Сторонники геоцентрической системы. Геоцентрическая система отсчёта
Геоцентрическая система мира — система, где начало координат размещено на Земле, которая свободно покоится в центре сферической Вселенной, а видимое движение небесных светил является отражением вращения Космоса вокруг мировой оси.
Порядок расположения планет и звезд зависел от периода их обращения и был таким: Луна, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звёзды. Насчет Меркурия и Венеры у греков были разногласия: Аристотель и Платон помещали их сразу за Солнцем,Птолемей — между Луной и Солнцем.
Gif-анимация движения планет в гео-и гелиоцентрических системах. Источник - группа Street Astronomy
Существует мнение, что древние вавилоняне могли знать о реальном движении Земли и планет вокруг Солнца, но сведения эти обрывочны и пока до конца не подтверждены. Найдены отдельные таблички, на которых, как предполагается, изображена картина мира древних вавилонян, но расшифровать из затруднительно.
Египетская мифология вообще сложна и многообразна, но по одной из версий Солнце все таки было в центре: солнечный бог Ра считался отцом всех прочих богов. Он и восемь его потомков образовывали так называемую эннеаду Гелиополиса. Не Солнечную ли систему?
Есть и "обратная" этой легенда: мир произошёл от восьмерых древних божеств, так называемой огдоады. Эта восьмерка состояла из четырёх пар богов и богинь, символизирующих элементы творения. Нун и Наунет соответствуют изначальным водам, Ху и Хаухет — бесконечности пространства, Кук и Каукет — вечной тьме. Четвёртая пара неоднократно менялась, но, начиная с Нового царства, она состоит из Амона и Амаунет, олицетворяющих невидимость и воздух. И эти божества были родителями бога солнца, принесшего в мир свет и дальнейшее творение.
Удивительно, но математика, которую мы учили в школе, отлично подходила для описания движения светил по небосводу на протяжении многих тысяч лет. Во всяком случае так ее видели древние греки.
Первое или одно из первых дошедших до нас, развитых предположений о гелиоцентрической системе мира сделано в 3-м веке до новой эры греком Аристархом Самосским. Исходя из своего предположения о Солнце в центре мира и из наблюдений за звездами, он сделал вывод, что расстояние от Земли до Солнца пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием от Солнца до звёзд, что действительно так. Кроме того, он установил, что Земля во много раз меньше Солнца.
С развитием астрономических наблюдений потребовалось другое обоснование движения планет.
В начале 1500-х годов Коперник, на основании записей Птолемея, и других древних философов, астрономов и математиков, понял, что гелиоцентрическая система более точно описывает кинематику объектов, но, из-за устоявшегося мнения о Земле, как о центре мира, его работы были опубликованы как некая математическая модель, призванная служить для упрощения расчетов.
В конце 1500-х датский астроном Тихо Браге, который не смог принять систему Коперника, предложил компромиссный вариант гео-гелиоцентрической системы . По его мнению, Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, а все планеты и кометы — вокруг Солнца. С точки зрения математики эта модель ничем не отличалась от системы Коперника, но она не вызывала возражений у инквизиции, что являлось важным преимуществом.
Гео-гелиоцентрическая модель Тихо Браге
В течение двух последующих веков гео-гелиоцентрическая система мира выступала как легальный вариант системы Коперника. Ну а после открытия Ньютоном законов динамики и закона всемирного тяготения геоцентризм окончательно утратил научные основания.
Казалось бы, всем давно известно, что Земля, как и все планеты, вращается вокруг Солнца. Но опросы, проведенные в 2010-2011 годах в разных странах, в том числе в России и США, показали, что по крайней мере 30 % населения все еще придерживаются геоцентрического взгляда на мир.
III. ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Перейдем теперь к тому учению о вселенной, под влиянием которого люди находились втечение почти двух тысяч лет. Мы имеем в виду учение Аристотеля (384–322 до хр. эры), которое включило в себя всю совокупность знаний того времени. Это учение имело замкнутый характер, рвало с традицией наивного чувственного миропонимания и не расходилось с привычными религиозными идеями: антропоморфизмом, телеологией и т. д.
Аристотель был уверен в том, что уже имеется все необходимое и достаточное для решения вопросов о Земле, небе и т. п. В общем его учение о вселенной представляет собой довольно стройное, но весьма поверхностное обобщение непосредственного чувственного опыта. Согласно этому учению, мир целесообразно, разумно устроен и представляет собой совокупность тел, состоящих из вещества и находящихся в состоянии непрерывного движения или изменения. Что же касается человека, то для стагирского философа (так называли Аристотеля по имени города Стагира, где он родился) он был не звеном в цепи прочих существ, а конечной целью всей премудро устроенной природы. В связи с этим он поместил земной шар неподвижно в центре мира, а на весь остальной мир смотрел как на своего рода оболочку этого центрального тела, представляющего собой, вместе с обитающим на нем человеком, исходный пункт всей целесообразности природы.
Фиг. 7. Аристотель (статуя в Риме).
Вселенная представлялась Аристотелю пространственно ограниченной, замкнутой, единственной, не имеющей подобия. Он пытался при помощи различных логических ухищрений доказать, что существует лишь одно небо, которое должно иметь сферическую форму, ибо сфера - самое «совершенное» из тел, изучаемых в геометрии.
Но несмотря на то, что Аристотелю небо представлялось пространственно ограниченным, он считал небо безграничным зо времени, т. е. вечно существующим. В своем сочинении «О небе» великий Стагирит писал: «Небо не создано и не может погибнуть, как думают некоторые философы. Оно вечно, без начала и конца; кроме того оно не знает усталости, ибо вне его нет силы, которая принуждала бы его двигаться в несвойственном ему направлении».
Аристотель считал, что мир, не имеющий ни начала, ни конца во времени, не мыслим без движения. Это, однако, привело Аристотеля не к материалистическому представлению о движении как о способе бытия, атрибуте материи, а к чисто поповскому заключению о «первом дв ига- тел е», который должен быть недвижим. Этот двигатель есть ум, мысль, и под его влиянием вселенная сама «желает двигаться», сама стремится к движению или изменению. Словом, в этом первом недвижном двигателе, направляющем вещи к разумным целям, Аристотель видел сверхъестественное существо - божество.
