Главная страница

Развитие_астрономической_мысли._Часть_№1._Урок_... Развитие астрономической мысли. Часть 1. Освещаемые вопросы 1 Представления о Вселенной в Античности


Скачать 1.08 Mb.
НазваниеРазвитие астрономической мысли. Часть 1. Освещаемые вопросы 1 Представления о Вселенной в Античности
АнкорРазвитие_астрономической_мысли._Часть_№1._Урок_.
Дата03.05.2018
Размер1.08 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаRazvitie_astronomicheskoy_mysli_Chast_1_Urok.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#40229
Каталогid14499952

С этим файлом связано 94 файл(ов). Среди них: Chernick_Bootstrap_Methods_Guide_for_Practition.pdf, Katyshev_Ekonometrika_sbornik_zadach.pdf, Flajolet_Sedgewick_Analytic_Combinatorics_2009.pdf, Koller_Friedman_Probabilistic_graphical_models.pdf, Qian_Su_2014_Structural_Change_Estimation.pdf, Pearl_Causality_Models_Reasoning_and_Inferenc.pdf, King_Sriananthakumar_2015_Point_Optimal_Testing.pdf и ещё 84 файл(а).
Показать все связанные файлы

Развитие астрономической мысли. Часть №1.
Освещаемые вопросы:
1) Представления о Вселенной в Античности.
2) Что думали о Вселенной в первые века нашей эры.
3) Краткая справка об арабской астрономии.
4) Европейская астрономия в Средние века.
5) Переход от геоцентрической к гелиоцентрической системе мира.
5.а) Николай Коперник.
5.б) Джордано Бруно.
5.в) Галилео Галилей.
6) Астроном Тихо Браге.
7) Иоганн Кеплер и его законы.
В этом уроке мы подробно остановимся на развитии астрономической мысли.
Проследим в хронологическом порядке самые важные открытия, высказанные гипотезы, узнаем имена выдающихся ученых-астрономов. Сейчас мы рассмотрим период с античности до XVIII века. Если Вы увлекайтесь астрономией, то Вам следует знать, в каком порядке (году) были совершены открытия, кто их совершил и как они повлияли на мировоззрение общества. В астрономии хронологический порядок также важен, как и в любой другой науке. Это было небольшое введение к длинному, но интереснейшему уроку, а теперь начнем! =)
Представления о Вселенной в Ранней Античности.
Греческие мыслители впервые высказали правильные догадки о бесконечности
Вселенной, о движении Земли, о том, что во Вселенной много миров, подобных Земле.
О некоторых вещах уже была речь, но повторим: древнегреческий философ Аристарх Самосский (IV–III век до н. э.) за 18 столетий до Коперника высказал мысль о том, что Земля
движется вокруг Солнца и вокруг своей
оси. Он утверждал также, что расстояние звѐзд от Земли намного больше диаметра того круга, по которому Земля обращается вокруг Солнца. Высказывания Аристарха настолько поразили современников, что их считали нелепостью. Аристарх был осмеян, обвинѐн в безбожии и изгнан из родной страны.
Знаменитый философ древней Греции Демокрит (460–370 гг. до н. э.) правильно считал, что звѐзды — это далѐкие
Солнца, а Млечный Путь — скопление великого множества
звѐзд. Древнегреческие учѐные высказали важнейшую для развития астрономии мысль о том, что Земля — шар, свободно висящий в пространстве.
Греческий учѐный Аристотель (384–322 гг. до н. э.) приводил убедительные
доказательства шарообразности Земли. Одним из таких доказательств был тот общеизвестный факт, что уходящий в море корабль по мере удаления от берега как бы опускается под горизонт: сначала скрывается корпус корабля, а затем его мачты.
Доказательство шарообразности Земли греческие астрономы видели и в лунных затмениях. Они, как и астрономы древнего Китая и Вавилонии, считали, что лунные
Аристарх Самосский
Демокрит
затмения происходят тогда, когда Луна попадает в тень Земли.
Края этой тени всегда имеют круглые очертания. Но такую тень может дать лишь шар; значит, Земля — шарообразное тело.
Считая, что Земля — шар, греческий учѐный Эратосфен (276–
196 гг. до н. э.) определил длину еѐ окружности и поперечника.
Как он это сделал? Зная, что во всех точках на одном меридиане полдень наступает в одно и то же время, Эратосфен выбрал два города - Александрию, где он жил, и Сиену, расположенную приблизительно на одном меридиане с Александрией. В Сиене 22 июня, в день летнего солнцестояния, Солнце в полдень стоит прямо над головой — в зените. В Александрии же в это время оно отстоит от зенита на некоторый угол. С помощью изобретѐнного им прибора
Эратосфен измерил этот угол. Он оказался равным 71/5 градуса, т. е. 1/50 доли окружности (в окружности 360 градусов). Таким образом, расстояние между Сиеной и Александрией составляло
1/50 часть всего земного меридиана. Зная расстояние между
Сиеной и Александрией и умножив его на 50, Эратосфен вычислил длину всей окружности земного шара.
Однако наряду с этими правильными выводами широкое распространение в древней Греции получила неправильная геоцентрическая система
мироздания. Греческие учѐные считали «совершенным» всякое равномерное круговое движение. Так как всѐ небесное для них было «совершенно», то они и полагали, что небесные светила движутся равномерно по кругу. Однако наблюдения показывали, что
Солнце и Луна движутся неравномерно, а планеты даже описывают сложные петли. Для объяснения сложных видимых путей небесных светил математик Евдокс Книдский
(около 408–355 гг. до н. э.) предложил теорию «небесных сфер». Согласно ей Солнце прикреплено к равномерно вращающейся сфере. В свою очередь эта сфера скреплена со второй, вращающейся также равномерно, но с некоторой другой скоростью; вторая сфера связана с третьей. Солнце, по схеме Евдокса, совершало три равномерных круговых движения. Чтобы объяснить движения планет,
Евдокс ввѐл по 4 связанные друг с другом сферы, и т. д. Модель мира Евдокса содержала
26 сфер, не считая сферы «неподвижных» звѐзд.
Развивая взгляды Евдокса, Аристотель учил, что Земля окружена рядом сфер, вставленных одна в другую. Чтобы добиться полного соответствия между моделью мира
Евдокса и видимыми движениями светил,
Аристотель увеличил количество сфер до 56.
Неподвижные звѐзды имели одну сферу, а
Солнце, Луна и планеты — системы сфер. За сферой «неподвижных» звѐзд Аристотель поместил «перводвигатель», который якобы приводил в движение все сферы.
В дальнейшем геоцентрическая система Евдокса — Аристотеля совершенствовалась другими учѐными древней Греции. Сферы были заменены кругами. Наиболее полно эта система была разработана астрономом Птоломеем, жившим во II веке н. э. Птоломей
построил новые очень сложные схемы движения планет и составил таблицы, по
Аристотель
Эратосфен

