Рассказ о копернике и птолемее

Обновлено: 10.01.2023

В глубокой древности один из греческих просветителей Птолемей создал учение о том, что Вселенная сосредоточена в центре Земли, вокруг которой в движении находятся Солнце, Луна, планеты и звезды. Однако польский ученый Коперник опроверг эту теорию. У него получилось уверить людей в том, что они проживают на одной из планет, которая вращается вокруг солнечной системы.

Будущий ученый не оставлял без внимания ни одной светлой ночи, наблюдая за тем, как звезды приходили в движение. И чем больше он наблюдал, тем больше делал вывод, что Птолемей ошибался. Найдя свидетельства и произведя точные арифметические подсчеты, Коперник привел доказательства того, что наша планета за сутки поворачивается вокруг своей оси , подобно волчку. И вместе с тем, она приходит в движение и вокруг Солнца. Точно также делают и остальные планеты.

Из этого следовало, что по утверждению Коперника центром мироздания стало Солнце. Земля же оказалась простой рядовой планетой. Теперь необходимо было опубликовать свою гипотезу. И в 1515 году появилась книга «О вращениях, которая содержала описание приборов по астрономии, а также обновленный список недвижимых звезд. Здесь же разбирается видимое движение Солнца, Луны и планет. И хотя книга была полностью готова, Коперник, опасаясь, что его открытие не поймут, не собирался ее публиковать. Но молодой профессор математики Ретик, посетив ученого и изучив его труды, написал обширное повествование его теории. Оно было написано таким понятным языком, что было доступно любому человеку. Работа ученого все-таки вышла в 1543 году, когда автор тяжело заболел. За несколько часов до смерти ему доставили его напечатанную книгу, после чего он спокойно скончался. Захоронение ученого произвели около собора во Фромборгске. Последний труд сразу нашел отклик у читательской публики. Его наблюдения имели огромное практическое значение. Составленные таблицы движения небесных тел были намного правильнее расчетов Птолемея, что было особенно важно для тех, кто плавал в море, потому что, совершая путешествия, они находили путь по звездам. Заслуга ученого состояла в том, что он, обладая таким разумом и свободой мысли, упразднил различие между небесным и земным.

Вариант №2

В 1473 году в Польше на свет появился будущий великий учёный, который прославился большими успехами в области математики, физики, астрономии и права. Звали этого учёного Николай Коперник.

Николаю Копернику посчастливилось родиться в довольно зажиточной семье. Но, к сожалению, отец данного семейства умер рано, поэтому ответственность за воспитание маленького Николая легла на плечи его дяди. Быть может ощущение того, что в жизни нужно всё стараться делать самому, и помогло Николаю в жизни.

Николаю выпала честь обучаться в Краковском университете. Стажировался он в Падуе и Болонье. В этих заведениях он старательно постигал азы астрономии и медицины. После выпуска Коперник работал доктором, а также секретарём у воспитавшего его дяди.

Настало время, когда дядя Николая умер. Тогда учёный решил переехать во Фромборк и жить в отдельной башне. В устроенной там обсерватории Коперник начал проводить всевозможные исследования и эксперименты. Все свои самые знаменитые открытия он сделал в башне. Например, исследователь создал монетную систему, которую затем ввели в Польше, и построил гидравлический аппарат.

В перерывах между опытами Николай переписывался с выдающимися учёными того времени и умело регулировал всевозможные споры, возникающие между монархами разных стран.

Интересен тот факт, что Николай Коперник усовершенствовал гелиоцентрическую систему Птоломея. Учёный разработал точные пути перемещения небесных тел и добавил в систему свои правки. Благодаря этому мореплавателям стало гораздо легче путешествовать и добираться до места назначения. Коперник утверждал, что Земля – это не центр Вселенной, а всего лишь одна из планет Солнечной системы. Его теория была напечатана перед его смертью, а последователи его учения, к сожалению, подвергались гонениям и притеснениям.

Николай Коперник умер в 1543 году. Последнее пристанище учёный нашёл в костеле Святого Яна, городе Торне. Памятники выдающемуся учёному находятся в Варшаве, Кракове, Торне и других городах мира.

5, 7 класс кратко

Николай Коперник

Николай Коперник

Звездное небо это самый удивительный и непредсказуемый мир небесных светил. Даже простым невооруженным взглядом можно рассмотреть там много чего интересного. Днем небо показывает нам одни красоты, но вот вечером, звездный небосклон

До сих пор наше звездное небо может открывать перед нами новые горизонты и планеты. Когда-то давно люди жили, даже не думая о том, что где-то далеко, в космосе, есть множество других планет. Каждая планета имеет свои особенности и характеристики.

Николай Коперник был астрономом из Польши. Стал известен созданием гелиоцентрической системы мира. В университете помимо астрономии Копернику хорошо давалось изучение права и медицины.

Родился в городе Торунье в 1473 году. Коперник был не единственным ребенком в семье. У него было две старших сестры, одна из которых стала монахиней. А также у Коперника был брат Анджей, старше его на 9 лет. Он стал ему верным другом, с которым они путешествовали по Европе, а также учились вместе, в одном университете.

Они жили ни о чем, не заботясь, пока был жив их отец. Но когда Николаю было 9 лет, отец скончался от страшной чумы, разразившейся в то время в Польше. Через несколько лет покинула Коперников и их мать. Они остались сиротами. Приютил Николая и Анджея их дядя, который и помог встать им на ноги. Он был каноником.

Делом всей его жизни стало продолжение изучения гелиоцентрической системы Птолемея. Но он усомнился в его работе, так как он не поверил тому, что все планеты вращаются вокруг Земли. Тут и началось долгое изучение системы, с дальнейшими открытиями и корректировками работы Птолемея.

Николай Коперник отдавал свое время не только астрономии, но и любил писать картины, ему нравилась живопись. Совмещая это с изучением греческого языка. Существует картина, дошедшая до наших дней, которая является автопортретом Николая.

В возрасте 30 лет Коперник обучал математике благородное общество Италии, а папе Александру VI Борджиа помогал в изучении астрономии.

После получения диплома о завершении образования Николай Коперник стал каноником. Он совмещал изучение небесных тел с деятельностью церковника. Церковь плохо отзывалась о науке, поэтому великий астроном успел закончить свои труды до того, как он мог поддаться гонениям необычные взгляды на мир. Книги, в которых отображались его труды, были изданы после того, как Коперник умер.

Но, как известно в 1616 году, его теория была запрещена католическими священнослужителями, и окрестилась как ересь.

В возрасте 55 лет Николай впервые влюбляется. Его возлюбленной стала дочь своего старого друга Анна. Единственным препятствием для него стало то, что церковникам не следовало иметь связи с женщинами и иметь семью. Вся жизнь должна была быть посвящена Богу. Но он был настолько влюблен, что поселяет возлюбленную у себя в доме. Он говорил всем, что это его дальняя родственница. Но впоследствии Анне приходится покинуть Николая, так как церковь не приняла такого сожительства.

Перед смертью Николай Коперник получил первый изданный экземпляр своей книги. И вскоре умер у себя дома в окружении близких.

Николай Коперник – известный астроном родом из Польши, наблюдения и научные изыскания которого практически перевернули привычную людям его времени картину мира. Он жил в период с 1473 по 1543 годов. Николай Коперник происходил из купеческой семьи, глава которой приехал в Польшу, где и родился Николай, из Германии.

В детстве Коперник получал образование в церковной школе. Случившаяся в Европе эпидемия чумы затронула и Коперников – скончался глава семьи. Поэтому заботы о будущем астрономе пришлось взять на себя его дяде Лукашу, бывшему епископом.

В 1491 году Коперник и его брат Анджей переехали в Краков — обучаться в университете. Там Коперник выбрал факультет искусств. Однако этим его обучение не ограничилось. После Коперник уехал в Болонью, университет в которой был в то время одним из самых престижных. В нем Коперник учился на юридическом факультете, изучая правовое дело, как гражданское, так и церковное. В это время он также начал заниматься астрономическими наблюдениями. Помимо прочего, Коперник также занимался медициной и смог стать доктором богословия.

Он смог полностью вернуться в родную страну только в 1503 году, обосновавшись в небольшом рыбачьем городе Фромборк. Здесь Коперник получил сан каноника. В то же время он начал вплотную заниматься наблюдениями за астрономическими объектами.

Основными приборами, которые использовал Коперник в своих научных изысканиях, были трикветрум, который применяли для измерения зенита светил, и гороскопий – с его помощью можно было измерить угол наклона эклиптики. Приблизительно к 1516 году основные принципы его теории об устройстве мироздания были сформированы, а к началу 1530-х годов многолетний труд был практически закончен.

Коперник

Популярные сегодня темы

Письменность — это то высшее умение, которое смог достигнуть человек в процессе своей эволюции. История того, как возникло письмо уходит далеко в древнейшие времена. Человек прошёл огромный п

Если сейчас существенная часть людей обитает в городах, то на протяжении длительного периода истории люди жили преимущественно в деревнях. Для эпохи средневековья деревня была фактически осно

Теннис представляет собой спортивное состязание, в которое играют двое или четверо соперников. Игра ведется один на один или парами. В состязании принимают участие мужчины против мужчин и жен

Жизнь и творчество великого литературного деятеля, писателя, переводчика В. А. Жуковского представляют огромный интерес, так как результаты его деятельности — это своеобразный переворот в рус

Цинга – очень опасная болезнь, вызванная дефицитом аскорбиновой кислоты, приводящая за отсутствия лечения к смерти. Впервые о ней услышали в 16-18 веке. Историки утверждают, что в течении это

Дуб в простонародье называют вековым деревом, видимо потому, что дубы живут до 500 лет, а некоторые их разновидности даже более 1000 лет. Эти деревья из семейства буковых очень ценны.

Птолемей и Коперник — две личности, не уступающие друг другу по значению в реальном историческом процессе развития естествознания. Их имена не должны противопоставляться, они должны стоять рядом как символы двух величайших достижений естественнонаучной мысли. Не только Птолемей, но да же и Коперник отнюдь не были единоличными творцами общенаучных революций. Оба они стали авторами научных представлений, переживших многие столетия, оба активно способствовали выработке нового стиля мышления.

Особенно непросто обстоит дело с анализом творчества Птолемея.

Птолемей – это ученый, который жил в Древней Греции во 2 веке нашей эры. Птолемей разработал теорию, по которой планета Земля является центром всей Вселенной. Она неподвижно висит в космосе, а вокруг нее вращаются солнце и другие планеты. Долгое время эта теория устройства мира была общепринятой. В ней никто не сомневался, ведь люди своими глазами видели, что солнце вращается вокруг земли.

В 15 веке эту теорию полностью опроверг польский ученый Николай Коперник, который доказал, что Земля – не центр Вселенной, а лишь одно из небесных тел, которое вращается вокруг Солнца.

Клавдий Птолемей внес неоценимый вклад в науку. Он занимался астрономией, физикой, математикой, географией и даже музыкой. Его знания в этих областях сохранились.

Сведений о жизни ученого сохранилось очень мало. Лишь небольшие данные можно найти у самого Клавдия в его трудах. Одним из его известных трудов был справочник по астрономии, в нем указаны периоды проведения астрономических наблюдений за небесными светилами. По ним можно сделать вывод о примерных датах жизни — это 127-165 годы. Так же известно — жил он в недалеко от города Александрия, на территории современного Египта. Информации о внешних данных тоже очень мало. Лишь сохранились скульптуры, но по некоторым данным, это усредненный образ ученого тех времен.

О личной жизни Клавдия так же мало известного. Информации о наличие детей и семейном положении – нет. Известно об одном – у него были ученики и помощники, которые помогали делать опыты и открытия. В большинстве случаев биография Клавдия Птолемея остается тайной до сих пор.

Знания Клавдия Птолемея имели большое значение для науки. Это было до тех пор пока известный поэт Омар Хайям не обнаружил фальсификацию трудов. Дело в том, что ученый Гиппарх задолго до Птолемея описывал положения небесных тел. Долгое время научные труды Клавдия были неактуальны, но позже ситуация прояснилась и была опровергнута другими учеными.

Доклад №2

Клавдий Птолемей – древнегреческий ученый II века н.э. Согласно некоторым источникам ученый родился в 100 году н.э. в египетском городе Пелузий. В то время Египет принадлежал Римской империи, а сам Клавдий имел римское гражданство. Известно, с 127 по 151 год Клавдий жил в Египте в городе Александрия.

Сфера научной деятельности Клавдия Птолемея охватывала астрономию, географию, математику, механику, оптику и даже музыку. Вероятно, в продвижении научной работы немалую роль сыграли труды, находившиеся в Александрийской библиотеке.

Для наблюдения за звездным небом Клавдий изобрел специальные приборы — астролябон и трикветрум.

Помимо астрономии и географии Птолемей является автором трудов по математике, оптике, астрологии, механике и музыке. Не все они дошли до нашего времени. О некоторых исчезнувших работах Птолемея известно только благодаря ссылкам на них, сделанных другими учеными.

Работы Птолемея не всегда были точны, но он сыграл значительную роль в развитии наук древнего мира. В честь Птолемея назван кратер на Луне, а также целое созвездие, которое описал сам ученый в 130 году н.э.

Клавдий Птолемей

Клавдий Птолемей

В наше время люди не представляют жизни без денег. Нас окружает множество магазинов, где можно купить все, что нам необходимо для нашего существования. Но, так было не всегда. Раньше люди не знали, что такое «деньги». Как же они жили? Все очень просто:

Определение растения Целозия: Однолетник, до 1 м высотой, голые, ветвистые стебли, красноватого оттенка. Листок черешковый до 3‐х см длиной. Верхняя часть сужена в клиновидную форму. Соцветие густое, напоминает колосок.

Новосибирск (или, как его называли до 1926 года – Ново-Николаевск) – третий по числу населения город России, центр Сибирского федерального округа, а так же крупнейший торговый, научный, экономический и транспортный центр Сибири,

Читайте также:

      

  • Любое сообщение это в информатике
  •   

  • Растения прекрасные но опасные 3 класс окружающий мир сообщение
  •   

  • Mts bill сообщение кассовый чек
  •   

  • Польза и вред вегетарианства у детей сообщение
  •   

  • Сообщение цыпленок табака 6 класс

Содержание

  1. Фалес Милетский
  2. Клеострат Тенедосский
  3. Евдокс Книдский
  4. Аристарх Самосский
  5. Эратосфен
  6. Гиппарх Никейский
  7. Клавдий Птолемей
  8. Николай Коперник
  9. Тихо Браге
  10. Иоганн Кеплер
  11. Галилео Галилей
  12. Эдмунд Галлей
  13. Михаил Ломоносов
  14. Уильям Гершель

Астрономия – очень древняя наука, одна из древнейших естественных наук.

