Значение работ Птолемея и Коперника для развития астрономии

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ КУЛЬТУРЫ»

Значение работ Птолемея и Коперника для развития астрономии

Выполнил:

Тома А.А.

Кемерово, 2016 г

Содержание

Введение

1. Птолемей

2. Николай Коперник

Заключение

Список литературы

Введение

Практически во всех древних цивилизациях интерес к космосу, звездам, к астрономии был всегда актуальным и живым. В период зарождения наук естествознание было направлено на практическое применение. Наблюдая за планетами, человек составлял календарь, который помогал, в первую очередь, в сельскохозяйственных работах. Дальнейшее наблюдение за звездами позволило создавать системы, по которым ориентировались мореплаватели, что было важно для развития жизни на земле. Ореол человеческого обитания ширился, развивалась торговля, интерес к познанию мира и его законам увеличивался.

Именно в силу огромной практической значимости астрономия была на первом плане среди прочих зарождающихся наук. В целом, историю астрономии можно поделить на два больших периода. Период геоцентризма, когда человек мыслил землю неподвижной в центре космоса, а вокруг нее вращаются планеты. И период гелиоцентризма, когда солнце находится в центре, а планеты вращаются вокруг него.

В нашей работе мы рассматриваем жизнь и труды двух великих гениев, как представителей одной из двух периодов астрономии: Клавдий Птолемей как геоцентрист и Никлай Коперник, совершивший революцию в науке и утверждавший, что именно вокруг Солнца движутся все планеты.

1. Птолемей

В древние времена, когда человек смотрел в ночное небо еще невооруженным глазом, Вселенная мыслилась совсем другой. Человеку ничто не оставалось делать, как верить своим глазам и утверждать, что вокруг нас движутся звезды, солнце, луна. Что земля расположена исключительно по центру. Так зарождался геоцентризм, и первым, кто математически изложил его, был Птолемей.

Конечно, и до него многие философы-мыслители (мы их не называем учеными в подлинном смысле этого слова, так как науки как таковой еще не было) говорили о земле, как о центре Вселенной. И Птолемей, будучи верным последователем своих предшественников и современников, в своем фундаментальном труде с успехом свел воедино на языке математики астрономические представления поздней античности. Его сочинение называется «Математическая система», которое в арабском переводе стало известно под названием «Альмагест».

О жизни Клавдия Птолемея нам известно очень мало. Большую часть своей жизни провел в Александрии. Его биография - одно сплошное белое пятно. Он был одним из самых высокообразованных греческих ученых своего времени.

Согласно Птолемею, Земля - неподвижный центр Вселенной. Вокруг нее в порядке удаленности движутся: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и остальные звезды. Древние греки считали окружность идеальной линией, поэтому астрономам того времени виделось естественным, что небесные тела могут двигаться только строго по окружности. Но так как наблюдения показывали о существовании так называемого попятного движения, систему Птолемея пришлось усложнять, добавляя дополнительные окружности, по которым небесные тела совершают дополнительные круговые движения.

Движение Луны и Солнца круговое, чего не скажешь о других планетах. Остальные планеты, по мнению Птолемея, движутся вокруг некоей точки, а она в свою очередь вокруг Земли. Круг, по которому движется точка вокруг Земли, он назвал деферентом. А круг, движущийся вокруг точки - эпициклом.

Когда планета находится в точке своего эпицикла, то угловая скорость ее движения, наблюдаемая с неподвижной Земли, складывается из движения центра эпицикла по деференту и движения планеты по эпициклу. В этом положении планета будет казаться движущейся прямым движением и с наибольшей скоростью. Когда планета находится в точке В, то ее движение по эпициклу происходит в сторону, противоположную движению центра эпицикла, и ее угловая скорость, наблюдаемая с Земли, будет наименьшей. Если при этом скорость планеты по эпициклу будет меньше скорости центра эпицикла, то планета в этом положении будет казаться движущейся так же прямым движением, но замедленно. Если же скорость ее по эпициклу будет больше скорости центра эпицикла, то она будет казаться движущейся попятным движением. земля луна планета небесный

В то время существовала еще система Аристотеля-Аверроэса, которая привлекала своей простотой и стройностью. Однако система Птолемея оказалась предпочтительнее, так как давала более точные расчеты. Суточное движение при такой системе объяснялось прохождением вокруг земли всех планет за сутки.

Со временем наблюдения за космосом принуждали планетам приписывать дополнительные эпициклы. Их количество доходило до нескольких десятков для одной планеты. И к XVII веку эта система стала настолько громоздкой, что революция в астрономии была просто необходима. Нужны были более простые методы вычисления положений планет, и такие методы были созданы благодаря творению гениального польского ученого Николая Коперника, заложившему основы новой астрономии.

2. Николай Коперник

Николай Коперник родился 19 февраля 1473 года в польском городе Торуни, в семье купца, приехавшего из Германии. Он был четвертым ребенком в семье. Начальное образование он получил, скорее всего, в расположенной неподалеку от дома школе при костеле ев Яна.

До десяти лет Коля рос в обстановке благополучия и довольства. Беззаботное детство закончилось внезапно и довольно рано, едва Николаю минуло десять лет, как эпидемия чумы посетила Торунь, и одной из первых его жертв оказался отец Коперника. Заботы об образовании и дальнейшей судьбе племянника принял на себя Лукаш Ваченроде, брат матери.

Во второй половине октября 1491 года Николай Коперник вместе с братом Анджеем прибыл в Краков и записался на факультет искусств местного университета. По его окончании в 1496 году Коперник отправился в длительное путешествие в Италию.

Осенью Николай вместе с братом Анджеем оказался в Болонье, входившей тогда в Папскую область и славившейся своим университетом. В то время здесь особой популярностью пользовался юридический факультет с отделениями гражданского и канонического церковного права, и на этот факультет записался Николай.

