"Хоры блуждающих звёзд, я к вам свой
полёт направляю,
К вам подымусь, если вы верный укажете путь.
Ввысь увлекая меня, ваши смены и чередованья
Пусть вдохновляют мой взлёт в бездны
далёких миров".

Джордано Бруно считал, что возможно открытие в Солнечной системе новых планет. Никакого купола звёзд не существует, звёзды движутся, а мы не замечаем этого потому, что они очень далеки от нас.

Учебник Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е. К. Страута соответствует требованиям ФГОС и предназначен для изучения астрономии на базовом уровне. В нем сохранена классическая структура изложения учебного материала, большое внимание уделено современному состоянию науки. За последние десятилетия астрономия достигла огромных успехов. Сегодня она принадлежит к числу наиболее быстро развивающихся областей естествознания. Новые устоявшиеся данные по исследованию небесных тел с космических аппаратов и современных крупных наземных и космических телескопов нашли свое место в учебнике.

Вращение небесных тел: из истории представлений

Часть 1. Геоцентрическая система

Часть 2. Гелиоцентрическая система

Согласно новому учению, в центре Вселенной находится Солнце, а Земля – одна из планет, движущихся вокруг Солнца. Небосвод же, на котором находятся все звёзды, вовсе и не вращается вокруг Земли, как считали прежде, а покоится. Его видимое движение объясняется суточным обращением Земли вокруг собственной оси. Коперник убрал человека из центра мира, сделал бессмысленным деление на подлунный и надлунный миры. Тем самым он разрушил самые основы традиционных представлений о мире и открыл новые, невиданные прежде возможности для развития не только астрономии, но и всего естествознания. Коперник своей работой открыто заявлял, что главным авторитетом в познании мира являются не древние книги, а реальное изучение природы.

Сущность своей системы мира Коперник изложил в посвящении папе Павлу III:

"Обдумывая долгое время шаткость переданных нам математических догматов касательно взаимного соотношения движения небесных тел, я стал досадовать, наконец, на то, что философам, стремящимся обычно к распознаванию самых ничтожных вещей, до сих пор ещё не удалось с достаточной верностью объяснить ход мировой машины, созданной лучшим и любящим порядок Зодчим... Обыкновенно принято, что Земля находится в покое, но пифагореец Филолай допускает, что Земля, равно как и Солнце и Луна, движется вокруг огня по косому кругу. Гераклит Понтский, а равно и пифагореец Экфант также придают Земле движение, но не поступательное, а вращательное, вследствие которого она, подобно колесу па направлению от заката к востоку, вращается вокруг своего центра".

Так как, замечает далее Коперник, для объяснения небесных явлений до него дозволялось придумывать произвольные круги, по которым двигались земля, солнце и планеты, то и он позволил себе истолковать движения этих небесных светил, исходя из движения Земли:

"После долгих и многократных исследований я пришёл, наконец, к заключению, что если отнести движения прочих блуждающих светил к кругу, по коему движется Земля, и на этом основании вычислить движение каждого светила, то не только представляемые ими явления будут вытекать как следствия, но что самые светила и пути оных, по последовательности или по величине своей, а само небо явятся в такой между собой связи, что нигде, ни в одной части нельзя чего-либо изменить, не запутывая остальных частей и всего целого".

Часть 3. Место в истории

После него было сделано и ещё будет сделано очень много в изучении солнечной системы, а некоторые утверждения Коперника (например его мнение, что Земля и планеты движутся равномерно вокруг Солнца по кругам, тогда как в действительности это вращение происходит неравномерно и по эллипсам) были впоследствии опровергнуты; тем не менее Копернику принадлежит слава первого учёного, установившего новую истину, столь же простую, сколь и гениального, которую он выразил в своём сочинении "О вращении небесных тел", сказав, что "в центре всего находится Солнце".

Книга Коперника, в конце концов, в 1616 г. попала в далекий "Указатель запрещённых книг", и это запрещение было снято с неё только в 1823 году. Церковники без различия толков и направлений поняли вредоносное для них значение новой теории. Она разрушала, пусть величественный, но всё же близкий человеку небесный мир как обиталище бога. Она вырывала Землю – "подножие ног Его" – из центра вселенной и превращала её в жалкую пылинку, затерявшуюся в бесконечном пространстве, населённом бесчисленным сонмом сверкающих звёздами солнц.

Список литературы и источников:

Веселовский И. Н., Белый Ю. А. Николай Коперник. М., 1974.
Галилео Галилей. Диалог о двух главнейших системах мира птолемеевой и коперниковой. М.-Л., 1948.
Девятова С.В., Купцов В.И. Судьба учения Н.Коперника// Вопросы философии, № 1, Январь, 2011.
Дынник М. А. Мировоззрение Джордано Бруно / Бруно Джордано. Диалоги. М., 1949.
Сказкин С. Коперник и Возрождение // Исторический журнал, №10, Октябрь, 1943.

Гелиоцентрическая система мира - идея о том, что Солнце является центром мироздания и точкой, вокруг которой вращаются все планеты, в том числе и Земля. Данная система предполагает, что наша планета выполняет два вида движения: поступательное вокруг Солнца и вращательное вокруг своей оси. Положение самого же Солнца относительно других звезд считается неизменным.

Термин «гелиоцентризм» происходит от греческого слова «гелиос» (в переводе «Солнце»).