Многие тысячелетия человек смотрит в небо, стараясь разгадать загадки звездных миров. Но сначала астрономию (науку о движении и свойствах небесных тел) объединяли с астрологией (предсказание о воздействии небесных тел на земной мир и человека). Так было почти до эпохи Возрождения (по крайней мере, в Европе).

Первые зарегистрированные астрономические достижения относятся к XXXI веку до н. э. Астрономия развивалась независимо в Древней Греции, Египте и в Месопотамии.

Чаще всего первые астрономы были одновременно философами и математиками, потому что загадки звездного неба пытались разгадать только думающие люди, размышляющие о мире и о человеке в нем, но размышления эти часто подкреплялись вычислениями.

Многие ученые античного периода писали на эту тему, не все их труды сохранились и не все их имена нам известны. Конечно, в ту пору понятия астрономов были примитивными и не всегда верными, у них не было еще мощных телескопов и методик для теоретических изысканий, но эти первые шаги в науку астрономию по-своему интересны и достойны внимания.

В данной статье представлены  люди, которые по праву считаются родоначальниками астрономии, в том числе той ее части, которая соответствует современным представлением о роли Земли во Вселенной.

Фалес Милетский

Фалес Милетский (640/624 — 548/545 до н. э.) — древнегреческий философ и математик. Считается, что Фалес «открыл» для греков созвездие Малой Медведицы как путеводный инструмент; ранее этим созвездием пользовались финикийцы.

По мнению исследователей, Фалес первым открыл наклон эклиптики к экватору и провёл на небесной сфере пять кругов:

  1. арктический круг;
  2. летний тропик;
  3. небесный экватор;
  4. зимний тропик;
  5. антарктический круг.

Он научился вычислять время солнцестояний и равноденствий, установил неравность промежутков между ними. Фалес первым указал, что Луна светит отражённым светом; что затмения Солнца происходят тогда, когда его закрывает Луна.  Также он первым определил угловой размер Луны и Солнца.

Он нашёл, что размер Солнца составляет 1/720 часть от его кругового пути, а размер Луны — такую же часть от лунного пути.

Можно утверждать, что Фалес создал «математический метод» в изучении движения небесных тел. Также он ввёл календарь по египетскому образцу (в котором год состоял из 365 дней, делился на 12 месяцев по 30 дней, и пять дней оставались выпадающими).

Клеострат Тенедосский

Первым астрономом-наблюдателем считают Клеострата Тенедосского (ок. 550 до н. э. — ок. 430 до н. э.) , VI век до н.э. До наших дней дошли источники, в которых описывается, что Клеострат наблюдал за небом с горы Ида на острове Крит. Полагают, что им была сочинена поэма «Астрология».

Ученик Клеострата (история не сохранила его имени) впервые в Греции уточнил длину тропического года (тропический год, также известный как солнечный год) — это отрезок времени, за который Солнце завершает один цикл смены времён года, как это видно с Земли.

Евдокс Книдский

Последователь философа Платона Евдокс Книдский (408— 355 гг. до н. э.), являлся создателем целой астрономической школы, заложивший основы теоретической астрономии. Евдокс был творцом невероятно сложной модели движения планет, которая, однако, объясняла их поведение на небе — всех, за исключением Марса. Он также составил первый в Европе каталог звезд.

Греки считали небо состоящим из твердых прозрачных оболочек — сфер, расположенных на различной высоте от поверхности Земли и вращающихся вокруг нее. Светила закреплены неподвижно на небесных сферах. На самой удаленной от Земли сфере расположены звезды — поэтому они совершают полный оборот ровно за сутки.

Подбирая скорости вращения, взаимное расположение других сфер и углы наклона их осей, Евдокс сумел объяснить даже такую загадку, как петли, описываемые на небе Марсом, Юпитером и Сатурном на фоне звезд.

Позже модель Евдокса включил в свое учение о природе философ и ученый Аристотель (384—322 гг. до и. э.), но никакие ухищрения не могли сделать эту модель точной — ведь «сфер Евдокса» просто не существовало в природе.

Аристарх Самосский

Крупнейший древнегреческий астроном и философ Аристарх Самосский (310—250 гг. до н. э.) родился на острове Самос в Эгейском море. Одним из первых он использовал геометрические вычисления для определения размеров Солнца и Луны и нахождения отношений между их размерами и орбитами, по которым эти светила движутся. Правда, он допустил немало ошибок, и в результате диаметр Солнца у него получился всего в шесть раз больше земного, а Луны — в три раза меньше.

Аристарх считал, что Солнце находится в центре нашей планетной системы, несмотря на то что современники просто смеялись над этой идеей и обвиняли ученого в оскорблении богов. Смену дня и ночи на Земле он объяснял абсолютно верно — вращением Земли вокруг своей оси, а Луну называл спутником Земли.

Эратосфен

Родился Эратосфен в Кирене в 275 году до н.э., а умер в Александрии в 193 году до н.э. Он был не только астрономом, но географом и философом. Оставил Эратосфен свой след и в математике. ему принадлежит право быть изобретателем прибора, с помощью которого можно было находить расположения селений и городов, расстояние до которых было заранее известно. Также известно, что Эратосфен заведовал Александрийской Библиотекой.

Одной из самых главных заслуг Эратосфен является то, что ему удалось определить длину окружности Земли. В ходе исследований астроном обнаружил, что в день летнего солнцестояния (21 июня) Солнце отражается в колодцах города Асуан, а в Александрии (которая была расположена севернее, но, практически, на том же меридиане) предметы отбрасывают небольшую тень. Эратосфен предположил, что это явление может быть обоснованно кривизной поверхности Земли. С помощью измерения расстояние между двумя городами астроному удалось определить радиус Земли.

Гиппарх Никейский

Гиппарха Никейского (161—126 гг. до н. э.) считают основателем научной астрономии. На протяжении многих лет он вел наблюдения за звездами и сравнивал их с результатами вавилонских астрономов. Гиппарх составил самый точный звездный каталог, включавший более тысячи звезд, и первым ввел в науку понятие звездных величин, разделив все звезды на шесть категорий — от самых ярких до едва видимых глазом. Этот метод и по сегодняшний день используется астрономами.

Ученый также усовершенствовал календарь, определив продолжительность года в 365,25 дня. Именно он ввел понятия апогея (точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли, наиболее удаленная от центра Земли) и перигея (ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли), средние периоды обращения планет.

По таблицам Гиппарха можно было предсказывать солнечные и лунные затмения с неслыханной для того времени точностью — до 1-2 часов.

Кстати, именно он ввёл географические координаты — широту и долготу. Но главным результатом Гиппарха стало открытие смещения небесных координат — «предварения равноденствий» (каждый год весеннее равноденствие наступает немного раньше, чем в предыдущем году).

Клавдий Птолемей

Клавдий Птолемей (ок. 100 – ок. 170) — позднеэллинистический астроном, математик, механик, оптик и географ. Жил и работал в Александрии Египетской, где проводил астрономические наблюдения.

Его главный труд — «Великое математическое построение», или «Альмагест» на целое тысячелетие стал «библией» для астрономов и математиков. Книга также содержала каталог звёздного неба. Список из 48 созвездий не покрывал полностью небесной сферы: там были только те звёзды, которые Птолемей мог видеть, находясь в Александрии. Система Птолемея была практически общепринятой в западном и арабском мире — до создания гелиоцентрической системы Николая Коперника.

В своей книге Птолемей изложил собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона, сформулировав весьма сложную геоцентрическую модель мира, получившую известность как «система Птолемея».

При создании данной системы он проявил себя как умелый механик, поскольку сумел представить неравномерные движения небесных светил в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностям.

Удивительно: система Птолемея не имела ничего общего с тем, что на самом деле существует в природе, однако с ее помощью можно было довольно точно предсказывать движение небесных тел, время наступления солнечных и лунных затмений и одновременного появления всех планет на земном небе.

Николай Коперник

Николай Коперник — польский астроном. Он родился 19 февраля 1473 года в городе Торунь и умер во Фромборке 24 мая 1543 года. Ему довелось учиться в университетах Кракова, Болоньи и Падуи, где Коперник изучал различные науки, в том числе астрономию. В 1512 году он стал каноником во Фромборке, посвятив себя исполнению его обязанностей, а также астрономическим наблюдениям и исследованиям Вселенной.

Наиболее известен как автор гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции.

Главное и почти единственное сочинение Коперника «О вращении небесных сфер» было издано в 1543 году. В нем говорится о шарообразности мира и Земли, а вместо положения о неподвижности Земли помещена иная аксиома: Земля и другие планеты вращаются вокруг оси и обращаются вокруг Солнца.  Его работа была запрещена церковью, но все же она увидела свет незадолго до смерти астронома.

С гелиоцентрических позиций Коперние без труда объясняет возвратное движение планет. В  своем труде он дает сведения по сферической тригонометрии и правила вычисления видимых положений звезд, планет и Солнца на небесном своде. Упоминается Луна, планеты и причины изменения широт планет.

Гелиоцентрическая система в варианте Коперника может быть сформулирована в семи утверждениях:

  • орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;
  • центр Земли — не центр Вселенной, но только центр масс и орбиты Луны;
  • все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;
  • расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;
  • суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;
  • Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) — не более чем эффект движения Земли;
  • это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.

Тихо Браге

Тихо Браге (14.12.1546-24.10.1601) — датский астроном эпохи Возрождения. Первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения, на основании которых Кеплер вывел законы движения планет.

В ноябре 1577 года на небе появилась яркая комета. Тихо Браге тщательно проследил её траекторию вплоть до исчезновения видимости в январе 1578 года. Сопоставив свои данные с полученными коллегами в других обсерваториях, он сделал однозначный вывод: кометы — не атмосферное явление, как полагал Аристотель, а внеземной объект, втрое дальше, чем Луна.

Свои научные достижения Браге изложил в многотомном астрономическом трактате. Сначала вышел второй том, посвящённый системе мира Тихо Браге и комете 1577 года. Первый же том (о сверхновой 1572 года) вышел позднее, в 1592 году в неполном виде. В 1602 году, уже после смерти Браге, Иоганн Кеплер опубликовал окончательную редакцию этого тома. Браге собирался в последующих томах изложить теорию движения других комет, Солнца, Луны и планет, однако осуществить этот замысел уже не успел.

Иоганн Кеплер

Иоганн Кеплер (27.12.1571-15.11.1630) – немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы. Кеплер создал новую модель телескопа, которая позволяла улучшить исследование Солнечной системы.

В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея и гелиоцентрической системой Коперника. Открытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объяснили видимую неравномерность движений планет.

Согласно законам Кеплера, все планеты движутся по эллиптическим орбитам. В одном из фокусов этих орбит находится Солнце. В зависимости от отдаленности от Солнца уменьшается или увеличивается скорость движения планеты по орбите. Чтобы сформировать свои законы, Кеплер изучал орбиту Марса в течении 10 лет.

Кеплер вывел также «уравнение Кеплера», используемое в астрономии для определения положения небесных тел.

Законы планетной кинематики, открытые Кеплером, послужили позже Ньютону основой для создания теории тяготения. Кеплер стал автором первого обширного (в трёх томах) изложения коперниканской астрономии (1617—22), которое немедленно удостоилось чести попасть в «Индекс запрещённых книг». В эту книгу, свой главный труд, Кеплер включил описание всех своих открытий в астрономии.

Летом 1627 года Кеплер после 22 лет трудов опубликовал астрономические таблицы. Спрос на них был огромен, так как все прежние таблицы давно разошлись с наблюдениями. Немаловажно, что труд впервые включал удобные для расчётов таблицы логарифмов. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века.

Галилео Галилей

Галилео Галилей — известный итальянский математик, физик и астроном, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Он родился 15 февраля 1564 году в Пизе и умер 8 января 1642 году во Флоренции. Им были открыты законы движения маятника, созданы гидравлические весы и изобретен газовый термометр.

В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Сам термин телескоп ввёл в науку именно Галилей. Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф, а ее пепельный свет Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй.

Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна.

Галилей открыл пятна на Солнце, исследовал планеты Солнечной системы, рассчитал период вращения этой звезды и сделал вывод, что звезды расположены очень далеко от нашей планеты. Ему принадлежит утверждение, что Вселенная бесконечна. Ученому-астроному удалось доказать, что Млечный Путь не является облаком, а массой звезд.

Галилео был ревностным приверженцем теории Коперника, что стало причиной конфликта между Галилеем и церковью. Галилей был привлечен к суду и будучи в безвыходном положении, он был вынужден публично отказаться от своих убеждений. Случилось это в 1632 году. Будучи под домашним арестом, Галилей продолжал свою работу с учениками, хотя и был наполовину слеп.

Эдмунд Галлей

Эдмунд Галлей (29.10.1656-14.01.1742) – английский Королевский астроном, физик, математик и демограф. Ещё в 1676 году, будучи студентом третьего курса Оксфордского университета, Галлей опубликовал свою первую научную работу — «Об орбитах планет» — и открыл большое неравенство Юпитера и Сатурна. Он издал «Каталог Южного неба», в который включил информацию о 341 звезде Южного полушария.

В 1693 году Галлей обнаружил вековое ускорение Луны, что могло свидетельствовать о её непрерывном приближении к Земле. В 1677 году Галлей предложил новый метод определения расстояния до Солнца, то есть астрономическую единицу. Для этого необходимо было наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца из двух мест, удалённых по широте

Способ Галлея позволил к концу XIX века в 25 раз снизить ошибку при определении солнечного параллакса.

С именем Эдмунда Галлея связан и коренной перелом в представлениях о кометах. В Новое время до Ньютона все считали их чужеродными странниками, лишь пролетающими сквозь Солнечную систему по незамкнутым параболическим орбитам.  Галлей рассчитал и опубликовал в 1705 году орбиты 24 комет и обратил внимание на сходство параметров орбит у нескольких из них, наблюдавшихся в XVI—XVII веках, с параметрами кометы 1682 года.

