ланетарий Москвы. Центр популяризации естественно научных знаний

Статьи о музее Лунариум и его экспонатах

Экспонат «Гео- и Гелиоцентрическая система»

Экспонат «Гео- и Гелиоцентрическая система»

Экспонат Гео- или гелиоцентрическая система моделирует две системы мира. В основе одной системы лежит утверждение, что Земля неподвижно расположена в центре мира, и все планеты движутся вокруг нее (Геоцентрическая система мира). В другой, Гелиоцентрической системе мира, в центе располагается Солнце. Рассмотрим подробнее создание этих двух систем.

Первые представления об устройстве мира были выдвинуты и обоснованы великим древнегреческим ученым Аристотелем (384-322 гг. до н.э.). Ученый предполагал, что небо отделено от Земли и не имеет с ней ничего общего. На Земле четыре основных элемента – воздух, земля, огонь и вода – претерпевают непрерывные взаимопревращения: различные предметы возникают, какое-то время существуют, а затем распадаются. На небе же ничто не изменяется. Единственным изменяющимся светилом являлась Луна. Аристотель предположил, что лунная сфера (т. е. неподвижная сфера, которая вместе с закрепленной на ней Луной вращается вокруг Земли) представляет собой границу между не подверженными разрушению небесами и изменчивым миром Земли, названным «подлунной сферой». Неизменные же небесные тела состоят из особого, пятого, элемента – чистого и неизменного эфира – квинтэссенции.

Аристотель обосновал, что Земля является центром Вселенной. Действительно, естественным движением всех тяжелых элементов должно было быть движение по направлению к центру (падение вниз), что соответствовало реальности, ведь если бы такого центра не было, падение предметов продолжалось бы вечно, без остановки. Из-за стремления элементов к центру мира Земля получила форму шара. Лёгкие элементы, напротив, стремились от центра, но не уходили за границы «подлунной сферы».

Земля, согласно Аристотелю, не должна была двигаться ни вокруг своей оси, ни вокруг Солнца, ибо это нарушало бы закон естественного движения самого тяжелого элемента. Если бы Земля действительно осуществляла такое движение, то она меняла бы свое положение относительно сферы неподвижных звезд. В таком случае наблюдалось бы перемещение звезд на небе. Но поскольку такой эффект не наблюдался, Земля не могла двигаться!

Первая же «система мира», которая объясняла видимое движение небесных светил и планет, была предложена во 2 веке н.э. последователем Аристотеля, александрийским астрономом Птолемеем.

g_system_1.jpg

Центром вселенной Птолемей, подобно Аристотелю, считал Землю, именно поэтому его система мира была названа геоцентрической (др.-греч. Γαία –земля). Вокруг Земли движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца и звезд круговое, то движение планет было гораздо сложнее. Наблюдения показали, что направления движения планет как бы описывают по небу петли. Объясняя видимую сложность движения планет, Птолемей предположил, что планеты движутся по малой окружности – эпициклу с постоянной скоростью, а центр эпицикла, в свою очередь, по большой окружности – деференту. Таким образом, каждая из планет движется не вокруг Земли, а вокруг определённой точки, которая, в свою очередь, движется по кругу (деференту), в центре которого и находится Земля.

Сделанные Птолемеем вычисления были очень важны для современников, они давали возможность составлять календари, помогали путешественникам ориентироваться в пути, служили расписанием сельскохозяйственных работ для земледельцев. Подобная система мироздания считалась верной почти полторы тысячи лет.

С течением времени обнаруживались все большие расхождения наблюдаемых положений планет с вычисленными ранее, но на протяжении веков думали, что геоцентрическая система мира Птолемея просто недостаточно совершенна и предпринимали попытки её усовершенствовать – вводили для каждой планеты всё новые и новые комбинации круговых движений. Многочисленные попытки увеличения точности системы Птолемея лишь усложняли её.

Эти представления господствовали до тех пор, пока великий польский астроном Николай Коперник (1473-1543гг.) радикально не изменил эту общепринятую картину мира.

Как и его предшественники, Николай Коперник стремился сделать модель Птолемея более стройной и простой. В простоте, был он уверен, кроется истина. Многочисленные астрономические наблюдения и их сравнение с данными Птолемеевой системы убеждали в том, что на самом деле не Земля, а Солнце должно быть неподвижным центром Вселенной.

