คนสมัยก่อนรู้ได้ยังไงว่าโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ครับ

พอจะว่างละครับ แต่ยังคงนึกอยู่เลยว่าจะอธิบายยังให้มันสั้นๆดี

จะลองพยายามรวบๆดูนะ
ตอนนี้ถือว่าเราอยู่จุดเดียวกันก่อน คือแนวคิดที่คนเชื่อถือกันจริงจังในยุคกรีกโบราณ โลกเป็นศูนย์กลาง เพราะมันดูเห็นได้ชัดเจน
แนวคิดกรีกที่สำคัญมีอยู่สองส่วนครับ คือ
1. จักรวาลต้องเรียบง่าย และ
2. วัตถุทั้งหมดในจักรวาลโคจรรอบโลกเป็นวงกลมสมบูรณ์

ปัญหาของโมเดลนี้เริ่มตามมาได้แทบจะทันทีหลังการตั้งเลย โดยปัญหาหลักอยู่ที่ดาวอังคาร คล้ายๆแบบที่ #1 บอกไว้
ดาวอังคารมีการเคลื่อนที่ถอยหลังกลับได้ปีละครั้ง ดาวพฤหัสและดาวเสาร์ก็เช่นกันแต่เกิดน้อยกว่าจนสังเกตได้ยาก
ชาวกรีกแก้ปัญหาโดยการยัดวงกลมสมบูรณ์เข้าไปเพิ่มในวงโคจรดาวอังคาร (Epicycle) ให้ดาวอังคารโคจรอยู่ในวงกลมที่หมุนทวนกันซ้อนกันสองวนไปรอบๆโลก (ลองหาภาพดูก็ได้)
แต่การเคลื่อนที่ถอยหลังของดาวอังคารที่ไม่เหมือนกันในแต่ละปีและอัตราเร็วบนท้องฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอของดาวเคราะห์ทำให้ต้องมีการยัด epicycle ลงไปให้กับดาวอีกหลายดวง บางดวงยัดไปซ้อนๆกันหลายวงอีก

อีกประเด็นนึงก็คือปรากฎการณ์หายากมากทางดาราศาสตร์ ซึ่งคือการผ่านหน้า (transit) ครับ นานๆทีดาวพุธกับดาวศุกร์จะเคลื่อนมาบังหน้าดวงอาทิตย์ได้
ชาวกรีกวางดาวพุธกับศุกร์ไว้ไกลกว่าดวงอาทิตย์และดวงจันทร์
ดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ได้ แสดงว่าดวงจันทร์ใกล้ที่สุด และดวงจันทร์บังดาวเคราะห์ได้ แสดงว่าดาวเคราะห์อยู่ไกลไปกว่านั้น
การที่มีการผ่านหน้า ทำให้ในแบบจำลองโลกศูนย์กลางต้องมีการใส่ epicycle แปลกๆให้ดาวพุธกับศุกร์เพื่อให้บางทีมันอ้อมมาหน้าดวงอาทิตย์และกลับไปอยู่ที่เดิมได้อีก

พอถึงจุดนี้ ปัญหานึงที่เกิดกับแบบจำลองโลกศูนย์กลางก็คือ จักรวาลไม่เรียบง่ายแล้ว มีวงกลมโน่นนี่ซ้อนกันมั่วไปหมด
กระนั้นก่อนกรีกล่มสลายไป ต่อให้ยุ่งเหยิงขนาดนั้น การคำนวณในแบบจำลองก็ยังคลาดเคลื่อนกับฟ้าจริงอยู่ดี

ผ่านมาจนถึงยุคของโคเปอร์นิคัส (ยุคมืดไม่นับ เพราะแบบจำลองไม่มีการเปลี่ยนแปลง ใครพยายามเปลี่ยน = ตาย)
โคเปอร์นิคัสเห็นปัญหานี้เหมือนกัน เลยสร้างแบบจำลองดวงอาทิตย์ศูนย์กลางขึ้นมา โดยยังยึดวงกลมสมบูรณ์เอาไว้และยังเอาดวงจันทร์ไว้รอบโลก ส่วนที่เหลืออยู่รอบดวงอาทิตย์
โคเปอร์นิคัสไม่ได้บอกตรงๆว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางหรอกครับ แต่แบบจำลองของเขาสร้างมาเพื่อลดความ "ซับซ้อน" ลงไป ซึ่งก็ลดได้มากทีเดียว แต่ยังไม่ตรงกับการสังเกตจริงๆอยู่ดี

