Ar ryw ystyr, mae'n cyfateb i'r egwyddor gyffredinrwydd.

Tarddiad a goblygiadau[golygu | golygu cod y dudalen]

Fe enwodd Hermann Bondi yr egwyddor ar ôl Copernicws yng nghanol yr 20fed ganrif, er bod yr egwyddor ei hun yn dyddio'n ôl i'r symudiad paradeim o'r 16eg-17eg ganrif i ffwrdd o'r system Ptolemaidd, a osododd y Ddaear yng nghanol y bydysawd. Cynigiodd Copernicws y gellid egluro cynnig y planedau trwy gyfeirio at dybiaeth bod yr Haul mewn lleoliad canolog ac yn llonydd mewn cyferbyniad â'r gred yr adeg honno bod y Ddaear yn ganolog. Dadleuodd fod cynnig ymddangosiadol ôl-weithredol y planedau yn rhith a achoswyd gan symudiad y Ddaear o amgylch yr Haul, a osododd y model Copernicaidd yng nghanol y bydysawd. Cafodd Copernicws ei hun ei ysgogi'n bennaf gan anfodlonrwydd technegol gyda'r system gynharach ac nid gan gefnogaeth i unrhyw egwyddor cyffredinedd. [4] Mewn gwirionedd, er bod model heliosentrig Copernicaidd yn aml yn cael ei ddisgrifio fel "israddio"'r Ddaear o'i rôl ganolog a oedd ganddo yn y model geosentrig Ptolemaidd, olynwyr i Copernicws, yn enwedig y Giordano Bruno o'r 16eg ganrif, a fabwysiadodd y persbectif newydd hwn. Dehonglwyd bod safle canolog y Ddaear yn y "rhannau isaf a mwyaf budr". Yn lle, fel y dywedodd Galileo, mae'r Ddaear yn rhan o "ddawns y sêr" yn hytrach na'r "swmp lle mae budreddi ac effemera'r bydysawd yn casglu". [5] [6] Ar ddiwedd yr 20fed Ganrif, gofynnodd Carl Sagan, "Pwy ydyn ni? Rydym yn canfod ein bod yn byw ar blaned ddi-nod o seren undonog a gollwyd mewn galaeth wedi'i chuddio mewn rhyw gornel anghofiedig o fydysawd lle mae llawer mwy o alaethau na phobl." [7]

Mewn cosmoleg, os yw rhywun yn rhagdybio egwyddor Copernicaidd ac yn arsylwi bod y bydysawd yn ymddangos yn isotropig neu'r un peth i bob cyfeiriad o bwynt gwylio'r Ddaear, yna gall rhywun gasglu bod y bydysawd yn gyffredinol yn homogenaidd neu'r un peth ym mhobman (ar unrhyw adeg benodol) a hefyd yn isotropig am unrhyw bwynt penodol. Mae'r ddau gyflwr hyn yn ffurfio'r egwyddor cosmolegol. [8] Yn ymarferol, mae seryddwyr yn arsylwi bod gan y bydysawd strwythurau heterogenaidd neu heb fod yn unffurf hyd at raddfa uwchglystyrau galactig, ffilamentau a gwagleoedd anferth . Mae'n dod yn fwy a mwy homogenaidd ac isotropig pan welir ef ar raddfeydd mwy a mwy, heb fawr o strwythur canfyddadwy ar raddfeydd o fwy na thua 200 miliwn o barseciau. Fodd bynnag, ar raddfeydd sy'n debyg i radiws y bydysawd arsylladwy, gwelwn newidiadau systematig gyda phellter o'r Ddaear. Er enghraifft, mae galaethau'n cynnwys mwy o sêr ifanc ac yn llai clystyredig, ac mae cwasarau yn ymddangos yn fwy niferus. Er y gallai hyn awgrymu bod y Ddaear yng nghanol y bydysawd, mae egwyddor Copernicaidd yn ei gwneud yn ofynnol i ni ei dehongli fel tystiolaeth ar gyfer esblygiad y bydysawd gydag amser: mae'r golau pell hwn wedi cymryd y rhan fwyaf o oes y bydysawd i gyrraedd y Ddaear ac yn dangos y bydysawd pan oedd yn ifanc. Mae'r golau mwyaf pell oll, ymbelydredd cefndir microdon cosmig, yn isotropig i o leiaf un rhan mewn mil.

Mae cosmoleg fathemategol fodern yn seiliedig ar y rhagdybiaeth bod yr egwyddor Cosmolegol bron, ond nid yn union, yn wir ar y graddfeydd mwyaf. Mae egwyddor Copernicaidd yn cynrychioli'r rhagdybiaeth athronyddol anadferadwy sydd ei hangen i gyfiawnhau hyn, o'i chyfuno â'r arsylwadau.

