Астрономия в древности

 

 

Содержание.

1. Астрономия в древности 
2. Геоцентрическая система мира Птолемея.
3. Гелиоцентрическая система мира Коперника.
4. Конфигурация планет.
5. Библиографический список.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Астрономия  в древности.

 

Трудно точно сказать, когда  именно зародилась астрономия: до нас  почти не дошли сведения, относящиеся  к доисторическим временам. В ту отдаленную эпоху, когда люди были совершенно бессильны перед природой, возникла вера в могущественные силы, которые  будто бы создали мир и управляют  им, на протяжении многих веков обожествлялась Луна, Солнце, планеты. Об этом мы узнаем из мифов всех народов мира. Системы мира — это представления о расположении в пространстве и движении Земли, Солнца, Луны, планет, звезд и других небесных тел.

Первые представления о мироздании были очень наивными, они тесно  переплетались с религиозными верованиями, в основу которых было положено разделение мира на две части - земную и небесную. Если сейчас каждый школьник знает, что  Земля сама является небесным телом, то раньше “земное” противопоставлялось  “небесному”. Думали, что существует “твердь небесная”, к которой  прикреплены звезды, а Землю принимали  за неподвижный центр мироздания. 

 

 

 

Геоцентрическая система мира Птолемея.

 

Первой глобальной естественнонаучной революцией, преобразовавшей астрономию, космологию и физику, было создание последовательного учения о геоцентрической  системе мира. Начало этому учению положил еще древнегреческий ученый Анаксимандр, создавший в 6-м в. до н.э. довольно стройную систему кольцевых мироустроений. Однако последовательная геоцентрическая система была разработана в 4-м в. до н.э. величайшим ученым и философом древности Аристотелем, а затем,  в 1-м в. математически обоснована Птолемеем. Геоцентрическую систему мира обычно называют системой Птолемея.

Гиппарх, александрийский  ученый, живший во 2 веке до н. э., и другие астрономы его времени уделяли много внимания наблюдениям за движением планет. Эти движения представлялись им крайне запутанными. В самом деле, направления движения планет по небу как бы описывают по небу петли. Эта кажущаяся сложность в движении планет вызывается движением Земли вокруг Солнца - ведь мы наблюдаем планеты с Земли, которая сама движется. И когда Земля " догоняет" другую планету, то кажется, что планета как бы останавливается, а потом движется назад. Но древние астрономы думали, что планеты действительно совершают такие сложные движения вокруг Земли.

Великий астроном и математик Клавдий Птолемей (87 - 165) сделал выбор в пользу геоцентрической модели Мира. Он завершил начатое Гиппархом математическое описание движений небесных тел и блестяще выполнил программу Платона- "с помощью равномерных и правильных круговых движений спасти явления, представляемые планетами ". Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет. Считая Землю шарообразной, а размеры ее ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем более звезд. Птолемей, однако, вслед за Аристотелем утверждал, что Земля - неподвижный центр Вселенной.

Представления древних  астрономов о строении Вселенной  изложены в сочинении Птолемея «Мегале синтаксис» («Великое построение»). Арабский перевод сочинения Птолемея известен под искаженным арабскими учеными названием «Альмагест».

В основе системы мира Птолемея лежат  четыре постулата:

I. Земля находится в центре  Вселенной.

II. Земля неподвижна.

III. Все небесные тела движутся  вокруг Земли.

IV. Движение небесных тел происходит  по окружностям с постоянной  скоростью, т. е. равномерно.

 

Так как Птолемей считал Землю центром Вселенной, его  система мира была названа геоцентрической. Вокруг земли, по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли,- деферентом. Птолемей построил геоцентрическую модель Мира (по сути дела - модель солнечной системы), которая позволила объяснить все наблюдаемые особенности движения планет, Солнца и Луны, а главное, стала мощным инструментом для предсказания (предвычисления) положений этих небесных тел.

К началу XVI в. система Птолемея была настолько сложна, что не могла уже удовлетворить тем требованиям, которые предъявлялись к астрономии практической жизнью, в первую очередь мореплаванием. Нужны были более простые методы вычисления положений планет, и такие методы были созданы благодаря великому творению гениального польского ученого Николая Коперника, заложившему основы новой астрономии, без которых не могла бы возникнуть и развиваться современная астрономия.

 

 

 

 

 

Гелиоцентрическая система мира Коперника.

 

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

 

В XVI в. польский ученый Николай Коперник, отбросив догматическое представление о неподвижности Земли, поставил ее в число рядовых планет. Коперник указал, что Земля, занимая третье место от Солнца, так же, как и другие планеты, движется в пространстве вокруг Солнца и одновременно вращается вокруг своей оси. Гелиоцентрическая система Коперника очень просто объясняла петлеобразное движение планет.

Книга Коперника  «Об обращениях небесных сфер», труд всей его жизни, была опубликована в 1543 г., незадолго до смерти ученого. В этом сочинении Коперник математически разработал идею о движениях Земли и положил начало, новой астрономии.

Созданная им система  мира называется гелиоцентрической. Ее основе лежали следующие утверждения: 

1. в центре мира находится Солнце (по-гречёски — гелиос), а не Земля;
2. шароооразная Земля вращается вокруг своей оси и это вращение объясняет кажущееся суточное движение всех светил;
3. Земля, как и все другие планеты, обращается вокруг Солнца и это обращение объясняет видимое движение Солнца среди звезд; 
4. все движения представляются в виде комбинации равномерных 
   круговых движений; 
5. кажущиеся прямые и попятные движения планет принадлежат не им, но Земле.

 

Кроме-того Коперник считал, что Луна движется вокруг Земли, и как спутник, вместе с  Землей, — вокруг Солнца.

