Установява геоцентричния модел на Вселената. Геоцентрични и хелиоцентрични системи на света: същност, значение и различия

Първата глобална природонаучна революцияче трансформира астрономията, космологията и физиката е създаването на последователен учението за геоцентричната система на света. Началото на това учение е положено от древногръцкия учен Анаксимандър, който създава през 6 век. пр.н.е. доста хармонична система от кръгови световни структури. Въпреки това, последователна геоцентрична система е разработена през 4 век пр.н.е. пр.н.е. най-големият учен и философ на античността Аристотел, а след това, през 1в. математически обосновано от Птолемей. геоцентрична системасветът обикновено се нарича Птолемеева система , а естественонаучната революция – Аристотел. Защо наричаме тази доктрина революционна?

Преходът от първоначалния егоцентризъм, а след това племенен или етнически топоцентризъм към геоцентризма беше първата стъпка към формирането му като обективна наука. Наистина, в този случай непосредственото видимо полукълбо на небето, ограничено от хоризонта, беше допълнено от подобно небесно полукълбо до пълна небесна сфера. Съответно и самата Земя, заемаща централна позицияв тази сферична вселена, започва да се счита за сферична. По този начин беше необходимо да се признае не само възможността за съществуването на антиподи - жителите на диаметрално противоположни точки Глобусът, но също фундаментално равенство на всички земни наблюдения на света . Въпросът за наблюденията, наблюдателите, е много важен от гледна точка на формирането на цел научна картинаспокойствие.

Интересно е, че прякото потвърждение на изводите за сферичността на Земята идва много по-късно - в епохата на първите околосветски пътешествия и велики географски открития, т.е. едва на границата на 15-ти и 16-ти век, когато самото геоцентрично учение на Аристотел - Птолемей с неговата канонична система за идеални равномерно въртящи се хомоцентрични (т.е. с един център) небесни сфери вече изживява последните си години.

Хипарх, александрийски учен, живял през 2 век пр.н.е. д. и други астрономи от неговото време обръщат много внимание на наблюденията на движението на планетите. Тези движения им се сториха изключително объркващи. Всъщност посоките на движение на планетите в небето, така да се каже, описват бримки в небето. Тази привидна сложност в движението на планетите е причинена от движението на Земята около Слънцето - в крайна сметка ние наблюдаваме планетите от Земята, която самата се движи. И когато Земята "настигне" друга планета, изглежда, че планетата сякаш спира и след това се движи назад. Но древните астрономи са смятали, че планетите наистина извършват толкова сложни движения около Земята.

Велик астроном и математик Клавдий Птолемей(87 - 165) направиха избор в полза на геоцентричния модел на света. Той завършва математическото описание на движенията на небесните тела, започнато от Хипарх и брилянтно завършва програмата на Платон - "с помощта на еднакви и правилни кръгови движения да спаси явленията, представени от планетите". Той се опита да обясни структурата на Вселената, като вземе предвид привидната сложност на движението на планетите. Като се има предвид, че Земята е сферична и нейните размери са нищожни в сравнение с разстоянието до планетите и още повече до звездите. Птолемей обаче, следвайки Аристотел, твърди, че Земята е фиксираният център на Вселената.

Световната система на Птолемей се основава на четири постулата:

I. Земята е в центъра на Вселената.

II. Земята е неподвижна.

III. Всички небесни тела се движат около земята.

IV. Движението на небесните тела се извършва в кръгове с постоянна скорост, т.е. равномерно.

Тъй като Птолемей смята Земята за център на Вселената, неговата система на света се нарича геоцентричен . Около земята, според Птолемей, се движат (по реда на разстоянието от Земята) Луната, Меркурий, Венера, Слънцето, Марс, Юпитер, Сатурн, звезди. Но ако движението на Луната, Слънцето, звездите е кръгово, то движението на планетите е много по-сложно. Всяка от планетите, според Птолемей, не се движи около Земята, а около определена точка. Тази точка от своя страна се движи в кръг, в центъра на който е Земята. Кръгът, описан от планета около движеща се точка, нарича Птолемей епицикъл , а окръжността, по която една точка се движи около Земята, - деферент . Птолемей изгради геоцентричен модел на света (всъщност модел на слънчевата система), който позволи да се обяснят всички наблюдавани характеристики на движението на планетите, Слънцето и Луната и, най-важното, стана мощен инструмент за прогнозиране (предварително изчисляване) на позициите на тези небесни тела. Основният труд на Птолемей - "Великата математическа конструкция", на гръцки "Megale mathematiches syntaxos", - дори в древността е бил широко известен под името "Magiste syntaxos" ("Най-великата конструкция"). Оттук и изкривената арабска версия на името - "Al Mageste", или "Алмагест", с който е известен този 13-томен труд през модерен свят. "Алмагест" е истинска енциклопедия на астрономическите знания от онова време, един от шедьоврите на световната научна литература.

5. Хелиоцентрична система на света(според Грушевицкая и Садохин)

Николай Коперник (1473-1543), който поставя Слънцето в центъра на Вселената и намалява Земята до положението на обикновена планета, се счита за основател на научната космология. слънчева система. Великият астроном очерта своята система за света в книгата "За въртенията на небесните сфери", публикувана в годината на смъртта му. В работата си той твърди, че Земята не е центърът на Вселената и че „Слънцето, сякаш седи на царски трон, контролира въртящия се. около него семейство светила. Името на Коперник се свързва с глобална природонаучна революция (т.нар. Коперникова революция),което представляваше прехода от геоцентризъм към хелиоцентризъм , и от него към полицентризъм , т.е. учението за множеството звездни светове. Това беше преход от конкретна доктрина за пряко наблюдавана слънчева планетарна система към обща доктрина за потенциално безкраен йерархичен звезден свят, със закона, действащ в него земно притеглянеНютон.

Самият Коперник е далеч от правилното разбиране на структурата на света. Така че, според него, отвъд орбитите на петте планети, известни по това време, имаше сфера неподвижни звезди. Звездите на тази сфера се смятаха за еднакво отдалечени от Слънцето и природата им беше неясна. Коперник не вижда в тях тела, подобни на Слънцето, и, като служител на църквата, той е склонен да вярва, че отвъд сферата на неподвижните звезди има "емпирей", или "жилище на блажените" - обител на свръхестествени тела и същества.

