Развитие астрономии протекало в борьбе между двумя теориями миропонимания Первая из них — геоцентрическая теория — полагала, что в центре шара неподвижно покоится Земля, солнце, звезды н планеты обегают во­круг нее. Эту теорию, господствовавшую на протяжении многих столетий, защищала и отстаивала церковь.

Вторая система — гелиоцентрическая считала, что в центре мира находится Солнце, вокруг которого вместе с дру­гими планетами движется Земля. Даль­нейшее развитие этой теории создало основу современной астрономии.

Почти три тысячи лет назад в доли­нах рек Тигра и Евфрата достигло рас­цвета одно из древнейших культурных государств — Вавилон. Занятия астроно­мией в Вавилоне были сосредоточены в руках жрецов, которые накопили зна­чительный запас астрономических све­дений. Однако в своем миропредставле­нии вавилонские жрецы пренебрегали накопленным астрономическим опытом; свою систему мира они приспособили к требованиям религии.

По учению вавилонских жрецов. Зем­ля представляет собой круглую гору, накрытую куполом небесной тверди. К этому куполу прикреплены звезды и планеты. Землю и небо окружает Океан. Солнце обходит Землю с востока на запад и скрывается в воротах, устроен­ных в плотине, которая отделяет Зем­лю от Океана. Небо было обиталищем богов, а подземное царство считалось жилищем мертвых.

В V в. до нашей эры греческий уче­ный Филолай считал, что «…важнейшим вещам подобает и почтеннейшее место, а так как огонь важнее Земли, то он помещен в середине». Вокруг этого ог­ня с запада на восток движется Земля. Солнце в системе Филолая играло под­собную роль — оно концентрировало и отражало на Землю лучи центрального огня. Туманное и мистическое учение Филолая содержало зерно истины — ге­ниальную догадку о возможности пе­редвижения Земли в мировом простран­стве.

В IV в. до нашей эры в Греции жил философ Аристотель. Он был создате­лем геоцентрической системы мира, ко­торую выводил из своего учения о че­тырех элементах. Аристотель учил, что все окружающее нас состоит из четырех элементов: земли, воды, воздуха и огня. Элементы располагаются соответственно их весу. Таким образом, центром вселен­ной является земной шар. Его окружа­ет вода — океаны и моря. Над ними — сфера воздуха, и далее до самой Луны простирается огонь. Огонь соприкасает­ся с эфиром, из которого состоят все неподвижные звезды. Солнце, Луна и другие планеты прикреплены к прозрач­ным твердым сферам — пустотелым ша­рам, которые вращаются вокруг цент­ра — Земли.

Аристотель считал небо областью со­вершенного. В «совершенном» небе и все движения происходят по совершен­ным орбитам — кругам. Глубокие тематические, астрономические и фило­софские знания не могли освободить Аристотеля от плена религиозных идеалистических представлений. В своей системе мира он был вынужден при бегнуть к помощи божества, в котором видел причину движения Солнца, планет и неподвижных звезд. Идеи Аристо­теля более десяти веков господствовали над умами ученых.

В IV в. до нашей эры в дельте реки Нила возник новый культурный центр — Александрия. В прекрасно оборудован­ной обсерватории этого города работал великий астроном с острова Самоса — Аристарх. Аристарх Самосский впервые обосновал и разработал гелиоцентрическую систему мира. Он воспользовался учением Филолая. но вместо мистическо­го огня поместил в центре мира Солнце. По учению Аристарха, вселенная замыкается сферой неподвижных звезд. Между Солнцем и этой сферой движут­ся по круговым орбитам Земля, Луна и /другие планеты. Аристарх выводил свою теорию из наблюдений и подтверждал ее многочисленными вычислениями. Это была первая научно обоснованная и под­твержденная опытом теория.

Около 150 г. нашей эры появилось сочинение александрийского астронома Клавдия Птолемея. Оно называлось «Великое математическое творение по астрономии». В нем Птолемей с помощью математики «доказывал», что земной шар неподвижно покоится в I центре мира. Вокруг него обращаются Солнце, планеты и звезды. Видимый путь этих планет гораздо сложнее со­вершенного равномерного движения их по кругу, как это предполагали Аристо­тель и другие астрономы. Планеты как бы блуждают по небу то в одну, то в другую сторону. Птолемей правильно объяснил это тем. что видимый путь планет складывается из двух движений. Но что это за движения? Придержи­ваясь идеи о «совершенном» движении планет по кругам. Птолемей считал, что планеты движутся по малым кругам — эпициклам, а центры эпициклов в свою очередь обращаются по большим кон­центрическим кругам — деферентам. В центре всех деферентов якобы покоится Земля.

