Геоцентрическая система мира

Развитие геоцентризма

С древнейших времён Земля считалась центром мироздания. При этом предполагалось наличие центральной оси Вселенной и асимметрия «верх-низ». Землю от падения удерживала какая-то опора, в качестве которой в ранних цивилизациях мыслилось какое-то гигантское мифическое животное или животные (черепахи, слоны, киты). «Отец философии» Фалес Милетский в качестве этой опоры видел естественный объект — мировой океан. Анаксимандр Милетский предположил, что Вселенная является центрально-симметричной и в ней отсутствует какое-либо выделенное направление. Поэтому у находящейся в центре Космоса Земли отсутствует основание двигаться в каком-либо направлении, то есть она свободно покоится в центре Вселенной без опоры. Ученик Анаксимандра Анаксимен не последовал за учителем, полагая, что Земля удерживается от падения сжатым воздухом. Такого же мнения придерживался и Анаксагор. Точку зрения Анаксимандра разделяли пифагорейцы, Парменид и Птолемей. Не ясна позиция Демокрита: согласно разным свидетельствам, он последовал Анаксимандру или Анаксимену.

Анаксимандр считал Землю имеющей форму низкого цилиндра с высотой в три раза меньше диаметра основания. Анаксимен, Анаксагор, Левкипп считали Землю плоской, наподобие крышки стола. Принципиально новый шаг сделал Пифагор, который предположил, что Земля имеет форму шара. В этом ему последовали не только пифагорейцы, но также Парменид, Платон, Аристотель. Так возникла каноническая форма геоцентрической системы, впоследствии активно разрабатываемая древнегреческими астрономами: шарообразная Земля находится в центре сферической Вселенной; видимое суточное движение небесных светил является отражением вращения Космоса вокруг мировой оси.

Что касается порядка следования светил, то Анаксимандр считал звёзды расположенными ближе всего к Земле, далее следовали Луна и Солнце. Анаксимен впервые предположил, что звёзды являются самыми далёкими от Земли объектами, закреплёнными на внешней оболочке Космоса. В этом ему следовали все последующие учёные (за исключением Эмпедокла, поддержавшего Анаксимандра). Возникло мнение (впервые, вероятно, у Анаксимена или пифагорейцев), что чем больше период обращения светила по небесной сфере, тем оно выше. Таким образом, порядок расположения светил оказывался таким: Луна, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звёзды. Сюда не включены Меркурий и Венера, потому что у греков были разногласия на их счёт: Аристотель и Платон помещали их сразу за Солнцем, Птолемей — между Луной и Солнцем. Аристотель считал, что выше сферы неподвижных звёзд нет ничего, даже пространства, в то время как стоики считали, что наш мир погружен в бесконечное пустое пространство; атомисты вслед за Демокритом полагали, что за нашим миром (ограниченным сферой неподвижных звёзд) находятся другие миры. Это мнение поддерживали эпикурейцы, его ярко изложил Лукреций в поэме «О природе вещей».

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 Галилео Галилей 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.

Галилео Галилей и его знаменитый телескоп

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:

Законы Кеплера по сей день служат астрономам для определения орбит удаленных космических тел

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.

Полет Ю. Гагарина вокруг Земли

День 12 апреля 1961 года стал поистине знаменательным не только в Советском Союзе, но и во всем мире. В космос полетел первый космонавт. Им стал Юрий Гагарин. Всего 108 минут длился полет Гагарина, но это был долгожданный прорыв человечества в космическое пространство. И лидером в этом событии стал СССР. Именно советский человек первым, преодолев внеземное притяжение, вышел на околоземную орбиту. На космическом корабле «Восток», который стартовал с космодрома Байконур, Юрий Алексеевич Гагарин сделал один оборот вокруг Земного шара и осуществил удачную посадку в 10.55 в Саратовской области.

