Вещество вселенной едино!
Как бы ни удивительны были процессы в прошлом Вселенной, будущее представляется еще более интересным. Будущее мира несомненно важно еще и потому, что отдаленное будущее человечества, будущее разума зависит от будущего природы. Анализ будущего Вселенной принципиально отличается от изучения прошлого.
Прошлое уже было, оно оставило свои следы, и, изучая эти следы, мы проверяем правильность наших знаний о нем. Будущее только будет. Его изучение всегда является экстраполяцией. Прямая проверка здесь невозможна. Если в будущем возникнут такие условия, при которых смогут проявиться еще неизвестные нам законы, тогда научные предсказания, возможно, окажутся неточными, а для отдаленного будущего и просто неверными.
Тем не менее фундамент современных физических и астрофизических знаний настолько прочен, что позволяет с достаточной уверенностью рассматривать отдаленное будущее Вселенной. В последнее время появляется все больше серьезных работ, посвященных этой проблеме (правда, таких работ гораздо меньше, чем работ, посвященных прошлому). Выводы этих работ настолько важны, что несмотря на сделанные оговорки, они заслуживают самого серьезного внимания.
Возникает вопрос: неограниченно ли будет продолжаться расширение Вселенной. Ответ на него в принципе прост: если плотность материи во Вселенной достаточно велика, то тяготение этой материи остановит расширение и сменит его сжатием. Если плотность мала – тяготение недостаточно, чтобы остановить расширение.
Астрофизические наблюдения показывают, что средняя плотность видимой материи во Вселенной примерно в 30 раз меньше критического значения, отделяющего один случай от другого (это критическое значение плотности около 10-129 г/см3). Но, возможно, во Вселенной есть трудно обнаружимые виды материи, “скрытая масса”. Тогда плотность может оказаться выше критической.
Предположим сначала первый вариант – Вселенная неограниченно расширяется. Какие же процессы произойдут в неограниченно расширяющейся вселенной? Как они связаны с прошлым и настоящим?
“Эволюцию мира можно сравнить со зрелищем фейерверка, который мы застали в момент, когда он уже кончается: несколько красных угольков, пепел, дым. Стоя на остывшем пепле, мы видим медленно угасающие солнца и попытаемся воскресить исчезнувшее великолепие начала миров”.
Это слова принадлежат одному из создателей современной космологии бельгийскому астроному Ж.Леметру. Да, мы знаем, что звезды в будущем погаснут. Запасы ядерного горючего – источника энергии любой звезды, ограничены. Солнце закончит свою активную эволюцию через несколько миллиардов лет и превратится в белый карлик размером с Землю, который будет постепенно остывать.
Звезды массивнее Солнца живут еще меньше. В зависимости от их массы они в конце концов превращаются либо в нейтронные звезды с поперечником всего в десятки километров, либо в черные дыры. Наконец, возможен катастрофический взрыв в конце жизни звезды.
Это так называемая вспышка сверхновой звезды. Звезды менее массивные, чем Солнце, живут дольше, но и они рано или поздно превращаются в остывшие карлики. В наше время происходят процессы возникновения звезд из межзвездной среды. Но этот процесс также ограничен во времени.
В будущем все запасы ядерной энергии материи, из которых могут образоваться звезды, будут исчерпаны. Новые звезды не будут рождаться, а старые превратятся в холодные тела или черные дыры. Эта эпоха наступит не скоро, но все же этап эволюции Вселенной, когда горят звезды, и поэтому сам этап можно назвать звездным ( “звездный час Вселенной” ), закончится через 1014 лет.
Обратимся теперь к судьбам звездных систем – галактик. Они состоят из сотен миллиардов звезд. В центрах их, в их ядрах, вероятно, находятся сверхмассивные черные дыры. Каково будущее галактик? Для их эволюции существенны очень редкие сегодня события, когда какая-либо звезда в своем движении в результате гравитационного взаимодействия с другими звездами галактики приобретает большую скорость.
