Kto vyvinul heliocentrický model štruktúry slnečnej sústavy. Geocentrický model vesmíru. Porovnanie geocentrických a heliocentrických systémov sveta

Myšlienka pohybu Zeme vznikla v rámci pytagorejskej školy. Pythagorejský Philolaus z Crotonu vyhlásil systém sveta, v ktorom je Zem jednou z planét; doteraz sme však hovorili o jeho rotácii (za deň) okolo mystického Centrálneho ohňa, a nie Slnka. Aristoteles tento systém odmietol okrem iného aj preto, že predpovedal paralaktické premiestňovanie hviezd.

Menej špekulatívna bola hypotéza Herakleida z Pontu, podľa ktorej sa Zem denne otáča okolo svojej osi. Okrem toho Herakleides zrejme naznačil, že Merkúr a Venuša sa točia okolo Slnka a len s ním okolo Zeme. Možno tento názor zastával aj Archimedes, ktorý sa domnieval, že okolo Slnka obieha aj Mars, ktorého dráha mala v tomto prípade objímať Zem a nie prechádzať medzi ňou a Slnkom, ako v prípade Merkúra a Venuše. Existuje dôvod domnievať sa, že Heraklides mal teóriu, podľa ktorej Zem, Slnko a planéty obiehajú okolo jedného bodu - stredu planetárneho systému. Podľa Theofrasta Platón vo svojich ubúdajúcich rokoch ľutoval, že dal Zemi ústredné miesto vo vesmíre, ktoré pre ňu nebolo vhodné.

Skutočne heliocentrický systém bol navrhnutý na začiatku 3. storočia pred Kristom. Aristarchos zo Samosu. Vzácne informácie o Aristarchovej hypotéze sa k nám dostali prostredníctvom diel Archimeda, Plutarcha a iných autorov. Zvyčajne sa verí, že Aristarchos prišiel k heliocentrizmu na základe skutočnosti, že zistil, že Slnko je veľké. viac ako Zem(jediná práca vedca, ktorá sa k nám dostala, je venovaná výpočtu relatívnych veľkostí Zeme, Mesiaca a Slnka). Bolo logické predpokladať, že menšie telo sa otáča okolo väčšieho a nie naopak. Nie je známe, do akej miery bola Aristarchova hypotéza vyvinutá, ale Aristarchos urobil dôležitý záver, že v porovnaní so vzdialenosťami k hviezdam je obežná dráha Zeme bod, pretože inak by sa mali pozorovať ročné paralaxy hviezd. Filozof Cleanthes žiadal, aby bol Aristarchus postavený pred súd za to, že pohol Zemou („Head of the World“).

Heliocentrizmus umožnil vyriešiť hlavné problémy starogréckej astronómie, keďže tie, ktoré dominovali na začiatku 3. storočia pred n. geocentrické názory boli zjavne v stave krízy. Najbežnejšia verzia geocentrizmu v tom čase, teória homocentrických sfér Eudoxa, Callippa a Aristotela, nedokázala vysvetliť zmenu zdanlivej jasnosti planét a zdanlivej veľkosti Mesiaca, ktorú Gréci správne spájali so zmenami. v diaľke k týmto nebeským telesám. Heliocentrický systém ľahko vysvetlil retrográdne pohyby planét. Umožnil tiež stanoviť poradie svietidiel. Gréci predpokladali vzťah medzi blízkosťou nebeského telesa ku „guli stálic“ a hviezdnym obdobím jeho pohybu: teda najpomalšie sa pohybujúci Saturn bol považovaný za najvzdialenejší od nás, nasledoval (v poradí priblíženia k Zemi ) Jupiterom a Marsom; Mesiac sa ukázal ako nebeské teleso najbližšie k Zemi. Ťažkosti tejto schémy súviseli so Slnkom, Merkúrom a Venušou, pretože všetky tieto telesá mali rovnaké hviezdne periódy (v zmysle používanom v starovekej astronómii), rovné jednému roku. Tento problém bol ľahko vyriešený v heliocentrickom systéme, kde sa ukázalo, že jeden rok sa rovná perióde pohybu Zeme; zároveň periódy pohybu (teraz revolúcia okolo Slnka) Merkúra a Venuše sledovali rovnaký poriadok ako ich vzdialenosti k novému stredu sveta, ktoré bolo možné určiť vyššie opísaným spôsobom.

Z priamych zástancov Aristarchovej hypotézy sa spomínajú len Babylončania Seleukos (prvá polovica 2. storočia pred Kristom). Z toho sa zvyčajne usudzuje, že heliocentrizmus nemal iných zástancov, t.j. Helénska veda to neprijala. Samotná zmienka o Seleukovi ako nasledovníkovi Aristarcha je však veľmi významná, pretože znamená prenikanie heliocentrizmu aj na brehy Tigrisu a Eufratu, čo samo o sebe svedčí o rozšírenej popularite myšlienky hnutia. Zeme. Navyše Sextus Empiricus spomína nasledovníkov Aristarcha v množnom čísle. Pomerne priaznivý prehľad Aristarchovej hypotézy v Archimedovom Psammitovi (hlavný zdroj našich informácií o tejto hypotéze) naznačuje, že Archimedes túto hypotézu prinajmenšom nevylúčil. Viacerí autori argumentovali pre rozšírenú prevalenciu heliocentrizmu v staroveku. Predovšetkým je možné, že geocentrická teória pohybu planét uvedená v Ptolemaiovom Almageste je revidovaným heliocentrickým systémom. Taliansky matematik Lucio Russo poskytol množstvo dôkazov o vývoji dynamiky heliocentrického systému v helenistickej ére na základe všeobecného chápania zákona zotrvačnosti a príťažlivosti planét k Slnku.

Heliocentrizmus však nakoniec Gréci opustili. Hlavný dôvod môže nastať všeobecná kríza vedy, ktorá začala po 2. storočí pred Kristom. Astrológia nahrádza astronómiu. Vo filozofii dominuje mysticizmus alebo priamo náboženský dogmatizmus: stoicizmus, neskôr neopytagoreanizmus a novoplatonizmus. Na druhej strane tých pár filozofické školy ktorí vo všeobecnosti vyznávajú racionalizmus (epikurejci, skeptici) majú jedno spoločné: nedôveru v možnosť poznania prírody. Epikurejci teda aj po Aristotelovi a Aristarchovi považovali za nemožné určiť skutočný dôvod fázy mesiaca a veril, že Zem je plochá. V takejto atmosfére by náboženské obvinenia, aké boli vznesené proti Aristarchovi, mohli viesť k tomu, že astronómovia a fyzici, aj keď boli zástancami heliocentrizmu, sa snažili zdržať sa verejného zverejňovania svojich názorov, čo by v konečnom dôsledku mohlo viesť k ich zabudnutiu.

Vedecké argumenty v prospech nehybnosti a centrálnosti Zeme, ktoré predložili starogrécki astronómovia, nájdete v článku Geocentrický systém sveta.

Po 2. storočí nášho letopočtu V helenistický svet Geocentrizmus bol pevne založený na filozofii Aristotela a planetárnej teórii Ptolemaia, v ktorej sa slučkový pohyb planét vysvetľoval pomocou kombinácie deferentov a epicyklov. „Fyzickým“ základom Ptolemaiovej teórie bola aristotelovská teória krištáľových nebeských sfér, ktoré prepravovali planéty. Podstatnou črtou Aristotelovho učenia bol ostrý kontrast medzi „supralunárnym“ a „sublunárnym“ svetom. Superlunárny svet (kam patrili všetky nebeské telesá) bol považovaný za ideálny svet, ktorý nepodliehal žiadnym zmenám. Naopak, všetko, čo sa nachádzalo v sublunárnej oblasti, vrátane Zeme, bolo považované za vystavené neustálym zmenám a korupcii.

Podstatným znakom Ptolemaiovej teórie bolo čiastočné odmietnutie princípu rovnomernosti kozmických pohybov: stred epicyklu sa pohybuje pozdĺž deferentu premenlivou rýchlosťou, hoci uhlová rýchlosť pri pozorovaní zo špeciálneho excentricky umiestneného bodu (ekvantu) sa uvažovala nezmenené.