Открытия Галилео Галилея

Галилей защищал коперниканство, придерживаясь гелиоцентрической системы мира, а также настаивал на том, что Земля обладает суточным вращением (крутится вокруг своей оси). Это привело его к знаменитым разногласиям с Римской церковью, которая теорию Коперника не поддерживала.

Галилей построил собственный телескоп, обнаружил спутники Юпитера и объяснил свечение Луны отражённым Землёй солнечным светом.

Всё это было свидетельствами, что Земля имеет ту же природу, что и другие небесные тела, которые тоже обладают «лунами» и движутся. Даже Солнце оказалось не идеальным, что опровергало греческие представления о совершенстве горнего мира — на нём Галилей разглядел пятна.

Модель Вселенной Ньютона

Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, разработал единую систему земной и небесной механики и сформулировал законы динамики — эти открытия легли в основу классической физики. Ньютон доказал законы Кеплера с позиции гравитации, заявил, что Вселенная бесконечна и сформулировал свои представления о материи и плотности.

Его работа «Математические начала натуральной философии» 1687 года обобщила результаты исследований предшественников и заложила метод создания модели Вселенной с помощью математического анализа.

ХХ век: всё относительно

Ещё по этой теме

«Жизнь в невозможном мире»: физик-теоретик о мироздании

Качественным прорывом в представлении человека о мире в ХХ веке стали положения общей теории относительности (ОТО), которые вывел в 1916 году Альберт Эйнштейн. Согласно теории Эйнштейна, пространство не является чем-то неизменным, время имеет начало и конец и может течь по-разному в разных условиях.

ОТО до сих пор наиболее влиятельная теория пространства, времени, движения и гравитации — то есть, всего, что составляет физическую реальность и принципы мира. Теория относительности утверждает, что пространство должно либо расширяться, либо сужаться. Так оказалось, что Вселенная динамична, а не стационарна.

Подробнее об этом — в книге Митио Каку «Космос Эйнштейна: Как открытия Альберта Эйнштейна изменили наши представления о пространстве и времени».

Американский астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша галактика Млечный Путь, в которой находится Солнечная система — лишь одна из сотен миллиардов других галактик Вселенной. Исследуя дальние галактики, он сделал вывод о том, что они разбегаются, удаляясь друг от друга, и предположил, что Вселенная расширяется.

Если исходить из концепции постоянного расширения Вселенной, выходит, когда-то она находилась в сжатом состоянии. Событие, которое обусловило переход от очень плотного состояния материи к расширению, получило название Большого Взрыва.

ХХI век: тёмная материя и Мультивселенная

Сегодня мы знаем, что Вселенная расширяется ускоренно: этому способствует давление «тёмной энергии», которая борется с силой тяготения. «Тёмная энергия», природа которой до сих пор не ясна, составляет основную массу Вселенной. Чёрные дыры представляют собой «гравитационные могилы», в которых исчезают вещество и излучение, и в которые, предположительно, превращаются погибшие звёзды.

Возраст Вселенной (время с начала расширения) предположительно оценивают в 13-15 миллиардов лет.

Это может быть интересно

Красота Вселенной

Мы осознали свою неуникальность — ведь вокруг столько звёзд и планет. Поэтому вопрос возникновения жизни на Земле современными учёными рассматривается в контексте того, почему вообще возникла Вселенная, где такое стало возможным.

Галактики, звёзды и вращающиеся вокруг них планеты, да и сами атомы существуют только потому, что толчок тёмной энергии в момент Большого взрыва оказался достаточным, чтобы Вселенная не свернулась снова, и в то же время таким, чтобы пространство не разлеталось слишком сильно. Вероятность такого очень мала, поэтому некоторые современные физики-теоретики предполагают, что существует множество параллельных Вселенных.

Впрочем, опровергнуть это с помощью эксперимента невозможно, поэтому другие учёные полагают, что концепцию Мультивселенной следует считать скорее философской.

Подробнее об этом — в книге Алана Лайтмана «Случайная Вселенная: мир, который мы думали, что понимаем».

