Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира: суть, значение и отличия

Научная революция Николая Коперника

В 1543 году была опубликована работа «О вращении небесных сфер», автором которой является польский астроном, механик, священнослужитель Николай Коперник.

В своей работе астроном описывал теорию гелиоцентризма, приводя ряд физических расчетов. Согласно концепции Коперника, вращение Земли вокруг своей оси объясняет смену дня и ночи, и движение Солнца по небу. Кроме того, вращение Земли вокруг Солнца дает объяснение движению Солнца на протяжении всего года. В своей работе Коперник объяснял следующие феномены:

  • планеты, спустя определенный отрезок времени, начинают перемещаться в сторону, обратную направления движения Солнца
  • вследствие периодического смещения земной оси происходит предварение равноденствий, когда с каждым годом весеннее равноденствие наступает раньше
  • сфера звезд располагается на большом расстоянии относительно расстояний между планетами. Этим объясняется то, что ученые не могут наблюдать годичные параллаксы.
  • кроме перечисленного, гелиоцентрическая система мира способна была объяснить изменение размеров планет Солнечной системы, дать точную оценку расстояний до планет и их размеров.

Сам астроном определил примерные размеры Солнца и Луны и установил максимально точно время, за который Меркурий проходит свою орбиту. Это время составило 88 земных суток.

Рисунок 1. Гелиоцентрическая система мира. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Теория Коперника является революционной, однако она не лишена недостатков. В описанной Коперником системе центральной точкой выступает не Солнце, а центр орбиты Земли. Еще одним недостатком является предположение о том, что все планеты осуществляли движение по своим орбитам неравномерно, а Земля сохраняла свою орбитальную скорость. К тому же, Коперник не отрицал существование вращающихся небесных сфер, а только перенес центр их вращения.

У Коперника появилось достаточно много последователей. Особенно выделялся среди них Джордано Бруно, который считал, что небесными сферами небосвод не ограничивается. Он утверждал, что существуют другие светила, которые не уступают Солнцу. За эти убеждения церковь признала его еретиком и приговорила к сожжению.

Еще одним ученым, поддерживавшим теорию Коперника. Был Галилео Галилей. Он считал, что Земля не располагается между Меркурием и Солнцем, что является подтверждением вращения этих планет вокруг Солнца. Эти убеждения привели ученого к процессу инквизиции, в результате которого Галилей оказался под пожизненным домашним арестом.

Кроме сторонников, существовали и противники гелиоцентризма, которые считали, что если бы земля вращалась вокруг своей оси, то центробежная сила разорвала бы ее, а все легкие предметы слетали бы с ее поверхности. По мнению противников теории Коперника, небесные объекты не обладают массой, а значит, способны двигаться без приложения к ним значительных сил. Возникал вопрос о существовании силы, способной вращать такую массивную планету, как Земля.

Замечание 2

Датский астроном Тихо Браге предложил гео-гелиоцентрическую систему мира. Исходя из этой теории, сфера звезд, Солнце и Луна движутся вокруг Земли, а остальные объекты Космоса – вокруг Солнца.

Позже последователь Браге Иоганн Кеплер сделал несколько открытий, свидетельствовавших в пользу гелиоцентризма. Он выяснил, что:

  • плоскости планетарных орбит пересекаются в точке, где находится Солнце. То есть, центром их вращения является Солнце, а не орбита Земли, как считал Коперник.
  • орбитальная скорость Земли и других планет периодически меняется.
  • орбиты планет эллиптические. Скорость движения небесных тел имеет прямую зависимость от расстояния до Солнца. Это говорит о том, что Солнце является не только геометрическим центром системы, но и динамическим.

Транснептуновый регион Солнечной системы

В поясе Койпера было обнаружено более тысячи объектов; также предполагают, что там есть порядка 100 000 объектов крупнее 100 км в диаметре. Учитывая их малый размер и чрезвычайное расстояние до Земли, химический состав объектов пояса Койпера довольно трудно определить.

Но спектрографические исследования региона показали, что его члены по большей части состоят из льдов: смеси легких углеводородов (вроде метана), аммиака и водного льда — таким же составом обладают кометы. Первоначальные исследования также подтвердили широкий диапазон цветов у объектов пояса Койпера, от нейтрального серого до насыщенного красного.

