Коперниканская революция. Гелиоцентризм, принцип Коперника
Коперниканская революция-смена парадигм с модели мироздания Птолемея, которая постулировала, что Земля является центром вселенной, на гелиоцентрическую модель с Солнцем в центре нашей солнечной системы. Это событие стало одной из стартовых точек начала научной революции XVI столетия. Учение Коперника привело к радикальным изменениям образа мышления естествоиспытателей, повернув его от привычных и закостенелых догм к непосредственному исследованию реального мира.
Гелиоцентрическая система мира — это представление об устройстве мироздания. В узком смысле этого слова, оно заключается в том, что Вселенная ограниченна, Солнце расположено в её центре, а Земля совершает два вида движения: поступательное вокруг Солнца и вращательное вокруг оси; звезды неподвижны относительно Солнца. Термин «гелиоцентрическая система мира» часто используется в более широком смысле слова, когда Вселенная считается неограниченной и не имеющей центра. Тогда смысл этого термина заключается в том, что звезды в среднем неподвижны относительно Солнца, то есть Солнце хотя бы с кинематической точки зрения является одной из звезд. Гелиоцентрическую систему мира можно рассматривать в какой угодно системе отсчета, в том числе геоцентрической, в которой Земля выбирается в качестве начала координат. В этой системе отсчета Земля неподвижна и Солнце вращается вокруг Земли, но система мира все равно остается гелиоцентрической, поскольку взаимная конфигурация Солнца и звезд остается неизменной.
|
|
|
В своём труде «Об обращениях небесных сфер» (1543) Николай Коперник показал, что движение небес может быть объяснено без утверждения, что Земля находится в геометрическом центре системы. Это привело к выводу, что мы можем отказаться от предположения, что мы наблюдаем Вселенную из особого положения. Хотя Коперник инициировал научную революцию, онне завершил её. Он продолжал верить в небесные сферы, и помог совсем немного для прямых наблюдений и доказательства того, что его теория ближе к истине, чем система Птолемея.
Начиная со своего первого использования телескопа для астрономических наблюдений в 1610 году, Галилео Галилей оказал сильную поддержку системе Коперника, наблюдая фазы Венеры (предсказанные Коперником, а не Птолемеем) и спутники Юпитера (которые показали, что видимые аномалии орбиты Луны по теории Коперника не являются уникальными). Галилей также пишет классическую работу в защиту гелиоцентрической системы: Диалог о двух системах мира (1632), которая привела к процессу над ним и к его домашнему аресту инквизицией.
В этот же период многие учёные, вдохновлённые Коперником, такие как Томас Диггес и Джордано Бруно, отстаивали существование бесконечного числа или, по крайней мере, достаточно большого числа вселенных около других звёзд, представляющих собой далёкие от нас солнечные системы. Вопреки мнению Коперника и Кеплера, к середине XVII века эта гипотеза стала широко признанной, отчасти благодаря поддержке
|
|
|
Коперниковская революция была, возможно, завершена Исааком Ньютоном, чьи Математические начала натуральной философии (1687) дали последовательное физическое объяснение, и показали, что планеты находятся на своих орбитах благодаря привычной нам силе тяжести. Ньютон смог вывести законы Кеплера как хорошее приближение своей теории и получить ещё более точные прогнозы движения с учетом гравитационного взаимодействия между планетами.
Законы Кеплера и становление астрономии как науки
К началу 16 века учёные пришли к выводу, что система Птолемея несовершенна, её использование приводит к серьёзным расчётным ошибкам. Первым, кто предложил обоснованное и грамотное альтернативное решение, стал Николай Коперник(1473-1543) - польский учёный, который создал совершенно иную модель мира.
Его главный труд жизни называется "О вращении небесных сфер". Коперник ввел два вида движения: орбитальное и вокруг оси. Решиться опубликовать труд Коперник смог только в год своей смерти, однако, задолго от этого, некоторые учебные теории он распространял среди своих друзей и единомышленников. Учёный был приверженцем гелиоцентрической теории мироздания( Солнце в центре, Земля вращается вокруг Солнца). Отталкиваясь от этой теории, он сумел объяснить возвратное обращение планет, уточнить правила сферической тригонометрии, составить звёздный каталог, обосновать теории движения Солнца и Луны, оценить расстояние до них и сопоставить их размеры земным. Также он выделил теорию прецессии и происхождения затмений. Главная аксиома Коперника заключается в том, что все планеты вращаются вокруг своей оси и вокруг Солнца. Эта теория Коперником тщательно аргументируется, а представления древних учёных убедительно по-научному опровергается. Со своих учёных позиций Николай Коперник даёт объяснения «предварению равноденствий» по смещению направления оси Земли, объясняет годовые движения нашей планеты и других сфер.
|
|
|
Система мироустройства по Копернику, с точки зрения современности, ещё не достаточно радикальна. Все орбиты являются круговыми, движения по ним равномерны, поэтому эпициклы необходимо было сохранить, сократив их количество от восьмидесяти до тридцати четырёх. Прежним сохранился и механизм движения планеты, вращение прикреплённых сфер. Но по этим принципам ось Земли в течение годичного вращения должна была бы поворачиваться, описывая ровный конус, но этого же не наблюдалось. Поэтому Коперник, дабы объяснить смену годичных времён, ввёл обратное (третье) движение планеты вокруг оси, эклиптично перпендикулярной, и использовал это обоснование дополнительно для объяснения прецессии. Сферу неподвижных звёзд Николай Коперник поместил на границе мира.
|
|
|
Модель мира по Копернику не была строго гелиоцентричной, ведь он не расположил Солнце строго по центру планетных сфер.
Смещение центра орбиты, согласно учениям Птолемея, Коперник соответственно исключил, и это стало обратным шагом: более точные изначально, чем птолемеевы, таблицы Коперника в скором времени значительно разошлись с полученными по наблюдениям данными, это событие существенно озадачило сторонников теории Коперника. Но, тем не менее, система мира Николая Коперника стала значительным открытием в области астрономической науки. Датский астроном Тихо Браго (1546-1601) занимал компромиссную позицию - Земля неподвижна, а все остальное вращается вокруг Солнца. Немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) работал в качестве помощника Тихо Браге, после смерти последнего занял его место. Открыл законы движения планет (законы Кеплера), на основе которых составил планетные таблицы. Заложил основы теории затмений. Изобрел телескоп, в котором объектив и окуляр — двояковыпуклые линзы. Законы Кеплера:
1. Орбита - эллиптическая(выгнутая)
2. Чем ближе к Солнцу, тем выше скорость
3. Чем больше орбита, тем дольше длится земной год
Первые два закона были сформулированы в книге Кеплера "Новая астрономия", последний - в книге "Гармония мира"
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 2904; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!