Евдокс

Позже, примерно в 485 г. К. выделил ученика Платона по имени Евдокс. Он родился в городе Книдос и был математиком, философом и астрономом.

У Евдокса были новости об исследованиях, проводимых в Египте в области астрономии, и он приготовился познакомиться с наблюдениями и теориями, проводившимися до сих пор священниками.

В одной из его книг под названием Скорости объяснил движение звезд через систему из 4 сфер, назначенных каждой из них.

Этот канон солнечной системы предполагал, что Земля была сферической и находилась в центре системы, а вокруг нее чередовались три концентрические сферы.

Это были следующие сферы: внешняя с вращением, которое длилось 24 часа и несло неподвижные звезды, другая посередине, которая вращалась с востока на запад и длилась 223 луны, и внутренняя, которая содержала Луну и вращалась еще 27 дней. пять часов пять минут.

Чтобы объяснить движение 5 планет, каждой из них было отведено 4 сферы, а для Луны и Солнца требовалось по 3 сферы.

Происхождение системы

Впервые эта теория появилась ещё в Древней Греции. Местные мыслители верили в неё и распространяли в обществе. Более того, геоцентризм считается основой не только для античной, но и для средневековой космологии, а также астрономии. Постепенно в качестве альтернативы появилась гелиоцентрическая система. Из неё уже затем вышли модели Вселенной, существующие и в настоящее время.

Сформированная геоцентрическая система мира представляет Землю в качестве центра существующего мироздания. Планета при этом владеет асимметрией, а также надёжной центральной осью. Если верить данным представлениям, то планета опирается на опоры, которые удерживают её в стационарном положении. Древнейшие цивилизации в собственной интерпретации воспринимали оси большими слонами, черепахами и китами.

В основе появления теории находится древнегреческий философ и математик Фалес Милетский. Он утверждал, что опорой для Земли является мировой океан. Что касается Вселенной, то, она абсолютно не имеет конкретного направления. Вместо этого существует центрально-симметрическое строение. Все эти факторы наводили философа на выводы о том, что наша планета находится в стабильном покое. Версии о какой-либо сторонней поддержке Фалес отвергал.

По мнению другого мыслителя Анаксимена Милетского, геоцентризм имел другую структуру. Он предположил, что Земля не просто так стабильно удерживается в открытом космосе. В этом ей якобы помогает сжатый воздух. У данной теории также постепенно появилось много приверженцев. У многих учёных существовали разные мнения по поводу строения нашей планеты. Среди личностей, которые открыто выражали собственное мнение, можно выделить:

Платона;
Аристотеля;
Демокрита;
Парменида и др.

Более обдуманным был геоцентризм в исполнении Пифагора. Именно он выражал уверенность в том, что Земля обладает формой шара. Постепенно с этим предположением согласились и другие мыслители. Их дискуссии привели к образованию канонической версии геоцентрической системы. Её разработкой и совершенствованием затем занимались многие астрономы в Древней Греции.

Одно из самых ранних дошедших до нас изображений геоцентрической системы (Макробий, Комментарий на Сон Сципиона, рукопись IX века)

Геоцентрическая система мира Птолемея

В основе своей модели Птолемей использовал математические расчеты, сделанные Евдоксом Книдским, Гиппархом, Аполлонием Пергским и самим Птолемеем. Свои положения Птолемей подтверждал опытами. Других мнений и взглядов он не признавал.

Ключевые положения, на которых строится система Птолемея

Небосвод представляет собой вращающуюся сферу.
Земля является шаром, помещённым в центре мира.
Земля может считаться точкой по сравнению с расстоянием до сферы неподвижных звёзд.
Земля неподвижна.

Птолемей в своей работе отразил основные принципы движения светил, а также методы и расчеты, которыми пользовался для анализа процессов, происходящих в космосе (в границах, известных на то время).

