Реферат. История астрономии XVII века. История астрономии 17 века. Реферат История астрономии xvii века
 Скачать 3.05 Mb.
|
|
Реферат: «История астрономии XVII века» Выполнил: студент 3652д гр. Гаан А.В. Барнаул 2017 В XVII веке астрономия продвинулась вперед уже так далеко, что не могла развиваться дальше без государственной помощи. Долгое время она существовала за счет своей вечной попутчицы – астрологии. Вера в возможность предсказания будущего по гороскопам побуждала владетельных особ содержать при себе астрономов и тратить деньги на устройство обсерваторий. Распространение научных представлений отняло у астрономии этот ресурс именно в тот момент, когда она стала нуждаться в особо дорогих инструментах и в постоянных систематических наблюдениях, которые были возможны только в учреждениях, содержащихся на государственный счет. Последней большой обсерваторией, принадлежавшей частному лицу, была обсерватория Гевелия (1611–1687) в Данциге (рис. 1).  Рис. 1  Ян Геве́лий (нем. Johannes Hevel, польск. Jan Heweliusz, 28 января 1611, Гданьск — 28 января 1687, Гданьск) — польский астроном, конструктор телескопов, градоначальник Гданьска (Данцига) и наследственный пивовар.Свою первую обсерваторию Гевелий построил в 1641 году на средства, унаследованные от отца. Телескопы-рефракторы того времени имели серьёзный недостаток — хроматическую аберрацию. Чтобы избавиться от неё, Гевелий строил телескопы огромных размеров, самый большой из них имел 45 метров в длину. Это был «воздушный телескоп» без трубы и без жёсткой связи объектива и окуляра. Телескоп подвешивался на столбе при помощи системы канатов и блоков. Для управления такими телескопами использовались специальные команды из отставных матросов, знакомых с обслуживанием такелажа. В своей обсерватории он сразу же предпринял важные работы. В 1647 году издал книгу «Селенография, или описание Луны» (рис. 2), представлявшую собой очень подробное и точное описание видимой стороны Луны.  Рис. 2 Работа, отпечатанная в собственной типографии автора, содержала 133 гравюры, изображавшие 60 участков лунной поверхности и общий вид Луны в различных фазах. Гевелий предложил названия для объектов на поверхности Луны, отчасти сохранённые до нашего времени, правильно оценил высоту лунных гор, открыл явление оптической либрации. Данный труд утвердил его славу во всем мире. Когда Людовик XIV, по внушению Кольбера (государственного деятеля, фактического главы правительства Людовика XIV после 1665 г.), изъявил свое благоволение знаменитым современным ученым, тогда и Гевелий не был забыт: он получил единовременную денежную награду и ежегодный пансион. Гевелию принадлежат астрономические открытия в разных областях. Он занимался вопросами лунного движения, измерял расстояние от Земли до Луны, период обращения Луны, период собственного вращения Солнца, периоды обращения спутников Юпитера. Занимался наблюдениями двойных и переменных звёзд. С помощью своего секстанта составил каталог 1564 звёзд с точностью до 1′. К оптическим инструментам для астрометрии в то время относились с недоверием, полагая, что оптика может внести погрешности в измерения. Гевелий открыл четыре кометы и опубликовал в 1668 году трактат «Кометография» (рис. 3), где изложил историю наблюдений всех известных в то время комет; показал, что некоторые кометы движутся по параболическим орбитам.  Рис. 3 Наконец, он познакомил европейцев с «Гурганским зиджем» (средневековый звёздный каталог, изданный султаном Улугбеком в 1437 году). Ян Гевелий издал в 1673-м и 1679 году – две части весьма важного сочинения под заглавием «Небесный механизм», с каталогом, заключавшим в себе точное определение положения 1564 звезд (у Тихо Браге было меньше). В том же собрании предполагалось поместить наблюдения над Солнцем, планетами и Луной, но страшный пожар, уничтоживший часть Данцига 26 сентября 1678 года, сжег большую часть инструментов, библиотеку и почти все рукописи Гевелия. Тем не менее, Гевелий возобновил наблюдения. В 1690 году, уже после смерти мужа, его жена Эльжбета издала знаменитый звёздный атлас «Уранография», основанный на каталоге Гевелия и содержавший великолепные изображения созвездий. В нём Ян ввёл несколько