Kes töötas välja Päikesesüsteemi ehituse heliotsentrilise mudeli. Kooli entsüklopeedia. Nicolaus Copernicuse teadusrevolutsioon
Planeedid, sealhulgas Maa, tiirlevad ümber Päikese ringikujulistel orbiitidel ning Kuu tiirleb ümber Maa ja samal ajal ümber Päikese (joonis 5).
Taevamehaanika ilmumine on tingitud I. Newtoni geeniusest, kes avastas universaalse gravitatsiooni seaduse. Sellest hetkest alates sai võimalikuks taevakehade liikumist täpselt arvutada. Materjal saidilt
Newtoni maailmasüsteem
I. Newtoni avastused muutsid ja viimistlesid maailma süsteemi. Kui Koperniku jaoks oli maailma piiriks endiselt fikseeritud tähtede sfäär, siis Newtoni süsteemis on maailm ajas ja ruumis lõpmatu. Aeg on homogeenne ja voolab ühtlaselt kogu universumis, ruum on homogeenne (st selle punktid ei erine üksteisest) ja ükski suund selles ei paista kuidagi silma (loomulikult materiaalsete kehade puudumisel) . See tähendab, et maailma keskpunkti lihtsalt ei eksisteeri. Materiaalsed kehad (tähed, planeedid jne) eksisteerivad ruumis ja ajas, kuid ei mõjuta neid kuidagi. See maailmapilt oli üldiselt aktsepteeritud ja üsna täpne kuni 20. sajandi keskpaigani, mil see asendati uue pildiga, mis põhines palju keerulisemal süsteemil -
Shaka Alesya
Otsuste tekkimine Universumi struktuuri kohta. Süsteemide toetajad ja vastased. Teaduslik alus.
Lae alla:
Eelvaade:
Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com
Slaidi pealdised:
Maailma geo- ja heliotsentrilised süsteemid Toetajad ja vastased Töö tegi GBOU 1465. keskkooli 7. klassi õpilane Shaka Alesey füüsikaõpetaja L.Yu. Kruglova
Geotsentriline süsteem
Geotsentriline süsteem “Iidsetest aegadest on inimesed püüdnud selgitada maailma ehitust, mõista inimkonna kohta Universumis. Varaseim teooria oli maailma geotsentriline süsteem. (kreeka keelest "geo" - maa) Geotsentriline maailmasüsteem, tuntud ka kui Ptolemaiose süsteem, on teooria, mille töötasid välja Vana-Kreeka filosoofid ja mis sai nime filosoof Claudius Ptolemaiose järgi, kes elas umbes aastatel 90–168 pKr. See töötati välja selleks, et selgitada, kuidas planeedid, Päike ja isegi tähed tiirlevad ümber Maa. Maailma geotsentriline süsteem eksisteeris juba enne Ptolemaiost. Seda mudelit kirjeldati erinevates Vana-Kreeka käsikirjades ja isegi 4. sajandil eKr. Platon ja Aristoteles kirjutasid maailma geotsentrilisest süsteemist.
Geotsentriline süsteem Alates iidsetest aegadest on Maad peetud universumi keskpunktiks ja eri aegadel usuti, et maad hoiab mingi müütiline olend. Thales of Miletus nägi selle toena loodusobjekti – maailmaookeani. Anaximander of Miletus väitis, et universum on tsentraalselt sümmeetriline ja sellel puudub eristatav suund. Seetõttu pole Kosmose keskmes asuval Maal põhjust üheski suunas liikuda, see tähendab, et ta puhkab vabalt Universumi keskmes ilma toetuseta. Anaksimandri õpilane Anaximenes ei järginud oma õpetajat, uskudes, et suruõhk hoiab Maad kukkumast. Anaxagoras oli samal arvamusel. Anaximanderi seisukohta jagasid Pythagoreanid, Parmenides ja Ptolemaios. Demokritose seisukoht pole selge: erinevate tõendite kohaselt järgis ta Anaximanderit või Anaximenest.
2. sajandil eKr. Vana-Kreeka astronoom Hipparkhos avastas planeetide liikumist jälgides nähtuse, mida nimetatakse pretsessiooniks – planeetide vastupidise liikumise. Ta märkas, et planeedid näisid oma liikumise ajal kirjeldavat silmuseid üle taeva. Selline planeetide liikumine üle taeva on tingitud sellest, et me vaatleme planeete Maalt, mis ise liigub ümber Päikese. Kui Maa "järele jõuab" teisele planeedile, tundub, et planeet peatub ja liigub seejärel vastupidises suunas.
Vana-Kreeka astronoom Ptolemaios (100–165) esitas oma universumisüsteemi, mida nimetatakse geotsentriliseks. Tema põhjendus oli järgmine. Kuna Universumil on keskpunkt, s.t. koht, kuhu kõik kaaluga kehad püüdlevad, siis järelikult peab Maa asuma koos nende kehadega. Vastasel juhul langeks Maa, olles kõigist teistest kehadest raskem, maailma keskpunkti poole, möödudes oma liikumises kõikidest pinnal olevatest objektidest: inimestest, loomadest, puid, riistadest - mis hõljuksid õhus. Ja kuna Maa ei kuku, tähendab see, et see on Universumi liikumatu keskus. Ptolemaios tutvustas tuntud täiustusi - epitsükli ja deferentsi mõisteid. Ta eeldas, et planeet liigub mööda väikest ringi - pideva kiirusega epitsüklit ja epitsükli kese omakorda liigub mööda suurt ringi - deferenti. Seega põhjendas ta, et iga planeet ei liigu ümber Maa, vaid ümber teatud punkti, mis omakorda liigub ringis (deferents), mille keskmes asub Maa.