Именно в Болонье у Коперника возник интерес к астрономии, определивший его научные интересы. Вечером 9 марта 1497 года вместе с астрономом Доменико Марией Новара Николай провел свое первое научное наблюдение. После него стало ясно, что расстояние до Луны, когда она находится в квадратуре, примерно такое же, как и во время ново- или полнолуния. Несоответствие теории Клавдия Птолемея обнаруженным фактам забавляло задуматься...

Астрономические наблюдения, начатые Коперником в Италии, были продолжены, правда, в ограниченных размерах, в Лидзбарке. Но с особой интенсивностью он развернул их в Фромборке, несмотря на неудобства из-за большой широты этого места, что затрудняло наблюдения планет, и из-за частых туманов с Вислянского залива, значительной облачности и пасмурного неба над этой северной местностью.

До изобретения телескопа было еще далеко, не существовало еще и наилучших для дотелескопической астрономии инструментов. С помощью приборов того времени точность астрономических наблюдений была доведена до одной-двух минут. Наиболее известным прибором, которым пользовался Коперник, был трикветрум, параллактический инструмент. Второй прибор, употреблявшийся Коперником для определения угла наклона эклиптики, «гороскопий», солнечные часы, разновидность квадранта.

Несмотря на очевидные трудности, в «Малом комментарии», написанном приблизительно в 1516 году, ученый уже дал предварительное изложение своего учения, вернее, тогда еще своих гипотез. Он не счел нужным приводить в нем математические доказательства, поскольку они предназначались для более обширного сочинения.

Около 1523 года, наблюдая за планетами в момент противостояния, т. е. когда планета находится в противоположном Солнцу пункте небесной сферы, Николай Коперник совершил важное открытие. Он опроверг мнение, будто положение планетных орбит в пространстве остается неподвижным. Линия апсид -- прямая, соединяющая точки орбиты, в которых планета наиболее близка к Солнцу и наиболее удалена от него, меняет свое положение по сравнению с наблюдавшимся за 1300 лет до того и зафиксированном в «Альмагесте» Птолемея.

Но главное, к началу тридцатых годов работа над созданием новой теории и ее оформлением в его труде «Об обращениях небесных сфер» была в основном закончена. К тому времени почти полтора тысячелетия просуществовала система устройства мира, предложенная древнегреческим ученым Клавдием Птолемеем. Ее положения считались незыблемыми, поскольку хорошо согласовались с учением католической церкви.

Наблюдая движение небесных тел, Н. Коперник пришел к выводу, что теория Птолемея неверна. После тридцати лет упорного труда, долгих наблюдений и сложных математических расчетов он убедительно доказал, что Земля -- это только одна из планет и что все планеты обращаются вокруг Солнца. Правда, он все же считал, что звезды неподвижны и находятся на поверхности огромной сферы, на огромном расстоянии от Земли. Это было связано с тем, что в то время еще не было таких мощных телескопов, с помощью которых можно наблюдать небо и звезды.

Открыв, что Земля и планеты -- спутники Солнца, Николай Коперник смог объяснить видимое движение Солнца по небосводу, странную запутанность в движении некоторых планет, а также видимое вращение небесного свода. Коперник считал, что мы воспринимаем движение небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на Земле, когда сами находимся в движении. Когда мы плывем в лодке по поверхности реки, то кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега плывут в обратном направлении. Точно так же наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что Земля неподвижна, а Солнце движется вокруг нее. На самом же деле это Земля движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите.

В мае 1542 года в Виттенберге вышла из печати книжка Коперника «О сторонах и углах треугольников как плоских, так и сферических» с приложением подробных таблиц синусов и косинусов. Но ученый не дожил до того времени, когда книга «О вращениях небесных сфер» распространилась по всему свету. Он был при смерти, когда друзья принесли ему первый экземпляр его книги, отпечатанной в одной из нюрнбергских типографий.

Деятели церкви не сразу поняли, какой удар по религии наносит книга Коперника. Некоторое время его труд свободно распространялся среди ученых. Только тогда, когда у Коперника появились последователи, его учение было объявлено ересью, а книга внесена в «Индекс» запрещенных книг. Лишь в 1835 году папа римский исключил книгу Коперника из него и тем как бы признал существование его учения в глазах церкви.

Заключение

Объяснение видимых движений планет и других небесных тел осложняется тем, что все эти движения наблюдаются нами с Земли, а ничто в наблюдениях небесных или земных явлений не указывает прямо и определенно на то, движется ли сама Земля или она неподвижна. Поэтому у древних астрономов были две точки зрения на этот вопрос. Согласно одной из них, основанной на непосредственных впечатлениях, Земля неподвижна и находится в центре Вселенной. Согласно второй, основанной тогда лишь на чисто умозрительных заключениях, Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца как центра мира. Но допущение движения Земли слишком противоречило обычным впечатлениям и религиозным взглядам. Поэтому вторая точка зрения не могла получить подробного математического развития, и на долгое время, вплоть до появления гения Коперника, в астрономии утвердилось мнение о неподвижности Земли.

Список литературы

1. Перельман М.Е. Науку - всем! Как физики выявляют законы природы. - Москва: Книжный дом «Либрокон», 2012. - 241 с.

2. Естествознание в гуманитарном контексте. - Москва: Наука, 1999. - 215 с.

3. Левин А. Человек, который сдвинул Землю // Популярная механика. -- 2009. -- № 6

4. Ахутин А. В. Новация Коперника и коперниканская революция. -- М.: РФО, 1997. -- С. 181--243.

5. Бронштэн В. А. Клавдий Птолемей. -- М.: Наука, 1985. -- 239 с.

Размещено на Allbest.ru