Mișcarea aparentă a planetelor. Mișcarea aparentă a planetelor este mișcarea soarelui și a planetelor. Cum se produce mișcarea aparentă a planetelor între stele?

Care este principala diferență dintre planetele terestre și restul planetelor din sistemul solar? Planetele Sistemului Solar sunt împărțite în două tipuri: planete terestre (Mercur, Venus, Pământ și Marte) și planete gazoase (Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun). Planetele terestre

Mișcarea retrogradă a planetelor

Mișcarea directă a planetelor

Mișcarea trei: Rotația trunchiului și mișcarea brațelor ca un nor

Mișcarea trei Rotația trunchiului și mișcarea ca un nor a brațelor 1. Întoarceți treptat trunchiul spre stânga spre sud cu o ușoară abatere spre est. Îndoiți încet piciorul stâng la genunchi și transferați centrul de greutate pe acesta, ridicați treptat călcâiul

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Introducere

Cerul înstelat a ocupat întotdeauna imaginația oamenilor. De ce se aprind stelele? Câți dintre ei strălucesc noaptea? Sunt departe de noi? Are universul stelar granițe? Din cele mai vechi timpuri, oamenii s-au gândit la acestea și la multe alte întrebări, încercând să înțeleagă și să înțeleagă structura lumii mari în care trăim.

Cele mai timpurii idei pe care le au oamenii despre el sunt păstrate în basme și legende. Au trecut secole și milenii înainte ca știința Universului să apară și să primească fundamentare și dezvoltare profundă, dezvăluindu-ne minunata prostată, uimitoarea ordine a universului. Nu degeaba în Grecia antică era numit Cosmos, iar acest cuvânt însemna inițial „ordine” și „frumusețe”.

Sistemele lumii sunt idei despre locația în spațiu și mișcarea Pământului, Soarelui, Lunii, planetelor, stelelor și a altor corpuri cerești.

1. Imaginea lumii

În vechea carte indiană numită „Rigveda”, care înseamnă „Cartea imnurilor”, puteți găsi o descriere - una dintre primele din istoria omenirii - a întregului Univers ca un singur întreg. Potrivit Rig Veda, nu este foarte complicat. Conține, în primul rând, Pământul. Apare ca o suprafață plană nemărginită - „spațiu vast”. Această suprafață este acoperită deasupra de cer. Iar cerul este o „boltă” albastră punctată cu stele. Între cer și Pământ este „aer luminos”.

Acest lucru era foarte departe de știință. Dar altceva este important aici. Scopul îndrăzneț în sine este remarcabil și grandios - să îmbrățișeze întregul Univers cu gânduri. De aici își are originea credința că mintea umană este capabilă să înțeleagă, să înțeleagă, să-și dezvăluie structura și să creeze o imagine completă a lumii în imaginația sa.

2. Mișcarea planetelor

Observând mișcarea anuală a Soarelui printre stele, oamenii din vechime au învățat să determine în avans debutul unuia sau altuia anotimp. Ei au împărțit fâșia de cer de-a lungul eclipticii în 12 constelații, în fiecare dintre care locuiește Soarele timp de aproximativ o lună. După cum sa menționat deja, aceste constelații au fost numite zodiacale. Toate, cu excepția unuia, poartă nume de animale.

Oamenii antici și-au asociat munca agricolă cu răsăritul înainte de zori a uneia sau altei constelații, iar acest lucru se reflectă chiar în numele constelațiilor. Astfel, apariția constelației Vărsător pe cer a indicat inundația așteptată, apariția Peștilor - viitoarea mișcare a peștilor de a depune icre. Odată cu apariția dimineață a constelației Fecioarei, a început recoltarea cerealelor, care a fost efectuată în principal de femei. O lună mai târziu, pe cer a apărut constelația vecină Balanță, moment în care avea loc cântărirea și numărarea recoltei.

Chiar 2000 î.Hr. e. Observatorii antici au observat cinci luminari speciali printre constelațiile zodiacale, care, schimbându-și constant poziția pe cer, se deplasează de la o constelație zodiacală la alta. Ulterior, astronomii greci au numit aceste lumini planete, adică „rătăcitoare”. Aceștia sunt Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn, care și-au păstrat până astăzi numele zeilor antici romani în numele lor. Luna și Soarele erau, de asemenea, considerate lumini rătăcitoare.

