гео и гелиоцентрические системы мира. ГЕО И ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМЫ МИРА. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира
 Скачать 27.88 Kb.
|
|
Доклад на тему ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ И ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМЫ МИРА Гео-гелиоцентрическая система мира — исторический вариант геоцентрической системы мира, в котором Земля покоится в центре мира, Солнце и Луна обращаются вокруг Земли, а все пять известных тогда планет — вокруг Солнца. 1.Геоцентрическая система мира Геоцентрическая модель, которую создали греческие астрономы, предполагала, что небесные тела, движущиеся вокруг Земли, следуют по кругу. И это было не случайное предположение, ведь греческие математики и философы рассматривали круг как совершенную геометрическую фигуру и, следовательно, единственную, подходящую для небесного движения. Однако, как отмечают астрономы, закономерности небесного движения не были постоянными. Луна всходила примерно через час от одного дня к другому, и ее путь по небу менялся от месяца к месяцу. Путь Солнца тоже менялся со временем, и даже местоположение созвездий менялось от сезона к сезону. Эти изменения могут быть объяснены различными скоростями вращения небесных тел вокруг Земли. Однако планеты вели себя так, что это было трудно объяснить. Иногда они демонстрировали ретроградное движение - казалось, что они останавливались и двигались в обратном направлении, если смотреть на фоне далеких созвездий или неподвижных звезд, которые не двигались относительно друг друга. Для того, чтобы объяснить греческих астрономов, в работах Клавдия Птолемея были разработаны сложные модели, в которых планеты перемещаются по окружностям, которые были наложены на круговых орбитах Земли. По мере того, как астрономы совершенствовали свои методы наблюдения и измерения, модели становились все более сложными с постоянным добавлением эпициклов. Хотя этим сложным моделям удалось объяснить ретроградное движение. Они, как сообщается, побудили Альфонсо X (1221–1284), царя Кастилии, отметить, что если бы Бог попросил его совета, участвуя в творении, он бы порекомендовал более простой дизайн для вселенной. Тем не менее, геоцентрическая теория сохранилась, потому что она работала. Обоснование геоцентрической системы мироздания Среди основных задач, которые стояли перед приверженцами геоцентризма, следует выделить обоснование центрального места Земли и ее неподвижности. Если в отношении неподвижности Земли даже автор геоцентрической системы мира Клавдий Птолемей высказывался критически, то идея о положении планеты оставалась основой теории. Одним из сторонников данной концепции был Аристотель, который обосновывал центральное место земного шара его тяжестью. Согласно мировоззрению того времени, естественным местом для тяжелых тел может являться только центр Вселенной. Такое понимание подкреплялось тем, что большой вес заставляет объекты падать отвесно. Поскольку все космические тела направлены к центру мира, тяжелая Земля с большей долей вероятности должна находиться именно в этой точке. Были и другие теории, которые объясняли центральное положение Земли. Например, Птолемей поддерживал идею о невозможности планеты занимать другое место во Вселенной. Объяснялось это просто – путем исключения северного или южного расположения Земли относительно центра. Мыслители предполагали, каким образом могли бы падать тени от Солнца при таком варианте, и приходили к единственно возможной, по их мнению, структуре размещения планеты – в центре. Надо сказать, что геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира в дальнейшем разойдутся именно в понимании этого условия структуры Вселенной. Геоцентризм в эпоху Возрождения Начиная с самого начала периода Средневековья, астрономы стали активно осваивать и развивать другие версии данной конфигурации. Например, в эпоху Возрождения европейские ученые большое внимание уделяли теории гомоцентрических сфер. Вместе с этим возникали и предпосылки для модели, в которой сочетались геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира, по крайней мере, в некоторых аспектах. Сторонники такого варианта полагали, что Земля все-таки является центром мира, причем неподвижным, а Луна и Солнце обращаются вокруг ее оси. При этом остальные планеты должны были вращаться вокруг Солнца. Такая гипотеза и составила основную конкуренцию полноценной гелиоцентрической теории. Важно отметить и другие направления, в которых развивали геоцентризм ученые эпохи Возрождения. Например, под влиянием натурфилософии многие астрономы обращались к изучению надлунных и подлунных миров. Кстати, еще Аристотель считал, что небеса