Чем по системе коперника объясняется видимое вращение солнца и звезд

«Хоры блуждающих звёзд, я к вам свой
полёт направляю,
К вам подымусь, если вы верный укажете путь.
Ввысь увлекая меня, ваши смены и чередованья
Пусть вдохновляют мой взлёт в бездны
далёких миров».

Джордано Бруно считал, что возможно открытие в Солнечной системе новых планет. Никакого купола звёзд не существует, звёзды движутся, а мы не замечаем этого потому, что они очень далеки от нас.

Вращение небесных тел: из истории представлений

Часть 1. Геоцентрическая система

Для объяснения видимого неравномерного движения планет Птолемей использовал систему равномерных круговых движений. Каждая планета, как он считал, движется равномерно по кругу – эпициклу, центр которого, в свою очередь, равномерно перемещается по другому кругу – деференту. Следует отметить, такое представление движения планет давало возможность довольно точно описывать наблюдаемое их движение. Правда при увеличении точности наблюдений приходилось существенно корректировать прежнюю систему эпициклов и деферентов.
Чрезвычайно важным было также то, что геоцентрические представления о мире освящались авторитетом христианской веры. Бог, создав человека как богоподобное существо, наделил его разумом, свободной волей, бессмертием. Куда же он должен был поместить своё самое великое творение? Конечно, в центр мироздания.

Часть 2. Гелиоцентрическая система

В 1543 г. Н. Коперник опубликовал свой основной труд «Об обращении небесных сфер» с изложением и обоснованием гелиоцентрической системы мира.

Согласно новому учению, в центре Вселенной находится Солнце, а Земля – одна из планет, движущихся вокруг Солнца. Небосвод же, на котором находятся все звёзды, вовсе и не вращается вокруг Земли, как считали прежде, а покоится. Его видимое движение объясняется суточным обращением Земли вокруг собственной оси. Коперник убрал человека из центра мира, сделал бессмысленным деление на подлунный и надлунный миры. Тем самым он разрушил самые основы традиционных представлений о мире и открыл новые, невиданные прежде возможности для развития не только астрономии, но и всего естествознания. Коперник своей работой открыто заявлял, что главным авторитетом в познании мира являются не древние книги, а реальное изучение природы.

Сущность своей системы мира Коперник изложил в посвящении папе Павлу III:

«Обдумывая долгое время шаткость переданных нам математических догматов касательно взаимного соотношения движения небесных тел, я стал досадовать, наконец, на то, что философам, стремящимся обычно к распознаванию самых ничтожных вещей, до сих пор ещё не удалось с достаточной верностью объяснить ход мировой машины, созданной лучшим и любящим порядок Зодчим. Обыкновенно принято, что Земля находится в покое, но пифагореец Филолай допускает, что Земля, равно как и Солнце и Луна, движется вокруг огня по косому кругу. Гераклит Понтский, а равно и пифагореец Экфант также придают Земле движение, но не поступательное, а вращательное, вследствие которого она, подобно колесу па направлению от заката к востоку, вращается вокруг своего центра».

Так как, замечает далее Коперник, для объяснения небесных явлений до него дозволялось придумывать произвольные круги, по которым двигались земля, солнце и планеты, то и он позволил себе истолковать движения этих небесных светил, исходя из движения Земли:

«После долгих и многократных исследований я пришёл, наконец, к заключению, что если отнести движения прочих блуждающих светил к кругу, по коему движется Земля, и на этом основании вычислить движение каждого светила, то не только представляемые ими явления будут вытекать как следствия, но что самые светила и пути оных, по последовательности или по величине своей, а само небо явятся в такой между собой связи, что нигде, ни в одной части нельзя чего-либо изменить, не запутывая остальных частей и всего целого».

Часть 3. Место в истории

Среди великих астрономов и математиков, окончательно выяснивших место нашей Земли во Вселенной и раскрывших законы движения, управляющие солнечной системой (Коперник, Тихо де Браге, Кеплер, Галилей, Ньютон), Коперник по времени был первым.