Такая звезда покидает галактику. В результате подобных процессов звезды постепенно будут уходить из галактики, в ее центральная часть будет понемногу сжиматься. Массы вблизи центра будут падать в черную дыру. В конце концов на месте бывшей галактики останется одна сверхмассивная черная дыра, поглотившая остатки звезд центральной части галактики, а 90% всех звезд рассеется в пространстве.
Реферат – развитие представлений о вселенной.
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ ОТКРЫТОГО ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИНСТИТУТ ФИЗИКО – МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ИНФОРМАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ (МФ, ФФ)
Дисциплина Концепция современного естествознания
Реферат
на тему: «Развитие представлений о Вселенной»
Выполнила: Косачева О.А.
Студентка II курса
Проверила: Боровец Е.Н.
Новосибирск 2021
Содержание
Наше представление о Вселенной____________________________________3
От Аристотеля до Бэкона____________________________________________3
Николай Коперник_________________________________________________8
Джордано Бруно__________________________________________________11
Иоганн Кеплер___________________________________________________13
Галилее Галилей__________________________________________________16
Исаак Ньютон____________________________________________________18
Астрономические открытия последних веков__________________________19
Список использованных источников_________________________________28
Наше представление о Вселенной.
Как-то один известный ученый читал публично лекцию об астрономии. Он рассказывал, как Земля обращается вокруг Солнца, а Солнце в свою очередь обращается вокруг центра огромного скопления звезд, которое называют нашей Галактикой. Когда лекция подошла к концу из последних рядов зала поднялась маленькая пожилая леди и сказала: “Все, что Вы нам говорили – чепуха. На самом деле наш мир – это плоская тарелка, которая стоит на спине гигантской черепахи”. Снисходительно улыбнувшись, ученый спросил: “А на чем держится черепаха?” – “Вы очень умны, молодой человек, – ответила пожилая леди, – черепаха – на другой черепахе, та – тоже на черепахе, и так все ниже и ниже”.
Такое представление о Вселенной как о бесконечной башне из черепах большинству из нас покажется смешным, но почему мы думаем, что сами знаем лучше? Что нам известно о Вселенной, и как мы это узнали? Откуда взялась Вселенная, и что с ней станет? Было ли Вселенной начало, а если и было, то, что происходило до начала? Какова сущность времени? Кончится ли оно когда-нибудь? Достижения физики последних лет, которыми мы частично обязаны фантастической новой технике, позволяют, наконец, получить ответы хотя бы на отдельные из таких давно поставленных вопросов.
Пройдет время, и эти ответы, может быть, станут столь же очевидными, как-то, что Земля вращается вокруг Солнца, а может быть, столь же нелепыми как башня из черепах. Только время (чем бы оно ни было) решит это.
От Аристотеля до Бэкона.
Еще в 340г. до н. э. греческий философ Аристотель в своей книге “О небе” приводил резкие доводы в пользу того, что Земля не плоская тарелка, а круглый шар. Шарообразность Земли Аристотель обосновал тем, что во время лунных затмений Земля отбрасывает на поверхность нашего спутника круглую тень. Это доказательство совершенно справедливо, его и теперь приводят в учебниках географии и астрономии. То, что Земля – шар, греческий философ доказывал еще и по-другому и тоже правильно. Он говорил, что во время дальних путешествий звезды, расположенные низко над горизонтом, исчезают под ним, скрытые выпуклостью Земли, зато с другой стороны появляются новые, до того не видные. Это было бы невозможно, если Земля была плоская: путник всегда видел бы одни и те же звезды.
Аристотель считал, что вокруг Земли, как неподвижного центра мироздания, вращаются твердые прозрачные сферы, к которым прикреплены Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн. На восьмой сфере он поместил все звезды. В те времена нелегко было допустить, чтобы сферы вращались вокруг Земли сами собой, и Аристотель вышел из трудного положения так. Придумав девятую сферу, самую дальнюю, Аристотель назвал ее “перводвигателем”. Этот своего рода “небесный мотор” и вращал остальные сферы.