Фото кометы Галлея 1986 год с земли

В 1716 году он опубликовал подробные расчёты, указал, что это одна и та же комета, и следующее её появление должно произойти в конце 1758 года. И действительно, она была обнаружена. Возвращение кометы в предсказанный срок стало первым триумфальным подтверждением теории тяготения Ньютона и прославило имя самого Галлея. Эта комета в наши дни называется кометой Галлея.

За особые достижения Галлей был представлен к званию магистра астрономии в Оксфорде и был принят в члены Лондонского Королевского Общества.

Галлей был первым, кто привлёк внимание астрономов к совершенно загадочному тогда объекту — туманностям. В статье 1715 года он уже утверждал, что это  многочисленные самосветящиеся космические объекты.

Михаил Ломоносов

Михаил Ломоносов (08.11.1711 – 04.04.1765) — первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик и физик. В астрономии прославился открытием атмосферы у планеты Венера. Это открытие он совершил 26 мая 1761 года, когда наблюдал прохождение Венеры по солнечному диску.

Учёным было сконструировано и построено несколько принципиально новых оптических приборов, им создана русская школа научной и прикладной оптики. М. В. Ломоносов создал катоптрико-диоптрическую зажигательную систему; прибор «для сгущения света», названную им «ночезрительной трубой», предназначавшаяся для рассмотрения на море удалённых предметов в ночное время. Ломоносов, хорошо знавший телескопы И. Ньютона и Д. Грегори, предложил свою конструкцию.

Опытный образец нового телескопа был изготовлен под руководством М. В. Ломоносова в апреле 1762 года, а 13 мая учёный демонстрировал его на заседании Академического собрания. Изобретение это оставалось неопубликованным до 1827 года, поэтому, когда аналогичное усовершенствование телескопа предложил У. Гершель, такую систему стали называть его именем.

Уильям Гершель

Важную роль в развитии астрономии сыграл великий английский учёный немецкого происхождения Уильям Гершель. Он построил уникальные для того времени рефлекторы с диаметром зеркал до 1,2 м и виртуозно ими пользовался.

Гершель открыл седьмую планету — Уран  и его спутники , вращающиеся «не в ту сторону», несколько спутников Сатурна, обнаружил сезонные изменения полярных шапок Марса, объяснил полосы и пятна на Юпитере как облака, измерил период вращения Сатурна и его колец. Он открыл, что вся Солнечная система движется по направлению к созвездию Геркулеса, при изучении спектра Солнца открыл инфракрасные лучи, установил корреляцию солнечной активности (по числу пятен) и земных процессов.

Главным его занятием за все тридцать лет наблюдений было исследование звёздных миров.

Он зарегистрировал свыше 2500 новых туманностей. Изучал их структуру и взаимодействие. Некоторые туманности круглой формы, иногда со звездой внутри, он назвал планетарными и считал скоплениями диффузной материи, в которых формируется звезда и планетная система. На самом деле почти все открытые им туманности были галактиками, но по существу ученый был прав — процесс звездообразования происходит и в наши дни.

На некоторые  открытия Гершеля не обратили внимания, а взаимодействующие галактики были переоткрыты уже в XX веке.

Гершель первым систематически применял в астрономии статистические методы и с их помощью сделал вывод, что Млечный Путь — изолированный звёздный остров, который содержит конечное число звёзд и имеет сплюснутую форму. Расстояния до туманностей он оценивал в миллионы световых лет.

Видео



Источники

    https://yandex.by/turbo?text=https%3A%2F%2Fsitekid.ru%2Fastronomiya%2Fistoriya_astronomii.html

    https://nebo-nsk.ru/astronomy_i_ih_otrkrytiya

    https://ru.wikipedia.org/wiki/История_астрономии

    http://ency.info/earth/etapi-astronomii/9-kogda-poyavilis-perviye-astronomi

А. А. Гурштейн. Птолемей и Коперник. Послесловие редактора

В. А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. М., «Наука», 1988

Ответственный редактор, доктор физико-математических наук, А. А. Гурштейн

Птолемей создал естественнонаучную теорию, которая более тысячелетия претендовала на абсолютную истинность. Коперник открыл человечеству глаза на то, что научная истина еще отнюдь не составляет истины абсолютной. На базе давно известного, давно устоявшегося эмпирического материала Коперник предложил великую теорию, в корне отличную от великой теории Птолемея. Отсюда берет истоки традиция недооценивать значение творчества Птолемея, противопоставлять «ненаучности» Птолемея подлинно научные взгляды Коперника. Но кто и как способен удостоверить подлинную научность в ходе рождения и становления новых смелых идей?

Нам хотелось бы заявить в полный голос, что Птолемей и Коперник — две личности, не уступающие друг другу по значению в реальном историческом процессе развития естествознания. Их имена не должны противопоставляться, они должны стоять рядом как символы двух величайших достижений естественнонаучной мысли. Нам хотелось бы одновременно подчеркнуть, что не только Птолемей, но даже и Коперник отнюдь не были единоличными творцами общенаучных революций. Оба они стали авторами научных представлений, переживших многие столетия, оба активно способствовали выработке нового стиля мышления, однако общенаучные революции — относительно краткосрочные этапы перехода науки на новые рельсы, определяющие формирование иных исторических типов науки, — происходили не только благодаря деятельности гениальных ученых, но и в силу вызревания необходимых условий, наступающих в связи со всем ходом социально-экономического развития человечества.

Особенно непросто обстоит дело с анализом творчества Птолемея.

«Альмагест» Клавдия Птолемея — научное произведение, значение которого нельзя по достоинству оценить в прокрустовом ложе одной лишь истории астрономии. Роль Птолемея в процессе становления естествознания уникальна. Она не знает себе равных. Какие бы новые обстоятельства его работы ни были извлечены на суд общественности, какие бы аспекты его деятельности ни подвергались сегодня критике, место Птолемея в истории мировой науки навечно останется столь же незыблемым, как место Менделеева, Ньютона, Коперника или Евклида.

Дело, разумеется, не только в той счастливой случайности, что труд Птолемея не затерялся в раннем средневековье и полностью дошел до наших дней в византийских списках и арабских переводах. Сравнительный анализ различных источников дает известное представление и о многих других крупных сочинениях древности как до, так и после Птолемея. Суть заключается в самом характере этого уникального сочинения.

Сколь бы древними ни были пласты человеческой культуры, которые лопата археолога вырывает время от времени из пучины забвения, следы пытливости человеческого разума предстают перед нашим взором всегда и повсеместно. В палеолите и в неолите, на заре эры рабовладения и в античности, в гротах скованной ледниковым панцирем Европы и в африканском ущелье Олдовей, на территории Индии и Китая, в Междуречье и в Мезоамерике, на всем протяжении изначально освоенного человечеством экваториального пояса Земли в пределах между широтами ±45° наши далекие предки оттачивали на оселке практики научный метод познания окружающей природы: наблюдали, систематизировали объекты и явления, экспериментировали, добивались теоретических обобщений, которые волей-неволей проходили дальнейшую проверку жизнью.

 

Древние народы Армянского нагорья были, по-видимому, среди первых, кто не только заметил взаимосвязь между движением Солнца по эклиптике и временами года, но и закрепил положение эклиптики среди звезд путем выделения «круга зверей» — зодиакальных созвездий. С точки зрения рождения научных понятий в высшей степени поучительно, что в Мезоамерике, подле экватора Земли, практика наблюдений за небесными светилами была совершенно иной, и там вообще не возникло понятия эклиптики: времена года фиксировались по уклонению в полдень Солнца от зенита. В разных концах мира древние люди возводили шедевры научно-технической мысли: Стоунхендж, египетские пирамиды, Храм надписей в Паленке, акведук Эвпалина и много, много иных.

Вырвавшаяся несколько вперед в своем развитии греко-римская цивилизация на стыке Европы, Азии и Африки впервые взяла на себя на рубеже нашей эры труд в письменном виде подвести предварительные итоги развития Ойкумены. Античность стала эпохой гигантских по размаху обобщающих трудов. К ним можно отнести философские сочинения Аристотеля, «Начала» Евклида, «Географию» Страбона, «Естественную историю» Плиния Старшего, медицинские труды Галена и, наконец, «Синтаксис» Птолемея, который чаще известен под арабским названием «Альмагест».

Мы характеризуем то или иное историческое лицо эпитетом великий лишь в том случае, если в своей сфере деятельности ему удалось наиболее полно выразить сущность эпохи. Великий Птолемей с успехом свел воедино и изложил на языке математики астрономические представления поздней античности. При этом сам он как человек остается для нас почти совершенно безликим. Его биография, как могли убедиться читатели настоящей книги, — сплошное белое пятно.

О. Нейгебауэр пишет в книге «Точные науки в древности»: «Как однажды сказал Гильберт, значение научной работы можно измерить числом публикаций, чтение которых становится ненужным после этой работы» (1). Он делает свое замечание именно в той связи, что после «Начал» Евклида и «Альмагеста» Птолемея для исследователей (не беря в расчет, конечно, историков науки) отпала необходимость в чтении вообще всех предшествующих книг по математике и астрономии.

Идеал естествознания

Ни у кого не вызывает возражений, что Птолемей в «Альмагесте» впервые изложил в связной форме астрономическую картину мира. Однако значение «Альмагеста», как мы уже подчеркнули раньше, несравненно глубже. Если Плиний Старший остановился на уровне систематизированных описаний, т. е. на относительно низком, предварительном этапе естественнонаучной деятельности, и если Евклид ограничивался собственно математикой, т. е. аппаратом, формализованным языком научного анализа, поскольку математика сама по себе не принадлежит к естествознанию, то Птолемей впервые в истории человечества дал бросающийся в глаза образец развернутой, математизированной, полнокровной естественнонаучной теории. Она охватила широкий круг проблем и обобщила громадный эмпирический наблюдательный материал. Она имела очевидную прогностическую ценность и широко использовалась на практике. В сущности, теория Птолемея для своего времени отвечала самым строгим критериям научности, выработанным наукой XX в. Она заняла место своего рода эталона для всего естествознания. А Птолемей в качестве автора этой теории по справедливости может быть причислен к сойму классиков естествознания. Именно после труда Птолемея астрономия приобрела то «поистине уникальное положение, которое она занимает среди других наук» (2).

Характерно, что ни упомянутые нами Евклид, Страбон, Плиний, ни многие другие античные мыслители никак не повлияли на мировоззренческие установки раннего христианства. И в то же самое время христианская церковь принуждена была считаться со взглядами язычника Птолемея. Разумеется, после многовековых диспутов они были деформированы, адаптированы, тщательно подогнаны к приемлемой для религии форме. Однако факт остается фактом: религия использовала убедительно обоснованную естественнонаучную теорию Птолемея в собственных целях и в конечном счете не рискнула пойти, как требовали некоторые, на открытую конфронтацию с идеями этого язычника.

Таким образом, Клавдий Птолемей и в его лице античная астрономия преподнесли всему естествознанию предметный урок. Птолемей первым в исполинском масштабе продемонстрировал великое искусство полноценно описывать природные явления на языке математики — на кине-матико-геометрической модели.

К сожалению, всякая медаль имеет обратную сторону. Вследствие существования теории Птолемея стала окончательно узаконенной появившаяся задолго до него убежденность в реальности разделения Космоса на два мира: надлунный и подлунный. В надлунном мире царил Логос, божественный порядок, птолемеева гармония. Его изучение составляло предмет великой и рано обособившейся научной дисциплины — астрономии. Подлунный же мир отличался аморфностью, беспорядком и изменчивостью. Он достался в удел прозябающей физике, точнее говоря, еще слабо расчлененной «натуральной философии».

А. Койре (3) задается вопросом: почему греческая наука не создала физикй И дает на него ясный ответ: она к этому не стремилась, поскольку была уверена в невозможности добиться успеха.

«Действительно, — пишет А. Койре, — создать физику в нашем смысле слова, а не в том, как ее понимал Аристотель, означает применить к действительности строгие, однозначные, точные математические, и прежде всего геометрические, понятия. Предприятие, прямо скажем, парадоксальное, так как повседневная действительность, в которой мы живем и действуем, не является ни математической, ни математизируемой. Это область подвижного, неточного, где царят «более или менее», «почти», «около того» и «приблизительно»… Отсюда следует, что желание применить математику к изучению природы является ошибочным и противоречит здравому смыслу… Верное на небесах — неверно на Земле. И поэтому математическая астрономия возможна, а математическая физика — нет» (4).

Таким образом, величие теории Птолемея как недостижимого эталона естественнонаучного знания подмяло под себя остальные области естествознания. Эта теория подавляла, сдерживала развитие тех научных дисциплин, которые на первых порах никак не могли тягаться с ней в изощренности математического аппарата. Недосягаемой вершиной высилась   она   среди   остальных наук, адепты которых еще не успели освоить ни эксперимента со строгим количественным исчислением его результатов, ни математических методов представления сводных данных.

Крушение

Теория Птолемея отнюдь не напоминала карточный домик. Скорее ее можно уподобить величественному замку. Обветшание этого замка происходило мучительно медленно, оно затянулось на многие века. Замок приходил в упадок, стены давали трещины, башни кренились, но трещины замазывали, башни ставили на капитальный ремонт, и никому не приходило на ум, что выправить положение уже невозможно: замок держался на насквозь прогнившем фундаменте.

Среди ранних критиков теории Птолемея обычно выделяют нескольких корифеев арабоязычного мира: Ибн аль-Хайсама (известного в Европе под именем «отца оптики» Альхазена), Ибн Рушда (философа, более известного под именем Аверроэса), аль-Битруджи (переводившегося под латинизированным именем Альпетрагия), На-сир ад-Дина ат-Туси, аш-Шатира и ряд других (5). Занятые определением фундаментальных астрономических постоянных, составлением звездных каталогов и эфемерид планет, эти в большинстве своем астрономы-наблюдатели, как никто другой, не раз наталкивались на вопиющие разночтения между теорией Птолемея и данными наблюдений. Они брались за доработку теории, не меняя ее основ. Были у некоторых из названных ученых возражения и философского характера, однако с ними были дополнительные трудности.