От една страна Коперник беше твърдо убеден, че радиусът на сферата от неподвижни звезди трябва да е бил много голям. В противен случай би било трудно да се обясни защо звездите изглеждат неподвижни от Земята, движеща се около Слънцето.

Поставете пред лицето си показалеци го гледайте последователно с дясно и ляво око - пръстът ще се движи на фона на по-отдалечени обекти, например стена. Такова видимо изместване на обект, когато позицията на наблюдателя се промени, се нарича паралактично изместване. Разстоянието между крайните точки на наблюдение се нарича основа. Колкото по-голяма е основата, толкова по-голямо е изместването на паралакса. Колкото по-далеч е наблюдаваният обект от нас, толкова по-малко е паралактичното изместване. Преместете пръста си от лицето си и можете лесно да видите това.

Въпреки че разстоянието от Земята до Слънцето не е било точно известно по времето на Коперник, много факти показват, че то е било много голямо. Изглежда, че в този случай звездите трябва да описват малки кръгове в небето - един вид отражение на действителната революция на Земята около Слънцето. Но такива паралактични измествания на звездите явно липсваха, от което Коперник направи извод за колосалните размери на сферата от неподвижни звезди.

Според Коперник Вселената е свят в черупка. В този модел е лесно да се намерят много останки от средновековния мироглед. Но изминаха само няколко десетилетия и Джордано Бруно разби коперниковата „черупка“ на неподвижните звезди.

Джордано Бруно (1548-1600),известният италиански мислител смята звездите за далечни слънца, затоплящи безброй планети от други планетарни системи. Бруно смяташе за глупак, който можеше да мисли, че могъщите и великолепни световни системи, състоящи се от безгранично пространство, са лишени от живи същества. Така звучеше идеята за пространствената безкрайност на Вселената, безкрайно смела за онези времена. Той вярваше, че Вселената е безкрайна, че има безброй светове, подобни на света на Земята. Той вярваше, че Земята е светило и че Луната и други светила са подобни на нея, чийто брой е безкраен, и че всички тези небесни тела образуват безкрайност от светове. Той си представи безкрайна вселена, съдържаща безкраен брой светове.

Идеите на Бруно бяха много по-напред от възрастта му. Но той не можа да цитира нито един факт, който да потвърди неговата космология - космологията на една безкрайна, вечна и населена вселена.

По този начин Дж. Бруно защитава полицентризма, водещ в крайна сметка до отричането на центъра на Вселената и признаването на нейната безкрайност.

Както знаете, Дж. Бруно умира на кладата на Инквизицията всъщност на границата на две епохи: Ренесанса и епохата на Новото време, обхващащи три века - 17-ти, 18-ти и 19-ти век. Особена роля в този период играе 18 век, белязан от раждането съвременна наукаи по-специално класическата механика. Неговият произход са такива изключителни учени като Г. Галилей (1564-1642), И. Кеплер (1571-1630) и И. Нютон (1643-1727).

Измина само десетилетие от смъртта на Дж. Бруно и Галилео Галилей с телескопа, който изобрети, видя в небето това, което досега оставаше скрито за невъоръжено око. Планините на Луната ясно доказаха, че Луната наистина е свят, подобен на Земята. Спътниците на Юпитер, кръжащи около най-голямата от планетите, изглеждаха като визуално подобие на Слънчевата система. Смяната на фазите на Венера не остави съмнение, че тази планета, осветена от Слънцето, наистина се върти около него. И накрая, много невидими за окотозвезди и особено удивителното звездно разсейване, което съставлява млечен път, - всичко това не потвърди ли учението на Бруно за безброй слънца и земи? От друга страна, тъмните петна, които Галилей вижда на Слънцето, опровергават учението на Аристотел и други древни философи за ненарушимата чистота на небето. Небесните тела се оказаха подобни на Земята и това сходство на земните и небесните тела ни принуди постепенно да се откажем от погрешната представа за Слънцето като център на цялата Вселена.

Съвременник и приятел на Галилей, Йоханес Кеплер , изясни законите на движението на планетите и Исак Нютон доказа, че всички тела във Вселената, независимо от размера, химичен състав, структури и други свойства взаимно гравитират един към друг .

Този класически модел е доста прост и ясен. Вселената се смята за безкрайна в пространството и времето, с други думи, вечна. Основният закон, управляващ движението и развитието на небесните тела, е законът за всемирното привличане. Пространството по никакъв начин не е свързано с телата в него и играе пасивната роля на вместилище за тези тела. Ако всички тези тела внезапно изчезнат, пространството и времето ще останат непроменени. Броят на звездите, планетите и звездните системи във Вселената е безкрайно голям. Всяко небесно тяло преминава дълъг житейски път. И за да заменят мъртвите, или по-скоро изгасналите звезди, пламват нови, млади светила. Въпреки че подробностите за издигането и падането на небесните тела остават неясни, в по-голямата си част този модел изглежда съгласуван и логически последователен. В тази форма този класически модел доминира в науката до началото на 20 век.

Безкрайността на Вселената в пространството хармонично съответстваше на нейната вечност във времето. Сега, преди милиард години, милиарди години в бъдещето, по същество ще остане същото. Неизменността на космоса като че ли подчертаваше крехкостта, непостоянството на всичко земно.

Диференциация (лат.) - разделяне, разчленяване

Космологията е физическа доктрина за Вселената като цяло, включително теорията за цялата област, покрита от астрономически наблюдения като част от Вселената.

Геоцентричен - съсредоточен върху Земята

Топоцентризъм (<гр. topos место) – представление о центре мира, находящемся в месте обитания племени, народа.

Човечеството мисли за това как е подредено околното пространство толкова дълго, колкото човек гледа към небето. В старите времена хората бяха сигурни, че светът се върти около тях и такава система се наричаше геоцентрична. С течение на времето астрономите получиха много повече информация, което направи възможно да се разбере, че нашата планета се върти около Слънцето. Това породи господството на нова теория - хелиоцентричната. Въпреки това, както показват социологическите проучвания, до днес има привърженици не само на нов възглед за света, но и на този, който е съществувал в предишните векове. Какви са характеристиките на всяка теория? Нека се опитаме да разберем по-отблизо. Знаейки каква е основната разлика между хелиоцентричната система на света, можете да разширите хоризонтите си, да получите обща представа за нейната структура.