Система мира Аристотеля относится к числу геоцентрических, то есть таких, где центром Вселенной считается Земля.
Сейчас, в наше просвещенное время, мы читаем о системе Аристотеля с улыбкой, его рассуждения кажутся наивными. Но тогда, в его эпоху, она сыграла большую роль. Ведь она выкинула из мироздания богов, низвергла их с Олимпа. Солнце стало светилом, обходящим Землю по законам природы, а не огненной колесницей бога Гелиоса, на которой мог прокатиться своевольный мальчишка Фаэтон. А если не стало Гелиоса, то нельзя было верить в Зевса, Афину и других богов.
Жрецы это прекрасно поняли и обрушили свой гнев на Аристотеля. Они обвинили его в безбожии, изгнали на старости лет из родного города. Александра Македонского, который мог бы заступиться за ученого, уже не было в живых.
Аристотель умер на чужбине. Он стал жертвой своих передовых научных взглядов.
Из ученых той далекой от нас эпохи огромный вклад в развитие представления о Вселенной внес Аристарх Самосский (320 – 250 г. до н. э.). Он создал гелиоцентрическую систему мира, то есть в центре мироздания поставил Солнце. По учению Аристарха, Земля и другие планеты вращались вокруг Солнца. Историки называют Аристарха Самосского “Коперником древнего мира”: ведь только через восемнадцать веков после него гелиоцентрическую систему мира возродил великий польский астроном Николай Коперник.
Аристарх Самосский определил, хотя и неточно, величину Луны и расстояние до нее. Он нашел, что диаметр, или поперечник, Луны в три раза меньше земного, и это довольно близко к истине. Из серебряного блюда, катящегося по небу, астроном превратил Луну в огромное небесное тело, по которому можно совершать путешествие в десятки тысяч стадиев (греческий стадий равнялся 185 метрам).
Аристарх внес новое в учение о звездах. Он считал, что они находятся от Земли неизмеримо дальше, чем Солнце. Для той эпохи это открытие было весьма важным: из уютного домашнего мирка Вселенная превращалась в необъятный гигантский мир. В этом мире Земля с ее горами и равнинами, с лесами и полями, с морями и океанами становилась крошечной пылинкой, затерянной в грандиозном пустом пространстве…
И вполне естественно, что Аристарх Самосский не мог сделать эту пылинку центром мироздания, заставить кружиться вокруг нее огромное Солнце и неизмеримо далекие звезды.
Звездную сферу Аристарх ошибочно считал неподвижной. Мы теперь знаем, что каждая звезда – тоже Солнце, более или менее удаленное от нашего. Знаем, что наше Солнце – обыкновенная рядовая звезда в гигантском их скоплении – Галактике, где насчитываются миллиарды звезд, из которых иные в тысячи и миллионы раз больше нашего Солнца.
Аристарх представлял себе расположение планет внутри солнечной системы правильно. Более того: он учил, что Земля вращается вокруг оси, и именно этим объясняется смена дня и ночи и кажущееся движение Солнца и планет вокруг земного шара.
Все рассуждения Аристарха были справедливы, но как видно, для того, чтобы в них поверили, еще не пришло время. Ученые не приняли теории Аристарха Самосского, потому что геоцентрическая система мира была понятнее.
К числу трудов, сохранивших свою ценность в продолжение многих веков, относится “Альмагест” греческого ученого Клавдия Птолемея. В нем он изложил новую, придуманную им систему мира. Эта система прославила его на века и продержалась в науке полторы тысячи лет. Птолемей, как и Аристотель, придумал геоцентрическую систему мира, и у него центром Вселенной служит неподвижная Земля. Но, в отличие от Аристотеля, александрийский астроном не признавал никаких хрустальных сфер, у него Солнце и планеты вращались вокруг Земли в пустом небесном пространстве.