которым можно было определить положение планет на небе
для любого момента времени.
Геоцентрическая система мира была неправильной в самой своей основе, но она позволяла вычислять положения
Солнца, Луны и планет, что было необходимо для мореплавания. Она не противоречила религиозным учениям.
Поэтому в дальнейшем эта система получила не только широкое распространение во многих странах, но и нашла ревностного защитника — христианскую религию.
Что думали о Вселенной в первые века нашей эры.
«После Христа мы не нуждаемся в науке», — проповедовали «отцы» христианской церкви. Земная жизнь человека, говорили они, это лишь переход к жизни загробной, к вечному блаженству для праведников и страшным мукам для грешников Земное существование должно быть посвящено посту и молитве.
Учение о строении мира перестало развиваться. Получили широкое признание вавилонские и египетские легенды о сотворении мира, которые вошли в «священную» книгу иудеев и христиан — библию.
Признавались лишь те сочинения, которые полностью соответствовали
«священному» писанию. Таким лженаучным произведением была книга монаха Козьмы
Индикоплова «Христианская топография Вселенной, основанная на свидетельствованиях священного писания, в коем не дозволяется христианам сомневаться». В этой книге, написанной в 535 году, говорилось: «Все светила созданы для того, чтобы управлять днями и ночами, месяцами и годами, а движутся они не вследствие движения неба, а под влиянием божественных сил и светоносца. Бог сотворил ангелов, дабы они ему служили: одним повелел двигать воздух, другим — Солнце, третьим — Луну, четвѐртым — звѐзды; некоторым повелел скоплять облака и производить дождь».
Вселенная, по описанию
Козьмы
Индикоплова, представляет собой нечто вроде огромного продолговатого ящика: дно ящика —
Земля, а крышка — небо. Неподвижное небо состоит из тверди, по нему ангелы двигают небесные светила — Солнце, Луну и планеты.
Выше неба расположено «царство небесное» — божье жилище. Небесные светила обращаются вокруг большой горы, то скрываясь за неѐ, то вновь появляясь.
Сочинение Козьмы Индикоплевста вполне соответствовало «священному» писанию. Оно защищало идею божественного происхождения мира. Поэтому «отцы» церкви пользовались этой книгой на протяжении ряда столетий для борьбы со взглядами, противоречащими религии.
Христианство, широко распространившееся в Европе, надолго затормозило
развитие науки о строении и развитии Вселенной, на многие века закрепило
неверное, религиозное представление о мире.
Птолемей