Это говорит о том, что их поверхности состоят из широкого ряда соединений, от грязных льдов до углеводородов. В 1996 году Роберт Браун получил спектроскопические данные о KBO 1993 SC, которые показали, что состав поверхности объекта чрезвычайно похож на плутонов (и спутника Нептуна Тритон) тем, что обладает большим количеством метанового льда.

Водный лед был обнаружен у нескольких объектов пояса Койпера, включая 1996 TO66, 38628 Huya и 2000 Varuna. В 2004 году Майк Браун и др. определили существование кристаллической воды и гидрата аммиака у одного из крупнейших известных объектов Койпера 50000 Quaoar (Квавар). Оба этих вещества были уничтожены в процессе жизни Солнечной системы, а, значит, поверхность Квавара недавно изменилась вследствие тектонической активности или падения метеорита.

Компания Плутона в поясе Койпера достойна упоминания. Квавар, Макемаке, Хаумеа, Эрида и Орк — все это крупные ледяные тела пояса Койпера, у некоторых из них даже есть спутники. Они чрезвычайно далеки, но все же находятся в пределах досягаемости.

примеров

Вот некоторые примеры планетных систем:

  • Альфа Центавра: Ближайший к Земле. До сих пор нет подтверждения существования миров вокруг их звезд. Он находится в 4,3 световых года от Солнечной системы и имеет две звезды, вокруг которых могут вращаться планеты.
  • Эпсилон Эридани: эта планетная система была идентифицирована и является ближайшей к Земле. Примерно в 10,5 световых годах от Земли на нем есть звезда чуть меньше Солнца и планета больше Земли, образованная из пылевого диска и пояса астероидов.
  • Эпсилон Индия: Он состоит из трех звезд, одна крупнее, примерно две трети массы Солнца, и две меньших, называемых коричневыми карликами.
  • Тау Кита: внутри есть солнцеподобная звезда и 5 вращающихся вокруг планет. По мнению ученых, эта планетарная система может быть местом для жизни, потому что две экзопланеты могут находиться в обитаемой зоне.

Утверждение гелиоцентризма и его особенности

После того, как вращение Земли вокруг своей оси было подтверждено, в существовании небесных сфер не было необходимости. Какое-то время считалось, что планеты движутся потому, что они живые. Однако в скором времени Кеплер определил, что движение планет происходит под влиянием на них гравитационных сил Солнца. Расчеты Кеплера были подтверждены Исааком Ньютоном в 1687 году.

Дальнейшее развитие науки выявляло новые доказательства гелиоцентризма. В 1728 году Джеймс Брэдли движение Земли вокруг Солнца при помощи наблюдения, открыв при этом аберрацию света.

Определение 1

Аберрация света – это небольшое размытие изображения звезды с одной стороны вследствие движения наблюдателя.

Позже было открыто ежегодное колебание частоты импульсов, испускаемых пульсарами. Открытие эффекта Доплера для звезд доказало периодичное изменение расстояние Земли до этих космических объектов.

А наблюдение годичных параллаксов звезд окончательно утвердило предположение о гелиоцентрической системе мира.

Таким образом, согласно системе гелиоцентризма, Вселенная ограничена. В этой системе существуют внешние и внутренние планеты. К внутренним планетам относились Венера и Меркурий, так как их орбиты вращения всегда должны быть внутри орбиты Земли.

Годичные параллаксы звезд являются важнейшей особенностью гелиоцентрической картины мира, который проявляется в виде изменения видимых координат звезд и связан с изменением положения астрономов, которая возникла из-за вращения Земли вокруг Солнца.

Становление теории гелиоцентризма

Идеи теории зародились в Античности, а сам термин «гелиоцентризм» происходит от древнегреческого «Ἠέλιος» — «Солнце».

Первые упоминания о Земле, которая совершает суточное вращение, представлены в работах пифагорейца Филолая из Кротона (ок. 470 — после 400 гг. до н. э.). Философ Гераклид Понтийский (387 — 312 гг. до н. э.) и ученый Архимед (287 — 212 гг. до н. э.), рассчитывали совместное движение Марса, Меркурия, Венеры и Земли относительно Солнца.