Ptolemaios lisas oma süsteemi veel ühe elemendi - ekvandi, tänu millele said planeedid liikuda juba ebaühtlaselt ringis, kuid tingimusel, et on olemas teatud punkt, kust see liikumine tunduks ühtlane. Hoolimata kontseptsiooni kogu keerukusest ja esialgsest teoreetilisest ebakorrektsusest, tagas Ptolemaios, valides igale planeedile hoolikalt unikaalse deferentide, epitsüklite ja ekvantide kombinatsiooni, selle, et tema maailmasüsteem ennustas planeetide asukohta üsna täpselt. See oli tema aja geenius. Ptolemaiose tehtud arvutused olid tema kaasaegsete jaoks väga olulised, võimaldasid koostada kalendreid, aitasid reisijatel orienteeruda ja toimisid põllumeeste töögraafikuna. Sellist universumi süsteemi peeti õigeks peaaegu poolteist tuhat aastat. Mõne aja pärast avastasid astronoomid lahknevused planeetide vaadeldud asukohtade ja varem arvutatud asukohtade vahel, kuid sajandeid arvasid nad, et Ptolemaiose geotsentriline süsteem maailmas ei olnud lihtsalt piisavalt täiuslik, ja püüdsid seda parandada – tuues sisse üha uusi ja uusi ringikujulisi kombinatsioone. liigutused iga planeedi jaoks.
Heliotsentriline süsteem
Heliotsentriline süsteem Maailma geotsentriline süsteem asendati omakorda heliotsentrilise süsteemiga. Maailma heliotsentriline süsteem. (kreeka keelest helio – Päike) Maailma heliotsentriline süsteem on teooria, mis asetab Päikese universumi keskmesse ja selle ümber tiirlevad planeedid. Heliotsentriline maailmasüsteem asendas geotsentrismi (geotsentriline maailmasüsteem), mis oli usk, et Maa on universumi keskpunkt. Geotsentriline maailmasüsteem oli sajandeid domineeriv teooria Vana-Kreekas, kogu Euroopas ja mujal maailmas. Kuni 16. sajandini hakkas heliotsentriline maailmasüsteem populaarsust koguma, kuna tehnoloogia oli piisavalt arenenud, et pakkuda rohkem tõendeid selle kasuks. Kuigi heliotsentrism saavutas populaarsuse alles 1500. aastatel, on see idee eksisteerinud sajandeid kogu maailmas.
Suur Poola astronoom Nicolaus Copernicus (1473-1543) kirjeldas oma maailmasüsteemi tema surma-aastal avaldatud raamatus "Taevasfääride pöörlemisest". Selles raamatus tõestas ta, et universum ei ole üldse üles ehitatud nii, nagu religioon on väitnud palju sajandeid. Kõigis riikides domineeris peaaegu poolteist aastatuhandet inimeste meeltes Ptolemaiose valeõpetus, kes väitis, et Maa puhkab liikumatult Universumi keskmes. Ptolemaiose järgijad tulid kirikule meeleheaks uute “selgitustega” ja “tõenditega” planeetide liikumise kohta ümber Maa, et säilitada tema valeõpetuse “tõde” ja “pühadus”. Kuid see muutis Ptolemaiose süsteemi üha kaugemaks ja kunstlikumaks.
Silmapaistva panuse heliotsentriliste ideede arendamisse andis saksa astronoom Johannes Kepler. Juba üliõpilaspõlvest saadik (16. sajandi lõpus) oli ta veendunud heliotsentrismi paikapidavuses tänu selle doktriini võimele anda loomulik seletus planeetide retrograadsele liikumisele ja võime arvutada planeetide mastaapi. planeedisüsteem selle alusel. Kepler töötas mitu aastat koos suurima vaatlusastronoomi Tycho Brahega ja omandas seejärel tema vaatlusandmete arhiivi.
Kepleriga samal ajal töötas teises Euroopa otsas Itaalias Galileo Galilei, kes pakkus heliotsentrilisele teooriale topelttuge. Esiteks tegi Galileo enda leiutatud teleskoobi abil mitmeid avastusi, mis kas kaudselt kinnitasid Koperniku teooriat või lõid maa tema vastaste – Aristotelese pooldajate – jalge alt välja.
Maailma heliotsentriline süsteem on idee, et Päike on universumi keskpunkt ja punkt, mille ümber kõik planeedid, sealhulgas Maa, tiirlevad. See süsteem eeldab, et meie planeet teostab kahte tüüpi liikumist: translatsiooni ümber Päikese ja pöörlevat ümber oma telje. Päikese enda asukohta teiste tähtede suhtes peetakse muutumatuks.
Mõiste "heliotsentrism" pärineb kreekakeelsest sõnast "helios" (tõlkes "päike").
Universumi teatud keskpunkti on võimalik leida ainult siis, kui Universum . Vastavalt maailma heliotsentrilisele süsteemile on ta selle võlgu.
Ka selles süsteemis tekkis välis- ja siseplaneetide mõiste. Viimaste hulka kuulusid Merkuur ja Veenus, sest nende orbiidid ümber Päikese peavad alati olema Maa orbiidi sees.