Краткая справка об арабской астрономии.
Далѐкие военные походы, торговля, связанная с переходами через огромные пространства на суше и море, требовали умения хорошо ориентироваться по небесным светилам. Это в сильной степени содействовало развитию астрономии, которая стала у арабов одной из наиболее распространѐнных наук.
В VIII–IX веках были переведены на
арабский
язык
труды
Архимеда,
Аристотеля, Птоломея и других учѐных
древней Греции. В конце IX века был переведѐн большой труд Птоломея, состоящий из 13 томов, в котором излагались все важнейшие достижения древнегреческих астрономов. Это сочинение вошло в историю под арабским названием «Альмагест».
Во многих городах были построены астрономические обсерватории для наблюдения небесных светил. Арабские
астрономы уточнили данные греческих
учѐных о движении Солнца, Луны
и планет, более точно определили размеры
земного шара.
Однако расцвет арабской науки продолжался недолго. В XI веке у арабов распространилось учение «суффизм», совершенно отрицавшее науку. Развитие
астрономии приостановилось. Начались гонения против философов и учѐных, научные книги сжигались. Это привело к тому, что арабская наука не получила в дальнейшем самостоятельного значения. Но через неѐ европейские народы сумели ознакомиться с
достижениями древних учѐных.
Европейская астрономия в Средние века.
Более полное представление о трудах Аристотеля и Птоломея Западная Европа
получила в XI веке. Этому способствовали так называемые крестовые походы западноевропейских рыцарей, устремившихся на Восток грабить богатые арабские города под предлогом освобождения «гроба господня», который находился якобы в Палестине.
В XII и XIII веках в Европе появляются переведѐнные на латинский язык астрономические труды крупнейших греческих учѐных. Боясь, что идеи, высказанные древними греками о строении и развитии мира, ослабят веру, церковь, особенно католическая, продолжала ожесточѐнно бороться против древнегреческой науки. Тех, кто рисковал изучать книги греческих учѐных, обвиняли в ереси и изгоняли.
Далѐкие морские путешествия, наблюдения звѐздного неба в различных широтах убеждали людей в справедливости учения греков о шарообразности Земли. Интерес к трудам греческих учѐных всѐ возрастал. В этих условиях христианская церковь не
могла больше бороться с греческим мировоззрением по-старому.
Выход был найден: «отцы» церкви умело приспособили учение Аристотеля к
«священному» писанию, выхолостив из него всѐ живое и ценное. Особенно рьяно над
«обработкой» учения Аристотеля «поработал» один из деятелей католической церкви монах Фома Аквинский.
Звездная карта северного полушария, выполненная А. Дюрером.
Из издания «Альмагеста» якобы в 1551 году.