Родоначальником теории гелиоцентризма считается Аристарх Самосский (ок. 310 — ок. 230 гг. до н. э.). Он установил, что Солнце по размерам превосходит Луну и Землю. При этом земная орбита представляет собой точку расчёта расстояния до звезд, и помогает избежать годичный параллакс — изменение координат звезд в зависимости от расположения наблюдателя.

Известно, что теорию поддерживал вавилонский философ и астроном Селевк (ок. 190 — после 150 гг. до н. э.). Это говорит о широкой географии распространения идей гелиоцентризма.

Однако общий упадок астрономии и религиозные убеждения привели к тому, что ведущее место в науке поздней Античности и Средневековья заняла теория геоцентризма Птолемея и Аристотеля. В ней Земля считалась центральной и неподвижной, а звезды и планеты располагались на статичных небесных сферах.

Идеи доптолемеевой астрономии и теории эпициклов легли в основу расчетов координат небесных тел (эфемерид планет) Индийской школы, которые в свою очередь перешли в мусульманские «Таблицы Шаха».

Возрождение идей гелиоцентризма

Проблема подвижности Земли вновь была поднята философом Николаем Кузанским (1401 — 1464). Он считал, что Вселенная множественна, бесконечна и подвижна, в ней нет четкого центра, поэтому и Земля никогда не находится в состоянии покоя. Также Земля признавалась небесным телом, которое движется вокруг своей оси.

Важной вехой в истории гелиоцентризма стало появление в 1450 году труда Архимеда «Псаммит» на латинском языке. В нем была описана теория Аристарха Самосского

Однако подлинной революцией в научном сообществе стало появление труда «О вращении небесных сфер» (1543) польского ученого Николая Коперника (1473 — 1543).

Николай Коперник

Он переосмыслил и дополнил античную теорию:

  1. Указал, что Земля – одна из планет общей системы, а не центр мироздания.
  2. Математически доказал, что Земля совершает суточный оборот вокруг своей оси и делает полный оборот вокруг Солнца в течение года.
  3. Доказал, что планеты движутся по петлеобразным орбитам с определенным периодом.

Теорию Николая Коперника подхватил итальянский философ и ученый Джордано Бруно (1548 — 1600), который отрицал сферу небесных светил со статично прикрепленными звездами и планетами. Ученый считал, что Вселенная бесконечна, звезды — центры планетарных систем, где также присутствует разумная жизнь. Солнце является центром лишь Солнечной системы, а Земля – одна из планет в ней. К сожалению, такое видение мира шло вразрез с церковными догматами. За свои убеждения, от которых философ не отказался даже под пытками, Джордано Бруно был сожжен на костре инквизиции в 1600 году.

Джордано Бруно

В 1609 году итальянский ученый Галилео Галилей (1564 — 1642) собрал первый телескоп.  Изобретение позволило наглядно доказать достоверность гелиоцентрической теории.

Галилео Галилей

Три закона Иоганна Кеплера

Немецкий ученый Иоганн Кеплер (1571 — 1630) на основе трудов Николая Коперника, Джордано Бруно и длительных наблюдений за небесными объектами открыл три закона движения планет, подтвердивших гелиоцентрическую теорию:

  • Первый закон (эллипсов) отменил сложные математические модели для расчета движения планет (эпициклы). Определил орбиту планет в виде эллипса, в одном из фокусов которого расположено Солнце.
  • Второй закон (площадей) установил изменения скорости движения планет при приближении и удалении к Солнцу.
  • Третий закон (гармонический) позволил рассчитать скорость и период обращения планет вокруг Солнца.

Помимо законов, Кеплер ввел понятие планетарной орбиты, отказался от экванты – точки, в которой движения планет выглядят равномерными, и составил наиболее точные таблицы планетарных движений (Рудольфинские таблицы).

Иоганн Кеплер

Отрицание и становление гелиоцентрической модели

Учение
Коперника было негативно воспринято церковью и научным сообществом. Тех, кто
поддерживал и развивал ее, предавали суду святой инквизиции. Так, например, за
попытки усовершенствования теории гелиоцентризма поплатился жизнью итальянский
монах и философ Джордано Бруно. А ведь он первый отказался от идеи о твердых
небесных сферах
и выдвигал гипотезу о том, что звезды на небе – аналоги Солнца.