Математические построения Птолемея в «Альмагесте» носили исключительно кинематико-геометрический характер и не касались неясных вопросов реального воплощения небесных сфер, эпициклов, деферентов и т. п. В действительности Птолемей писал на эту тему в небольшой работе «Планетные гипотезы», однако основная «физическая» суть концепции небесных сфер была разработана задолго до Птолемея Аристотелем. В этой связи количественная кинематико-геометрическая картина Птолемея с течением времени была пополнена гораздо более ранней   качественной   картиной   мира   Аристотеля.  Вот этот-то птолемеево-аристотелевский конгломерат уже отнюдь не отвечал критериям научности не только современным, но даже весьма древним, поскольку содержал в себе явные противоречия: аристотелевские сферы никак не должны были пересекаться в пространстве, а потому не могли приходить в движение так, как того требовала все более усложнявшаяся с течением времени кинематика Птолемея. Особые неприятности со временем стали создавать кометы, и, как едко высказался журналист Н. Колдер, «на протяжении столетий кометы обладали определенным философским значением, как ручные гранаты космической революции. Далеко улетевшая комета 1577 г. разбила вдребезги прозрачные хрустальные сферы, которые якобы несли на себе всю компанию планет…» (6).

Остановил Солнце, двинул Землю

«Современное исследование природы… как и вся новая история, ведет свое летоисчисление с той великой эпохи, которую мы, немцы, называем, по приключившемуся с нами тогда национальному несчастью, Реформацией, французы — Ренессансом, а итальянцы — Чинквеченто и содержание которой не исчерпывается ни одним из этих наименований… Это был величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености»,— так писал Ф. Энгельс в «Диалектике природы» (7).

Жизнь Коперника и гений Коперника целиком принадлежат этой великой эпохе. Его современниками были Леонардо да Винчи, Колумб, Магеллан, Васко да Гама, Микеланджело Буонаротти и Рафаэль.

Коперник был свидетелем яростных столкновений и раскола в рядах католиков. На его памяти профессор Виттенбергского университета Мартин Лютер прибил к дверям собора «95 тезисов» и сжег папскую буллу. Каноник Коперник был свидетелем и ответной реакции католической церкви — рождения Ордена иезуитов с их беспримерным девизом «цель оправдывает средства».

События этого бурного времени наложили отпечаток на личность Коперника, научная деятельность которого сама стала едва ли не самой высокой из вершин эпохи Возрождения. Имя Коперника — объект особой гордости всего человечества, и нам приятно добавить — объект особой гордости славянской науки.

В отличие от биографии Птолемея жизнь и творческая деятельность Николая Коперника из Торуня известны ныне вдоль и поперек. Мы не будем освещать их здесь, ограничившись констатацией общего факта. Если в лице Птолемея астрономия как созидательница впервые в истории человечества выработала великую научную теорию, то в лице Коперника именно астрономии пришлось впервые в истории сокрушать великую научную теорию.

Впоследствии всем без исключения научным дисциплинам доводилось повергать в прах своих идолов. Химики похоронили флогистон. Теория относительности ограничила безбрежность концепции Ньютона. Открытие Гарвеем кровообращения поставило крест на предшествующих взглядах в биологии. Но ни одна смена основополагающих научных представлений не протекала столь же драматично, как крушение астрономической картины мира Птолемея, безраздельно господствовавшей более тысячелетия.

Как мы уже отмечали, астрономия намного раньше других естественнонаучных дисциплин, как минимум со времени Птолемея, четко определила и объект, и метод своих исследований. Она занималась, казалось бы, наиболее общей из всех возможных сущностей — космосом, Вселенной. Не случайно, что с глубокой древности и на протяжении всего долгого средневековья именно астрономическая деятельность в наибольшей степени отвечала идеалам научности, а астрономия справедливо слыла царицей естественных наук. Это обстоятельство отразилось в бесчисленном количестве фактов: от существования музы астрономии Урании до официального положения астрономии в квадривиуме средневекового университета. И крушение великой астрономической теории Птолемея радикально отозвалось на всем естествознании.

Через несколько десятилетий после смерти автора труд Коперника оказался в центре водоворота событий общенаучной революции. Само собой разумеется, что спор шел и о проблемах астрономии тоже. Но это отнюдь не исчерпывает основных результатов общенаучной революции.   Более   того, мы   склонны   видеть главный результат совсем в ином. Он нашел выражение в так называемой доктрине «двух книг», которую разделяли Томмазо Кампанелла, Галилео Галилей и ряд других современных им мыслителей. Согласно этой доктрине Священное писание представляет собой книгу божественного откровения, в то время как природа, хотя и является «книгой» божественного творения, сочинена на языке математики. Она может быть прочитана человеком вне божественного откровения и составляет, по Галилею, «настоящий предмет философии» (8).

Такая кардинальная перемена в понимании места науки в обществе, еще скованном средневековыми религиозными традициями, сочеталась с мыслью о важности прагматической направленности науки, провозглашенной Ф. Бэконом: «Знание — сила». Соображения о практической пользе науки звучат рефреном буквально у всех авторов этого периода, особенно четко в Британии. «…Эти знания приобретаются не просто ради самих себя, а для того, чтобы дать возможность человеку… вызывать и совершать такие эффекты, которые могут наиболее способствовать его благополучию в мире»,— слова, принадлежащие Р. Гуку (9). Р. Бойль прямо называет один из своих памфлетов «Да будут блага человечества приумножены проникновением естествоиспытателя в ремесло». Вовсе не случайно XVII в. заслужил в литературе имя «века опытной науки». Экспериментально-количественный подход в сочетании с прагматической нацеленностью пауки на решение задач, приумножающих блага человека (т. е., строго говоря, господствующего класса), открыли в новое время дорогу для невиданного ранее прогресса  науки.

Коперник и общенаучная революция

Из исследований последних лет, посвященных коперниковской теме, нам хотелось бы специально отметить хорошо взаимно дополняющие друг друга работы американских историков астрономии О. Гингерича и Б. Райтсмена. На конкретном документальном материале они убедительно показали специфику восприятия труда Коперника его современниками, отсутствие революционного подъема мысли у читателей Коперника еще на протяжении полустолетия после смерти автора. Есть основания полагать, что в подлинном значении гелиоцентризма для естествознания поначалу отдавали себе отчет лишь сам Коперник да его юный друг Ретик. К остальному научному миру осознание этого пришло гораздо позднее (10).

Было бы полной наивностью полагать, что Коперник на все сто процентов согласовал свою теорию с существовавшими наблюдениями. Это, конечно, далеко не так, и трудности, стоявшие перед сторонниками нового учения, были на самом деле исключительно велики, а позиция консерваторов отнюдь не сокрушена. Широко известно, что теория Коперника в ее «чистом» виде не могла приблизиться по прогностической точности к модели Птолемея. Чтобы не превзойти, а всего-навсего сравняться по точности с Птолемеем, Коперник принужден был сохранить многие архаические элементы: несколько малых эпициклов и эксцентры. «Система Коперника была ни более простой, ни более точной, чем система Птолемея, и с прагматической точки зрения ей трудно было отдать предпочтение», — справедливо заключает И. С. Алексеев (11).

Критический ум известного современного западного философа П. Фейерабенда, апологета анархистской теории познания, беспощадного бичевателя всех слабостей науковедческих конструкций, не оставил без внимания того, что Коперник предумышленно обходил молчанием неразрешимую для него проблему изменения блеска планет в связи с изменениями их расстояния до Земли — кардинальное научное возражение XVI в. против реальности гелиоцентризма (12). Коперник сосредоточился на кинематике движения планет и не желал реагировать на явные противоречия в возникающей физической картине. Фейерабенд выделяет отрывок из «зловредного» введения А. Осиандера: «Ибо кто же не знает, что такое допущение необходимо влечет, что диаметр планеты, когда она ближе всего к Земле, должен быть в четыре раза больше по сравнению с тем, который она имеет, будучи в самой отдаленной точке, а ее тело — в шестьдесят раз больше, что противоречит опыту всех времен». Таким образом, заключает   Фейерабенд, «в реалистической интерпретации учение Коперника было несовместимо с очевидными фактами».

Нам хотелось бы наконец подчеркнуть, что в новых исследованиях обращено серьезное внимание на роль Реформации в формировании социальных условий, сопутствовавших созданию гелиоцентрической системы мира. Все эти исследования как нельзя лучше подкрепляют взгляд на Коперника как на предтечу грядущей общенаучной революции, происшедшей на рубеже XVI и XVII вв.

История науки наглядно свидетельствует о неравномерном характере ее прогресса: эпохи сравнительно спокойного развития сменяются периодами стремительных взлетов научного творчества. Некоторые из этих периодов «бури и натиска», которым, в частности, свойственно коллективное освоение сообществом ученых принципиально новых фундаментальных взглядов, получили название научных революций. Интерес к проблеме научных революций как важнейших переломных моментов развития науки традиционен и характерен для марксистско-ленинской философии. Вспомним высказывание Ф. Энгельса из «Диалектики природы», что «Революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости и как бы повторило лютеровское сожжение папской буллы, было издание бессмертного творения, в котором Коперник бросил — хотя и робко и, так сказать, лишь на смертном одре — вызов церковному авторитету в вопросах природы» (13).

Проблемы научных революций исследовались во многих широко известных работах. В последние десятилетия на Западе интерес к проблеме научных революций был подогрет концепцией Т. Куна (14). Большое внимание анализу этой проблемы уделялось рядом советских исследователей. Эта тема не сходит со страниц научной периодической печати. Например, в № 7—8 журнала «Вопросы философии» за 1985 г. были помещены очень интересные материалы «Круглого стола» по проблеме «Сущность и социокультурные предпосылки революций в естественных и технических науках».

Важный шаг на пути к корректной постановке проблемы был сделан Н. И. Родным, который различал научные революции трех масштабов: глобальные научные революции, революции в отдельных фундаментальных науках и «микрореволюции» (15). Если использовать для анализа науки кибернетическое понятие сложной системы, приведенному членению соответствует исследование состояний собственно системы, ее подсистем и отдельных элементов.

Придерживаясь в дальнейшем этой же классификации, мы считаем целесообразным уточнить терминологию, выделяя:

а)   революции в науке, т. е. общенаучные революции, захватывающие все без исключения ее области — естественные, общественные и технические;

б)  революции в отдельных областях знаний (цикл физико-математических наук, химические науки, медико-биологические науки, общественные науки и т. д.);

в)   локальные революции в отдельных научных направлениях, которые как таковые не влияют на состояние системы в целом.

Анализ трех уровней научных революций позволяет прийти к выводу, что революции в отдельных научных дисциплинах и локальные революции происходят в результате прогресса собственно науки и свидетельствуют об относительной самостоятельности и активности научного познания. Эти революции второго и третьего уровня не сопряжены с коренной ломкой общей социально-философской картины бытия, а отражаются только на специальных (частных) картинах исследуемой реальности. Что же касается научных революций высшего уровня — общенаучных революций, то, будучи многомерными явлениями с рядом обратных связей, они тем не менее стимулируются и определяются преимущественно социокультурными факторами, причем в ходе этих революций меняется сам исторический тип науки. В ходе этих революций меняется весь комплекс ценностей науки. Сопоставление рассмотренных обстоятельств приводит к выводу о приуроченности общенаучных революций к периодам социально-экономического переустройства общества.

Исключительно плохую услугу в решении проблем научных революций оказывает пагубная традиция их «персонификации», и соображения по этому поводу отнюдь не новы.   «Мы почти всегда  стараемся упростить историю, прибегая к системе эпонимов (16), иными словами, приписываем важные события отдельным личностям и даем названия этим событиям и эрам по именам этих личностей, — так начал один из своих докладов в поездке по СССР в 1977 г. известный американский исследователь Дж. Г. Симпсон.— Более внимательный взгляд на историю, однако, наводит на мысль, что один человек никогда не совершал великих открытий и ни разу не положил начало новой эре. Обычно эпоним, герой,— это личность, связавшая воедино туманные и разрозненные мысли и превратившая их в единое прочное целое… Это относится, например, к Н. Копернику. Должно было пройти более двух с половиной веков, прежде чем теория Коперника получила всеобщее признание. И хотя мы можем сказать, что Коперник положил начало революции, названной его именем, эта революция шла постепенно, в течение длительного времени, благодаря работам многих ученых, имена которых в большинстве своем забыты… В более широком смысле эта революция была столь медленной, что вернее считать ее интеллектуальной эволюцией…» (17)

Занимаясь проблемами научных революций, непростительно упускать из виду, что наука отнюдь не сводится к совокупности научных знаний. Наука — это в первую очередь специфический вид духовной деятельности, неразрывно связанной с социально-историческими условиями. Хотя наука имеет своей задачей постижение объективной истины, которая не зависит ни от конкретного человека, ни от всего человечества, носитель пауки — человек — не может существовать вне общества. Историческая ограниченность науки прямо связана с ограниченностью общественной практики человечества на данном этапе его социально-экономического развития. Рассматривая науку в социально-историческом аспекте, мы обязаны констатировать, что в общенаучных революциях большую роль играют их глубокие социальные корни. И лишь революции в отдельных научных дисциплинах, которые выделяются по изменению содержания научного знания, связаны, как правило, с деятельностью определенного выдающегося ученого.

Великий польский астроном Н. Коперник был пред вестником   грядущей   общенаучной   революции, социальные условия для которой в середине XVI в. еще не созрели. Радикально преобразовав практическую астрономию, Коперник совершил революцию в этой фундаментальной науке. В дальнейшем его гелиоцентрическая картина мира стала краеугольным камнем общенаучной революции начала XVII в., символами ее по праву служит подвижническая деятельность Дж. Бруно, И. Кеплера, Г. Галилея.

Сводить, однако, научный подвиг Коперника единственно к преобразованию частной науки астрономии было бы неоправданным и незаслуженным принижением значения гелиоцентризма. С другой стороны, придавать «революционному акту» Коперника значение общенаучной революции неправомерно из-за отсутствия в его эпоху надлежащих социальных условий для восприятия революционной стороны учения Коперника.

Нам представляется единственно корректным выходом (точно так давно поступают историки применительно к революциям социальным) отказаться от попыток персонификации общенаучных революций. Этот отказ, кстати сказать, вполне соответствует марксистско-ленинской точке зрения на роль личности в истории. Таким образом, можно согласиться с позицией Б. Райтсмена, что общенаучная революция конца XVI — начала XVII столетия имела среди своих гениальных предвестников великого Коперника и нашла ярких выразителей в лице таких ученых, как Дж. Бруно, И. Кеплер, Г. Галилей.