ต้องรอจนกระทั่งถึงยุคของเคปเลอร์ ที่มีข้อมูลตำแหน่งดาวอย่างแม่นยำหลายสิบปีตกทอดมาจากอาจารย์ (ไทโค บราห์) เขาเริ่มลองเอาแบบจำลองแบบต่างๆมาเทียบกับข้อมูลและคำนวณตำแหน่งอย่างละเอียดจนพบว่า ทั้งแบบจำลองโลกศูนย์กลางและดวงอาทิตย์ศูนย์กลางของโคเปอร์นิคัสก็ยังคงไม่สอดคล้องกับข้อมูลอยู่ดี
เคปเลอร์ต้องไปหยิบเอาคณิตศาสตร์แขนงใหม่มากในยุคนั้น คือคณิตศาสตร์วงรี และพบว่าถ้าให้ดวงอาทิตย์เป็นจุดโฟกัสของวงรีและดาวต่างๆโคจรอยู่รอบๆมันเป็นวงรีแล้วล่ะก็ จะตรงเป๊ะกับข้อมูลจากการสังเกตเลย
ผมคิดว่าเคปเลอร์ก็มั่นใจว่าดวงอาทิตย์น่าจะเป็นศูนย์กลางจริงๆล่ะมั้ง แต่ยังไม่กล้าพูดออกมาตรงๆ เพราะยังเสี่ยงอยู่

ต้องรอมาจนถึงกาลิเลโอ กับกล้องดูดาวในมือเขานี่แหละครับ ตัวกาลิเลโอเองตอนแรกก็ไม่ได้เชื่อว่าแบบจำลองไหนถูกหรอกครับ เขาเชื่อในข้อมูลที่ตาเห็นอย่างเดียว
หนึ่งในสุดยอดหลักฐานคือการสังเกตดาวศุกร์ของกาลิเลโอครับ (ลองหาภาพดูได้) กาลิเลโอพบว่าขนาดของดาวศุกร์เปลี่ยนแปลงเยอะมากในช่วงรอบการโคจรรอบนึง และยังมีเสี้ยวเหมือนดวงจันทร์ด้วย
เสี้ยวของดาวศุกร์เป็นสิ่งที่บอกว่าโลกไม่มีทางเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะได้ ถ้าได้ เราต้องเห็นดาวศุกร์เต็มดวงตลอดเวลา นึกถึงถ้าเราเป็นดวงอาทิตย์ มองมาโลกไม่ว่าตอนไหนจะเห็นโลกแต่ฝั่งกลางวัน (สว่าง) เท่านั้น
แนวคิดดวงอาทิตย์ศูนย์กลางยังอธิบายการถอยหลังของดาวอังคาร-พฤหัส-เสาร์ ได้อย่างเรียบง่าย คือโลกที่อยู่วงโคจรใกล้ว่าวิ่งแซงเราเลยเห็นมันถอยหลังเทียบกับโลกเท่านั้นเอง รวมไปถึงเราไม่เคยเห็นดาวสามดวงนี้เป็นเสี้ยวเล็กๆด้วย ดังนั้นมันต้องอยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่าโลก
ดาวพุธและดาวศุกร์เห็นเป็นเสี้ยวได้ทั้งคู่เพราะมันอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าเรา ทุกอย่างดูสมเหตุสมผลลงตัวกับแบบจำลองหมดเลย

พอมาถึงยุคของนิวตัน กฎเคปเลอร์ที่สอดคล้องกับข้อมูลถูกอธิบายได้ด้วยหลักของแรงโน้มถ่วง แนวคิดของแบบจำลองเลยขยับไปสู่ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์เต็มตัว แนวคิดโลกศูนย์กลางจึงไม่ถูกใช้อีกต่อไปครับ

สรุปในสองบรรทัด
โคเปอร์นิคัสไม่ได้บอกตรงๆว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง แค่บอกว่าถ้าคิดซะว่าเป็นอย่างนั้น แบบจำลองจะลดความซับซ้อนลงมาก
กาลิโลโอเจอหลักฐานเชิงประจักษ์ที่มีเพียงดวงอาทิตย์ศูนย์กลางเท่านั้นที่จะอธิบายสิ่งที่เขาเห็นได้ครับ

นี่ย่อแล้วนะเนี่ย ...