Как менялись представления ученых о Солнечной системе
Представления о Солнечной системе ученых разных временных эпох постоянно менялись. Еще в древние времена люди задавались вопросами о различных небесных телах, их происхождении и смене положения в течение дня. Первые астрономы старались отследить движение небесных тел и выявить в этом какую-либо закономерность. Они создавали астрологические таблицы и целые календари. Когда люди изобрели телескоп, им удалось увидеть и узнать о космосе гораздо больше, чем когда-либо. Но даже это устройство не могло дать ответы на все вопросы. Этого не может даже современная мощная оптика, хотя с ее помощью было раскрыто еще больше тайн Вселенной.
Давайте же посмотрим, как менялись представления ученых о Солнечной системе, когда у них еще не было такого оборудования, как у нас сейчас.
Модель планет и Солнца
Геоцентрическая модель
В древние времена все процессы и явления, которые люди не могли объяснить, они отождествляли с действиями сверхъестественных могущественных сил – богов. Названия этих сил у разных народов отличались, но в глобальном плане они делали практически одно и то же: создали землю, людей, животных и поддерживали во всем этом порядок. До того, как астрономия начала активно развиваться, древние греки не имели никаких конкретных представлений о Солнечной системе. Земля тогда считалась не просто статичным объектом, а центром мироздания, вокруг которого вертится все остальное.
Эта идея называется геоцентрической моделью. Первые древнегреческие астрономы считали, что центром Вселенной является Земля, а Солнце, Луна и даже пять известных тогда планет нашей системы вплоть до Сатурна вращаются вокруг нее. Согласно этой модели, наша планета представляет собой неподвижную мировую ось, вокруг которой обращается все космическое пространство. Первым эту идею предложил известный астроном Клавдий Птолемей, изложив ее в книге под названием «Альмагест».
Геоцентрическая модель
О том, что Земля может иметь форму шара, впервые заговорил Пифагор. После чего его последователи высказались о том, что чем дольше длится световой день, тем выше Солнце находится на небе. Еще один известный философ Аристотель выдвинул предположение существования твердых небесных тел, в которые заключены все космические объекты, вращающиеся вокруг Земли. И эта теория просуществовала не одну сотню лет.
Гелиоцентрическая модель Коперника
Изучать космос и его тайны в средневековье было достаточно трудно из-за огромного влияния церкви на все сферы деятельности людей, включая науку. Тогда единственно верным представлением об устройстве Солнечной системы являлась геоцентрическая модель, дополненная твердыми небесными сферами Аристотеля.
Однако на этом астрономия не остановила свое развитие и продолжала изучать космос. Во времена Ренессанса появилась совершенно новая теория, полностью противоположная устоявшемуся мнению. Она гласила о том, что Земля – это не центр Вселенной, а лишь одна из нескольких планет, вращающихся вокруг Солнца. Однако эта идея не была такой уж и новой. О ней говорили еще в античности астрономы Аристарх и Селевк. В то время их теорию, естественно, отвергли как невозможную. Даже да Винчи пытался доказать, что Земля – подвижный объект, такой же как многие другие. Но и его идею не приняли.
Коперник
Тем, кто закрепил и расширил гелиоцентрическую модель, стал Николай Коперник. Он написал целую книгу об этом, в которой привел расчеты касательно расстояний от звезды до всех известных на тот момент планет Солнечной системы, а также периоды их вращения вокруг нее.
Однако модель Коперника все еще была несовершенной. Его теория была основана на тех самых твердых небесных сферах, предложенных Аристотелем. Он говорил, что именно сферы заставляют планеты вращаться вокруг Солнца. Более того, центром нашей системы астроном считал не саму звезду, а центральную точку земной орбиты.
Современная гелиоцентрическая модель
Неудивительно, что церковь, да и многие другие ученые не приняли теорию Коперника. А его последователи подвергались преследованиям и суду инквизиции. Одним из наиболее известных сторонников гелиоцентризма, поплатившимся за это жизнью, был Джордано Бруно. Именно он сказал, что небесные сферы Аристотеля не существуют, а Солнце – лишь одна из множества звезд на небе.
Когда Галилей изобрел первый телескоп-рефрактор, гелиоцентрическая модель еще сильнее укрепила свое положение. Ученому удалось не только определить движение планет вокруг Солнца, но и увидеть самые большие спутники Юпитера, обнаружить лунные фазы и многое другое. Совокупность всех фактов, что открыл Галилей, служила неопровержимым доказательством того, что Земля – это не центр нашей системы и уж тем более Вселенной.
.jpg)
Галилео Галилей
В дальнейшем развивать гелиоцентрическую модель стали многие ученые, включая Иоганна Кеплера, вычислившего период и скорость вращения вокруг звезды каждой планеты Солнечной системы.