Probabil că au trecut multe secole până când astronomii antici au reușit să stabilească anumite modele în mișcarea planetelor și, mai ales, să stabilească intervalele de timp după care se repetă poziția planetei pe cer în raport cu Soarele. Această perioadă de timp a fost numită mai târziu perioada sinodică a revoluției planetei. După aceasta, a fost posibil să se facă următorul pas - să se construiască un model general al lumii, în care să fie alocat un anumit loc pentru fiecare dintre planete și folosindu-se să se poată prezice în avans poziția planetei. cu câteva luni sau ani înainte.

După natura mișcării lor pe sfera cerească în raport cu Soarele, planetele (în înțelegerea noastră) sunt împărțite în două grupuri. Mercur și Venus sunt numite interne sau inferioare, restul - extern sau superior.

Viteza unghiulară a Soarelui este mai mare decât viteza de mișcare directă a planetei superioare. Prin urmare, Soarele depășește treptat planeta. În ceea ce privește planetele interioare, în momentul în care direcția către planetă și către Soare coincide, are loc conjuncția planetei cu Soarele. După ce Soarele depășește planeta, aceasta devine vizibilă înainte de răsărit, în a doua jumătate a nopții. Momentul în care unghiul dintre direcția Soarelui și direcția planetei este de 180 de grade se numește opoziție a planetei. În acest moment, ea se află în mijlocul arcului mișcării ei înapoi. Îndepărtarea unei planete de la Soare la 90 de grade spre est se numește cuadratura de est, iar 90 de grade la vest se numește cuadratura de vest. Toate pozițiile planetelor față de Soare menționate aici (din punctul de vedere al unui observator pământesc) se numesc configurații.

În timpul săpăturilor din orașe și temple antice din Babilonul, au fost descoperite zeci de mii de tăblițe de lut cu texte astronomice. Decodificarea lor a arătat că vechii astronomi babilonieni monitorizau cu atenție poziția planetelor pe cer; au putut să-și determine perioadele sinodice și să folosească aceste date în calculele lor.

3. Primele modele ale lumii

În ciuda nivelului ridicat de cunoștințe astronomice ale popoarelor din Orientul antic, opiniile lor asupra structurii lumii se limitau la senzații vizuale directe. Prin urmare, în Babilon au existat vederi conform cărora Pământul are aspectul unei insule convexe înconjurate de un ocean. Se presupune că există un „regat al morților” în interiorul Pământului. Cerul este o cupolă solidă care se sprijină pe suprafața pământului și separă „apele inferioare” (oceanul care curge în jurul insulei pământului) de apele „superioare” (ploii). Corpurile cerești sunt atașate de acest dom, zeii par să trăiască deasupra cerului. Soarele răsare dimineața de la poarta de est și apune prin poarta de vest, iar noaptea se mișcă pe sub Pământ.

Conform ideilor vechilor egipteni, Universul arată ca o vale mare care se întinde de la nord la sud, cu Egiptul în centru. Cerul a fost asemănat cu un acoperiș mare de fier, care se sprijină pe stâlpi, iar pe el sunt atârnate stelele sub formă de lămpi.

În China antică, exista o idee conform căreia Pământul avea forma unui dreptunghi plat, deasupra căruia se sprijinea pe stâlpi un cer rotund convex. Dragonul înfuriat părea să îndoaie stâlpul central, drept urmare Pământul s-a înclinat spre est. Prin urmare, toate râurile din China curg spre est. Cerul s-a înclinat spre vest, astfel încât toate corpurile cerești se deplasează de la est la vest.

Și numai în coloniile grecești de pe țărmurile vestice ale Asiei Mici (Ionia), în sudul Italiei și în Sicilia în secolul al IV-lea î.Hr., a început dezvoltarea rapidă a științei, în special a filozofiei, ca doctrină a naturii. Aici simpla contemplare a fenomenelor naturale și interpretarea lor naivă sunt înlocuite de încercări de a explica științific aceste fenomene și de a le dezlega adevăratele cauze.