В 1508 г. Коперник написал: «То, что нам кажется движением Солнца, на самом деле происходит не из-за того, что оно движется, а потому что движется Земля». Исходя из этого положения, Коперник весьма просто объяснил всю кажущуюся запутанность движений планет и предложил радикально новую – гелиоцентрическую (др-греч. Hēlios – Солнце) систему мира.

Первый набросок своей теории Коперник изложил в «Малом комментарии Николая Коперника», вышедшем в 1516 году. В этом комментарии ученый 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.

Новая теория исходила из следующих требований:

Первое. Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер.

Второе. Центр Земли не является центром Мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты.

Третье. Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что около Солнца находится центр мира.

Четвертое. Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли и ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым.

Пятое. Все движения, замечающиеся у небесной тверди, принадлежат не ей самой, но Земле. Именно Земля с ближайшими к ней стихиями вся вращается в суточном движении вокруг неизменных своих полюсов, причем твердь и самое высшее небо остаются все время неподвижными.

Шестое. Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений.

Седьмое. Кажущиеся прямые и понятные движения планет принадлежат не им, но Земле. Таким образом, одно это ее движение достаточно для объяснения большого числа видимых в небе неравномерностей.

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.

Свою новую теорию ученый описал в труде «Об обращениях небесных сфер. Шесть книг».

Труд содержит описания астрономических приборов, а также новый, более точный, чем у Птолемея каталог неподвижных звёзд. В ней разбирается видимое движение Солнца, Луны и планет. Книга опубликована весной 1543 г., когда её автор тяжело заболел.

Коперник умер 24 мая 1543 г., и был похоронен под плитами Фромборского кафедрального собора.

На пьедестале памятника Копернику в Варшаве высечены такие слова: «Остановивший Солнце, сдвинувший Землю». В них вся суть открытия Коперника. Ему удалось убедить людей в том, что они живут не в надежном неподвижном центре мира, а обитают на одной из планет, обращающейся вокруг Солнца. Нужно было обладать титаническим разумом и великой свободой мысли, чтобы сделать этот шаг – упразднить различие между «земным» и «небесным».

Вращением ручки приведите в движение Геоцентрическую систему мира (с голубой Землей в центре). Вы увидите «петлю», которую описывает планета. Древние ученые объясняли данное движение при помощи вспомогательных кругов (дифферентов и эпициклов). Вращая ручку Гелиоцентрической системы мира, вы можете увидеть, что кажущаяся сложность в движении планет вызвана движением Земли вокруг Солнца. Когда Земля «догоняет» другую планету, то кажется, что наблюдаемая планета как бы останавливается, а потом движется назад.

В раздел Статьи о музее Лунариум и его экспонатах

АНОНС

  • Конференц-зал / Лекция
  • Конференц-зал / Лекция
  • Конференц-зал / Лекция
  • Большой Звездный зал / Концерт
    14 и 15 апреля в 21:00
  • Большой Звездный зал / Полнокупольная программа
    Премьера! Полнокупольный фильм посвященный уникальной космической миссии к ядру кометы 67Р Чурюмова-Герасименко.
  • Большой Звездный зал / Полнокупольная программа
    Лучшее за последние годы полнокупольное шоу
  • 4D кинотеатр / Стереофильм
    От истоков Вселенной, к сегодняшним знаниям человечества, в попытке исследовать неизведанное, и вперед в будущее без границ, Пространство: постигая космос знакомит зрителей ближе, чем когда-либо, с далекими планетами, Солнцем, Луной, галактиками, которые составляют безграничное пространство вокруг нас. Ошеломительное высокое разрешение и компьютерная графика погружают кинолюбителей в глубь тайн космоса невиданным ранее образом.
  • Малый Звездный зал
    Межпланетный экспресс домчит нас сначала к Солнцу, а затем доставит за пределы солнечного города. Мы почувствуем жар его центра и холод его окраин. Промчимся сквозь пространство и время со всеми остановками и выйдем на межзвездные рубежи. Удивительная галактическая бабочка махнет нам своим крылом … И тогда, мы поймем – нам пора возвращаться домой, в свой солнечный город, на свою родную планету, на Землю, ведь только здесь мы можем жить, совершать великие открытия и любоваться бескрайним космосом.