Найти некую центральную точку Вселенной предоставляется возможным только в том случае, если Вселенная . Таковой она обязана согласно гелиоцентрической системе мира.

Также в данной системе возникло такое понятие как внешние и внутренние планеты. К последним относились Меркурий и Венера, т.к. их орбиты вращения вокруг Солнца всегда должны быть внутри орбиты Земли.

Важнейшей особенностью гелиоцентризма являются годичные параллаксы звёзд. Данный эффект проявляется в виде изменения видимых координат звезды. Он связан со сменой положения наблюдателей (астрономов), возникшей из-за вращения Земли вокруг Солнца.

Гелиоцентризм в античность и средневековье

Мысли о том, что Земля движется вокруг некоего центра всего мира, возникла еще в головах древних греков. Так были предположения о вращении Земли вокруг своей оси, а также о движении Марса и Венеры вокруг Солнца, которое вместе с ними вращается вокруг нашей планеты. Однако считается, что впервые гелиоцентрическая система мира была изложена в III веке до н. э. Аристархом Самосским. Он сделал два важных вывода:

1. Вероятнее всего, что наша планета вращается вокруг Солнца. Причиной тому размер Солнца, который значительно превышает размер Земли. Данные об относительных величинах Земли, Луны и Солнца были получены из собственных расчетов Аристарха.
2. В связи с отсутствием видимых годичных параллаксов звезд он предположил, что орбита нашей планеты представляется точкой относительно расстояний до звезд.

Однако идеи Аристарха не приобрели широкого распространения в античности. Наиболее известной версией геоцентрической системы в Древней Греции была так называемая теория гомоцентрических сфер, разработкой которой занимались астрономы Евдокс, Каллипп и Аристотель. Согласно этой теории все небесные тела, вращающиеся вокруг нашей планеты, были закреплены на жестких сферах, соединяющихся между собой и имеющих единый центр - Землю.

В связи с подобным мировоззрением преобладающей части общества, другие приверженцы идеи Аристарха Самосского не высказывали свои взгляды, в результате чего греки отказались от этой идеи и полностью приняли геоцентризм. Любые школы, преподававшие в то время рационализм, не поддерживали идей Аристарха, так как считали природу мироздания неподвластную для понимания и исключали любые возможности описать динамику планет.

В средние века гелиоцентризм почти не упоминался в научных трудах, кроме некоторых его идей, например, вращение Земли вокруг своей оси.

Научная революция Николая Коперника

В 1543-м году польский астроном, механик и священнослужитель Николай Коперник опубликовал свою научную работу, которая называлась: «О вращении небесных сфер». В ней астроном описывал гелиоцентрическую теорию, подтверждая ее рядом физических расчетов, опирающихся на тогдашнюю теоретическую механику. Согласно его концепции смена дня и ночи, а также движение Солнца по небу объясняются вращением Земли вокруг своей оси. Точно также, при помощи Земли вокруг Солнца, объясняется движение нашего светила по небосводу в течение всего года.

Коперник объяснил следующие феномены:

• В результате перемещения Земли, которая поочередно, то приближается, то отдаляется от любой из планет нашей системы, эти планеты совершают т.н. попятное движение. То есть спустя какой-то отрезок времени они начинают перемещаться в обратную сторону от направления движения Солнца.
• Предварение равноденствий. На протяжении 18-ти веков ученые искали причины такого эффекта как предварение равноденствий, согласно которому с каждым годом весеннее равноденствие наступает несколько раньше. В своих трудах Николай Коперник смог описать данный эффект как следствие периодического смещения земной оси.
• По стопам Аристарха Самосского, Коперник утверждал, а также доказывал, что сфера звезд расположена на очень большом расстоянии относительно расстояний между планетами, в результате чего ученые не наблюдают годичные параллаксы. А предположение о вращении нашей планеты вокруг своей оси подтверждал следующим: если наша планета все-таки неподвижна, то вращение небосвода должно происходить по причине вращения самой звездной сферы, а учитывая высчитанное расстояние до нее, скорость ее вращения будет немыслимо велика.

Кроме того гелиоцентрическая система могла объяснить изменение блеска и размеров планет Солнечной системы, а также дать более точную оценку размеров планет и расстояний до них. Сам же Николай Коперник смог примерно определить размеры Луны и Солнца и максимально точно указать время, за которое Меркурий полностью проходит свою орбиту вокруг Солнца – 88 земных суток.

Несмотря на совершенную революцию в области астрономии, теория Коперника имела несколько недостатков. Во-первых, центральной точкой описанной им системы оставался центр орбиты Земли, а не Солнце. Во-вторых, все планеты нашей планетарной системы, двигались по своим орбитам неравномерно, а наша планета сохраняла свою орбитальную скорость. А также вероятнее всего Коперник не отбрасывал идею о вращающихся небесных сферах, а лишь перенес центр их вращения.

Последователи и противники Коперника

Впоследствии у польского астронома появилось большое множество последователей, в том числе Джордано Бруно, который утверждал, что небосвод не ограничивается небесными сферами, а другие светила, это небесными тела, ни чем не уступающие Солнцу. К сожалению, за свои убеждения Бруно был назван еретиком и приговорен к сожжению.

