Коперник наблюдал за солнцем

Николай Коперник: Земля вращается вокруг Солнца

«В середине всего находится Солнце. Действительно, в таком великолепнейшем храме кто мог бы поместить этот светильник в другом и лучшем месте, как не в том, откуда он может одновременно все освещать.»
Н. Коперник

Гелиоцентрическую теорию, согласно которой в центре нашей планетной системы находится Солнце, называют системой Коперника — в честь человека, который первым ее доказал.

Что-то здесь не так

Николай Коперник, родившийся в семье польского купца, получил богословское и медицинское образование, но его с юности влекла астрономия. Во время учебы в Италии он посещал астрономические лекции, учился наблюдению за небесными объектами и изучал античных авторов, писавших о строении Вселенной.

Вернувшись в Польшу, Коперник служил каноником, занимался медицинской практикой, но не забывал об астрономии. Он даже оборудовал собственную обсерваторию, где проводил ночи напролет в захватывающих наблюдениях за небесными телами.

В то время, когда жил Коперник, господствовала геоцентрическая система мира, созданная александрийским астрономом Птолемеем еще в начале I тысячелетия. Вселенная считалась закрытой системой, ограниченной небесным сводом в форме сферы. Земле было отведено место неподвижного центра Вселенной, вокруг которого вращаются Солнце, Луна и планеты.

Если считать Землю неподвижным объектом, то видимое движение планет кажется очень причудливым: они перемещаются между звездами, на первый взгляд, совершено хаотично. Птолемей придумал этому объяснение: планеты движутся не непосредственно вокруг Земли, а вокруг некоей точки. А точка эта вращается вокруг Земли по круговой орбите. Астроном даже составил таблицы, рассчитывающие движение планет по небосводу, и для своего времени они были достаточно точными.

Этими таблицами и заинтересовался Коперник. Он изучал сложные схемы, распутывал хитросплетения в движении планет, пока не обнаружил: вся система неверна. Планеты должны двигаться по простым орбитам, но не вокруг Земли, а вокруг Солнца. А наша планета — это не центр мира, а один из многих объектов, вращающихся вокруг светила.

Коперник прославился не только созданием гелиоцентрической системы. Он построил гидравлический механизм, обеспечивший водой горожан, разработал проект новой монетной системы для Польши, боролся с эпидемией чумы 1519 года

Еретические открытия

Коперник пошел еще дальше. Он много лет вел астрономические наблюдения, изучал движения светил, и поэтому мог сделать следующие выводы: Земля не только движется по орбите вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси. Благодаря этому на планете происходит смена дня и ночи и видимое изменение положений звезд, Луны и Солнца. А период обращения Земли вокруг светила — это земной год. Вращением Земли вокруг Солнца объясняется его перемещение в течение года среди созвездий.

Планеты находятся на разном расстоянии от центра Солнечной системы и поэтому движутся вокруг него с разной скоростью. При наблюдении с Земли кажется, что они делают по небу петлеобразные движения. Все эти «зигзаги» объяснялись при помощи гелиоцентрической системы очень просто, и не нужны были запутанные птолемеевские вычисления.

«Если уж издавать трактат — надо в предисловии сказать все, что я думаю о праве ученого искать истину! И о праве невежд судить ученого!» (Н. Коперник)

Труд Коперника «Об обращении небесных сфер», изданный в 1543 году, сразу после его смерти, стал поворотным в истории астрономии. Идеи, изложенные в этой книге, казались фантастическими и невероятными. Кроме того, они покушались на авторитет церкви, так как опровергали церковное учение об устройстве мироздания.

Но всё же труды Коперника были запрещены не сразу, потому что его теорию поддержали многие церковные деятели. Однако в 1616 году вышел официальный запрет, «отменяющий» открытия Коперника, которые были названы «нелепыми и абсурдными с философской точки зрения, и кроме того, формально еретическими».

Коперник предполагал существование всемирного тяготения. Он называл его «некоторым стремлением, которым божественный Зодчий одарил частицы материи, чтобы они соединялись в форме шара»

Источник

Система мира Коперника

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»).