Heliotsentrismi kõige olulisem tunnus on tähtede iga-aastased parallaksid. See efekt avaldub tähe näivate koordinaatide muutumisena. Seda seostatakse vaatlejate (astronoomide) positsiooni muutumisega, mis tekkis Maa pöörlemise tõttu ümber Päikese.
Heliotsentrism antiikajal ja keskajal
Mõte, et Maa liigub ümber kogu maailma teatud keskpunkti, tekkis juba vanadel kreeklastel. Nii olid oletused nii Maa pöörlemise kohta ümber oma telje kui ka Marsi ja Veenuse liikumise kohta ümber Päikese, mis koos nendega tiirleb ümber meie planeedi. Siiski arvatakse, et maailma heliotsentriline süsteem visandati esmakordselt 3. sajandil eKr. e. Samose Aristarchos. Ta tegi kaks olulist järeldust:
- Tõenäoliselt tiirleb meie planeet ümber Päikese. Selle põhjuseks on Päikese suurus, mis on oluliselt suurem kui Maa suurus. Andmed Maa, Kuu ja Päikese suhtelise suuruse kohta saadi Aristarchuse enda arvutustest.
- Kuna tähtede iga-aastased parallaksid puuduvad, tegi ta ettepaneku, et meie planeedi orbiit näib olevat tähtede kauguse suhtes punkt.
Aristarchose ideed ei saanud aga antiikajal laialt levinud. Vana-Kreeka geotsentrilise süsteemi kuulsaim versioon oli nn homotsentriliste sfääride teooria, mille töötasid välja astronoomid Eudoxus, Callippus ja Aristoteles. Selle teooria kohaselt olid kõik meie planeedi ümber tiirlevad taevakehad fikseeritud jäikadele sfääridele, mis on omavahel ühendatud ja millel oli üks keskpunkt - Maa.
Seoses ühiskonna valitseva osa sellise maailmavaatega ei väljendanud teised Samose Aristarhuse idee järgijad oma seisukohti, mille tulemusena kreeklased loobusid sellest ideest ja aktsepteerisid täielikult geotsentrismi. Ükski tol ajal ratsionalismi õpetanud koolkond ei toetanud Aristarchose ideid, kuna nad pidasid universumi olemust arusaamatuks ja välistasid igasuguse võimaluse kirjeldada planeetide dünaamikat.
Keskajal heliotsentrismi teadustöödes peaaegu ei mainitud, välja arvatud mõned selle ideed, näiteks Maa pöörlemine ümber oma telje.
Nicolaus Copernicuse teadusrevolutsioon
Aastal 1543 avaldas Poola astronoom, mehaanik ja vaimulik Nicolaus Copernicus oma teadusliku töö, mille nimi oli "Taevasfääride pöörlemise kohta". Selles kirjeldas astronoom heliotsentrilist teooriat, kinnitades seda mitmete tolleaegse teoreetilise mehaanika põhjal tehtud füüsikaliste arvutustega. Tema kontseptsiooni järgi seletatakse päeva ja öö muutumist, aga ka Päikese liikumist üle taeva Maa pöörlemisega ümber oma telje. Samamoodi selgitatakse Maa abil ümber Päikese meie tähe liikumist üle taeva aastaringselt.
Kopernik selgitas järgmisi nähtusi:
- Maa liikumise tulemusena, mis vaheldumisi läheneb ja seejärel eemaldub ükskõik millisele meie süsteemi planeedile, teevad need planeedid nn. tagurpidi liikumine. See tähendab, et teatud aja möödudes hakkavad nad liikuma Päikese liikumise suunast vastupidises suunas.
- Pööripäevade ootus. Teadlased on 18 sajandi jooksul otsinud põhjuseid sellisele mõjule nagu pööripäevade ootus, mille kohaselt saabub kevadine pööripäev igal aastal veidi varem. Oma kirjutistes suutis Nicolaus Copernicus kirjeldada seda mõju kui Maa telje perioodilise nihke tagajärge.
- Samose Aristarhose jälgedes väitles ja ka tõestas Kopernik, et tähtede sfäär asub planeetide vahekauguste suhtes väga suurel kaugusel, mistõttu teadlased ei jälgi iga-aastaseid parallakse. Ja ta kinnitas oletust meie planeedi pöörlemise kohta ümber oma telje järgmisega: kui meie planeet on endiselt liikumatu, peaks taeva pöörlemine toimuma tähesfääri enda pöörlemise tõttu ja arvestades selle arvutatud kaugust. , on selle pöörlemiskiirus kujuteldamatult suur.
Lisaks võiks heliotsentriline süsteem selgitada Päikesesüsteemi planeetide heleduse ja suuruse muutumist, samuti anda täpsema hinnangu planeetide suurusele ja kaugustele nendeni. Nicolaus Copernicus ise suutis ligikaudselt määrata Kuu ja Päikese suuruse ning näidata võimalikult täpselt aega, mille jooksul Merkuur täielikult ümber Päikese oma orbiidi läbib – 88 Maa päeva.
