КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина II

КІНЕМАТИКА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Розділ 4

БУДОВА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ І РУХИ ПЛАНЕТ

4.3. Геліоцентрична модель світу

З кожним наступним століттям (деякий час астрономія переживала занепад, згодом наукові дослідження відновилися завдяки зусиллям арабських астрономів) уявлення про нерухому Землю, що знаходиться в центрі світобудови, ставало все менш привабливим. Для тих, хто слідом за Демокрітом уявляв собі Всесвіт безконечний у просторі, поняття «безконечний зоряний Всесвіт» і «добове обертання сфери зір» були логічно несумісними. Вони не могли уявити, як здійснюється впорядковано погоджений рух усіх видимих зір навколо Землі, точніше, навколо осі світу, що проходить через неї. Адже ці зорі знаходяться на найрізноманітніших відстанях від нашої планети. З іншого боку, ті, хто дотримувався уявлення про кришталеву сферу зір, не могли збагнути, як ця сфера утримується від руйнування, оскільки лінійні швидкості руху її приекваторіальних точок мали б бути фантастично великими. З початком другого тисячоліття виникають ідеї про відносність руху, за допомогою яких можна було пояснити спостережуваний факт, виходячи з припущення про рух Землі у просторі. Зокрема, ректор Паризького університету Жан Бурідан (бл. 1300 — бл. 1358) писав: «є серйозний сумнів у тому, що Земля міститься безпосередньо в центрі Всесвіту..., є сильний сумнів у тому, чи не переміщується Земля як ціле іноді поступально...». Він наводить класичний приклад про спостереження з корабля, який рухається рівномірно: «Якщо хто-небудь рухається на кораблі і уявляє, що він нерухомий, то побачивши інший, справді нерухомий корабель, йому здаватиметься, що цей корабель рухається». Його учень Микола Орем (бл. 1323—1382) вже конкретно висловлював гіпотезу про добове обертання Землі. Він твердив, що «місцевий рух взагалі не можна спостерігати інакше, як лише відмічаючи зміну положення одного тіла відносно іншого».

На особливу увагу заслуговують роботи видатного ученого кардинала Миколи Кузанського (1401—1464). У праці «Про вчену неграмотність» (1440 р.). Кузанський стверджував, що Земля не може перебувати у центрі світу, бо Всесвіт «має свій центр скрізь, а своє коло ніде», тобто він є безмежним. Усупереч тодішнім поглядам, за якими небесні тіла складаються з «неземного елемента» — ефіру або з «п'ятої сутності» (quinta essentia), Кузанський писав, що між речовинами, з яких складається Земля і небесні тіла, немає ніякої різниці. Він твердив, що Земля — таке саме небесне тіло, як Сонце, Місяць та інші світила, що «жодна з зоряних ділянок не позбавлена мешканців», що «Земля насправді рухається, хоча ми цього не помічаємо, оскільки відчуваємо рух лише при порівнянні з чим-небудь нерухомим», що «кожному, хай він перебуває на Землі, на Сонці чи на якій-небудь іншій планеті, завжди буде здаватися, що він міститься в нерухомому центрі, тоді як усі інші речі навколо нього рухаються». Праці Кузанського було видано у 1488 р., згодом перевидано у 1514 і 1565 рр.

Геоцентричну модель світу замінив геліоцентричною видатний польський учений Микола Коперник (1473—1543). Спочатку свої основні ідеї він виклав у «Малому коментарі» — невеликому за обсягом (12 сторінок) творі, який поширювався у рукописах. Лише через 30 років він опублікував основну працю — «Про обертання небесних сфер» (1543 р., примірник книги автор отримав чи не в день своєї смерті). Епіграфом до книги Коперник узяв слова Платона: «Нехай не входить ніхто, хто не знає геометрії». Усі доведення і висновки праці, побудова нового світогляду описані шляхом зіставлення певних геометричних фігур і подальших логічних розмірковувань.

На початку книги Коперника знаходимо ті ж міркування про відносність руху, що й у Бурідана, зокрема такі: «А якщо припустити, що небо взагалі не має такого руху, а обертається з заходу на схід Земля, то всякий, хто це серйозно обдумує, знайде, що усі видимі сходи і заходи Сонця, Місяця і зір будуть відбуватися так само».

Коперник поставив питання про можливе існування у Всесвіті багатьох центрів тяжіння: «Що стосується мене, — писав він, — то я вважаю, що тяжіння є не що інше, як деяке природне стремління, надане частинам божественним Провидінням Творця Всесвіту, щоб вони прагнули до цілісності та єдності, збігаючись у форму кулі. Цілком можливо, що ця властивість притаманна також Сонцю, Місяцю та решті блукаючих світил, щоб при її дії вони продовжували перебувати у своїй кулястій формі, здійснюючи, однак, різні колові рухи».

У цьому останньому твердженні прихована таємниця того, чому Коперник зволікав з публікацією своєї праці, хоча до цього його буквально змушували високі церковні достойники — єпископ Тідеман Гізе та кардинал Микола Шонберг. Останній писав Коперникові: «...я ще і ще наполегливо прошу тебе повідомити про твій винахід ученим людям... Якщо ти виконаєш у цьому моє прохання, то побачиш, що мав справу з людиною, яка турбується про твоє ім'я і бажає бути корисною такому генієві».

Коперник встановив справжній порядок розташування планет (рис. 4.7), причому залишив Місяць на навколоземній орбиті. Однак, поставивши Сонце в центр світобудови, він зберіг переконання давніх греків про рівномірний коловий рух. Як і Птолемей, для пояснення нерівномірного руху планет Коперник використав уявлення про накладання декількох колових рухів: планета рухається по епіциклу, центр якого обертається зі сталою кутовою швидкістю по іншому колу, центр останнього кола — навколо Сонця (таких кіл для планет могло бути п'ять—сім). Напевно, як справжній учений, який говорив про центри тяжіння, Коперник інтуїтивно відчував, що модель світу, в якій планета рухається навколо фіктивної точки, не може бути правильною. Тому і зволікав з публікацією своєї книги. Картину руху планет згодом з'ясував Кеплер, увівши поняття про нерівномірний рух планет по еліптичних орбітах.

image35

Рис. 4.7. Порядок розташування і відносні розміри Сонця і планет. Зліва направо Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон (останні три відкрито після Коперника)






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.