После него было сделано и ещё будет сделано очень много в изучении солнечной системы, а некоторые утверждения Коперника (например его мнение, что Земля и планеты движутся равномерно вокруг Солнца по кругам, тогда как в действительности это вращение происходит неравномерно и по эллипсам) были впоследствии опровергнуты; тем не менее Копернику принадлежит слава первого учёного, установившего новую истину, столь же простую, сколь и гениального, которую он выразил в своём сочинении «О вращении небесных тел», сказав, что «в центре всего находится Солнце».

Книга Коперника, в конце концов, в 1616 г. попала в далекий «Указатель запрещённых книг», и это запрещение было снято с неё только в 1823 году. Церковники без различия толков и направлений поняли вредоносное для них значение новой теории. Она разрушала, пусть величественный, но всё же близкий человеку небесный мир как обиталище бога. Она вырывала Землю – «подножие ног Его» – из центра вселенной и превращала её в жалкую пылинку, затерявшуюся в бесконечном пространстве, населённом бесчисленным сонмом сверкающих звёздами солнц.

Список литературы и источников:

Веселовский И. Н., Белый Ю. А. Николай Коперник. М., 1974.
Галилео Галилей. Диалог о двух главнейших системах мира птолемеевой и коперниковой. М.-Л., 1948.
Девятова С.В., Купцов В.И. Судьба учения Н.Коперника// Вопросы философии, № 1, Январь, 2011.
Дынник М. А. Мировоззрение Джордано Бруно / Бруно Джордано. Диалоги. М., 1949.
Сказкин С. Коперник и Возрождение // Исторический журнал, №10, Октябрь, 1943.

Источник

Гелиоцентрическая система мира ☀️ основоположник теории, доказательство вращения земли вокруг солнца, преимущества и суть модели, сторонники и противники

Современная гелиоцентрическая система мира, это концепция, утверждающая, что единственная звезда нашей планетарной системы, Солнце (греческое наименование «Гелиос»), центральная точка, вокруг которой вращаются все небесные тела.

Гелиоцентризм утверждает двойственное вращение нашей планеты вокруг Солнца, перемещение по определенной траектории вокруг звезды, обращение вокруг собственной оси. Прочитав обзор, вы узнаете когда появилась эта теория, кто ее автор, как воплощались идеи гелиоцентризма в научную, общественную жизнь.

Особенности гелиоцентрической системы мира

Именно в гелиоцентризме появилось определение внешних, внутренних планет по положению относительно Земли. К внутренним относят Меркурий, Венеру, по причине того, что их орбиты всегда находятся внутри траектории движения Земли по отношению к звезде.

Важной особенностью системы выступают звездные параллаксы, измеряемые на протяжении года. Этот угол построен от звезды до определенной точки (или наблюдателя) на радиусе орбиты Земли. Эффект проявляется изменением положения звезд на небе относительно статичного наблюдателя или точки.

Гелиоцентризм в античности и средневековье

Историки считаются, что первую гелиоцентрическую модель мира разработал древнегреческий философ и астроном Аристарх Самосский еще в третьем веке до нашей эры в труде «Исчисление песчинок».

Всемирно известный математик, инженер и философ Архимед, основываясь на этом труде, рассчитал приблизительный радиус нашей Вселенной, который оказался равен примерно двум световым годам. Однако, великий сиракузец так и не принял эту идею, называя ее всего лишь гипотезой. Идеи и теории Аристарха Самосского так и не нашли распространения и поддержки, были забыты.

Более известна гелиоцентрическая система мира, выглядящая, как схема из гомоцентрических сфер, разработанная древнегреческим ученым (Эвдокс Книдский) в четвертом веке до нашей эры.