Однако долгое время церковь стояла на своем и всячески мешала ученым продвигать эту теорию, ведь она отвергает Землю как центр мироздания. А это значит, что люди могут усомниться и в существовании сверхъестественных сил, и в самой церкви. Таким образом, геоцентризм был единственно верной моделью практически до начала 18 века. Во второй половине 17-го столетия Исаак Ньютон вывел законы всемирного тяготения, вследствие чего геоцентризм начал постепенно «рассыпаться».
Некоторое время спустя были открыты остальные планеты, а также знаменитый эффект Допплера и аберрация света, что окончательно закрепило гелиоцентрическую модель Солнечной системы в таком виде, в котором она есть сейчас.
Источник
Кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца?
Непросто жилось учёным прошлого с их прогрессивными взглядами на устройство вселенной. Многие из них пытались уйти от геоцентрической теории к гелиоцентрической. Но кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца первым?
Аристарх Самосский, один из первых учёных, предположивших, что наша планета движется вокруг небесного светила, а не наоборот был Древнегреческий деятель науки Самосский. Он сумел сделать такой вывод, основываясь на следующих предположениях:
- Луна отражает свет, исходящий от Солнца.
- Луна движется по кругу сферы, центром которой является Земля.
- Наблюдатель на Земле во время первой и последней четвертей, находится в плоскости круга, которая отделяет освещённую часть луны от земной.
- Тень диаметра Луны в два раза меньше тени земной.
- Диски спутника Земли и Солнца равны 2 градусам.
Оперируя этими данными, учёный смог определить, что Солнце находится от нашей планеты в 20 раз дальше, чем Земля от Луны. Также был произведён расчёт массы различных небесных тел и, исходя из него, астроном предположил, что большее тело, то есть небесное светило, не может вращаться по орбите вокруг меньшего — Земли. Но такие взгляды не нашли понимания у современников астронома и обвинённый в богохульстве Аристарх был изгнан из Александрии.
Геоцентрическая теория (земля центр, вокруг которой вращаются все космические объекты) просуществовала ещё очень долгое время, в основном это стало возможным благодаря работам таких видных деятелям науки как Архимед, Аристотель и Птолемей. Построение мира Аристотеля-Птолемея на много веков стала единственно верной. Позже другие астрономы находили расхождение в подсчётах и неточности, но связывали их с несовершенством таблицы, пытаясь всячески её усовершенствовать.
Широкое распространение гелиоцентрический порядок, в которой рассказывается о том, что Солнце — центр вселенной, а наша планета и другие небесные тела осуществляют движение вокруг него, смогла получить только в эпоху Возрождения. Теория предполагала, что наша планета делает два вида движения: вокруг своей оси за сутки и полный оборот вокруг светила ровно за год, при этом оно остаётся неподвижным.
Первым, кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца после почти 1,5 тыс. лет процветания геоцентрической теории, стал учёный из Польши, Николай Коперник.
В 1543 году работа Коперника «О вращении небесных тел» произвела настоящую революцию в научном мире. Польский учёный, основываясь на физических расчётах, полученных благодаря теоретической механике, представляет миру работу, в которой описывается процесс смены дня и ночи и движения светила по небосводу. Также учёный смог объяснить и такие феномены как: попятные движения других планет, предварение равноденствия и многое другое.
Впоследствии у польского астронома появилось много последователей, которые иногда и с риском для жизни отстаивали гелиоцентрический порядок, совершенствуя и дополняя его.
Источник
Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей Галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.
От Птолемея до Ньютона
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. Долгое время его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру,который вывел три своих знаменитых закона движения планет.
Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца
Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.
Движение планет по орбите вокруг Солнца происходит под воздействием двоих сил:
- до центровой (сила тяготения Солнца);
- от центровой (силы инерции во время поступательного движения).
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года. +
Закон всемирного тяготения
Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса.
Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.
Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле.
Вспомните, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.
Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории. И этому также имеется вполне доступное объяснение.
Инерция
Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце. Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные. Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.
Таким образом, инерционное движение отдалят планету от Солнца, но до центровая сила искривляет траекторию и удерживает планету на орбите. Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран).
Практически каждая планета в период своего формирования подвергалась множеству ударов астероидов, в результате которых изменялась ее форма и радиус орбиты. Немаловажную роль играет также и тот факт близкого формирования группы планет и большого скопления космического мусора, в результате чего расстояние между ними минимальное, что, в свою очередь, приводит к нарушению гравитационного поля.
Движение планеты Земля вокруг Солнца и его значение
Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная.
Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.
Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности.
Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км.
Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.
Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.
Вращение Земли вокруг Солнца
Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней.
Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.
Таким образом, наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.
Видео
Источник