Vaatamata täielikule revolutsioonile astronoomia vallas oli Koperniku teoorial mitmeid puudusi. Esiteks jäi tema kirjeldatud süsteemi keskpunkt Maa orbiidi keskpunktiks, mitte Päikeseks. Teiseks liikusid kõik meie planeedisüsteemi planeedid oma orbiitidel ebaühtlaselt, kuid meie planeet säilitas oma orbiidi kiiruse. Ja ka suure tõenäosusega ei jätnud Kopernik kõrvale taevasfääride pöörlemise ideest, vaid kandis üle ainult nende pöörlemise keskpunkti.
Koperniku järgijad ja vastased
Seejärel kogus Poola astronoom palju järgijaid, sealhulgas Giordano Bruno, kes väitis, et taevalaotus ei piirdu ainult taevasfääridega ja et teised valgustid on taevakehad, mis ei jää Päikesele kuidagi alla. Kahjuks tembeldati Bruno oma veendumuste pärast ketseriks ja mõisteti põletamisele.
Kuulus Itaalia teadlane toetas Koperniku teooriat, tuginedes oma tähelepanekutele. Ta väitis ka, et Maa ei asunud kunagi Merkuuri (või Veenuse) ja Päikese vahel, mis näitas nende kahe planeedi pöörlemist ümber tähe orbiitidel, mis asuvad Maa sees. Vastupidine väide tõestas Maa orbiidi asukohta välisplaneetide orbiitide sees. Oma veendumuste tõttu allutati 70-aastase Galileo üle 1633. aastal inkvisitsiooniline kohtuprotsess, mille tulemusel viibis ta koduarestis kuni oma surmani 78-aastaselt.
Heliotsentrismi vastased nõudsid mitut Koperniku teooria ümberlükkamise argumenti. Kui Maa pöörleks ümber oma telje, rebiks koletu tsentrifugaaljõud selle laiali. Pealegi lendaksid kõik kerged objektid selle pinnalt maha ja liiguksid pöörlemisele vastupidises suunas. Eeldati, et kõigil taevaobjektidel puudub mass, mistõttu nad saavad liikuda ilma neile suuri jõude avaldamata. Maa puhul tekkis küsimus kolossaalse jõu olemasolust, mis võiks meie massiivset planeeti pöörata.
Üks geotsentrismi vastaseid, silmapaistev Taani astronoom Tycho Brahe töötas välja maailma nn geoheliotsentrilise süsteemi, mille järgi tähtede sfäär, Kuu ja Päike liiguvad ümber Maa ja muu kosmose. Päikese ümber olevad objektid.
Mõne aja pärast tegi Brahe järeltulija, saksa füüsik Johannes Kepler, analüüsides muljetavaldavat hulka oma mentori vaatlustulemusi, heliotsentrismi kasuks mitmeid olulisi avastusi:
- Päikesesüsteemi planeetide orbiitide tasapinnad lõikuvad Päikese asukohas, mistõttu oli see nende pöörlemise keskpunkt, mitte aga Maa orbiidi keskpunkt, nagu Kopernik eeldas.
- Meie planeedi orbiidi kiirus muutub perioodiliselt, nagu ka teistel planeetidel.
- Planeetide orbiidid on elliptilised ja taevakehade liikumiskiirus mööda neid sõltus otseselt kaugusest Päikese suhtes, mis tegi sellest mitte ainult planeedisüsteemi geomeetrilise, vaid ka dünaamilise keskpunkti.
Sõnastati nn Kepleri seadused, mis kirjeldasid üksikasjalikult ja matemaatilises keeles Päikesesüsteemi planeetide liikumisseadusi.
Heliotsentrismi kinnitus
Maa ümber oma telje pöörlemise kinnituse tulemusena kadus igasugune vajadus taevasfääride olemasolu järele. Mõnda aega eeldati, et planeetide liikumise põhjus on see, et nad on elusolendid. Peagi tegi Kepler aga kindlaks, et planeetide liikumine tekib Päikese gravitatsioonijõudude mõju tulemusena neile.
1687. aastal kinnitas inglise füüsik Isaac Newton omale toetudes Johannes Kepleri arvutusi.
Teaduse edasise arenguga said teadlased üha rohkem argumente heliotsentrismi kasuks. Nii kinnitas Inglismaa astronoom James Bradley 1728. aastal esimest korda vaatluse abil Maa orbiidi ümber Päikese teooriat, avastades nn valguse aberratsiooni. Viimane tähendab tähekujutise kerget hägustumist ühel küljel vaatleja liikumise tagajärjel. Hiljem avastati pulsaride, aga ka tähtede kiirgavate impulsside sageduse aastane kõikumine, mis tõestab perioodilist muutust Maa kauguses nendest kosmoseobjektidest.
Ja 1821. ja 1837. aastal Vene-Saksa teadlane Friedrich Wilhelm Struve suutis esimest korda jälgida tähtede ligikaudseid aastaseid parallakse, mis lõpuks kinnitas ideed maailma heliotsentrilisest süsteemist.
Liin UMK B. A. Vorontsov-Veljaminov. Astronoomia (10-11)
Astronoomia
Üldine ajalugu
Nicolaus Copernicus: maailma heliotsentriline süsteem
19. veebruaril 1473 sündis Nicolaus Copernicus, suur teadlane, kes muutis idee Maa asukohast taevaruumis. Mida me teame teadlase elust, tema põhitööst ja saatusest?Varssavis püstitatud Nikolai Koperniku monumendil on kirjutatud: "See, kes peatas Päikese, see, kes liigutas Maad." Võib-olla on see kõige täpsem ja võimsaim kirjeldus, mida suure teadlase pärandile saab anda.
