Гелиоцентризм и учение о бесконечности Вселенной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гелиоцентризм и учение о бесконечности Вселенной

Гелиоцентрическая система мира - представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. Противоположность геоцентрической системе мира. (представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды). Возникло в античности, но получило широкое распространение с конца Эпохи Возрождения.

В этой системе Земля предполагается обращающейся вокруг Солнца за один звёздный год и вокруг своей оси за одни звёздные сутки. Следствием второго движения является видимое вращение небесной сферы, первого - перемещение Солнца среди звёзд по эклиптике.

Николай Коперник.

Николай Коперник (1473-1543), опираясь на астрономические исследования, выдвинул принципиально иную картину бытия:

- Земля не является центром Вселенной (отвергался геоцентризм);

- Солнце является центром по отношению к Земле (геоцентризм заменялся гелиоцентризмом), Земля вращается вокруг Солнца;

- Все космические тела движутся по собственной траектории;

- Космос бесконечен;

- Процессы, происходящие в космосе, объяснимы с точки зрения природы и лишены "священного" смысла.

Окончательно гелиоцентризм возродился в XVI веке, когда польский астроном Николай Коперник разработал теорию движения планет вокруг Солнца на основании пифагорейского принципа равномерных круговых движений. Одной из причин возвращения к гелиоцентризму было несогласие Коперника с птолемеевой теорией экванта, кроме того, он считал недостатком всех геоцентрических теорий то, что они не позволяют определить «форму мира и соразмерность его частей», то есть масштабы планетной системы. Коперник объяснил причины попятных движений планет, вычислил расстояния планет от Солнца и периоды их обращений. Объявляя Землю одной из планет, Коперник устранял резкий разрыв между «надлунным» и «подлунным» мирами, характерный для философии Аристотеля. Результаты своих трудов он обнародовал в книге «О вращениях небесных сфер», изданной в 1543 году. За два года до этого теорию Коперника популярно изложил немецкий астроном Георг Иоахим Ретик, одно время сотрудничавший с Коперником и считавший себя его учеником. Неясно, какое влияние на Коперника оказал Аристарх (в рукописи своей книги Коперник упоминал о гелиоцентризме Аристарха, но в окончательной редакции книги эта ссылка исчезла).

В некоторых отношениях теория Коперника сохраняла «родимые пятна» геоцентризма:

- центром планетной системы было не столько Солнце, сколько центр земной орбиты;

- из всех планет Земля единственная двигалась по своей орбите равномерно, в то время как у остальных планет орбитальная скорость менялась, что Коперник объяснял комбинацией движения по большим и малым кругам.

В своей книге под названием «О вращении небесных сфер» Коперник заявил, что не Солнце вращается вокруг Земли, а, наоборот, Земля и все планеты (кроме спутника Земли - Луны) - вращаются вокруг Солнца. Хотя гелиоцентрическая система Коперника была еще непоследовательна - например, он еще не знал, что Солнце - это лишь одна из звезд, и считал Солнце центром всего мира, а «сферу неподвижных звезд» также вращающейся вокруг Солнца - тем не менее это было первым шагом к краху господства религии. Земля, это «избранное богом обиталище людей», низводилась до уровня рядовой планеты солнечной системы. Лишались всякого основания представления об исключительности Земли, а также противопоставление земного небесному.

Церковь первоначально совершила роковую для себя ошибку: не сразу поняла, какой чудовищной силы заряд подвел Коперник под фундамент религиозной веры. Лишь через 73 года после его смерти главная книга его жизни «Об обращении небесных сфер» была «впредь до исправления» внесена инквизицией в список запрещенных книг.

Коперник десять лет прожил в Италии. Он должен был изучать каноническое (церковное) право в Болонье, а изучал все, кроме канонического права: живопись, математику, астрономию, философию, греческий язык. Коперник ничего не открыл в небе. Он искал там лишь подтверждений своей правоты. Гелиоцентрическая система мира не была его великим озарением. За сотни лет до Коперника говорили и писали о неподвижности Солнца и вращении Земли. Сотни не объясненных птолемеевской системой фактов в течение многих веков скапливали в своих фолиантах звездочеты Греции, Италии, арабского мира. Многие чувствовали: что-то не так, путает Птолемей.

Лет за тридцать до издания своей великой книги он рассылает в разные страны рукописные копии своеобразного конспекта будущего сочинения «Николая Коперника о гипотезах, относящихся к небесным движениям, краткий комментарий». (Рукописи эти считали безвозвратно потерянными и только в 1878 году вдруг нашли одну в венских архивах, а три года спустя - другую, в Стокгольме.) Он был уже стар, когда решил напечатать главный труд своей жизни.

Джордано Бруно.

Продолжателем дела Коперника был Джордано Бруно (1548-1600).