Mae Michael Rowan-Robinson yn pwysleisio egwyddor Copernicaidd fel y prawf trothwy ar gyfer meddwl modern, gan haeru: "Mae'n amlwg yn oes ôl-Gopernicaidd hanes dynol, na all unrhyw berson gwybodus a rhesymol ddychmygu bod y Ddaear mewn safle unigryw yn y bydysawd." [8]

Defnyddiodd Bondi a Thomas Gold egwyddor Copernicaidd i ddadlau dros yr egwyddor cosmolegol berffaith sy'n honni bod y bydysawd hefyd yn homogenaidd mewn amser, ac yn sail ar gyfer y cosmoleg cyflwr-sefydlog. [9] Fodd bynnag, mae hyn yn gwrthdaro'n gryf â'r dystiolaeth ar gyfer esblygiad cosmolegol y soniwyd amdano yn gynharach: mae'r bydysawd wedi symud ymlaen o amodau gwahanol iawn yn y Glec Fawr, a bydd yn parhau i symud ymlaen tuag at amodau gwahanol iawn, yn enwedig o dan ddylanwad cynyddol ynni tywyll, tuag at, yn ôl pob golwg, y Rhewi Mawr neu'r Rhwyg Fawr.

Ers y 1990au mae'r term wedi cael ei ddefnyddio (yn gyfnewidiol â "dull Copernicws") ar gyfer rhagfynegiad yn seiliedig ar gasgliad Bayesaidd J. Richard Gott o digwyddiadau parhaus.

Profion yr egwyddor[golygu | golygu cod y dudalen]

Ni phrofwyd egwyddor Copernicaidd erioed, ac yn yr ystyr fwyaf cyffredinol ni ellir ei phrofi, ond mae'n ymhlyg mewn llawer o ddamcaniaethau ffiseg modern. Mae modelau cosmolegol yn aml yn deillio gan gyfeirio at yr egwyddor Cosmolegol, ychydig yn fwy cyffredinol nag egwyddor Copernicaidd, a gellir ystyried bod llawer o brofion y modelau hyn yn brofion o egwyddor Copernicaidd. [10]

Hanesyddol[golygu | golygu cod y dudalen]

Cyn i'r term egwyddor Copernicaidd gael ei fathu hyd yn oed, dangoswyd dro ar ôl tro nad oedd gan y Ddaear unrhyw leoliad arbennig yn y bydysawd. Diorseddodd y Chwyldro Copernicaidd y Ddaear i ddim ond un o lawer o blanedau sy'n cylchdroi'r Haul. Soniwyd am gynnig priodol gan Halley. Canfu William Herschel fod Cysawd yr Haul yn symud trwy'r gofod yn ein galaeth Llwybr Llaethog siâp disg. Dangosodd Edwin Hubble mai dim ond un o lawer o alaethau yn y bydysawd yw galaeth y Llwybr Llaethog. Arweiniodd archwiliad o safle a mudiant yr alaeth yn y bydysawd at Damcaniaeth y Glec Fawr a chosmoleg fodern gyfan.

Profion modern[golygu | golygu cod y dudalen]

Mae profion diweddar a rhai sydd wedi'u cynllunio sy'n berthnasol i'r egwyddorion cosmolegol a Copernicaidd yn cynnwys:

  • drifft amser o fewn redshift cosmolegol; [11]
  • modelu'r potensial disgyrchiant lleol gan ddefnyddio adlewyrchiad o ffotonau cefndir microdon cosmig (CMB); [12]
  • dibyniaeth redshift o oleuedd uwchnofâu; [13]
  • effaith cinetig Effaith Sunyaev-Zel'dovich mewn perthynas ag egni tywyll; [14]
  • cefndir niwtrino cosmig; [15]
  • effaith integredig Sachs-Wolfe [16]
  • profi isotropi a homogenedd y CMB; [17] [18] [19] [20] [21]

Ffiseg heb yr egwyddor[golygu | golygu cod y dudalen]

Mae'r model cosmoleg safonol, model Lambda-CDM, yn rhagdybio egwyddor Copernicaidd a'r egwyddor Cosmolegol fwy cyffredinol. Mae arsylwadau model Lambda-CDM yn gyson ar y cyfan, ond erys problemau heb eu datrys. Mae rhai cosmolegwyr a ffisegwyr damcaniaethol wedi creu modelau heb yr egwyddorion Cosmolegol neu Gopernicanaidd i gyfyngu ar werthoedd arsylwadol, i fynd i'r afael â materion hysbys penodol, ac i gynnig profion i wahaniaethu rhwng modelau cyfredol a modelau posibl eraill.

Enghraifft amlwg yn y cyd-destun hwn yw'r bydysawd-gyflymu a chysondeb cosmolegol. Yn lle defnyddio'r syniad cyfredol o ynni tywyll a dderbynnir, mae'r model hwn yn cynnig bod y bydysawd yn llawer mwy annynol na'r hyn a dybir ar hyn o bryd, ac yn lle hynny, rydym mewn gwagle dwysedd isel hynod o fawr. [22] I gyd-fynd ag arsylwadau byddai'n rhaid i ni fod yn agos iawn at ganol y gwagle hwn, gan fynd yn groes i egwyddor Copernicaidd ar unwaith.