По настоянию церкви наблюдения природы заменялись штудированием
«переделанных» сочинений Аристотеля. Так, в отрыве от жизни, от природы шло изучение окружающего мира в средние века. Однако жизнь предъявляла к астрономии свои требования. Необходимость упорядочения календаря, мореплавание на большие расстояния требовали пересмотра арабских таблиц движений небесных светил, их уточнения.
Таблицы уточнялись на основе новейших астрономических наблюдений. Широкое распространение получили «Альфонсовы таблицы» движения небесных светил, составленные в 1252 году по приказу кастильского короля Альфонса, и особенно таблицы астрономов Региомонтана и Пурбаха. Эти таблицы дали мореплавателям возможность хорошо ориентироваться в открытом море, что привело в XV веке к великим географическим открытиям Васко да Гама, Колумба, Магеллана.
Достижения науки в XII–XIV веках и особенно практические знания, приобретѐнные в этот период, подготовили бурное развитие науки в XV–XVI веках, связанное с зарождением капитализма. Назревал мощный переворот в мировоззрении. Этот переворот подготовлялся самой жизнью. Астрономические таблицы, которыми пользовались для определения положения на море, устарели. Пользоваться ими без поправок было нельзя.
Объяснять движения небесных светил с помощью системы Птоломея стало очень сложно.
Возникла настоятельная потребность пересмотреть эту систему.
Переход от геоцентрической к гелиоцентрической системе мира.
Результаты всѐ более точных наблюдений над движениями небесных светил, трудность вычислений их положения на небе вызывали сомнение у многих учѐных в правильности системы мира Птоломея. Так великий итальянский учѐный Леонардо да
Винчи (1452–1519 гг.) опровергал существование аристотелевых сфер. Он утверждал,
что Земля не находится в центре мира и имеет вращательное движение.
Великий польский астроном Николай Коперник (1473-
1543), тщательно изучив труд Птолемея, пришел к выводу о
несостоятельности основ геоцентрической системы мира.
Труд всей его жизни — книга «Об обращении небесных сфер» - был опубликован в 1543 г., незадолго до смерти ученого. В этом
сочинении Коперник математически разработал идею о
движениях Земли и положил начало новой астрономии.
Созданная им система мира называется гелиоцентрической.
В ее основе лежали следующие утверждения:
1) В центре мира находится Солнце
2) Шарообразная Земля вращается вокруг своей оси и это вращение объясняет кажущееся суточное движение всех светил;
3) Земля, как и все другие планеты, обращается вокруг Солнца по окружности, и это обращение объясняет видимое движение Солнца среди звезд;
4) Все движения представляются в виде комбинации равномерных круговых движений;
5) Кажущиеся прямые и попятные движения планет принадлежат не им, но Земле.
Правильное объяснение петлеобразных движений планет дало возможность учѐному значительно упростить предвычисление их положений. Однако Коперник не сумел
Николай Коперник

отказаться от неверного представления древних учѐных, будто все небесные тела движутся только по наиболее «совершенным» кривым, т. е. кругам.
Коперник впервые в астрономии дал правильный план строения Солнечной
системы, определив относительные расстояния планет от Солнца (в единицах расстояния
Земли от Солнца) и вычислив периоды их обращения вокруг него. Объяснения видимых движений планет Коперником просты и естественны, и в своей основе не противоречат научному объяснению этих явлений современной астрономией.
Суточное движение всех небесных
светил
Коперник
правильно
считал
явлением кажущимся и объяснял его
вращением Земли вокруг своей оси.
Годичное движениеСолнца по эклиптике
(плоскость вращения Земли вокруг Солнца)
Коперник также считал лишь видимым движением, вызванным действительным движением Земли в пространстве вокруг
Солнца. Так как звездынаходятся от Земли гораздо дальше, чем Солнце, то при движении
Земли вокругнего оно кажется нам перемещающимся среди неподвижных звезд всегда в одноми том же направлении.
Наконец, сложные видимые прямые и попятные движенияпланет объяснялись
Коперником как результат сочетания двух действительныхдвижений — движения планеты и движения Земли по их орбитам вокруг Солнца. Земля вместе со своим спутником Луной обращается вокруг Солнца между путями Венеры и Марса.
Новое учение Коперника вызвало у «отцов» церкви на первых порах насмешки и глумление.
Подобные насмешки не смутили учѐного.
Противники теории Коперника выставляли множество возражений против мысли о движении
Земли. Наиболее серьѐзным было такое: если
Земля движется, говорили они, то видимое расположение звѐзд должно меняться, а этого не видно, значит, и Земля не движется. На эти возражения Коперник отвечал, что такие смещения есть, но звѐзды находятся от Земли очень далеко, поэтому их параллактические
смещения
1
(кажущееся угловое смещение предмета, вызванное перемещением наблюдателя) не видны.
Историческая заслуга Коперника как революционера в науке состоит в том, что
он не только достаточно правильно представил движение Земли, но и лишил еѐ
исключительного, центрального положения во Вселенной, как тому учила религия.
1
Поясним это примером. Если вы посмотрите одним глазом на свой палец на фоне стены, то увидите его на фоне стены в определенном направлении. Если теперь вы посмотрите на палец другим глазом, то увидите его уже в другом направлении: он будет виден на фоне стены в другом ее месте.

