Кто доказал что планеты вращаются вокруг солнца
Когда Солнце стало в центре — история астрономического открытия
“И все-таки она вертится” — эту фразу произнес ученый Галилео Галилей перед смертью, назло католической церкви. Он имел в виду Землю. За сто лет до этого польский ученый Николай Коперник впервые опубликовал работу, которая отстаивала идею о том, что в центре нашей системы не наша планета, а Солнце. Сегодня я расскажу о том, какой сложный путь прошло наука, чтобы доказать, что не мы центр Вселенной.
Древняя Греция и Средневековье
Впервые идею о том, что это Земля вращается вокруг источника света, высказали ученики Пифагора. Но у них это было вовсе не Солнце, а “Центральный Огонь”. Главным противником этого направления был Аристотель, отбросивший теорию пифагорейцев.
Он и многие другие философы отдавали предпочтение теории Птолемея. Она предполагала, что в центре планетной системы должно что-то быть. Большинство сходилось на том, что это Земля. Так окончательно утвердилась геоцентрическая теория, согласно которой Солнце и все небесные тела вращаются вокруг нашей планеты.
Геоцентрическая теория была основной для объяснения модели мира в средневековой Европе и Азии. Византия, а затем и Рим приняли эту теорию, а поскольку именно они задавали тон в философском, научном и религиозном мире, геоцентрическая теория стала основной и единственной в христианском мире, от Англии до Руси.
Фёдор Бронников «Гимн пифагорейцев солнцу» / Третьяковская галерея, Москва
Первые догадки и открытие Коперника
Но некоторые ученые все же сомневались. В V веке индийский астроном Ариабхата в одном из своих трактатов указал следующее сомнение: если Земля вращается вокруг своей оси, зачем это ей, если она и так в центре?
Ответа на этот вопрос он не имел, но уже с X-XI века этот вопрос появляется у католических философов. Фома Аквинский также предполагал, что Земля вращается вокруг оси, но согласно официальной версии церкви — наша планета неподвижна, а значит, вопрос не актуален.
Наблюдение за Меркурием и Венерой также показывало, что они вращаются вокруг Солнца. В XV веке были напечатаны выдержки из работ пифагорейцев о “Центральном Огне” в центре системы. Научные дискуссии продолжались.
Изображение Центрального огня (в центре схемы) Земли (Earth), Противоземли (Antichthon) и Солнца (Sun) / Книга М. А. Орра «Dante and the Early Astronomers»
В первой половине XVI века в польском городе Фромборк, в одной из башен местного замка, выпускнику Болонского и Падуанского университета разрешили создать научную обсерваторию. Это был Николай Коперник. Он работал священником, читал проповеди, а в свободное время занимался своим любимым делом — астрономией.
Почти 40 лет он работал над своей главной книгой: “О вращении небесных тел”. Именно в ней Коперник впервые написал, что Земля не является центром, а все планеты вращаются вокруг своей оси, а также вокруг нашей звезды — Солнца. Этой теории еще предстояло бороться за право на существование, однако именно Коперник начал первую научную революцию в мире.
Ян Матейко «Коперник. Беседа с Богом» / Музей Ягеллонского университета, Краков, Польша
Именно он “остановил Солнце”, а нас сделал обычной планетой. Мы больше не в центре, и мир не существует исключительно ради нас. Его открытие философы часто называют “коперниканским переворотом”, поскольку оно перевернуло представления людей о множестве вещей и не только об астрономии.
Как написал историк науки Томас Манн:
“Если бы предложение Коперника не оказывало влияния за пределами астрономии, оно бы не задержалось так долго в признании, и ему бы не так усиленно сопротивлялись”.
Какая была реакция церкви на открытия Коперника? Изначально Рим поддержал взгляды Коперника, потому что он сам был католическим проповедником, а также потому, что против его взглядов выступил Мартин Лютер.
Но вскоре теория Коперника стала угрожать монополии церкви на знания. В Священном Писании содержалась строка, отсылающая нас именно к теории Птолемея о неподвижности Земли:
“Ты поставил землю на твердых основах: не поколеблется она во веки и веки”.
Книга Коперника и других последователей гелиоцентрической системы мира, были запрещены. Потребовалось более 200 лет, чтобы гелиоцентрическая теория заменила геоцентрическую Птолемея.