Ďalší nemenej slávny vedec staroveku Democritus - zakladateľ konceptu atómov, ktorý žil 400 rokov pred naším letopočtom - veril, že Slnko je mnohonásobne väčšie ako Zem, že Mesiac sám nežiari, ale iba odráža slnečné svetlo. Mliečna dráha pozostáva z obrovského množstva hviezd. Zhrňte všetky poznatky, ktoré sa nahromadili do 4. storočia. BC e., bol schopný vynikajúceho filozofa starovekého sveta Aristotela (384-322 pred Kristom).

Ryža. 1. Geocentrický systém sveta Aristotela-Ptolemaia.

Jeho aktivity pokrývali všetky prírodné vedy - informácie o oblohe a Zemi, o vzorcoch pohybu telies, o zvieratách a rastlinách atď. Hlavnou zásluhou Aristotela ako encyklopedistického vedca bolo vytvorenie jednotného systému vedecké poznatky. Takmer dvetisíc rokov nebol jeho názor na mnohé otázky spochybňovaný. Podľa Aristotela všetko ťažké smeruje do stredu Vesmíru, kde sa hromadí a vytvára guľovú hmotu – Zem. Planéty sú umiestnené na špeciálnych guľách, ktoré sa točia okolo Zeme. Takýto systém sveta sa nazýval geocentrický (z gréckeho názvu pre Zem - Gaia). Nebolo náhodou, že Aristoteles navrhol považovať Zem za nehybný stred sveta. Ak by sa Zem pohybovala, potom by podľa Aristotelovho spravodlivého názoru bola zrejmá pravidelná zmena relatívnych pozícií hviezd na nebeskej sfére. Ale nikto z astronómov nič také nepozoroval. Až začiatkom 19. stor. Posun hviezd (paralaxa) vyplývajúci z pohybu Zeme okolo Slnka bol nakoniec objavený a zmeraný. Mnohé Aristotelove zovšeobecnenia boli založené na záveroch, ktoré nebolo možné v tej dobe overiť skúsenosťami. Tvrdil teda, že pohyb telesa nemôže nastať, pokiaľ naň nepôsobí sila. Ako viete zo svojho kurzu fyziky, tieto myšlienky boli vyvrátené až v 17. storočí. za čias Galilea a Newtona.

Heliocentrický model vesmíru

Medzi starovekými vedcami Aristarchos zo Samosu, ktorý žil v 3. storočí, vyniká odvážnosťou svojich odhadov. BC e. Ako prvý určil vzdialenosť k Mesiacu a vypočítal veľkosť Slnka, ktoré sa podľa jeho údajov ukázalo ako objemovo viac ako 300-krát väčšie ako Zem. Pravdepodobne sa tieto údaje stali jedným z dôvodov pre záver, že Zem sa spolu s inými planétami pohybuje okolo tohto najväčšieho telesa. V súčasnosti sa Aristarchos zo Samosu nazýva „Koperník starovekého sveta“. Tento vedec zaviedol niečo nové do štúdia hviezd. Veril, že sú od Zeme nesmierne ďalej ako Slnko. Pre tú éru bol tento objav veľmi dôležitý: z útulného malého domova sa vesmír menil na obrovský obrovský svet. V tomto svete sa Zem so svojimi horami a rovinami, s lesmi a poliami, s morami a oceánmi stala maličkým zrnkom prachu, strateným v grandióznom prázdnom priestore. Bohužiaľ, diela tohto pozoruhodného vedca sa k nám prakticky nedostali a viac ako jeden a pol tisíc rokov si ľudstvo bolo isté, že Zem je nehybným stredom sveta. Do značnej miery to uľahčil matematický popis viditeľného pohybu svietidiel, ktorý pre geocentrický systém sveta vypracoval jeden z vynikajúcich matematikov staroveku – Claudius Ptolemaios v 2. storočí. AD Najťažšou úlohou bolo vysvetliť slučkový pohyb planét.

Ptolemaios vo svojom slávnom diele „Matematické pojednanie o astronómii“ (známejšie ako „Almagest“) tvrdil, že každá planéta sa pohybuje rovnomerne pozdĺž epicyklu - malého kruhu, ktorého stred sa pohybuje okolo Zeme pozdĺž odloženého - veľkého kruhu. Dokázal tak vysvetliť zvláštny charakter pohybu planét, ktorý ich odlišoval od Slnka a Mesiaca. Ptolemaiovský systém podával čisto kinematický popis pohybu planét – nič iné vtedajšia veda nevedela ponúknuť. Už ste videli, že použitie modelu nebeskej sféry na opis pohybu Slnka, Mesiaca a hviezd vám umožňuje vykonávať mnohé výpočty užitočné na praktické účely, hoci v skutočnosti takáto sféra neexistuje. To isté platí pre epicykly a deferenty, na základe ktorých možno s určitou presnosťou vypočítať polohy planét.

Ryža. 2.

Postupom času sa však požiadavky na presnosť týchto výpočtov neustále zvyšovali a pre každú planétu museli pribúdať nové a nové epicykly. To všetko skomplikovalo ptolemaiovský systém, čím sa stal zbytočne ťažkopádnym a nepohodlným pre praktické výpočty. Napriek tomu zostal geocentrický systém približne 1000 rokov neotrasiteľný. Veď po rozkvete antickej kultúry v Európe prišlo dlhé obdobie, počas ktorej sa v astronómii a mnohých iných vedách neuskutočnil ani jeden významný objav. Až v období renesancie sa začal vzostup rozvoja vied, v ktorých sa astronómia stala jedným z lídrov. V roku 1543 vyšla kniha vynikajúceho poľského vedca Mikuláša Koperníka (1473-1543), v ktorej zdôvodnil nový - heliocentrický - systém sveta. Kopernik ukázal, že denný pohyb všetkých hviezd možno vysvetliť rotáciou Zeme okolo svojej osi a slučkový pohyb planét tým, že všetky, vrátane Zeme, sa točia okolo Slnka.

Na obrázku je znázornený pohyb Zeme a Marsu v období, keď, ako sa nám zdá, planéta opisuje slučku na oblohe. Vytvorenie heliocentrického systému znamenalo novú etapu vo vývoji nielen astronómie, ale aj celej prírodnej vedy. Mimoriadne dôležitú úlohu zohrala Kopernikova myšlienka, že za viditeľným obrazom prebiehajúcich javov, ktorý sa nám zdá pravdivý, musíme hľadať a nachádzať podstatu týchto javov, neprístupných priamemu pozorovaniu. Heliocentrický systém sveta, podložený, ale nedokázaný Kopernikom, bol potvrdený a rozvinutý v prácach takých vynikajúcich vedcov ako Galileo Galilei a Johannes Kepler.

Galileo (1564-1642), jeden z prvých, ktorý namieril ďalekohľad na oblohu, interpretoval objavy ako dôkaz v prospech Kopernikovej teórie. Po objavení zmeny fáz Venuše dospel k záveru, že takúto sekvenciu možno pozorovať iba vtedy, ak sa točí okolo Slnka.

Ryža. 3.

Štyri satelity planéty Jupiter, ktoré objavil, tiež vyvrátili myšlienku, že Zem je jediným stredom na svete, okolo ktorého sa môžu otáčať iné telesá. Galileo nielenže videl hory na Mesiaci, ale dokonca meral ich výšku. Spolu s niekoľkými ďalšími vedcami pozoroval aj slnečné škvrny a všimol si ich pohyb po slnečnom disku. Na základe toho dospel k záveru, že Slnko sa otáča, a preto má taký pohyb, aký Kopernik pripisoval našej planéte. Dospelo sa teda k záveru, že Slnko a Mesiac majú určitú podobnosť so Zemou. Nakoniec, pozorovaním mnohých slabých hviezd v Mliečnej dráhe a mimo nej, neprístupných voľným okom, Galileo dospel k záveru, že vzdialenosti hviezd sú rôzne a že neexistuje žiadna „guľa stálych hviezd“. Všetky tieto objavy sa stali novou etapou v chápaní polohy Zeme vo vesmíre.