новых созвездий. От польского короля он получил позволение завести типографию и гравировальную мастерскую в залах, принадлежащих обсерватории, так что в одном заведении производились наблюдения, вычисления, гравирование и печатание. Гевелий умер 28 января 1687 года, в возрасте семидесяти шести лет. В летописях науки имя его сохранится, как наблюдателя усердного и бескорыстного. Не забудут даже и его жену как первую женщину, не побоявшуюся заняться работами, связанными с наблюдениями и вычислениями. Каталог звезд Гевелия гораздо точнее, нежели каталог Тихо Браге. Гевелий открыл также одну из причин качания Луны, и наконец навел астрономов на истинный путь исследования комет. Другой любитель, знаменитый Христиан Гюйгенс. Христиа́н Гю́йгенс ван Зёйлихем (нидерл. Christiaan Huygens; 14 апреля 1629, Гаага — 8 июля 1695, там же) — нидерландский механик, физик, математик, астроном и изобретатель. Первый иностранный член Лондонского королевского общества (1663), член Французской академии наук с момента её основания (1666) и её первый президент (1666—1681).  Он почти одновременно сделал два важных открытия, благодаря которым появилась возможность создания новых астрономических приборов. Он осуществил в 1657 году задумку Галилея – построил часы с маятником. С тех пор астрономия получила средство измерять время с такой точностью, которая была совершенно немыслима раньше. Это был огромный шаг вперед, не меньший, чем изобретение телескопа. Гюйгенс усовершенствовал телескоп, а также занимался самостоятельным изготовлением объективов. Отказавшись от мысли Декарта шлифовать стекла так, чтобы они имели не сферическую, а какую-нибудь иную поверхность, он нашел новую, более рациональную конструкцию и достиг весьма значительных результатов с инструментами гораздо менее крупных размеров, нежели прежние. Преимущества своих приборов он подтвердил двумя открытиями: в 1656 году обнаружил один из спутников Сатурна – Титан, а затем, на основе наблюдения фаз кольца Сатурна, объяснил, какова природа последнего. Между 1655 и 1663 годом Гюйгенс много раз ездил во Францию и Англию. В одно из таких путешествий по Франции он получил степень доктора права в Анжерском университете; только туда допускались протестанты. Людовик XIV, слушаясь умного Кольбера, призвал Гюйгенса в Париж. С 1666 по 1681 год Гюйгенс был самым ревностным и отличным членом Парижской академии наук. В 1672 году он обнаружил ледяную шапку на Южном полюсе Марса. Подробно описал туманность Ориона и другие туманности, наблюдал двойные звёзды, оценил (довольно точно) период вращения Марса вокруг оси. Серьезная заинтересованность правительств в развитии астрономии имела свои корни. С тех пор как стали предприниматься длительные морские путешествия, проблема точного определения долготы стала одной из важнейших для мореплавания. Разрешения этой проблемы можно было ждать лишь от развития астрономии и часового мастерства. Сначала Испания с Голландией, а затем Франция назначили крупные денежные награды тому, кто предложит наилучший практический способ определять долготу. Однако во Франции не было ни хороших инструментов, ни опыта в производстве наблюдений. Кольбер не ограничился тем, что пригласил в Париж Гюйгенса. Этот великий ученый все равно не смог бы сузить применение своих гениальных способностей рамками одной только наблюдательной астрономии. Кольбер обратился также к лучшему из итальянских астрономов того времени, Джованни Доминико Кассини (1625–1712), который сначала составил проект Парижской обсерватории (открыта в 1671), а потом и сам приехал во Францию (1669).  Джова́нни Доме́нико Касси́ни (итал. Giovanni Domenico Cassini, фр. Jean-Dominique Cassini; 8 июня 1625 — 14 сентября 1712) — итальянский и французский астроном и инженер.