В центъра - Гея

В предишните векове хората са били убедени, че центърът на всичко съществуващо е земята, на която живеят. Тъй като земята в гръцката митология се свързва с богинята Гея, тази теория получава съответното име - геоцентрична. Характеризира се с началната точка на координатния доклад - това е нашата планета. В миналото се смяташе, че във Вселената нашата Земя е неподвижна, спокойна, е централната точка, около която се въртят елементите на космоса.

Разбирайки коя система на света се нарича геоцентрична, важно е да се отбележи не само фактът, че на нашата планета има референтна точка за координатната система. Тази теория определя и реда на подреждане на небесните тела. Първа поред в този период е Луната, следвана от основната ни звезда – Слънцето. По-нататък при отстраняването бяха разгледани Марс и Юпитер, Сатурн. На заден план бяха всички останали звезди. Въпреки това, за да разберем как геоцентричната система на света се различава от хелиоцентричната, е необходимо да се отбележи разнородността на мненията в миналото относно реда на подреждането на небесните тела в пространството. В бъдеще, когато Коперник предложи своята версия, всичко ще си дойде на мястото, но в древна Гърция доста често астрономите спорят помежду си за разположението на Венера, Меркурий. Според Платон тези тела следват Слънцето, но Птолемей твърди, че те се намират между двете основни небесни тела, видими в нашето небе: Луната и Слънцето.

Исторически фон

Когато съвременните учени сравняват геоцентричните и хелиоцентричните системи на света, информацията, получена по време на анализа, предполага, че астрономите в Древен Вавилон са имали доста точна представа, че Земята всъщност се върти около Слънцето. Вярно е, че днес тази теория няма окончателно потвърждение, тъй като данните, оцелели до днес, са доста фрагментарни, непълни. В хода на научно сравнение на геоцентричните и хелиоцентричните системи на света беше възможно да се открият такива плочи, запазени от вавилонците, на които (според редица съвременни учени) се показва картината на света, като изглеждаше в този период от човешкото развитие в тази област на центровете на цивилизацията. За съжаление, поради древността на тези материали, тяхното дешифриране е много трудна задача.

От анализа на митологията на Древен Египет може да се извлече много интересна информация. Това е огромен слой информация, който е оцелял до днес в доста пълна форма. Разбирайки кой пръв се задълбочи в същността на хелиоцентричната система на света, други учени предлагат да се считат за такива древните египтяни. Както знаете, богът на слънцето в митологията на този народ беше централен, главният - бащата на други божествени създания. Хелиополис, за който разказват древните египетски митове, се е образувал от слънчевия Ра и осемте му потомци. Има известна връзка със структурата на Слънчевата система, която е официално открита много по-късно.

Митология и наука

Когато анализираме как геоцентричната система на света се различава от хелиоцентричната, е важно да се обърне внимание на всички ключови характеристики на египетската митология, съществувала в миналото, тъй като именно в тях идеята на широките маси за беше отразена структурата на околното пространство. По-специално, имаше идея, че светът е създаден от осем богове, четири от които са мъже, а останалите четири са жени. Едната двойка представляваше вода, другата - тъмнина, третата двойка - безкрайно пространство. Но четвъртият постоянно се променя. В четвъртото египетско царство тя беше твърдо установена от божествата, които отговаряха за въздуха, невидимостта. Имаше идея, че именно тези богове са родили Слънцето, което е дало топлина и светлина на света и е направило сътворението възможно.

Между другото, училищният курс по математика, колкото и да е странно, е доста близък по своята същност до геоцентричната теория на света в представянето, характерно за древна Гърция.

Теорията се развива

Въпреки факта, че в училищния курс по история и астрономия на въпроса кой е предложил хелиоцентричната система на света обикновено се отговаря с „Коперник“, в действителност, както предполагат учените, такова предложение е било направено много по-рано от Аристарх от Самос. Този древногръцки учен е живял през трети век пр.н.е. Той разгледа особеностите на движението на Слънцето по небето и въз основа на събраните данни предположи, че Земята и Слънцето са доста близо една до друга, особено в сравнение с разстоянието, разделящо тези тела от други звезди. В бъдеще астрономите потвърдиха, че това предположение е абсолютно правилно. През този период, през трети век пр.н.е., Земята е била много по-малка от Слънцето. Всъщност Аристарх от Самос е този, който открива хелиоцентричната система на света.

Астрономията се е развила с времето. Получаването на нова информация за заобикалящата ни вселена изискваше нови подходи за обяснение на откритите факти. По-специално беше необходимо да се разработи теория, която да описва движението на небесните тела достатъчно точно. Сега вече не е възможно да се каже със сигурност кой е създател на геоцентричната система на света, но със сигурност се знае кой е допринесъл сериозно за популяризирането на хелиоцентричната теория - същият Николай Коперник, живял през XVI век и имаше много силно влияние не само върху астрономията, но и върху много други науки.

Стъпка напред

Не е тайна, че през Средновековието (до голяма степен под влиянието на църковните идеи за структурата на света) преобладава геоцентричната система на света, а хелиоцентричната система, когато Коперник предложи да се разгледа сериозно, изглеждаше на мнозина ерес насочени срещу господстващата религия. Поне така се разви ситуацията в европейските страни.

В момента коя система на света се нарича хелиоцентрична? Този, предложен от Коперник, а работата му се основава не само на наблюдението на небето, но и на задълбочен анализ на данните, събрани от Птолемей. Освен това европейският учен обърна специално внимание на работата на различни философи от древни времена, математици и астрономи. Това му позволи да систематизира достатъчно голямо количество информация, за да потвърди факта, че хелиоцентричната система е много по-точна.

И все пак обществото, убедено в правилността на съществуващата от няколко века теория, не се съгласи с твърденията на Коперник. Случи се така, че през този период геоцентричните и хелиоцентричните системи на света се използват едновременно: едната се счита официално за по-точна, а втората е приложима на практика, тъй като позволява да се опростят изчисленията на математиците.