V skutočnosti Aristarchos zo Samosu - Samos bol ostrov neďaleko Turecka - vyvinul formu heliocentrického svetového systému už okolo roku 200 pred Kristom. Iné staroveké civilizácie, vrátane rôznych moslimských učencov v 11. storočí, si zachovali rovnaké presvedčenie, ktoré vychádzalo z práce Aristarcha a európskych učencov v stredovekej Európe.

V 16. storočí astronóm Mikuláš Kopernik vynašiel svoju verziu heliocentrického svetového systému. Rovnako ako iní pred ním, aj Koperník nadviazal na prácu Aristarcha, pričom vo svojich poznámkach spomínal gréckeho astronóma. Kopernikova teória sa stala tak slávnou, že keď väčšina ľudí dnes diskutuje o heliocentrickej teórii, odvolávajú sa na Kopernikov model. Kopernik publikoval svoju teóriu vo svojej knihe "O rotácii nebeských sfér". Kopernik umiestnil Zem ako tretiu planétu od Slnka a v jeho modeli obieha okolo Zeme, nie okolo Slnka. Kopernik tiež vyslovil hypotézu, že hviezdy sa nepohybujú po obežných dráhach okolo Zeme; Zem sa otáča okolo svojej osi, vďaka čomu hviezdy vyzerajú, akoby sa pohybovali po oblohe. Prostredníctvom aplikácie geometrie dokázal premeniť heliocentrický systém sveta z filozofickej hypotézy na teóriu, ktorá veľmi dobre predpovedala pohyby planét a iných nebeských telies.

Jediným problémom, ktorému čelil heliocentrický systém sveta, bolo to, že Rímskokatolícka cirkev, veľmi mocná organizácia v dobe Koperníka, ho považovala za kacírsky. To mohol byť jeden z dôvodov, prečo Koperník svoju teóriu nezverejnil, kým nebol na smrteľnej posteli. Po Kopernikovej smrti rímskokatolícka cirkev ešte viac pracovala na potlačení heliocentrického názoru. Cirkev zatkla Galilea za podporu heretického heliocentrického modelu a posledných osem rokov jeho života ho držala v domácom väzení. Približne v rovnakom čase, keď Galileo vytvoril ďalekohľad, astronóm Johannes Kepler zdokonaľoval heliocentrický systém sveta a snažil sa to dokázať pomocou výpočtov.

Hoci jeho postup bol pomalý, heliocentrický svetový systém napokon nahradil geocentrický svetový systém. Hoci sa objavili nové dôkazy, niektorí sa začali pýtať, či Slnko bolo skutočne stredom vesmíru. Slnko nebolo geometrickým stredom obežných dráh planét a ani ťažisko nebolo presne v strede Slnka. To znamená, že hoci sa deti v školách učia, že heliocentrizmus je správny model vesmíru, astronómovia používajú oba pohľady na vesmír v závislosti od toho, čo študujú a ktorá teória zjednodušuje ich výpočty.

(heliocentrizmus) - myšlienka, že Slnko je centrálne nebeské teleso, okolo ktorého sa točí Zem a ostatné planéty. Vznikol v opozícii ku geocentrickému systému sveta v staroveku, ale rozšíril sa v 16.-17.

V heliocentrickej sústave sa predpokladá, že Zem sa otočí okolo svojej osi za jeden hviezdny deň a zároveň okolo Slnka za jeden hviezdny rok. Dôsledkom prvého pohybu je zdanlivá rotácia nebeskej sféry, dôsledkom druhého je každoročný pohyb Slnka medzi hviezdami po ekliptike. Slnko sa považuje za stacionárne vzhľadom na hviezdy.

Heliocentrický referenčný rámec je jednoducho referenčný systém, kde sa počiatok súradníc nachádza na Slnku. Heliocentrický systém sveta- toto je predstava o štruktúre vesmíru. V užšom zmysle tohto slova spočíva v tom, že Slnko sa nachádza v strede vesmíru a Zem vykonáva minimálne dva druhy pohybu: ročný okolo Slnka a denný okolo svojej osi; hviezdy sú vzhľadom na Slnko nehybné. Pojem „heliocentrický svetový systém“ sa často používa v širšom zmysle slova, keď vesmír nie je nevyhnutne považovaný za obmedzený a má stred. Potom význam tohto pojmu je, že Slnko je v porovnaní s hviezdami v priemere nehybné. Heliocentrický systém sveta možno uvažovať v akomkoľvek referenčnom systéme, vrátane geocentrického, v ktorom je Zem zvolená ako počiatok súradníc. V tomto referenčnom rámci je Zem stacionárna a Slnko sa otáča okolo Zeme, ale svetový systém stále zostáva heliocentrický, pretože vzájomná konfigurácia Slnka a hviezd zostáva nezmenená. Naopak, aj keď uvažujeme o geocentrickom systéme sveta v heliocentrickej vzťažnej sústave, stále to bude geocentrický systém sveta, keďže hviezdy sa v ňom budú pohybovať s periódou jedného roka.

Planéty slnečnej sústavy sa delia na dva typy: vnútorné (Merkúr a Venuša), pozorované len v relatívne malých uhlových vzdialenostiach od Slnka, a vonkajšie (všetky ostatné), ktoré možno pozorovať na ľubovoľnú vzdialenosť. V heliocentrickom systéme je tento rozdiel spôsobený tým, že obežné dráhy Merkúra a Venuše sú vždy vo vnútri obežnej dráhy Zeme (tretia planéta od Slnka), zatiaľ čo obežné dráhy ostatných planét sú mimo obežnej dráhy Zeme. .

Všetko vyššie uvedené platí nielen pre heliocentrický systém, ale aj pre kombinovaný systém (ako systém Tycha Brahe), v ktorom sa všetky planéty točia okolo Slnka, ktoré sa zase pohybuje okolo Zeme. Existujú však dôkazy o pohybe Zeme okolo Slnka.

Už v staroveku bolo známe, že translačný pohyb Zeme by mal viesť k každoročnému paralaktickému premiestňovaniu hviezd. Kvôli odľahlosti hviezd boli paralaxy prvýkrát objavené až v 19. storočí (takmer súčasne V. Ya. Struve, F. Bessel a T. Henderson), čo bolo priamym (a dlho očakávaným) dôkazom pohybu Zeme. okolo Slnka.

K retrográdnym pohybom planét dochádza z rovnakého dôvodu ako ročné paralaxy hviezd; možno ich nazvať ročnými paralaxami planét.

Kvôli vektorovému sčítaniu rýchlosti svetla a obežnej rýchlosti Zeme musí byť pri pozorovaní hviezd ďalekohľad naklonený vzhľadom na priamku Zem-hviezda. Tento jav (svetelná aberácia) objavil a správne vysvetlil v roku 1728 James Bradley, ktorý hľadal ročné paralaxy. Aberácia svetla sa ukázala byť prvým pozorovacím potvrdením pohybu Zeme okolo Slnka a zároveň druhým dôkazom konečnosti rýchlosti svetla (po Roemerovom vysvetlení nepravidelnosti v pohybe Jupiterových satelitov). Na rozdiel od paralaxy uhol aberácie nezávisí od vzdialenosti od hviezdy a je úplne určený orbitálnou rýchlosťou Zeme. Pre všetky hviezdy sa rovná rovnakej hodnote: 20,5".

V dôsledku orbitálneho pohybu Zeme sa každá hviezda nachádzajúca sa v blízkosti roviny ekliptiky buď približuje alebo vzďaľuje od Zeme, čo možno zistiť pomocou spektrálnych pozorovaní (Dopplerov jav).

Podobný efekt pozorujeme aj pri teplote kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia – v každom bode ekliptiky sa vplyvom pohybu Zeme okolo Slnka mení s periódou 1 roka.