Искусным подбором радиусов эпицик­лов Птолемею удалось согласовать ви­димое движение планет со своей теори­ей. Несмотря на громоздкость, теория Птолемея позволяла довольно точно ве­сти астрономические наблюдения и вы­числения. Это обеспечило ей всеобщее признание и господство на много ве­ков.

Птолемей знал, что если допустить возможность вращения Земли вокруг своей оси, то это значительно упрости­ло бы его теорию. Но, находясь под сильным влиянием Аристотеля, он не ре­шился на это.

В IV в. нашей эры монах Козьма Индикоплевст возродил одобренную церковью вавилонскую систему мира. Он учил, что Земля подобна столу. В центре Земли возвышается гора, вокруг которой ходит Солнце. Ночью Солнце уходит за гору, днем выходит из-за нее. Сверху Земля накрыта куполом не­бесной тверди, к которому прикрепле­ны звезды.

«Теория» Индикоплевста базировалась не на научных астрономических наблю­дениях, а на текстах и цитатах из биб­лии, этой «книги книг» победившего к тому времени христианства. Толкователи библии — богословы — отвергали опыт­ную науку. Они считали, что «после Христа нам нет нужды ни в какой на­уке» и что «задача истинной науки — объяснить не то, как устроены небеса, а как надо жить, чтобы попасть на не­беса, в царство небесное».

В 1543 г. в Нюренберге была издана книга, которой суждено было совершить переворот в астрономии. На титульном листе ее стояло: «Николая Коперника Торнского, «Об обращениях небесных кругов», VI книг».

Этим гениальным трудом Коперник за­ложил фундамент современной астроно­мии. Он считал, что в центре мира на­ходится Солнце, а не Земля. Земля вме­сте с другими планетами обращается вокруг Солнца по круговой орбите. Кроме того. Земля вращается вокруг своей оси, чем и объясняется смена дня и ночи. Копернику пришлось воспользо­ваться эпициклами и деферентами Пто­лемея для объяснения видимого пути планет. Но число кругов ои сильно со­кратил, чем упростил и всю систему мира. Коперник своей простой, ясной и остроумной теорией нанес первый со­крушительный удар господствовавшему почти 14 столетий учению Птолемея.

17 февраля 1600 г- в Риме на площа­ди Цветов был сожжен на костре инк­визицией гениальный философ и пропа­гандист учения Коперника Джордано Бруно.

В своем труде «О причине, начале и едином» Бруно пошел гораздо дальше Коперника. Он считал мир бесконечным. Планеты, по его мнению, состоят из того же вещества, что и Земля. Каждая звезда — очень удаленное от Земли солнце. Около каждого из этих солнц, могут обращаться свои планеты, насе­ленные, как и Земля, мыслящими суще­ствами. Количество обитаемых миров в бесконечной вселенной неисчислимо.

Эти взгляды Бруно подрывали веру в авторитет священного писания. За это он был схвачен инквизицией в Венеции, подвергнут пыткам и через семь лет сожжен на костре.

В 1597 г. ученый астроном Тихо Бра­ге попытался согласовать учение Копер­ника с библией. Тихо Браге понимал неудовлетворительность Птолемеевой си­стемы мира. Однако он не мог согла­ситься и с учением Коперника, которое противоречило учению церкви. Он до­пускал возможность вращения всех пла­нет вокруг Солнца, кроме Земли, Для «примирения» обоих учений Браге со­здал новую теорию, согласно которой все планеты, кроме Земли, обращались вокруг Солнца. Солнце в свою очередь обращалось вокруг Земли. Земля же по-прежнему неподвижно покоилась в центре мира. Эта попытка примирения двух враждующих лагерей не имела, однако, никакого успеха.

Сожжение Джордано Бруно не могло остановить распространения гелиоцент­рических идей Коперника. Открытия падуанского профессора Галилео Галилея дали новые факты в защиту Коперниковской системы.

Галилей был ярым поборником теории Коперника. В 1610 г. он выпустил кни­гу под названием «Звездный вестник». В этой книге Галилей описывал свои открытия, произведенные им при помо­щи зрительной трубы — первого теле­скопа. Этими открытиями падуанский профессор подтверждал теорию Коперника. В свой телескоп Галилей заметил, что около планеты Юпитера обращают­ся четыре его спутника. Он открыл фа­зы Венеры, доказав этим, что Венера, подобно Луне, освещается Солнцем.

Открытия Галилея способствовали крушению Птолемеевой системы и тор­жеству идей Коперника. Инквизиция, опасаясь, что открытия Галилея подо­рвут веру в библейское учение, арестова­ла его и под пытками и угрозой смерти заставила Галилея отречься от учения Коперника.