Идеи о гелиоцентрической модели Солнечной системы укрепились после изобретение телескопа Галилеем. Он наблюдал за движением планет, обнаружил крупнейшие спутники Юпитера и фазы Луны и Венеры. Это еще раз подтвердило, что Земля не может быть её центром.

Усовершенствовать модель гелиоцентризма помогли законы астронома и физика  Иоганна Кеплера, разработанные благодаря наблюдениям датского астронома Тихо Браге. Он установил истинные формы орбитальных путей планеты, вычислил их периоды и скорости обращения вокруг центральной звезды.

Несмотря
на все попытки ученых отстоять гелиоцентрическую модель Солнечной системы, церковь
была непреклонна. В связи с ее высочайшим авторитетом геоцентризм, как догма,
существовал до конца 17 века. В 1687 году британский физик, астроном и
математик Исаак Ньютон вывел законы всемирного тяготения, после чего
представления о геоцентричности мира перестали казаться правдивыми и логичными.

Окончательно
принять то, что Земля, как и остальные планеты Солнечной системы, обращается
вокруг Солнца, мировое сообщество смогло в 18 веке. Этому способствовали
открытие эффекта Допплера и абберации света, а также обнаружение годичных
параллаксов звезд.

Геоцентрическая система мира

ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МИРА (от гео… и центр), кинематическая модель строения Вселенной с неподвижной Землёй в её центре. Позволяет находить направления на светила, но не расстояния между ними и Землёй.

Впервые подробное описание геоцентрической системы мира появилось в работах Евдокса Книдского и Аристотеля (4 век до нашей эры). В предложенной системе мира шарообразная Земля покоится в центре Вселенной. Остальные 7 «планет» (в порядке удаления от центра: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн) прикреплены каждая к своей системе вложенных друг в друга концентрических, равномерно вращающихся прозрачных сфер. На внешней сфере располагаются неподвижные звёзды. Оси и угловые скорости вращения подбираются так, чтобы модель правильно описывала наблюдаемое веками движение светил на небесной сфере. Несмотря на большое число подгоночных параметров (число сфер доходило до 56, с каждой связано 4 параметра — радиус и 3 компоненты вектора угловой скорости), модель плохо описывала видимые движения планет.

Во 2 веке до нашей эры Гиппархом была предложена более удачная геоцентрическая система мира, в которой движение сфер заменено равномерным движением тел по окружностям (рис.). Луна и Солнце движутся по круговым орбитам, а остальные «планеты» — по эпициклам (окружностям, центры которых равномерно описывают другие окружности — деференты, с центром в центре Земли). Позднее Гиппарх усовершенствовал эту модель, сместив центр деферента из центра Земли и заменив равномерное движение неравномерным. Законченное развитие данная модель получила в работах К. Птолемея (2 век нашей эры), вследствие чего её называют также птолемеевой системой мира. В этой системе вместо одного эпицикла вводится несколько: по первому эпициклу движется центр второго, по второму эпициклу — центр третьего и так далее; «планета» движется по последнему эпициклу. Геоцентрическая система мира хорошо описывала положение светил на небе и верно служила астрономии, географии и навигации на протяжении полутора тысяч лет. В 20 веке доказано, что при оптимальном подборе параметров геоцентрическая система мира правильно описывает движение светил для земного наблюдателя. Но физические причины движения планет геоцентрическая система мира объяснить не в состоянии. Геоцентрическую систему мира сменила гелиоцентрическая система мира.

Лит.: Идельсон Н. И. Этюды по истории небесной механики. М., 1975.

К. В. Холшевников.

6 Как грамотно выбрать контроллер заряда аккумулятора?

Для того, чтобы выбрать нужный контроллер, необходимо определиться с функцией, которую будет нести данное устройство и с масштабом всей установки. Если предполагается сборка небольшой солнечной системы, которая будет контролировать бытовые приборы с мощностью не более двух киловатт, то достаточно установки PWM контроллера. Если же речь идет о более мощной системе, которая будет контролировать сетевое электричество и работать в автономном режиме, тогда необходима установка MTTP контроллера. Все зависит от напряжения которое поступает на контроллер аккумулирующего устройства. PWM-контроллера способны выдержать показатели до 5 кВт, в свою очередь MTTP-модули выдерживают до 50 кВт.