Следует обратить внимание на то, что в марксистской исторической литературе последних лет выполнено углубленное исследование противоречивого и исключительно важного периода религиозной Реформации. Не случайно в 1984 г. издательство «Молодая гвардия» массовым тиражом выпустило биографическую книгу Э. Соловьева «Непобежденный еретик» о Мартине Лютере. В предисловии к ней академик Т. И. Ойзерман подчеркивает, что сущность Реформации «не исчерпывается тем, что непосредственно подразумевается самим словом, т. е. реформой, переустройством тогдашней церкви. Реформация, как массовое народное движение, подорвала духовную диктатуру папства, нанесла внушительный удар по церковному феодализму и активизировала повсеместное недовольство светским феодальным господством. Она проложила путь новым этическим, юридическим и практико-экономическим воззрениям, которые соответствовали формирующимся капиталистическим отношениям.

Возрождение и Реформация различны по своему культурному облику: их деятели подчас относятся друг к другу с непримиримой враждебностью. И все-таки это лишь различные исторические выражения одного и того же социально-экономического процесса: революционного рождения буржуазного общества. Оба они образуют пролог к великим классовым битвам XVII—XVIII столетий» (18).

Реформация и представляет собой тот важный социокультурный фон, на котором совершено великое интеллектуальное достижение Коперника. Аналогичные мысли его предшественников Аристарха Самосского и Николая Кузанского не были восприняты и подхвачены.

Астрономия еще несколько столетий после Коперника играла роль лидера естествознания. Она, как и прежде, вырабатывала для других дисциплин эталоны научности. Еще один выдающийся астроном, Лаплас, в XIX в. взял на себя труд методолога и сформулировал ясную концепцию механицизма. Пожалуй, «лапласов детерминизм» стал последним крупным вкладом астрономии в методологию естествознания. К концу XIX в. па мощном стволе экспериментальной физики взросла теоретическая физика, которая в конечном счете перечеркнула как «Лапласов детерминизм», так и все другие классические представления о природе. На пороге стояла эра неклассического естествознания.

Развенчанный Птолемей

Гелиоцентризм трудно внедрялся в научную жизнь, однако в конечном счете одержал всеобъемлющую победу. С теорией Птолемея происходило обратное: она господствовала более тысячелетия и потерпела сокрушительное фиаско. Подобный прецедент имел место впервые, и в сознании научного общества еще безраздельно господствовала кумулятивная модель научного прогресса. Значительно позже — скажем, при смене взглядов Ньютона теорией относительности — никому не могло даже прийти в голову упрекать Ньютона в заблуждениях. Было очевидно, что на смену одним научным представлениям приходят другие, более глубокие. Но, не имея подобного опыта, некоторые критики сплошь да рядом упрекали Птолемея именно в научной некомпетентности, писали, что он грубо заблуждался и повел науку по ложному пути. Рецидивы резко отрицательного отношения к деятельности Птолемея не новы.

Как всякий ниспровергнутый с пьедестала деятель, будь то рвавшийся к власти Лжедмитрий или развенчанный Наполеон, Птолемей тоже стал привлекать к себе пристальное внимание историков. Ныне широко цитируются критические высказывания в его адрес со стороны Деламбра, который упрекал Птолемея за то, что он нигде не приводит ясных данных о своих наблюдениях и «не говорит о том, какой могла быть вероятная ошибка его солнечных, лунных и планетных таблиц. Астроном, который сегодня действовал бы подобным образом, вызвал бы к себе полное недоверие» (19).

Впрочем, Деламбр понимает и отчасти оправдывает Птолемея. И уж, конечно, он не опускается до спекуляций, пытаясь стяжать геростратову славу на уличении маститого естествоиспытателя далекого прошлого в мошенничестве. Мы, разумеется, имеем в виду недавно переведенную на русский язык работу Р. Ньютона «Преступление Клавдия Птолемея» с ее воинствующим апофеозом: «Я не знаю, что могут подумать другие, но для меня существует лишь одна окончательная оценка: «Синтаксис» нанес астрономии больше вреда, чем любая другая когда-либо написанная работа, и было бы намного лучше для астрономии, если бы этой книги вообще не существовало. Таким образом, величайшим астрономом античности Птолемей не является, но он является еще более необычной фигурой: он самый удачливый обманщик в истории науки» (20).

К сожалению, в русском издании, вышедшем в 1985 г. с использованием английского оригинала 1978 г., оказался обойденным молчанием тот факт, что под давлением взрыва всеобщего негодования западных коллег Р. Ньютон принужден был отказаться от некоторых своих положений (21). Но он продолжает настаивать на том, что большинство приводимых Птолемеем наблюдений является на самом деле результатом вычислительной подгонки, и это, по всей вероятности, действительно так. Факты, как говорят, упрямы. Но в чем же суть проблемы?

Птолемей, создатель первой крупной математизированной естественнонаучной теории, впервые столкнулся с колоссальной противоречивостью реальных наблюдений. Напомним для наглядности, что диск Луны имеет на небесной сфере поперечник в 0,5°, т. е. 30 угловых минут. Принято считать — и это впоследствии блестяще продемонстрировал Тихо Браге, — что точность угловых наблюдений невооруженным глазом составляет несколько угловых минут и большим ошибкам взяться неоткуда. Однако это глубокое заблуждение.

Птолемей использовал наблюдения, в которых регистрировались не только угловые положения, но и время, а это могло выполняться — особенно при определении характерных точек в движениях Солнца, Луны и планет — очень грубо. Скорость же собственного движения Луны по небесной сфере среди звезд составляет около 0,5° в час. Среди использованных Птолемеем шумерских и вавилонских наблюдений многовековой давности наверняка попадались такие, которые имели ошибки регистрации времени в несколько часов — вот явный источник ошибок в положениях,   достигающих   нескольких   градусов   дуги!

Птолемей создал геоцентрическую систему мира, но он не брал на себя задачу создать теорию ошибок измерений. Он не знал способа наименьших квадратов и вообще всего того математического аппарата, который мы называем сегодня теорией уравнительных вычислений. Он стоял перед лицом грубо противоречащих друг другу наблюдений, и он каким-то образом привел их в порядок, к единой системе, поскольку в «Альмагесте» не осталось никаких следов противоречий: все данные тщательно согласованы друг с другом. Имеются ли основания квалифицировать действия Птолемея как подгонку экспериментальных данных, за которую сегодня научного работника могут уволить с работы? Конечно, нет.

Возьмем для наглядного примера современную систему фундаментальных астрономических постоянных. Все постоянные идеально согласованы друг с другом. И незнакомый с современной методикой критик через тысячу лет, подобно Р. Ньютону, тоже может поднять крик о вычислительной подгонке этой системы. Конечно, некоторая разница со случаем Птолемея существует. Эмпирический материал к системе фундаментальных постоянных опубликован, равно как опубликована и методика согласования системы. Птолемей же скрыл «кухню» своих уравнительных вычислений. Из неразберихи противоречивых данных он извлек в общем и целом вполне удовлетворительные осредненные результаты, однако нигде не привел самих исходных измерений.

Наш анализ не будет полным, если пройти мимо того, что новейшие достижения физики, как это ни парадоксально, вновь всколыхнули вопрос о приоритетах между системами Птолемея и Коперника. Теория относительности с отсутствием в ней привилегированных систем координат ставит их сегодня как бы на одну доску. И выделенность гелиоцентрической системы Коперника нуждается в наши дни в специальном философско-методологическом обосновании. «Несмотря на принципиальное равноправие способов существования в любых системах отсчета (в одних системах отсчета существуют одни характеристики реальности, в других — другие), для ряда конкретных задач проще выбирать определенный вид системы отсчета и тем самым определенную картину существования. Система Коперника является именно такой «относительно привилегированной» системой по сравнению с системой Птолемея, ибо подавляющая часть массы системы Солнца и планет (99,86%) сосредоточена в Солнце…» (22).

Кстати сказать, все астрономические ежегодники мира, как и во времена Птолемея, приводят эфемериды небесных тел не в гелиоцентрической, а в геоцентрической системе координат.

Наука не открывает вечных истин, и все исследователи постоянно в пути. Заблуждение думать, что, не будь Птолемея, сразу мог бы на ровном месте расцвести гений Коперника. Кстати, уже после Коперника астрономия совершила ряд следующих шагов, передвинув центр мироздания из центра Солнца в центр Галактики, а впоследствии признав множественность «островных вселенных» и всякое отсутствие какого бы то ни было центра. Эти принципиально важные шаги астрономии уже не отличались драматизмом, поскольку их возможность была понята в процессе драмы перехода от геоцентризма к гелиоцентризму.

Честь и хвала первопроходцам — великому Птолемею и великому Копернику!

Примечания

1  Нейгебауэр О. Точные науки в древности. М.: Наука, 1968. С.147.

2 Алексеев И. С, Проблема существования в астрономии//Философские проблемы астрономии XX века. М.: Наука, 1976. С. 269.

3  Койре Александр Владимирович (1892-1964) — выдающийся историк науки. Родился в Таганроге, с 1908 г. учился в Геттингене, впоследствии работал преимущественно во Франции и США.

4  Койре А. Очерки истории философской мысли. М.: Прогресс, 1985. С. 109-110.

5  Гингерич   О.   Средневековая   астрономия  в   странах  ислама // В мире науки. 1986. № 4. С. 16-26.

6  Колдер Н. Комета надвигается! М.: Мир, 1984. С. 42.

7  Энгельс Ф. Диалектика природы // Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-изд. Т. 20. С. 345-346.

8  Галилей Г. Избранные труды. М.: Наука, 1964. Т. 1. С. 99.

9  Espinasse M. Robert Hooke. London, 1956. P. 19.

10  Райтсмен Б. Проблема коперниканской революции и распространения коперниковских идей // Историко-астрономические исследования. М.: Наука, 1987. Вып. 19. С. 295-310.

11  Алексеев И. С. Указ. соч. С. 274.

12  Фейерабенд П. Избранные труды по методологии науки. М.: Прогресс, 1986. С. 248-251.

13  Энгельс Ф. Диалектика природы // Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд. Т. 20, С. 347.

14  Кун Т. Структура научных революций. 2-е изд. М.: Прогресс, 1977. 300 с.

15 Ровный Н. И. Очерки по истории и методологии естествознания. М.: Наука, 1975. С. 197.

16  Эпоним — должностное лицо, с началом деятельности которого в данном греческом полисе начинался новый счет времени.

17  Симпсон Дж. Г. Новое небо, новая Земля, новый человек // Природа. 1979. № 5. С. 37.

18 Ойзерман Т. И. Антифеодальная религиозная революция и ее зачинатель // Соловьев Э. Непобежденный еретик. М.: Молодая гвардия. 1984. С. 3.

19  Паннекук Л. История астрономии. М.: Наука, 1966. С. 163.

20  Ньютон Р. Преступление Клавдия Птолемея. М.: Наука, 1985. С. 368.

21  Newton R. R. The Origin of Ptolemy’s astronomical parameters. N. Y.: Center of Archeoastronomy, University Maryland, 1982. 228 p.

22  Алексеев И. С. Указ. соч. С. 280.


Содержание книги:

В. А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Предисловие.

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 1. Место и время действия.

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 2. Астрономия в Вавилоне и Греции до Гиппарха

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 3. Астрономические исследования Гиппарха

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 4. Краткое содержание «Альмагеста»

В. А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 5. Мировоззрение Птолемея

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 6. Небесная сфера: расчеты и измерения

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 7. Теория движения Солнца

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 8. Теория движения Луны

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 9. Звездный каталог

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 10. Теория движения планет

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 11. «Преступление Клавдия Птолемея»

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 12. Работы Птолемея в области географии

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 13. Работы Птолемея в области оптики

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 14. Математика и музыка

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 15. Птолемей и астрология

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 16. Судьба «Альмагеста»

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Глава 17. От эпициклов Птолемея к законам Кеплера

А. А. Гурштейн. Птолемей и Коперник. Послесловие редактора

В.А. Бронштэн. Клавдий Птолемей. Примечания: литература. Публикации трудов Клавдия Птолемея (в хронологическом порядке)

 


Глава 1. Птолемей и Коперник

Геометрия — это искусство хорошо рассуждать на плохо выполненных чертежах.

Астрономия — это древнейшая наука, которая возникла на заре цивилизаций и формировалась в ранних человеческих сообществах: шумеров, древних египтян, древних греков и римлян и независимо у инков. Конечно же, на протяжении веков она была не наукой в том смысле, который сегодня мы вкладываем в это понятие, а именно системой знаний, удовлетворяющих формальным требованиям математической строгости и логической непротиворечивости. В те времена астрономия, как и медицина, математика и даже астрология, была просто набором утверждений, основанных большей частью на мифологии и наблюдениях за миром. Тех цивилизаций уже давно нет, однако их наследие органично вплелось в нашу культуру, стало основой для развития наших взглядов на мир. Здесь, пожалуй, самым ярким примером является шестидесятеричная система счисления, доставшаяся нам от шумеров и вавилонян, которую мы используем для измерения времени и углов. Названия дней недели и их количество пришли извилистыми путями из вавилонской и античной культур. Когда-то давно дни недели получили свои названия в честь богов, с которыми отождествлялись семь известных с древних времен движущихся по небу небесных тел: Солнце, Луна, Марс, Меркурий, Юпитер, Венера, Сатурн.

В античной культуре сформировался фундамент астрономии, возникла первая астрономическая парадигма, которая будет разрушена только в ходе научной революции в Западной Европе. Конечно, древние греки были не первыми, кто создал миф об устройстве мира и роли планет и звезд в этом мире, однако именно им удалось разделить мифологию и практические знания о мире, заложить основы научного мировоззрения, которое в полной мере проявится в совершенно другой цивилизации в совершенно другое время. До них ни один народ не испытывал природу на прочность с такой яростью, не создавал такие хитроумные инженерные приспособления.

И именно в Древней Греции возникла и стала общепринятой геоцентрическая система мира, в которой Земля располагается в центре Вселенной. К сожалению, мы многого не знаем о развитии астрономии в Древней Греции и разнообразии античных представлений об устройстве небес. Известно, что, наряду с геоцентрической моделью мира, существовали и другие, в том числе те, которые по достоинству оценили даже наши современники. Например, Аристарх Самосский предлагал модель, где все планеты (включая Землю) вращались вокруг Солнца3. Если бы ему повезло чуть больше, возможно, гелиоцентризм стал бы господствующей парадигмой намного раньше Средних веков. Кроме того, в Греции разными философами рассматривались комбинированные модели, согласно которым по крайней мере часть планет вращалась вокруг Солнца, а Солнце — вокруг Земли.