Unul dintre cei mai importanți gânditori greci antici a fost Heraclit din Efes (c. 530 - 470 î.Hr.). Aceste cuvinte îi aparțin: „Lumea, una dintre toți, nu a fost creată de niciun zeu sau de niciun popor, ci a fost, este și va fi un foc veșnic viu, aprins și stins natural...” În același timp, Pitagora din Samos (c. 580 - 500 î.Hr.) a exprimat ideea că Pământul, ca și alte corpuri cerești, are forma unei mingi. Universul i se părea lui Pitagora sub forma unor sfere de cristal concentrice, imbricate, transparente, de care planetele păreau să fie atașate. În acest model, Pământul a fost plasat în centrul lumii, iar sferele Lunii, Mercur, Venus, Soarele, Marte, Jupiter și Saturn se învârteau în jurul lui. Cea mai îndepărtată era sfera stelelor fixe.

Prima teorie a structurii lumii, care explică mișcarea înainte și înapoi a planetelor, a fost creată de filozoful grec Eudoxus din Cnidus (c. 408 - 355 î.Hr.). El a propus ca fiecare planetă să aibă nu una, ci mai multe sfere atașate una de cealaltă. Unul dintre ei face o revoluție pe zi în jurul axei sferei cerești în direcția de la est la vest. Timpul de revoluție al celuilalt (în direcția opusă) a fost presupus a fi egal cu perioada de revoluție a planetei. Aceasta a explicat mișcarea planetei de-a lungul eclipticii. S-a presupus că axa celei de-a doua sfere este înclinată față de axa primei la un anumit unghi. Combinația a încă două sfere cu aceste sfere a făcut posibilă explicarea mișcării retrograde față de ecliptică. Toate caracteristicile mișcării Soarelui și Lunii au fost explicate folosind trei sfere. Eudoxus a plasat stelele pe o sferă care le conținea pe toate celelalte. Astfel, Eudoxus a redus toată mișcarea vizibilă a corpurilor cerești la rotația a 27 de sfere.

Este potrivit să ne amintim că ideea mișcării uniforme, circulare, complet regulate a corpurilor cerești a fost exprimată de filozoful Platon. El a mai sugerat că Pământul este în centrul lumii, că Luna, Soarele, apoi steaua dimineții Venus, steaua lui Hermes, stelele lui Ares, Zeus și Kronos se învârt în jurul lui. Platon a întâlnit pentru prima dată nume de planete numite după zei, care coincid complet cu cele babiloniene. Platon a formulat mai întâi o sarcină pentru matematicieni: să găsească cu ajutorul căror mișcări circulare uniforme și regulate este posibil să „salvam fenomenele reprezentate de planete”. Cu alte cuvinte, Platon a stabilit sarcina de a construi un model geometric al lumii, în centrul căruia, desigur, ar fi trebuit să se afle Pământul.

Studentul lui Platon Aristotel (384 - 322 î.Hr.) a început să îmbunătățească sistemul lumii lui Eudoxus. Deoarece opiniile acestui filosof și enciclopedist remarcabil au domnit suprem în fizică și astronomie timp de aproape două mii de ani, mă voi opri asupra lor mai detaliat.

Aristotel, urmându-l pe filozoful Empedocle (c. 490 - 430 î.Hr.), a sugerat existența a patru „elemente”: pământ, apă, aer și foc, din amestecul cărora ar fi provenit toate corpurile găsite pe Pământ. Potrivit lui Aristotel, elementele apă și pământ tind în mod natural să se deplaseze spre centrul lumii („jos”), în timp ce focul și aerul se deplasează „în sus” la periferie și cu cât sunt mai repede, cu atât sunt mai aproape de locul lor „natural”. . Prin urmare, în centrul lumii se află Pământul, deasupra lui sunt apa, aerul și focul. Potrivit lui Aristotel, Universul este limitat în spațiu, deși mișcarea sa este eternă, nu are nici sfârșit, nici început. Acest lucru este posibil tocmai pentru că, pe lângă cele patru elemente menționate, există și o a cincea materie, indestructibilă, pe care Aristotel a numit-o eter. Se presupune că toate corpurile cerești constau din eter, pentru care mișcarea circulară eternă este o stare naturală. „Zona eterică” începe în apropierea Lunii și se extinde în sus, în timp ce sub Lună se află lumea celor patru elemente.

Așa descrie însuși Aristotel înțelegerea sa despre univers: „Soarele și planetele se învârt în jurul Pământului, care este nemișcat în centrul lumii. Focul nostru, in ceea ce priveste culoarea sa, nu se aseamana cu lumina soarelui, este alb orbitor. Soarele nu este făcut din foc; este o acumulare imensă de eter; Căldura Soarelui este cauzată de acțiunea sa asupra eterului în timpul revoluției sale în jurul Pământului. Cometele sunt fenomene trecătoare care se nasc rapid în atmosferă și dispar la fel de repede. Calea Lactee nu este altceva decât vapori aprinși de rotația rapidă a stelelor din apropierea Pământului... Mișcările corpurilor cerești, în general, au loc mult mai regulat decât mișcările observate pe Pământ; căci, întrucât corpurile cerești sunt mai perfecte decât orice alte corpuri, atunci mișcarea cea mai regulată li se potrivește și, în același timp, cea mai simplă și o astfel de mișcare nu poate fi decât circulară, deoarece în acest caz mișcarea este în același timp uniformă. . Corpurile cerești se mișcă liber ca zeii, de care sunt mai aproape decât de locuitorii Pământului; prin urmare, luminarii nu au nevoie de odihnă atunci când se mișcă și conțin motivul mișcării lor în ei înșiși. Regiunile mai înalte ale cerului, mai perfecte, conținând stele fixe, au așadar cea mai perfectă mișcare – întotdeauna spre dreapta. În ceea ce privește partea a cerului cea mai apropiată de Pământ și, prin urmare, mai puțin perfectă, această parte servește ca locație a unor corpuri de iluminat mult mai puțin perfecte, cum ar fi planetele. Acestea din urmă se deplasează nu numai spre dreapta, ci și spre stânga și, mai mult, pe orbite înclinate față de orbitele stelelor fixe. Toate corpurile grele tind spre centrul Pământului și, din moment ce fiecare corp tinde spre centrul Universului, de aceea Pământul trebuie să fie nemișcat în acest centru.”

Când și-a construit sistemul său de lume, Aristotel a folosit ideile lui Eudoxus despre sferele concentrice pe care sunt situate planetele și care se învârt în jurul Pământului. Potrivit lui Aristotel, cauza principală a acestei mișcări este „primul motor” - o sferă rotativă specială situată în spatele sferei „stelelor fixe”, care pune totul în mișcare. Conform acestui model, doar o sferă din fiecare planetă se rotește de la est la vest, celelalte trei - în direcția opusă. Aristotel credea că acțiunea acestor trei sfere ar trebui compensată de trei sfere interne suplimentare care aparțin aceleiași planete. În acest caz, fiecare planetă ulterioară (spre Pământ) este afectată doar de rotația zilnică. Astfel, în sistemul mondial al lui Aristotel, mișcarea corpurilor cerești a fost descrisă folosind 55 de învelișuri sferice de cristal solide.

Ulterior, în acest sistem al lumii au fost identificate opt straturi concentrice (ceruri), care și-au transmis mișcarea între ele (Fig. 1). În fiecare astfel de strat erau șapte sfere care mișcau planeta dată.

Pe vremea lui Aristotel s-au exprimat și alte puncte de vedere asupra structurii lumii, în special, că nu Soarele se învârte în jurul Pământului, ci că Pământul, împreună cu alte planete, se învârte în jurul Soarelui. Aristotel a prezentat un argument serios împotriva acestui lucru: dacă Pământul s-ar deplasa în spațiu, atunci această mișcare ar duce la o mișcare vizibilă regulată a stelelor pe cer. După cum știm, acest efect (deplasarea paralactică anuală a stelelor) a fost descoperit abia la mijlocul secolului al XIX-lea, la 2150 de ani după Aristotel...

În anii săi de declin, Aristotel a fost acuzat de ateism și a fugit din Atena. De fapt, în înțelegerea sa despre lume, el a fluctuat între materialism și idealism. Părerile sale idealiste și, în special, ideea Pământului ca centru al universului au fost adaptate pentru a apăra religia. De aceea, la mijlocul mileniului II d.Hr., lupta împotriva opiniilor lui Aristotel a devenit o condiție necesară pentru dezvoltarea științei...

4. Primul sistem heliocentric

Contemporanii lui Aristotel știau deja că planeta Marte la opoziție, precum și Venus în timpul mișcării retrograde, sunt mult mai strălucitoare decât în ​​alte momente. Conform teoriei sferelor, acestea ar trebui să rămână întotdeauna la aceeași distanță de Pământ. De aceea au apărut atunci și alte idei despre structura lumii.

Astfel, Heraclit din Pont (388 - 315 î.Hr.) a presupus că Pământul se mișcă „...de rotație, în jurul axei sale, ca o roată, de la vest la est în jurul propriului său centru”. El a exprimat, de asemenea, ideea că orbitele lui Venus și Mercur sunt cercuri cu Soarele în centru. Împreună cu Soarele, aceste planete par să se învârtească în jurul Pământului.

Aristarh din Samos (c. 310 - 230 î.Hr.) a avut opinii și mai îndrăznețe. Remarcabilul om de știință grec antic Arhimede (c. 287 - 212 î.Hr.) în lucrarea sa „Psammit” („Calculul grăuntelor de nisip”), adresându-se lui Gelon din Siracuza, a scris despre părerile lui Aristarh după cum urmează:

„Știi că, potrivit unor astronomi, lumea are forma unei mingi, al cărei centru coincide cu centrul Pământului, iar raza este egală cu lungimea liniei drepte care leagă centrele Pământului și Soare. Dar Aristarh din Samos, în „Propunerile” sale scrise împotriva astronomilor, respingând această idee, ajunge la concluzia că lumea este mult mai mare decât tocmai s-a indicat. El crede că stelele fixe și Soarele nu își schimbă locul în spațiu, că Pământul se mișcă într-un cerc în jurul Soarelui, care se află în centrul său și că centrul sferei stelelor fixe coincide cu centrul lui. Soarele, iar dimensiunea acestei sfere este de așa natură încât cercul descris de, în ipoteza lui, Pământul este la distanța stelelor fixe în aceeași relație cu centrul mingii și suprafața sa.”

5. Sistemul ptolemaic

Apariția astronomiei ca știință exactă a început datorită lucrării remarcabilului om de știință grec Hipparchus. El a fost primul care a început observațiile astronomice sistematice și analiza lor matematică cuprinzătoare, a pus bazele astronomiei sferice și trigonometriei, a dezvoltat teoria mișcării Soarelui și a Lunii și, pe baza acesteia, metode de precalculare a eclipselor.

Hipparchus a descoperit că mișcarea aparentă a Soarelui și a Lunii pe cer este inegală. Prin urmare, a ajuns la punctul de vedere că aceste corpuri de iluminat se mișcă uniform pe orbite circulare, dar centrul cercului este deplasat față de centrul Pământului. Astfel de orbite au fost numite excentrice. Hipparchus a întocmit tabele din care a fost posibil să se determine poziția Soarelui și a lunii pe cer pentru orice zi a anului. În ceea ce privește planetele, atunci, după cum a observat Ptolemeu, el „nu a făcut alte încercări de a explica mișcarea planetelor, ci s-a mulțumit să pună în ordine observațiile făcute înaintea lui, adăugându-le un număr mult mai mare de el. S-a limitat să arate contemporanilor săi caracterul nesatisfăcător al tuturor ipotezelor cu ajutorul cărora unii astronomi s-au gândit să explice mișcarea corpurilor cerești.”

Datorită lucrării lui Hiparh, astronomii au abandonat sferele de cristal imaginare propuse de Eudoxus și au trecut la construcții mai complexe folosind epicicluri și deferente, propuse chiar înainte de Hiparh de Apollo din Perga. Forma clasică a teoriei mișcărilor epiciclice a fost dată de Claudius Ptolemeu.

Lucrarea principală a lui Ptolemeu, „Sintaxa matematică în 13 cărți” sau, așa cum l-au numit-o arabii mai târziu, „Almagest” („Cel mai mare”), a devenit cunoscută în Europa medievală abia în secolul al XII-lea. În 1515 a fost publicat în latină, tradus din arabă, iar în 1528, tradus din greacă. Almagestul a fost publicat de trei ori în greacă, iar în 1912 a fost publicat în germană.