Науката не стои неподвижна

Накратко: геоцентричните и хелиоцентричните системи на света се различават главно в точката, която трябва да се счита за произход на координатите. В една версия това трябва да е нашата планета, в друга Слънцето трябва да се приеме като център на изчислението на нашата система като основна звезда, около която се върти близкият до нас сектор на Вселената. Но всъщност разликите между тези теории са по-дълбоки. През шестнадесети век обществото не беше готово да преразгледа възгледите си за структурата на околното пространство, но първите семена бяха, както се казва, хвърлени в почвата и учени от различни страни се вслушаха в аргументите на Коперник.

Времето на възникване на геоцентричната и хелиоцентричната система на света, разбира се, се различава много: първата съществува, докато човек мисли за структурата на Вселената, а втората се появи много по-късно и влезе в широка употреба съвсем наскоро - само преди няколко века. Значителен принос за това има през шестнадесети век датският учен Тихо Брахе. Случи се така, че идеята на Коперник (по негово мнение) беше неправилна и истината беше някъде по средата. Затова Брахе предложи компромис: геоцентричните и хелиоцентричните системи на света в неговата теория се сляха в едно. Брахе формулира следния вариант: Земята е неподвижна и звездите, Луната и Слънцето се въртят около нея, но кометите и другите планети се движат по орбити, чийто център е Слънцето. За математиците такъв модел е по същество подобен на този на Коперник, но с компромисен подход геоцентричните и хелиоцентричните системи на света отговарят на изискванията на религията и не предизвикват протест от страна на инквизицията.

Бавно, но сигурно

В момента, ако някой бъде помолен: „Моля, опишете геоцентричните и хелиоцентричните системи на света“, човек може спокойно да каже и двата варианта и да изрази мнението си коя от теориите трябва да се счита за правилна и точна. Но дори преди няколко века човек можеше да изрази съгласие само с теорията, която поставя Земята в центъра, както и с компромисния модел, предложен от Брахе.

И все пак беше направена известна крачка напред, когато обществото възприе този модел, който беше наречен "правната система на Коперник". Това стана един от градивните елементи, върху които Нютон работи в бъдеще, формулирайки законите на динамиката. Когато беше възможно да се открие законът за всемирното притегляне, стана ясно, че геоцентризмът е остатък от миналото.

В момента официалната теория е, че слънцето е центърът на въртеливото движение на Земята и другите планети. И все пак проучванията на общото население, проведени преди няколко години, показаха, че и до днес има хора, които се придържат към възгледите, съществували преди няколко века. Такива има както у нас, така и в чужбина: почти една трета от населението на света вярва, че Земята е центърът на Вселената.

Тези, които създадоха идеята за света: Птолемей

Клавдий Птолемей играе много важна роля както за обществото на своето време, така и за по-късните векове, тъй като трудовете му до голяма степен се превръщат в основа за фундаментални изследвания в бъдеще. Птолемей принадлежи към ерата на късния елинизъм, изучава география, математика и астрономия. Ученият е живял през втори век след Христа. И неговата личност, и неговите трудове в историята са доста особена тема. Така че в произведенията на неговите съвременници няма споменаване за него. Предполага се, че този учен е роден приблизително по същото време като Гален, но няма точни данни за това.

Но писанията от авторството на Птолемей достигнаха до потомците и бяха високо оценени от тях - не само в ерата на формирането на науките и Средновековието, но и днес. Най-известният труд на александрийския учен се нарича Алмагест. Тя е превеждана повече от веднъж на различни езици: сирийски, санскрит. Птолемей е преведен както на арабски, така и на латински, а след това и на различни европейски езици - от английски на руски. Това беше Almagest, който до седемнадесети век се смяташе за най-значимото класическо астрономическо произведение, той беше използван като учебник.

Птолемей: система на света

Една от основните заслуги на Птолемей е развитието на геоцентричната система на света и фиксирането на основните принципи на тази теория в официалната документация. Разбира се, идеята, че светът се върти около Земята, е съществувала и преди, но именно Птолемей успя да систематизира и публикува основните постулати на това предположение, както и да формулира реда на въртене на небесните тела около нашата планета. От неговата теория следва, че петте планети се характеризират със собствени епицикли, въртящи се около Земята по деференти.

Тази теория беше основната, докато Коперник не успя да изложи собственото си предположение за светогледа, като буквално направи научна революция. В същото време повечето от известните ни скици не са точно изображение на Вселената според Птолемей, а само приблизителни рисунки, които отразяват основните постулати на теорията. И така, в идеята му имаше индикация за факта, че централните точки на деферентите и Земята не съвпадат, а епициклите и точното положение на небесните тела в пространството се определят частично от позицията на Слънцето. Също така Птолемей, описвайки движението на небесните тела, обърна внимание на факта, че има и други кръгове, не само епицикли, и те също влияят на траекториите.

Новото расте от старото

Известно е със сигурност, че когато създава своята система за света Коперник, Кеплер използва наличната информация от произведенията на Птолемей, но я трансформира по такъв начин, че Слънцето се оказа в центъра вместо Земята. В същото време Коперник използва математическия апарат, предложен от Птолемей, но Кеплер го пренебрегна, въпреки че използва конструкции на Птолемей, за да отрази орбитите на движение на небесните тела. В същото време Коперник прибягва до опита на други учени, които отдавна приемат, че Слънцето, а не Земята, се намира в центъра на нашия свят. Официалното представяне на хартия за първи път видя светлината едва през 1543 г.

Актуализираното разбиране за структурата на света направи възможно да се остави в миналото доста противоречивата система на Птолемей, основана на множество предположения. Коперник формулира обяснения на различни астрономически факти от една гледна точка и създава принципа на научното изследване, който определя посоката на развитие на научната общност за много години напред. В същото време, както твърди Коперник, това, което е видимо за човек, не е задължително да се случва наистина. Създадената от него доктрина направи възможно изоставянето на идеята за разделяне на порочното земно и чисто небесно. Той каза, че Земята е най-обикновената планета, същата като всички останали. Ето защо теорията на Коперник предизвика такова остро отхвърляне сред религиозните водачи.