Dôkaz rotácie Zeme okolo svojej osi pozri článok Denná rotácia Zeme.

Myšlienka pohybu Zeme vznikla v pytagorejskej škole. Pythagorejský Philolaus z Crotonu vyhlásil systém sveta, v ktorom je Zem jednou z planét; doteraz sme však hovorili o jeho rotácii (za deň) okolo mystického Centrálneho ohňa, a nie Slnka. Aristoteles tento systém odmietol okrem iného aj preto, že predpovedal paralaktické premiestňovanie hviezd.

Menej špekulatívna bola hypotéza Herakleida z Pontu, podľa ktorej sa Zem denne otáča okolo svojej osi. Okrem toho Herakleides zrejme naznačil, že Merkúr a Venuša sa točia okolo Slnka a len s ním okolo Zeme. Možno tento názor zastával aj Archimedes, ktorý sa domnieval, že okolo Slnka obieha aj Mars, ktorého dráha mala v tomto prípade objímať Zem a nie prechádzať medzi ňou a Slnkom, ako v prípade Merkúra a Venuše. Existuje predpoklad, že Heraklides mal teóriu, podľa ktorej Zem, Slnko a planéty obiehajú okolo jedného bodu – stredu planetárneho systému. Podľa Theofrasta Platón vo svojich ubúdajúcich rokoch ľutoval, že dal Zemi ústredné miesto vo vesmíre, ktoré pre ňu nebolo vhodné.

Skutočne heliocentrický systém bol navrhnutý na začiatku 3. storočia pred Kristom. e. Aristarchos zo Samosu. Vzácne informácie o Aristarchovej hypotéze sa k nám dostali prostredníctvom diel Archimeda, Plutarcha a iných autorov. Zvyčajne sa verí, že Aristarchus prišiel k heliocentrizmu na základe skutočnosti, že zistil, že Slnko je oveľa väčšie ako Zem (jediná práca vedca, ktorá sa k nám dostala, je venovaná výpočtu relatívnych veľkostí Zeme. , Mesiac a Slnko). Bolo prirodzené predpokladať, že menšie telo sa točí okolo väčšieho, a nie naopak. Nie je známe, do akej miery bola Aristarchova hypotéza rozvinutá, ale Aristarchos urobil dôležitý záver, že v porovnaní so vzdialenosťami k hviezdam je obežná dráha Zeme bod, pretože inak by sa mali pozorovať ročné paralaxy hviezd (po Aristarchovi, Archimedes tiež akceptoval takéto hodnotenie vzdialeností k hviezdam). Filozof Cleanthes žiadal, aby bol Aristarchus postavený pred súd za to, že pohol Zemou („Head of the World“).

Heliocentrizmus umožnil vyriešiť hlavné problémy starogréckej astronómie, keďže boli dominantné na začiatku 3. storočia pred Kristom. e. geocentrické názory boli zjavne v stave krízy. Najbežnejšia verzia geocentrizmu v tom čase, teória homocentrických sfér Eudoxa, Callippa a Aristotela, nedokázala vysvetliť zmenu zdanlivej jasnosti planét a zdanlivej veľkosti Mesiaca, ktorú Gréci správne spájali s tzv. zmena vzdialenosti k týmto nebeským telesám. Heliocentrický systém ľahko vysvetlil retrográdne pohyby planét. Umožnil tiež stanoviť poradie svietidiel. Gréci predpokladali vzťah medzi blízkosťou nebeského telesa ku „guli stálic“ a hviezdnym obdobím jeho pohybu: teda najpomalšie sa pohybujúci Saturn bol považovaný za najvzdialenejší od nás, nasledoval (v poradí priblíženia k Zemi ) Jupiterom a Marsom; Mesiac sa ukázal ako nebeské teleso najbližšie k Zemi. Ťažkosti tejto schémy súviseli so Slnkom, Merkúrom a Venušou, pretože všetky tieto telesá mali rovnaké hviezdne periódy (v zmysle používanom v starovekej astronómii), rovné jednému roku. Tento problém bol ľahko vyriešený v heliocentrickom systéme, kde sa ukázalo, že jeden rok sa rovná perióde pohybu Zeme; zároveň boli periódy pohybu (teraz - revolúcia okolo Slnka) Merkúra a Venuše v rovnakom poradí ako ich vzdialenosti k novému stredu sveta, ktoré bolo možné určiť vyššie opísaným spôsobom.

Z priamych zástancov Aristarchovej hypotézy sa spomína len babylonský Seleukos (prvá polovica 2. storočia pred Kristom), ktorý podľa Plútarcha poskytol jej dôkazy. Z toho sa zvyčajne usudzuje, že heliocentrizmus nemal iných priaznivcov, to znamená, že ho helénska veda neprijala. Samotná zmienka o Seleukovi ako nasledovníkovi Aristarcha je však veľmi významná, pretože znamená prenikanie heliocentrizmu aj na brehy Tigrisu a Eufratu, čo samo o sebe svedčí o rozšírenej popularite myšlienky hnutia. Zeme. Navyše Sextus Empiricus spomína nasledovníkov Aristarcha v množnom čísle. Pomerne priaznivý prehľad Aristarchovej hypotézy v Archimedovom diele „Psammit“ (hlavný zdroj našich informácií o tejto hypotéze) naznačuje, že Archimedes túto hypotézu prinajmenšom nevylúčil. Viacerí autori argumentovali pre rozšírenú prevalenciu heliocentrizmu v staroveku. Predovšetkým je možné, že geocentrická teória pohybu planét, uvedená v Ptolemaiovom Almagestovi, je revidovaným heliocentrickým systémom. Taliansky matematik Lucio Russo poskytol množstvo dôkazov o vývoji dynamiky heliocentrického systému v helenistickej ére založenej na všeobecnej myšlienke zákona zotrvačnosti a príťažlivosti planét k Slnku.

Heliocentrizmus však nakoniec Gréci opustili. Hlavným dôvodom môže byť všeobecná kríza vedy, ktorá začala po 2. storočí pred Kristom. e. Astrológia nahrádza astronómiu. Vo filozofii dominuje mysticizmus alebo otvorený náboženský dogmatizmus: stoicizmus, neskôr neopytagoreanizmus a novoplatonizmus. Na druhej strane tých pár filozofických škôl, ktoré vo všeobecnosti vyznávajú racionalizmus (epikurejci, skeptici), majú jedno spoločné: neveru v možnosti poznávania prírody. Epikurejci teda aj po Aristotelovi a Aristarchovi považovali za nemožné určiť skutočnú príčinu fáz Mesiaca a považovali Zem za plochú. V takejto atmosfére by náboženské obvinenia, aké boli vznesené proti Aristarchovi, mohli viesť k tomu, že astronómovia a fyzici, aj keď boli zástancami heliocentrizmu, sa snažili zdržať sa verejného zverejňovania svojich názorov, čo by v konečnom dôsledku mohlo viesť k ich zabudnutiu.

Vedecké argumenty v prospech nehybnosti a centrálnosti Zeme, ktoré predložili starogrécki astronómovia, nájdete v článku Geocentrický systém sveta.

Po 2. storočí nášho letopočtu e. v helenistickom svete bol pevne stanovený geocentrizmus založený na filozofii Aristotela a planetárnej teórii Ptolemaia, v ktorej sa slučkový pohyb planét vysvetľoval pomocou kombinácie deferentov a epicyklov. „Fyzickým“ základom Ptolemaiovej teórie bola aristotelovská teória nebeských sfér, ktoré prepravovali planéty. Podstatnou črtou Aristotelovho učenia bol ostrý kontrast medzi „supralunárnym“ a „sublunárnym“ svetom. Superlunárny svet (kam patrili všetky nebeské telesá) bol považovaný za ideálny svet, ktorý nepodliehal žiadnym zmenám. Naopak, všetko, čo sa nachádzalo v sublunárnej oblasti, vrátane Zeme, bolo považované za vystavené neustálym zmenám a korupcii.