6.1 Подбор по мощности массива солнечных батарей

Основной параметр контроллера солнечного заряда это рабочее напряжение и максимальная сила тока, с которой может работать контроллер заряда

Очень важно знать такие параметры солнечных батарей, как:

  • Номинальное напряжение – рабочее напряжение контура солнечных батарей, замкнутого на нагрузку, т.е. на контроллер;

  • Напряжение открытого контура – максимальное достигаемое напряжение контура солнечных батарей, не подключенного к нагрузке. Также же это напряжение называется напряжением холостого хода. При подключении к контроллеру солнечных батарей, контроллер должен выдерживать данное напряжение.

  • Максимальная сила входного тока от солнечных батарей, сила тока контура солнечных батарей в режиме короткого замыкания. Этот параметр достаточно редко указывается в характеристиках контроллера. Для этого необходимо узнать номинал предохранителя в контроллере и посчитать величину тока короткого замыкания солнечных модулей в контуре. Для солнечных батарей ток короткого замыкания обычно всегда указан. Ток короткого замыкания всегда выше максимального рабочего тока.

  • Номинальный рабочий ток. Ток подключенного контура солнечных батарей, который вырабатывается солнечными батареями при нормальных условиях эксплуатации. Данный ток обычно ниже указанного тока в характеристиках для контроллера, так как производители, как всегда, указывают максимальную силу тока контроллера.

  • Номинальная мощность подключаемых солнечных батарей. Данная мощность представляет произведение рабочего напряжения на рабочий ток солнечных батарей. Мощность солнечных батарей, подключенных к контроллеру должна быть равна указанной или меньше, но никак не больше. При превышении мощности, контроллер при отсутствии предохранителей может сгореть. Хотя большинство контроллеров, естественно, имеют предохранители, рассчитанные на перегрузку в 10-20% в течение 5-10 минут.

6.2 Покупка контроллера заряда АКБ – на что обратить внимание

Выбирая контроллер, следует обратить внимание на ряд технических параметров, которые позволят получить оптимальную по мощности систему электроснабжения. Прежде всего, следует знать о технологических различиях контроллеров, которые реализованы в основных видах этих устройств, существующих на сегодняшний день

Источники

  • https://sovet-ingenera.com/eco-energy/sun/kontroller-zaryada-solnechnoj-batarei.html
  • https://usilitelstabo.ru/kontroller-zaryada-solnechnoy-batarei.html
  • https://kachestvolife.club/ekologiya/solnechnaya-energiya/principy-i-shema-raboty-kontrollera-zaryada-dlya-solnechnoy-batarei-vinur
  • https://strop-snab.ru/novosti/kontroller-zaryada-akkumulyatora.html
  • https://alter220.ru/solnce/mppt-kontroller.html
  • https://alter220.ru/solnce/kak-sdelat-kontroller-zaryada-akkumulyatora-svoimi-rukami.html
  • https://favoritedishes.ru/kak-sdelat-kontroller-zaryada-akkumulyatora/
  • https://pro-lampy.ru/raznoe/kakoy-kontroller-vybrat-dlya-solnechnyh-batarey.html

Научный переворот Николая Коперника

В 16 веке всемирно известный ученый Николай Коперник в научной работе «О вращении небесных тел» доказал, что Земля вращается вокруг Солнца. Также он объяснял суточные циклы обращением планеты вокруг оси. Ученого, являющегося автором гелиоцентрической системы мира, стали именовать «сдвигателем Земли».


Николай Коперник

Учение Коперника позволило объяснить такие явления.

  1. Попятное движение планет.
  2. Движение нашей планеты вокруг оси.
  3. Предварение равноденствий. Ежегодно равноденствие весной наступает приблизительно на 20 минут раньше.
  4. Изменение наблюдаемых светимости и размеров планет.

Коперник доказывал, что звезды находятся на очень большом расстоянии от Земли – намного большем, чем другие . Также он определил приблизительные размеры Луны, Солнца, а также период вращения Меркурия по орбите.