Имена и лица

Името на Джордано Бруно е друго от ключовите, което позволи на научната общност да формира правилна представа за позицията на Земята във Вселената. Бруно формулира идеята за безкрайността на Вселената и идентифицира Слънцето с други звезди. Именно той предположи, че има няколко свята, обитавани от живот.

Идеите на Коперник най-накрая се утвърждават като правилни, когато Кеплер и Галилей публикуват своите изследвания. Първият започна работа въз основа на успехите, постигнати от Брага, включително получаването от него на огромно количество информация за движенията на Марс. След като анализира информацията, ученият успя да формулира законите на движение на небесните тела. Тогава стана ясно, че планетите се движат по траектория под формата на елипса, докато скоростта не остава постоянна във всички части на орбитата. Това най-накрая остави в миналото онези предположения, на които се основаваше идеята на Птолемей, а теорията на Коперник беше подобрена, направена по-точна, приложима към реалността.

И с 1610 наблюдения на нощното небе започва да учи Галилео Галилей, чието име в хода на историята на астрономията и физиката трябва да бъде включено във всяка училищна програма. Именно този изключителен учен разкри, че има много звезди, които не могат да бъдат разграничени без увеличение. Стана ясно, че Млечният път е образуван от огромен брой бледи звезди, които за наблюдател от повърхността на нашата планета изглеждат като един обект - ивица мъгла. При наблюдение през телескоп беше възможно да се видят дисковете на звездите, отразеното сияние на Венера и планините на Луната, спътниците на Юпитер, въртящи се около тяхната планета. Всичко записано се оказа мощно потвърждение на идеята на Коперник за хелиоцентризма.

Нека Коперник гледа към звездите.

Любовта е моята звезда, моята светлина и въздух...

Р. Гъмзатов

Класическата форма на теорията за епицикличните движения е дадена от александрийския астроном Клавдий Птолемей (II в. сл. н. е.) в неговия известен труд "Алмагест" (арабското име, сред древните гърци се нарича "Мегален синтаксис", т.е. "Велико строителство" "). В тази книга Птолемей направи това, което никой от неговите предшественици не можа. Той разработи метод, чрез който е възможно да се изчисли позицията на планетата във всеки предварително определен момент от времето. Тази работа дава последователна теория за движенията на планетите, но изхожда от грешния принцип за неподвижността на Земята в центъра на света. Това беше логически хармонична кинематична схема на Вселената, която, въпреки фалшивостта на своите теоретични конструкции, даде задоволително описание на основните характеристики на видимото движение на небесните тела. Тя влезе в историята на науката като геоцентрична система на света.

През Средновековието развитието на науката се забавя за дълго време. Установено е, че системите на света на Аристотел и Птолемей са в съответствие с религиозната идеология. Основата на християнската религия - тезата за изкуплението (идването на Бог на Земята, за да спаси хората) беше в хармония с идеята за изключителното положение на Земята като център на света. Трябва да се отбележи известен подем на астрономическата наука през Средновековието сред арабите от народите на Централна Азия и Кавказ. Трудовете на Птолемей, заедно с други древни астрономически източници, послужиха като отправна точка за редица подобрения в геоцентричната система на света, разработени от средновековни учени и философи, особено Ибн-Хайсамо (известен в Европа с името Алхазен ) и Ибн-Шатир, който принадлежи към астрономическата школа на Насир-ед-Дина Туей (XIII век).

Ал-Батани (но с прякор Албатегний (850-929 г. сл. н. е.) предефинира и потвърди много от резултатите на Хипарх и Птолемей. Великият хорезмски учен Абу-Райхан Бируни (972-1048 сл. н. е.) определя размера на Земята по ъгъла на понижаване на хоризонта от върха на планината Той също така изрази мнение за възможността Земята да се движи около Слънцето След като построи обсерватория с много точни за това време измервателни инструменти, талантливият самаркандски астроном Улугбек (Мухамма Турагай - внук на известният завоевател Тамерлан) състави нов каталог на звездите - първият независим след Хипарх и по-точен: позициите на звездите са дадени в него не само в градуси, но и в дъгови минути.

През Средновековието в научната и философска среда на мюсюлманския изток и християнския запад въпросът за физическата реалност на епициклите и деферентите на Птолемеите става предмет на специална дискусия. Според Абу Райхан Бируни епициклите и деферентите имат много реално физическо съществуване. В същото време друг основен представител на научната и философска мисъл на Средновековието, Ибн Рушд (Авероес), въпреки че признава, че самите епицикли и деференти са необходими за изчисляване и прогнозиране на положението на планетите, в същото време оспорва мнението, според което епициклите и деферентите съществуват вътре в реалното пространство в действителния физически смисъл.

Значителна стъпка напред беше геоложкото учение на Ибн Сина (Авицена). За първи път в историята на науката той открива закона за последователността на възникване на седиментните скали (500 години по-късно датският натуралист Николай Стено го преоткрива). Това откритие послужи като отправна точка за формулирането на по-обща научна концепция от Авицена - учението за еволюцията на земната кора. Независимо от Ибн Сина, неговият съвременник Абу Райхан Бируни също стига до идеята за еволюцията. Тази доктрина имаше голямо идеологическо значение поради факта, че идеята за постоянна промяна на земната повърхност рязко противоречи на религиозния постулат за еднократното и кумулативно създаване на целия космос и неговото оставане в бъдещето във вечна , абсолютно непроменено състояние. Проблемът за съществуването на изолирани светове също беше обсъден между Иб Сина и Бируни. Според Бируни е напълно възможно „друг свят да има същите природни свойства като нашия свят, но само тези свойства са създадени по такъв начин, че посоките на движение в него се различават от посоките на движение в околния свят и че всеки от тези светове е отделен от другия.някаква бариера." Съдейки по аргумента, даден от Ибн Сина, срещу подобна формулировка на въпроса за множеството светове, той е бил загрижен преди всичко за проблема за съществуването на празнотата и, свързан с въпроса за физическата природа на бариерата, разделяща тези светове един от друг, Бируни допусна възможността за съществуването на други светове от различно естество, разделени с бариера към нашия свят. Тези въпроси, които интересуват мислителите от Средновековието, са исторически свързани с някои съвременни космологични модели на пространствената локализация на системата "свят-антисвят", многоизмерни пространства.