Podstatným znakom Ptolemaiovej teórie bolo čiastočné odmietnutie princípu rovnomernosti kozmických pohybov: stred epicyklu sa pohybuje pozdĺž deferentu premenlivou rýchlosťou, hoci uhlová rýchlosť pri pozorovaní zo špeciálneho excentricky umiestneného bodu (ekvantu) sa uvažovala nezmenené.

Systém sveta, v ktorom Merkúr a Venuša obiehajú okolo Slnka (obrázok 1573)

V súčasnosti prevláda názor, že zdrojom indickej stredovekej astronómie je grécka predptolemaiovská astronómia. Podľa Van der Waerdena mali Gréci heliocentrickú teóriu, rozvinutú do tej miery, že boli schopní vypočítať efemerídy planét, ktorá sa potom vyvinula na geocentrickú (podobne ako Tycho Brahe s Koperníkovou teóriou). Táto revidovaná teória musí byť nevyhnutne teóriou epicyklov, pretože v referenčnom rámci spojenom so Zemou sa pohyb planét objektívne vyskytuje podľa kombinácie pohybov pozdĺž deferentu a epicyklu. Ďalej podľa van der Waerdena prenikla do Indie. Sám Aryabhata a neskorší astronómovia možno nevedeli o heliocentrickom základe tejto teórie. Následne, podľa van der Waerdena, táto teória prešla na moslimských astronómov, ktorí zostavili „Shah Tables“ – efemeridy planét používaných na astrologické predpovede.

Al-Biruni so súcitom hovoril o Aryabhatovom predpoklade o dennej rotácii Zeme. Ale on sám sa zrejme nakoniec priklonil k nehybnosti Zeme.

Množstvo astronómov na moslimskom východe diskutovalo o alternatívnych teóriách pohybu planét k ptolemaiovskej. Hlavným predmetom ich kritiky však bola rovnosť a nie geocentrizmus. Niektorí z týchto učencov (napríklad Nasir ad-Din al-Tusi) tiež kritizovali Ptolemaiove empirické argumenty pre nehybnosť Zeme a považovali ich za nedostatočné. Zároveň však zostali zástancami nehybnosti Zeme, pretože to bolo v súlade s filozofiou Aristotela.

Výnimkou sú astronómovia samarkandskej školy, ktorú tvorili ulugbecká madrasa a jeho observatórium (prvá polovica 15. storočia). Al-Kushchi teda odmietol Aristotelovu filozofiu ako fyzikálny základ astronómie a považoval rotáciu Zeme okolo svojej osi za fyzicky možnú. Existujú náznaky, že niektorí astronómovia zo Samarkandu zvažovali možnosť nielen osovej rotácie Zeme, ale aj pohybu jej stredu, a tiež vyvinuli teóriu, v ktorej sa predpokladá, že Slnko sa otáča okolo Zeme, ale všetky planéty sa točia okolo Slnka (geo-heliocentrický systém sveta).

V Európe sa o možnosti rotácie Zeme okolo svojej osi diskutuje už od 12. storočia. V druhej polovici 13. storočia túto hypotézu spomínal Tomáš Akvinský spolu s myšlienkou dopredného pohybu Zeme (bez určenia stredu pohybu). Obe hypotézy boli zamietnuté z rovnakých dôvodov ako Aristoteles. Hypotéza o axiálne otáčanie O Zemi sa podrobne diskutovalo s predstaviteľmi parížskej školy v 14. storočí (Jean Buridan a Nicholas Oresme). Hoci počas týchto diskusií bolo vyvrátených množstvo argumentov odporcov pohyblivosti Zeme, konečný verdikt bol v prospech jej nehybnosti.

Pohyb Zeme sa spomínal aj na prelome 15. a 16. storočia. V roku 1499 túto hypotézu rozoberal taliansky profesor Francesco Capuano (Angličtina), a to znamenalo nielen rotačný, ale aj translačný pohyb Zeme (bez určenia stredu pohybu). Obe hypotézy boli zamietnuté z rovnakých dôvodov ako hypotézy Aristotela a Tomáša Akvinského. V roku 1501 taliansky humanista Giorgio Valla spomenul pytagorovskú doktrínu o pohybe Zeme okolo centrálneho ohňa a tvrdil, že Merkúr a Venuša sa točia okolo Slnka.

Heliocentrizmus bol definitívne oživený až v 16. storočí, keď poľský astronóm Mikuláš Kopernik vypracoval teóriu pohybu planét okolo Slnka na pytagorovom princípe rovnomerného kruhového pohybu. Výsledky svojej práce publikoval v knihe „O rotáciách nebeských sfér“, vydanej v roku 1543. Jedným z dôvodov návratu k heliocentrizmu bol Kopernikov nesúhlas s ptolemaiovskou teóriou ekvantu; okrem toho za nevýhodu všetkých geocentrických teórií považoval to, že neumožňujú určiť „tvar sveta a proporcionalitu jeho častí“, teda mierku planetárneho systému. Nie je jasné, aký vplyv mal Aristarchos na Koperníka (Kopernik v rukopise svojej knihy spomínal Aristarchov heliocentrizmus, ale tento odkaz v konečnom vydaní knihy zmizol).

Kopernikova teória pohybu vonkajších planét. S - Slnko, P - planéta, U - stred obežnej dráhy planéty. Štvoruholník UEPD zostal rovnoramenným lichobežníkom. Pohyb planéty z bodu E ekvantu vyzerá rovnomerne (uhol medzi segmentom EP a čiarou apsid SO sa rovnomerne mení). Tento bod teda hrá približne rovnakú úlohu v Kopernikovom systéme ako rovný bod v Ptolemaiovskom systéme.

Kopernik nielen vysvetlil dôvody retrográdnych pohybov planét, vypočítal vzdialenosti planét od Slnka a periódy ich otáčok. Kopernik vysvetlil zverokruhovú nerovnosť v pohybe planét tým, že ich pohyb je kombináciou pohybov vo veľkých a malých kruhoch – podobne, ako túto nerovnosť vysvetľovali stredovekí astronómovia Východu – postavy Maraghskej revolúcie (teda Kopernikova teória pohybu vonkajších planét sa zhodovala s teóriou Al-Urdího, teória pohybu Merkúra - s teóriou Ibn al-Šatira, ale iba v heliocentrickej vzťažnej sústave).

Kopernikovu teóriu však nemožno úplne nazvať heliocentrickou, pretože Zem si v nej čiastočne zachovala osobitné postavenie:

Zdá sa, že Koperník si zachoval vieru v existenciu nebeských sfér nesúcich planéty. Pohyb planét okolo Slnka sa teda vysvetľoval rotáciou týchto gúľ okolo ich osí.

Prvý tlačený obrázok Slnečnej sústavy (strana z Kopernikovej knihy)

Napriek tomu dostali podnet na ďalší rozvoj heliocentrickej teórie pohybu planét a s ňou súvisiacich problémov mechaniky a kozmológie. Vyhlásením Zeme za jednu z planét vytvoril Koperník podmienky na odstránenie ostrej priepasti medzi „supralunárnym“ a „sublunárnym“ svetom, charakteristickou pre filozofiu Aristotela a stredovekú scholastiku.

Vedúcim trendom vo vnímaní Kopernikovej teórie počas celého 16. storočia bolo využívanie matematického aparátu jeho teórie na astronomické výpočty a takmer úplná neznalosť jeho novej, heliocentrickej kozmológie. Tento trend sa začal predslovom ku knihe Kopernik, ktorú napísal jej vydavateľ, luteránsky teológ Andreas Osiander. Osiander píše, že pohyb Zeme je dômyselné výpočtové zariadenie, no Kopernika netreba brať doslovne. Keďže Osiander v predslove neuviedol svoje meno, mnohí v 16. storočí verili, že to bol názor samotného Mikuláša Koperníka. Koperníkovu knihu študovali astronómovia na univerzite vo Wittenbergu, z ktorých najznámejší bol Erasmus Reinhold, ktorý privítal autorovo odmietnutie ekvantu a zostavil nové tabuľky planetárnych pohybov („Pruské tabuľky“) na základe svojej teórie. Zdá sa však, že ani Reinhold, ani ostatní wittenberskí astronómovia si nevšimli to hlavné, čo Kopernik mal – nový kozmologický systém.