Автор этой модели полагал, что все тела звездной системы вращаются вокруг центра, которым выступает наша планета. Причем, сами планеты, как и звезда неподвижно зафиксированы на комбинации сфер. Позже эту теорию дорабатывали математик Калипп Кизикский и великий античный философ Аристотель Стагирский.

В античности и в средние века бытовало геоцентрическое мировоззрение, считающее, что именно Земля — центр всего. Эти данные опирались на многовековой опыт визуальных наблюдений, люди каждый день видели солнце, поднимающееся с одной стороны, и садящееся с другой, совершающее круг по небу в течение дня. Ночью двигались звезды, и человек ощущал себя в центре мира.

Гениальные гипотезы ученых Древней Греции противоречили всему человеческому опыту, поэтому и не смогли затронуть умы и сознание людей, только укрепляя позиции тех, кто поддерживал геоцентризм. К тому же, именно это мировоззрение поддерживалось религиями мира, Ватиканом, Иудаизмом и мусульманством.

Так существует библейская притча о полководце Иисусе Навине, который во время сражения сказал: «Стой, Солнце!» И, отзываясь на веление Бога, светило остановилось, и не двигалось до самого окончания битвы за город. Часто сказание из Библии выдвигалось, как непререкаемый факт в пользу теории геоцентризма.

Научная революция Николая Коперника

С самого начала веков ученые и обыватели, считали Землю центром Вселенной. К примеру, древнегреческий ученый, астроном Клавдий Птолемей утверждал, что Земля расположена по центру планетарной системы, и именно вокруг нашей планеты осуществляется круговое вращение всех остальных небесных тел. Именно его модель системы, изложенная в трактате «Альмагест», считалась единственно верной более тринадцати столетий.

В 16 веке (1543 год) средневековый монах и ученый Коперник переместил нашу планету с центра на орбиту, показал, что Земля вращается вокруг Солнца. Ученого часто называют «сдвигателем Земли».

Астрономом Николаем Коперником (уроженцем и жителем средневековой Польши) была опубликована книга «О вращении небесных сфер», которая стала основой, пожалуй, самой великой научной, философской революции в земной истории. Именно в ней впервые приводилась гелиоцентрическая система Коперника.

Ученый подтвердил теорию физическими расчетами, основывающимися на физической механике того времени. Он обосновал такие факты:

Учение Николая Коперника стало настоящей революцией в представлении о нашей звездной системе, хотя и в его теории были недочеты и ошибки: например, первооткрыватель полагал, что Земля движется по орбите с постоянной скоростью, а другие небесные тела с неравномерной.

Последователи и противники Коперника

Сторонникам и последователям теории гелиоцентризма был необходим настоящий героизм, чтобы доказывать свое мнение и правоту. Первым поддержал гелиоцентрическую теорию профессор математики из университета города Виттенбер Георг Иоханн Ретик. Именно Ретику передал Коперник свою рукопись.

Весной 1542 года работа начала печататься в большой типографии немецкого города Нюрнберг, немного более, чем через год, в мае 1543, книга была напечатана. Умирающий Коперник еще успел увидеть плоды своих трудов.

Впоследствии теория гелиоцентризма была поддержана итальянским ученым Джордано Бруно, его соотечественником, астрономом-математиком Галилео Галилеем.

Оба астронома пострадали из-за своих гипотез и убеждений: Джордано Бруно был сожжен инквизицией, как еретик, а Галилео Галилей до конца дней был заключен той же инквизицией под домашний арест.

Новое учение вело также к относительности движения в физике, к физическому релятивизму. Имело новаторское виденье мира и противников, так датчанин Тихо Браге противопоставил ей свою гео-гелиоцентрическую гипотезу.

Утверждение гелиоцентризма

В 1609 году астроном из Вюртенберга (Германия) Иоганн Кеплер опубликовал свой научный трактат «Новая астрономия», посвященный движению Марса, в труде были сформулированы два первых закона Кеплера, касающиеся движения планет.