Главной астрономической книгой античного мира стал, безусловно, «Альмагест» Клавдия Птолемея, который появился в середине II века н. э. Птолемей, возможно, впервые в истории человечества собрал в одном месте все доступные к тому моменту астрономические знания. Опираясь на звездный каталог другого древнегреческого астронома — Гиппарха, — в своей книге он привел список 1 022 звезд, 48 созвездий, решил некоторые задачи, имевшие практическое значение, и описал использовавшиеся на практике астрономические приборы. В Европе книга приобрела известность в переводе на арабский язык — благодаря арабам она и получила свое окончательное название («Альмагест» можно перевести с арабского как «Величайший трактат»). Первоначально же труд назывался скромно: «Математическое построение». Самым важным в «Альмагесте» является, пожалуй, подробное изложение усовершенствованной геоцентрической системы мира.

Если смотреть с позиций нашего времени, Птолемей может показаться одним из первых астрономов, но и он «стоит на плечах гигантов». Птолемей жил в Александрии или рядом с ней и, по-видимому, имел доступ к знаменитой Александрийской библиотеке. В ней хранились записи наблюдений астрономов за звездами почти за 900 лет. Свою модель устройства мира Птолемей создавал, изучая эти труды и руководствуясь ими.

Вселенная, по мысли Птолемея, состояла из семи сфер планет (слово «планета» в переводе с греческого означает «странник»), обращающихся вокруг Земли, и на каждой из них было закреплено по одному небесному телу — от Луны до Сатурна. Звезды располагались на восьмой сфере, окружавшей семь подвижных сфер планет. А снаружи этих сфер находилась девятая сфера, которая рассматривалась как источник движения всего грандиозного механизма.

Представления о геоцентризме на самом деле восходят еще к Пифагору, Платону и Аристотелю, жившим за несколько веков до Птолемея. Птолемей не был создателем этой концепции. Но что он действительно сделал первым, так это с помощью математики описал движение небесных светил (некоторые исследователи считают, что эту работу начал еще Гиппарх). И хотя Птолемею удалось достичь неплохой для своего времени точности в предсказании положения планет, сама система получилась довольно запутанной. Вот в чем состояла сложность.

Согласно философской традиции античной Греции мир имеет форму шара, так как шар — самая совершенная фигура. В такой Вселенной планеты должны двигаться по круговым орбитам, причем движение должно быть равномерным (с постоянной скоростью). Однако, с точки зрения наблюдателя на Земле, планеты в течение года движутся по небосводу совсем не по дугам окружностей, а достаточно сложным образом: то вперед в одном направлении, то назад, при этом то ускоряясь, то замедляясь (см. рис. 1).

Рисунок 1. Картинка, созданная из серии снимков, сделанных с середины декабря 2015 до сентября 2016 года. На ней запечатлено сближение двух планет: Марса и Сатурна. Их видимое попятное движение относительно звезд дальнего фона — это отражение орбитального движения самой Земли

Пройдет больше тысячи лет, прежде чем человечество осознает, что природе нет никакого дела до наших представлений о красоте. Но во времена Птолемея приходилось привлекать новые сущности для того, чтобы примирить традицию и наблюдения. Одной из таких новых сущностей оказались орбитальные эпициклы. В модели Птолемея каждая планета равномерно движется по окружности, называемой эпициклом, центр которой, в свою очередь, движется вокруг Земли по окружности, известной как деферент. Птолемей аккуратно подобрал размеры эпициклов и деферентов всех известных ему планет, чтобы параметры их орбит максимально соответствовали наблюдаемым.

Существует миф, что древние астрономы должны были множить эпициклы в геоцентрической картине, чтобы удовлетворить более качественным астрономическим наблюдениям, в результате чего система Птолемея чрезвычайно усложнилась. Более десяти веков спустя кастильский король Альфонс X, выслушав объяснение столь запутанного движения планет, высказался так: «Если бы Господь Всемогущий посоветовался со мной, прежде чем приступать к созданию, я должен был бы порекомендовать Ему сотворить мир попроще»4. Некоторые авторы пишут, что количество эпициклов у ряда планет (например, у Марса) могло доходить до двухсот. Если бы это соответствовало действительности, древним астрономам было бы очень утомительно вычислять сотни эпициклов вручную, да и вряд ли это вообще посильно.

Клавдий Птолемей

На самом деле, чтобы объяснить неравномерность движения планет по орбитам, Птолемей усложнил первоначальную систему иным способом. Центр деферента (эксцентрик) в его системе не совпадает с центром Земли, а движение центров эпициклов планет устроено так, что кажется равномерным из некоторой другой точки — экванта. Эквант же расположен симметрично центру Земли относительно эксцентрика (см. рис. 2).

Рисунок 2. Движение планеты согласно модели Птолемея

Система Птолемея в конечном счете оказалась неверной. К сожалению (или к счастью), это судьба большинства научных теорий. И все же она позволяла верно предсказывать многие результаты наблюдений невооруженным глазом. К тому же идея о разложении сложного движения на простые круговые, восходящая к Пифагору, являлась не только правильной по своей сути, но и пророческой: идеи Пифагора и Птолемея предвосхитили гармонический анализ.

Падение античного мира привело к упадку культуры и науки. Уже Блаженный Августин в IV веке отрицает сферическую форму Земли. Довольно быстро центр развития астрономии смещается на восток. Снова геоцентрическая картина мира приходит в Европу в IX веке вместе с частичным переводом «Альмагеста» с арабского языка. Полный перевод этой книги на латынь сделали выдающиеся астрономы эпохи Возрождения Георг Пурбах и его ученик Региомонтан только в середине XV века.

В этом же веке в польском городе Торунь родился создатель гелиоцентрической системы мира — Николай Коперник. За время своего обучения он был студентом трех университетов: Краковского, Болонского и университета Падуи. Бросив учебу в двух первых, каждый раз ровно через три года, Коперник только в 1503 году становится доктором канонического (церковного) права, попутно изучив астрономию и медицину. В те времена духовная карьера была одной из самых престижных и денежных, поэтому неудивительно, что в качестве основной он выбрал ее. Этому способствовало и то, что дядя Коперника, Лука Ватцельроде, имел сан епископа Эрмеландского и всячески покровительствовал племяннику.

В 1512 году Ватцельроде умирает, и Коперник отправляется во Фрауенбург, чтобы стать каноником Вармийского капитула, куда его зачислили еще пятнадцать лет назад при содействии дяди. По прибытии ему отводят комнату в северо-западной башне крепостной стены, окружавшей собор, и по счастливой случайности она оказывается невероятно удобной для астрономических наблюдений. Здесь Коперник обустраивает свою обсерваторию и усиленно работает над созданием концепции гелиоцентрической системы мира. Если вы представили себе астронома в колпаке, смотрящего в телескоп на ночное небо, немедленно усмирите свою фантазию! Первые астрономические наблюдения с помощью телескопа проведет только через сто лет Галилео Галилей. Коперник же пользовался стандартным набором астрономических инструментов того времени: квадрантами, трикветрумами и астролябиями. Однако он не был кабинетным ученым, принявшим добровольное затворничество. Он занимался врачебной практикой, активно участвовал в административной и общественной жизни, командовал обороной Ольштына, небольшой крепости в Польше, — в общем, вел довольно интересную светскую жизнь по меркам того времени.

По-видимому, первые наброски концепции гелиоцентрической системы мира были сделаны Коперником в 1506 году, они разошлись в нескольких списках среди его ближайших друзей. Коперник никогда не скрывал свои исследования, но и широкой огласке не предавал. На протяжении многих лет знаменитый астроном работал над книгой «О вращении небесных сфер». Фактически закончив ее уже в 1530-м, Коперник долго боялся напечатать свой труд и сделал это, лишь поддавшись на уговоры друзей. Только в 1543 году, в те самые дни, когда больной Коперник лежал на смертном одре, вышло первое издание его книги.

Книга Коперника — это своеобразная полемика с Птолемеем. «О вращении небесных сфер» структурно, хоть и в более компактном виде (шесть книг вместо тринадцати), повторяет «Альмагест». Коперник сразу отвергает точку зрения Птолемея, объяснившего неравномерность годового движения планет, введя экванты. Следуя Аристотелю, Коперник утверждает, что на небесах можно найти только равномерное круговое движение, и строит систему, которая для него эстетически более привлекательна — с равномерным движением планет по круговым орбитам. Чтобы объяснить неравномерность движения он заменяет эквант на второй эпицикл (немного ранее Региомонтан доказал возможность такой замены). Далее происходит чудо. Проведя вычисления для всех известных планет, Коперник (наверное, сам того не ожидая) обнаруживает, что математически легче описать эту систему, перенеся Солнце в центр Вселенной, а Землю сделав третьей планетой от Солнца. После такой замены многие вещи, казавшиеся непонятными в геоцентрической системе, получают естественное объяснение[1]. Например, система Птолемея, в отличие от гелиоцентризма, не дает ответа на вопрос, почему движение Солнца и Луны никогда не бывает попятным или почему эпицикл Марса намного больше эпициклов Юпитера или Сатурна.

Однако, как вы успели заметить, система Коперника получилась не проще, чем у Птолемея. К тому же она была не более точна, чем современный ему геоцентризм (ведь обе теории основывались на одних и тех же астрономических таблицах). Зачем же она была нужна в таком случае? Скорее, это вопрос психологии, а не научной объективности. Во времена Коперника не существовало ни одной рациональной причины предпочесть одну теорию другой. Доказательства гелиоцентризма появятся много позднее. По-видимому, основной силой, что мотивировала Коперника на создание новой теории, стали его соображения о красоте.

Коперник, безусловно, считал, что созданная им модель отражает истинное положение вещей, однако его современники отнеслись к гелиоцентризму скорее как к математическому фокусу, который, как и систему Птолемея, можно было использовать для вычислений, совершенно не заботясь об истине[2]. Чтобы утвердиться в науке, гелиоцентризму требовались новые открытия и бо́льшая точность в предсказаниях положения небесных тел, что станет возможным позднее благодаря наблюдениям Галилея и открытию Кеплером законов движения планет. При жизни Коперник не получил должного признания.

* * *

Система мира, предложенная Коперником, инициировала дискуссию о строении Солнечной системы и в конечном счете об устройстве всего мироздания. Прошли столетия, и сегодня наши знания о Вселенной, звездах и планетах несравнимо больше. Давайте остановимся на некоторых ключевых вещах, чтобы в дальнейшем говорить на одном языке.

История нашей Вселенной началась в далеком прошлом, 13,8 миллиарда лет назад, с события, которое называют Большим взрывом. Что это такое, чем он был вызван и можем ли мы вообще говорить о его причинах — точного ответа на эти вопросы не знает никто. Между тем Большой взрыв является неотъемлемой частью современной космологической теории. В соответствии с сегодняшней научной парадигмой в ходе Большого взрыва была создана вся материя Вселенной, и стало возможным говорить о пространстве и времени. С того момента пространство расширяется, температура Вселенной падает, а вещество и энергия эволюционируют согласно строгим физическим законам.

В течение первых нескольких минут после Большого взрыва образовались водород и гелий, а также некоторые другие легкие элементы в ничтожно малых количествах. Сегодня масса всего водорода Вселенной составляет около 75 % массы видимого вещества, а всего гелия — около 25 %. Я говорю «видимое вещество», поскольку есть и невидимое, так называемая темная материя. Она взаимодействует с видимым (обычным) веществом лишь посредством гравитации. Согласно последним космологическим моделям, темной материи в три раза больше, чем видимого вещества. Тем не менее о ее природе до сих пор мало что известно.

После того как температура Вселенной снизилась примерно до 1 000 кельвинов (К)[3], гравитация стала преобладающей силой во Вселенной. Под действием гравитации гигантские облака газа сжимались, их плотность возрастала, зажигались первые звезды. Со временем они стали объединяться и образовывать локализованные структуры — галактики. В каждой галактике могут быть сотни миллиардов звезд. В нашей галактике Млечный Путь содержится, по разным оценкам, от 100 до 400 миллиардов звезд.

Все, о чем шла речь до этого, относится к космологии — разделу астрономии, изучающему Вселенную как целый объект, ее фундаментальную структуру и эволюцию во времени. Что касается менее масштабных объектов исследования, строение различных небесных тел и физические процессы, происходящие в них, изучает астрофизика.

Недра звезд — это своего рода термоядерные печи, плавильни, где идут реакции термоядерного синтеза, в которых атомные ядра более легких химических элементов в условиях высокой плотности и гигантских температур сливаются друг с другом и превращаются в атомные ядра более тяжелых элементов. Жизнь звезды — это вечное противостояние между силой тяжести, которая стремится сжать звезду, и силами газового и лучистого давления. Последние направлены наружу от центра звезды и, не будь гравитации, превратили бы звезду в облако разреженного газа. На протяжении большей части времени, пока в звезде идут термоядерные реакции, ни одна из сил не может победить окончательно, а размер и масса звезды существенно не меняются — звезда находится в состоянии равновесия. Поддерживает это равновесие энергия, выделяющаяся в ходе термоядерных реакций, а ее излишки покидают звезду в виде излучения.

Все звезды разные, они отличаются друг от друга размером, температурой и светимостью. В начале XX века двое ученых, Эйнар Герцшпрунг и Генри Норрис Рассел, практически одновременно предложили способ систематизировать все это разнообразие. То, что они представили научному обществу, с тех пор называется «диаграмма Герцшпрунга — Рассела» (см рис. 3). По оси абсцисс (x) на этой диаграмме отложена температура видимой поверхности звезды, а по оси ординат (y) — светимость (количество энергии, излучаемое звездой за одну секунду). Каждой звезде во Вселенной соответствует свое место на этой диаграмме. Герцшпрунг и Рассел заметили, что если нанести известные им звезды на диаграмму, то они не заполнят ее пространство равномерно, а локализуются в трех областях. Вдоль диагонали лежат звезды так называемой главной последовательности: от горячих и ярких голубых гигантов в верхнем левом углу до тусклых и холодных красных карликов[4]. В верхнем правом углу сгруппировались красные гиганты и сверхгиганты, а в левом нижнем — белые карлики.