Сторонники и последователи теории Коперника

После того как Коперник придумал свою теорию, у него появились последователи. Среди них стоит выделить Галилео Галилея и Джордано Бруно. Эти ученые продолжили развивать теорию своего учителя. Однако они занимались исследованиями во времена инквизиции. Тогда любые идеи, которые отличались от церковных учений, рассматривались как ересь.

По мнению Джордано Бруно, кроме Солнца, существуют еще тысячи аналогичных объектов – звезд, которые видны в небе по ночам. К тому же ученый утверждал, что Солнечная система является не единственной в космосе. Однако его мысли противоречили религиозным убеждениям того периода. Как следствие, Бруно предали суду инквизиции. Исследователю предоставили выбор – отречение от своих идей или казнь. Астроном не стал отказываться от собственных учений. Потому его сожгли за ересь. На тот момент исследователю было 52 года.

Еще одним знаменитым последователем Коперника стал Галилео Галилей, который тоже подвергся преследованиям инквизиторов. Его теория заключалась в том, что Земля не может располагаться между Венерой и Солнцем. Она, подобно Венере, крутится вокруг Солнца. Судьба Галилея была более благополучной. Инквизиторы посадили ученого под домашний арест. Там он впоследствии и скончался.

Представление о строении мира в античные времена

В древности у людей были свои представления о строении мира, которые не имели ничего общего с современными теориями. Жители Земли в то время многого не понимали, для них все, что было вокруг, являлось загадкой. Люди опирались на свои ощущения и на то, что видели собственными глазами вокруг себя: небо, звезды, Солнце, Луну, Землю, природные явления. И, конечно же, всему этому пытались дать свое объяснение. Жители планеты видели Вселенную как что-то целое, имеющее две совершенно разные части: Землю и небо.

У древних народов были самые невероятные представления о строении мира.  Жители Древней Индии изображали Землю в форме полусферы, которая лежит на спинах четырех слонов. Животные расположились на панцире черепахи, плавающей в огромном океане. Вокруг нее кольцом свернулась змея, символизирующая околоземное пространство.

Древние египтяне имели несколько теорий о строении мира. Согласно первой, Земля — это большая вытянутая долина, а в самом ее центре раскинулся Египет. Небо было похожим на крышу из железа, которую подпирали столбы. К самому небесному куполу подвешены звезды, напоминающие маленькие светильники. Согласно другой картинке, внизу изображался бог Земли Геба, над ним богиня Нуд, покровительница неба. По бокам — два корабля бога Солнца Ра, которые указывают путь Солнцу по небесному своду.

Древние славяне видели планету в форме большого яйца. Они считали, что мир разделен на три части. Посредине находится Земля, на которой находятся люди и все, что их окружает. Под ней расположен нижний мир – пекло, сверху – небеса в виде купола со звездами. Народы Древней Руси считали, что плоская Земля держится на спинах трех китов, которые плавают по просторам мирового океана.

Вавилонцы видели Землю, похожую на выпуклый остров, окруженный океаном. Древним грекам Земля казалась похожей на диск. Со всех сторон его омывал океан. А вверху по медному небу двигалось Солнце.

В виде плоского треугольника видели Землю древние китайцы. Над ним на высоких столбах нависает небо. Какими бы не были античные представления о строении мира, все они напрямую были связаны с наблюдениями человека с поверхности Земли.

  • Земля неподвижна и является центром Вселенной.
  • Центр Вселенной – Солнце и планета движется вокруг него и вращается вокруг своей оси.

Немаловажную роль в развитии модели геоцентрической системы мира внесли такие ученые, как Аристотель, Птолемей. 

Аристотель одним из первых сумел доказать, что Земля – это все-таки шар. Во время лунного затмения планета отбрасывала на Луну круглую тень. Звезды, расположившиеся низко над линией горизонта, рано или поздно исчезают под ней, в то время как с другой стороны появляются новые – это говорит о выпуклой поверхности. Мыслитель считал, что вокруг шарообразной Земли вращаются прозрачные сферы, к которым крепились Луна, Венера, Меркурий, Сатурн, Марс, Юпитер и Солнце. На 8 сфере были закреплены все звезды, а на 9 по его мнению находилось что-то на подобие небесного мотора, который и приводил в движение все сферы. Система мира, созданная Аристотелем, «убрала» из мироздания всех богов и мифических существ.

