Строение вселенной по учению коперника

Школьная Энциклопедия

Nav view search

Navigation

Search

Коперник о Вселенной

Details Category: Этапы развития астрономии Published on Tuesday, 18 September 2012 17:46 Hits: 20709

Никола́й Копе́рник — польский и прусский астроном, математик, экономист, каноник эпохи Ренессанса , автор гелиоцентрической системы мира.

Факты биографии

Николай Коперник родился в Торуни в купеческой семье в 1473 г., рано лишился родителей. О национальности его нет определенного мнения – одни считают его поляком, другие – немцем. Его родной город вошел в состав Польши за несколько лет до его рождения, а до этого был частью Пруссии. Но воспитывался он в немецкой семье дяди по матери.

Учился в Краковском университете, где изучал математику, медицину и богословие, но особенно его привлекала астрономия. Затем уехал в Италию и поступил в Болонский университет, где готовился в основном к духовной карьере, но и там занимался астрономией. В Падуанском университете изучал медицину. По возвращении в Краков работал врачом, одновременно являясь доверенным лицом дяди, епископа Лукаса.

После смерти дяди жил в маленьком городке Фромборк в Польше, где он служил каноником (священником католической церкви), но занятия астрономией не прекращал. Здесь же у него сложился замысел новой астрономической системы. Он делился своими мыслями с друзьями, поэтому очень скоро разошелся слух о молодом астрономе и его новой системе.

Коперник одним из первых высказал мысль о всемирном тяготении. В одном из его писем говорится: «Я думаю, что тяжесть есть не что иное, как некоторое стремление, которым божественный Зодчий одарил частицы материи, чтобы они соединялись в форме шара. Этим свойством, вероятно, обладают Солнце, Луна и планеты; ему эти светила обязаны своей шаровидной формой».

Он уверенно предсказал, что Венера и Меркурий имеют фазы, подобные лунным. После изобретения телескопа Галилей подтвердил это предвидение.

Известно, что талантливые люди талантливы во всем. Коперник также показал себя всесторонне образованным человеком: по его проекту в Польше была введена новая монетная система, в городе Фромборке он построил гидравлическую машину, снабжавшую водой все дома. Как врач, занимался борьбой с эпидемией чумы в 1519 г. Во время польско-тевтонской войны (1519—1521) организовал успешную оборону епископства от тевтонов, а затем принимал участие в мирных переговорах, завершившихся созданием первого протестантского государства — герцогства Пруссия.

В возрасте 58 лет Коперник удалился от всех дел и занялся работой над своей книгой «О вращении небесных сфер», одновременно безвозмездно лечил людей.

Умер Николай Коперник в 1543 г. от инсульта.

Гелиоцентрическая система мира Коперника

Гелиоцентрическая система — представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. Земля, в соответствии с этой системой, обращается вокруг Солнца за один звездный год, а вокруг своей оси – за одни звездные сутки. Это представление противоположно геоцентрической системе мира (представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды).

Учение о гелиоцентрической системе возникло еще в античности, но широкое распространение получило с конца эпохи Возрождения.

Догадки о движении Земли существовали у пифагорейцев, Гераклида Понтийского, но подлинно гелиоцентрическая система была предложена в начале III века до н. э. Аристархом Самосским. Считается, что Аристарх пришёл к гелиоцентризму исходя из установленного им факта, что Солнце по размерам много больше Земли (единственный дошедший до нас труд учёного). Естественно было предположить, что меньшее тело обращается вокруг большего, а не наоборот. Существовавшая до этого геоцентрическая система мира оказывалась не в состоянии объяснить изменение видимого блеска планет и видимого размера Луны, что греки правильно связывали с изменением расстояния до этих небесных тел. Она позволяла также установить порядок следования светил.

Но после II века н. э. в эллинистическом мире прочно утвердился геоцентризм, основанный на философии Аристотеля и планетной теории Птолемея.