В 1619 году появилось продолжение работы Кеплера «Гармония Мира» с третьим законом, который соединил все законы Кеплера в систему. Позже астрономом были выпущены книги «Сокращение Коперниковой астрономии», «О кометах», подтверждающие законы, в которых с помощью математики описывалось движение всех планет, других тел внутри Солнечной системы.

Теперь вы тоже знаете, кто является основоположником гелиоцентрической системы мира, кто является автором гелиоцентрической системы мира, знаете, что гелиоцентрическую модель мира разработал польский астроном Николай Коперник.

Источник

CheckTests

Создай свой урок с применением ПК

§ 6. Гелиоцентрическая система Коперника

1. Видимое движение планет. В древности невооружённым глазом наблюдались 5 ярких светил, постоянно перемещающихся относительно неподвижных звёзд созвездий. Древние греки назвали эти светила планетами (греч. planetes означает блуждающий) и дали им собственные имена: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

Рисунок 23 — Видимое петлеобразное движение Марса. Составная фотография, полученная в течение нескольких месяцев

2. Система мира Птолемея. Наиболее ранними из известных попыток построения системы мира принадлежат древним грекам — Анаксимандру, Эмпедоклу, Евдоксу и др.

Рисунок 24 — Траектория планеты по модели Птолемея

По мере накопления наблюдений о движениях планет теория Птолемея всё больше усложнялась (вводились дополнительные круги с различными радиусами, наклонами, скоростями и т. п.), что вскоре сделало её слишком громоздкой и неудобной.

Рисунок 25 — Объяснение петлеобразного движения планет исходя из учения Коперника

3. Система мира Коперника. В XVI в. польский учёный Николай Коперник, отбросив догматическое представление о неподвижности Земли, поставил её в число рядовых планет. Коперник указал, что Земля, занимая третье место от Солнца, так же, как и другие планеты, движется в пространстве вокруг Солнца и одновременно вращается вокруг своей оси. Гелиоцентрическая система Коперника очень просто объясняла петлеобразное движение планет. На рисунке 25 показано движение Марса на небесной сфере, наблюдаемое с Земли. Одинаковыми цифрами отмечены положения Марса, Земли и точек траектории Марса на небосводе в одни и те же моменты времени.

Геоцентрическая система Птолемея не позволяла измерить расстояние до планет. Гелиоцентрическая система Коперника впервые дала возможность рассчитать пропорции Солнечной системы, пользуясь радиусом земной орбиты как астрономической единицей длины.

Главный научный труд Коперника «Об обращениях небесных сфер», на написание шести книг которого было потрачено более 20 лет, был опубликован в 1543 г., незадолго до смерти учёного. Революционность труда Коперника состоит в том, что в нём новый взгляд на строение Солнечной системы неразрывно связан с вопросом о положении Земли во Вселенной. Простота и стройность системы строения мира, изложенной Коперником, быстро нашла сторонников. Учение Коперника освободило науку от устаревших и схоластических традиций, тормозивших её развитие. Однако сам великий астроном оставался в плену некоторых предубеждений. Например, Коперник так и не смог отказаться от представления, что планеты движутся равномерно по круговым орбитам. Поэтому его модель Вселенной также содержала множество сфер — эпициклов и деферентов.

Великий итальянский учёный Галилео Галилей подтвердил учение Коперника своими открытиями, сделанными при помощи телескопа.

Иоганн Кеплер развил учение Коперника, открыв законы движения планет, и доказал на основе фактов, что планеты движутся по эллипсам и неравномерно.

Исаак Ньютон опубликовал в 1687 г. открытый им закон всемирного тяготения, который позволил выразить теорию движения планет в виде формул и отказаться навсегда от громоздких геометрических построений.