Принцип движения светил

Каждая планета, согласно Птолемею, равномерно движется по кругу (эпициклу), центр которого движется по другому кругу (деференту). Это позволяет объяснить видимую неравномерность движения планет и в некоторой степени изменение их яркости.

Геоцентрическая система мира

Сама планета в системе Птолемея равномерно движется по эпициклу. С целью описать вновь открываемые неравномерности в движениях планет и Луны были введены новые дополнительные эпициклы — вторые, третьи и т.д. Планета располагалась на последнем. Теория Птолемея позволяла предвычислять сложные петлеобразные движения планет (их ускорения и замедления, стояния и попятные движения). На основе сформированных Птолемеем астрономических таблиц расположение планет можно было рассчитать с весьма высокой по тем временам точностью ( имелась погрешность менее 10′).

Кроме того, в рамках геоцентризма было необъяснимо, почему базовый период обращения по первому эпициклу для верхних планет был в точности равен году и почему Меркурий и Венера никогда не отходят далеко от Солнца, вращаясь вокруг Земли синхронно с ним.

Движение планеты по деференту у Птолемея представлялось равномерным не по отношению к центру деферента, а по отношению к особой точке, симметричной с центром Земли относительно центра деферента.

Таким образом, из основных свойств планетных движений, концепция которых была определена Птолемеем, можно выделить несколько очень важных закономерностей:

Условия для передвижения верхних и нижних от Солнца планет значительно различаются.
Характерную роль для движения как тех, так и других планет представляет Солнце.

Птолемей дополнил звездный каталог Гиппарха; число звёзд в нем увеличено до 1022. Положения звёзд из каталога Гиппарха Птолемей, по-видимому, скорректировал, приняв для прецессии (прецессия — явление, при котором момент импульса тела меняет своё направление в пространстве под действием момента внешней силы) неточное значение 1˚ в столетие (правильное значение ~1˚ за 72 года).

Астрономические инструменты Птолемея

Здесь же описаны астрономические инструменты, которыми пользовался Птолемей:

армиллярная сфера (астролабон) — инструмент для определения эклиптических координат небесных тел;
трикветрум для измерения угловых расстояний на небе;
диоптр для измерения угловых диаметров Солнца и Луны;
квадрант и меридианный круг для измерения высоты светил над горизонтом, и равноденственное кольцо для наблюдения времени равноденствий

Армиллярная сфера

Геоцентрическая модель Солнечной системы в Средневековье

В средние века эта тема снова стала актуальной, так как хорошо сочеталась с христианским верованием. За развитие системы взялся Фома Аквинский, пытающийся объединить веру и разум.

Страницы из «Трактат Сферы» (1550), отображающего систему Птолемея

Началось все с того, что планету поделили на «небеса» и Землю. Земля располагалась в центре творения, а небеса – за ее пределами. Все это подпитывало христианское верование, что человек выступает главным творением Бога. Кроме того, пригодился «двигатель» Аристотеля, место которого занял Бог.

Конечно, никто не рисковал оспаривать мысль о том, что небеса вращаются вокруг планеты, потому что это было ересью и даже наказуемо. Ситуация оставалась таковой до выхода книги «О вращении небесных сфер» в 16 веке. Ее автор – Николай Коперник, посмевший доказывать правоту гелиоцентрической модели Вселенной. Конечно, в условиях гонений и преследований работу пришлось опубликовать посмертно.

Стоит отметить, то в мусульманском мире геоцентрическая модель мира также существовала в средние века. Но уже с 10 века н.э. появлялись астрономы, бросавшие вызов работе Птолемея. Среди них был Ас-Сиджизи (945-1020). Он верил, что Земля совершает обороты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Но он подходил со стороны философии, а не математики.

Иллюстрация работы Ас-Сиджизи, на которой объясняются лунные фазы

Против геоцентрической модели выступило и несколько астрономов из Андалузии в 11-12 веках. Арзакель вовсе отказался от греческих теорий о равномерном круговом движении и сказал, что Меркурий путешествует по эллипсу.