Известный итальянский ученый поддерживал теорию Коперника, опираясь на собственные наблюдения. Он также утверждал, что Земля никогда не занимала место между Меркурием (либо Венерой) и Солнцем, что указывало на вращение этих двух планет вокруг звезды по орбитам, находящимся внутри земной. Обратное утверждение доказывало расположение орбиты Земли внутри орбит внешних планет. Из-за своих убеждений в 1633 году 70-летний Галилей был подвержен инквизиционному процессу, в результате которого он оказался под «домашним арестом» вплоть до своей смерти в 78 лет.

Противники же гелиоцентризма настаивали на нескольких аргументах, опровергающих теорию Коперника. Если бы Земля вращалась вокруг своей оси, то чудовищная центробежная сила разорвала бы ее. Мало того, с ее поверхности слетали бы все легкие предметы, причем двигались бы они в направлении, противоположном вращению. Предполагалось, что все небесные объекты не имеют массы, поэтому они могут двигаться без приложения к ним больших сил. В случае с Землей возникал вопрос о существования колоссальной силы, которая смогла бы вращать нашу массивную планету.

Один из противников геоцентризма выдающийся датский астроном Тихо Браге разработал так называемую «гео-гелиоцентрическую» систему мира, согласно которой сфера звезд, Луна и Солнце движутся вокруг Земли, а другие космические объекты – вокруг Солнца.

Спустя некоторое время приемник Браге – немецкий физик Иоганн Кеплер, проанализировав внушительный объем результатов наблюдений своего наставника сделал несколько значительных открытий в пользу гелиоцентризма:

• Плоскости планетарных орбит Солнечной системы пересекаются в точке нахождения Солнца, что делало его центром их вращения, а не центр земной орбиты, как предполагал Коперник.
• Орбитальная скорость нашей планеты периодически изменяется, также как и других планет.
• Орбиты планет эллиптические, причем скорость движения небесных тел по ним напрямую зависела от расстояния до Солнца, что делало его не только геометрическим, но и динамическим центром планетарной системы.

Были сформулированы так называемые законы Кеплера, которые подробно и математическим языком описывали законы движения планет Солнечной системы.

Утверждение гелиоцентризма

В результате подтверждения вращения Земли вокруг своей оси пропала всякая надобность существования небесных сфер. Некоторое время предполагалось, что планеты движутся по той причине, что они живые существа. Однако вскоре Кеплером было определено, что движение планет возникает в результате воздействия на них гравитационных сил Солнца.

В 1687 году английский физик Исаак Ньютон, опираясь на свой , подтвердил расчеты Иоганна Кеплера

С дальнейшим развитием науки ученые получали все больше аргументов в пользу гелиоцентризма. Так в 1728 г. астроном из Англии Джеймс Брэдли впервые при помощи наблюдения подтвердил теорию о движения Земли по орбите вокруг Солнца, открыв так называемую аберрацию света. Последняя означает небольшое размытие изображение звезды с одной стороны как следствие движения наблюдателя. Позже было обнаружено ежегодное колебание частоты импульсов, испускаемых пульсарами, а также для звезд, что доказывает периодичное изменение расстояние Земли до данных космических объектов.

А в 1821 и 1837 г.г. российско-немецкий ученый Фридрих Вильгельм Струве впервые смог пронаблюдать примерные годичные параллаксы звёзд, окончательно утверждающие идею о гелиоцентрической системе мира.

Согласно геоцентрической (греч. ge-Земля) системе мира, Земля неподвижна и является центром мироздания; вокруг нее вращаются Солнце, Луна, планеты и звезды. Эта система, основанная на религиозных воззрениях, а также соч. Платона и Аристотеля, была завершена древнегреч. ученым Птолемеем (2 в.). Согласно гелиоцентрической (греч. helios - Солнце) системе мира. Земля, вращающаяся вокруг своей оси, является одной из планет, обращающихся вокруг Солнца. Отдельные высказывания в пользу этой системы имелись у Аристарха Самосского, Николая Кузанского и др., но подлинным творцом этой теории является Коперник, к-рый ее всесторонне разработал и математически обосновал. В дальнейшем система Коперника была уточнена: Солнце находится в центре не всей Вселенной, а лишь солнечной системы. Огромную роль в обосновании этой системы сыграли Галилей, Кеплер, Ньютон. Борьба передовой науки за победу гелиоцентрической системы подрывала учение церкви о Земле как центре мира.

Отличное определение

Неполное определение ↓

ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКАЯ И ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМЫ МИРА