Рисунок 26 — Схема конфигураций нижних планет: 1 — нижнее соединение; 2 — наибольшая западная элонгация; 3 — верхнее соединение; 4 — наибольшая восточная элонгация

4. Конфигурации и условия видимости планет. Под конфигурациями планет понимают характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца. Конфигурации различны для нижних планет (орбиты которых находятся к Солнцу ближе, чем орбита Земли) и верхних планет (орбиты которых расположены за орбитой Земли).

Для нижних планет выделяют соединения и элонгации (видимое угловое расстояние планеты от Солнца) (рис. 26).

В нижнем соединении планета ближе всего к Земле, а в верхнем — дальше всего от неё. При элонгациях угол между направлениями с Земли на Солнце и на нижнюю планету, не превышая какой-то определённой величины, остаётся острым. Из-за эллиптичности планетных орбит наибольшие элонгации не имеют постоянного значения. У Венеры они заключены в пределах от 45 до 48°, а у Меркурия — от 18 до 28°. Обе планеты не отходят далеко от Солнца и поэтому ночью не видны. Продолжительность их утренней или вечерней видимости не превышает четырёх часов для Венеры и полутора часов для Меркурия. Меркурий иногда совсем не виден, так как восходит и заходит в светлое время суток.

Различают восточную и западную элонгации. В восточной элонгации планета наблюдается вечером после захода Солнца, а в западной — утром перед восходом Солнца.

Рисунок 27 — Схема конфигураций верхних планет: 1 — соединение; 2 — западная квадратура; 3 — противостояние; 4 — восточная квадратура

Для верхних планет (рис. 27) характерны другие конфигурации.

Установим взаимосвязь синодического и сидерического периодов обращения планет.

Формула (1)

а планета, забегая вперёд, совершает один оборот вокруг Солнца и догоняет Землю, проходя угловой путь L = 360° + L₀, равный

Формула (2)

Формула (3)

Для верхних планет уравнение синодического движения примет вид:

Формула (4)

так как Т > Т₀ и n

Уравнения (3) и (4) дают средние значения синодических периодов обращения планет. С помощью этих уравнений по наблюдаемому синодическому периоду обращения планеты легко подсчитать сидерический период её обращения вокруг Солнца.

Главные выводы

Контрольные вопросы и задания
1. Чем отличаются прямое и попятное движения планет?
2. Как, исходя из гелиоцентрической системы мира, объясняется петлеобразное движение планет?
3. Что понимают под конфигурациями планет? Опишите их.
4. дайте определения синодическому и сидерическому периодам обращения планеты. В чём состоит их отличие?
5. Звёздный период обращения Юпитера равен 12 годам. Через какой промежуток времени повторяются его противостояния?
6. Какова должна быть продолжительность сидерического и синодического периодов обращения планеты в случае их равенства?

Источник

Система мира Коперника

Гелиоцентрическая система мира — идея о том, что Солнце является центром мироздания и точкой, вокруг которой вращаются все планеты, в том числе и Земля. Данная система предполагает, что наша планета выполняет два вида движения: поступательное вокруг Солнца и вращательное вокруг своей оси. Положение самого же Солнца относительно других звезд считается неизменным.

Термин «гелиоцентризм» происходит от греческого слова «гелиос» (в переводе «Солнце»).

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

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

Научная революция Николая Коперника

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

Согласно его концепции смена дня и ночи, а также движение Солнца по небу объясняются вращением Земли вокруг своей оси. Точно также, при помощи движения Земли вокруг Солнца, объясняется движение нашего светила по небосводу в течение всего года.

Коперник объяснил следующие феномены:

Гелиоцентрическая система Коперника может быть сформулирована в следующих утверждениях:

Эти утверждения полностью противоречили господствовавшей на тот момент геоцентрической системе.

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

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

Точность и простота новой системы

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

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

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

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

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

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

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

Оценка теории Коперника современниками

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

Книга «Об обращении небесных сфер» Коперник

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

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

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

Отношение церкви

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

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

Сожжение Джордано Бруно

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

Значение

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

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

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

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

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

Видео