Иоганн Кеплер, ученик Тихо Браге, занялся обработкой материалов много­летних наблюдений, произведенных его учителем. Кеплер был сторонником тео­рии Коперника, но в результате много­летних наблюдений и вычислений он за­метил, что круговые орбиты и эпицик­лы, которые Коперник заимствовал у Аристотеля и Птолемея, не дают воз­можности точно вычислять положение планет на небе. Семьдесят сложнейших вычислений движения планеты Марса окончательно убедили Кеплера в том, что «орбита каждой планеты есть не круг, а эллипс, и Солнце находится в одном из его фокусов». Введение эллип­тических орбит сильно упростило кар­тину мира и позволило отказаться от громоздких эпициклов и деферентов.

В 1686 г. вышла в свет книга велико­го английского ученого, математика и физика Исаака Ньютона — «Математиче­ские основания натуральной филосо­фии».

В этом сочинении Ньютон изложил за­коны движения небесных тел. исходя из основных законов физики, открытых им.

Он математически доказал, что при движении каждой планеты вокруг Солн­ца на нее действуют две основные си­лы. Одна из них — инерция — стремится пустить планету по прямой, касательной к ее орбите; другая стремится притя­нуть ее к Солнцу. В результате дейст­вия обеих этих сил планета движется по эллипсу.

Сила, притягивающая планету к Солнцу, не пускающая ее уйти из солнечной системы, — это сила притяжения Солнца. Ньютон высказал предположение, что «каждая материальная частица во все­ленной притягивает всякую другую с силой, пропорциональной массе этих частиц и обратно пропорциональной квадрату их расстояния». Открытые Ньютоном законы инерции и всемирного тяготения легли в основу современной теоретической астрономии.

Законы Ньютона объясняли поведе­ние планет солнечной системы. Ньютон считал их применимыми н ко всякому небесному телу. Французский академик Алексис Клеро задался целью приложить законы Ньютона к телам, движущимся за пределами солнечной системы. Объектом своих исследований он избрал комету, появившуюся в 1682 г. Эта комета, по вычислениям Эдмунда Галлея, друга Ньютона, двигалась по очень вытянуто­му эллипсу и должна была возвратиться через 75—76 лет. Клеро приложил весь свой математический талант к вычисле­нию времени возвращения этой кометы. Проделав титаническую вычислительную работу. Клеро определил, что комета должна пройти около Солнца 4 или 5 апреля 1759 г.

Комета прошла около Солнца 13 мар­та — почти на месяц раньше срока. Од­нако такая ошибка не опровергала вы­числений Клеро. Она говорила только о том, что Клеоо не мог учесть всех факторов, влияющих на движение коме­ты, в частности притяжения неизвестных тогда планет — Урана. Нептуна и Плуто­на. Работа Клеро блестяще подтвердила правильность всех законов, открытых Коперником, Кеплером и Ньютоном.

Окончательным триумфом коперниковско-ньютоновского учения о солнечной системе было открытие французским математиком Урбаном Леверье планеты Нептуна в 1846 г.

В 1780 г. ученым Гершелем была най­дена новая планета в солнечной систе­ме — Уран. Он был расположен за самой отдаленной из известных планет — Са­турном. Ученые быстро определили ор­биту Урана и стали вычислять его по­ложение, на небе. Однако к 1842 г. обнаружились резкие расхождения меж­ду вычисленным и наблюдаемым по­ложением его. Причиной этих расхож­дений Леверье считал существование за Ураном новой планеты, которая своим притяжением влияла на его движение.

Леверье решил вычислить положение этой новой, еще не открытой планеты. Это ему удалось, и 18 сентября 1846 г. Леверье послал наблюдателю берлин­ской обсерватории Иоганну Галле пись­мо, прося его заняться поисками новой планеты. Письмо было получено Галле 23 сентября 1846 г. В тот же вечер он навел телескоп в указанное Леверье место и обнаружил там новую планету. Эту планету впоследствии назвали Неп­туном.

В 1930 г. американским астрономом Томбафом была открыта еще одна пла­нета солнечной системы, названная Плу­тоном. Таким образом, по представлению современной астрономии, в центре нашей планетной системы помещается Солнце. Вокруг него по эллиптическим орбитам обращаются девять планет — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Орбиты планет слегка наклонены друг к другу. Вся планетная система вместе с Солнцем движется по направлению к созвездиям Лиры и Геркулеса.

Похожие статьи:

1. Земля и ее спутник Луна
2. Развитие наших знаний о форме и размерах земли
3. Система Ипсилон Андромеды
4. Наблюдение планет земной группы
5. Как отличить планеты от звезд