два противоположных учения о строении солнечной системы и движении ее тел. Согласно гелиоцентрич. системе мира (от греч. ????? -Солнце), Земля, вращающаяся вокруг собств. оси, является одной из планет и вместе с ними обращается вокруг Солнца. В противоположность этому геоцентрич. система мира (от греч. ?? -Земля) основана на утверждении о неподвижности Земли, покоящейся в центре Вселенной; Солнце, планеты и все небесные светила обращаются вокруг Земли. Борьба между этими двумя концепциями, приведшая к торжеству гелиоцентризма, наполняет собой историю астрономии и имеет характер столкновения двух противоположных филос. направлений. Нек-рые идеи, близкие к гелиоцентризму, развивались уже в пифагорейской школе. Так, еще Филолай (5 в. до н.э.) учил о движении планет, Земли и Солнца вокруг центрального огня. К числу гениальных натурфилос. догадок относилось учение Аристарха Самосского (конец 4 – нач. 3 вв. до н.э.) о вращении Земли вокруг Солнца и вокруг собств. оси. Это учение настолько шло вразрез со всем строем антич. мышления, антич. картиной мира, что не было понято современниками и подверглось критике даже со стороны такого ученого, как Архимед. Аристарх Самосский был объявлен богоотступником, а его теория надолго заслонена весьма искусным, но и весьма искусств. построением Аристотеля. Аристотель и Птолемей являются создателями классич. геоцентризма в его наиболее последовательном и завершенном виде. Если Птолемей создал законч. кинематич. схему, то Аристотель заложил физич. основы геоцентризма. Синтез физики Аристотеля и астрономии Птолемея и дает то, что обычно именуют птолемеевско-аристотелевской системой мира. Выводы Аристотеля и Птолемея базировались на анализе видимых движений небесных тел. Этот анализ сразу же обнаруживал т.н. "неравенства" в движении планет, к-рые еще в глубокой древности были выделены из общей картины звездного неба. Первое неравенство заключается в том, что скорость видимого движения планет не остается постоянной, а периодически изменяется. Второе неравенство состоит в сложности, петлеобразности линий, описываемых планетами в небе. Эти неравенства находились в резком противоречии с утвердившимися еще со времен Пифагора представлениями о гармонии мира, о равномерно-круговом движении небесных тел. В связи с этим Платон четко формулировал задачу астрономии – объяснить видимое движение планет с помощью системы равномерно-круговых движений. Решением этой задачи с помощью системы концентрич. сфер занимался др.-греч. астроном Евдокс Книдский (ок. 408 – ок. 355 до н.э.), а затем и Аристотель. В основе системы мира Аристотеля лежит представление о непроходимой пропасти между земными элементами (земля, вода, воздух, огонь) и элементом небесным (quinta essentia). Несовершенству всего земного противопоставляется совершенство небесного. Одним из выражений этого совершенства и является равномерно-круговое движение концентрич. сфер, к к-рым прикреплены планеты и остальные небесные светила. Вселенная ограничена. В центре ее покоится Земля. Центр. положение и неподвижность Земли объяснялись своеобразной "теорией тяготения" Аристотеля. Недостатком концепции Аристотеля (с т. зр. геоцентризма) являлось отсутствие количеств. подхода, ограничение исследования чисто качеств. описанием. Между тем потребности практики (и отчасти запросы астрологии) требовали умения вычислять для любого момента положения планет на небесной сфере. Эту задачу решил Птолемей (2 в.). Восприняв физику Аристотеля, Птолемей отбросил его учение о концентрич. сферах. В основном труде Птолемея "Альмагест" дана стройная и продуманная геоцентрич. система мира. Все планеты равномерно движутся по круговым орбитам – эпициклам. В свою очередь центры эпициклов равномерно скользят по окружности деферентов – больших кругов, почти в центре к-рых находится Земля. Помещая Землю не в центре деферентов, Птолемей признавал эксцентричность последних. Такая сложная система нужна была для того, чтобы с помощью сложения равномерно-круговых движений объяснять видимое неравномерное и некруговое движение планет. В течение почти полутора тысяч лет система Птолемея служила теоретич. базой для расчета небесных движений. Вращат. и поступат. движение Земли отвергалось на том основании, что при большой скорости такого движения все тела, находящиеся на поверхности Земли, оторвутся от нее и улетят. Центр. положение Земли объяснялось естеств. стремлением всех земных элементов к центру. Только правильные представления об инерции и тяготении могли окончательно разбить цепь доказательств Птолемея. Таким образом, в результате слабого развития естеств. наук борьба гелиоцентризма и геоцентризма в антич. науке окончилась победой геоцентризма. Попытки отд. ученых подвергнуть сомнению истинность геоцентризма встречались враждебно и были дискредитированы Аристотелем, Птолемеем. Значит. частью своих побед геоцентризм обязан религии. Неправильно рассматривать геоцентризм только как кинематич. схему мира; в классич. форме он был закономерным следствием, астрономич. формой антропоцентризма и телеологии. Из представления о том, что человек – венец творения, неизбежно вытекало учение о центр. положении Земли, о ее исключительности, о служебной роли всех небесных тел по отношению к Земле. Геоцентризм являлся своего рода "научным" обоснованием религии, и поэтому церковь рьяно боролась против гелиоцентризма. Правда, геоцентризм в материалистич. системах Демокрита и его продолжателей был свободен от религ.-идеалистич. концепций антропоцентризма и телеологии. Земля признавалась центром мира, но только "нашего" мира. Вселенная бесконечна. Бесконечно и число миров в ней. Естественно, что такая материалистич. трактовка низводила геоцентризм до уровня частной астрономич. теории. Водораздел между геоцентризмом и гелиоцентризмом далеко не всегда совпадал с границей, отделяющей идеализм от материализма. Развитие техники требовало все большей точности астрономич. вычислений. Это вызывало усложнения системы Птолемея: эпициклы громоздились на эпициклы, вызывая чувство недоумения и тревоги даже у ортодоксальных геоцентристов. Новая эпоха в астрономии была открыта Коперником. Его книга "Об обращении небесных сфер" (1543) была началом революц. переворота в естествознании. Коперник выдвинул положение, что большинство видимых небесных движений есть лишь следствие движения Земли как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца. Этим была разрушена догма о неподвижности и исключительности Земли. Однако Коперник не смог окончательно порвать с физикой Аристотеля. Отсюда и ошибки в его системе. Во-первых, поменяв местами Землю и Солнце, Коперник стал рассматривать Солнце как абс. центр Вселенной. Во-вторых, Коперник сохранил иллюзию о равномерно-круговых движениях планет, что потребовало введения эпициклов для объяснения первого неравенства. В-третьих, для объяснения смены времен года Коперник ввел третье движение Земли – "движение по склонению". Однако эти недостатки системы не преуменьшают заслуг Коперника. Учение Коперника вначале было принято без особого энтузиазма. Его отвергли Ф. Бэкон, Тихо Браге и проклял М. Лютер. Дж. Бруно (1548–1600) преодолел непоследовательность Коперника. Он показал, что Вселенная бесконечна и не имеет центра, а Солнце – рядовая звезда в бесконечном множестве звезд и миров. Проделав гигантскую работу по обобщению наблюдат. материала, собранного Тихо Браге, Кеплер (1571–1630) открыл законы движения планет. Этим было разбито аристотелевское представление о равномерно-круговом их движении; эллиптич. форма орбит окончательно объяснила первое неравенство в