Хотя Аристотель старался сохранить основы религиозного мировоззрения, но его представление о вечности мира было неприемлемо для верующих, ибо оно превратило бога не в творца и устроителя мира, а лишь в первого двигателя. Недаром на склоне дней своих Аристотель был обвинен в безбожии и вынужден был бежать из Афин на остров Евбею, где вскоре умер.
Мы уже отметили, что если первый шаг в развитии науки о небе связан с возникновением идеи шарообразности небосвода, то следующий шаг вперед связан с представлением о шарообразной форме Земли. Это представление в значительной степени принадлежит философской школе Пифагора, причем оно возникло, как и взгляд о сферической форме небесного свода, на основании наблюдений. Пифагор будто бы выражал мнение о повсеместной обитаемости земного шара, т. е. о существовании антиподов, для которых опрокидывались понятия «верха» и «низа» (автором слова «антипод» считают Платона). В настоящее время невозможно установить, какого рода были соображения, которые привели Пифагора к этому, столь важному для дальнейшего развития науки, представлению о шарообразности Земли. Но не подлежит сомнению, что это представление должно было возникнуть у древних греков, ибо, вследствие развития у них мореплавания, они изо дня в день наблюдали явления, обусловленные шарообразной формой Земли.
Аристотель знал об этих фактах и из них он сделал совершенно правильный вывод, что Земля не только шарообразна, но и не может быть очень велика и что она вся заселена. При этом он дал настолько ясный обзор доказательств шарообразности Земли, что этот философ совершенно справедливо может считаться основателем всего нашего учения о форме Земли.
«Что Земля есть шар, - писал Аристотель, - следует также из чувственного ощущения… Ибо в противном случае во время лунных затмений мы не видели бы на Луне столь отчетливого круглого темного сегмента. Предел тени (т. е. невидимой части) Луны в течение месяца принимает различную форму, то вид прямой линии, то выпуклой, то вогнутой дуги круга, - во время же затмений эта линия всегда выпукла, а так как лунное затмение происходит от земной тени, то и Земля должна иметь вид шара. Это явствует также и из явлений, представляемых звездами над горизонтом и доказывающих кроме того, что земной шар не может быть слишком велик. Так, стоит только немного подвинуться по направлению к югу или северу, чтобы круг горизонта значительно изменился и находившиеся прежде над нашей головой звезды удалились от прежнего своего места. Некоторые (южные) звезды, видимые в Египте или на острове Кипре, не видимы бывают в странах, севернее лежащих, и обратно - северные звезды, при ежедневном своем течении, остаются постоянно над нашим горизонтом северных стран Земли, между тем как в более южных местах те же звезды, подобно другим, восходят и заходят. Следовательно Земля не только шарообразна, но она и невелика, так как в противном случае при столь незначительной перемене места вышеописанное явление не было бы заметно. Поэтому можно думать, что местность вокруг Геркулесовых столбов (Гибралтара) соединяется с Индийской страной и что таким образом существует лишь одно море. Затем математики, вычислившие окружность Земли, считают ее равной приблизительно 400 ООО стадиям, а из этого мы заключаем, что Земля не только имеет сферическую форму, но и что объем ее незначителен в сравнении с небом».
Принимая стадию равной 157V2 или 185 метрам, получаем для окружности земного шара 63 ООО или 74 ООО километров, т. е. числа того же порядка, что и истинная величина- 40 000 километров.
Как нами уже было отмечено, Аристотель приписывал
3 Системы мира 33
шарообразную форму и небесному своду. Тем самым создалось противоречие между представлением о шарообразности Земли и неба, к которому привели астрономические наблюдения, и физическими понятиями «верх» и «низ», возникшими при созерцании окружающих явлений. Это противоречие Аристотель разрешал учением о разделении вселенной на две существенно отличные друг от друга части - элементарную и эфирную. И в связи с этим Аристотель развил чрезвычайно последовательную, строго геоцентрическую точку зрения, проведя резкую грань между подлунным и надлунным миром, между «земным» и «небесным».
Вот основные положения астрономического учения Аристотеля в его собственном изложении: «Солнце и планеты обращаются около Земли, находящейся неподвижно в центре мира. Наш огонь, относительно цвета своего, не имеет никакого сходства со светом солнечным, ослепительной белизны. Солнце не состоит из огня, а есть огромное скопление эфира; теплота Солнца причиняется действием его на эфир во время обращения вокруг Земли. Кометы суть скоропреходящие явления, которые быстро рождаются в атмосфере и столь же быстро исчезают. Млечный путь есть не что иное, как испарения, воспламененные быстрым вращением звезд около Земли… Движения небесных тел, вообще говоря, происходят гораздо правильнее, чем движения, замечаемые на Земле; ибо, так как тела небесные совершеннее всех других тел, то им приличествует самое правильное движение, и вместе с тем самое простое, а такое движение может быть только круговым, потому что в этом случае движение бывает вместе с тем и равномерным. Небесные светила движутся свободно подобно богам, к которым они ближе, чем к жителям Земли; поэтому светила при движении своем не нуждаются в отдыхе и причину своего движения заключают в самих себе. Высшие области неба, более совершенные, содержащие в себе неподвижные звезды, имеют поэтому наиболее совершенное движение - всегда вправо (с востока на запад). Что же касается до части неба, ближайшей к Земле, а поэтому и менее совершенной, то эта часть служит местопребыванием гораздо менее совершенных светил, каковы планеты. Эти последние движутся не только вправо, но и влево, и притом по орбитам, наклоненным к орбитам неподвижных звезд. Все тяжелые тела стремятся к центру Земли, а так как всякое тело стремится к центру вселенной, то поэтому и Земля должна находиться неподвижно в этом центре».
Чтобы яснее представить себе идеи, положенные Аристотелем в основу его геоцентрической системы мира, необходимо учесть, что во времена этого философа прочна 34
утвердилось учение Эмпедокла (492–432 до хр. эры) о четырех «элементах» или «стихия х». Эмпедокл допускал существование четырех «первичных веществ», а именно: земли, воды, воздуха и огня, и считал, что от их смешения произошло «все», вся вселенная, т. е. все тела, встречающиеся на Земле и небе. Аристотель принял это представление, но к упомянутым четырем элементам присоединил пятый, резко от них отличный, элемент. По мнению Аристотеля, кроме четырех элементов или основных веществ, из которых составлены все земные предметы, имеется еще особый пятый элемент (по - латыни - quinta essentia, откуда и выражение «квинтэссенция»), эфир, из которого состоят небесные светила. При этом Аристотель говорил, что Земля, где царят четыре элемента, является мирам тленным, т. е. миром постоянных превращений, вечного круговорота рождения и смерти, произрастания и увядания; наоборот - небо, состоящее лишь из одного эфира, есть нетленный мир, служит местопребыванием всего совершенного. Словом, небесные тела объявлялись принципиально отличными от земных, «элементарных» тел.