Когда рассматривают какую-нибудь небесную систему, то прежде всего задают вопрос: а соответствует ли она действительности, то есть можно ли на ее основании предсказать, в каком месте пространства будет находится та или иная планета в известный день и час. Добиться такого соответствия очень трудно, но Птолемей сумел этого добиться путем сложных геометрических построений.
Система Птолемея, хоть и неправильная в своей основе, давала возможность предсказывать солнечные и лунные затмения и находить небесные светила в тех точках неба, на какие указывала теория. Вот эти-то ее достоинства и позволили ей просуществовать полторы тысячи лет.
Птолемеевой системе мира “повезло” еще и в том, что ее приняла и поддерживала христианская церковь. А она в те времена обладала огромной силой. Все, что не соответствовало церковному учению объявлялось ересью, еретики томились в тюрьмах или погибали на костре.
Почему церковь приняла под свое крыло птолемееву систему мира? Это объясняется очень просто: она соответствовала библейскому рассказу о сотворении мира.
Библия утверждала, что бог сотворил сначала Землю, а потом создал Солнце, Луну и звезды, чтобы они освещали и согревали нашу планету. Значит и религия, и Птолемей одинаково считали Землю центром мироздания. А в разные мелкие подробности церковники не входили: геоцентрическая система удовлетворяла их в главном и этого было достаточно.
Сомневаться в истинности Птолемеевого учения не разрешалось: вольнодумец рисковал распроститься с жизнью. И такие случаи бывали…
Сочинения Птолемея в продолжении многих веков служило настольной книгой каждого астронома. Даже после того, как было изобретено книгопечатание, труд Птолемея неоднократно переиздавался.
Через тысячу лет жил в Англии замечательный философ и астроном Роджер Бэкон (1214 – 1294). В туманном климате Англии не так-то чисты ясные ночи. Но если такая выдавалась, Бэкон не сходил с башни до рассвета, наблюдая за небесными телами. И в его сочинениях мы находи удивительные высказывания, из которых видно, насколько Бэкон опередил свой век. За 300 лет до Коперника он усомнился в правильности геоцентрической системы Птолемея. Бэкон понимал, что звезды светят своим светом, а Луна отражает солнечные лучи. В старину Млечный Путь считали испарениями луны, а Бэкон справедливо утверждал, что это – скопление множества мельчайших звезд, которые настолько далеки от Земли, что свет их сливается в туманное облако.
Наблюдая кажущееся движение Солнца по небу, Бэкон с такой точностью вычислил длину года, что его таблицами в последствии без всяких поправок пользовался Коперник. Очень точно для того времени Бэкон высчитал и длину лунного месяца – промежутка времени, в продолжении которого Луна совершает оборот вокруг Земли.
В шарообразность Земли тогда не верили даже крупные ученые: теория Аристарха Самосского забылась. А Бэкон не сомневался в том, что Земля – шар. В этом он убедился во время морских плаваний из Англии во Францию и обратно.
Ведь горизонт, так хорошо видимый на море, представлял собой не прямую линию, а окружность.
Достижения Бэкона в астрономии огромны, они одни могли прославить английского философа на весь мир. Почему же этого не случилось? Да все по той же злополучной причине – они намного опередили его эпоху.
Николай Коперник.
Немногим более 500 лет назад, 19 февраля 1473 года в маленьком польском городке Торунь, в купеческой семье родился сын Николай. И это о нем, о Николае Копернике были сказаны спустя много лет после его смерти гордые слова: “Коперник – богу соперник”.
Чтобы в эпоху безраздельного господства религии оказаться соперником бога, стать в какой-то мере равным ему, надо было прожить великую жизнь и сделать грандиозные научные открытия, которые в корне перевернули бы взгляды людей на Вселенную. И Коперник такое открытие сделал.