движении планет. Работы Галилея (1564–1642) разрушили основу системы Птолемея. Закон инерции позволил отбросить "движение по склонению" и доказать несостоятельность аргументации противников гелиоцентризма. "Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и коперниковой" (1632) вынес идеи Коперника в сравнительно широкие массы, а Галилея поставил перед судом инквизиции. Католич. верхи вначале встретили книгу Коперника без особой тревоги и даже с интересом. Этому способствовало как сугубо математич. изложение, так и предисловие Осиандера, в к-ром он утверждал, что все построение Коперника нисколько не претендует на изображение действит. мира, в сущности непознаваемого, что в книге Коперника движение Земли служит только гипотезой, только формальной основой математич. выкладок. Эта версия была с одобрением принята Римом. Дж. Бруно разоблачил фальсификацию Осиандера. Научная и пропагандистская деятельность Бруно и Галилея резко изменила отношение католич. церкви к учению Коперника. В 1616 оно было осуждено, а книга Коперника запрещена "впредь до исправления" (запрет был снят лишь в 1822). В работах Бруно, Кеплера, Галилея система Коперника была освобождена от остатков аристотелизма. Дальнейший шаг вперед сделал Ньютон (1643–1727). Его книга "Математические начала натуральной философии" (1687, см. рус. пер. 1936) дала физич. обоснование учению Коперника. Этим окончательно был ликвидирован разрыв между земной и небесной механикой и создана первая в истории человеч. познания науч. картина мира. Победа гелиоцентризма означала поражение религии и торжество материалистич. науки, стремящейся познать и объяснить мир из него самого. Спор между Коперником и Птолемеем окончательно решен в пользу Коперника. Однако с появлением общей теории относительности в бурж. науке широко распространилось мнение (высказанное в общей форме еще Э. Махом), что система Коперника и система Птолемея равноправны и что борьба между ними была бессмысленной (см. А. Эйнштейн и Л. Инфельд, Эволюция физики, М., 1956, с. 205–10; М. Борн, Теория относительности Эйнштейна и ее физические основы, М.–Л., 1938, с. 252–54). Позиция физиков в этом вопросе была поддержана некоторыми философами-идеалистами. "Доктрина относительности не утверждает, – пишет Г. Рейхенбах, – что взгляд Птолемея правилен; она скорее опровергает абсолютное значение каждого из этих двух взглядов. Это новое понимание могло возникнуть только вследствие того, что историческое развитие прошло через обе концепции, вследствие того, что вытеснение птолемеевского мировоззрения коперниковским заложило фундамент новой механики, которая в конце концов выяснила односторонность самого мировоззрения Коперника. Дорога к истине шла здесь через три диалектических этапа, которые Гегель рассматривал как необходимые во всяком историческом развитии этапы, ведущие от тезиса через антитезис к высшему синтезу" ("From Copernicus to Einstein", N. Y., 1942, p. 83). Этот "высший синтез" идей Птолемея и Коперника опирается на неверную интерпретацию общего принципа относительности: поскольку ускорение (а не только скорость, как в специальной теории относительности) теряет абс. характер, поскольку поля инерциальных сил эквивалентны гравитации и общие законы физики формулируются ковариантно по отношению к любым преобразованиям координат и времени, то все возможные системы отсчета являются равноправными и понятие преимущественной (привилегированной) системы отсчета теряет смысл. Следовательно, геоцентрич. описание мира имеет такое же право на существование, как и гелиоцентрическое. Выбор системы отсчета, связанной с Солнцем, – не вопрос принципа, а вопрос удобства. Так, под флагом дальнейшего развития науки по существу отрицается значение той революции в науке и мировоззрении, к-рая была произведена трудами Коперника. Подобная концепция вызывает возражения со стороны многих ученых. Причем характер возражений, способ аргументации различны, отражая то или иное понимание сущности общей теории относительности. Исходя из того, что общая теория относительности есть в сущности теория тяготения, акад. В. А. Фок в ряде работ ("Некоторые применения идей неевклидовой геометрии Лобачевского к физике", в кн.: Котельников А. П. и Фок В. А., Некоторые применения идей Лобачевского в механике и физике, М.–Л., 1950; "Система Коперника и система Птолемея в свете современной теории тяготения", в сб. "Николай Коперник", М., 1955) отрицает относительность ускорения как основной принцип. Фок утверждает, что при соблюдении нек-рых условий возможно выделение привилегированной координатной системы (т.н. "гармонические координаты"). Ускорение в такой системе абсолютно, т.е. оно зависит не от выбора системы, а обусловлено физич. причинами. Отсюда непосредственно вытекает объективная истинность гелиоцентрич. системы мира. Но исходный пункт Фока отнюдь не является общепризнанным и подвергается критике (см., напр., ?. ?. Широков, Общая теория относительности или теория тяготения?, "Ж. эксперим. и теор. физ.", 1956, т. 30, вып. 1; X. Керес, Некоторые вопросы общей теории относительности, "Тр. Ин-та физ. и астрон. АН Эст. ССР", Тарту, 1957, No 5). В противоположность Фоку, ?. ?. Широков считает, что признание общего принципа относительности совместимо с признанием существования преимущественных систем отсчета для изолированного скопления материи, поскольку теорема о центре инерции выполняется в любой системе отсчета с галилеевскими условиями на бесконечности (см. ?. ?. Широков, О преимущественных системах отсчета в ньютоновской механике и теории относительности, в сб.: Диалектический материализм и современное естествознание, М., 1957). Такая система характеризуется тем, что центр инерции ее покоится или движется равномерно и прямолинейно и что выполняются законы сохранения массы, энергии, количества движения и момента количества движения. Неинерциальная система не может быть преимущественной, т.к. в ней эти условия не выполняются. Очевидно, что для нашей планетной системы преимущественной будет система отсчета, связанная с Солнцем как с центром инерции рассматриваемого материального образования. Таким образом, при обоих указанных подходах к общей теории относительности признание эквивалентности систем Коперника и Птолемея оказывается несостоятельным. Этот вывод станет еще очевидней, если учесть, что равноправие, эквивалентность систем отсчета не может быть сведена к возможности перехода от одной к другой. Поскольку речь идет не о формально математич. представлениях, а о материальных, объективных системах, надо принимать во внимание и происхождение системы, и ту роль, к-рую играют в ней различные материальные тела, и ряд других физич. характеристик системы. Только такой подход является правильным. Сравнит. рассмотрение роли и места, занимаемых Солнцем и Землей в развитии солнечной системы, с достаточной ясностью показывает, что именно Солнце является естеств. преимущественным телом отсчета для всей системы. Гелиоцентрич. система мира является неотъемлемой частью совр. науч. картины мира. Она стала привычным, вошедшим даже в обыденное сознание фактом. Простейшие опыты с маятником Фуко и гироскопич. компасами наглядно демонстрируют вращение Земли вокруг своей оси. Аберрация света и параллакс неподвижных звезд доказывают вращение Земли вокруг Солнца. Но за этой простотой, за этой очевидностью лежат два тысячелетия напряженной и жестокой борьбы сил прогресса и реакции. Эта борьба еще раз свидетельствует о сложности и противоречивости процесса познания. Лит.: ?eрель Ю. Г., Развитие представлений о Вселенной, М., 1958. А. Бовин. Москва.