Takmer jediní vedci prvých troch desaťročí po vydaní knihy O rotáciách nebeských sfér, ktorý prijal Kopernikovu teóriu bol nemecký astronóm Georg Joachim Rheticus, ktorý svojho času spolupracoval s Kopernikom, považoval sa za jeho žiaka a dokonca vydal (ešte pred Kopernikom, v roku 1540) dielo načrtnuté nový systém sveta, ako aj astronómka a geodetka Gemma Frisius. Jeho priateľ, biskup Tiedemann Giese, bol tiež podporovateľom Koperníka.

A to až v 70. - 90. rokoch 16. storočia. Astronómovia začali prejavovať záujem o nový systém sveta. Načrtávajú a obhajujú ho astronómovia Thomas Digges, Christoph Rothman a Michael Möstlin a fyzik Simon Stevin. Vynikajúci príspevok k rozvoju heliocentrizmu urobil filozof Giordano Bruno, ktorý ako jeden z prvých opustil dogmu o existencii pevných nebeských sfér. Teológ Diego de Zuniga (Angličtina) použil myšlienku pohybu Zeme na interpretáciu niektorých slov Biblie. Možno medzi heliocentristov tohto obdobia patrili aj slávni vedci Giambatista Benedetti, William Gilbert, Thomas Herriot. Niektorí autori, odmietajúci translačný pohyb Zeme, akceptovali jej rotáciu okolo svojej osi: astronóm Nicholas Reimers (Ursus), filozof Francesco Patrizi. Vzdelaný francúzsky básnik a filozof Pontus de Thiard mal ku Kopernikovej teórii pomerne pozitívny vzťah a tvrdil, že každá z hviezd je obývaný svet podobný Zemi.

Zároveň sa začali objavovať prvé negatívne recenzie o Kopernikovej teórii. Najautoritatívnejšími odporcami heliocentrizmu v 16. a na začiatku 17. storočia boli astronómovia Tycho Brahe a Christopher Clavius, matematici François Viète a Francesco Mavrolico a filozof Francis Bacon.

Odporcovia heliocentrickej teórie mali dva typy argumentov (v „Dialógoch o dvoch systémoch sveta“ ich Galileo uvádza a potom kritizuje Salviatiho).

(A) Proti rotácii Zeme okolo vlastnej osi. Vedci zo 16. storočia už dokázali odhadnúť lineárnu rýchlosť rotácie: okolo 500 m/s na rovníku.

Tieto argumenty boli založené na Aristotelovej mechanike, ktorá bola v tých rokoch všeobecne akceptovaná. Svoju silu stratili až po objavení zákonov newtonovskej mechaniky. Na druhej strane také fundamentálne koncepty tejto vedy ako odstredivá sila, relativita, zotrvačnosť sa vo veľkej miere objavili pri vyvracaní týchto argumentov geocentristov.

Na vyvrátenie druhého argumentu museli heliocentristi predpokladať obrovskú vzdialenosť hviezd. Brahe potichu namietal, že v tomto prípade sú hviezdy nezvyčajne veľké, väčšie ako obežná dráha Saturna. Tento odhad vyplynul z jeho určenia uhlových veľkostí hviezd: predpokladal, že zdanlivý priemer hviezd prvej magnitúdy je približne 2-3 oblúkové minúty.

Tycho Brahe navrhol kompromisný geo-heliocentrický systém sveta, v ktorom je stacionárna Zem v strede sveta, Slnko, Mesiac a hviezdy sa točia okolo nej, ale planéty sa točia okolo Slnka. Od konca 16. stor. Práve tento kombinovaný systém sveta (v podstate modernizovaná forma geocentrickej teórie) sa stáva hlavným konkurentom heliocentrizmu.

Vynikajúci príspevok k rozvoju heliocentrických myšlienok urobil nemecký astronóm Johannes Kepler. Už od študentských rokov (koncom 16. storočia) bol presvedčený o platnosti heliocentrizmu vďaka schopnosti tejto doktríny poskytnúť prirodzené vysvetlenie retrográdneho pohybu planét a schopnosti vypočítať mieru planetárny systém na jeho základe. Kepler niekoľko rokov spolupracoval s najväčším pozorovacím astronómom Tychom Brahe a následne sa stal vlastníkom jeho archívu pozorovacích údajov. Počas analýzy týchto údajov, ktoré ukazujú výnimočnú fyzickú intuíciu, Kepler dospel k týmto záverom:

Galileo, ktorý sa ocitol v rovnakom koperníkovskom tábore ako Kepler, nikdy neprijal jeho zákony pohybu planét. Týka sa to aj ďalších heliocentristov prvej tretiny 17. storočia, napríklad holandského astronóma Philipa van Lansberga. Astronómovia neskoršej doby však mohli jasne overiť presnosť Keplerovych „Rudolfinových tabuliek“. Jednou z Keplerovych predpovedí bol teda prechod Merkúra cez disk Slnka v roku 1631, ktorý sa francúzskemu astronómovi Pierrovi Gassendimu skutočne podarilo pozorovať. Keplerove tabuľky ďalej spresnil anglický astronóm Jeremy Horrocks, ktorý v roku 1639 predpovedal prechod Venuše cez disk Slnka, ktorý pozoroval spolu s ďalším anglickým astronómom Williamom Crabtreem.

Avšak ani fenomenálna presnosť Keplerovej teórie (podstatne vylepšená Horrocksom) nepresvedčila skeptikov-geocentristov, pretože mnohé problémy heliocentrickej teórie zostali nevyriešené. V prvom rade ide o problém ročných paralax hviezd, ktorých hľadanie sa uskutočňovalo počas celého 17. storočia. Napriek výraznému zvýšeniu presnosti merania (ktoré sa dosiahlo použitím teleskopov), tieto prieskumy zostali neúspešné, čo naznačovalo, že hviezdy sú ešte ďalej, ako Kopernik, Galileo a Kepler predpokladali. To zase prinieslo do programu problém veľkosti hviezd, ktorý poznamenal Tycho Brahe. Až na konci 17. storočia si vedci uvedomili, že to, čo považovali za hviezdne disky, bol v skutočnosti čisto inštrumentálny efekt (vzduchový disk): hviezdy majú také malé uhlové rozmery, že ich disky nie je možné vidieť ani na tých najvýkonnejších. teleskopy.

Okrem toho stále existovali fyzické námietky proti pohybu Zeme, založené na aristotelovskej mechanike. Galileiho predstavy o zotrvačnosti a teórii relativity nepresvedčili všetkých vedcov 17. storočia. Medzi odporcami heliocentrizmu vynikal jezuita Riccioli, svojho času zaslúžene slávny astronóm. Vo svojom základnom diele „New Almagest“ vymenoval a rozobral 49 dôkazov v prospech Koperníka a 77 proti nemu (čo mu však nebránilo pomenovať jeden z mesačných kráterov po Kopernikovi).

Hlavným konkurentom heliocentrickej teórie v tých časoch už nebola Ptolemaiova teória, ale geoheliocentrický systém sveta, doplnený o predpoklad elipticity dráh. Koperníkov systém podporovalo množstvo významných vedcov 17. storočia. Množstvo vedcov (Isaac Beckman, Jeremy Horrocks, Rene Descartes, Gilles Roberval, Giovanni Alfonso Borelli, Robert Hooke) sa pokúsilo vybudovať teórie pohybu planét založené na princípoch mechanistickej filozofie. Medzi zástancov heliocentrizmu patrili v 17. storočí aj vynikajúci vedci Otto von Guericke, Ismael Bulliald, Christian Huygens, John Wilkins, John Wallis.

