Как коперник доказал свою теорию
Николай Коперник: Земля вращается вокруг Солнца
«В середине всего находится Солнце. Действительно, в таком великолепнейшем храме кто мог бы поместить этот светильник в другом и лучшем месте, как не в том, откуда он может одновременно все освещать.»
Н. Коперник
Гелиоцентрическую теорию, согласно которой в центре нашей планетной системы находится Солнце, называют системой Коперника — в честь человека, который первым ее доказал.
Что-то здесь не так
Николай Коперник, родившийся в семье польского купца, получил богословское и медицинское образование, но его с юности влекла астрономия. Во время учебы в Италии он посещал астрономические лекции, учился наблюдению за небесными объектами и изучал античных авторов, писавших о строении Вселенной.
Вернувшись в Польшу, Коперник служил каноником, занимался медицинской практикой, но не забывал об астрономии. Он даже оборудовал собственную обсерваторию, где проводил ночи напролет в захватывающих наблюдениях за небесными телами.
В то время, когда жил Коперник, господствовала геоцентрическая система мира, созданная александрийским астрономом Птолемеем еще в начале I тысячелетия. Вселенная считалась закрытой системой, ограниченной небесным сводом в форме сферы. Земле было отведено место неподвижного центра Вселенной, вокруг которого вращаются Солнце, Луна и планеты.
Если считать Землю неподвижным объектом, то видимое движение планет кажется очень причудливым: они перемещаются между звездами, на первый взгляд, совершено хаотично. Птолемей придумал этому объяснение: планеты движутся не непосредственно вокруг Земли, а вокруг некоей точки. А точка эта вращается вокруг Земли по круговой орбите. Астроном даже составил таблицы, рассчитывающие движение планет по небосводу, и для своего времени они были достаточно точными.
Этими таблицами и заинтересовался Коперник. Он изучал сложные схемы, распутывал хитросплетения в движении планет, пока не обнаружил: вся система неверна. Планеты должны двигаться по простым орбитам, но не вокруг Земли, а вокруг Солнца. А наша планета — это не центр мира, а один из многих объектов, вращающихся вокруг светила.
Коперник прославился не только созданием гелиоцентрической системы. Он построил гидравлический механизм, обеспечивший водой горожан, разработал проект новой монетной системы для Польши, боролся с эпидемией чумы 1519 года
Еретические открытия
Коперник пошел еще дальше. Он много лет вел астрономические наблюдения, изучал движения светил, и поэтому мог сделать следующие выводы: Земля не только движется по орбите вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси. Благодаря этому на планете происходит смена дня и ночи и видимое изменение положений звезд, Луны и Солнца. А период обращения Земли вокруг светила — это земной год. Вращением Земли вокруг Солнца объясняется его перемещение в течение года среди созвездий.
Планеты находятся на разном расстоянии от центра Солнечной системы и поэтому движутся вокруг него с разной скоростью. При наблюдении с Земли кажется, что они делают по небу петлеобразные движения. Все эти «зигзаги» объяснялись при помощи гелиоцентрической системы очень просто, и не нужны были запутанные птолемеевские вычисления.
«Если уж издавать трактат — надо в предисловии сказать все, что я думаю о праве ученого искать истину! И о праве невежд судить ученого!» (Н. Коперник)
Труд Коперника «Об обращении небесных сфер», изданный в 1543 году, сразу после его смерти, стал поворотным в истории астрономии. Идеи, изложенные в этой книге, казались фантастическими и невероятными. Кроме того, они покушались на авторитет церкви, так как опровергали церковное учение об устройстве мироздания.
Но всё же труды Коперника были запрещены не сразу, потому что его теорию поддержали многие церковные деятели. Однако в 1616 году вышел официальный запрет, «отменяющий» открытия Коперника, которые были названы «нелепыми и абсурдными с философской точки зрения, и кроме того, формально еретическими».
Коперник предполагал существование всемирного тяготения. Он называл его «некоторым стремлением, которым божественный Зодчий одарил частицы материи, чтобы они соединялись в форме шара»
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.
Как Коперник доказал что земля вращается
Движение Земли Учение Коперника
Польский учёный Николай Коперник занимался наукой в эпоху Возрождения. Время расцвета искусства и науки. На смену средневековым догмам о моделях Вселенной появлялись свежие идеи.
Н. Коперника учился в Краковском университете на факультете свободных искусств. Предметами изучения были богословие, математика, философия и астрономия. Именно последней Н. Коперник уделял больше внимания. Годы учёбы совпали с удивительными явлениями на небосводе: путь кометы в январе 1441 года, два затмения Луны в 1443 году и одного затмения Солнца. Знаменателен 1443 год и возвращением Колумба из длительного плавания к землям Нового света. Без правильного представления формы и размеров планеты Земли, ориентируясь на старые звёздные карты Колумб вместо Азии попал к островам Америки. Карты звёздного неба требовали изменений.
Геоцентрическая система мира
Более 1500 лет существовала модель Вселенной по теории Птолемея. Древнегреческий астроном составил геоцентрическую систему миру. По ней неподвижная Земля считалась центром Вселенной, а вокруг двигались небесные тела. Если для Луны и Солнца орбиты были построены круговыми, то для построения траекторий других планет требовались сложнейшие вычисления. Планеты по его версии вращались относительно невидимой точки и с ней вокруг Земли.