Все тяжелое, с этой точки зрения, стремится к центру вселенной, имеющей шарообразную форму, и скопляется вокруг него, образуя шарообразную массу. Поэтому Земля, как наиболее тяжелый из всех элементов, находится в центре вселенной, и для астрономии возможна, стало быть, одна только геоцентрическая точка зрения.
Что же касается более легких элементов, то они находятся в последовательно расположенных друг над другом слоях, именно: земной шар окружает вода, над водой находится воздух, а над воздухом - огонь, который является самым легким из четырех элементов и занимает все пространство от Земли до Луны. Над огненной оболочкой расположены звезды, состоящие из чистого эфира. Звезды являются наиболее совершенными мировыми телами, при чем они очень удалены от Земли и нисколько не подвержены тлетворному влиянию элементарных земных тел Солнце, Луна и планеты тоже состоят из эфира, но чем ближе к Земле, тем эфир менее «чист», менее совершенен, и это сказывается на характере движения небесных светил, на форме их путей.
Материя, с этой точки зрения, расположена сферически, причем все тела падают по направлению к центру Земли, гак что слово «вниз» означает - к центру вселенной, слово «верх» - к окружающей небесной сфере. А эта сфера, как мы уже видели, является пространственно ограниченной: за ее пределами нет ничего…
Подобно делению всей вселенной на две строго отличные друг от друга части, движения также разделяются Аристотелем на две группы: несовершенные и совершенные.
Все движения земных элементов относятся к группе несовершенного движения, причем они характеризуются прямолинейностью. Они совершаются в направлении «естественных мест» четырех элементов, прямолинейно вниз или вверх, в зависимости от того, является ли тело тяжелым или легким; тело движется до тех пор, пока не найдет места, где может оставаться в покое. Все тяжелые «элементарные» тела имеют стремление книзу; от этого стремления их можно удержать лишь временно, применяя какие?то силы. Земля, как самый тяжелый элемент, не только находится в центре вселенной, но и покоится в нем, т. е. совершенно не обладает собственным движением (последнее могло бы поддерживаться лишь временно, чтобы затем прекратиться).
Что же касается эфира, то он обладает совершенным движением, отличным от движения четырех элементов. Эфир, по Аристотелю, не имеет своего «естественного места» и может двигаться по самому совершенному пути- по кругу и с абсолютной правильностью.
Аристотель был учеником Платона (429–347 до хр эры), который пользовался в древнем мире большим авторитетом. Стараясь создать простую геометрическую схему движения небесных тел, Платон поставил перед астрономами задачу - объяснить все движения небесных тел как движения круговые и притом равномерные, т. е. происходящие с постоянной скоростью. Эта мысль послужила началом развития так называемой теории эпициклов и она оказала в общем довольно отрицательное влияние на развитие науки о небе. В ней заключалась такая предвзятость, которая чрезвычайно глубоко проникла в умы греческих философов, астрономов, физиков и т. д.
Никому в голову не приходила мысль о возможности отступления от положения о равномерно - круговом движе- 36
нии небесных светил. Представление это вытекало не из наблюдений (наблюдения Солнца, Луны и планет этому противоречат), а из чисто философских соображений. Оно возникло из идей пифагорейцев (влияние пифагореизма на Платона было весьма значительно) о гармонии в космосе, и отступление от него после Платона казалось нелепостью, совершенно противной разумному, целесообразному, божественному устройству мира. Считали, что движения, происходящие в небесном пространстве, целесообразны и, следовательно, должны быть совершенны и неизменны, а таковыми могут быть лишь движения круговые и равномерные.
Словом, для греческих философов и ученых было аксиомой, что только равномерно - круговое движение, не знающее ни приближения к центру, ни удаления от него, ни ускорения, ни замедления, может «приличествовать» безостановочному бегу светил. Как мы в дальнейшем убедимся, отказаться от этого древнего астрономического догмата было трудно даже тем ученым, которые решительно отвергали представление о Земле, как неподвижном средоточии мира.
Идеи Аристотеля о движении небесных тел находятся в неразрывной связи с этим догматом. Аристотель вслед за Платоном считал, что круг есть совершенная фигура и круговое движение отличается равномерностью. Движения звезд, состоящих из чистого эфира, вечны и неизменны, причем они могут совершаться только кругообразно и равномерно вокруг неподвижного мирового центра - земного шара. Что же касается Солнца, Луны и планет, расположенных в тех областях неба, где эфир (вследствие близости к огню и другим элементам) менее чист, то эти небесные тела движутся по кругам, но неравномерно и не всегда в одном и том же направлении.
Таким образом, Аристотель учил, что все части неба находятся в вечном движении. Одна только Земля «очевидно находится в покое», пребывая в центре небесной сферы. Он говорил, что «веским аргументом неподвижности земного шара служит то, что Земле свойственно состояние покоя и что она естественно находится в равновеси и», т. е. что она не имеет причины покидать своего «естественного места». Что же касается причины движения светил вокруг Земли, то по Аристотелю здесь все дело лишь в том, что это движение весьма «естественно», ибо окружность есть наиболее совершенная линия, а светила сами по себе совершенны, так что они должны описывать окружность.
Вместе с тем Аристотель объявлял, что может существовать только один мир. Ведь если элементы всюду одинаковы, то все они стремятся к одному центру (занять свое «естественное место»), т. е. как существует только один мировой центр, так может существовать только и один мир. Далее, Аристотель подчеркивал, что движение мира только тогда возможно, когда существует точка покоя, на которую это движение некоторым образом опирается и что такой именно точкой является земной шар. Наконец, в подтверждение нетленности одаренных круговым движением небесных тел, он приводил следующее: «В длинном ряде времен, согласно передаваемому из рода в род преданию, малейшей перемены на небе, наблюдаемом до последних пределов, не замечено ни в целом, ни в какой?либо его части». Аристотель заключал, что небо вечно и совершенно и что по этой именно причине «все люди, и греки и варвары, если только они имели какое?нибудь понятие о божестве, помещали сюда обиталища богов, которым поклонялись».
