Proč se Země otáčí?

Historie spinové teorie

Jaká byla předkoperníkovská teorie?

Než Mikuláš Koperník v roce 1543 představil svou heliocentrickou teorii, převládal názor na vesmír, že Země je středem vesmíru [7][6]. Tato předkoperníkovská teorie byla založena na Ptolemaiově systému, který zůstal evropskou přijímanou kosmologií více než tisíc let [5]. V tomto systému planety obíhají spíše kolem Země než kolem Slunce [3]. Nicméně, v době Copernicus, astronomické důkazy uvrhly některé z jeho teorií do zmatku [2][5]. Koperník rozpoznal, že mnoho lidí navrhlo, aby se Země pohybovala, včetně řeckého filozofa Cicera ve čtvrtém století před naším letopočtem [5]. Také uznal, že Aristarchos ze Samosu publikoval spisy obsahující odkazy, které citovali jeho současníci [5]. V důsledku toho se Koperník rozhodl vyvinout svůj vlastní model sluneční soustavy, ve kterém se Země a ostatní planety pohybují po kruzích kolem pevného Slunce [4]. Tato revoluční teorie, nastíněná v jeho hlavním astronomickém díle „O revolucích nebeských sfér“, zpochybnila předkopernický pohled na vesmír a nakonec jej nahradila [1].

Jak Koperník vysvětlil rotaci Země?

Nicolaus Copernicus byl polský astronom a matematik, který je považován za iniciátora vědecké revoluce. Navrhl heliocentrický model vesmíru, ve kterém je Slunce ve středu a planety obíhají kolem Slunce. To bylo v kontrastu s geocentrickým modelem, který byl církví přijímán více než tisíc let [8]. Koperník publikoval svou teorii ve své knize „On the Revolutions of the Heavenly Spheres“ [9], což byla průlomová práce, která byla v rozporu s obecně zastávaným názorem, že Země je středem vesmíru. V tomto modelu Koperník tvrdil, že Země se otáčí kolem své osy denně [5][9] a oběhnutí kolem Slunce jí trvá jeden rok, během kterého se na své ose postupně kývá [5]. Tím se vysvětlila precese rovnodenností [5] a retrográdní pohyb planet [10]. Jeho myšlenky se setkaly se silným odporem církve, která je považovala za rouhání [9]. Trvalo téměř sto let, než byla Koperníkova teorie přijata, a i tak to bylo jen díky práci Galilea Galileiho, který byl v domácím vězení za tvrzení, že Země obíhá kolem Slunce [3]. Nakonec se Koperníkův heliocentrický model stal základem moderní astronomie a poskytl základ pro další studium a zkoumání vesmíru [2].

Jaký byl Newtonův příspěvek k teorii spinů?

Příspěvky Isaaca Newtona ke spinové teorii jsou četné a rozmanité. Jeho klasické mechanické zákony pohybu a gravitace [11] poskytly rámec pro studium pohybu a byly použity k pochopení pohybu objektů ve vesmíru [11]. Vyvinul také kruhový diagram k demonstraci primárních barev [11] a možná použil rotující disk k demonstraci principů světla [11]. Tento disk byl rozdělen do sektorů a vyplněn základními barvami [12], o kterých Newton ukázal, že je to sloučenina primárních barev [13]. Po kvantování se sousední dráhy skupiny Poincare promění v neredukovatelné unitární reprezentace a spin se kvantuje stejným způsobem, jako se kvantuje moment hybnosti při kvantování jeho reprezentace na kouli [13]. To se projevuje ve známé Newtonově kolébce, což je řada houpajících se koulí, které ilustrují koncept zachování hybnosti a energie [11]. Příspěvky Isaaca Newtona k teorii spinu byly tedy neocenitelné pro oblast fyziky a jeho objevy se nadále používají k pochopení pohybu objektů ve vesmíru.

Prameny