Až do konca 17. storočia však mnohí vedci jednoducho odmietali voliť medzi týmito hypotézami a poukazovali na to, že z hľadiska pozorovania sú systémy heliocentrického a geoheliocentrického systému rovnocenné; Samozrejme, pri zotrvaní v tejto polohe nebolo možné rozvíjať dynamiku planetárneho systému. K zástancom tohto „pozitivistického“ pohľadu patrili napríklad Giovanni Domenico Cassini, Ole Roemer, Blaise Pascal.

Treba dodať, že v sporoch s geocentristami neboli prívrženci Aristarcha a Koperníka v žiadnom prípade rovnocenní, keďže prví mali na svojej strane takú autoritu ako cirkev (najmä v katolíckych krajinách). Keď však Isaac Newton v roku 1687 odvodil Keplerove zákony zo zákona univerzálnej gravitácie, všetky spory o systém sveta, ktoré neutíchli ani poldruha storočia, stratili zmysel. Slnko pevne obsadilo stred planetárneho systému a ocitlo sa ako jedna z mnohých hviezd v nekonečnom vesmíre.

Pokrok heliocentrického systému výrazne podnietil rozvoj fyziky. V prvom rade bolo potrebné zodpovedať otázku, prečo pohyb Zeme nepociťujú ľudia a neprejavuje sa v pozemských experimentoch. Na tejto ceste boli sformulované základné princípy klasickej mechaniky: princíp relativity a princíp zotrvačnosti. Nicholas Oresme, Ali al-Kushchi, Nicholas Cusanus, Copernicus, Thomas Digges, Giordano Bruno písali o nemožnosti rozlíšiť medzi pohybom a pokojom na príklade hypotézy pohybu Zeme okolo svojej osi. Vynikajúci krok pri formulovaní princípu relativity urobil Galileo Galilei.

Fyzickým základom geocentrickej kozmológie bola teória vnorených sfér, v ktorej sú planéty v pohybe unášané pevnými nebeskými sférami. Po prvé, denné trajektórie hviezd sú ako keby boli viazané na jednu guľu rotujúcu okolo Zeme počas hviezdneho dňa. Po druhé, bez zapojenia myšlienky pevných gúľ, ku ktorým sú planéty pripojené, bolo takmer nemožné poskytnúť fyzickú interpretáciu ptolemaiovských epicyklov.

V rámci heliocentrizmu však nie sú potrebné nebeské sféry, pretože ak sú viditeľné denné pohyby hviezd spôsobené každodennou rotáciou Zeme, potom je vonkajšia nebeská sféra, ktorá nesie hviezdy, jednoducho zbytočná. . Táto sféra je však len vonkajšou hranicou celého systému sfér, ku ktorým sú planéty pripojené. Ak teda vonkajšia sféra neexistuje, celý tento systém nebeských sfér sa ukazuje ako zbytočný. Ako prvý na to upozornil Giordano Bruno („The Ash Meal“, 1584).

Titulná strana Keplerovej „Novej astronómie“ – knihy, v ktorej bola prvýkrát uvedená hypotéza o pohybe planét pod vplyvom síl vychádzajúcich zo Slnka

Potom vyvstala otázka, čo (ak nie gule) hýbe planétami. Bruno, rovnako ako mnoho iných vedcov (najmä Tycho Brahe, William Gilbert), veril, že planéty sú živé, inteligentné bytosti, ktoré sú hnané vlastnými dušami. Tento názor istý čas zastával aj Kepler, ale v procese budovania teórie pohybu Marsu dospel k záveru, že pohyb planét riadia sily vychádzajúce zo Slnka („Nová astronómia“, 1609 ). V jeho teórii existovali tri takéto sily: jedna tlačí planétu na obežnú dráhu, pričom pôsobí tangenciálne k trajektórii (v dôsledku tejto sily sa planéta pohybuje), druhá buď priťahuje alebo odtláča planétu od Slnka (kvôli tomu je obežná dráha planéty je elipsa) a tretia pôsobí naprieč rovinou ekliptiky (vďaka ktorej dráha planéty leží v rovine, ktorá sa nezhoduje s rovinou ekliptiky). Prvú z nich ("kruhovú" silu) považoval za klesajúcu v nepriamom pomere k vzdialenosti od Slnka.

Nie všetci vedci súhlasili s názorom Keplera. Galileo teda identifikoval pohyb planét s inerciálnym pohybom. Keplerovu teóriu odmietol aj popredný teoretický astronóm polovice 17. storočia Ismael Bulliald, podľa ktorého sa planéty pohybujú okolo Slnka nie pod vplyvom síl, ktoré z neho vychádzajú, ale v dôsledku nejakej vnútornej túžby. Okrem toho, ak by existovala kruhová sila, klesala by inverzne k druhej mocnine vzdialenosti a nie k prvej, ako veril Kepler. Hľadanie dynamického vysvetlenia pohybu planét však podporili Jeremy Horrocks a Isaac Beckman. Descartes veril, že planéty okolo Slnka unášajú obrovské víry. Keplerov názor o pohybe planét pod vplyvom Slnka podporil J. A. Borelli (“Theory of the Medicean Planets,” 1666). Podľa jeho názoru zo Slnka vychádzajú tri sily: jedna poháňa planétu po jej obežnej dráhe, druhá priťahuje planétu k Slnku a tretia (odstredivá) naopak odtláča planétu. Eliptická dráha planéty je výsledkom opozície posledných dvoch.

Pohyb planét ako superpozícia pádu na Slnko a pohyb zotrvačnosťou (podľa R. Hooka)

Kepler s týmito názormi nesúhlasil. Vesmír si predstavoval ako guľu s konečným polomerom s dutinou v strede, kde sa nachádzala slnečná sústava. Kepler považoval sférickú vrstvu mimo tejto dutiny za vyplnenú hviezdami – samosvietiacimi objektmi, ale zásadne iného charakteru ako Slnko. Jedným z jeho argumentov je bezprostredný predchodca fotometrického paradoxu. Naopak, Galileo odchádza otvorená otázka o nekonečnosti Vesmíru, považované hviezdy za vzdialené slnká. V polovici až druhej polovici 17. storočia tieto názory podporovali René Descartes, Otto von Guericke a Christiaan Huygens. Huygens, ako aj J. Gregory a I. Newton urobili prvé pokusy určiť vzdialenosť hviezd na základe predpokladu, že ich svietivosť sa rovná slnku.

Aj keď mnohí vedci zdieľali názor, že povaha Slnka a hviezd je totožná, mnohí vedci verili, že všetky hviezdy zaberajú iba časť priestoru, za ktorým je prázdnota alebo éter. Začiatkom 18. storočia sa však Isaac Newton a Edmond Halley vyslovili za rovnomerné vyplnenie priestoru hviezdami, keďže ak by bol systém hviezd konečný, nevyhnutne by na seba padali vplyvom vzájomných gravitačných síl. Slnko, hoci zostalo stredom planetárneho systému, prestalo byť stredom sveta, ktorého všetky body boli v rovnakých podmienkach.

Takmer okamžite po predložení heliocentrického systému sa zistilo, že je v rozpore s niektorými pasážami Svätého písma. Napríklad úryvok z jedného zo žalmov

Zem si postavil na pevné základy: nebude sa otriasať na veky vekov (Ž).

bol citovaný ako dôkaz nehybnosti Zeme. Na podporu myšlienky, že denný pohyb robí Slnko a nie Zem, bolo citovaných niekoľko ďalších pasáží. Medzi nimi je napríklad jedna pasáž z Knihy Kazateľ:

Slnko vychádza a slnko zapadá a ponáhľa sa na svoje miesto, kde vychádza (Ecc.).

Ježiš volal k Pánovi v deň, keď Pán vydal Amorejčanov do rúk Izraela, keď ich porazil v Gibeone a oni boli bití pred synmi Izraela, a povedal pred Izraelitmi: Postav sa, slnko, nad Gibeon a mesiac nad údolím Avalon)! (Nav.)

Keďže príkaz na zastavenie dostal Slnko a nie Zem, dospelo sa k záveru, že to bolo Slnko, ktoré vykonávalo každodenný pohyb. Náboženské argumenty používali na podporu svojich pozícií nielen katolícki a protestantskí vodcovia, ale aj profesionálni astronómovia (Tycho Brahe, Christopher Clavius, Giovanni Battista Riccioli atď.).