Фиг. 8. Аристотелевская система мира. Вокруг неподвижной Земли, образующей центр мира, расположено восемь соприкасающихся «небес», которые приводятся в движение особой сферой - «первым двигателем».
Таким образом, Аристотель построил геоцентрическое учение о вселенной, которое имело очень законченный вид и выражало общее мнение большинства ученых древности, так как заключало в себе наиболее распространенные представления того времени. В этом учении Аристотель уничтожил противоположность верха и низа и вместе с тем ввел противоположность земного и небесного, несовершенной и совершенной формы, вечности и возникновения, подвижности и неподвижности, тяжести и легкости и т. д. Все эти противоположности вытекали из того, что всю вселенную Аристотель резко разграничил на две части: на элементарную (земную, несовершенную) и эфирную (небесную, совершенную).
В основу своей физики Аристотель также положил противоположность «естественных» и «насильственных» движений. Естественным движением он считал движение, соответствующее природе вещей (например, движение камня вниз), насильственным - движение противоположное (движение камня вверх). При этом он полагал, что насильственные движения не сохраняются и в конце концов исчезают сами собой, уступая место естественным движениям.
Влияние великого Стагирита длилось около двух тысяч лет и в течение значительной части средних веков этот философ считался непререкаемым авторитетом; так, Данте называл его «учителем тех, кто занимается наукой». Его взгляды настолько глубоко проникли в умы ученых, что даже Коперник, решительно отбросивший аристотелевский геоцентризм, не в состоянии был освободиться от идей его физики.
Аристотель - энциклопедический ум, давший весьма широкое, почти всеобъемлющее обобщение греческой науки. Но он был непоследовательным мыслителем, колебался между материалистическим и идеалистическим мировоззрением (несмотря на то, что немало сделал для подрыва основ идеализма). Средневековая поповщина взяла его идеалистические идеи и приспособила их к интересам защиты религии, идеологии феодальных классов. Эти идеи сделались знаменем реакции.
По меткой характеристике Ленина, «поповщина убила в Аристотеле живое и увековечила мертвое». Поэтому когда под влиянием Бруно, Галилея и других крупных мыслителей разразилась буря против Аристотеля, то это было необходимым условием для развития науки, становившейся на путь материалистического понимания природы. Однако эта буря не столько относилась к самому Аристотелю, сколько к его средневековым последователям и комментаторам (схоластам), которые старались прикрыть его авторитетом свои «душеспасительные» фантазии.
Из книги Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах автора Гулиа Нурбей Владимирович1. Механические модели мира
Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович Из книги Тайны пространства и времени автора Комаров Виктор Из книги Возвращение чародея автора Келер Владимир Романович Из книги Что такое теория относительности автора Ландау Лев Давидович Из книги Системы мира (от древних до Ньютона) автора Гурев Григорий АбрамовичЗаконы сохранения и симметрия мира Одним из очень интересных вопросов для физиков последних двух поколений был вопрос: существует ли какая-нибудь связь между другими общими свойствами Вселенной и законами сохранения? Оказывается, существует, и самая непосредственная -
Из книги Распространненость жизни и уникальность разума? автора Мосевицкий Марк Исаакович«Если ученые всего мира…» Этот маленький очерк был написан и опубликован в июле 1962 года. Я знал Льва Давидовича Ландау с моих студенческих лет, многократно встречался с ним после войны, и, может быть, поэтому мне как литератору выпала на долю невеселая удача - быть
Из книги Биография атома автора Корякин Юрий ИвановичСистемы мира (от древних до Ньютона) „Наука потому и называется наукой, что она не признает фетишей, не боится поднять руку на отживающее, старое, и чутко прислушивается к голосу опыта, практики. Если бы дело обстояло иначе, у нас не было бы вообще науки, не было скажем
Из книги автора Из книги автора1961 год Промышленный эксперимент 1961 год - третий год семилетки. Вся наша необъятная страна в лесах новостроек. Советский народ под руководством партии строит коммунизм. Но коммунистическое общество немыслимо без изобилия энергии. «Коммунизм - это есть советская власть
Из книги автора2. ЦЕЛОСТНАЯ КАРТИНА МИРА (3 мая 1994)Нам постоянно приходится слышать, что так называемая конвенциональная наука, при всех ее видимых достижениях, находится словно бы в шорах, если не в тупике, - и упорно не замечает некоторых важных явлений, которые не укладываются в ее
Из книги автораГлава 3 Кентавры атомного мира Теория на перепутье«Победителей не судят!» - гласит старая поговорка. В науку она, однако, доступа не имеет. Еще как пристрастно судят! Пока не обоснован каждый шаг ученого в его сражении с природой, победа не засчитывается.Но изредка бывает
Из книги автора14. Несовершенство мира Роберт Джордж родился весом шесть фунтов пять унций в десять часов вечера в воскресенье 28 мая 1967 года, в тот самый момент, когда одинокий яхтсмен Фрэнсис Чичестер зашел в гавань Плимута, встречаемый ликующей толпой, из своего кругосветного
О том, как устроено окружающее пространство, человечество задумывалось столько времени, сколько человек смотрит в небо. В прежние времена люди были уверены, что мир вращается вокруг них, и такая система называлась геоцентрической. Со временем астрономы получили гораздо больший объем информации, позволивший выяснить, что наша планета вращается вокруг Солнца. Это дало старт господству новой теории - гелиоцентрической. Впрочем, как показывают опросы, и по сей день есть приверженцы не только нового взгляда на мир, но и бытовавшего в прежние столетия. В чем особенности каждой из теорий? Попробуем разобраться повнимательнее. Зная, в чем основное отличие гелиоцентрической системы мира, можно расширить свой кругозор, получить общее представление о его устройстве.
В центре - Гея
В прежние столетия люди были убеждены, что центром всего сущего является та земля, на которой они проживают. Так как земля в греческой мифологи связывалась с богиней Геей, то и наименование эта теория получила соответствующее - геоцентрическая. Она характеризуется начальной точкой отчета координат - ею является наша планета. В прежние времена предполагали, что во Вселенной наша Земля неподвижна, спокойна, является центральной точкой, вокруг которой вращаются элементы космоса.