Renessanss: suure ajastu ajaloost
Koperniku kaasaegsed olid Leonardo da Vinci ja Michele Angelo, Reuchlin ja Erasmus Rotterdamist, Thomas More ja Thomas Münzer, suured kirikureformaatorid – Luther, Zwingli ja Calvin, suurte itaalia humanistide, filosoofide ja filoloogide galaktika, mitmed suurimad. kunstnikud ja teadlased, julged utoopilised unistajad, mõtlejad, reformaatorid, rändurid ja meresõitjad. Kopernik oli selliste ülemaailmse tähtsusega sündmuste kaasaegne, nagu Kolumbuse Ameerika avastamine, Vasco de Gama meretee avastamine Indiasse ja Magellani esimene ümbermaailmareis. Ühesõnaga, ta elas ajastul, mil vanad ideed lagunesid. Ja ta hävitas need ise, püstitades uue hoone, mis põhines mitte usul, vaid teadmistel.Päikese peatamine: Koperniku eluloost
Nicolaus Copernicus, päritolult poolakas, sündis jõuka kaupmehe perre 19. veebruaril 1473 Torni linnas, kuhu tema isa Krakovist kolis.|
Nikolaus Kopernik (1473–1543) |
Aastal 1483, pärast isa surma, asus tema emapoolne onu, kanoonik ja hilisem piiskop Luca Watzelrode noore Koperniku hariduse omandama. Kopernik omandas hariduse Krakowi ülikoolis, seejärel Itaalia ülikoolides Bolognas ja Padovas. Ta õppis ladina ja kreeka keelt, õigusteadust, meditsiini, matemaatikat ja astronoomiat. Eriti köitsid teda kaks viimast teadust, kui ta õppis Krakowis tollal väga kuulsa matemaatika- ja astronoomiaprofessori Brudzewski käe all ja Itaalias, kus ta töötas „mitte niivõrd üliõpilasena, kuivõrd vaatluste assistendina. ” koos kuulsa astronoomiaprofessori Dominica Marin di Novaraga Ferrarast.
Olles viibinud lühikeste pausidega Itaalias kümmekond aastat, naasis Kopernik kodumaale ja veetis suurema osa oma ülejäänud elust Frauenburgi väikelinnas valitsedes, kus oma onu, Warmia (Ermlandi) piiskopi jõupingutustega. , sai ta kaanoni ametikoha juba 1497. aastal. Seetõttu sai temast katoliku preester ja ta täitis väga innukalt kahte ülesannet. Frauenburgis, selles, nagu Kopernik ütles, "maa kõige kaugemas nurgas", oli tal piisavalt vaba aega ning üldiselt headest sõpradest ja kaaskodanikest ümbritsetuna sõnastas ta lõpuks oma süsteemi sätted, mille põhijooned. arvatavasti arenes ta välja Itaalias.
Koperniku ideede esimese mustandi leiame 1512. aasta paiku, nn "Commentarioius" ("Väike kommentaar"), mida ei trükitud, vaid ringles käsitsi kirjutatud kujul käest kätte ja tõi selle autorile märkimisväärse populaarsuse. Alles 1539. aastal lubas Kopernik oma sõbral, Wittenbergi ülikooli matemaatikaprofessoril Georg-Joachim Rheticusel, õpilasel ja "uue Ptolemaiose" tulihingelisel austajal, avaldada saavutatud teadustulemuste kohta lühikese eelaruande (Narratio prima).
Koperniku enda teos ilmus trükist mõni päev enne autori surma, mis järgnes 24. mail 1543. Meile Gassendilt (teadlase biograaf) tuntud legend räägib, et äsja trükitud koopia teosest “De revolutionibus orbium coelestium” toodi Kopernikusse paar tundi enne surma. "Ta võttis raamatu pihku ja vaatas seda, kuid tema mõtted olid juba kaugel."
Giordano Bruno: süsteemifänni kauged maailmad
 Giordano Bruno (1548–1600) |
Giordano Bruno on Koperniku süsteemi pühendunud austaja. Tõe pärast kannatanud luuletaja ja filosoof väljendas poeetilises vormis hästi uut arusaama, uut maailmapilti, mis on seotud ideedega päikesesüsteemi planeetide kohta: „Rändavate tähtede koorid, ma kuulun teile Giordano Bruno uskus, et päikesesüsteemis on võimalik avastada uusi planeete. Tähtede kuppel puudub; tähed liiguvad, kuid me ei märka seda, sest nad on meist väga kaugel. B. A. Vorontsov-Veljaminovi, E. K. Strouti õpik vastab Federal State Educational Standardi nõuetele ja on mõeldud astronoomia algtaseme õppimiseks. Selles säilitatakse klassikaline õppematerjalide esitamise struktuur ja pööratakse palju tähelepanu teaduse hetkeseisule. Viimastel aastakümnetel on astronoomia teinud suuri edusamme. Tänapäeval on see üks kiiremini kasvavaid loodusteaduste valdkondi. Õpikus on oma koha leidnud uued väljakujunenud andmed taevakehade uurimise kohta kosmoselaevadelt ning kaasaegsetelt suurtelt maapealsete ja kosmoseteleskoopidelt. Taevakehade pöörlemine: ideede ajaloostOsa 1. Geotsentriline süsteemRenessansi peetakse kahtlemata mõistuse ja inimliku tahte jõu bastioniks. Kuid kõik muudatused ei saa olla hetkelised. Geotsentriline süsteem oli sel perioodil endiselt üldtunnustatud - Vana-Kreekas arenenud idee maailmast Platoni, Eudoxuse, Aristotelese ja Ptolemaiose arengute põhjal. Universumi keskmes on Maa ja maailm jaguneb kuu- ja kuupealseks. Esimeses on kõik mööduv, ajutine, liigutused on sunnitud ja mõjuvate jõudude poolt põhjustatud; teises on kõik igavene ja liikumised toimuvad ilma igasuguste jõududeta ja ühtlaselt mööda täiuslikke ringtrajektoore. Tähed asuvad taevalael, mis kerib ümber Maa iga päev.