В 12-м веке подключился Альптрагиус. Он создал новую модель, не нуждающуюся в экванте, эпицикле и эксцентриситете. Эта мысль сопровождалась публикацией Фахруддина ар-Рази «Маталиба», в которой затрагивалась концептуальная физика. В ней опровергалась идея центральности Земли. Вместо этого он предположил, что есть наш мир, за которым существует еще тысячи миров.

Земное вращение в 13-15 веках было популярной темой обсуждения в Магарской обсерватории (Восточный Иран). Хотя все это развивалось на уровне философии и не касалось гелиоцентризма, но многие доказательства напоминали те, что позже озвучит Коперник.

Обоснование теории

Отвергнув определённые отличия, геоцентрическая система мира от разных светил науки всё же имела общие характеристики. Астрономы по-разному, но поддерживали идею с центральным положением и полной неподвижностью нашей планеты. Анаксимандр опирался в своих выводах на то, что космос обладает симметрией сферического типа. С ним не был согласен Аристотель. У него геоцентризм предусматривал довольно серьёзный вес Земли. По этой причине столь тяжёлое космическое тело просто обязано находиться в центре Вселенной.

Последователь Пифагора Филолай предполагал наличие орбитального движения у нашей планеты. Эту теорию категорически отвергал Аристотель. Он аргументировал свою позицию тем, что движение будет приводить к звёздному смещению, которое к тому времени не наблюдалось. Другие авторы озвучивали свои эмпирические доводы. Плиний Старший в одной из своих работ объяснил геоцентризм тем, что Земля характеризуется равенством между ночью и днём. Следует отметить, что с точки зрения астрономии подобные доводы не имеют права на существование.

По версии Птолемея, центральное расположение Земли объясняется тем, что траектория падения тел в космосе строго вертикальное. Учёный выступал против осевого вращения планеты. Он был уверен, что все предметы, не касающиеся поверхности Земли, должны были визуально совершать противоположное движение. Необходимо отметить, что этот довод пользовался успехом до тех пор, пока не были открыты первые законы механики.

Благодаря постоянно появляющимся новым открытиям, геоцентризм в мире учёных не утрачивал своего интереса. В определённый момент Анаксимен сделал предположение о том, что период обращения Солнца вокруг Земли зависит от высоты его расположения. То же самое касалось и других космических тел. Мыслитель даже сформировал собственную версию расположения светил. По его мнению, сразу после Земли находится Луна, а далее Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Что касается Меркурия и Венеры, то их расположение вызывало некие разногласия. Платон и Аристотель предполагали, что данные планеты находятся за Солнцем. Им противоречил Птолемей. Учёный считал, что Венера и Меркурий расположились между Солнцем и Луной.

Новое прорастает из старого

Доподлинно известно, что при создании своей системы мира Коперник, Кеплер использовали информацию, доступную из работ Птолемея, но преобразовали ее таким образом, что в центре вместо Земли оказалось Солнце. При этом Коперник применял предложенный Птолемеем математический аппарат, а вот Кеплер им пренебрег, хотя использовал птолемеевские построения для отражения орбит перемещения небесных тел. В то же время Коперник прибег к опыту и других ученых, с давних пор предполагавших, что в центре нашего мира расположено именно Солнце, а не Земля. Официальное изложение на бумаге впервые увидело свет только в 1543 году.

Обновленное представление об устройстве мира позволило оставить в прошлом довольно противоречивую систему Птолемея, основанную на многочисленных допущениях. Коперник сформулировал объяснения различных астрономических фактов, прибегая к одной точке зрения, и создал принцип научного исследования, задавший направление для развития научного сообщества на долгие годы. При этом, как утверждал Коперник, видимое человеку не обязано быть реально происходящим. Учение, созданное им, позволило отказаться от представления о делении на порочное земное и чистое небесное. Он сказал, что Земля – это самая обычная планета, такая же, как и все другие. Именно поэтому теория Коперника вызвала такое резкое неприятие у религиозных деятелей.

Гелиоцентрическая модель и геоцентрическая модель Солнечной системы

Николай Коперник приступает за разработку своей модели в 16 веке. Именно в ней содержатся все его мысли и научные труды. Она создавалась не с нуля, а использовала наработки оппозиционеров геоцентристов.

На иллюстрации Андреаса Целлариуса отображена система Коперника

В 1514 году Коперник выпускает небольшой трактат «Маленький комментарий», который раздает своим друзьям. В рукописи было всего 40 страниц, емко описывающих гелиоцентрическую гипотезу. Вся она держалась на 7 главных принципах:

Центр Земли – центр лунной сферы (Луна вращается вокруг Земли).
Все сферы совершают обороты вокруг Солнца, которое расположено недалеко от вселенского центра.
Дистанция между Землей и Солнцем составляет незначительную часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакса.
Звезды лишены движения. Нам кажется, что они перемещаются, потому что Земля совершает оборот вокруг оси.
Земля вращается вокруг Солнца, из-за чего кажется, что Солнце мигрирует.
У Земли наблюдается больше одного движения.
Земля движется по орбите вокруг Солнца, из-за чего кажется, что планеты вокруг идут в неправильном направлении.

Это было лишь начало развития гелиоцентрической модели Солнечной системы. Автор продолжал накапливать сведения и в 1532 году закончил работу над «О вращении небесных сфер». Здесь фигурируют те же аргументы, но уже подкрепленные математическими вычислениями.

Коперник поставил орбитальные пути Меркурия и Венеры между Солнцем и нами. Это объясняло, почему их внешний вид периодически меняется. То есть, когда они расположены на противоположной стороне от Солнца, то выглядят меньше. А когда выравниваются с Землей, то «вырастают» и получают «рога» (форма полумесяца). Также решился вопрос с ретроградностью Марса и Юпитера. Все снова сводилось к тому, что наша планета движется.

Но Коперник боялся, что публикация приведет к резкой конфронтации с церковью, поэтому она предстала перед публикой только в 1542 году после его смерти. Его слова подтвердились после изобретения телескопа. В конце концов, геоцентрическая модель просто изжила себя, как и ранние предположения о возрасте Земли, происхождении человечества и прочих заблуждений, с которыми были вынуждены сталкиваться исследователи в попытке познать окружающую Вселенную.

Интересные факты о Солнечной системе;
Диаграмма Солнечной системы
Разница между звездами и планетами
Что такое Солнечная система?
Что собою представляет межпланетное пространство?

Образование Солнечной системы

Как образовалась Солнечная система;
Формирование Солнечной системы
Какая разница между геоцентрической и гелиоцентрической моделями?
Геоцентрическая модель Солнечной системы;
Гелиоцентрическая модель Солнечной системы;
Теория солнечной туманности;
Теория Солнечного разрушения
Солнечная туманность;

Строение Солнечной системы

Диаметр Солнечной системы
Какие планеты проживают в Солнечной системе?
Орбиты в Солнечной системе
Порядок планет в Солнечной системе
Плоскость эклиптики

Факты о Солнечной системе

Самые большие объекты Солнечной системы;
Самый большой вулкан в Солнечной системе
Сколько спутников в Солнечной системе;
Самый большой спутник в Солнечной системе;
Самый маленький спутник в Солнечной системе;
Сколько звезд в Солнечной Системе;
Размеры Солнечной Системы;
Возраст Солнечной системы;

Кто это предложил?

Автором гелиоцентрической теории, без учета греческого происхождения, был поляк Николай Коперник. Астроном появился на свет в Торне 19 февраля 1473 года.

Его семья была обеспеченной, и его дядя, важный епископ, позаботился о том, чтобы он получил наилучшее возможное образование, и отправил его в самые престижные университеты..