Разбираясь, какая система мира названа геоцентрической, важно отметить не только факт наличия отсчетной точки для системы координат в нашей планете. Эта теория задавала и порядок расположения небесных тел. Первой по счету в тот период шла Луна, за ней следовала наша главная звезда - Солнце. Далее по удалению считались Марс и Юпитер, Сатурн. На заднем плане были все остальные звезды. Впрочем, разбираясь с тем, чем отличается геоцентрическая система мира от гелиоцентрической, необходимо отметить неоднородность мнений в прежние времена касательно порядка расположения небесных тел в пространстве. В будущем, когда Коперник предложит свой вариант, все встанет на свои места, но в Древней Греции довольно часто астрономы спорили между собой относительно размещения Венеры, Меркурия. По мнению Платона, эти тела следовали за Солнцем, а вот Птолемей доказывал, что они располагаются между двумя главными небесными телами, видимыми на нашем небе: Луной и Солнцем.
Исторические предпосылки
Когда современные ученые проводили сравнение геоцентрической и гелиоцентрической систем мира, полученная в ходе анализа информация позволила предположить, что в Древнем Вавилоне астрономы имели довольно точное представление о том, что Земля на самом деле вращается вокруг Солнца. Правда, окончательного подтверждения эта теория в настоящие дни не имеет, так как дошедшие до наших дней данные довольно обрывочные, неполные. В ходе научного сравнения геоцентрической и гелиоцентрической систем мира удалось обнаружить такие таблички, сохранившиеся от вавилонян, на которых (по мнению ряда современных учёных) отображена картина мира, какой она представлялась в тот период развития человечества в той области очагов цивилизации. К сожалению, в силу древности этих материалов, их расшифровка представляет собой очень сложную задачу.
Очень много интересной информации можно извлечь из анализа мифологии Древнего Египта. Это огромный пласт информации, сохранившийся до наших дней в довольно полной форме. Разбираясь, кто первым вник в суть гелиоцентрической системы мира, иные ученые предлагают считать таковыми именно древних египтян. Как известно, бог солнца в мифологии этого народа был центральным, главным - отцом прочих божественных созданий. Гелиополис, о котором рассказывают древнеегипетские мифы, был образован из солнечного Ра и его восьми потомков. В этом прослеживается определенная связь со строением Солнечной системы, официально открытым гораздо позже.
Мифология и наука
При анализе того, чем отличается геоцентрическая система мира от гелиоцентрической, важно обратить внимание на все ключевые особенности египетской мифологии, бытовавшие в прежние времена, ведь именно в них отражалось представление широких масс об устройстве окружающего пространства. В частности, бытовало представление о том, что мир создан восемью богами, четверо из которых были мужского пола, а остальная четверка - женского. Одна пара представляла собой воду, другая - тьму, третья пара - бесконечное пространство. А вот четвертая постоянно менялась. В четвертом египетском царстве она прочно установилась из божеств, которые отвечали за воздух, невидимость. Бытовало представление о том, что именно эти боги породили Солнце, давшее тепло и свет миру и сделавшее возможным творение.
Кстати говоря, школьный курс математики, как ни странно, довольно близок по своей сути к геоцентрической теории мира в том представлении, которое было характерно для Древней Греции.
Теория развивается
Несмотря на то что в школьном курсе истории и астрономии на вопрос о том, кто предложил гелиоцентрическую систему мира, обычно отвечают «Коперник», в реальности, как предполагают ученые, такое предложение было выдвинуто гораздо раньше Аристархом Самосским. Этот древнегреческий ученый жил в третьем веке до нашей эры. Он рассматривал особенности движения Солнца по небосводу и на основании собранных данных предположил, что Земля и Солнце находятся друг от друга довольно близко, особенно в сравнении с расстоянием, отделяющим эти тела от прочих звезд. В будущем астрономы подтвердили, что это предположение абсолютно верно. Также именно в тот период, в третьем столетии до нашей эры, удалось выявить, что Земля значительно меньше по размеру, нежели Солнце. Фактически именно Аристарх Самосский был тем, кто открыл гелиоцентрическую систему мира.
С течением времени астрономия развивалась. Получение новой информации об окружающей нас Вселенной требовало новых подходов к объяснению обнаруженных фактов. В частности, нужно было разработать теорию, которая бы описывала передвижение небесных тел достаточно точно. Сейчас уже нельзя сказать точно, кто создал геоцентрическую систему мира, зато доподлинно известно, кто вложил серьезный вклад в продвижение гелиоцентрической теории - тот самый Николай Коперник, живший в шестнадцатом столетии и оказавший очень сильное влияние не только на астрономию, но и на многие другие науки.
Шаг вперёд
Не секрет, что в Средневековье (во многом под влиянием церковных представлений об устройстве мира) преобладала геоцентрическая система мира, и гелиоцентрическая, когда Коперник предложил ее рассмотреть всерьёз, показалась многим ересью, направленной против господствующей религии. По крайней мере именно так ситуация сложилась в европейских государствах.
В настоящее время какую систему мира называют гелиоцентрической? Ту, которую предложил Коперник, а его работы основывались не только на наблюдении за небом, но и на тщательном анализе данных, собранных еще Птолемеем. Кроме того, европейский учёный особенное внимание обратил на работы различных философов древнего времени, математиков, специалистов по астрономии. Это позволило ему систематизировать достаточно большой объем информации для подтверждения факта того, что гелиоцентрическая система гораздо более точная.
И все же общество, убежденное в правоте бытовавшей несколько столетий теории, не согласилось с утверждениями Коперника. Так сложилось, что в этот период геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира были в применении одновременно: одна считалась официально более точной, а вторая - применимой на практике, так как позволяла упростить расчеты математиков.
Наука не стоит на месте
Если кратко: геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира отличаются в первую очередь точкой, которую необходимо считать началом координат. В одном варианте это должна быть наша планета, в другом следует брать за центр расчета для нашей системы Солнце как главную звезду, вокруг которой и вращается близкий к нам сектор Вселенной. Но фактически различия этих теорий более глубокие. В шестнадцатом столетии общество оказалось не готово пересматривать свои взгляды на строение окружающего пространства, но первые зерна были, как говорится, брошены в почву, и ученые разных стран прислушались к доводам Коперника.
