Николай Коперник и его открытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Николай Коперник и его открытия

Николамй Копемрник - польский и прусский астроном, математик, экономист, каноник эпохиРенессанса. Наиболее известен как автор гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции.

Родился в Торуни в купеческой семье, рано лишился родителей. Торунь вошла в состав Польши всего за несколько лет до рождения Коперника, до этого же город носил имя Торн и был частью Пруссии, принадлежавшей Тевтонскому Ордену.

Вопрос об этнической принадлежности Коперника до сих пор остаётся предметом дискуссии. Мать его была немкой, национальность отца неясна, однако известно, что он был уроженцем Кракова. Тем самым, этнически Коперник был немцем или наполовину немцем, хотя сам он, возможно, считал себя поляком. Писал он на латинском и немецком, ни одного документа на польском языке, написанного его рукой, не обнаружено; после ранней смерти отца он воспитывался в немецкой семье матери и дяди. Никколо Комнено Попадополи распространил недоказанную - и, по мнению современных историков, им же самим выдуманную - историю о том, что Коперник якобы записался в Падуанском университете поляком. Надо отметить, что понятие национальности в те годы было гораздо более размыто, чем в наши дни, и часть историков предлагает считать Коперника поляком и немцем одновременно.

В семье Коперника, кроме Николая, были ещё трое детей: Андрей, впоследствии каноник в Вармии, и две сестры: Барбара и Катерина. Барбара ушла в монастырь, а Катерина вышла замуж и родила пятерых детей, к которым Николай Коперник был очень привязан и заботился о них до конца своей жизни.

Потеряв 9-летним ребёнком отца и оставшись на попечении дяди по матери, каноника Луки Ватценроде, Коперник в 1491 году поступил в Краковский университет, где с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие, но особенно его привлекала астрономия.

По окончании университета (1494) Коперник не получил никакого учёного звания, и семейный совет решил, что ему предстоит духовная карьера. Веским доводом в пользу такого выбора было то, что дядя-покровитель как раз был возведен в сан епископа.

Для продолжения образования Коперник уехал в Италию (1497) и поступил в Болонский университет. Помимо богословия, права и древних языков, он имел там возможность заниматься и астрономией. Небезынтересно отметить, что одним из профессоров в Болонье был тогда Сципион дель Ферро, с открытий которого началось возрождение европейской математики. Тем временем, благодаря стараниям дяди, в Польше Коперника заочно избрали каноником в епархии Вармии.

В 1500 году Коперник оставил университет, вновь не получив никакого диплома или звания, и переехал в Рим. Затем, после кратковременного пребывания на родине, уехал в Падуанский университет и продолжил изучение медицины.

В 1503 году Коперник наконец завершил своё образование, сдал в Ферраре экзамены, получил диплом и учёную степень доктора канонического права. Он не спешил возвращаться и, с разрешения дяди-епископа, следующие три года занимался медициной в Падуе.

В 1506 году Коперник получил известие, возможно, надуманное, о болезни дяди. Он покинул Италию и возвратился на родину. Следующие 6 лет он провёл в епископском замке Гейльсберг, занимаясь астрономическими наблюдениями и преподаванием в Кракове. Одновременно он врач, секретарь и доверенное лицо дяди Лукаса.

В 1512 году умер дядя-епископ. Коперник переехал во Фромборк, маленький городок на берегу Вислинского залива, где он всё это время числился каноником, и приступил к своим духовным обязанностям. Научные исследования он, однако, не бросил. Северо-западная башня крепости стала обсерваторией.

Уже в 1500-е годы замысел новой астрономической системы сложился у него вполне ясно. Он начал писать книгу с описанием новой модели мира, обсуждая свои идеи с друзьями, среди которых немало его единомышленников. В эти годы Коперник распространял среди друзей рукописный конспект своей теории, а его ученик Ретик опубликовал ясное изложение гелиоцентрической системы в 1539 году. По-видимому, слухи о новой теории широко разошлись уже в 1520-х годах. Работа над главным трудом продолжалась почти 40 лет, Коперник постоянно вносил в неё уточнения, готовил новые астрономические расчётные таблицы.

Слухи о новом выдающемся астрономе ширились в Европе. Папа Лев X пригласил Коперника принять участие в подготовке календарной реформы (1514, реализована только в 1582 году), но он вежливо отказался.

Когда было нужно, Коперник посвящал свои силы и практическим работам: по его проекту в Польше была введена новая монетная система, а в городе Фромборке он построил гидравлическую машину, снабжавшую водой все дома. Лично, как врач, занимался борьбой с эпидемией чумы 1519 года. Во время польско-тевтонской войны (1519-1521) организовал успешную оборону епископства от тевтонов. По окончании конфликта Коперник принимал участие в мирных переговорах (1525), завершившихся созданием на орденских землях первого протестантского государства - герцогства Пруссия, вассала польской короны.