Cчитается, что впервые гелиоцентрическая система мира была изложена в III веке до н. э. Аристархом Самосским. Однако его идеи не приобрели широкого распространения в античности, где господствовала геоцентрическая теория.

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

Научная революция Николая Коперника

Окончательно гелиоцентрическая система мира возродилась только в XVI веке, когда польский астроном Николай Коперник разработал теорию движения планет вокруг Солнца на основании принципа Пифагора о равномерных круговых движениях. Результаты своих трудов он обнародовал в книге «О вращениях небесных сфер», изданной в 1543 году.

Согласно его концепции смена дня и ночи, а также движение Солнца по небу объясняются вращением Земли вокруг своей оси. Точно также, при помощи движения 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.
Гелиоцентрическая система могла объяснить изменение блеска и размеров планет Солнечной системы, а также дать более точную оценку размеров планет и расстояний до них.

Гелиоцентрическая система Коперника может быть сформулирована в следующих 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.

Эти утверждения полностью противоречили господствовавшей на тот момент геоцентрической системе.

Тем не менее, теория Коперника не может быть названа гелиоцентрической в полной мере, поскольку Земля в ней отчасти сохраняла особый статус:

центром планетной системы было не Солнце, а центр земной орбиты;
из всех планет Земля единственная двигалась по своей орбите равномерно, в то время как у остальных планет орбитальная скорость менялась.

По всей видимости, у Коперника сохранялась вера в существование небесных сфер, несущих на себе планеты. Таким образом, движение планет вокруг Солнца объяснялось вращением этих сфер вокруг своих осей.

Точность и простота новой системы

Система, предложенная Николаем Коперником, была точнее и проще системы Птолемея. Она сразу же получила широкое практическое применение. На основе данной системы были составлены «Прусские таблицы«, длина тропического года была рассчитана более точно.

В 1582 году была проведена долгожданная реформа календаря – появился новый стиль, григорианский.

Меньшая сложность новой теории, а также получавшаяся в первое время большая точность расчета положений планет на основе гелиоцентрических таблиц отнюдь не являются основными достоинствами системы Коперника.

Более того, при расчетах его теория оказалась лишь незначительно проще птолемеевской. Что касается точности вычислений положений планет, она практически от нее не отличалась, если необходимо было рассчитать изменения, наблюдаемые в длительном промежутке времени. В первое время «Прусские таблицы» давали несколько большую точность.

Это объяснялось, однако, не просто введением гелиоцентрического принципа. Дело в том, что Коперник пользовался более совершенным математическим аппаратом для своих вычислений.

Однако и «Прусские таблицы» в скором времени также разошлись с данными, полученными в ходе наблюдений.

Восторженное отношение к предложенной Коперником теории постепенно сменилось разочарованием в ней у тех, кто ожидал получить немедленный практический эффект. Более полувека, с момента возникновения системы Коперника и до открытия Галилеем фаз Венеры в 1616 году, не было прямых подтверждений того, что планеты движутся вокруг Солнца. Таким образом, истинность новой системы не была подтверждена наблюдениями.

Оценка теории Коперника современниками

Его ближайшими сторонниками первых трёх десятилетий после опубликования книги «О вращениях небесных сфер» был немецкий астроном Георг Иоахим Ретик, одно время сотрудничавший с Коперником, считавший себя его учеником, а также астроном и геодезист Гемма Фризий. Сторонником Коперника был и его друг, епископ Тидеман Гизе.

Книга «Об обращении небесных сфер» Коперник

Но большинство современников из теории Коперника «вырвали» только математический аппарат для астрономических вычислений и практически полное игнорирование его новой, гелиоцентрической космологии. Это произошло, возможно, потому, что предисловие для его книги писал лютеранский богослов, и в предисловии было сказано, что движение Земли является остроумным вычислительным приёмом, но понимать Коперника буквально не следует.