Джордано Бруно развил и углубил философские идеи Коперника:

- Солнце является центром только по отношению к Земле, но не центром Вселенной;

- Вселенная не имеет центра и бесконечна;

- Вселенная состоит из галактик (скоплений звезд);

- Звезды - небесные тела, подобные Солнцу и имеющие свои планетные системы;

- Число миров во Вселенной бесконечно;

- Все небесные тела - планеты, звезды, а также все, что имеется на них, обладают свойством движения;

- Не существует Бога, отдельного от Вселенной, Вселенная и Бог - одно целое.

Отправляясь от открытия Коперника, Бруно идет дальше: на месте гелиоцентризма он ставит учение о бесконечной, лишенной центра вселенной и бесконечных мирах.

В семнадцать лет он стал послушником монастыря доминиканцев. Монахи владели прекрасной библиотекой, в которой он провел буквально всю свою молодость. Даже враги Ноланца признавали его человеком высочайших знаний, и все эти знания он приобрел в юности.

Бруно, развивая идеи Коперника, разбил купола небесных сфер с закрепленными на них навечно звездами и первым из людей не устрашился беспредельности космоса. Вообще говоря, идею о бесконечности миров тоже первым высказал не Бруно. Еще 1277 году парижский епископ Этьен Темпье, исполняя волю папы Иоанна XXI, предал анафеме догмат о существовании только одного мира. Он доказывал, что астрономические открытия лишь подтверждают вездесущность и беспредельность божественных сил. И сама идея о множественности миров не преследовалась церковью до конца XVI века. Бруно вызвал ненависть церковников не тем, что он утверждал, что миров много - да будет славен господь в неутомимых трудах своих! Его казнили за идею подобия этих миров земному миру, за покушение на исключительность человеческого существа, за низведение Земли в разряд рядового, ничем не замечательного небесного тела.

Он поднимал руку на догматы, лежавшие в основе религии. Его наука угрожала самому ее существованию, а раз так, наука эта подлежала немедленному уничтожению.

При всей пестроте биографии Джордано Бруно каждый эпизод его жизни определяется двумя непременными составляющими: пропаганда собственных философских и научных взглядов - гонения и преследования, вызванные этой пропагандой. Так было, когда в 28 лет он бежал из Рима. Так было в Женеве, где он попал в лапы кальвинистов и угодил в тюрьму. Так было в Тулузе, где науськанные ревнителями веры студенты чуть не избили его. В Париже он был в чести, давал уроки королю, казалось, притерпелся, одумался, а он пишет комедию, и снова невиданный скандал, и снова надо в дорогу, благо его имущество не требовало долгих сборов.

Он только собирается в Англию, а сэр Кэбхем, английский посол в Париже, уже доносит в Лондон: «Джордано Бруно, итальянский профессор философии, намерен отправиться в Англию. Взглядов его я не могу одобрить...» А потом новый скандал в Оксфорде и диспут с учеными мужами в доме шталмейстера королевы Елизаветы. Он снова возвращается во Францию и снова с непоколебимым упорством, забыв о всех печальных уроках своей жизни, добивается нового диспута, и снова кричат ему, что он суетный бахвал, оболгавший Аристотеля, и снова разъяренная толпа беснуется вокруг него. Уезжает в Германию - и все то же. Спираль гонений все быстрее вращает его. Наконец он стал учителем знатного венецианца Джованни Мочениго, который донес на Джорадно Бруно из чистой подлости: считал, что тот знает бесовские секреты достижения славы и богатства, но скрывает их от него. В 1592 году Джордано Бруно был арестован и сидел в тюрьме 8 лет. Наконец лицемерные церковники приговорили его к смертной казни «без пролития крови» - то есть путем сожжения на костре. Когда в ему зачитали смертный приговор, он сказал: «Вы с большим страхом объявляете мне приговор, чем я выслушиваю его!». Джордано Бруно сожгли на площади Цветов в Риме 17 февраля 1600 года. Последнее, что видела толпа, прежде чем заволокло его дымом, как дернул головой Джордано и отвернулся, когда протянули на длинном шесте распятие к его губам. Он органически не мог кривить душой, предательство своих убеждений было для него страшнее смерти, и, когда он был поставлен перед дилеммой: отречение или смерть, он после тяжких раздумий выбрал все-таки смерть. Выбрал не из гордости, не из фанатичного упрямства, а лишь из убеждений, что покаяние перечеркнет все труды его жизни, что отречение - это тоже гибель, но гибель уже бессмысленная. Ведь он сам писал, что «смерть в одном столетии дарует жизнь во всех грядущих веках». И оказался прав: на площади Цветов люди поставили памятник, на котором написано: «Джордано Бруно от века, который он предвидел».

Галилео Галилей.

Галилео Галилей (1564-1642) на практике подтвердил правильность идей Николая Коперника и Джордано Бруно:

- изобрел телескоп;

- с помощью телескопа исследовал небесные тела;

- доказал, что небесные тела движутся не только по траектории, но и одновременно вокруг своей оси;

- обнаружил пятна на Солнце и разнообразный ландшафт (горы и пустыни - "моря") на Луне;

- открыл спутники вокруг других планет;

- исследовал динамику падения тел;

- доказал множественность миров во Вселенной.