В 1531 году 58-летний Коперник удалился от дел и сосредоточился на завершении своей книги. Одновременно он занимался медицинской практикой. Верный Ретик постоянно хлопотал о скорейшем издании труда Коперника, но оно продвигалось медленно. Опасаясь, что препятствия окажутся непреодолимыми, Коперник распространил среди друзей краткий конспект своего труда под названием «Малый комментарий». В 1542 годусостояние учёного значительно ухудшилось, наступил паралич правой половины тела.

Коперник скончался 24 мая 1543 года в возрасте 70 лет от инсульта. Некоторые биографы утверждают, что автор незадолго до смерти успел увидеть свой труд напечатанным. Но другие доказывают, что это было невозможно, так как последние месяцы жизни Коперник находился в тяжёлой коме.

Книга Коперника осталась как выдающийся памятник человеческой мысли. С этого момента датируется начало первой научной революции.

Местонахождение могилы Коперника весьма длительное время оставалось неизвестным, однако во время раскопок в кафедральном соборе Фромборка в 2005 году были обнаружены череп и кости ног. Сравнительный ДНК-анализ этих останков и двух волос Коперника, обнаруженных в одной из принадлежавших ему книг, подтвердил, что найдены останки именно Коперника. 20 мая 2010 года началась церемония перезахоронения останков Николая Коперника. 21 мая гроб был доставлен в кафедральный собор города Фромборк, где Коперник сделал свои наиболее важные открытия. По пути во Фромборк гроб прошёл через несколько городов Варминско-Мазурского воеводства - Добре-Място, Лидзбарк-Варминьски, Орнета, Пененжно и Бранево, с которыми Коперник был связан в ходе своей деятельности. 22 мая 2010 года останки великого учёного были захоронены в кафедральном соборе Фромборка. Торжественную церемонию провёл примас Польши, архиепископ Гнезненский Юзеф Ковальчик. Захоронение останков также было приурочено к празднованию 750-летия города.

Гелиоцентрическая система мира

Размышляя о Птолемеевой системе мира, Коперник поражался её сложности и искусственности, и, изучая сочинения древних философов, особенно Никиты Сиракузского и Филолая, он пришёл к выводу, что не Земля, а Солнце должно быть неподвижным центром Вселенной. Исходя из этого предположения, Коперник весьма просто объяснил всю кажущуюся запутанность движений планет, но, не зная ещё истинных путей планет и считая их окружностями, он был ещё вынужден сохранить эпициклы и деференты древних для объяснения неравномерности движений.

Главное и почти единственное сочинение Коперника, плод более чем 40-летней его работы, - De revolutionibus orbium coelestium. Сочинение издано в Нюрнберге в 1543 году; оно разделено на 6 частей и печаталось под наблюдением лучшего ученика Коперника, Ретика.

Нюрнбергский теолог Андреас Озиандер, которому Ретик поручил печатание книги Коперника, из осторожности снабдил её анонимным предисловием, в котором объявил новую модель условным математическим приёмом, придуманным для сокращения вычислений. Одно время это предисловие приписывалось самому Копернику, хотя тот в ответ на просьбу Озиандера сделать подобную оговорку решительно отказался. Вслед за предисловием следуют хвалебное письмо кардинала Шёнберга и посвящение папе Павлу III.

По структуре главный труд Коперника почти повторяет «Альмагест» в несколько сокращённом виде. В первой части говорится о шарообразности мира и Земли, а вместо положения о неподвижности Земли помещена иная аксиома - Земля и другие планеты вращаются вокруг оси и обращаются вокруг Солнца. Эта концепция подробно аргументируется, а «мнение древних» убедительно опровергается. С гелиоцентрических позиций он без труда объясняет возвратное движение планет.

Во второй части даются сведения по сферической тригонометрии и правила вычисления видимых положений звезд, планет и Солнца на небесном своде.

В третьей говорится о годовом движении Земли и прецессии (предварении равноденствий), причём Коперник правильно объясняет её смещением земной оси, из-за чего перемещается линия пересечения экватора с эклиптикой.

В четвёртой - о Луне, в пятой о планетах вообще, и в шестой - о причинах изменения широт планет. В книге также содержится звёздный каталог, оценка размеров Солнца и Луны, расстояния до них и до планет, теория затмений.

Гелиоцентрическая система в варианте Коперника может быть сформулирована в семи утверждениях:

§ орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;

§ центр Земли - не центр Вселенной, но только центр масс и орбиты Луны;

§ все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;

§ расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;

§ суточное движение Солнца - воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;

§ Земля, обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце - не более чем эффект движения Земли;

§ это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.