Птолемей продолжал утверждать, что Земля неподвижна, все небесные тела вращаются вокруг нее. Земной шар был центром мироздания. В работах ученого присутствовали доказательства, что планета находится в самом центре всего космического пространства, но при этом ее размеры были значительно меньше других небесных тел. Разницу в размерах он объяснял тем, что все звезды с земной поверхности человек видит одинаково, а расстояния до них огромные, если сравнивать их с размерами Земного шара.

Мыслитель утверждал, если бы Земля двигалась, то происходило бы ее смещение. А так как этого нет, значит, она неподвижна. Также он указал, что по отношению к планете все тела падают вертикально, поэтому она и является центром всего. Благодаря Птолемею появились понятия «верх» и «низ». «Верх» — представляет собой направление от центра Земного шара, соответственно «низ» — направление к центру.

Утверждение гелиоцентризма

В результате подтверждения вращения Земли вокруг своей оси пропала всякая надобность существования небесных сфер. Некоторое время предполагалось, что планеты движутся по той причине, что они живые существа. Однако вскоре Кеплером было определено, что движение планет возникает в результате воздействия на них гравитационных сил Солнца.

В 1687 году английский физик Исаак Ньютон, опираясь на свой закон всемирного тяготения, подтвердил расчеты Иоганна Кеплера

Исаак Ньютон и знаменитое яблоко, на примере которого ученый сформировал закон всемирного тяготения

С дальнейшим развитием науки ученые получали все больше аргументов в пользу гелиоцентризма. Так в 1728 г. астроном из Англии Джеймс Брэдли впервые при помощи наблюдения подтвердил теорию о движения Земли по орбите вокруг Солнца, открыв так называемую аберрацию света. Последняя означает небольшое размытие изображение звезды с одной стороны как следствие движения наблюдателя. Позже было обнаружено ежегодное колебание частоты импульсов, испускаемых пульсарами, а также эффект Доплера для звезд, что доказывает периодичное изменение расстояние Земли до данных космических объектов.

А в 1821 и 1837 г.г. российско-немецкий ученый Фридрих Вильгельм Струве впервые смог пронаблюдать примерные годичные параллаксы звёзд, окончательно утверждающие идею о гелиоцентрической системе мира. https://www.youtube.com/watch?v=g5HeRiLSvo8

Модели

На протяжении всей истории существовали разные модели планетарных систем, из которых мы можем назвать наиболее важные:

  • Модель Аристотеля: он думает самое главное, он говорит, что земля занимает центр вселенной. Земля состоит из четырех элементов: земли, воды, воздуха и огня. В нем говорится, что область неба имеет концентрические сферы вокруг земли, и каждая сфера имеет небесные тела.
  • Геоцентрическая модель: Птолемей предложил модель с Землей в центре, неподвижной, с планетами, Луной и Солнцем, вращающимися вокруг нее. Птолемей предложил геометрическую теорию, которая математически объясняла движения и положения планет, солнца и луны.
  • Гелиоцентрическая модель: Солнце является центром Вселенной, а Земля и планеты имеют круговые траектории вокруг него. Звезды неподвижны, вдали от Солнца, а Земля вращается вокруг своей оси.

Евдокс

Позже, примерно в 485 г. К. выделил ученика Платона по имени Евдокс. Он родился в городе Книдос и был математиком, философом и астрономом.

У Евдокса были новости об исследованиях, проводимых в Египте в области астрономии, и он приготовился познакомиться с наблюдениями и теориями, проводившимися до сих пор священниками.

В одной из его книг под названием Скорости объяснил движение звезд через систему из 4 сфер, назначенных каждой из них.

Этот канон солнечной системы предполагал, что Земля была сферической и находилась в центре системы, а вокруг нее чередовались три концентрические сферы.

Это были следующие сферы: внешняя с вращением, которое длилось 24 часа и несло неподвижные звезды, другая посередине, которая вращалась с востока на запад и длилась 223 луны, и внутренняя, которая содержала Луну и вращалась еще 27 дней. пять часов пять минут.