Различни учени започват да правят опити за нов подход към обяснението на небесните явления, докато накрая полският мислител Николай Коперник прави голяма крачка към създаването на нов светоглед, който дава тласък на мощното развитие на астрономията като наука. Основата за появата на всички тези нови идеи е една грандиозна икономическа революция. Коперник очерта великото си творение в книгата „За революцията на небесните сфери“, чиято поява датира от 1543 г., т.е. до годината на смъртта на Коперник и е резултат от многогодишната му работа. Геоцентричната система на Птолемей се усложнява с течение на времето, тъй като повишените изисквания за точност на астрономическите изчисления налагат увеличаването на броя на допълнителните кръгове (епицикли, деференти), за да се координира системата със Земята в центъра и планети, въртящи се около него в кръгове с наблюдаваните движения на тези планети. По времето на Коперник броят на деферентите и епициклите се е увеличил до 56 и има тенденция да се увеличава допълнително. Още в древността много мислители не са били доволни от такава сложна „неестествена" конструкция. Един от тях (Прокъл) вярвал, че епициклите са просто умствени конструкции, създадени за „спасяване на феномени", и че пътищата на планетите всъщност са сложни и неравномерен, а други (Симплиций) като цяло смятаха, че сложните траектории на планетите са привидност, зад която стои някаква неизвестна дълбока същност.

В същото време тромавостта на системата на Птолемеите не позволява да се дават точни данни за движението на Слънцето и Луната, което от своя страна възпрепятства реформата на Юлианския календар. Вселената на Птолемей би била значително опростена, ако приемем, че в центъра й не е Земята, а Слънцето.За да направи такава революционна стъпка, беше необходим гений от Николай Коперник, който създаде хелиоцентричната система на света. То се основаваше на следните твърдения:

• 1. Слънцето е в центъра на света.
• 2. Земята и другите планети се движат около Слънцето в една и съща посока и се въртят около един от диаметрите си.
• 3. Това движение се извършва в кръгови орбити.
• 4. Еднообразна е, т.е. скоростите на планетите в кръгови орбити са постоянни.

Като се аргументира с аргументите на Аристотел и Птолемей, Коперник отбелязва, че „не само Земята се върти заедно със свързания с нея воден елемент, но и значителна част от въздуха и всичко, което е в някаква връзка със Земята“. Не е изненадващо, че изместването на звездите при движението на Земята не се забелязва. В края на краищата „размерите на света са толкова големи, че въпреки че разстоянието от Земята до Слънцето е доста голямо в сравнение с размера на сферата на всяка планета, то все пак е незабележимо малко в сравнение със сферата на неподвижните звезди“. Ето защо „е по-лесно да приемем това предположение, отколкото да си блъскаме главата над безкраен брой сфери, както са принудени да правят онези, които държат Земята в центъра на света“.

За първи път Коперник дава правилен план за устройството на Слънчевата система, установявайки нейния относителен мащаб. Вземайки разстоянието от Земята до Слънцето като мерна единица, той установи, че разстоянието от Слънцата до Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн са равни съответно на 0,376; 0,723; 1,52; 5.217 и 9.184. С изключение на последната, тези пощенски фигури не се различават от съвременните. Учението на Коперник направи истинска революция не само в астрономията, но и в мирогледа. Коперник насочва границата между "земно" и "небесно".

Следващите стъпки в създаването на нова картина на света са направени от Галилей и Кеплер - и двамата са убедени коперниканци. Галилей пръв използва телескоп по собствена конструкция за астрономически наблюдения, откривайки планините на Луната, т.е. след като откри, че Луната няма идеалната форма на топка, уж присъща само на тела с „небесна природа“, а има напълно „земна“ природа. По този начин идеята, идваща от Аристотел, за фундаменталната разлика между "съвършените" небесни тела и несъвършените земни тела беше разклатена идеологически смисъл, материално потвърждаващ единството на света. Беше ясно показано, че Земята не е единственият център, около който трябва да се въртят всички тела. Това беше важно доказателство в полза на Коперниковата система на света.

Когато разработва своята система за света, Коперник изхожда от предположението, че Земята и планетите се въртят около Слънцето по кръгови орбити. Следователно, за да обясни сложното движение на планетите по еклиптиката, той трябваше да въведе в своята система 48 епицикли. И само благодарение на усилията на И. Кеплер световната система на Коперник придобива проста и стройна форма.Кеплер прави следващата стъпка - открива елипсовата форма на кълбото и законите, по които планетите се движат около Слънцето. Първите два закона на Кеплер са публикувани през 1609 г., третият - през 1619 г. Най-важен за разбирането на общата структура на Слънчевата система е първият закон, според който планетите се въртят около Слънцето по елиптични орбити, а Слънцето е във фокуса на една от тези елипси По едно време гърците приемали, че всички небесни тела трябва да се движат в кръг, защото кръгът е най-съвършената от всички криви. Въпреки че гърците са знаели много неща за елипсите и внимателно са изучавали техните математически свойства, никога не им е хрумвало, че може би небесните тела се движат по някакъв друг начин, освен в кръгове или сложни комбинации от кръгове.Кеплер е първият, който се осмелява да се справи с подобна идея. Неговите три закона обаче са от решаващо значение в историята на паяците най-вече защото той е допринесъл за доказателството на закона за гравитацията на Нютон.

Друг виден косарник, по-стар съвременник на Галилей и Кеплер, е Джордано Бруно. Той излага идеята за множеството светове, която може да се тълкува като принцип на еквивалентността на различни места във Вселената и която има фундаментално методологично значение и в съвременната космология. Основната идея на натурфилософията на Д. Бруно е безкрайността и хомогенността на Вселената, безбройността на световете - звезди, които са идентични по природа със Слънцето. С Бруно не само Земята, но и Слънцето престава да бъде център на Вселената, последното изобщо няма център. Той също така допусна възможността за съществуването на извънземни цивилизации.

Геоцентричната система на света (от старогръцки Γῆ, Γαῖα - Земя) е идея за устройството на Вселената, според която централно място във Вселената заема неподвижната Земя, около която Слънцето , Луната, планетите и звездите се въртят. Алтернатива на геоцентризма е хелиоцентричната система на света.