Время возникновения геоцентрической и гелиоцентрической системы мира, конечно, отличается очень сильно: первая существует столько, сколько человек задумывается над устройством Вселенной, а вторая появилась гораздо позже, а в широкое употребление вошла и вовсе относительно недавно - лишь несколько столетий тому назад. Существенный вклад в это внес в шестнадцатом веке датский ученый Тихо Браге. Так сложилось, что идея Коперника (по его мнению) было некорректной, а истина лежала где-то посередине. Поэтому Браге предложил компромисс: геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира в его теории слились в одно целое. Браге сформулировал следующий вариант: Земля неподвижна и вокруг нее вращаются звезды, Луна и Солнце, а вот кометы и иные планеты совершают свое движение по орбитам, центр которых - именно Солнце. Для математиков такая модель по сути были аналогичной коперниковской, зато при компромиссном подходе геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира удовлетворяли требованиям религии, не вызывали протеста у инквизиции.
Медленно, но верно
В настоящее время, если кого-нибудь попросят: «Пожалуйста, опишите геоцентрическую и гелиоцентрическую системы мира», человек может смело рассказать оба варианта и выразить свое мнение относительно того, какую из теорий необходимо считать корректной и точной. А вот еще несколько столетий тому назад можно было выразить свое согласие только с теорией, ставившей в центр Землю, а также с компромиссной моделью, предложенной Браге.
И все же определённый шаг вперёд был сделан, когда общество приняло эту модель, которую прозвали «легальной системой Коперника». Это стало одним из кирпичиков фундамента, на котором в будущем работал Ньютон, формулируя законы динамики. Когда удалось открыть закон всемирного тяготения, стало ясно, что геоцентризм - это пережиток прошлого.
В настоящее время официальная теория гласит, что солнце - центр вращательного движения Земли и других планет. И все же опросы широких слоев населения, проведенные несколько лет назад, показали, что и по сей день есть люди, придерживающиеся бытовавших несколько веков назад взглядов. Такие есть и в нашей стране, и за границей: едва ли не треть населения планеты считает, что именно Земля - центр Вселенной.
Те, кто создавал представление о мире: Птолемей
Клавдий Птолемей сыграл очень важную роль как для общества своего времени, так и для поздних веков, так как его работы во многом стали базисом для фундаментальных исследований в будущем. Птолемей принадлежал к эпохе позднего эллинизма, занимался географией, математикой и астрономией. Ученый жил во втором веке нашей эры. Как его личность, так и его труды в истории - довольно своеобразная тема. Так, в работах современников о нем никакого упоминания. Предполагается, что этот ученый родился приблизительно в то же время, что и Гален, но никаких точных данных об этом нет.
А вот сочинения за авторством Птолемея дошли до потомков и высоко были ими оценены - не только в эпоху становления наук и Средневековья, но и в наши дни. Самая известная работа александрийского ученого носит название «Альмагест». Ее не раз переводили на разные языки: сирийский, санскрит. Птолемей был переведён и на арабские языки, и на латынь, а затем на различные европейские - от английского до русского. Именно «Альмагест» до семнадцатого века считался наиболее значимым классическим астрономическим трудом, его использовали в качестве учебника.
Птолемей: система мира
Одна из ключевых заслуг Птолемея - разработка геоцентрической системы мира и фиксация основных догматов этой теории в официальной документации. Конечно, представление о том, что мир вращается вокруг Земли, бытовало и ранее, но именно Птолемей смог систематизировать и опубликовать основные постулаты этого предположения, а также сформулировать порядок вращения небесных тел вокруг нашей планеты. Из его теории следует, что пяти планетам свойственны собственные эпициклы, вращающиеся вокруг Земли по деферентам.
Эта теория была основной до тех пор, пока Коперник не смог выдвинуть собственное предположение о взгляде на мир, совершив буквально научную революцию. В то же время большая часть известных нам эскизов - это не точное изображение Вселенной по Птолемею, а лишь приблизительные рисунки, отражающие основные постулаты теории. Так, в его идее было указание на факт того, что центральные точки деферентов и Земля не совпадали, а эпициклы и точное положение в пространстве небесных тел частично определялись положением Солнца. Также Птолемей, описывая движение небесных тел, обращал внимание, что есть другие круги, не только эпициклы, и они также влияют на траектории.
Новое прорастает из старого
Доподлинно известно, что при создании своей системы мира Коперник, Кеплер использовали информацию, доступную из работ Птолемея, но преобразовали ее таким образом, что в центре вместо Земли оказалось Солнце. При этом Коперник применял предложенный Птолемеем математический аппарат, а вот Кеплер им пренебрег, хотя использовал птолемеевские построения для отражения орбит перемещения небесных тел. В то же время Коперник прибег к опыту и других ученых, с давних пор предполагавших, что в центре нашего мира расположено именно Солнце, а не Земля. Официальное изложение на бумаге впервые увидело свет только в 1543 году.
Обновленное представление об устройстве мира позволило оставить в прошлом довольно противоречивую систему Птолемея, основанную на многочисленных допущениях. Коперник сформулировал объяснения различных астрономических фактов, прибегая к одной точке зрения, и создал принцип научного исследования, задавший направление для развития научного сообщества на долгие годы. При этом, как утверждал Коперник, видимое человеку не обязано быть реально происходящим. Учение, созданное им, позволило отказаться от представления о делении на порочное земное и чистое небесное. Он сказал, что Земля - это самая обычная планета, такая же, как и все другие. Именно поэтому теория Коперника вызвала такое резкое неприятие у религиозных деятелей.
Имена и лица
Имя Джордано Бруно - еще одно из ключевых, позволивших научному сообществу составить корректное представление о положении Земли во Вселенной. Бруно сформулировал идею бесконечности Вселенной и отождествил Солнце с иными звездами. Именно он предположил, что есть несколько населённых жизнью миров.