Рисунок 3. Диаграмма Герцшпрунга — Рассела

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела интересна также тем, что позволяет увидеть основные этапы жизни звезды. Как только звезда образуется, она попадает на главную последовательность, в место, определяемое ее массой (чем больше масса звезды, тем она ярче). На главной последовательности она находится бо́льшую часть своей активной жизни. Например, наше Солнце — типичная звезда главной последовательности, половина жизни которой уже прошла. Постепенно, когда у звезд заканчивается водород, им становится труднее генерировать энергию, гравитационная энергия превращается в тепловую, запускаются реакции синтеза гелия. В течение этого времени звезды сходят с главной последовательности, раздуваются и краснеют, превращаясь в красных гигантов или красных сверхгигантов. Постепенно весь доступный внутри звезды гелий заканчивается, и начинаются реакции синтеза углерода. Дальнейшая судьба звезд зависит от их массы.

Одним звездам, массой до 8–10 масс Солнца, уготовано долгое и безмятежное угасание. Температура в центре таких звезд не сможет повыситься настолько, чтобы запустились реакции горения углерода и синтеза более тяжелых элементов. Гравитация постепенно побеждает, и звезда медленно сжимается в размерах до тех пор, пока не становится белым карликом — объектом, радиус которого не превышает несколько радиусов Земли. В нем уже не идут ядерные реакции, и его светимость в десятки тысяч раз меньше светимости Солнца. На диаграмме Герцшпрунга — Рассела белые карлики локализованы в нижнем левом углу.

Конец жизни других звезд, с большими массами, грандиозен. В их недрах вслед за синтезом углерода начинаются реакции синтеза более тяжелых элементов, что продолжается вплоть до образования железа, но дальше реакции ядерного нуклеосинтеза внутри звезды идти не могут — это принципиальный момент, и никакие температуры не способны это изменить. Когда образуется железное ядро, давление и температура внутри него начинают расти и достигают таких значений, что протоны и электроны сливаются вместе, превращаясь в нейтроны. В этот момент, длящийся считанные секунды, гравитация побеждает окончательно. Нейтронное ядро коллапсирует, а вслед за ним сами на себя обрушиваются и верхние слои звезды. Удар получается настолько сильным, что после этого слои отскакивают обратно в космос. Высвобождается огромное количество энергии. На короткое время светимость звезды становится сравнимой со светимостью всех звезд Галактики. Этот взрыв называется «сверхновая звезда». После вспышки сверхновой звезды на ее месте образуется нейтронная звезда (как видно из названия, звезда эта состоит в основном из нейтронов) — ее типичный диаметр всего полтора десятка километров.

При взрывах сверхновых происходит и еще кое-что очень важное — вместе с гигантским количеством энергии в пространство выбрасываются неиспользованный водород с внешних оболочек звезд и образовавшиеся в процессе термоядерного синтеза химические элементы. Более того, во время этого взрыва образуются самые тяжелые химические элементы — те, которые имеют бо́льшую атомную массу, чем у железа, и образование которых в недрах звезд невозможно. Взрывы сверхновых формируют красивые туманности, и из их вещества могут рождаться звезды следующего поколения со своими планетными системами. Солнце — звезда третьего поколения, и это означает, что материал, из которого оно состоит, побывал в ядерных топках двух звезд.

Астрономы разделили все звезды главной последовательности на семь классов — O, B, A, F, G, K и M — в зависимости от особенностей их цвета[5]. Так, классу О соответствуют звезды голубого цвета, они самые горячие, с температурой 30 000–60 000 К и массой от 16 масс Солнца, а к классу M — холодные красные звезды массой в десятые доли масс Солнца. Само Солнце относится к классу G и по этой классификации считается желтым карликом.

Звезды эволюционируют с разной скоростью, которая зависит прежде всего от массы звезды. Чем больше звезда, тем меньше она будет жить. Это кажется контринтуитивным, но все встает на свои места, если вспомнить, что термоядерные реакции идут лишь в центре звезды, в области, размер которой зависит от внутреннего давления в звезде. Чем более массивна звезда, тем с большей скоростью вещество переплавляется в ее ядре и тем быстрее она эволюционирует. Так, самые массивные звезды главной последовательности живут от нескольких миллионов до пары десятков миллионов лет. Старея и все больше увеличивая свою светимость и температуру, они никогда не позволят развиться углеродной жизни на любой из своих планет. Звезды солнечного типа, желтые карлики, существуют на главной последовательности около 10 миллиардов лет, пока у них в ядре не закончится водородное топливо и они не станут красными гигантами. Когда это произойдет с Солнцем, примерно через 4,5 миллиарда лет, оно увеличится в размерах настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, даже Землю. Красные карлики живут до 10 триллионов лет.

Итак, сегодня мы неплохо понимаем эволюцию материи в нашей Вселенной — эволюцию галактик, межзвездного газа и самих звезд. Но повествование в этой книге сосредоточено на планетах и экзопланетах. До недавнего времени единственной планетной системой, о которой мы знали хоть что-то, была наша Солнечная система. Она состоит из восьми планет, пяти карликовых планет и бессчетного числа малых тел, таких как астероиды, транснептуновые объекты и кометы. В Солнечной системе выделяют три зоны. Первая зона — каменистые планеты. Их еще называют внутренними планетами Солнечной системы или планетами земной группы. Это Меркурий, Венера, Земля и Марс. Земля самая тяжелая и большая из этих планет. Вторая зона состоит из газовых и ледяных гигантов, в противовес внутренним планетам их называют внешними планетами Солнечной системы. Их тоже четыре: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Масса самой легкой из этих планет, Урана, в 14,6 раз больше массы Земли, а масса самой тяжелой, Юпитера, превосходит массу Земли более чем в 317 раз. Первую и вторую зоны разделяет Главный пояс астероидов.

За орбитой Нептуна начинается третья зона — пояс Койпера, область пространства, «населенная» миллионами небольших каменно-ледяных объектов самых разных размеров, вплоть до объектов размером с Плутон (а может, и более крупных). В поясе Койпера находится четыре из пяти карликовых планет Солнечной системы: Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Единственная карликовая планета, расположенная не там, а внутри орбиты Нептуна, — Церера. Радиус карликовых планет не превышает 1 000 км. Считается, что за поясом Койпера простирается облако Оорта — сферическая область пространства, которая служит источником посещающих внутренние части Солнечной системы долгопериодических комет. Вот, собственно, и все — довольно просто, не так ли?

Рисунок 4. Мозаичное изображение крабовидной туманности, составленное из 24 снимков, сделанных телескопом «Хаббл»

Последнее, о чем стоит упомянуть перед тем, как мы пойдем дальше, это определение масс и расстояний. На Земле для измерения этих величин мы пользуемся граммами и метрами. Эти единицы измерения выбраны из соображений удобства, нам хочется, чтобы все, с чем мы имеем дело, измерялось в чем-то, что можно посчитать, причем желательно должно хватить пальцев на обеих руках. В граммах и килограммах удобно измерять массу продуктов питания, а в метрах и километрах — расстояние от одного дома до другого. Однако массы и расстояния в космосе настолько огромны, что привычные нам единицы измерения перестают быть информативными. Интуитивно разница между триллионом и квинтиллионом километров совершенно не ощущается, ведь такие цифры в обычной жизни не встречаются. И потому астрономы часто используют специальные единицы. Массу планет принято измерять в массах Земли или Юпитера. Значки для них следующие: M и MJ соответственно. Массы звезд измеряются в массах Солнца (M). Для определения величины радиусов планет и звезд используют, как вы уже догадались, радиусы Земли (R) и Солнца (R). Но даже это мелочи по сравнению с межпланетными и межзвездными расстояниями. Радиусы орбит планет принято измерять в астрономических единицах. Одна астрономическая единица (1 а. е.) равна среднему расстоянию от Земли до Солнца, что составляет примерно 150 миллионов километров. Между звездами расстояния в сотни тысяч и миллионы раз больше, поэтому для того, чтобы сказать, как далеко от нас расположена, к примеру, Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу звезда, — обычно используются световые годы (да, это мера расстояния!) и парсеки (пк). Световой год (св. год) равен пути, который свет проходит за один год, то есть примерно 9,5 триллиона километров, а в одном парсеке содержится 3,26 св. года. В этих единицах расстояние от Солнца до Проксимы Центавра составляет 4,24 св. года, или 1,3 пк. Диаметр Млечного Пути равен 100 000 св. лет. Перевести в километры можете на досуге сами[6].

Реферат на тему: Научная картина мира Птолемея и Коперника

Содержание:

Введение

Каждый человек с незапамятных времен стремится познать себя и окружающую его действительность. Огромное количество людей посвятили себя поиску ответов на вопросы о строении, происхождении и развитии мира, посвятили себя изучению Вселенной и ее законов. 

Астрономия — одна из древнейших наук, восходящая ко 2 тысячелетию до нашей эры. е. В Вавилоне и Египте проводились многолетние систематические наблюдения за движением Солнца, Луны и планет, устанавливалась частота лунных и солнечных затмений. Однако люди того времени считали, что Земля плоская, поддерживается тремя китами и покрыта выпуклой крышкой.   

Впервые древнегреческий ученый Пифагор пришел к выводу, что Земля имеет сферическую форму еще в VI веке. BC e. Почти все древнегреческие ученые считали, что Земля — ​​это центр мира, а все остальные небесные тела вращаются вокруг нее. Такая система мира называется геоцентрической системой мира. Такая система была разработана Евдоксом и Аристотелем и усовершенствована александрийским астрономом К. Птолемеем во II веке нашей эры. э., поэтому ее часто называют птолемеевой системой мира. Геоцентрическая система мира была общепризнанной уже почти полторы тысячи лет.       

Представление Н. Коперника о Солнечной системе стало революционным открытием в астрономии и по сей день является основой для дальнейшего изучения Вселенной. Поэтому тема Гелиоцентрическая система мира Коперника остается актуальной уже почти 5 веков. 

Создание гелиоцентрической системы мира 

На протяжении многих веков, априори принимая геоцентрическую систему мира за правильность, они редко задумывались о возможности иного устройства мира. Аристарх Самосский в 3 веке до н.э. высказал свои предположения против центрального положения Земли. BC e. На основании астрономических наблюдений он установил, что расстояние до Солнца намного больше, чем расстояние до Луны. Он считал, что Солнце находится в центре мира, что видимое движение небесных тел объясняется вращением Земли вокруг своей оси и вращением Земли и планет вокруг Солнца. Однако эта модель была отвергнута по религиозным причинам, и, названный атеистом, Аристарх был изгнан из Александрии. В атмосфере упадка науки религиозные обвинения привели к тому, что астрономы и физики, даже если они были сторонниками теории Аристарха, старались воздерживаться от публичных заявлений, что привело к забвению такой модели мира. После этого геоцентрическая теория Птолемея надолго утвердилась.        

Николай Коперник произвел революцию в научных представлениях о структуре Вселенной в 16 веке, опубликовав книгу под названием О кругах небесных кругов. Коперник показал, что тяжесть наблюдаемых движений небесных тел легко объясняется гелиоцентрической системой мира (от греч. Helios — Солнце). Коперник поместил Солнце в центр мира, вокруг которого движутся планеты, включая Землю с ее единственным настоящим спутником, Луной. На большом расстоянии от планет находилась сфера постоянных звезд. Вывод об огромной удаленности этой сферы был продиктован самим гелиоцентрическим принципом. Итак, Копернику удалось совместить гелиоцентризм с очевидным отсутствием параллакса у звезд. Это было одним из существенных возражений Аристотеля против идеи движения Земли.         

В своей книге Коперник старался не касаться крайне скользких богословских вопросов. Он придал презентации такой характер, что значительную часть книги можно было прочесть, не замечая содержащегося в ней нового учения о Земле, планетах и ​​Солнце. Коперник совершенно ясно осознавал важные последствия, проистекающие из его системы мира по отношению ко всему мировоззрению, принятому в его эпоху, и что поначалу лишь немногие могли оценить его идеи. Он знал, что эти идеи вызовут противодействие со стороны церкви, и поэтому надолго откладывал публикацию готового произведения. Он даже думал, не публикуя свою работу, а передать свое учение узкому кругу людей, которые сохранят его и передадут потомкам как традицию. Только в 1542 году, за год до смерти, семидесятилетний Коперник решил опубликовать свое произведение. Книга была напечатана в Нюрнберге в мае 1543 года, сразу после того, как изданный папский указ запретил печатать, читать и продавать книги, не прошедшие одобрение индексной конгрегации запрещенных книг, то есть инквизиторской цензуры.      

Мировая система Коперника 

Николай Коперник родился в 1473 году в польском городе Торне. Сын богатого купца, он получил всестороннее образование в лучших университетах того времени. Затем, в 1505 году, он вернулся на родину в небольшой городок Фрауэнбург и принял пост каноника (духовного чиновника при епископе для управления церковными делами). Благодаря этому положению он был достаточно обеспечен, и у него было много свободного времени для научных занятий. Однако, хотя Коперник принадлежал к духовенству, он не был священником и не совершал церковных служб.    

Коперник был врачом, правоведом и опытным инженером. Но главным делом своей жизни он считал астрономические исследования и все свободное время посвящал наблюдениям за небесными телами и астрономическим расчетам. Он, как и многие ему подобные, пытался понять: как устроен мир? В поисках ответа на этот вопрос он пришел к созданию новой системы астрономии, целиком основанной на концепции движения Земли.      

Со стороны священников было предпринято множество попыток дискредитировать идеи Коперника. Прибегали в первую очередь к злобным и грубым насмешкам. Некоторые шутили, что этот астроном много пьет, потому что только у очень пьяных людей Земля крутится под ногами. Дошло до того, что некий драматург написал комедию о Копернике; в 1531 году в Эльбинге, недалеко от Фрауэнбурга, перед престарелым Коперником была разыграна комедия, в которой учение о движении Земли и автор этого учения были представлены в клоунской форме.    

Коперник не обращал внимания на проделки священника, он спокойно и спокойно продолжал развивать свое учение и до последних дней своей жизни стойко держал свою позицию. Он, несомненно, был одним из тех великих ученых, которые боролись с устаревшими идеями и заложили основы новой науки. 