Исходя из наблюдательных данных, Коперник, прежде всего, пришел к заключению, что все планеты, в том числе и Земля, движутся вокруг Солнца примерно в одной и той же плоскости. Только при этом условии видимые с Земли пути планет на небе могут располагаться вблизи эклиптики. Это положение приведено в формулировке самого Н. Коперника

Так как Меркурий и Венера в своих видимых движениях  не отходят далеко от Солнца, то их пути в пространстве, или орбиты, расположены к Солнцу ближе, чем орбита Земли. При этом Венера находится дальше от Солнца, чем Меркурий, так как ее видимые отклонения от Солнца больше. Остальные планеты обращаются вокруг Солнца на более далеком расстоянии, чем Земля. Ближе всех к Земле расположен Марс, так как его видимое движение среди звезд самое быстрое. Затем следует более «медленный» Юпитер и совсем «медленный» Сатурн.

Коперник впервые в  астрономии дал правильный план строения Солнечной системы, определив относительные расстояния' планет от Солнца (в единицах расстояния Земли от Солнца) и вычислив периоды их обращений вокруг него. Объяснения видимых движений планет Коперником, хотя его третье и четвертое утверждения и неверны, просты и естественны, и в своей основе не противоречат научному объяснению этих явлений современной астрономией.

Суточное вращение всех небесных светил Коперник правильно считал явлением кажущимся и объяснял его вращением Земли вокруг своей оси. Годичное движение Солнца по эклиптике Коперник также считал лишь видимым движением, вызванным действительным движением Земли и пространстве вокруг Солнца. Так как звезды находятся от Земли гораздо дальше, чем Солнце, то при движении Земли вокруг пего оно кажется нам перемещающимся среди неподвижных звезд всегда в одном к том же направлении. Наконец, сложные видимые прямые и попятные движения планет объяснялись Коперником как результат сочетания двух действительных движений-движения планеты и движения Земли по их орбитам вокруг Солнца

 

 

Конфигурация  планет.

 

 

Наша Солнечная система, является одной из миллионов звездных систем галактики . О ней известно уже довольно много, ведь современные исследования космоса дают нам много самой разнообразной информации о планетах Солнечной системы. Мы знаем, что центром ее является звезда, называемая Солнцем, вокруг которой под воздействием сил гравитации с разной угловой скоростью вращаются 8 планет, среди которых находится и наша Земля. Учитывая, что Международный Астрономический Союз исключил Плутон из списка планет, теперь планет,

 

 

вращающихся вокруг Солнца 8, а не 9, как считалось ранее. Как уже было сказано, все планеты движутся вокруг Солнца по своим круговым орбитам, причем орбиты всех планет находятся практически в одной плоскости – плоскости эклиптики. Данные планеты смело можно разделить на две группы. Земля, Марс, Венера и Меркурий относятся к планетам так называемой земной группы, ведь они состоят восновном из каменных пород и железной руды. Их орбиты расположены гораздо ближе к Солнцу. Эти планеты почти не имеют спутников, только у Марса имеются два спутника – Фобос и Деймос, да у нашей Земли есть Луна.

 

Напротив же, Юпитер, Уран, Нептун и Сатурн называют планетами-гигантами, ведь они по массе и объему во много раз превышают планеты земной группы и состоят из газов, чаще из водорода и гелия. Лишь у Сатурна имеется твердая сердцевина. Орбиты этих планет располагаются гораздо дальше от Солнца. У этих планет, в отличие от планет земной группы, гораздо больше спутников, например у Юпитера их 63, у Сатурна 62 спутника и красивые кольца, опоясывающие планету, у Урана 27 спутников, а у Нептуна их 13.

 

Ближе всех к Солнцу расположен Меркурий. Эта планета находится  на самой ближайшей к Солнцу орбите, всего лишь в 57, 9 млн.км. На второй орбите от Солнца располагается Венера, которая  удалена от небесного светила  на 108,2 млн. км. Третьей планетой от Солнца является наша Земля. Она удалена  от звезды на 149,6 млн. км, и это идеальное  расстояние планеты от Солнца для  существования жизни. Ведь по факту  жизнь в Солнечной системе  существует лишь на Земле. Самой отдаленной планетой земной группы от Солнца является Марс.

 

Она движется по четвертой  орбите на расстоянии 227,9 млн. км. Намного  дальше от небесного светила располагаются  планеты-гиганты. Ближайшей из них  является Юпитер - самая крупная  планета нашей звездной системы. Юпитер занимает пятую орбиту и находится  в 778,6 млн. км. от Солнца. По шестой орбите на отдалении в 1433,7 млн. км от звезды движется Сатурн – вторая по величине планета Солнечной системы. По седьмой орбите вокруг Солнца вращается Уран. Это газовый гигант находится на расстоянии 2870,4 млн. км. от Солнца.

 

Самой отдаленной планетой Солнечной системы на сегодняшний  день является Нептун, ведь его орбита расположена в 4491,1 млн. км. от Солнца. Мы уже не учитываем исключенный из списка планет Плутон, расположенный в 5868,9 млн. км от Солнца и имеющий эллиптическую орбиту, лежащую совсем в другой плоскости, нежели все остальные 8 планет Солнечной системы.

 

Практически все планеты  Солнечной системы, вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки, если глядеть с Северного полюса. Лишь Венера имеет вращение противоположное  другим планетам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список.

 

Книги:

1. Грин Б. - Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

2. Космос. Планеты, звезды, галактики. Иллюстрированный справочник.

3. Удивительная Солнечная система. Александр Громов.

 

Интернет ресурсы:

1. http://www.about-space.ru/

2.  http://nashivkosmose.ru/sistemi_mira.html