Чтобы объяснить движение 5 планет, каждой из них было отведено 4 сферы, а для Луны и Солнца требовалось по 3 сферы.

Гелиоцентрическая картина мира Николая Коперника, Тихо де Браге, Иоганна Кеплера.

Гелиоцентрическая картина мира. Гелиоцентрическая система мира — представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. Противоположность геоцентрической системе мира. Возникло вантичности, но получило широкое распространение с конца эпохи Возрождения.

КОПЕРНИК. Окончательно гелиоцентризм возродился только в XVI веке, когда польский астроном Николай Коперник разработал теорию движения планет вокруг Солнца на основании пифагорейского принципа равномерных круговых движений. Результаты своих трудов он обнародовал в книге «О вращениях небесных сфер», изданной в 1543 году. Одной из причин возвращения к гелиоцентризму было несогласие Коперника с птолемеевой теорией экванта; кроме того, он считал недостатком всех геоцентрических теорий то, что они не позволяют определить «форму мира и соразмерность его частей», то есть масштабы планетной системы. Неясно, какое влияние на Коперника оказал Аристарх (в рукописи своей книги Коперник упоминал о гелиоцентризме Аристарха, но в окончательной редакции книги эта ссылка исчезла).

Коперник полагал, что Земля совершает троякое движение:

  1. Вращение вокруг оси с периодом в одни сутки, следствием чего является суточное вращение небесной сферы;

  2. Движение вокруг Солнца с периодом в год, приводящее к попятным движениям планет;

  3. Так называемое деклинационное движение с периодом также примерно в один год, приводящее к тому, что ось Земли перемещается приближенно параллельно самой себе (небольшое неравенство периодов второго и третьего движений проявляется в предварении равноденствий).

Кеплер

Выдающийся вклад в развитие гелиоцентрических представлений внёс немецкий астроном Иоганн Кеплер. Ещё со студенческих лет (пришедшихся на конец XVI века) он был убеждён в справедливости гелиоцентризма ввиду способности этого учения дать естественное объяснение попятных движений планет и возможности вычислять на её основе масштабы планетной системы. В течение нескольких лет Кеплер работал с величайшим астрономом-наблюдателем Тихо Браге и впоследствии завладел его архивом наблюдательных данных. В ходе анализа этих данных, проявив исключительную физическую интуицию, Кеплер пришёл к следующим выводам:

  1. Орбита каждой из планет является плоской кривой, причём плоскости всех планетных орбит пересекались в Солнце. Это означало, что Солнце находится в геометрическом центре планетной системы, тогда как у Коперника таковым был центр земной орбиты. Кроме всего прочего, это позволило впервые объяснить движение планет перпендикулярно к плоскости эклиптики. Само понятие орбиты, видимо, также было впервые введено Кеплером, поскольку ещё Коперник полагал, что планеты переносятся с помощью твёрдых сфер, как у Аристотеля.

  2. Земля движется по своей орбите неравномерно. Тем самым впервые Земля уравнялась в динамическом отношении со всеми остальными планетами.

  3. Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце (I закон Кеплера).

  4. Кеплер открыл закон площадей (II закон Кеплера): отрезок, соединяющий планету и Солнце, за равные промежутки времени описывает равные площади. Поскольку расстояние планеты от Солнца при этом также менялось (согласно первому закону), отсюда следовала переменность скорости движения планеты по орбите. Установив свои первые два закона, Кеплер впервые отказался от догмы о равномерных круговых движениях планет, с пифагорейских времён владевшей умами исследователей. Причём, в отличие от модели экванта, скорость планеты менялась в зависимости от расстояния от Солнца, а не от некоторой бестелесной точки. Тем самым Солнце оказалось не только геометрическим, но и динамическим центром планетной системы.

  5. Кеплер вывел математический закон (III закон Кеплера), который связывал между собой периоды обращений планет и размеры их орбит: квадраты периодов обращений планет относятся как кубы больших полуосей их орбит. Впервые закономерность устройства планетной системы, о существовании которой догадывались ещё древние греки, получила математическое оформление.

На основании открытых им законов движения планет Кеплер составил таблицы планетных движений (Рудольфинские таблицы), по точности далеко оставлявшие позади все таблицы, составленные ранее.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ДружТайм
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: