Открытие Николая Коперника о движении планет
Коперник был уверен: Солнечная система устроена иначе
Коперник перелистывал лежащую перед ним рукопись и в который раз спрашивал себя: стоит ли публиковать эту работу? Почти сорок лет назад он пришел к выводу, что общепринятые представления о Вселенной неверны: Земля вовсе не находится в центре мироздания. За прошедшие годы он разработал и изложил на бумаге свою собственную теорию.
Коперник считал, что Земля наравне с другими планетами обращается вокруг Солнца и вращается вокруг собственной оси — воображаемой линии, проходящей через центр планеты. Очень осторожно он пытался обсуждать эти идеи с теми учеными, кому мог доверять. Большинство из них поддерживали его выводы, его ученик, математик Георг Ретик, даже издал краткое изложение гелиоцентрической теории. Что же мешало Копернику поведать людям, что они живут на движущейся планете? Все дело было в могущественной католической церкви. Коперник сам был священником, он понимал, что церкви его выводы очень не понравятся. Он знал, что прав, но за такую правоту его могли осудить и даже казнить.
Идеи Коперника изменили наш взгляд на мир, хотя сам он этого не увидел. Лишь перед самой смертью, в 1953 году, он решился на публикацию книги «О вращении небесных сфер». Его работа вдохновила других ученых, в том числе Галилео Галилея, на исследование Солнечной системы, в конце концов они доказали правоту Коперника. Николай Коперник понимал, что католическая церковь отвергнет его теорию и будет преследовать ее сторонников. Но сегодня мы уже знаем, что Земля не находится в центре Вселенной, а обращается вокруг Солнца.
Коперник занимался не только астрономией. Он был настоятелем собора в польском Фромборке и имел много других обязанностей. В 1519 году разразилась жестокая война между польским королевством и могущественным рыцарским союзом, Тевтонским орденом. Копернику пришлось заниматься укреплением Ольштынского замка. Через несколько месяцев тевтонские рыцари попытались захватить замок и город, но благодаря сооружениям Коперника им это не удалось.
Источник
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
Законы движения планет Солнечной системы
Все небесные тела в Солнечной системе непрерывно движутся вокруг светила. Но кто открыл законы движения планет вокруг Солнца? Такие комические теории были обоснованы после долгих наблюдений и математических методик и расчётов.
Иоганн Кеплер – немецкий ученый-астроном, изучая труды Николая Коперника и Тихо Браге, обосновал законы движения планет Солнечной системы. Учёный заметил неточности в описании линии планетных орбит и усовершенствовал все существующие на тот момент труды астрономов.
Теории Кеплера
Кеплер принял орбитальные пути за эллипсы с 2-мя фокусами. Фокусы он обозначил, как условные точки, расстояние от них до любой орбитальной точки будет постоянной величиной. В одном из этих фокусов помещено Солнце. На основании этих данных был сформулирован первый постулат движения небесных тел.
Учёный взял два отрезка на орбите, провёл от их окончаний радиусы-векторы к центру. И на основе этих построений вывел 2-ой закон. Затем Кеплер рассмотрел два явления – перигелий и афелий, провёл меж предполагаемыми точками условную линию, в результате чего вышла ось движения вокруг Солнца, и составил формулу, ставшую 3 законом.
Все законы движения планет солнечной системы, а это три вывели эмпирическим методом, поэтому их было трудно подтвердить на практике. Продолжателем работ Кеплера стал Ньютон, открывший теорию тяготения и доказавший корректность научных работ немецкого ученого-астронома. Ньютон описал орбитальный ход, он установил, что кроме массы, а также расстояния небесного тела от звезды, иные показатели не оказывают влияния на гравитацию. Первооткрывателем законов движения планет солнечной системы был Иоганн Кеплер, его труды стали основой для изучения и уточнения других видных учёных.
Первый закон
Первый постулат Иоганна Кеплера представлен в следующем виде: Орбитальные пути имеют эллипсоидную форму, в одном из фокусов располагается Солнце. Учёный выяснил, что все небесные тела движутся по эллипсоидной траектории. Фокусами в данном случае являются 2 геометрические точки. Новизна открытия заключалась в том, что орбиты не представляют собой чёткого идеального круга, как утверждали учёные прошлого.
Первый закон Кеплера (закон эллипсов), суть закона, что планеты двигаются по эллипсу, а не кругу, как ранее утверждалось.
Второй закон
Линия (радиус-вектор), которая соединяет светило и небесное тело, проходит равновеликие площади за одинаковые временные отрезки. Это трактуется таким образом, что в любой временной период, например, по истечении тридцати дней, планета преодолевает аналогичную площадь. При этом совершенно не имеет значения, какой отрезок времени берётся во внимание. Ускорение появляется при приближении к Солнцу (перигелия), замедление – при удалении от него (афелия). По орбите планета осуществляет ход с постоянно меняющейся скоростью.
Второй закон Кеплера (закон площадей), суть закона в том, что за одинаковый промежуток времени, планета проходит одинаковую площадь.
Третий закон
Квадрат единого времени по орбитальной линии пропорционален кубическому параметру усреднённого расстояния от самой планеты до Солнца. Данная теория имеет ещё одно название, постулат часто именуют законом гармонии. В этом случае происходит сравнение орбитального отрезка времени с радиусом планетной орбиты. Таким образом, для каждой планеты соотношение квадратных показателей периодов движения и среднего расстояния, возведённого в куб, до светила аналогично.
Немецкий учёный Иоганн Кеплер был тем, кто открыл законы движения планет вокруг Солнца. Данные постулаты способствовали установлению формы орбитальных путей, позволяли рассчитать период обращения и скорость, а также наблюдать изменение показателей скорости на участках сближения и отдаления от Солнца. Учёный доказал, что Земля не является исключением и движется вокруг Солнца, соответствуя всем трём теориям, как и все остальные планеты в Солнечной системе.
Источник
Кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца?
Небо и звезды издавна привлекали внимание людей. За ними наблюдали, ими любовались, а ученые строили различные гипотезы. И однажды было замечено, что каждая звезда на небе время от времени меняет свое положение, то есть движется. Этот немаловажный факт заставил ученых задуматься о том, что Земля или небо каким-то образом движутся, «вращаются».
Кто открыл, что Земля вращается вокруг Солнца?
- Античные ученые робко предполагали, что Земля и некоторые другие планеты вращаются вокруг Солнца. Примерно во втором веке нашей эры ученый Клавдий Птолемей высказал точку зрения, что Земля не вращается вокруг Солнца. Она, якобы, остается на месте, а вот светило и небо – подвижны. Мнение ученого надолго засело в умы народа. Кстати, теория ученого о так называемом геоцентризме (центральном и главенствующем положении Земли) перекликалась с идеями знаменитого Аристотеля. Но не будем совершенно осуждать Птолемея, ведь он один из немногих, кто считал, что планета Земля имеет форму шара. Также существовали предположения, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Меркурий и Венера.
- Время шло. Аристарх, живший в третьем веке нашей эры, говорил о движении Земли относительно Солнца. В пятом веке ученый Ариабхаты придерживался гелиоцентрической теории (в противоположность геоцентрической), он даже приводил свои аргументы. Но также не было четко доказано, что именно Земля вращается вокруг Солнца.
- В Эпоху Возрождения также высказывались светлые мысли о движении Земли относительно Солнца (Николай Кузанский, Леонардо да Винчи).
Однако твердо гелиоцентризм основался лишь в шестнадцатом веке. Произошло это благодаря польскому ученому-астроному Николаю Копернику, кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца. В середине века он издает книгу, где отвергает геоцентрические теории. Коперник четко говорит о следующих движениях планеты Земля:
- Движение вокруг своей оси (один оборот происходит за одни сутки).
- Движение Земли вокруг Солнца (такой оборот длится ровно год).
- Движение Земли деклинационно (также за один год).
Но все же в теории Николая Коперника были промахи, и ее нельзя назвать с точной уверенностью гелиоцентрической. Ученый считал центром системы планет не Солнце, а орбиту Земли. Но все равно вклад Коперника был очень важен для развития дальнейших представлений о Солнечной системе.
Развитие теории после Коперника
Интерес и внимание к наблюдениям и умозаключениям Коперника стали проявлять лишь к концу шестнадцатого века. Одним из выдающихся сторонников теории гелиоцентризма стал Джордано Бруно. Он, кстати, был казнен (сожжен на костре инквизиции) за свои взгляды. Но там, где есть сторонники теории, есть и противники. Оппоненты теории Коперника приводили доводы и опровержения. Но эти аргументы легко были разрушены открытиями Ньютона о земном притяжения и некоторыми другими.
Яркими последователями гелиоцентризма был Иоганн Кеплер (Германия) и Галилео Галилей (Италия). Первый четко установил, что центр планетной системы – Солнце. След в истории ученый оставил в виде законов и таблиц. Галилей же подтверждал теорию Коперника и опровергал мнения его оппонентов. Известно, что итальянского ученого хотели казнить, но Галилей отрекся от своих слов. Есть легенда, что после слов отречения ученый произнес знаменитую фразу: «И все-таки она вертится!»
Несмотря на то, что Коперник доказал, что Земля вращается вокруг Солнца, некоторые ученые продолжали настаивать на своем. Появилась еще и гео-гелиоцентрическая теория. Согласно ей, вокруг Солнца вращались многие планеты, но в совокупности все небесные тела все же двигались вокруг Земли. И все же справедливость и истина восторжествовали. Это произошло в конце семнадцатого века, благодаря упорству и пытливому уму выдающихся ученых. Теперь Солнце бесспорно начали считать центром системы планет. И система теперь зовется Солнечной.
Необходимо также отметить, что Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки. Это проявляется для нас как смена времен года. То есть полный оборот вокруг Солнца наша планета делает за один год.
Та теория, которую мы знаем и имеем сейчас, была доказана с большим трудом. Немало препятствий она «натерпелась» из-за религиозных взглядов. Были казнены многие ученые, твердо отстаивавшие истину. Нам же остается лишь удивляться их смелости и глубокой любви к науке.
Источник