Среди этих университетов выделяется тот в Кракове, в который Коперник поступил в 1491 году. Там он начал свою гуманитарную карьеру. После этого он переехал в Италию, где изучал право и медицину. Наконец, в 1497 году он завершил свое обучение в Болонье, получив высшее образование в области канонического права.

То, что он не мог закончить, было карьерой Медицины, хотя он практиковал профессию в течение 6 лет. В 1504 году он был назначен каноном Фрауэнбургской епархии.

исследование

Подавляющее большинство его астрономических наблюдений было сделано в Болонье, будучи доцентом в университете.

Его первая работа на эту тему была написана между 1507 и 1515 годами и была опубликована с заголовком Commentariolus; практически остались незамеченными, и было сделано очень мало копий.

В этой работе уже появилась гелиоцентрическая теория, хотя она не способствовала какой-либо математической демонстрации. То, что было частью книги, было расположение планет относительно Солнца.

Его слава росла, и Коперник был одним из участников Пятого Латеранского Собора, созванного в 1515 году для реформирования календаря..

Коперник продолжал совершенствовать свою теорию в работе, которая заняла его до 1530 года. Хотя он закончил это в том же году, работа О революциях небесных тел Еще не было опубликовано.

публикация

Это не помешало части его содержимого просочиться в уши Ватикана. В 1533 году церковь обсудила его содержание, и три года спустя Доминиканский генеральный прокурор призвал его опубликовать его. Таким образом, за несколько дней до своей смерти, 24 мая 1543 года, Коперник увидел свой шедевр.

Чтобы дополнительно оценить свои исследования, следует отметить, что средства астрономического наблюдения их времени были очень элементарными. Там не было даже телескопа.

Изучать небо Коперник мог только доверять своим глазам и проводил бесчисленные часы ночью в башне своего дома в горах..

Кроме того, благодаря своей большой подготовке он посвятил себя изучению классических работ по этой теме, чтобы сравнить их с собственными данными..

Шар

Древняя Греция примерно к VI веку до нашей эры обзавелась философией и положила начало всей европейской науке (то есть всей науке вообще). Первую догадку о земном шаре приписывают Пифагору (VI век до н. э.), но ему вообще очень много всего приписывают, несмотря на то что сочинений он не оставил. Однако мысль Пифагора весьма ценил Платон, который передал ее своему ученику Аристотелю. К тому времени сложилась и греческая школа точных наук (не без заимствований из Египта и Вавилона), да и шарообразность Земли обсуждали все чаще. Аристотель же привел доказательства: некоторые звезды, которые видны на юге, не видны на севере, а также тень Земли при лунных затмениях — круговая. Не прошло и века, как Эратосфен вычислил длину меридиана, ошибившись в пределах 2–20 %. Он измерял угол, под которым видно Солнце в Александрии и в Сиене, а затем применил тригонометрию для вычислений. К началу новой эры сферическая Земля была уже общим местом, о чем писал Плиний.

Греки сделали то, что не удавалось до этого никому в ойкумене: создали преемственность науки. Их труды, спорные, наивные, математически выверенные, были доступны и арабам, и персам, и средневековой Европе. И никто, конечно, не поверит, что благодаря этим чудакам в хитонах были Кеплер, Ньютон, Эйнштейн… Шутка. Это всем известно.

Первые догадки о положении Земли во вселенной

С давних времен ученые предлагают разные модели устройства мироздания. Древние греки выдвигали такие теории:

Фалес Милетский утверждал, что планета находится в мировом океане.
Анаксимен Милетский выдвигал теорию, что Земля обладает формой диска. При этом ее падение предотвращает сжатый воздух.
Анаксимандр был уверен, что все объекты стягиваются к центральной части Вселенной, в которой находится и Земля. При этом планета отличается формой широкого цилиндра, который не имеет оснований куда-то перемещаться.
Пифагор первым выдвинул предположение о том, что Земля может обладать сферической формой.
Аристотель обосновал теорию Пифагора

Он обратил внимание, что лунное затмение происходит в том случае, если Луна, Земля и Солнце размещаются на одной прямой. При этом тень от Земли попадает на полную Луну, скрывая ее сияние

Эта тень всегда является круглой. Поэтому она может падать исключительно от шара.

https://youtube.com/watch?v=iHj1x4EfaPw

Научная революция Николая Коперника

В 1543 году была опубликована работа «О вращении небесных сфер», автором которой является польский астроном, механик, священнослужитель Николай Коперник.