Planeetide näilise ebaühtlase liikumise selgitamiseks kasutas Ptolemaios ühtsete ringikujuliste liikumiste süsteemi. Iga planeet, nagu ta uskus, liigub ühtlaselt ringis - epitsüklis, mille kese omakorda liigub ühtlaselt teises ringis - deferendis. Tuleb märkida, et selline planeetide liikumise kujutamine võimaldas nende vaadeldavat liikumist üsna täpselt kirjeldada. Tõsi, vaatluste täpsuse kasvades oli vaja senist epitsüklite ja deferentide süsteemi oluliselt korrigeerida. Äärmiselt oluline oli ka see, et geotsentrilisi ideid maailmast pühitses kristliku usu autoriteet. Jumal, olles loonud inimese jumalasarnaseks olendiks, andis talle mõistuse, vaba tahte ja surematuse. Kuhu ta pidi oma suurima loomingu paigutama? Muidugi universumi keskmesse. Osa 2. Heliotsentriline süsteemAastal 1543 avaldas N. Copernicus oma põhiteose " Taevasfääride revolutsioonist"maailma heliotsentrilise süsteemi kirjelduse ja põhjendusega.Uue õpetuse järgi on Päike Universumi keskmes ja Maa on üks Päikese ümber liikuvatest planeetidest. Taevalaotus, millel kõik tähed asuvad, ei tiirle üldsegi ümber Maa, nagu varem arvati, vaid on paigal. Selle näilist liikumist seletatakse Maa igapäevase pöörlemisega ümber oma telje. Kopernik eemaldas inimese maailma keskmest ja muutis jaotuse kuualuste ja kuuüleste maailmadeks mõttetuks. Nii hävitas ta maailma traditsiooniliste ideede alused ja avas uued, enneolematud võimalused mitte ainult astronoomia, vaid ka kogu loodusteaduse arenguks. Kopernik kuulutas oma töö kaudu avalikult, et peamine autoriteet maailma mõistmisel ei ole iidsed raamatud, vaid tõeline looduse uurimine. Kopernik kirjeldas oma maailmasüsteemi olemust oma pühenduses paavst Paulus III-le: "Olles pikka aega mõtisklenud meile pärandatud matemaatiliste dogmade ebastabiilsuse üle taevakehade liikumise vastastikuse seose kohta, hakkas mind lõpuks häirima see, et filosoofid, kes tavaliselt püüavad ära tunda kõige ebaolulisemad asjad, pole seda veel teinud. suutnud piisava täpsusega selgitada maailmamasina kulgu, mille on loonud parim ja korda armastav Arhitekt... Tavaliselt ollakse omaks võtnud, et Maa puhkab, kuid Pythagorase Philolaus tunnistab, et Maa, samuti Päike ja Kuu liiguvad ümber tule kaldus ringis, nagu ka Pythagorase Ecphantus. Maa liigub, kuid mitte translatsiooniliselt, vaid pöörleb, mille tulemusena see nagu ratas päikeseloojangust kuni päikeseloojanguni. ida suunas, pöörleb ümber oma keskpunkti." Kuna Kopernik märgib veel, et taevanähtuste selgitamiseks lubati enne teda leiutada suvalisi ringe, milles Maa, päike ja planeedid liikusid, siis lubas ta endal tõlgendada nende taevakehade liikumist Maa liikumise põhjal: “Pärast pikki ja korduvaid uurimistöid jõudsin lõpuks järeldusele, et kui seostada teiste rändavate valgustite liikumist ringiga, milles Maa liigub, ja arvutada selle põhjal välja iga valgusti liikumine, siis mitte ainult need nähtused, mida nad esindavad. järgneb selle tagajärjena, vaid see, et valgustid ja nende teed vastavalt nende järjestusele või suurusele ning taevas ise ilmuvad üksteisega sellises ühenduses, et mitte kuskil ega üheski osas ei saa midagi muuta ilma teist segadusse ajamata. osad ja tervik." 