Zástancovia rotácie Zeme presadzovali dvojstrannú obranu. Po prvé, poukázali na to, že Biblia bola napísaná jazykom zrozumiteľným pre bežných ľudí a ak by jej autori poskytli vedecky jasný jazyk, nemohla by plniť svoje hlavné, náboženské poslanie. Okrem toho bolo poznamenané, že niektoré pasáže Biblie by sa mali vykladať alegoricky (pozri článok Biblický alegorizmus). Galileo teda poznamenal, že ak je Sväté písmo úplne pochopené doslovne, potom sa ukazuje, že Boh má ruky, podlieha emóciám, ako je hnev atď. Hlavná myšlienka Obhajcovia učenia o pohybe Zeme boli, že veda a náboženstvo majú odlišné ciele: veda skúma javy hmotného sveta, vedená argumentmi rozumu, cieľom náboženstva je mravné zlepšenie človeka, jeho spása. ; na znak vďaky odovzdal rečníkovi prítomný pápež Klement VII. cenný starogrécky rukopis. O tri roky neskôr napísal kardinál Nicholas Schomberg list Kopernikovi, v ktorom mu dôrazne odporučil, aby urýchlene vydal knihu s podrobným predstavením jeho teórie. Koperníka tiež vytrvalo nabádal jeho blízky priateľ, biskup Tiedemann Giese, aby vyhlásil nový systém sveta.

Už v prvých rokoch po vydaní Kopernikovej knihy však jeden z vysokých vatikánskych predstaviteľov, manažér Pápežského paláca Bartolomeo Spina, žiadal zákaz heliocentrického systému, hoci sa mu nepodarilo dosiahnuť svoj cieľ v dôsledku vážnej choroby a smrti. Nebezpečenstvo nového svetového systému pre Cirkev si teológovia začali uvedomovať až koncom 16. storočia. Na súde proti „až do nápravy“, podliehajúcej cenzúre (1620), teda odzneli argumenty založené na Biblii v prospech nehybnosti Zeme, katolícka cirkev začala zvažovať akékoľvek pokusy vyhlásiť heliocentrickú teóriu za skutočný odraz. pohybu planét (a nielen matematického modelu) ako v rozpore so základnými ustanoveniami viery.

V druhej polovici 20. rokov 17. storočia sa Galileo domnieval, že situácia sa postupne zmierňuje a vydal svoje slávne dielo „Dialógy o dvoch najdôležitejších systémoch sveta, Ptolemaiovskom a Kopernikovom“ (1632). „Dialógu“, veľmi skoro pápež Urban VIII. považoval knihu za heretickú a Galileo bol predvedený pred inkvizíciu. V roku 1633 bol nútený verejne sa vzdať svojich názorov.

Johannes Kepler bol nútený odpovedať na otázky o kompatibilite heliocentrického systému s Písmom od vodcov protestantských komunít.

V protestantských krajinách však bola situácia oveľa liberálnejšia ako v katolíckych, najmä v Británii. Určitú úlohu tu mohol zohrať odpor voči katolíkom, ako aj chýbajúce jednotné náboženské vedenie medzi protestantmi. V dôsledku toho sa práve protestantské krajiny (spolu s Francúzskom) stali vodcami vedeckej revolúcie 17. storočia.

Cisárovná Alžbeta.

Počnúc vládou Kataríny II. (1762) boli zrušené obmedzenia propagácie kopernikanizmu, heliocentrizmus bol zaradený do školských učebníc a ustali otvorené protesty kléru proti tomuto systému sveta. Po vlasteneckej vojne v roku 1812 sa v súvislosti so všeobecným náboženským rozmachom objavilo v Rusku niekoľko protikopernikovských diel, ktoré však nemali vážne následky. Napríklad v roku 1815 so súhlasom cenzúry vyšiel anonymný spis „Zničenie kopernikovského systému“, v ktorom autor označil heliocentrický systém za „falošný filozofický systém“ a „poburujúci názor“ kritizoval heliocentrický systém tzv. svet až do začiatku 20. storočia. Staroveriaci Kopernik.

Keď sa však zistilo, že kopernikánsky systém je v rozpore nielen s Ptolemaiom, ale aj s Talmudom a jednoduchým významom Biblie, začal mať kopernikánsky systém odporcov. Napríklad rabín Tuvia Hakohen z Metz nazýva Koperníka „prvorodeným Satanom“, pretože je v rozpore s veršami Kazateľa: „Ale zem stojí naveky“ (Ecc.).

V neskorších dobách sa priame útoky na heliocentrický systém medzi Židmi prakticky nepozorovali, ale pravidelne sa objavovali pochybnosti o tom, do akej miery možno dôverovať vede vo všeobecnosti a heliocentrickému systému zvlášť. V niektorých prameňoch XVIII

Dvaja astronómovia sa stretli na hostine
A dosť sa medzi sebou v tom teple hádali.
Jeden opakovaný: Zem, ktorá sa točí, sa pohybuje okolo kruhu Slnka;
Ďalším je, že Slnko berie so sebou všetky planéty.
Jeden bol Kopernik, druhý bol známy ako Ptolemaios.
Tu spor vyriešil kuchár svojím úsmevom.
Majiteľ sa spýtal: „Poznáte kurz hviezd?
Povedz mi, ako zdôvodňuješ túto pochybnosť?"
Odpovedal takto: „Čo má na tom Kopernik pravdu?
Preukážem pravdu bez toho, aby som bol na Slnku.
Kto videl medzi kuchármi takého prosťáčka?
Kto by točil krb okolo pekáča?

Množstvo kníh a filmov je venovaných životu zakladateľa heliocentrického systému – Mikuláša Koperníka a jeho podporovateľov Giordana Bruna a Galilea Galileiho.

Album je venovaný formovaniu heliocentrizmu Heliocentrický Nemecká rocková skupina "The Ocean".

Heliocentrický systém sveta, navrhnutý v 3. storočí pred Kristom. e. Aristarchus a oživený v 16. storočí Kopernikom, umožnil stanoviť parametre planetárneho systému a objaviť zákony planetárnych pohybov. Zdôvodnenie heliocentrizmu si vyžiadalo vytvorenie klasickej mechaniky a viedlo k objavu zákona univerzálnej gravitácie. Heliocentrizmus otvoril cestu hviezdnej astronómii (hviezdy sú vzdialené slnká) a kozmológii nekonečného vesmíru. Vedecká diskusia okolo heliocentrického systému prispela k vymedzeniu vedy a náboženstva, vďaka čomu argumenty založené na Písme už nie sú akceptované ako argumenty vo vedeckej diskusii.

Planéty vrátane Zeme obiehajú okolo Slnka po kruhových dráhach a Mesiac obieha okolo Zeme a zároveň okolo Slnka (obr. 5).

Vzhľad nebeskej mechaniky má na svedomí genialita I. Newtona, ktorý objavil zákon univerzálnej gravitácie. Od tejto chvíle bolo možné presne vypočítať pohyb nebeských telies. Materiál zo stránky

Newtonov svetový systém

Objavy I. Newtona zmenili a zdokonalili systém sveta. Ak pre Koperníka sféra stálic stále slúžila ako hranica sveta, tak v newtonovskom systéme je svet nekonečný v čase a priestore. Čas je homogénny a plynie rovnomerne celým vesmírom, priestor je homogénny (to znamená, že jeho body sa od seba nelíšia) a akýkoľvek smer v ňom nijako nevyčnieva (samozrejme pri absencii hmotných telies) . To znamená, že stred sveta jednoducho neexistuje. Hmotné telesá (hviezdy, planéty atď.) existujú v priestore a čase, ale nijako ich neovplyvňujú. Tento obraz sveta bol všeobecne akceptovaný a považovaný za celkom presný až do polovice 20. storočia, kedy bol nahradený novým obrazom založeným na oveľa zložitejšom systéme -