Первые исследования, произведенные им в Париже, относились к вращательному движению Солнца, которое было измерено посредством наблюдения солнечных пятен. Кассини значительно уменьшил вычисленный Галилеем и прежними наблюдателями период этого вращения. Еще живя в Италии, он выполнил многочисленные позиционные наблюдения Солнца с меридианным инструментом и на основании этих наблюдений составил новые солнечные таблицы, опубликованные в 1662 году. Создал первую точную теорию атмосферной рефракции, основанную на законе синуса. В Болонье, в 1665 году Кассини впервые наблюдал Большое красное пятно Юпитера, вычислил времена вращения Юпитера, Марса и Венеры. Не достигнув никакого определенного результата в отношении Сатурна, он открыл, однако, четыре спутника этой планеты (Япет, Рея, Тефия, Диона), которые в честь короля назвал «звёздами Людовика» (Sidera Lodoicea). В 1675 году обнаружил щель в кольцах Сатурна («щель Кассини»). Доказал осевое вращение Юпитера и Сатурна, отметив при этом неравномерное вращение атмосферы Юпитера на разных широтах. В 1671 году Кассини наблюдал белое парящее облако над Луной. На протяжении 1671—1679 годов наблюдал детали лунной поверхности и в 1679 году составил большую карту Луны. В 1672 году одновременно с Жаном Рише в Французской Гвиане, Кассини в Париже проводил наблюдения Марса. По параллаксу Марса удалось впервые вычислить расстояние до этой планеты. Исходя из этих измерений, Кассини сумел с хорошей точностью определить расстояние от Земли до Солнца: 146 млн км (по современным данным — 149,6 млн км). Неоценимого сотрудника Кассини нашел в лице Пикара.  Жан Пика́р (фр. Jean-Felix Picard, 21 июля 1620, Ла-Флеш — 12 июля 1682) — французский астроном и священник, настоятель монастыря. Один из первых членов Парижской Академии наук, основанной в 1666 году. Ученик Гассенди, его преемник в Коллеж де Франс (профессор с 1655 года). Был одним из инициаторов создания Парижской обсерватории (рис. 4). Пикар вместе с Озу изобрел в 1666 году микрометр, после незначительных усовершенствований оставшийся в употреблении и до наших дней. Посланный в Данию, чтобы точнее установить положение старой обсерватории Тихо Браге, Пикар привез с собой в 1672 году Олафа Ремера (1644–1719), оставшегося работать во Франции.  Рис. 4 Вскоре примеру Франции последовала Англия. Постройка обсерватории в Гринвиче (рис. 5) была окончена в 1676 году, однако для того, чтобы создать астрономические традиции, английское правительство не нуждалось, подобно французскому, в помощи иностранцев. Первый директор английской обсерватории Фламстед (1646–1719) оказался отличным наблюдателем. Заменивший его впоследствии Галлей (1655–1742) не уступал ему в искусстве делать наблюдения.  Рис. 5 Постройка Парижской обсерватории еще не была закончена, когда Академия наук выполнила важную задачу, которую с надлежащей точностью не могли бы выполнить отдельные частные лица. Академия поручила Пикару (1620–1682) произвести измерение градуса земного меридиана. Результат этого измерения, опубликованный в 1671 году, вскоре помог Ньютону установить закон всемирного тяготения. С 1681 года тот же Пикар начал редактировать журнал, издание которого, преследующее интересы мореплавания, перешло потом в специальное «Бюро долгот». Пикар, сотрудник Кассини, в 1667 году снабдил телескоп разделенными кругами, по которым отсчитывались углы с точностью до секунды дуги; это определило соответствующую точность измерений сферических координат звезд, без чего не был бы возможен дальнейший прогресс в области астрометрии и звездной астрономии.  Ещё один из сотрудников Кассини – Ремер.Олаф Кристенсен Рёмер (дат. Ole Christensen Rømer; 25 сентября 1644, Орхус — 19 сентября 1710, Копенгаген) — датский астроном, первым измеривший скорость света (1676). Изучая затмения спутников Юпитера, Олаф сделал важнейшее для оптической теории открытие, а именно, определил скорость распространения света. Если принять во внимание геодезические работы, которыми руководил Кассини, то можно сказать, что с самого начала своей деятельности Парижская обсерватория удовлетворяла и требованиям науки, и желаниям своего основателя. Однако в 1652 году Кассини все еще полагал Землю в центре мира; при явлении кометы 1652 года утверждал, что она образовалась недавно от земных испарений и так же от испарений других планет; предлагал эллиптические орбиты Кеплера переменить на другую кривую, назвав ее кассиноидой… Но заблуждения Кассини забыты, а его астрономические труды остались. Гринвичская обсерватория, не располагавшая достаточными денежными средствами, приобрела известность значительно позже. |