3. osa. Koht ajaloosSuurte astronoomide ja matemaatikute seas, kes leidsid lõpuks välja meie Maa koha universumis ja paljastasid Päikesesüsteemi reguleerivad liikumisseadused (Copernicus, Tycho de Brahe, Kepler, Galileo, Newton), oli Kopernik ajaliselt esimene.Pärast teda tehti ja tehakse veel palju Päikesesüsteemi uurimisel ning mõned Koperniku väited (näiteks tema arvamus, et Maa ja planeedid liiguvad ühtlaselt ümber Päikese ringe, samas kui tegelikkuses see pöörlemine toimub ebaühtlaselt ja ellipsidena) lükati hiljem ümber; Sellegipoolest kuulub Kopernikule esimese teadlase au, kes kehtestas uue, nii lihtsa kui ka hiilgava tõe, mida ta väljendas oma essees “Taevakehade pöörlemisest”, öeldes, et “kõige keskmes on Päike. ” Koperniku raamat sattus lõpuks 1616. aastal kaugesse "Keelatud raamatute registrisse" ja see keeld tühistati sealt alles 1823. aastal. Vaimulikud, tõlgenduste ja suundumuste vahet tegemata, mõistsid uue teooria kahjulikku tähtsust nende jaoks. Ta hävitas, ehkki majesteetliku, kuid siiski inimesele lähedase taevase maailma kui Jumala elupaiga. Ta rebis Maa – “Tema jala statiivi” – universumi keskmest ja muutis selle armetu tolmukübemeks, mis oli kadunud lõputusse kosmosesse ja mida asustas lugematu hulk tähtedega sädelevaid päikesi. Viidete ja allikate loetelu: Nikolaus Kopernik- Poola ja Preisi astronoom, matemaatik, majandusteadlane, renessansi kaanon , heliotsentrilise maailmasüsteemi autor. Biograafia faktidNicolaus Copernicus sündis Toruńis kaupmehe perekonnas 1473. aastal ja kaotas varakult oma vanemad. Kindlat arvamust tema rahvuse kohta pole – ühed peavad teda poolakaks, teised sakslaseks. Tema kodulinn sai mitu aastat enne tema sündi Poola osaks ja enne seda oli see osa Preisimaast. Kuid ta kasvas üles oma emapoolse onu saksa perekonnas. Ta õppis Krakowi ülikoolis, kus õppis matemaatikat, meditsiini ja teoloogiat, kuid eriti köitis teda astronoomia. Seejärel lahkus ta Itaaliasse ja astus Bologna ülikooli, kus valmistus peamiselt vaimseks karjääriks, kuid õppis seal ka astronoomiat. Ta õppis Padova ülikoolis arstiteadust. Krakowisse naastes töötas ta arstina, olles samal ajal oma onu piiskop Lucase usaldusisik. Pärast onu surma elas ta Poolas Fromborki väikelinnas, kus teenis kanoonina (katoliku kiriku preestrina), kuid ei lõpetanud astronoomiaõpinguid. Siin töötas ta välja uue astronoomilise süsteemi idee. Ta jagas oma mõtteid sõpradega, nii et üsna pea levis jutt noorest astronoomist ja tema uuest süsteemist. Kopernik oli üks esimesi, kes väljendas universaalse gravitatsiooni ideed. Ühes tema kirjas öeldakse: „Ma arvan, et raskus pole midagi muud kui teatud soov, millega jumalik Ehitaja varustas aineosakesed, et need palli kujuliseks ühineksid. Tõenäoliselt on see omadus Päikesel, Kuul ja planeetidel; Need valgustid võlgnevad talle oma sfäärilise kuju. Ta ennustas enesekindlalt, et Veenuse ja Merkuuri faasid sarnanevad Kuuga. Pärast teleskoobi leiutamist kinnitas Galileo seda ennustust. Teatavasti on andekad inimesed andekad kõiges. Kopernik näitas end ka igakülgselt haritud inimesena: tema projekti järgi võeti Poolas kasutusele uus mündisüsteem ja Fromborki linnas ehitas ta hüdromasina, mis varustas veega kõiki maju. Arstina osales ta võitluses katkuepideemia vastu aastal 1519. Poola-Saksamaa sõja ajal (1519-1521) korraldas ta piiskopkonna edukat kaitsmist teutoonide eest ning seejärel osales rahuläbirääkimistel, mis lõppesid. esimese protestantliku riigi – Preisimaa hertsogiriigi – loomisega. 58-aastaselt lahkus Kopernik kõigist asjadest ja hakkas oma raamatu kallal töötama "Taevasfääride pöörlemisest", samal ajal ravides inimesi tasuta. Nicolaus Copernicus suri 1543. aastal insulti.