Cyfeiriadau[golygu | golygu cod y dudalen]

  1. "Geiriadur Prifysgol Cymru". geiriadur.ac.uk. Cyrchwyd 2020-06-23.
  2. Peacock, John A. (1998). Cosmological Physics. Cambridge University Press. t. 66. ISBN 978-0-521-42270-3.
  3. Bondi, Hermann (1952). Cosmology. Cambridge University Press. t. 13.
  4. Kuhn, Thomas S. (1957). The Copernican Revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought. Harvard University Press. Bibcode:1957crpa.book.....K. ISBN 978-0-674-17103-9.
  5. Musser, George (2001). "Copernican Counterrevolution". Scientific American 284 (3): 24. Bibcode 2001SciAm.284c..24M. doi:10.1038/scientificamerican0301-24a. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=in-brief-2001-03.
  6. Danielson, Dennis (2009). "The Bones of Copernicus". American Scientist 97 (1): 50–57. doi:10.1511/2009.76.50.
  7. Sagan C, Cosmos (1980) p.193
  8. 8.0 8.1 Rowan-Robinson, Michael (1996). Cosmology (arg. 3rd). Oxford University Press. tt. 62–63. ISBN 978-0-19-851884-6.
  9. Bondi, H.; Gold, T. (1948). "The Steady-State Theory of the Expanding Universe". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 108 (3): 252–270. Bibcode 1948MNRAS.108..252B. doi:10.1093/mnras/108.3.252.
  10. Clarkson, C.; Bassett, B.; Lu, T. (2008). "A General Test of the Copernican Principle". Physical Review Letters 101 (1): 011301. arXiv:0712.3457. Bibcode 2008PhRvL.101a1301C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.011301. PMID 18764099.
  11. Uzan, J. P.; Clarkson, C.; Ellis, G. (2008). "Time Drift of Cosmological Redshifts as a Test of the Copernican Principle". Physical Review Letters 100 (19): 191303. arXiv:0801.0068. Bibcode 2008PhRvL.100s1303U. doi:10.1103/PhysRevLett.100.191303. PMID 18518435.
  12. Caldwell, R.; Stebbins, A. (2008). "A Test of the Copernican Principle". Physical Review Letters 100 (19): 191302. arXiv:0711.3459. Bibcode 2008PhRvL.100s1302C. doi:10.1103/PhysRevLett.100.191302. PMID 18518434.
  13. Clifton, T.; Ferreira, P.; Land, K. (2008). "Living in a Void: Testing the Copernican Principle with Distant Supernovae". Physical Review Letters 101 (13): 131302. arXiv:0807.1443. Bibcode 2008PhRvL.101m1302C. doi:10.1103/PhysRevLett.101.131302. PMID 18851434.
  14. Zhang, P.; Stebbins, A. (2011). "Confirmation of the Copernican principle through the anisotropic kinetic Sunyaev Zel'dovich effect". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 369 (1957): 5138–5145. Bibcode 2011RSPTA.369.5138Z. doi:10.1098/rsta.2011.0294. PMID 22084299.
  15. Jia, J.; Zhang, H. (2008). "Can the Copernican principle be tested using the cosmic neutrino background?". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2008 (12): 002. arXiv:0809.2597. Bibcode 2008JCAP...12..002J. doi:10.1088/1475-7516/2008/12/002.
  16. Tomita, K.; Inoue, K. (2009). "Probing violation of the Copernican principle via the integrated Sachs–Wolfe effect". Physical Review D 79 (10): 103505. arXiv:0903.1541. Bibcode 2009PhRvD..79j3505T. doi:10.1103/PhysRevD.79.103505.
  17. Clifton, T.; Clarkson, C.; Bull, P. (2012). "Isotropic Blackbody Cosmic Microwave Background Radiation as Evidence for a Homogeneous Universe". Physical Review Letters 109 (5): 051303. arXiv:1111.3794. Bibcode 2012PhRvL.109e1303C. doi:10.1103/PhysRevLett.109.051303. PMID 23006164.
  18. Kim, J.; Naselsky, P. (2011). "Lack of Angular Correlation and Odd-Parity Preference in Cosmic Microwave Background Data". The Astrophysical Journal 739 (2): 79. arXiv:1011.0377. Bibcode 2011ApJ...739...79K. doi:10.1088/0004-637X/739/2/79.
  19. Copi, C. J.; Huterer, D.; Schwarz, D. J.; Starkman, G. D. (2010). "Large-Angle Anomalies in the CMB". Advances in Astronomy 2010: 1–17. arXiv:1004.5602. Bibcode 2010AdAst2010E..92C. doi:10.1155/2010/847541.
  20. Ade (2013). "Planck 2013 results. XXIII. Isotropy and Statistics of the CMB". Astronomy & Astrophysics 571: A23. arXiv:1303.5083. Bibcode 2014A&A...571A..23P. doi:10.1051/0004-6361/201321534.
  21. Longo, Michael (2007). "Does the Universe Have a Handedness?". arXiv:astro-ph/0703325.
  22. February, S.; Larena, J.; Smith, M.; Clarkson, C. (2010). "Rendering dark energy void". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 405 (4): 2231. arXiv:0909.1479. Bibcode 2010MNRAS.405.2231F. doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16627.x.