Впервые идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца, возникла в умах древнегреческих ученых. Отцом-основателем гелиоцентризма считается Аристарх Самосский, родившийся около 310 года до нашей эры. Насколько хорошо ему удалось проработать свою гипотезу доподлинно неизвестно, вся доступная историкам информация сводится лишь к нескольким упоминаниям в трудах Архимеда и Плутарха. Единственная дошедшая до нас работа Аристарха касается измерения и Солнца, а также вычисления их размеров.

Гелиоцентризм устранял ряд серьезных проблем геоцентрической системы мира, например, попятное движение планет. Чем дальше внешняя (относительно земной орбиты) планета, удалена от Солнца, тем дольше ее период обращения. Рассмотрим для примера Юпитер с орбитальным периодом 11,86 лет. За счет более высокой скорости и меньшего радиуса орбиты Земля регулярно сближается с ним и «совершает обгон». Если в это время наблюдать Юпитера на фоне неподвижных звезд, то создается впечатление, что он движется по своей орбите в обратном направлении, навстречу Земле. Для объяснения такого наблюдаемого поведения планет в геоцентрической модели использовалась сложная система , требующая огромного количества нетривиальных вычислений.

О гелиоцентрической системе мира достаточно положительно отзывался Архимед, известным сторонник данной гипотезы был вавилонский астроном Селевк, про последователей Аристарха писал древнегреческий философ Секст Эмпирик. Однако, гипотеза оказалась слишком смелой для своего времени и была забыта греками, вероятными причинами считаются: возросший уровень религиозного догматизма; астрология, пришедшая на смену астрономии; общий кризис науки после II века нашей эры.

«И всё-таки она вертится!»

В средние века и в эпоху раннего возрождения гелиоцентризм был практически забыт, имеется лишь ряд упоминаний о схожих гипотезах у индийских и арабских астрономов. Знаковым же для всей астрономии можно назвать 1543 год, когда вышел монументальный труд польского астронома Николая Коперника «О вращениях небесных сфер», в котором он изложил свой взгляд на гелиоцентрическую систему. Ученый постулировал ряд аксиом: все шесть (известных в то время) планет вращаются вокруг Солнца; Луна вращается вокруг Земли; расстояние от нашей планеты до Солнца значительно меньше расстояния до звезд; Земля вращается вокруг собственной оси. Для точного описания движения планет Коперник по-прежнему использовал эпициклы, но ему удалось сократить их количество с 77 до 34. Несмотря на ряд серьезных недостатков, например, сохранившийся особый статус Земли (согласно теории, только она двигалась по орбите равномерно), работа польского астронома дала мощный толчок дальнейшему развитию гелиоцентрической системы мира.