Многие в XVI веке так и считали, что это мнение самого Коперника. И только в 70-е — 90-е годы XVI в. астрономы стали проявлять интерес к новой системе мира. У Коперника появились как сторонники (в том числе философ Джордано Бруно; богослов Диего де Цунига, который использует представление о движении Земли для интерпретации некоторых слов Библии), так и оппоненты (астрономы Тихо Браге и Христофор Клавий, философ Фрэнсис Бэкон).

Противники системы Коперника утверждали, что если бы Земля вращалась вокруг своей оси, то:

Земля испытывала бы колоссальные центробежные силы, которые неминуемо разорвали бы её на части.
Все находящиеся на её поверхности лёгкие предметы разлетелись бы во все стороны Космоса.
Любой брошенный предмет отклонялся бы в сторону запада, а облака плыли бы, вместе с Солнцем, с востока на запад.
Небесные тела движутся, потому что они состоят из невесомой тонкой материи, но какая сила может заставить двигаться огромную тяжёлую Землю?

Отношение церкви

Католическая церковь вначале не придала большого значения учению, предложенному Коперником. Но, когда выяснилось, что оно подрывает основы религии, его сторонники начали подвергаться преследованию.

За распространение учения Коперника в 1600 году был сожжен на костре Джордано Бруно, итальянский мыслитель.

Сожжение Джордано Бруно

Научный спор между сторонниками Птолемея и Коперника превратился в борьбу между реакционными и прогрессивными силами. В конце концов победили последние.

Значение

В глобальном смысле теория Коперника определила появление новой методики познания природы, основанной на научном подходе.

Согласно схоластической традиции, которой придерживались его предшественники, для того чтобы познать сущность того или иного объекта, не нужно детально изучать его внешнюю сторону, а можно постичь его непосредственно разумом.

В отличие от них, Коперник показал, что ее можно понять лишь после тщательного изучения рассматриваемого явления, его противоречий и закономерностей. Гелиоцентрическая система мира Н. Коперника стала мощным толчком в развитии науки.

С научной точки зрения, гелиоцентрическая система мира, выдвинутая в III веке до н. э. Аристархом и возрождённая в XVI веке Коперником, позволила установить параметры планетной системы и открыть законы планетных движений. Обоснование гелиоцентризма потребовало создания классической механики и привело к открытию закона всемирного тяготения.

Эта теория открыла дорогу звёздной астрономии, когда было доказано, что звёзды — это далёкие солнца) и космологии бесконечной Вселенной. Далее гелиоцентрическая система мира все более утверждалась — основное содержание научной революции XVII века состояло в утверждении гелиоцентризма.

Видео

Источник

Развитие представлений о Солнечной системе

Развитие представлений о Солнечной системе происходило поэтапно. Еще на заре своего существования человечество уже волновали вопросы о небесных светилах, их появлении и постоянной смене положения. Еще астрономы древности скрупулезно наблюдали за движениями планет, занося эти данные в астрологические таблицы и календари. С появлением телескопа человеку раскрылось больше тайн космического пространства. Но до конца ответить на все вопросы мы не смогли еще до сих пор, несмотря на изобретение мощнейших оптических приборов и автоматизированных космических аппаратов.

В этой статье мы расскажем, как же представляли люди Солнечную систему до открытий Коперника и каковы самые современные представления о ее строении.

Солнечная система глазами античных астрономов

В древности человек отождествлял все происходящее вокруг него с проявлениями могущественных сверхъестественных сил. Имена богов у разных народов отличались, но их суть оставалась везде одинаковой – они создали мир, небо, человека и вообще все живое и неживое. До развития астрономии в Древней Греции не существовала четких представлений о Солнечной системе. Все крупные небесные тела, видимые человеческим глазом, просто отождествлялись с богами. Земля же была неподвижным объектом, центром мира, который окружен твердью небесной.