Гелиоцентрическая теория побеждает
Теория Коперника была не идеальной и не окончательной. Кроме борьбы за существование, теория должна была ответить на множество вопросов, а также исправить недочеты. Например, Коперник считал, что каждое небесное тело имеет свою сферу движения, переход через которую невозможен.
В 1577 году в небе долгое время был заметен хвост кометы, получившей название “Большая комета 1577”. Датский астроном Тихо Браге наблюдая за ней и тем, как она пересекает “сферы” Марса и Венеры понял, что Коперник не во всем был прав. Позже уже немецкий астроном Иоганн Кеплер смог вывести законы движения планет.
В конце XVI века ученый из Италии Джордано Бруно активно поддерживал теорию Коперника и даже шагнул дальше. Он выдвинул идею бесконечности Вселенной, что звезды на небе — это тоже Солнце, только в других системах. Католическая церковь обвинила его в ереси и в 1600 году Бруно сожгли на костре.
Казнь Джордано Бруно / © Samir Rakhmanov / samirrakhmanov.artstation.com
В начале XVII века итальянский ученый Галилео Галилей изобрел телескоп и издал книгу “Диалог о двух системах”, защищая теорию Коперника. Примечательно, что ее он издал не на латыни, а на итальянском, что усиливало конфликт с католической церковью. В 1633 году Галилей был арестован, подвергался пыткам.
Вскоре он отказался от своих взглядов и приговор инквизиции был менее суровым: “склонен к ереси”. Это спасло Галилео от костра. Когда ученый умер в 1643 году, то Папа Римский запретил не только хоронить его в семейном склепе, но и поставить Галилею памятник.
Уже во второй половине XVII века благодаря математикам и физикам Декарту и Ньютону удалось отстоять право гелиоцентрической теории на существование. Лишь в 1822 году католическая церковь сняла запрет на идеи Коперника и его последователей. Гелиоцентрическая теория победила.
Иллюстрация гелиоцентрической системы мира из атласа Андреаса Целлариуса
Сегодня наблюдая за звездами, облаками или другими небесными телами мы четко представляем себе модель в космосе: Земля вращается вокруг своей оси, Луна вокруг нас, мы (как и другие планеты и их спутники) вокруг Солнца, оно вокруг Галактики и так далее…
Чтобы представление о космосе было именно таким, науке пришлось бороться за свои идеи. Коперник положил начало великим открытиям, а другие ученые отдали жизни и здоровье за то, чтобы в науке победил здравый смысл.
Кто первым доказал, что Земля движется вокруг Солнца?
Тот факт, что Земля вращается вокруг Солнца, сегодня известен даже дошкольникам. Однако доказать это неочевидное утверждение было очень тяжело. Кто же смог это сделать?
Вообще первым в истории о вращении планеты вокруг Солнца догадался древнегреческий астроном Аристарх Самосский. Он оценивал размеры Земли, Луны и Солнца и пришел к выводу, что Солнце значительно больше Земли. Логичнее предположить, что более маленькое тело вращается вокруг более крупного, а не наоборот. Однако такие взгляды показались другим философам Античности безумием и даже богохульством.
Вплоть до XVI в. в астрономии признавалась только геоцентрическая картина мира, согласно которой Земля является центром Вселенной, а все остальные небесные тела вращаются вокруг неё. Однако при таком подходе оказывалось, что некоторые планеты иногда двигаются по чрезвычайно сложным орбитам. В 1543 г. Николай Коперник показал, что если предположить, что Земля наравне с другими планетами вращается вокруг Солнца, то все противоречия геоцентрической картины мира исчезнут. Поэтому считается, что именно Коперник доказал вращение Земли вокруг Солнца.
Стоит отметить, что на самом деле Копернику не удалось переубедить всех ученых астрономов его времени в своей теории. Большинство из них видело в подходе Коперника лишь остроумную математическую идею. Только в 80-90-х г. XVI в. новое поколение ученых стало постепенно принимать идею Коперника. Значительный вклад в доказательство новой, гелиоцентрической картины мира внесли Дж. Бруно и Кеплер, но, пожалуй, наибольшее значение имели работы Галилея. Но и после опубликования галилеевских трудов позиций геоцентристов оставались достаточно прочными. Окончательно же астрономы приняли учение Коперника только после того, как Ньютон создал теорию гравитации, давшую ответы на почти все спорные вопросы, касающиеся движения планет.