Его выводы создали предпосылки для дальнейшего развития науки о небе, а также
других наук о природе.
После Коперника знамя борьбы против религиозного миропредставления высоко поднял Джордано Бруно - выдающийся итальянский мыслитель (1548–1600 гг.) выступил как пламенный защитник гелиоцентрической системы мира.
Развивая гелиоцентрическую теорию Коперника Бруно высказывал ряд догадок: об отсутствии материальных
небесных сфер, о безграничности Вселенной, о том, что
звѐзды — это далѐкие Солнца, вокруг которых вращаются
планеты, о существовании неизвестных в его время
планет в пределах нашей Солнечной системы. Отвечая противникам гелиоцентрической системы, Бруно привѐл ряд физических доводов в пользу того, что движение Земли не сказывается на ход экспериментов на еѐ поверхности, опровергая также доводы против гелиоцентрической системы, основанные на католическом толковании Священного Писания. В противоположность бытовавшим в то время мнениям, он полагал кометы небесными телами, а не
испарениями в земной атмосфере. Бруно отвергал средневековые представления о противоположности между Землѐй и небом, утверждая физическую однородность мира.
Он предположил возможность жизни на других планетах.
Джордано Бруно боролся с церковно-библейским учением о мире, гневно бичевал мракобесие «святых отцов» церкви. Церковники понимали, что взгляды Джордано Бруно являются величайшей угрозой для религии. Бруно был схвачен и передан в руки инквизиции. Восемь лет его держали в тюрьме, жестоко истязали, требуя отречения от
«еретических» взглядов. Но учѐный мужественно отстаивал правоту своего учения. Не добившись ничего, инквизиторы приговорили учѐного к сожжению на костре. Выслушав приговор, Бруно сказал: «Вы испытываете больший страх, произнося мне приговор, чем я, его выслушивая». 17 февраля 1600 года в Риме на Площади Цветов учѐный был живым сожжѐн на костре. Но учение, которому он отдал жизнь, не погибло.
Прошло немного лет, и великий Галилео Галилей (1564–1642 гг.) — один из основателей науки о движении — механики — дал
человечеству наглядные доказательства справедливости
учения Коперника.
В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой
первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трѐхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Отметим, что термин
телескоп ввѐл в науку именно Галилей. Ряд телескопических открытий Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической
системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.
Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провѐл 7 января
1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный
рельеф — покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет
Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник
Джордано Бруно
Галилео Галилей

солнечного света, отражѐнного Землѐй. Всѐ это опровергало учение
Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»:
Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также
либрацию Луны и довольно точно оценил
высоту лунных гор.
У Юпитера обнаружились собственные луны — четыре спутника. Тем самым
Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неѐ самой вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо должен был вращаться либо вокруг Земли (как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как в гелиоцентрической). Полтора года наблюдений позволили
Галилею оценить период обращения этих спутников (1612), хотя приемлемая точность оценки была достигнута только в эпоху Ньютона.
Галилей
открыл
также
солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная изменчивость опровергали тезис Аристотеля о совершенстве небес. По результатам их наблюдений Галилей сделал вывод, что Солнце вращается
вокруг своей оси, оценил период
этого вращения и положение оси
Солнца.
Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражѐнным светом
Солнца. С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как
«нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.
Галилей отметил также странные «придатки» у Сатурна, но открытию кольца помешали слабость телескопа и поворот кольца, скрывший его от земного наблюдателя.
Галилей показал, что при наблюдении в телескоп планеты видны как диски, видимые размеры которых в различных конфигурациях меняются в таком соотношении, какое следует из теории Коперника. Однако диаметр звѐзд при наблюдениях с телескопом не увеличивается. Это опровергало оценки видимого и реального размера звезд, которые использовались некоторыми астрономами как аргумент против гелиоцентрической системы.
Млечный путь, который невооружѐнным глазом выглядит как сплошное сияние, распался на отдельные звѐзды (что подтвердило догадку Демокрита), и стало видно громадное количество неизвестных ранее звѐзд.
Телескопы Галилея, сделанные из картона.
Солнечное пятно.