Греки же первыми предложили геоцентрическую модель нашего Солнечного мира. Согласно их представлениям, Земля – неподвижный центр Вселенной. Вокруг нее вращаются Солнце, Луна, звезды и пять уже известных на тот момент планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн). Смена их положения на небосклоне объяснялась вращением космического пространства вокруг мировой оси. Первым, кто предложил данную модель, стал Клавдий Птолемей. Он же изложил свои размышления в труде о небесные механики «Альмагест».

Древнегреческий философ и математик Пифагор первым высказал предположение, что наша планета имеет шарообразную форму. Его последователи установили, что чем дольше происходит смена положения небесного светила, тем выше оно расположено на небе. Аристотель развил теорию о том, что все космические тела закреплены в твердых небесных сферах, осуществляющих их движение вокруг неподвижной Земли.

Революционное открытие Коперника

Изучение вопросов мироздания в Средние века было неразрывно связано с расцветом влияния церкви на научный и светский мир. Геоцентрическая система вкупе с теорией Аристотеля о гомоцентрических сферах были признаны единственно правильным представлением об устройстве Солнечной системы.

Но астрономия, как наука, продолжала активно развиваться. И в эпоху Возрождения возникло революционная идея о том, что Земля – это рядовая планета, вращающаяся вокруг центрального небесного тела. На самом деле, зачатки гелиоцентризма возникли еще в древности. Такую идею выдвигали древнегреческий астроном и философ Аристарх и его вавилонский «коллега» Селевк. Оба античных исследователя не получили признания и их теория была отвергнута. Подвижность Земли и ее схожесть с другими планетами пытались доказать Николай Кузанский и Леонардо да Винчи, но их идеи также не были признаны.

Окончательно представления о гелиоцентрической модели удалось сформировать Николаю Копернику. Польский астроном и математик опубликовал свою революционную идею в 1543 году в книге «De revolutionibus orbium coelestium». Кроме того, ему удалось вычислить расстояние известных планет до центральной звезды и установить периоды их обращения.

Суть гелиоцентрической системы Коперника заключалась в следующем:

В гелиоцентрической модели Коперника также имелись и существенные недостатки. Он считал, что центр звездной системы не Солнце, а центральная точка орбиты Земли. Кроме того, по его мнению, наша планета движется по своей траектории равномерно. Неточности в представлениях Коперника можно объяснить тем, что он верил в аристотелевские твердые небесные сферы, заставляющие планеты вращаться.

Отрицание и становление гелиоцентрической модели

Учение Коперника было негативно воспринято церковью и научным сообществом. Тех, кто поддерживал и развивал ее, предавали суду святой инквизиции. Так, например, за попытки усовершенствования теории гелиоцентризма поплатился жизнью итальянский монах и философ Джордано Бруно. А ведь он первый отказался от идеи о твердых небесных сферах и выдвигал гипотезу о том, что звезды на небе – аналоги Солнца.

Идеи о гелиоцентрической модели Солнечной системы укрепились после изобретение телескопа Галилеем. Он наблюдал за движением планет, обнаружил крупнейшие спутники Юпитера и фазы Луны и Венеры. Это еще раз подтвердило, что Земля не может быть её центром.

Усовершенствовать модель гелиоцентризма помогли законы астронома и физика Иоганна Кеплера, разработанные благодаря наблюдениям датского астронома Тихо Браге. Он установил истинные формы орбитальных путей планеты, вычислил их периоды и скорости обращения вокруг центральной звезды.

Несмотря на все попытки ученых отстоять гелиоцентрическую модель Солнечной системы, церковь была непреклонна. В связи с ее высочайшим авторитетом геоцентризм, как догма, существовал до конца 17 века. В 1687 году британский физик, астроном и математик Исаак Ньютон вывел законы всемирного тяготения, после чего представления о геоцентричности мира перестали казаться правдивыми и логичными.

Окончательно принять то, что Земля, как и остальные планеты Солнечной системы, обращается вокруг Солнца, мировое сообщество смогло в 18 веке. Этому способствовали открытие эффекта Допплера и абберации света, а также обнаружение годичных параллаксов звезд.

Источник