Список использованных источников
Почему планеты вращаются вокруг Солнца?
Сегодня нет ни малейших сомнений в том, что Земля вращается вокруг Солнца. Если еще не так давно, в масштабах истории Вселенной, люди были уверены, что центром нашей Галактики является Земля, то сегодня нет никаких сомнений, что все происходит с точностью до наоборот.
От Птолемея до Ньютона
Представления о том, как расположены планеты на небосводе первым в своем трактате «Великое математическое построение по астрономии», высказал древнегреческий астроном Птолемей. Он первым предположил, что они совершают свои движения по кругу. Но Птолемей ошибочно считал, что все планеты, а также Луна и Солнце движутся вокруг Земли. Долгое время его трактат считался общепринятым как в арабском, так и западном мире.
Точку в этом спорном для человечества факте поставил Николай Коперник. Польский астроном создал свою гелиоцентрическую систему, в которой убедительно доказал, что Земля не является центром Вселенной, а все планеты, по его твердому убеждению, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Работа польского ученого «О вращении небесных сфер», была издана в немецком Нюрнберге в 1543 году.
После смерти Коперника его труды продолжил датчанин Тихо Браге. Астроном, являющийся весьма состоятельным человеком, оборудовал принадлежащий ему остров, внушительными бронзовыми кругами, на которые наносил результаты наблюдения за небесными телами. Результаты, полученные Браге, помогли в исследовании математику Иоганну Кеплеру,который вывел три своих знаменитых закона движения планет.
Англичанин Исаак Ньютон, открыв закон всемирного тяготения, существенно продвинул представления человечества об эллиптических орбитах небесных тел. Его объяснения, что приливы и отливы на Земле происходят под влиянием Луны, оказались убедительными для научного мира.
Почему планеты вращаются вокруг Солнца
Как Земля, так и все остальные планеты нашей солнечной системы движутся по своей траектории вокруг Солнца. Скорость их движения и траектория могут быть разными, однако все они держатся у нашего естественного светила.
Движение планет по орбите вокруг Солнца происходит под воздействием двоих сил:
Срок, за который планеты совершают полный оборот вокруг Солнца, естественно различный. У Меркурия, самой ближней к звезде, он составляет 88 земных суток. Наша Земля проходит цикл за 365 дней и 6 часов. Самая крупная в Солнечной системе планета Юпитер завершает свой оборот за 11,9 земных лет. Ну а у Плутона, — наиболее удаленной от Солнца планеты оборот и вовсе составляет 247,7 года. +
Закон всемирного тяготения
Солнце является самым крупным объектом в нашей галактике. Масса нашего светила в разы превышает массу всех остальных тел в совокупности. А в физике, как известно, действует сила всемирного тяготения, которую никто не отменял, в том числе, и для Космоса.
Ее закон гласит, что тела с меньшей массой притягиваются к телам с большей массой. Именно поэтому все планеты, спутники и другие космические объекты и притягиваются к Солнцу, самому крупному из них.
Сила тяготения, к слову, аналогичным образом работает и на Земле.
Вспомните, что происходит с теннисным мячиком, брошенным в воздух. Он падает, притягиваясь к поверхности нашей планеты.
Понимая принцип стремления планет к Солнцу, возникает очевидный вопрос: почему они не падают на поверхность звезды, а движутся вокруг нее по собственной траектории. И этому также имеется вполне доступное объяснение.
Инерция
Согласно теории об образовании нашей звезды, около 4,57 млрд. лет назад в космосе возникло огромное количество пыли, которое постепенно превратилось в диск, а затем – в Солнце. Внешние частички этой пыли стали соединяться между собой, образуя планеты. Уже тогда они по инерции начали вращаться вокруг звезды и продолжают двигаться по той же траектории и сегодня.
Следует также учесть, что все планеты в нашей Солнечной системе движутся, не вокруг светила, а вокруг так называемого центра масс. Каждая при этом, вращаясь вокруг своей оси, слегка раскачиваются (подобно юле). К тому же и сама ось может ненамного смещаться.
Что же касается орбиты каждого из объектов, то траектория их движения зависит от скорости и массы. А эти показатели у всех объектов, как вы понимаете, разные. Вот почему Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца, и никак иначе.
Таким образом, инерционное движение отдалят планету от Солнца, но до центровая сила искривляет траекторию и удерживает планету на орбите. Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран).