Таким образом, учение
Коперника подтверждалось непосредственными наблюдениями. Открытия Галилея произвели огромное впечатление на его
современников. Повсюду появились многочисленные ученики знаменитого астронома.
Против учѐного поднялись тѐмные силы инквизиции. На специальном собрании богословов в 1616 году учение Коперника было объявлено несовместимым со
«священным» писанием. Вскоре особым декретом были запрещены книги Коперника и его последователей. Защитники учения Коперника объявлялись еретиками и им грозили мрачные застенки инквизиции. Однако Галилей не прекратил борьбы с церковью. В 1632 году вышла его книга «Диалог о двух главнейших системах мира — птоломеевой и коперниковой». В ней учѐный защищал взгляды Коперника.
Но книга была запрещена, а еѐ автора папа Урбан VIII приказал немедленно арестовать. Больного учѐного на носилках доставили на суд в Рим и заставили отречься от учения Коперника. Но великий учѐный не изменил своего отношения к теории, которую он сам подтвердил многочисленными доказательствами.
Астроном Тихо Браге.
Следующим выдающимся человеком был Тихо Браге (1546 -
1601, Прага) — датский астроном, астролог и алхимик эпохи
Возрождения. Первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения, на основании которых
Кеплер вывел законы движения планет.
11 ноября 1572 года Тихо Браге, возвращаясь домой из химической лаборатории, заметил в созвездии Кассиопеи необычайно яркую звезду, которой раньше не было. Он сразу понял, что это не планета, и бросился измерять еѐ координаты. Звезда сияла на небе ещѐ 17 месяцев; вначале она была видна даже днѐм, но постепенно еѐ блеск тускнел.
В современной терминологии, это была первая за 500 лет
вспышка сверхновой в нашей Галактике.
23 мая 1576 года специальным указом датско- норвежского короля Фредерика II Тихо Браге был пожалован в пожизненное пользование остров Вен, а также выделены значительные суммы на постройку обсерватории и еѐ содержание. Это было первое в Европе здание, специально построенное для
астрономических наблюдений. Тихо назвал свою обсерваторию «Ураниборг» («Замок
Урании») в честь музы астрономии Урании.
В 1577 году Браге приступил к работе и 20 лет, вплоть до 1597 года, проводил систематические наблюдения за небесными светилами. Условия для астрономических наблюдений на острове были сложными — например, Меркурий был виден очень редко из-за облачности на горизонте.
Тихо Браге
Сверхновая Тихо Браге

В ноябре 1577 года на небе появилась яркая комета, вызвавшая ещѐ больший переполох, чем ранее сверхновая. Тихо Браге тщательно проследил еѐ траекторию вплоть до исчезновения видимости в январе 1578 года. Сопоставив свои данные с полученными коллегами в других обсерваториях, он сделал однозначный вывод: кометы — не
атмосферное явление, как полагал Аристотель, а внеземной объект, по крайней мере втрое дальше, чем Луна. В 1580-1596 годах появились ещѐ 6 комет, движение которых аккуратно регистрировалось в Ураниборге.
Тихо Браге составил новые точные
солнечные таблицы и измерил длину
года с ошибкой менее секунды. В 1592
году он опубликовал каталог сначала
777 звѐзд, а к 1598 году довѐл число звезд
до
1004,
заменив
ранее
использовавшиеся в Европе, давно
устаревшие каталоги Птолемея.
В течение 16 лет Тихо Браге вѐл непрерывные наблюдения за планетой
Марс. Материалы этих наблюдений существенно помогли его преемнику —
немецкому учѐному И. Кеплеру — открыть законы движения планет.
В гелиоцентрическую систему Коперника Браге не верил и называл еѐ математической спекуляцией. Браге предложил свою компромиссную «гео-
гелиоцентрическую» систему мира, которая представляла собой комбинацию учений
Птолемея и Коперника: Солнце, Луна и звѐзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы — вокруг Солнца. Суточное вращение Земли Браге тоже не признавал. С чисто расчѐтной точки зрения, эта модель ничем не отличалась от системы
Коперника, однако имела одно важное преимущество, особенно после суда над Галилеем: она не вызывала возражений у инквизиции. Сам Браге искренне верил в реальность своей системы и перед смертью просил Кеплера поддержать еѐ.
Иоганн Кеплер и его законы движения планет.
Законы движения планет были открыты великим астрономом и математиком
Иоганном Кеплером (1571–1630 гг.).
Кеплер родился в Германии. Ещѐ со студенческой скамьи он стал последователем учения Коперника. В
1600 году Кеплер переселился в Прагу, где работал с замечательным астрономом-наблюдателем Тихо Браге.
Кеплеру недолго пришлось работать с
Тихо Браге: в конце 1601 года Браге умер. После его смерти Кеплер получил в своѐ распоряжение все записи астрономических наблюдений Браге, в том числе и результаты многолетних наблюдений Марса.
Тщательное исследование записей Браге привело Кеплера к мысли, что Марс не может
двигаться вокруг Солнца по круговой орбите: в этом случае получались слишком большие расхождения между теоретическими вычислениями положения планеты и действительно наблюдаемыми по записям Тихо Браге. Чтобы найти действительную
Обсерватория
Иоганн Кеплер
форму орбиты Марса, Кеплеру пришлось проделать огромную работу. Эта работа привела
Кеплера к открытию законов движения планет.
Кеплер установил, что орбита Марса имеет
форму эллипса. Солнце при этом располагается не в центре эллипса, а в одном из его фокусов — точке, лежащей на большой оси эллипса. (Фокусами называются такие две точки, сумма расстояний от которых до любой точки эллипса есть постоянная величина.) Таким образом, планета, обращаясь вокруг Солнца, то приближается к нему, то несколько удаляется.
Проводя дальнейшие исследования движения Марса, учѐный установил, что
планета имеет различную скорость на разных участках своего пути. Вблизи Солнца, например, она движется быстрее.(Почему так происходит будет объяснено в следующих уроках)
Оба вывода, полученные в результате изучения движения Марса, были в дальнейшем распространены учѐным на все планеты и получили название законов Кеплера. Этими
двумя законами устанавливалась форма планетных орбит и зависимость скорости
планет от их положения на орбите.
Со времени Коперника было известно, что более далѐкие планеты обладают большим периодом обращения вокруг Солнца. Это натолкнуло Кеплера на мысль, что здесь существует определѐнная закономерность. Вскоре она была установлена, и появился
третий закон Кеплера, который определяет зависимость между расстояниями планет
от Солнца и периодами их обращения вокруг него.
Заслуга Кеплера перед астрономией чрезвычайно велика. Открыв законы движения планет, он внѐс полную ясность в систему мира Коперника. Однако, какова же физическая причина движения планет? Почему эти небесные тела движутся вокруг Солнца по строго определѐнным путям, а не улетают от него прочь? Ответить на этот вопрос, который был наиболее серьѐзным возражением церкви против движения Земли, Кеплер пытался. При этом он правильно полагал, что сила, движущая планеты, исходит от Солнца, но установить величину и характер действия этой силы учѐный не смог. (Еще подробнее о законах Кеплера будет рассказано в одном из уроков).
Термины: Аристарх Самосский, Демокрит, Аристотель, Эратосфен, Евдокс
Книдский, Птолемей (представления о Вселенной данных мыслителей), геоцентрическая система мира, гелиоцентрическая система мира, Альмагест,параллактические смещения,
Николай Коперник, Джордано Бруно, Галилео Галилей, Тихо Браге, Иоганн Кеплер (Их основные открытия, влияние на мировоззрение общества).
Вопросы для самопроверки:
1) Перескажите 3 закона Кеплера о движении планет.
2) В чем заключались открытия Николая Коперника?
3) Кратко перескажите астрономию Ранней Античности.
4) Почему церковь «отрицала» астрономию?
5) Кто ввел термин «телескоп»?
6) В честь кого названа сверхновая, вспыхнувшая в 1576 году?
Фокусы эллипса

перейти в каталог файлов
связь с админом