Развитие на геоцентризма

От древни времена Земята е смятана за център на Вселената. В същото време се допускаше наличието на централната ос на Вселената и асиметрията "горе-долу". Земята се пази от падане от някакъв вид опора, която в ранните цивилизации се смята за някакво гигантско митично животно или животни (костенурки, слонове, китове). Първият древногръцки философ Талес от Милет видял като тази опора природен обект - океаните. Анаксимандър от Милет предполага, че Вселената е централно симетрична и няма предпочитана посока. Следователно Земята, намираща се в центъра на Космоса, няма причина да се движи в каквато и да е посока, тоест тя почива свободно в центъра на Вселената без опора. Ученикът на Анаксимандър Анаксимен не последва своя учител, вярвайки, че Земята се пази от падане от сгъстен въздух. Анаксагор беше на същото мнение. Гледната точка на Анаксимандър обаче се споделя от питагорейците, Парменид и Птолемей. Позицията на Демокрит не е ясна: според различни свидетелства той следва Анаксимандър или Анаксимен.

Едно от най-ранните изображения на геоцентричната система, достигнали до нас (Макробий, Коментар върху съня на Сципион, ръкопис от 9 век)

Анаксимандър смята, че Земята има формата на нисък цилиндър с височина три пъти по-малка от диаметъра на основата. Анаксимен, Анаксагор, Левкип смятаха Земята за плоска, като плот. Принципно нова стъпка направи Питагор, който предположи, че Земята има формата на топка. В това той е последван не само от питагорейците, но и от Парменид, Платон, Аристотел. Така възниква каноничната форма на геоцентричната система, която впоследствие се развива активно от древногръцките астрономи: сферичната Земя е в центъра на сферичната Вселена; видимото дневно движение на небесните тела е отражение на въртенето на Космоса около световната ос.

Средновековно изображение на геоцентричната система (от Космографията на Петър Апиан, 1540 г.)

Що се отнася до реда на светилата, Анаксимандър разглежда звездите, разположени най-близо до Земята, следвани от Луната и Слънцето. Анаксимен пръв предположи, че звездите са най-отдалечените от Земята обекти, фиксирани върху външната обвивка на Космоса. В това всички следващи учени го последваха (с изключение на Емпедокъл, който подкрепи Анаксимандър). Възникна мнение (вероятно за първи път сред Анаксимен или питагорейците), че колкото по-дълъг е периодът на въртене на светилото в небесната сфера, толкова по-високо е то. Така редът на светилата се оказал следният: Луна, Слънце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезди. Меркурий и Венера не са включени тук, защото гърците са имали разногласия за тях: Аристотел и Платон ги поставят непосредствено след Слънцето, Птолемей - между Луната и Слънцето. Аристотел вярваше, че няма нищо над сферата на неподвижните звезди, дори пространството, докато стоиците вярваха, че нашият свят е потопен в безкрайно празно пространство; атомистите, следвайки Демокрит, вярват, че отвъд нашия свят (ограничен от сферата на неподвижните звезди) има други светове. Това мнение е подкрепено от епикурейците, то е ярко изразено от Лукреций в поемата „За природата на нещата“.

"Фигурата на небесните тела" е илюстрация на Птолемеевата геоцентрична система на света, направена от португалския картограф Бартоломеу Велю през 1568 г.

Съхранява се в Националната библиотека на Франция.

Обосновка на геоцентризма

Древногръцките учени обаче обосновават централното положение и неподвижността на Земята по различни начини. Анаксимандър, както вече беше посочено, изтъква като причина сферичната симетрия на Космоса. Аристотел не го подкрепи, излагайки контрааргумент, който по-късно се приписва на Буридан: в този случай човекът в центъра на стаята, в която храната се намира близо до стените, трябва да умре от глад (виж магарето на Буридан). Самият Аристотел обосновава геоцентризма по следния начин: Земята е тежко тяло, а центърът на Вселената е естествено място за тежки тела; както показва опитът, всички тежки тела падат вертикално и тъй като се движат към центъра на света, Земята е в центъра. В допълнение, орбиталното движение на Земята (което приема питагореецът Филолай) е отхвърлено от Аристотел с мотива, че то трябва да доведе до паралактично изместване на звездите, което не се наблюдава.

Чертеж на геоцентричната система на света от исландски ръкопис от около 1750 г.

Редица автори дават и други емпирични аргументи. Плиний Стари в своята енциклопедия „Естествена история“ обосновава централното положение на Земята с равенството на деня и нощта по време на равноденствието и с факта, че по време на равноденствие изгревът и залезът се наблюдават на една и съща линия, а изгревът на лятното слънцестоене е на същата линия, което е залезът на зимното слънцестоене. От астрономическа гледна точка всички тези аргументи, разбира се, са недоразумение. Малко по-добри са аргументите, дадени от Клеомед в учебника "Лекции по астрономия", където той обосновава централността на Земята от обратното. Според него, ако Земята беше на изток от центъра на Вселената, тогава сенките при зазоряване биха били по-къси, отколкото при залез слънце, небесните тела при изгрев слънце биха изглеждали по-големи, отколкото при залез слънце, а продължителността от зазоряване до обяд би била по-малка отколкото от обяд до залез слънце. Тъй като всичко това не се спазва, Земята не може да бъде изместена на запад от центъра на света. По същия начин е доказано, че Земята не може да бъде изместена на запад. Освен това, ако Земята беше разположена на север или на юг от центъра, сенките при изгрев слънце биха се простирали съответно в северна или южна посока. Освен това, на разсъмване на равноденствието, сенките са насочени точно по посока на залеза в тези дни, а при изгрев на лятното слънцестоене сенките сочат точката на залез на зимното слънцестоене. Това също така показва, че Земята не е изместена на север или на юг от центъра. Ако Земята беше по-високо от центъра, тогава можеше да се наблюдава по-малко от половината от небето, включително по-малко от шест знака на зодиака; в резултат на това нощта винаги ще бъде по-дълга от деня. По същия начин е доказано, че Земята не може да се намира под центъра на света. Така може да бъде само в центъра. Приблизително същите аргументи в полза на централното място на Земята са дадени от Птолемей в Алмагест, книга I. Разбира се, аргументите на Клеомедес и Птолемей само доказват, че Вселената е много по-голяма от Земята и следователно също са несъстоятелни.