Практически каждая планета в период своего формирования подвергалась множеству ударов астероидов, в результате которых изменялась ее форма и радиус орбиты. Немаловажную роль играет также и тот факт близкого формирования группы планет и большого скопления космического мусора, в результате чего расстояние между ними минимальное, что, в свою очередь, приводит к нарушению гравитационного поля.
Движение планеты Земля вокруг Солнца и его значение
Земля как планета Солнечной системы по расчетам ученых сформировалась более 4,5 млрд лет назад. За это время расстояние от светила практически не изменялось. Скорость движения планеты и сила притяжения Солнца уравновесили ее орбиту. Она не идеально круглая, но стабильная.
Если бы сила притяжения светила была сильнее или скорость Земли заметно уменьшилась, то она бы упала на Солнце. В противном случае она рано или поздно улетела бы в космос, перестав быть частью системы.
Расстояние от Солнца до Земли делает возможным поддержание оптимальной температуры на ее поверхности.
Путь планеты вокруг светила называется орбитой. Траектория этого полета не идеально круглая. Она имеет эллипсность. Максимальная разница составляет 5 млн км.
Самая близкая точка орбиты к Солнцу находится на расстоянии 147 км. Она называется перигелием. Земля ее проходит в январе. В июле планета находится от светила на максимальном отдалении. Наибольшее расстояние — 152 млн км. Эта точка называется афелием.
Вращение Земли вокруг своей оси и Солнца обеспечивает соответственно смену суточных режимов и годовых периодов.
Вращение Земли вокруг Солнца
Для человека движение планеты вокруг центра системы незаметно. Это из-за того, что масса Земли огромна. Тем не менее каждую секунду мы пролетаем в пространстве около 30 км. Это кажется нереальным, но таковы расчеты. В среднем считается, что Земля находится от Солнца на расстоянии около 150 млн км. Один полный оборот вокруг светила она делает за 365 дней.
Точное расстояние, которое наша планета проходит за год, двигаясь вокруг светила, составляет 942 млн км. Мы вместе с ней движемся в пространстве по эллиптической орбите со скоростью 107 000 км/час. Направление вращения — с запада на восток, то есть против условной часовой стрелки.
Таким образом, наша планета находится в постоянном движении. Вместе с Солнцем она перемещается в космосе вокруг центра Галактики. А та, в свою очередь, движется во Вселенной. Но наибольшее значение для всего живого играет вращение Земли вокруг Солнца и собственной оси. Без этого движения условия на планете были бы непригодными для поддержания жизни.
Видео
Николай Коперник: гелиоцентрическая система мира
Возрождение: из истории великой эпохи
Остановивший Солнце: из истории жизни Коперника
Николай Коперник, поляк по происхождению, родился в семье зажиточного купца 19 февраля 1473 г. в городе Торне, куда переселялся из Кракова его отец.
Пробыв в Италии около десяти лет с небольшими перерывами, Коперник возвратился к себе на родину и большую часть остальной жизни правел в маленьком городке Фрауенбурге, где стараниями своего дяди епископа Вармийского (Эрмляндского) получил ещё в 1497 г. место каноника. Он стал, следовательно, католическим священником и весьма ревностно выполнял двои обязанности. Во Фрауенбурге, в этом, по выражению Коперника, «отдалённейшем уголке земли», он имел достаточный досуг и, окружённый добрым в общем отношении друзей и сограждан, окончательна сформулировал положения своей системы, основные контуры которой сложились у него, вероятно, ещё в Италии.
Первый набросок идей Коперника мы находим приблизительно а 1512 г., в так называемом «Commentarioius» («Малый комментарий»), который не был напечатан, но ходил по рукам в рукописном виде и принес его автору изрядную популярность. Лишь в 1539 г. Коперник разрешил своему другу профессору математики Виттенбергского университета Георгу-Иоахиму Ретику, ученику и горячему поклоннику «нового Птолемея», опубликовать краткое предварительное сообщение (Narratio prima) о достигнутых научных результатах.
Собственное сочинение Коперника вышло из печати за несколько дней до смерти автора, последовавшей 24 мая 1543 г. Предание, известное нам от Гассенди (биограф ученого), рассказывает, что только что отпечатанный экземпляр сочинения «De revolutionibus orbium coelestium» принесли Копернику за несколько часов до кончины. «Он взял книгу в руки и смотрел на нее, но мысли его были уже далеко».