При учёбе в Кракове молодой Н. Коперник увидел несоответствия в этой системе. Позже в Италии он продолжает заниматься астрономией. Изучение греческого языка дало возможность в подлиннике прочитать труды Аристарха Самосского; первого учёного, предложившего версию гелиоцентрической системы. Но церковные служители не позволяли развиваться этой версии. Господство неподвижной Земли над всем миром соответствовало религии. На небосводе планетами управляли высшие силы, заставляя планеты вращаться вокруг Земли и посылая на неё огненные кометы и каменные дожди за прегрешения людей.
Именно из-за церкви Николай Коперник представляет новую модель мира как философскую гипотезу для удобства расчетов. Трактат «Малый комментарий» был закончен в 1514 году. Учёный разослал рукописные конспекты своей теории друзьям и коллегам. Согласно его работам, все планеты движутся по круговым орбитам вокруг Светила.
Доказательством гелиоцентрической системы является:
На протяжении всей жизни Коперник наблюдал и изучал поведение планет и звёзд. Пользовался несовершенными астрономическими инструментами (трикветрум, квадрант, солнечные часы). В своих записях несколько раз дополнял показания расстояний и время расположения звёзд, переделывал таблицы.
Учёным к концу 15 века уже было доказана шарообразность земли. Мореплаватели часто рассказывали о выпуклой линии горизонта. Коперник впервые выразил идею о всемирном притяжении. Он предполагал, что существует сила удержания Луны планетой Земля, не позволяя ей улететь к Солнцу. Эта же сила удерживала всё на планете, придавая сферичность планеты.
Теория Коперника о круговом движении Земли по предполагаемой оси доказывает смену дня и ночи. Склонение по оси даёт разницу температур сезонов на поверхности. Если на экваторе всегда жарко, то на полюсах господствует холод. Кругосветное путешествие Ф. Магеллана удостоверило вращение Земли с запада на восток. Удивительно, что при этом происходит потеря одного дня.
В 1543 году была издана книга Н. Коперника о гелиоцентрической системе мира. Научный труд «Об обращении небесных сфер» содержал аргументы вращения Земли с подкреплёнными математическими формулами. Наука астрономия развивается и удивительные открытия ещё впереди.
Николай Коперник: гелиоцентрическая система мира
Возрождение: из истории великой эпохи
Остановивший Солнце: из истории жизни Коперника
Николай Коперник, поляк по происхождению, родился в семье зажиточного купца 19 февраля 1473 г. в городе Торне, куда переселялся из Кракова его отец.
Пробыв в Италии около десяти лет с небольшими перерывами, Коперник возвратился к себе на родину и большую часть остальной жизни правел в маленьком городке Фрауенбурге, где стараниями своего дяди епископа Вармийского (Эрмляндского) получил ещё в 1497 г. место каноника. Он стал, следовательно, католическим священником и весьма ревностно выполнял двои обязанности. Во Фрауенбурге, в этом, по выражению Коперника, «отдалённейшем уголке земли», он имел достаточный досуг и, окружённый добрым в общем отношении друзей и сограждан, окончательна сформулировал положения своей системы, основные контуры которой сложились у него, вероятно, ещё в Италии.
Первый набросок идей Коперника мы находим приблизительно а 1512 г., в так называемом «Commentarioius» («Малый комментарий»), который не был напечатан, но ходил по рукам в рукописном виде и принес его автору изрядную популярность. Лишь в 1539 г. Коперник разрешил своему другу профессору математики Виттенбергского университета Георгу-Иоахиму Ретику, ученику и горячему поклоннику «нового Птолемея», опубликовать краткое предварительное сообщение (Narratio prima) о достигнутых научных результатах.
Собственное сочинение Коперника вышло из печати за несколько дней до смерти автора, последовавшей 24 мая 1543 г. Предание, известное нам от Гассенди (биограф ученого), рассказывает, что только что отпечатанный экземпляр сочинения «De revolutionibus orbium coelestium» принесли Копернику за несколько часов до кончины. «Он взял книгу в руки и смотрел на нее, но мысли его были уже далеко».
Джордано Бруно: далекие миры поклонника системы
Джордано Бруно (1548 – 1600) | Джордано Бруно – верный поклонник системы Коперника. Поэт и философ, пострадавший за истину, хорошо выразил в поэтической форме новое понимание, новое мироощущение, связанное с представлениями о планетах солнечной системы: «Хоры блуждающих звёзд, я к вам свой 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 представленийЧасть 1. Геоцентрическая системаДля 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. Часть 2. Гелиоцентрическая системаВ 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:
Часть 3. Место в историиСреди 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. Система мира КоперникаГелиоцентрическая 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.
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 КоперникаОкончательно 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.
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 системыСистема, 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.
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 современникамиЕго 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 церквиКатолическая 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. ЗначениеВ глобальном смысле теория Коперника определила появление новой методики познания природы, основанной на научном подходе.
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
|