Он еще в молодости задумал преобразовать астрономическую науку. Его не удовлетворяла Птолемеева система мира, он находил в ней множество противоречий и неясностей. Но молодой ученый понимал, что берется за дело огромной трудности, за дело, которое можно совершить, только посвятив ему всю жизнь. И он ее отдал этому великому делу.
После того, как Копернику дали хорошо оплачиваемую должность каноника в городе Фромборк, он ясными вечерами поднимался на одну из башен крепостной стены Фромборка, которую превратил в свою обсерваторию. Потомки с великим уважением к памяти гениального ученого сохранили эту башню, и туристы со всего света поднимаются по ее истертым каменным ступеням.
Вот там-то, на верхушке крепостной башни, овиваемой всеми ветрами, с примитивными астрономическими инструментами тех времен, с тетрадью и свинцовым карандашом в руке Коперник проводил наблюдения в течение многих лет. Там он стал соперником владыки Вселенной, потому что “осмелился по другому, не по библейским взглядам перестроить план мира. Бог поместил Землю в центре мироздания, заставил обращаться вокруг нее Солнце, планеты, звезды…” А польский астроном, человек духовного звания, смело пошел наперекор веками становившемуся учению церкви, он лишил Землю ее центрального положения во Вселенной и отправил мчаться вокруг Солнца наряду с другими планетами.
Коперник ниспроверг геоцентрическую систему мира Птолемея и создал систему гелиоцентрическую. И подвиг его кажется поистине потрясающим, если вспомнить, что в ту эпоху в распоряжении астрономов не было даже самого плохонького телескопа, не было часов, кроме водяных и песочных, а по ним не то, что секунды, даже минуты отмерять трудно. Все, что имелось у астрономов, – это примитивные и неточные угломеры, циркули, линейки…
Каким же несбыточным, неистощимым терпением надо было обладать, чтобы с таки примитивным оборудованием, в продолжение десятков лет ловить, наблюдать и проверять положение небесных светил, а потом в келье, при свете лампады, покрывать математическими исчисленьями лист за листом, убеждаясь, что наблюдения соответствуют новой теорией.
Были, конечно, в теории Коперника и ошибки, объяснимые неточностью инструментов. Например, он считал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца по окружностям, тогда как в действительности они совершают путь по эллипсам. Но эти и другие ошибки Коперника меркнут перед грандиозностью его достижений.
Коперник отлично сознавал, какое великое революционное значение имеет его теория, какой страшный удар наносит она по религии. В прах рассыпались библейские сказки о том, что бог в первый день сотворил Землю, во второй – небо, и только на четвертый день творения создал Солнце, Луну и звезды, чтобы они освещали Землю. А ведь достаточно заронить в ум человека сомнение, как оно начинает разрастаться, крепнуть.
Коперник был великим преобразователем науки, но в нем не было смелости Роджера Бэкона. Он хорошо знал свою братию – церковников. Знал, как беспощадно расправляются они с теми, кто хоть в малейшей мере восстает против правил религии.
И потому Коперник многие годы не осмеливался напечатать книгу с изложением гелиоцентрической системы мира. Но он писал о своем учении друзьям – другим астрономам и теория Коперника понемногу овладевала умами. В 1540 году ученик Коперника Ганс Иоахим Ретик опубликовал брошюру с кратким изложением новой системы. А книга Коперника, где его теория была разработана подробно, вышла из печати только в 1543 году. Сохранилось известие, что первый экземпляр этого гениального труда под названием “Николая Коперника из Таруня 6 книг об обращениях небесных сфер” вышел в год смерти автора. Это случилось 24 мая 1543 года.
Церковь не сразу поняла великое революционное значение теории Коперника. Его труд был нарочно написан темным, запутанным языком, доступным лишь астрономам. Но когда до церковников дошел точный смысл новой системы, они ужаснулись. Чтение труда Коперника было запрещено, в библиотеках его книга хранилась в отдельном шкафу “за семью замками”.