Одним из великих мыслителей эпохи возрождения, поддержавшим теорию Коперника, являлся Джордано Бруно. Он не только активно отстаивал модель мира, в которой Земля и другие планеты обращаются по круговой орбите вокруг Солнца, но и отбросил за ненадобностью концепцию небесных сфер, объяснив суточные траектории звезд вращением нашей планеты, а также, пусть и ошибочно, но объяснил наблюдаемый эффект прецессии . Бруно выдвинул ряд смелых предположений, таких как: бесконечность Вселенной, существование других планетных систем и наличие в Солнечной системе не открытых планет. Он был одним из первых, кто всерьез рассмотрел концепцию относительности движения, а также выдвинул гипотезу об отсутствии центра Вселенной. Скорее всего «излишне прогрессивные» взгляды Джордано Бруно на космологию сыграли не последнюю роль в решении суда инквизиции, согласно которому 17 февраля 1600 года он был сожжен заживо.

Настоящую революцию в мире гелиоцентрических представлений совершил немецкий астроном Иоганн Кеплер, который стал убежденным сторонником гелиоцентризма еще в студенческие годы. Благодаря длительной совместной работе с датским астрономом Тихо Браге он получил в свое распоряжение огромный массив наблюдательных данных. В результате интуитивного анализа этих данных им были сформулированы три закона Кеплера, с огромной точной описывающих движение планет по орбитам. Благодаря этим законам впервые удалось с высокой точностью вычислить относительные расстояния от Солнца до всех планет, а также составить таблицы их движения, значительно превосходящие по точности все аналогичные таблицы, существовавшие ранее. Астрономы до сих пор используют законы Кеплера при проведении расчетов.

Первым человеком, направившим телескоп (зрительную трубу, по терминологии того времени) на ночное небо, был современник Кеплера – итальянский астроном, физик и механик Галилео Галилей. Благодаря сначала трехкратному, а впоследствии и 32-кратному, увеличению изобретенных им телескопов, ученый смог рассмотреть неровности лунного ландшафта, открыть четыре спутника Юпитера, увидеть пятна на Солнце и по характеру их движения установить факт вращения светила вокруг собственной оси. Обнаруженная Галилеем смена фаз Венеры, указала на вращение планеты вокруг Солнца. Данное наблюдение вполне можно самостоятельно проверить при помощи недорогого любительского телескопа, при этом оно полностью рушит классическую геоцентрическую теорию. Также телескоп позволил увидеть звезды, неразличимые невооруженным глазом, что соответствовало положению теории Коперника о гигантских расстояниях до звезд. Двигаясь по орбитам, планеты то значительно сближаются друг с другом (противостояние или оппозиция), то, напротив, оказываются по разные стороны от нашей звезды (соединение с Солнцем). Вытекающие из этого, и наблюдавшиеся Галилеем, изменения видимого размера планет также свидетельствовали в пользу гелиоцентрической системы мира. Все описанные выше открытия, впрочем, совершенно не убедили Католическую церковь и в 1663 году, представ перед судом инквизиции, ученый был вынужден отречься от своих взглядов. Именно тогда Галилей якобы произнес знаменитую фразу: «И всё-таки она вертится!»

Противостояние Земли и Марса, во время которого видимый радиус планеты близок к максимальному (кликабельно).

Споры между последователями различных теорий продолжались еще некоторое время, пока в 1687 году Исаак Ньютон не продемонстрировал, что законы Кеплера можно вывести из закона всемирного тяготения, тем самым поставив на геоцентризме жирный крест. Спустя полтора века, в 1835 году, Католическая церковь наконец признала, что Земля вращается вокруг Солнца. В православной России активная критика гелиоцентризма велась вплоть до начала XX века, в качестве «аргументов» использовались цитаты из Библии.

Эмпирические доказательства гелиоцентрической системы

Стоит отметить, что наблюдения Галилея не являются стопроцентным доказательством гелиоцентризма, и вполне возможно создать геоцентрическую систему вращения планет, согласующуюся с ними, хоть и полностью отличающуюся от классической версии Птолемея. Одной из таких систем являлась популярная некоторое время гео-гелиоцентрическая система, которая сохраняла центральное положение Земли, в то время как все остальные планеты в ней вращались вокруг Солнца. Это детище датского астронома Тихо Браге, по словам самого ученого, создавалось с оглядкой на жесткую позицию католической церкви и многими учеными воспринималось как завуалированный вариант гелиоцентризма. После открытия закона всемирного тяготения в научном сообществе не осталось никаких сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца, но это уже совсем другая история.

Если вы просто хотите убедиться своими глазами, что планеты Солнечной системы вращаются вокруг своей звезды, то вам достаточно будет повторить за Галилеем наблюдение фаз Венеры, а также установить факт изменения видимого диаметра Марса. Для этого будет достаточно телескопа в районе 150-200 долларов. Начинать наблюдение Венеры можно практически в любое время года, ее полный цикл фаз длится 584 дня – время, за которое планета успевает обогнать Землю на один оборот. Для наблюдения Марса важны противостояния, три ближайших произойдут: 27 июля 2018 года (великое противостояние, т.е. максимальное сближение), 10 октября 2020 года, 8 декабря 2022 года. Видимый размер красной планеты будет постепенно увеличиваться с приближением даты противостояния и наоборот.