В своей работе астроном описывал теорию гелиоцентризма, приводя ряд физических расчетов. Согласно концепции Коперника, вращение Земли вокруг своей оси объясняет смену дня и ночи, и движение Солнца по небу. Кроме того, вращение Земли вокруг Солнца дает объяснение движению Солнца на протяжении всего года. В своей работе Коперник объяснял следующие феномены:

планеты, спустя определенный отрезок времени, начинают перемещаться в сторону, обратную направления движения Солнца
вследствие периодического смещения земной оси происходит предварение равноденствий, когда с каждым годом весеннее равноденствие наступает раньше
сфера звезд располагается на большом расстоянии относительно расстояний между планетами. Этим объясняется то, что ученые не могут наблюдать годичные параллаксы.
кроме перечисленного, гелиоцентрическая система мира способна была объяснить изменение размеров планет Солнечной системы, дать точную оценку расстояний до планет и их размеров.

Сам астроном определил примерные размеры Солнца и Луны и установил максимально точно время, за который Меркурий проходит свою орбиту. Это время составило 88 земных суток.

Рисунок 1. Гелиоцентрическая система мира. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Теория Коперника является революционной, однако она не лишена недостатков. В описанной Коперником системе центральной точкой выступает не Солнце, а центр орбиты Земли. Еще одним недостатком является предположение о том, что все планеты осуществляли движение по своим орбитам неравномерно, а Земля сохраняла свою орбитальную скорость. К тому же, Коперник не отрицал существование вращающихся небесных сфер, а только перенес центр их вращения.

У Коперника появилось достаточно много последователей. Особенно выделялся среди них Джордано Бруно, который считал, что небесными сферами небосвод не ограничивается. Он утверждал, что существуют другие светила, которые не уступают Солнцу. За эти убеждения церковь признала его еретиком и приговорила к сожжению.

Еще одним ученым, поддерживавшим теорию Коперника. Был Галилео Галилей. Он считал, что Земля не располагается между Меркурием и Солнцем, что является подтверждением вращения этих планет вокруг Солнца. Эти убеждения привели ученого к процессу инквизиции, в результате которого Галилей оказался под пожизненным домашним арестом.

Кроме сторонников, существовали и противники гелиоцентризма, которые считали, что если бы земля вращалась вокруг своей оси, то центробежная сила разорвала бы ее, а все легкие предметы слетали бы с ее поверхности. По мнению противников теории Коперника, небесные объекты не обладают массой, а значит, способны двигаться без приложения к ним значительных сил. Возникал вопрос о существовании силы, способной вращать такую массивную планету, как Земля.

Замечание 2

Датский астроном Тихо Браге предложил гео-гелиоцентрическую систему мира. Исходя из этой теории, сфера звезд, Солнце и Луна движутся вокруг Земли, а остальные объекты Космоса – вокруг Солнца.

Позже последователь Браге Иоганн Кеплер сделал несколько открытий, свидетельствовавших в пользу гелиоцентризма. Он выяснил, что:

плоскости планетарных орбит пересекаются в точке, где находится Солнце. То есть, центром их вращения является Солнце, а не орбита Земли, как считал Коперник.
орбитальная скорость Земли и других планет периодически меняется.
орбиты планет эллиптические. Скорость движения небесных тел имеет прямую зависимость от расстояния до Солнца. Это говорит о том, что Солнце является не только геометрическим центром системы, но и динамическим.