Только в 1836 году католическая церковь вычеркнула сочинение Коперника из списка запрещенных книг. Произошло это тогда, когда было уже смешно и нелепо бороться против идей Коперника, когда мало-мальски грамотный человек знал, что ни Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вращается вокруг Солнца.
Джордано Бруно.
В 1548 году в семье отставного кавалериста Джованни Бруно, проживавшего в окрестностях маленького итальянского городка Нага, родился сын Филиппе, единственный ребенок в семье. Ему первому суждено было постигнуть всю необъятность вселенной и создать стройную теорию мироздания, которая теперь поражает своей ясностью и глубиной.
С детства у Филиппе появилось страстное желание заниматься астрономией. С годами это желание все росло и росло. А гениальный труд Коперника о гелиоцентрической системы мира определил его жизнь до самого смертного часа.
“6 книг об обращении небесных сфер” хранились в самом секретном из всех секретных шкафов монастырской библиотеки, где обучался Бруно. Но для любимого ученика для библиотекаря не было тайн, и заветный фолиант на латинском языке лег перед юношей не его рабочий стол в самую глухую пору ночи, когда никакому надзирателю не вздумалось бы явиться в библиотеку.
Невозможно передать впечатление, какое произвела теория Коперника на молодого астронома. Новое учение влекло к себе, очаровывало своей красотой и величием. Раскаленный шар Солнца и 6 планет, вращающиеся вокруг него…
Джордано дал себе клятву посвятить свою жизнь утверждением системы Коперника. Эта клятва его погубила, но он ее сдержал.
Великий философ и астроном Бруно принял систему Коперника, но соглашался с ней не во всем: он видел дальше и глубже своего гениального предшественника, был более последователен в своем учении о мире. “Не только Земля, но и Солнце вращается вокруг своей оси”, учил Бруно. Эта истина была доказана после его смерти. “Взор человека слаб, – говорил Бруно – кроме тех планет, которые ми видим, могут быть открыты новые, еще не доступные нашему зрению”.
Джордано Бруно предвидел изобретение зрительных приборов, которые неизмеримо расширят наблюдаемую нами Вселенную. И действительно, вскоре Галилей направил на небо зрительную трубу и с восторгом доказал справедливость утверждения Бруно.
Коперник поместил все звезды на одинаковом расстоянии от Земли и считал их неподвижными. Бруно учил, что каждая звезда – обширный мир, подобный солнечному, со своими планетами, на которых обитают разумные существа. И если мы не видим этих планет, то потому лишь, что они слишком далеки от нас. Солнечных миров во Вселенной бесконечное множество, говорил итальянский философ. И он считал, что все миры, в том числе и наш, постоянно изменяются, что они имеют начало и конец. Это была необычайно смелая для того времени мысль: ведь библия доказывала, что мир, сотворенный богом, вечен, неизменен.
Джордано Бруно совершил колоссальный переворот в мировоззрении людей: он словно вывел их из тесных стен тюрьмы и показал необъятный сверкающий мир.
Живший позднее немецкий астроном Кеплер, признавался, что он “испытывал головокружение при чтении знаменитого итальянца, и тайный ужас охватывал его при мысли, что он, быть может, блуждает в пространстве, где нет ни центра, ни начала, ни конца…”
Церковь поняла, что самым опасным ее врагом является Джордано Бруно: он подрывал основы не только христианской, но всякой иной религии.
Джордано Бруно был твердый и мужественный человек. Не угрозами, не пытками церковники не сломили его: он упорно доказывал свою правоту. Тогда палачи приговорили его к смерти.
Казнь Джордано Бруно произошла в Риме 17 февраля 1600 года.
В 1889 году в Риме на площади, где погиб знаменитый ученый, ему был, воздвигнут памятник.
Иоганн Кеплер.