Однако описанные выше наблюдательные доказательства не касаются непосредственно Земли и вполне соответствуют гео-гелиоцентрической картине. Конечно же существуют эмпирические доказательства того, что Земля также вращается вокруг Солнца, но они значительно более сложны для воспроизведения в «домашних» условиях. Более того, большинство из них были найдены после открытия закона всемирного тяготения, когда научное сообщество уже не сомневалось в правильности гелиоцентрической системы.

Годичный параллакс звезд

На неподвижной Земле, которая находится в центре мира, направление видимости звезд на небесной сфере всегда должно быть абсолютно одинаковым. Так как наша планета все же вращается вокруг Солнца, то позиция наблюдателя постоянно смещается в течение года, а, следовательно, немного изменяется и угол, под которым видна удаленная звезда. Предположение о существовании данного явления возникло еще во времена Аристарха, однако ввиду того, что расстояние даже до близких звезд значительно больше диаметра орбиты Земли, подтвердить его наблюдениями оказалось крайне сложно (первые успешные измерения были проведены только в XIX веке). Для ближайшей к нам звезды Проксима Центавра годичный параллакс составляет всего 0,77 секунд дуги. Запущенный в 2013 году космический аппарат Gaia способен измерять углы с точностью до 10 микросекунд дуги. Определение годичных параллаксов – это основной способ измерения расстояний до звезд: радиус орбиты Земли необходимо разделить на значение угла в радианах.

Для близких и далеких звезд годичные параллаксы разные, поэтому мы можем наблюдать изменение видимого положения близкой звезды на фоне далеких.

Сдвиг спектральных линий

Изменение частоты звука в зависимости от того приближается к нам его источник или удаляется известно нам как проявление эффекта Доплера. В повседневной жизни вы можете столкнуться с этим эффектом, когда рядом с вами проезжает машина скорой помощи со включенной сиреной: сначала частота звука нарастает, а затем, когда автомобиль проедет мимо вас, начинает уменьшаться. Подобное изменение частоты излучения, а, следовательно, и длины волны, характерно в том числе и для света. В ходе движения по орбите Земля то удаляется от наблюдаемой звезды, то приближается к ней, как показано на рисунке. Если постоянно анализировать спектр определенной звезды, то в нем будут видны цикличные сдвиги с периодом в один год: то в сторону красного (удаление), то в сторону синего (сближение). Подобные измерения значительно осложняются тем фактом, что все звезды, включая Солнце, вращаются вокруг центра галактики, при чем их скорость значительно варьируется в зависимости от расстояния между звездой и центром галактики.

Аберрация звездного света

Представьте, что во время дождя вы стоите под зонтом и капли падают вертикально вниз. Если вы побежите вперед, то капли начнут падать под наклоном и вам нужно будет наклонить зонт на определенный угол перед собой чтобы не промокнуть. Это достаточно грубая аналогия аберрации света, когда при переходе из одной системы отсчета к другой происходит изменение направления распространения излучения. Так как Земля каждые полгода меняет направление своего движения относительно звезды, последняя за год описывает на небесной сфере небольшой эллипс. Это явление было открытом английским астрономом Джеймсом Брэдли в 1727 году и позволило достаточно точно измерить скорость света. Угол годичной аберрации составляет примерно 20 секунд дуги.

Фотографии с Марса

Восход Солнца на Марсе, фотография сделана 19 мая 2005 года марсоходом Spirit.
NASA/JPL/Texas A&M/Cornell

С поверхности красной планеты Солнце кажется совсем маленьким. На Земле угловой диаметр солнечного диска равен примерно 0,533 градуса, на Марсе же мы имеем значение в 0,35 градуса. Это означает, что расстояние между нашей планетой и Солнцем меньше, чем расстояние между Марсом и Солнцем. При этом, если вы будете наблюдать рассвет с разных точек марсианской орбиты, то невооруженным глазом вы не увидите никаких изменений в угловом диаметре (из-за эллиптической орбиты минимальные колебания все же имеются). Но это не главное. Сам факт того, что человечество запустило свои аппараты к Марсу и другим далеким мирам, лучшим образом подтверждает закон всемирного тяготения и теорию относительности Эйнштейна. Трудно представить себе более убедительное доказательство!

ВЫБОР РЕДАКТОРА

Лекарства для профилактики гриппа и орви

2022-03-12 18:51:07

Решение проблемы с перегревом Meizu M5

2022-03-07 18:22:33

Чит на игру войны престолов Чит на войны престолов на сапфиры

2022-03-02 16:59:22

ПОПУЛЯРНЫЕ ЗАПИСИ

Франция во второй половине XX - начале XXI века

2022-02-20 01:57:39

Мужчина-Лев: как привлечь его внимание

2022-02-14 19:02:41

Вера, Надежда, Любовь: открытки-поздравления Открытки с днем рождения вера надежда любовь

2022-02-09 19:36:48

ПОПУЛЯРНАЯ КАТЕГОРИЯ

• ВКонтакте
• Всё о YouTube
• Дизайнер
• Для новичка
• Заработок
• Инвестирование
• Инстаграм
• Партнёрки