В Средние века гелиоцентрическая система мира была практически забыта. Исключением являются астрономы Самаркандской школы, основанной Улугбеком в первой половине XV века. Некоторые из них отвергали философию Аристотеля как физический фундамент астрономии и считали вращение Земли вокруг оси физически возможным. Есть указания, что некоторые из самаркандских астрономов рассматривали возможность не просто осевого вращения Земли, но движения её центра, а также разрабатывали теорию, в которой Солнце считается вращающимся вокруг Земли, но все планеты вращаются вокруг Солнца (что можно назвать гео-гелиоцентрической системой мира).

В эпоху Раннего Возрождения о подвижности Земли писал Николай Кузанский, но его суждение было сугубо философским. Были и другие предположения о движении Земли, но системы как таковой не существовало. И только в XVI веке гелиоцентризм возродился окончательно, когда польский астроном Николай Коперник разработал теорию движения планет вокруг Солнца на основании пифагорейского принципа равномерных круговых движений. Результатом его трудов была книга «О вращениях небесных сфер», изданная в 1543 г. Он считал недостатком всех геоцентрических теорий то, что они не позволяют определить «форму мира и соразмерность его частей», то есть масштабы планетной системы. Возможно, он исходил из гелиоцентризма Аристарха, но это окончательно не доказано, в окончательной редакции книги ссылка на Аристарха исчезла.

Коперник считал, что Земля совершает троякое движение:

1. Вокруг своей оси с периодом в одни сутки, следствием чего является суточное вращение небесной сферы.

2. Вокруг Солнца с периодом в год, приводящее к попятным движениям планет.

3. Так называемое деклинационное движение с периодом также примерно в один год, приводящее к тому, что ось Земли перемещается приближенно параллельно самой себе.

Коперник объяснил причины попятных движений планет, вычислил расстояния планет от Солнца и периоды их обращений. Зодиакальное неравенство в движении планет Коперник объяснял тем, что их движение является комбинацией движений по большим и малым кругам.

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.

Центром планетной системы у Коперника 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.

Видимо, 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.

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. 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?

Значение

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.

Источник

География

Как представляли себе Вселенную древние люди?

Много веков в науке о Вселенной господствовало учение Птолемея. Оно принималось и поддерживалось церковью и казалось истинным и неопровержимым. Но шло время, росли города, развивались ремёсла и торговля, европейцы узнавали новые страны и народы. Открытия мореходов Португалии и Испании в XIV—XVI вв. изменили географическую карту. Люди поняли, как огромен мир, в котором они живут, а кругосветное путешествие Ф. Магеллана окончательно доказало шарообразность нашей планеты.

Система мира по Николаю Копернику

Человеком, которому удалось создать новую модель Вселенной, стал великий польский астроном Николай Коперник (1473—1543). Наблюдения за звёздами и планетами, изучение трудов древних мыслителей и своих современников, сложные математические расчёты позволили ему сделать вывод о том, что Земля обращается вокруг Солнца. Центром мира, по убеждению Коперника, является Солнце, вокруг которого движутся все планеты, вращаясь одновременно вокруг своих осей. Звёзды, по Копернику, неподвижны и находятся на огромных расстояниях от Земли и Солнца. Их вращение вокруг Земли кажущееся, и связано оно с тем, что наша планета сама вращается вокруг своей оси, совершая один оборот за 24 часа. Звёзды образуют сферу, которая ограничивает Вселенную.

Представление о Вселенной Джордано Бруно

Учение Коперника сразу же нашло сторонников среди учёных XVI в. Они распространяли идеи великого астронома в своих странах, расширяли и углубляли их. Так, итальянский учёный Джордано Бруно (1548—1600) считал, что Вселенная бесконечна, она не имеет и не может иметь единого центра. Солнце — центр Солнечной системы. Но само оно — одна из множества звёзд, вокруг которых обращаются планеты. Возможно, полагал Дж. Бруно, на них тоже есть жизнь. Да и Солнечная система пока полностью не изучена, не исключено, что в ней существуют ещё не открытые планеты. Как стало ясно позднее, многие из этих догадок Дж. Бруно были верными.