Иоганн Кеплер родился 27 декабря 1571 года в небогатой семье в маленьком немецком городке Вейль.
Трудным путем пробивался юный Ганс к образованию, куда влекла его природная любознательность, жажда знаний. В 1584 году тринадцатилетний мальчик выдержал экзамен в грамматическую школу (так называемую низшую семинарию) в Адельсберге и за два года прошел ее курс. Это дало ему возможность продолжить учение в высшей семинарии в Маульбронне. Режим в школе был очень суровый: кормили и одевали строго, а классы открывались летом в 4, а зимой в 5 часов утра. Занятия велись по чрезвычайно обширной программе: изучались богословские науки, римские и греческие классики, риторика, математика, музыка…
Но и высшая семинария осталась позади. Иоганн, сдавший экзамен на первую в ту эпоху ученую степень бакалавра в 1589 году был принят в тюбингенский университет. Для юноши из бедной семьи это было огромным успехом. Кеплеру дали небольшую стипендию, и годы студенчества он провел безбедно.
Из университетских профессоров наибольшее влияние оказывал на Кеплера Михаэль Местлин (1550-1630). Местлин преподавал в университете математику и астрономию и был известен как знаток своего дела. Он даже написал популярный учебник “Извлечение из астрономии”.
В своих лекциях Местлин излагал Птолемееву систему мира, но в душе придерживался запрещенного церковью учения Коперника. Его он и внушал в частных беседах, конечно, избранным ученикам. И уже в те годы Иоганн сделался убежденным коперниканцем.
В последствии Кеплер писал:
“…Я был так сильно восхищен Коперником, что подготовил диспут на тему о вращении Земли… Я собирал все достоинства, которыми Коперник превосходит Птолемея с математической точки зрения”.
Кеплер хорошо изучил теорию Коперника, читал блестящие труды своего знаменитого современника Джордано Бруно. И хотя церковь запрещала верить в гелиоцентрическую систему мира, молодой Кеплер всецело встал за нее. Но было в характере Кеплера такое, что отличало его от всех предшествовавших астрономов.
Он был выдающимся математиком и первым из всех ученых мира стал искать законы, по которым устроена Солнечная система. Почему Венера, Земля, Марс и другие планеты расположены на определенных расстояниях от Солнца? Могла ли, скажем, Земля оказаться дальше от Солнца, чем она есть, а Марс ближе?
Предшественники Кеплера не задавались такими вопросами, и у них не хватило бы умения их разрешить. А у Кеплера такое умение нашлось, но он ничего бы не сделал, если бы не располагал огромным количеством астрономических наблюдений, сделанных другими учеными, и в первую очередь Тихо Браге.
Отношения между Тихо Браге и Кеплером были сложные, они то ссорились, то мирились, но все же умирающий Браге завещал бесценный клад своих наблюдений именно Кеплеру.
Кеплер, выводя законы движения планет, не ограничился наблюдениями Браге, он прибавил к ним множество своих. И как трудна была эта работа! Еще когда он служил у Браге, тот поручил ему точно определить орбиту Марса. С молодым пылом Иоганн взялся выполнить работу за 8 дней, а потратил на нее 8 лет! Его расчеты заняли 900 больших листов, писанных мельчайшим почерком.
О чем говорят законы Кеплера?
О том, что планеты расположены в мировом пространстве не случайно, их расстояния от Солнца подчинены определенным математическим отношениям. Первым, самый простой закон Кеплера гласит: “Каждая планета обращается вокруг Солнца по эллипсу, и Солнце расположено в одном из фокусов этого эллипса”.
Так было покончено с заблуждением Коперника, полагавшего, что планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам. Ведь для того, чтобы согласовать теоретические расчеты с действительностью, Копернику пришлось значительно усложнить свою систему. Теперь надобность в этих усложнениях отпала.
Второй закон Кеплера утверждает, что, находясь ближе к Солнцу, планета движется быстрее, а дальше от него – медленнее. Более точно сформулировать этот закон можно только при помощи высшей математики.