Идеи Коперника окончательно утвердились как корректные, когда свои исследования опубликовали Кеплер, Галилей. Первый начал работу, основываясь на достигнутых Браге успехах, в том числе получил от него огромный свод информации о движениях Марса. Проанализировав информацию, учёный смог сформулировать законы передвижения небесных тел. Именно тогда стало ясно, что движение планет происходит по траектории в форме эллипса, при этом скорость не остается постоянной на всех участках орбиты. Это окончательно оставило в прошлом те допущения, на которых базировалась идея Птолемея, и теорию Коперника удалось улучшить, сделать более точной, применимой к реальности.
А с 1610 наблюдениями за ночным небом стал заниматься Галилео Галилей, чье имя в курсе истории астрономии и физики обязательно проходят в любой школьной программе. Именно этот выдающийся ученый выявил, что есть очень много звезд, различить которые без увеличения невозможно. Стало ясно, что Млечный Путь сформирован огромным количеством слабых звезд, которые для наблюдателя с поверхности нашей планеты кажутся единым объектом - полосой тумана. При наблюдении через телескоп удалось увидеть диски звезд, отраженное свечение Венеры и горы на Луне, спутники Юпитера, вращающиеся вокруг своей планеты. Все зафиксированное оказалось мощным подтверждением идеи Коперника о гелиоцентризме.
Геоцентрическая система мира - это такая концепция устройства мироздания, согласно которой центральным телом во всей Вселенной является наша Земля, а Солнце, Луна, а также все остальные звезды и планеты вращаются вокруг нее.
Земля с самых древних времен считалась центром мироздания, имеющего центральную ось и асимметрию «верх - низ». Согласно этим представлениям, Земля удерживается в пространстве при помощи специальной опоры, которая в ранних цивилизациях представлялась гигантскими слонами, китами или черепахами.
Геоцентрическая система как отдельная концепция появилась благодаря древнегреческому математику и Милетскому. Он представлял в качестве опоры Земли мировой океан и предполагал, что Вселенная имеет центрально-симметричное строение и не имеет никакого выделенного направления. По этой причине Земля, находящаяся в центре Космоса, находится в состоянии покоя без всякой поддержки. Ученик Анаксимандра Милетского Анаксимен Милетский несколько отдалился от умозаключений предположив, что Земля удерживается в пространстве Космоса за счет
Геоцентрическая система в течение долгих веков являлась единственно правильным представлением об устройстве мира. Точку зрения Анаксимена Милетского разделял Анаксогор, Птолемей и Парменид. Какой именно точки зрения придерживался Демокрит, истории неизвестно. Анаксимандр уверял, что соответствует цилиндру, у которого высота в три раза меньше, чем диаметр его основания. Анаксогор, Анаксимен и Левкилл утверждали, что Земля плоская. Первым, кто выдвинул предположение о том, что Земля имеет форму шара, был древнегреческий математик, мистик и философ - Пифагор. Далее к его точке зрения присоединились пифагорейцы, Парменид и Аристотель. Таким образом, геоцентрическая система была оформлена в другом контексте, появилась ее каноническая форма.
В дальнейшем каноническая форма геоцентрических представлений активно разрабатывалась астрономами древней Греции. Они считали, что Земля имеет форму шара и занимает центральное положение во Вселенной, которая тоже имеет форму сферы, а также что Космос вращается вокруг мировой оси, вызывая движение небесных светил. Геоцентрическая система постоянно усовершенствовалась новыми открытиями.
Так у Анаксимена возникло предположение о том, что чем выше положение светила, тем больше период его обращения вокруг Земли. Порядок расположения светил был выстроен следующим образом: первой от Земли шла Луна, за ней - Солнце, далее следовали Марс, Юпитер и Сатурн. Относительно Венеры и Меркурия существовали разногласия, основанные на противоречии их расположения. Аристотель и Платон размещали Венеру и Меркурий за Солнцем, а Птолемей утверждал, что они находятся между Луной и Солнцем.
Геоцентрическая система координат используется в современном мире при изучении движения Луны и космических аппаратов вокруг Земли, а также для определения геоцентрических положений движущихся вокруг Солнца Альтернативой геоцентрической теории является согласно которой центральным небесным телом является Солнце, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него.
а > Геоцентрическая модель Солнечной системы
Геоцентрическая система мира : время возникновения, описание Солнечной системы, модель Птолемея, место Земли, Солнца, Луны, сравнение с моделью Коперника.
Что такое геоцентрическая модель Вселенной?
Тысячелетиями люди смотрели на ночное небо и пытались понять, что же собою представляет Вселенная. И порой мнения кардинально отличались. Очень давно маги и древние мудрецы свято верили, что мир – это плоская Земля (квадратная), вокруг которой расположены Солнце, Луна и звезды. Позже они заметили, что некоторые звезды не двигаются и стали называть их планетами.
Проходит определенное время и человечество осознает, что мы живем на круглом объекте, поэтому начали подстраивать под это понимание окружающие механизмы. Постепенно формировалась новая система взглядов, из которой появилась геоцентрическая модель мира. Хотя она уже давно не используется, но когда-то отвечала на основополагающие вопросы о строении Вселенной.
Конечно, нет ничего удивительного, что люди посчитали, будто наша планета Земля стоит в центре Вселенной. В конце концов, было заметно, что Солнце и Луна меняют положение в небе. Так что с точки зрения земного наблюдатели, это мы стоим на месте, а все вокруг движется. На нижнем рисунке сравниваются геоцентрическая и гелиоцентрическая модели Вселенной, где акцент ставится на месте небесных тел в Солнечной системе и принципах их движения.
Таким образом, учитывались документы древних вавилонян и египтян, которые подпитывали теорию о том, что в центре всего стоит Земля. В это продолжали верить и в 17-18 веках. Но возникало много несоответствий, которые и заставили искать новую модель, так как предыдущая не могла их объяснить.
Древняя Греция и геоцентрическая модель Солнечной системы
Ранние упоминания о геоцентрической модели возникли в 6 веке до н. э. Философ Анаксимандр предположил, что Земля стоит на месте, а Солнце и Луна вращаются вокруг. В то же время пифагорейцы добавляют, что наша планета круглая, так как они видели затмения. До 4 века до н.э. эта мысль совмещалась с геоцентрической Вселенной, что и помогло построить космологическую систему.
Большой вклад в идею геоцентрической модели мира внесли Платон и Аристотель. Первый считал, что планета не двигается. От нее отходят сферы, на которых располагаются подвижные Солнце, Луна и остальные планеты. Модель расширил Евдокс Книдский, который полагался на математическое объяснение планетарного движения. После вмешался Аристотель и добавил, что объекты вокруг движутся по концентрическим сферам.
Сферы двигались на различных скоростях и представляли собою неразрушимое вещество – эфир. Далее он добавил описание 4 важнейших элементов: земля, вода, огонь, воздух, а также приплюсовал «небесный эфир».
Аристотель писал, что земля – наиболее тяжелый элемент, поэтому притягивается к центру, а остальные формируют вокруг слои. В самом конце располагался эфир, в котором «плавали» небесные объекты. Еще одна важная инновация – добавление «двигателя». Философ полагал, что существует некая сила или даже существо, которое приводит механизм в движение.
Конечно, все это подтверждалось определенными теориями. Например, если бы планета двигалась, тогда должно было быть заметно существенное смещение звезд или созвездий. Получается, что они неподвижны или же расположены намного дальше. Конечно, они предпочли выбрать первый вариант, так как это простейшее объяснение.
В качестве еще одного доказательства служила яркость Венеры. Они полагали, что она всегда располагалась на одной и той же дистанции от нас в любой временной промежуток. Конечно, позже выяснилось, что у планеты есть фазы. Но древние люди не располагали телескопами.
Геоцентрическая модель Солнечной системы Птолемея
Естественно описанная система имела недостатки, и авторы это знали. К примеру, яркость Меркурия, Юпитера и Марса периодически менялась. Кроме того, за ними подмечалось «ретроградное движение», когда они замедлялись, оказывались позади, а затем снова опережали в движении.
Все это вносило еще больше разногласий, которые пришлось решить египетско-греческому астроному Птолемею. Во втором веке н.э. он пишет «Альмагест». В нем появилась геоцентрическая модель Вселенной от Птолемея, которая будет считаться главной в следующие 1500 лет. Он последовал за древними традициями и повторил, что Земля расположена в центре, а вокруг нее двигаются объекты.
Здесь появляется новая идея – существование двух сфер. Первая – деферент, представляющий собою круг, отдаленный от нашей планеты. Его использовали для учета отличий в длительности сезонов. Второй – эпицикл. Он состоял в первой сфере (круг в круге) и объяснял ретроградность движения планет.
Но даже это не разбивало всех сомнений. Особенно сильно беспокоило то, что ретроградная петля планет (в первую очередь Марс) иногда была больше или меньше ожидаемой. Чтобы снять и этот вопрос, Птолемей создал эквант – геометрический инструмент возле центра планетной орбиты, который приводил ее в движение с равномерной угловой скоростью.
Наблюдателю в этой точке кажется, что эпицикл всегда движется с неизменной скоростью. Система просуществовала в римской империи, средневековой Европе и исламском мире, оставаясь неизменной тысячу лет. Но этот механизм казался невероятно сложным и громоздким.
Геоцентрическая модель Солнечной системы в Средневековье
В средние века эта тема снова стала актуальной, так как хорошо сочеталась с христианским верованием. За развитие системы взялся Фома Аквинский, пытающийся объединить веру и разум.
Началось все с того, что планету поделили на «небеса» и Землю. Земля располагалась в центре творения, а небеса – за ее пределами. Все это подпитывало христианское верование, что человек выступает главным творением Бога. Кроме того, пригодился «двигатель» Аристотеля, место которого занял Бог.
Конечно, никто не рисковал оспаривать мысль о том, что небеса вращаются вокруг планеты, потому что это было ересью и даже наказуемо. Ситуация оставалась таковой до выхода книги «О вращении небесных сфер» в 16 веке. Ее автор – Николай Коперник, посмевший доказывать правоту гелиоцентрической модели Вселенной. Конечно, в условиях гонений и преследований работу пришлось опубликовать посмертно.
Стоит отметить, то в мусульманском мире геоцентрическая модель мира также существовала в средние века. Но уже с 10 века н.э. появлялись астрономы, бросавшие вызов работе Птолемея. Среди них был Ас-Сиджизи (945-1020). Он верил, что Земля совершает обороты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Но он подходил со стороны философии, а не математики.
Против геоцентрической модели выступило и несколько астрономов из Андалузии в 11-12 веках. Арзакель вовсе отказался от греческих теорий о равномерном круговом движении и сказал, что Меркурий путешествует по эллипсу.
В 12-м веке подключился Альптрагиус. Он создал новую модель, не нуждающуюся в экванте, эпицикле и эксцентриситете. Эта мысль сопровождалась публикацией Фахруддина ар-Рази «Маталиба», в которой затрагивалась концептуальная физика. В ней опровергалась идея центральности Земли. Вместо этого он предположил, что есть наш мир, за которым существует еще тысячи миров.
Земное вращение в 13-15 веках было популярной темой обсуждения в Магарской обсерватории (Восточный Иран). Хотя все это развивалось на уровне философии и не касалось гелиоцентризма, но многие доказательства напоминали те, что позже озвучит Коперник.
Гелиоцентрическая модель и геоцентрическая модель Солнечной системы
Николай Коперник приступает за разработку своей модели в 16 веке. Именно в ней содержатся все его мысли и научные труды. Она создавалась не с нуля, а использовала наработки оппозиционеров геоцентристов.
В 1514 году Коперник выпускает небольшой трактат «Маленький комментарий», который раздает своим друзьям. В рукописи было всего 40 страниц, емко описывающих гелиоцентрическую гипотезу. Вся она держалась на 7 главных принципах:
- Центр Земли – центр лунной сферы (Луна вращается вокруг Земли).
- Все сферы совершают обороты вокруг Солнца, которое расположено недалеко от вселенского центра.
- Дистанция между Землей и Солнцем составляет незначительную часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакса.
- Звезды лишены движения. Нам кажется, что они перемещаются, потому что Земля совершает оборот вокруг оси.
- Земля вращается вокруг Солнца, из-за чего кажется, что Солнце мигрирует.
- У Земли наблюдается больше одного движения.
- Земля движется по орбите вокруг Солнца, из-за чего кажется, что планеты вокруг идут в неправильном направлении.
Это было лишь начало развития гелиоцентрической модели Солнечной системы. Автор продолжал накапливать сведения и в 1532 году закончил работу над «О вращении небесных сфер». Здесь фигурируют те же аргументы, но уже подкрепленные математическими вычислениями.