Изучение Вселенной Галилео Галилеем

Много сделал для развития учения Коперника и другой итальянский учёный — Галилео Галилей (1564—1642). В своих наблюдениях за небесными телами он впервые использовал телескоп, который изготовил самостоятельно (кто был изобретателем этого прибора, сейчас сказать трудно). Лучший телескоп Галилея давал увеличение всего лишь в 30 раз. Но и этого было достаточно, чтобы увидеть неровности на поверхности Луны и тёмные пятна на Солнце. Солнечные пятна не оставались неподвижными, они перемещались по его поверхности, но всегда в одну сторону. Напрашивался вывод, что Солнце вращается вокруг собственной оси. Больше всего поразило современников открытие Галилеем спутников Юпитера. Это доказывало, что не только вокруг Земли могут обращаться небесные тела.

Знакомя современников со своими открытиями, Галилей указывал на правильность учения Н. Коперника. Это учение медленно, в жестокой борьбе со старыми предрассудками завоёвывало всё новых и новых сторонников.

Современные представления о строении Вселенной

С тех пор прошло много времени. Чтобы создать современную модель Вселенной, трудилось не одно поколение учёных. Потребовались новые приборы и инструменты, новые методы исследования, полёты человека в космическое пространство.

Современная наука предполагает такую модель Вселенной. Наша Земля входит в состав Солнечной системы, которая является частью галактики (гигантского скопления звёзд). Наша и другие галактики, в свою очередь, образуют скопления галактик, а они — сверхскопления. Мир Вселенной очень многообразен и содержит бесчисленное количество небесных тел и их систем.

Учёные, перевернувшие мир

Николай Коперник родился в польском городе Торунь. Образование получил в Кракове, а затем в Италии. Коперник изучал не только астрономию, но и право, медицину, философию. Это был всесторонне образованный человек. Идеи Коперника о строении Вселенной изложены в его книге «Об обращениях небесных сфер», которая вышла в 1543 г., незадолго до смерти учёного. На создание своего учения Н. Коперник потратил 30 лет упорного труда.

Джордано Бруно родился на юге Италии. Посвятив свою жизнь распространению и развитию учения Н. Коперника, он вынужден был покинуть родину, скитаться по многим странам Европы. Его преследовала церковь, так как учение Коперника было ею запрещено. В то время церковь жестоко наказывала тех, чьи взгляды противоречили её установлениям. Дж. Бруно был схвачен и после нескольких мучительных лет тюрьмы сожжён в Риме 17 февраля 1600 г. Он погиб, но не отказался от своих убеждений.

Галилео Галилей родился в итальянском городе Пиза. Он получил разностороннее образование (изучал медицину, математику). Галилей сделал много научных открытий и был широко известен. В 1632 г. он издал книгу «Диалог о двух главнейших системах мира», в которой отстаивал учение Коперника и опровергал систему Птолемея. За эту книгу он был привлечён церковью к суду, на котором его, тогда уже старого человека, заставили отречься от своих убеждений.

Уильям Гершель родился в Ганновере. Обладал большими музыкальными способностями и в четырнадцать лет поступил музыкантом в полковой оркестр. Наряду с занятиями теорией музыки интересовался математикой, оптикой, астрономией. Занимался изготовлением телескопов. В 1789 г. Гершель изготовил самый большой телескоп своего времени. Главные работы Гершеля относятся к звёздной астрономии: он сделал вывод о существовании звёздных систем, наблюдал туманности и кометы, изучал структуру Млечного Пути. Прославился открытием планеты Уран и двух её спутников, а также двух спутников планеты Сатурн и инфракрасного излучения.

Чем система мира, созданная Коперником, отличалась от системы мира по Птолемею?
Каковы заслуги Дж. Бруно в развитии взглядов о Вселенной?
Какой вклад внёс Галилей в изучение строения Вселенной?
Какую модель Вселенной предлагает современная наука?
Что такое галактика?

Долгое время в науке господствовало учение Птолемея о Вселенной. Великий польский астроном Николай Коперник создал новую модель Вселенной, согласно которой центром мира является Солнце, а вокруг него обращаются Земля и другие планеты. Взгляды Коперника распространяли и развивали Джордано Бруно и Галилео Галилей. Согласно современным представлениям, Земля входит в состав Солнечной системы, которая является частью гигантского скопления звёзд — галактики. Галактики образуют сверхскопления — метагалактики. Вселенную составляет огромное число галактик.