Третий закон Кеплера устанавливает связь между расстоянием планеты от Солнца и временем ее обращения вокруг него. По этому закону, зная земной год и расстояние Земли от Солнца, можно, например, вычислить, насколько удален от Солнца Юпитер, если известен его год (а он найден путем наблюдений).
Этот закон утверждает, что чем планета дальше от Солнца, тем больше период ее обращения: ведь ей приходится совершать более долгий путь. Ближайшая к Солнцу планета Меркурий имеет год, равный 88 земным дням, а самая далекая – Плутон обращается вокруг Солнца за 250 земных лет.
Установление законов движения планет было не единственным достижением Кеплера, хотя и этого вполне достаточно, чтобы поставить его имя в ряду величайших ученых мира. Но и помимо этого Кеплер сделал очень много. Он близко подошел к выводу, что все тела в природе притягиваются одно к другому. С гениальной прозорливостью Кеплер писал, что приливы и отливы в земных океанах объясняются действием Луны.
Кеплер объяснил появление кометных хвостов действием солнечных лучей (световое давление) и в этом определил свое время более чем на три столетия.
Он же правильно предугадал, что у Марса два спутника, а их открыли только в 1877 году, когда появились мощные телескопы.
Кеплер сам сконструировал астрономическую трубу из двух двояковыпуклых стекол, и его конструкция оказалась удачнее Галилеевой. Сейчас все крупные телескопы-рефракторы делаются по системе Кеплера.
Кеплер поразительно продвинул вперед астрономическую науку.
Галилее Галилей.
Галилей родился в итальянском городе Пиза в 1564 году, значит, в год смерти Бруно ему исполнилось 36 лет, он был в полном расцвете сил и здоровья.
У молодого Галилея открылись необычайные математические способности, труды по математике он поглощал как занимательные романы.
В Пизанском университете Галилей проработал около четырех лет, и в 1592 году перешел на должность профессора математики в Падуанский университет, где оставался до 1610 года.
Невозможно передать все научные достижения Галилея, он был необычайно разносторонним человеком. Хорошо знал музыку и живопись, много сделал для развития математики, астрономии, механики, физики…
Достижения Галилея в области астрономии поразительны.
…Все началось с телескопа. В 1609 году Галилей услышал, что где-то в Голландии появился прибор-дальновидец (так переводится с греческого слово “телескоп”). Как он устроен, никто в Италии не знал, было только известно, что его основа – комбинация оптических стекол.
Галилею с его удивительной изобретательностью этого оказалось достаточно. Несколько недель раздумий и опытов, и он собрал свой первый телескоп, состоявший из лупы и двояковогнутого стекла (сейчас по такому принципу устроен бинокль). Сначала прибор увеличивал предметы всего в 5-7 раз, а потом в 30 раз, и это было уже очень много по тем временам.
Величайшая заслуга Галилея в том, что он первым направил телескоп на небо. Что же он там увидел?
Редко на долю человека выпадает счастье открыть новый, еще никому не ведомый мир. За сотню с лишним лет до этого такое счастье испытал Колумб, когда впервые увидел берега Нового Света. Галилея называют Колумбом неба. Необычайные просторы Вселенной, не один новый мир, а бесчисленное множество новых миров открылось взору итальянского астронома.
Первые месяцы после изобретения телескопа, конечно, были счастливейшими в жизни Галилея, такими счастливыми, каких только может пожелать себе человек науки. Каждый день, каждая неделя несли что-нибудь новое… Все прежние представления о Вселенной рушились, все библейские рассказы о сотворении мира становились сказками.
Вот Галилей направляет телескоп на Луну и видит не эфирное светило из легких газов, как представляли его себе философы, а планету, подобную Земле, с обширными равнинами, с горами, высоту которых ученый остроумно определил по длине отброшенной ими тени.
и т.д……………..