Koperniku maailma heliotsentriline süsteemHeliotsentriline süsteem- idee, et Päike on keskne taevakeha, mille ümber Maa ja teised planeedid tiirlevad. Maa tiirleb selle süsteemi kohaselt ühel sideer-aastal ümber Päikese ja ühel sideerpäeval ümber oma telje. See idee on vastupidine maailma geotsentriline süsteem(idee universumi ehitusest, mille kohaselt Universumis võtab keskse positsiooni paigal seisev Maa, mille ümber tiirlevad Päike, Kuu, planeedid ja tähed). Õpetus heliotsentrilisest süsteemist tekkis juba antiikajal, kuid sai laialt levinud alates renessansiajastu lõpust. Pythagorelased ja Pontose Heraclides arvasid Maa liikumise kohta, kuid tõeliselt heliotsentriline süsteem pakuti välja 3. sajandi alguses eKr. e. Samose Aristarchos. Arvatakse, et Aristarchos jõudis heliotsentrismini selle põhjal, et ta tegi kindlaks, et Päike on Maast palju suurem (ainuke meieni jõudnud teadlase töö). Oli loomulik eeldada, et väiksem keha pöörleb ümber suurema, mitte vastupidi. Varem eksisteerinud maailma geotsentriline süsteem ei suutnud seletada planeetide näilise heleduse ja Kuu näiva suuruse muutust, mida kreeklased seostasid õigesti nende taevakehade kauguse muutumisega. See võimaldas paika panna ka valgustite järjekorra. Kuid pärast 2. sajandit pKr. e. Hellenistlikus maailmas oli Aristotelese filosoofial ja Ptolemaiose planetaarsel teoorial põhinev geotsentrism kindlalt kinnistunud. Keskajal maailma heliotsentriline süsteem oli praktiliselt unustatud. Erandiks on Ulugbeki poolt 15. sajandi esimesel poolel asutatud Samarkandi koolkonna astronoomid. Mõned neist lükkasid tagasi Aristotelese filosoofia kui astronoomia füüsilise aluse ja pidasid Maa pöörlemist ümber oma telje füüsiliselt võimalikuks. On märke, et mõned Samarkandi astronoomid ei arvestanud mitte ainult Maa aksiaalse pöörlemise, vaid ka selle keskpunkti liikumise võimalusega ning töötasid välja ka teooria, mille kohaselt arvatakse, et Päike tiirleb ümber Maa, kuid kõik planeedid tiirlevad. ümber Päikese (mida võib nimetada maailma geoheliotsentriliseks süsteemiks) . Ajastul Vararenessanss Nikolai Kuzansky kirjutas Maa liikuvusest, kuid tema otsus oli puhtalt filosoofiline. Maa liikumise kohta oli teisigi oletusi, kuid süsteemi kui sellist polnud. Ja alles 16. sajandil taaselustati heliotsentrism lõpuks, kui Poola astronoom Nikolaus Kopernik töötas välja Pythagorase ühtlase ringliikumise põhimõttel põhineva planeetide liikumise teooria ümber Päikese. Tema töö tulemuseks oli 1543. aastal ilmunud raamat "Taevasfääride pöörlemisest". Kõikide geotsentriliste teooriate puuduseks pidas ta seda, et need ei võimalda kindlaks teha "maailma kuju ja selle proportsionaalsust". selle osad”, see tähendab planeedisüsteemi skaala. Võib-olla lähtus ta Aristarhose heliotsentrismist, kuid raamatu lõppväljaandes pole see lõplikult tõestatud, viide Aristarhusele kadus. Kopernik uskus, et Maa läbib kolme liikumist: 1. Ümber oma telje ühepäevase perioodiga, mille tagajärjeks on taevasfääri igapäevane pöörlemine. 2. Ümber Päikese aastase perioodiga, mis viib planeetide retrograadsele liikumisele. 3. Nn deklinatsiooniliikumine perioodiga samuti ligikaudu aasta, mis viib selleni, et Maa telg liigub endaga ligikaudu paralleelselt. Kopernik selgitas planeetide retrograadse liikumise põhjuseid, arvutas planeetide kaugused Päikesest ja nende pöörete perioode. Kopernik selgitas sodiaagilist ebavõrdsust planeetide liikumises sellega, et nende liikumine on kombinatsioon suurtes ja väikestes ringides.
Koperniku heliotsentriline süsteem võib sõnastada järgmistes väidetes:
Need väited olid täiesti vastuolus tol ajal valitsenud geotsentrilise süsteemiga. Koperniku jaoks ei olnud planeedisüsteemi keskpunkt Päike, vaid Maa orbiidi keskpunkt; Kõigist planeetidest oli Maa ainus, mis oma orbiidil ühtlaselt liikus, samas kui teiste planeetide tiirlemiskiirus varieerus. Ilmselt säilitas Kopernik oma usu planeete kandvate taevasfääride olemasolusse. Seega seletati planeetide liikumist ümber Päikese nende sfääride pöörlemisega ümber nende telgede. Kaasaegsete hinnang Koperniku teoorialeTema lähimad toetajad esimese kolme aastakümne jooksul pärast raamatu ilmumist « Taevasfääride pöörlemisest" seal oli saksa astronoom Georg Joachim Rheticus, kes omal ajal tegi koostööd Kopernikuga ja pidas end tema õpilaseks, samuti astronoom ja geodeet Gemma Frisius. Tema sõber piiskop Tiedemann Giese oli samuti Koperniku toetaja. Kuid enamik kaasaegseid "võtsid Koperniku teooriast välja" ainult astronoomiliste arvutuste matemaatilise aparatuuri ja ignoreerisid peaaegu täielikult tema uut heliotsentrilist kosmoloogiat. Põhjuseks võib-olla see, et tema raamatu eessõna on kirjutanud luterlik teoloog ja eessõnas öeldi, et Maa liikumine on geniaalne arvutus, kuid Kopernikut ei tohiks võtta sõna-sõnalt. Paljud 16. sajandil uskusid, et see oli Koperniku enda arvamus. Ja alles 16. sajandi 70-90ndatel. Astronoomid hakkasid tundma huvi uue maailmasüsteemi vastu. Kopernikusel oli nii toetajaid (sealhulgas filosoof Giordano Bruno; teoloog Diego de Zuniga, kes kasutab Maa liikumise ideed mõne piiblisõna tõlgendamiseks) kui ka vastaseid (astronoomid Tycho Brahe ja Christopher Clavius, filosoof Franciscus Peekon). Koperniku süsteemi vastased väitsid, et kui Maa pöörleb ümber oma telje, siis:
|