так же изменчивы, как и Земля. Кстати, высказывались и мнения, вообще отрицающие существование небесных сфер. Отказ от геоцентризма Развитие науки в XVII в. позволило систематизировать накопленные знания и усовершенствовать представление о Вселенной. В таком контексте уже не могли соседствовать геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира, так как теория все больше утверждалась выдающимися учеными, среди которых были Коперник и Галилей. В числе главных научных событий, которые способствовали отказу от геоцентризма, особенно выделяется создание теории планетных движений. Немалый вклад в продвижение астрономии внесли и телескопические открытия Галилея, а также открытия законов Кеплера. Геоцентризм долгое время поддерживала и церковь. Религиозные сторонники этой теории предполагали, что Земля создана божественной силой специально для человека, поэтому ее центральное место во вселенной вполне логично. Однако, несмотря на такую поддержку, более совершенные телескопические исследования полностью отвергали классический геоцентризм и прокладывали дорогу гелиоцентризму. 2. Гелиоцентрическая система мира Научное опровержение геоцентризма связано с работой польского астронома Николая Коперника (1473–1543). В работе, составленной около 1514 г., Коперник предложил замену геоцентрической системе. По словам Коперника, который полностью развил свои идеи в De revolutionibus orbium coelestium (1543), известной как «О революции небесных сфер», гелиоцентрическая теория могла объяснить движение небесных тел проще, чем геоцентрическая теория. В модели Коперника Земля вращается вокруг Солнца вместе со всеми другими планетами. Такая модель может объяснить ретроградное движение планеты, не прибегая к эпициклам, а также объяснить, почему Меркурий и Венера никогда не отклоняются от Солнца более чем на 28 ° и 47 °. Однако работа Коперника не означала упадка геоцентризма. Датский астроном Тихо Браге (1546–1601), блестящий ученый-экспериментатор, чьи измерения положений звезд и планет превзошли все, что были сделаны до изобретения телескопа, предложил модель, которая пыталась служить компромиссом между геоцентрическим объяснением и теорией Коперника В гелиоцентрическую систему Коперника Браге не верил (хотя к Копернику относился с глубоким уважением, держал в обсерватории его портрет и даже сочинил восторженную оду в его честь). Браге предложил свою компромиссную «гео-гелиоцентрическую» систему мира, которая представляла собой смешение учений Птолемея и Коперника: Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы — вокруг Солнца. Суточное вращение Земли Браге тоже не признавал. С расчётной точки зрения, эта модель ничем не отличалась от системы Коперника, однако имела одно важное преимущество: она не вызывала возражений у католической церкви. Среди немногочисленных сторонников системы Браге в XVII веке был видный итальянский астроном Риччиоли (у Риччиоли Юпитер и Сатурн обращаются вокруг Земли, а не Солнца). Прямое доказательство движения Земли вокруг Солнца появилось только в 1727 году, но по сути система Браге была отвергнута большинством учёных ещё в XVII веке как неоправданно и искусственно усложнённая по сравнению с системой Коперника-Кеплера. Развитие гелиоцентризма Кеплером Теория с момента ее первой формулировки значительно изменилась к концу XVI в. Можно сказать, что создатель гелиоцентрической системы мира в приближенном к современному пониманию виде – это Иоганн Кеплер, внесший большой вклад в дело развития астрономии. Еще в период учебы он осознал важность объяснения сложных движений планет. В дальнейшем он займется разработкой возможностей для вычисления масштабов планетной системы с помощью наблюдательных данных. Из научных знаний, сформулированных Кеплером, можно отметить движение планет по эллипсу, введение понятия орбиты, а также обоснование новых законов, определяющих положение Земли относительно Солнца. Конечно, пифагорейский создатель гелиоцентрической системы мира, скорее всего, не предполагал, насколько может быть развита его концепция. Но именно мыслители античности позволили укрепить идею о наиболее точном мироустройстве. Влияние гелиоцентризма на развитие физики Распространение теории способствовало развитию физики и механики. Дело в том, что для ученых, которые вели исследования в этих сферах, стоял важный вопрос – почему движение земного шара не чувствуют люди? Ответом стала относительность движения. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира по-разному представляют действие гравитации. В первом случае основой этой силы выступают вложенные сферы, а на базе гелиоцентризма в дальнейшем был сформулирован закон относительности, а также принцип инерции. На основе этих знаний ученые разработали общий метод, которым в последствии разрешались практически все проблемы механики. Значение гелиоцентрической системы мира В процессе решения задач, которые в разное время ставила гелиоцентрическая концепция мироздания, ученые смогли сформулировать принципы, по которым устроена планетная система. Основу этих исследований составляли планетные движения, что, оказало влияние на развитие физики. Можно сказать, что приверженцы этой теории положили начало механики в ее классическом виде. Но в чем состоит значение гелиоцентрической системы мира с точки зрения астрономии? Прежде всего, система стимулировала исследования в области звездной космологии, что позволило открывать новые просторы Вселенной. Кроме этого, благодаря спорам вокруг гелиоцентризма произошло разграничение научного знания и религии. Последователи и противники Коперника Впоследствии у польского астронома появилось большое множество последователей, в том числе Джордано Бруно, который утверждал, что небосвод не ограничивается небесными сферами, а другие светила, это небесные тела, ни чем не уступающие Солнцу. К сожалению, за свои убеждения Бруно был назван еретиком и приговорен к сожжению. Известный итальянский ученый Галилео Галилей поддерживал теорию Коперника, опираясь на собственные наблюдения. Он также утверждал, что Земля никогда не занимала место между Меркурием (либо Венерой) и Солнцем, что указывало на вращение этих двух планет вокруг звезды по орбитам, находящимся внутри земной. Обратное утверждение доказывало расположение орбиты Земли внутри орбит внешних планет. Из-за своих убеждений в 1633 году 70-летний Галилей был подвержен инквизиционному процессу, в результате которого он оказался под «домашним арестом» вплоть до своей смерти в 78 лет. Противники же гелиоцентризма имели несколько аргументов, опровергающих теорию Коперника. Если бы Земля вращалась вокруг своей оси, то огромная центробежная сила разорвала бы ее. Мало того, с ее поверхности слетали бы все легкие предметы, причем двигались бы они в направлении, противоположном вращению. Предполагалось, что все небесные объекты не имеют массы, поэтому они могут двигаться без приложения к ним больших сил. В случае с Землей возникал вопрос о существования колоссальной силы, которая смогла бы вращать нашу массивную планету. Чем отличаются Геоцентрическая и Гелиоцентрическая системы мира. Начнем с самого общего разбирательства того, чем отличаются друг от друга Геоцентрическая и Гелиоцентрическая системы мира. Часто, люди, которые не разбираются в этой теме, спрашивают: Какая из двух систем все-таки правильная? Так вот ставить вопрос таким именно образом нельзя ни в коем случае, потому что правильным ответом на такой вопрос будет: никакая. То есть никакая система мира в такой постановке вопроса не является логически обоснованной (научной), а следовательно, и правильной. Но чем же все-таки они отличаются? На протяжении долгого времени сторонники двух концепций не могли прийти к согласию по нескольким основополагающим моментам. Обе теории имели множество вариаций, менялись и совершенствовались, но базовые принципы оставались такими же. Главные различия между геоцентрической и гелиоцентрической системами мира сводились к месту Земли во Вселенной и ее отношению к Солнцу. Сторонники первой концепции считали, что планета занимает центральное положение. И, напротив, геоцентризм предполагает, что Земля вращается вокруг Солнца, при этом и обращаясь вокруг своей оси. Однако, теория относительности Эйнштейна опрокидывает обе модели. Новое доказательство также показало, что центр гравитации Солнечной Системы не находится точно в центре Солнца. Это означает, что любая модель приемлема, независимо от фундаментальных различий между теориями. Астрономы используют как гелиоцентрическую, так и геоцентрическую модели для исследования зависимости от того, какая теория делает их вычисления проще. Заключение Несмотря на значительное продвижение технологических средств исследования космоса, даже сегодня не утихают споры о месте Земли во Вселенной, в которых затрагивается геоцентрическая и гелиоцентрическая система мира. Солнце, как и прежде, выступает одним из основных противоречивых моментов в дискуссиях такого рода. Например, многие ученые-креационисты признают, что абсолютно точного ответа на вопросы о вращении земного шара на данном этапе прогресса никто дать не сможет. Что касается центрального положения во Вселенной, то и здесь не все однозначно. Дело в том, что в условиях бесконечности пространства любая точка может рассматриваться в качестве центра, поэтому о полной победе гелиоцентризма над геоцентризмом пока говорить не приходится. |