Подобно большинству естествоиспытателей в Древней Греции, Коперник представлял Вселенную как замкнутое пространство, ограниченное сферой звезд, каждая из которых неподвижна на своем месте. Он считал истинные движения небесных тел однородными и круговыми. Попытка добиться строгого выполнения основных принципов движения небесных тел, провозглашенных Платоном и одобренных Аристотелем, — его равномерной круговой природы, которая была явно нарушена в системе Птолемея введением экванта, была для Коперника в его собственные слова, стимул к поиску других способов описания движения небесных тел. Но другим, несравненно более важным с точки зрения дальнейшего развития науки, стимулом к ​​пересмотру и отказу от теории Птолемея было для Коперника желание восстановить утраченную логическую простоту и гармонию планетарной теории.              

В ту эпоху сосуществовали несколько моделей движения небесных тел. И все они опирались на принцип геоцентризма. В этих теориях движение планет было представлено с использованием нескольких одинаковых неоднозначных математических моделей. Для объяснения петель для каждой планеты предполагалось, помимо движения по отклоняющемуся, движение по своей собственной группе эпициклов, которые, вообще говоря, никак не связаны с эпициклами и отклонением для другой планеты. Она была слишком сложной, и поэтому Коперник видел в такой модели несовершенство, более того, указание на фундаментальную несостоятельность теории Птолемея. В нем не было единого принципа, который мог бы объяснить, по крайней мере, основные законы движения планет. Коперник пришел к выводу, что теория Птолемея и другие подобные геоцентрические схемы (в том числе гомоцентрические) были в основном ложными. Они нарушили основной принцип, известный древним грекам: природа не терпит лишнего.       

Для Коперника этот принцип был более глубоким проявлением гармонии мира, выражавшимся в стремлении объяснить большее количество следствий и явлений меньшим числом причин. Такая единственная причина могла, согласно Копернику, раскрыть общий мировой порядок, так сказать симметрию Вселенной. В то же время теория Птолемея не претендовала на то, чтобы быть ничем иным, как простым описанием видимых угловых смещений небесных тел. Для Коперника главный недостаток геоцентрических систем мира заключался в том, что они не могли определять форму мира и точную пропорциональность его частей.       

В таких утверждениях Коперник отмечал главную особенность Птолемеев и других подобных систем — их условный, модельный характер и их ограниченность узко практическими целями. Эти теории позволяли рассчитывать только направления к небесным светилам, не пытаясь выявить истинное расстояние и местоположение в космосе. Птолемей даже не пытался решить две последние проблемы, считая их неразрешимыми. Коперник, учитывая физические характеристики небесных тел — уже во вступительных главах своей работы — показывает свое отношение к своей теории как к теории реального устройства планетной системы и всей Вселенной.           

Коперник упоминает идеи древнегреческих философов Филолая и Хикетаса как источник основной идеи другого, не геоцентрического способа описания видимого движения планет. Это была идея подвижности Земли, вращающейся вокруг неподвижного в космосе тела, находящегося в центре мира. Коперник принял за это тело солнце. Идея относительной природы движения, которую он усвоил и развил, помогла ему принять гелиоцентризм. Кинематический принцип относительности, известный грекам еще в древности, снова стал возрождаться как основа для понимания структуры окружающей Вселенной уже в трудах отдельных философов средневековья. Именно на этом основывалась основная идея многих мыслителей — о возможности объяснения основных астрономических явлений — смены дня и ночи и движения звездной сферы (скорость которой, учитывая ее и без того огромные размеры оказался фантастически высоким) — по подвижности Земли, по ее вращению. Но взяться за серьезное обоснование этой идеи на основе астрономического материала никто не решился.      

Подобно Птолемею, Коперник считал неравномерное петлевидное движение планет, неравномерное движение Солнца лишь видимым эффектом. Он считал, что причиной такого эффекта было движение самого наблюдателя, тем самым избавившись от выделения и совмещения движений по условным вспомогательным окружностям. Поэтому он предположил, что наблюдение ведется с движущейся Земли. Это предположение о подвижности Земли стало основным принципом в системе Коперника. Он попытался обосновать это рядом физических и логических соображений.          

Вторым предположением было принятие идеи — центрального положения Солнца в мировой системе. Стоит отметить, что принятие подвижности Земли вовсе не обязательно следует из неподвижности и центрального положения Солнца во Вселенной. Коперник занял центральное положение Солнца, подчеркнув его положение во Вселенной, имея свои особые причины — кинематические и физические.      

Коперник обратил внимание на особую роль Солнца, которая уже нашла отражение в ряде характерных закономерностей в модели Птолемея. Планеты в нем по свойствам своего движения как бы разделены Солнцем на две группы — ближние (ближе к Земле, чем к Солнцу) и дальние. Чтобы описать видимое движение каждой планеты в виде комбинации кругов, обязательно был один круг с годом, как у Солнца, период движения по нему. Для далеких планет это был первый или главный эпицикл, для ближайших планет он отличался. Более того, Меркурий и Венера обычно сопровождали Солнце все время, только совершая колебательные движения вокруг него. Одним из основных физических оснований отождествления Солнца были общепринятые к тому времени оценки его размеров — в сотни раз больше Земли по объему.     

Коперник отметил, что Капелла также предполагала, что Меркурий и Венера вращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца. Коперник писал: Если мы воспользуемся этим и возьмем тот же центр для Сатурна, Юпитера и Марса, обращая внимание на большую протяженность их орбит, окружающих не только орбиту Меркурия и Венеры, но и путь Земли, то это может объяснить их движения… Известно, что Сатурн, Юпитер и Марс всегда ближе к Земле, когда они восходят вечером, то есть в то время, когда они приходят в оппозицию с Солнцем, другими словами, когда Земля стоит между ними и Солнцем. Когда они заходят вечером, они находятся дальше всего от Земли, то есть когда Солнце находится между ними и Землей. Это служит убедительным доказательством того, что центром их вращения является Солнце, которое служит центром орбит Венеры и Меркурия. А поскольку все названные планеты имеют один центр, то остается так, что в свободном пространстве между Венерой и Марсом помещается орбита Земли, сопровождаемая Луной. Несомненно, ближайшая к Земле Луна никак не может быть удалена от нее, даже потому, что в этом пространстве для нее вполне достаточно места. Поэтому мы не боимся утверждать, что все, что охватывает сферу обращения Луны, вместе с центром этой сферы — Землей, описывает между планетами вокруг Солнца в течение года тот большой круг, в центре которого находится центр Вселенной находится, то есть неподвижное покоящееся Солнце. И все, что ранее объяснялось движением Солнца, можно объяснить движением Земли.         

Все же признаю в XVI в. подвижность Земли, лишившая ее положения центра мира, настолько противоречила общепринятому здравому смыслу, что сам Коперник, как отмечалось ранее, попытался смягчить впечатление своего нововведения. Он сделал большой акцент на том, что, поскольку размер звездной сферы и ее удаленность от планет колоссальны, вся система планет вместе с движущейся сейчас Землей находилась практически в центре этой Вселенной.  

В свое время Птолемей (а до него даже Гиппарх), введя эксцентрики для более точного отражения неравномерности видимого движения небесных тел, уже лишил Землю ее статуса единственного центра всех революций, которым она обладала в Аристотелевской теории. Вселенная. Коперник не мог избавиться от такого множества центров обращения. Однако он попытался восстановить в чистом виде принцип единообразия небесных движений, что привело к отказу от идеи экванта. Он также сохранил идею кругового движения, что впоследствии привело к некоторым затруднениям в описании, но в те времена альтернативы просто не было. Таким образом, Коперник сделал значительный шаг назад, как выяснилось, правда, только в свете открытий Кеплера.        

Принцип круговых равномерных движений заставил Коперника сохранить несколько десятков эпициклов в гелиоцентрической системе для достаточно точного описания движения планет, из-за чего теория Коперника в расчетах была не намного проще птолемеевской и практически не отличалась от нее. в точности определения положения планет на длительный период времени. На основе расчетов Коперника его ученики и последователи составили таблицы будущего положения небесных тел, и они были достаточно точными, но это объяснялось не введением гелиоцентрического принципа системы, а более развитым ( по сравнению с 13 веком) математический аппарат вычислений. Эти таблицы, как и их предшественники, вскоре неизбежно расходились с наблюдениями. Этот факт даже охладил первоначальный энтузиазм по поводу теории Коперника среди тех калькуляторов, которые ожидали от нее немедленных практических выгод.   

Учение Коперника, как и ожидалось, получило резко отрицательную оценку со стороны католической церкви, так как оно прямо противоречило тексту Библии и переносило человека из центра Вселенной на окраину, на одну из обычных планет, вращающихся вокруг центральной звезда — Солнце.

Развитие и утверждение учения Коперника  

Еще большее неприятие церкви вызвали работы итальянских ученых Джордано Бруно и Галилео Галилея, последователей Коперника. Прочитав книгу Коперника, монах Бруно принял основные идеи и дополнил это учение новыми, принципиально важными положениями. Бруно считал, что каждая звезда подобна Солнцу и что у каждой звезды есть свои планеты, населенные живыми существами. На них появляются одни звезды с планетами и жизнью, другие гибнут, но Вселенная бесконечна и в ней бесчисленные обитаемые миры, жизнь во Вселенной вечна.   

За такие нечестивые заявления Джордано Бруно был объявлен еретиком, и он бежал из монастыря. Несколько лет он скрывался за пределами Италии, продолжая развивать и распространять свое учение. Однако он все же был схвачен и провел в тюрьме семь лет. Они пытались заставить его публично отказаться от своих взглядов на устройство Вселенной, угрожая смертной казнью. Однако он был тверд и стоял на своем, за что был приговорен к сожжению на костре. Казнь произошла 17 февраля 1600 года на одной из площадей Рима. Но она не могла остановить распространение нового учения, а наоборот. Люди пытались выяснить, в чем заключалась идея, из-за которой человек добровольно пошел на смерть.       

Положение гелиоцентрической системы мира укрепил немецкий астроном Иоганн Кеплер.

В университете он увлекся идеями Коперника и начал искать пути его улучшения. В этом ему помогла случайность. В 1600 году датский астроном Тихо Браге пригласил Кеплера для совместной работы. Им предстояло обработать результаты двадцатилетних наблюдений за движением планет.   

Тихо Браге хотел создать свою собственную теорию системы мира. Для математической обработки результатов он пригласил Кеплера. Однако из-за смерти наставника Кеплеру пришлось продолжить работу самостоятельно. Закончив работу, он наконец пришел к правильному решению проблемы в 1609 году.   

Основными выводами Кеплера были: во-первых, Марс движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце, второй — радиус-вектор, соединяющий планету и Солнце, описывает равные области через равные промежутки времени, и третий (этот закон был открыт в 1619 г.) — квадраты периодов обращения планет называют кубами средних радиусов орбит.

Несомненно, великий итальянский ученый Галилео Галилей добился больших успехов в установлении гелиоцентрической системы мира.

Он был одним из первых, кто использовал телескоп для астрономических наблюдений, а затем сделал телескоп, благодаря которому он смог наблюдать горы на Луне и пятна на Солнце. Наблюдая за движением пятен, Галилей обнаружил вращение Солнца вокруг своей оси. 

Направив свой телескоп на Млечный Путь, он понял, что белая полоса на небе — это бесконечное количество маленьких звезд. Это наблюдение подтвердило теорию бесконечной Вселенной Джордано Бруно. 

Основные результаты трудов Галилея были опубликованы в 1632 году в книге Диалог о двух основных системах мира — Птолемеева и Коперника. За такие идеи Галилей мог постигнуть судьбу Бруно, но под угрозой пыток он был вынужден публично отказаться от своих заявлений. Он спас свою жизнь, но закрыл возможность продолжать заниматься научными исследованиями.  

Заключение

Гелиоцентрическая система мира прошла долгий, тернистый и ухабистый путь. Пробиваясь сквозь атмосферу упадка науки в III в. BC e. (Аристарх Самосский) и угасая, она вернулась уже в учении великого Коперника, непоколебимая и невозмутимая. Но затем ей пришлось встретиться с серьезным противником геоцентрической системы мира Птолемея и несокрушимым врагом — Инквизицией. Это в значительной степени отбросило возможность прогресса.      

Триумфом гелиоцентрической системы мира было открытие закона всемирного тяготения, но даже здесь теория не была полностью последовательной. На протяжении многих лет и многих открытий бесценный труд Коперника получил признание. 

Первым успешным измерением годового параллакса была работа русского астронома Пулковского в 1837 году. Это был один из самых проблемных моментов в теории Коперника. Безуспешные попытки обнаружить параллакс привели к выводу, что Земля неподвижна. 

Несмотря на все обстоятельства, гелиоцентрическая система Коперника сохранилась до наших дней и считается величайшим прорывом в астрономии.

Список литературы

  1. Гурьев Г.А. Система мира с древнейших времен до наших дней. Московский рабочий, 1951 г.   
  2. Еремеева А.И., Цицин Ф.А. История астрономии. Издательство МГУ, 1982 г.    
  3. Глазунов А.Т., Кабардин О.Ф., Малинин А.Н., Орлов В.А., Пинский А.А. Физика 11, Москва Просвещение, 2003 г.      
  4. Сидоров А.А. Система мира, 1996 г.   
  5. Карпов А.П. История астрономии, 1993 г.    
  6. Савельев Р.П. Философия, Москва Просвещение, 2011 г.      

Реферат на тему: Научная картина мира Птолемея и Коперника

  • Реферат на тему: Гусейнов А.А. Понятие морали
  • Реферат на тему: З.Фрейд и философия фрейдизма
  • Реферат на тему: Философия права И. Канта и современность
  • Реферат на тему: Принципы христианской философии. Апологетика, мистика и схоластика
  • Реферат на тему: Социальная среда и формирование личности преступника
  • Реферат на тему: Атомистическая концепция Демокрита и ее значение для развития науки
  • Реферат на тему: Философия и современный мир
  • Реферат на тему: Свободные и справедливые выборы: идеал и реальность
  • Реферат на тему: Философия и мировоззрение
  • Реферат на тему: Сущность нравственной культуры
  • Реферат на тему: Аристотель. Большая этика
  • Реферат на тему: Техника и искусство

  • Рассказ о копернике для 5 класса
  • Рассказ о конце осени
  • Рассказ о конфликте троекурова и дубровского
  • Рассказ о контакте александр невский
  • Рассказ о коноре макгрегоре