Галилеем был выдвинут метод научного исследования, который заключался в:

- наблюдении;

- выдвижении гипотезы;

- расчетах воплощения гипотезы на практике;

- экспериментальной (опытной) проверке на практике выдвинутой гипотезы.

И стал продолжателем дела Коперника и Бруно. Он известен в первую очередь как основатель современной физики.

Первым из ученых он сделал основным методом научного исследования не рассуждения или наблюдения, а эксперимент. Широкую, в то время даже скандальную известность он получил, бросая шары разных размеров с вершины «падающей» Пизанской башни. Ранее все верили Аристотелю, что более тяжелый шар упадет быстрее, чем более легкий, и никому не пришло в голову проверять это на практике. Галилей был первым, кто решил проверить. И оказалось, что, вопреки Аристотелю, оба шара упали одновременно. Галилей объясняет: а известные из опыта случаи, когда, например, перышко опускается в воздухе куда медленнее, чем падает камень - это из-за сопротивления в воздухе. В вакууме (такие опыты впоследствии проводились) и камень, и перышко падают одинаково.

Измеряя время падения с разных высот, Галилей приходит к выводу, что шары падают не с постоянной скоростью, а с ускорением. Проводя опыты с движущимися телами, Галилей видит, что есть разница между движением под действием силы и движением под действием инерции. В результате действия силы тело движется с ускорением, изменяет скорость или направление движения. Если же сила не действует, то тело либо остается неподвижным (если оно было неподвижным), либо продолжает двигаться под действием инерции (если ранее оно двигалось).

Отсюда Галилей делает вывод, который сегодня общеизвестен, а в те времена казался диковинным - что нет принципиальной разницы между состоянием покоя и состоянием равномерного прямолинейного движения. И этот вывод стал первым аргументом в пользу теории Коперника. Ранее критики Коперника говорили - если бы Земля двигалась, мы бы это почувствовали, Земля уходила бы из-под ног. Галилей доказал - ничего подобного. Хотя Земля движется по круговой орбите, но радиус этой орбиты настолько огромен, что в привычных нам масштабах длины это движение является почти прямолинейным и, следовательно - не ощущается.

Вторым неопровержимым доказательством правоты Галилея стал телескоп. К тому времени уже были открыты «увеличительные» и «уменьшительные» свойства выпуклых и вогнутых стекол. Как раз в те годы разные люди независимо друг от друга обнаруживали, что из комбинации выпуклого и вогнутого стекла можно собрать подзорную трубу, приближающую удаленные объекты. В 1610 году Галилей оказался первым, кто направил сделанную им подзорную трубу на небо. Это был первый телескоп. Сразу же Галилей совершил множество невероятных для того времени открытий. Луна оказалась покрыта горами - стало быть, нет разницы между земным и небесным, и на других небесных телах рельеф принципиально не отличается от земного.

У Юпитера оказалось 4 спутника - значит, и Луна, вращающаяся вокруг Земли - не исключение, в мире планет, а, следовательно, Земля - такая же планета, как и все остальные. Венера при наблюдении в телескоп оказалась серпом, похожим на лунный, и ее фазы постоянно менялись - такое могло быть только в том случае, если и Земля, и Венера вращаются вокруг Солнца. Даже на самом Солнце оказались пятна - соответственно, и оно не является чем-то божественным, а является обычным небесным телом. Млечный путь оказался состоящим из многих звезд - оказалось, что границы Вселенной куда шире, чем это считалось ранее.

Галилей полон радужных надежд, когда везет в Рим свой «Диалог о двух главнейших системах мира». Каждый здравомыслящий человек увидит в нем полное крушение системы Птолемея, поймет великую логику Коперника. Риккарди, дворецкий священного дворца, визирует рукопись для печати, но вдруг, испугавшись чего-то, берет назад свое разрешение, рекомендуя другого цензора, уже во Флоренции. Там в 1632 году 68-летний Галилей выпустил главную книгу своей жизни.

Ватикан пришел в ярость. Галилео судили, суд длился более двух месяцев. «Унижение великого человека было глубокое и полное, - писал один из французских биографов Галилея. - В этом унижении он был доведен до отречения от самых горячих убеждений ученого и до мучения человека, побежденного страданием и страхом костра...».

22 июня 1633 года в церкви монастыря святой Минервы в присутствии всех прелатов и кардиналов суда, подчиняясь приговору, коленопреклоненный, он прочел отречение. Утверждают, что будто бы, поднимаясь с коленей, Галилей крикнул: «А все-таки она вертится!». Но вряд ли это было так. Инквизиция никогда не простила бы ему отречения чисто формального. От него ждали именно покаяния, смирения, требовалось не согнуть, а сломать его мысль...

Иоганн Кеплер.

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

В ходе анализа этих данных, проявив исключительную физическую интуицию, Кеплер пришёл к следующим выводам:

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

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

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

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

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

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

Размещено на Allbest.ru