Страници от SACROBOSCO "Tractatus de Sphaera" с Птолемеевата система - 1550 г.

Птолемей също се опитва да обоснове неподвижността на Земята (Алмагест, книга I). Първо, ако Земята беше изместена от центъра, току-що описаните ефекти биха се наблюдавали, а ако не са, Земята винаги е в центъра. Друг аргумент е вертикалността на траекториите на падащи тела. Липсата на аксиално въртене на Земята Птолемей оправдава по следния начин: ако Земята се въртеше, тогава „... всички обекти, които не почиват на Земята, трябва да изглежда, че правят същото движение в обратна посока; нито облаци, нито други летящи или витаещи обекти никога няма да бъдат видени да се движат на изток, тъй като движението на Земята на изток винаги ще ги изхвърля, така че тези обекти ще изглежда сякаш се движат на запад, в обратната посока." Непоследователността на този аргумент стана ясна едва след откриването на основите на механиката.

Обяснение на астрономическите явления от гледна точка на геоцентризма

Най-голямата трудност за древногръцката астрономия беше неравномерното движение на небесните тела (особено обратното движение на планетите), тъй като в питагорейско-платоновата традиция (която Аристотел до голяма степен следваше) те се смятаха за божества, които трябва да правят само равномерни движения. За да се преодолее тази трудност, бяха създадени модели, в които сложните привидни движения на планетите бяха обяснени като резултат от добавянето на няколко еднакви кръгови движения. Конкретното въплъщение на този принцип е теорията за хомоцентричните сфери на Евдокс-Калип, поддържана от Аристотел, и теорията за епициклите от Аполоний от Перга, Хипарх и Птолемей. Последният обаче беше принуден частично да се откаже от принципа на равномерното движение, като въведе модела на еквант.

Отхвърляне на геоцентризма

По време на научната революция от 17 век става ясно, че геоцентризмът е несъвместим с астрономическите факти и противоречи на физическата теория; постепенно се установява хелиоцентричната система на света. Основните събития, довели до отхвърлянето на геоцентричната система, са създаването на хелиоцентричната теория за движението на планетите от Коперник, телескопичните открития на Галилей, откриването на законите на Кеплер и, най-важното, създаването на класическата механика и откриването на законът за всемирното притегляне на Нютон.

Геоцентризъм и религия

Още една от първите идеи, противопоставящи се на геоцентризма (хелиоцентричната хипотеза на Аристарх от Самос), доведе до реакция от страна на представители на религиозната философия: стоиците Клеант призоваха Аристарх да бъде изправен пред съда за преместването на „Центъра на света“ ” от мястото си, което означава Земята; не е известно обаче дали усилията на Клеант са се увенчали с успех. През Средновековието, тъй като християнската църква учи, че целият свят е създаден от Бог заради човека (виж Антропоцентризъм), геоцентризмът също успешно се адаптира към християнството. Това беше улеснено и от буквалното четене на Библията. Научната революция от 17-ти век е придружена от опити за административно забраняване на хелиоцентричната система, което доведе по-специално до процеса срещу поддръжника и пропагандатора на хелиоцентризма Галилео Галилей. В момента геоцентризмът като религиозно вярване се среща сред някои консервативни протестантски групи в САЩ.

Геоцентричната система на света е такава концепция за структурата на Вселената, според която нашата Земя е централното тяло в цялата Вселена, а Слънцето, Луната, както и всички други звезди и планети се въртят около нея.

Земята от най-древни времена е смятана за център на Вселената, имаща централна ос и асиметрия "горе - долу". Според тези идеи Земята се държи в космоса с помощта на специална опора, която в ранните цивилизации е била представена от гигантски слонове, китове или костенурки.

Геоцентричната система като отделна концепция се появява благодарение на древногръцкия математик и Милет. Той представя световния океан като опора за Земята и приема, че Вселената има централно симетрична структура и няма предпочитана посока. Поради тази причина Земята, намираща се в центъра на Космоса, е в покой без никаква опора. Ученикът на Анаксимандър от Милет, Анаксимен от Милет, донякъде се отклони от заключенията, приемайки, че Земята се задържа в пространството на Космоса поради

Геоцентричната система в продължение на много векове беше единствената правилна представа за структурата на света. Гледната точка на Анаксимен от Милет се споделя от Анаксогорас, Птолемей и Парменид. Към каква гледна точка се е придържал Демокрит, историята не знае. Анаксимандър увери, че съответства на цилиндър, чиято височина е три пъти по-малка от диаметъра на основата му. Анаксогорас, Анаксимен и Левкил твърдят, че Земята е плоска. Първият, който предполага, че Земята е сферична, е древногръцкият математик, мистик и философ - Питагор. Освен това питагорейците, Парменид и Аристотел се присъединиха към неговата гледна точка. Така геоцентричната система беше поставена в различен контекст, появи се нейната канонична форма.

В бъдеще каноничната форма на геоцентричните изображения беше активно разработена от астрономите на древна Гърция. Те вярвали, че Земята има формата на топка и заема централно място във Вселената, която също има формата на сфера, и че Космосът се върти около оста на света, причинявайки движението на небесните тела. Геоцентричната система непрекъснато се подобрява с нови открития.

Така Анаксимен излезе с предположението, че колкото по-високо е положението на звездата, толкова по-дълъг е периодът на нейната революция около Земята. Редът на светилата беше изграден по следния начин: първа от Земята беше Луната, следвана от Слънцето, следвана от Марс, Юпитер и Сатурн. По отношение на Венера и Меркурий имаше разногласия, основани на противоречието на тяхното местоположение. Аристотел и Платон поставят Венера и Меркурий зад Слънцето, докато Птолемей твърди, че те са между Луната и Слънцето.

Геоцентричната координатна система се използва в съвременния свят за изследване на движението на Луната и космическите кораби около Земята, както и за определяне на геоцентричните позиции на тези, които се движат около Слънцето. Алтернатива на геоцентричната теория е, че Слънцето е централно небесно тяло, а Земята и другите планети се въртят около него.