Эти утверждения полностью противоречили господствовавшей на тот момент геоцентрической системе. Хотя, с современной точки зрения, модель Коперника недостаточно радикальна. Все орбиты в ней круговые, движение по ним равномерное, так что эпициклы пришлось сохранить - правда, их стало меньше, чем у Птолемея. Механизм вращения планет также оставлен прежним - вращение сфер, к которым прикреплены планеты. Но тогда ось Земли в ходе годичного вращения должна поворачиваться, описывая конус; чтобы объяснить смену времён года, Копернику пришлось ввести третье вращение Земли вокруг оси, перпендикулярной эклиптике, которое использовал также для объяснения причины предварения равноденствий. На границу мира Коперник поместил сферу неподвижных звёзд. Строго говоря, модель Коперника даже не была гелиоцентрической, так как Солнце он расположил не в центре планетных сфер.

Реальное движение планет, особенно Марса, не круговое и не равномерное, и надуманные эпициклы неспособны надолго согласовать модель с наблюдениями. Из-за этого таблицы Коперника, первоначально более точные, чем таблицы Птолемея, вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило восторженных сторонников новой системы. Точные гелиоцентрические (Рудольфовы) таблицы издал позже Иоганн Кеплер, который открыл истинную форму орбит планет (эллипс), а также признал и математически выразил неравномерность их движения.

И всё же модель мира Коперника была колоссальным шагом вперёд и сокрушительным ударом по архаичным авторитетам. Низведение Земли до уровня рядовой планеты определённо подготавливало ньютоновское совмещение земных и небесных природных законов.

Католическая церковь, занятая борьбой с Реформацией, первоначально снисходительно отнеслась к новой астрономии, тем более что вожди протестантов (Мартин Лютер, Меланхтон) отнеслись к ней резко враждебно. Это было связано и с тем, что для предстоящей реформы календаря были полезны наблюдения Солнца и Луны, содержащиеся в книге Коперника. Папа Климент VII даже благожелательно прослушал лекцию о гелиоцентрическом подходе, подготовленную учёным кардиналом Вигманштадтом. Хотя отдельные епископы уже тогда выступили с яростной критикой гелиоцентризма как опасной богопротивной ереси.

В 1616 году, при папе Павле V, католическая церковь официально запретила придерживаться и защищать теорию Коперника как гелиоцентрическую систему мира, поскольку такое истолкование противоречит Писанию, хотя гелиоцентрической моделью по-прежнему можно было пользоваться для расчётов движения планет. Теологическая комиссия экспертов по запросу инквизиции рассмотрела два положения, вобравшие в себя суть учения Коперника и вынесла следующий вердикт:

Самым известным следствием этого решения в XVII веке стал суд над Галилеем (1633 год), нарушившим церковный запрет в своей книге «Диалоги о двух главнейших системах мира».

Вопреки устоявшемуся мнению, сама книга Коперника «De Revolutionibus Orbium Coelestium» была формально запрещена инквизицией лишь на 4 года, однако подверглась цензуре. В 1616 году она была внесена в римский индекс запрещённых книг с пометкой «до исправления». Требуемые цензурные поправки, которые необходимо было внести владельцам книги для возможности дальнейшего использования, были обнародованы в 1620 году. Эти исправления в основном касались утверждений, из которых следовало, что гелиоцентризм является не просто математической моделью, но отражением реальности. Сохранилось множество экземпляров первого (Нюрнберг, 1543), второго (Базель, 1566) и третьего (Амстердам, 1617) изданий, принадлежавших, в частности, известным астрономам и другим историческим личностям, в которых владельцы выполнили предписания цензуры с разной степенью лояльности: от полного затушёвывания требуемых фрагментов Коперника и надписывания рекомендуемого текста, до полного игнорирования предписаний. Около 2/3 сохранившихся копий из Италии были исправлены их владельцами, в то время как подавляющее большинство копий из других стран не правились. Испанский индекс запрещённых книг явным образом разрешал книгу. Интересно, что экземпляры второго и третьего издания привезли в Китай иезуитские миссионеры в 1618 году во время формального действия запрета. Книга была исключена из римского Индекса запрещённых книг в 1835 году.

Коперник одним из первых высказал мысль о всемирном тяготении. Он уверенно предсказал, что Венера и Меркурий имеют фазы, подобные лунным. После изобретения телескопа Галилей подтвердил это предвидение.

Коперник первым обратил внимание на закономерность, известную как Закон Коперника - Грешема. Согласно этому принципу, более устойчивые по своему курсу деньги будут вытесняться из обращения, так как люди будут накапливать в них сбережения, а в реальном обороте будут участвовать «худшие» деньги. Следует заметить, что такой эффект наблюдается только в том случае, если государство установило фиксированный курс обмена золота к меди. В условиях действительно свободного обмена золота на медь и обратно никакие деньги не являются «хорошими» или «плохими» и вследствие этого не вытесняются с рынка одни другими.

коперник гелиоцентрический революция планета

Размещено на Allbest.ru