„Almagest” este o adevărată enciclopedie a astronomiei antice. În această carte, Ptolemeu a făcut ceea ce niciunul dintre predecesorii săi nu a putut face. El a dezvoltat o metodă prin care a fost posibil să se calculeze poziția uneia sau alteia planete la un moment dat în timp. Acest lucru nu a fost ușor pentru el și într-un loc a remarcat:

„Pare mai ușor să mutați planetele în sine decât să înțelegeți mișcarea lor complexă...”

Prin „stabilirea” Pământului în centrul lumii, Ptolemeu a reprezentat mișcarea complexă și neuniformă aparentă a fiecărei planete ca suma mai multor mișcări circulare simple și uniforme.

Potrivit lui Ptolemeu, fiecare planetă se mișcă uniform într-un cerc mic - un epiciclu. Centrul epiciclului, la rândul său, alunecă uniform de-a lungul circumferinței unui cerc mare numit deferent. Pentru a potrivi mai bine teoria cu datele observaționale, a fost necesar să presupunem că centrul deferentului este deplasat față de centrul Pământului. Dar acest lucru nu a fost suficient. Ptolemeu a fost forțat să presupună că mișcarea centrului epiciclului de-a lungul deferentului este uniformă (adică viteza unghiulară a mișcării este constantă), dacă luăm în considerare această mișcare nu din centrul deferentului O și nu din centrul deferentului. Pământul T, dar de la un „punct de nivelare” E, numit mai târziu ecuant.

Combinând observațiile cu calculele, Ptolemeu a obținut prin metoda aproximărilor succesive că raporturile dintre razele epiciclurilor și razele deferentelor pentru Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn sunt egale cu 0,376, 0,720, 0,658, 0,192 și, respectiv, 0,103. . Este curios că pentru a precalcula poziția planetei pe cer nu era nevoie să se cunoască distanța până la planetă, ci doar raportul menționat al razelor epiciclurilor și deferentelor.

Atunci când și-a construit modelul geometric al lumii, Ptolemeu a ținut cont de faptul că în timpul mișcării lor planetele se abat oarecum de la ecliptică. Prin urmare, pentru Marte, Jupiter și Saturn, el a „înclinat” planurile deferentelor spre ecliptică și planul epiciclurilor către planurile deferentilor. Pentru Mercur și Venus a introdus vibrații în sus și în jos folosind cercuri verticale mici. În general, pentru a explica toate trăsăturile observate în acel moment în mișcarea planetelor, Ptolemeu a introdus 40 de epicicluri. Sistemul mondial ptolemaic, în centrul căruia se află Pământul, se numește geocentric.

Pe lângă raportul razelor epiciclurilor și deferentelor, pentru a compara teoria cu observațiile, a fost necesar să se precizeze perioadele de revoluție de-a lungul acestor cercuri. Potrivit lui Ptolemeu, toate planetele superioare completează o revoluție completă de-a lungul cercului de epicicluri în aceeași perioadă de timp ca Soarele de-a lungul eclipticii, adică într-un an. Prin urmare, razele epiciclurilor acestor planete, îndreptate spre planete, sunt întotdeauna paralele cu direcția de la Pământ la Soare. Pentru planetele inferioare - Mercur și Venus - perioada de revoluție de-a lungul epiciclului este egală cu perioada de timp în care planeta se întoarce la punctul său de pornire pe cer. Pentru perioadele de rotație a centrului epiciclului de-a lungul circumferinței deferentului, imaginea este inversată. Pentru Mercur și Venus, acestea sunt egale cu un an. Prin urmare, centrele epiciclurilor lor se află întotdeauna pe linia dreaptă care leagă Soarele și Pământul. Pentru planetele exterioare, acestea sunt determinate de timpul în care planeta, după ce a descris un cerc complet pe cer, se întoarce la aceleași stele.

În urma lui Aristotel, Ptolemeu a încercat să infirme ideea posibilei mișcări a Pământului. El a scris:

„Sunt oameni care susțin că nimic nu ne împiedică să presupunem că cerul este nemișcat, iar pământul se rotește pe axa lui de la vest la est și că face o astfel de revoluție în fiecare zi. Adevărat, vorbind despre lumini, nimic nu ne împiedică să presupunem acest lucru pentru o mai mare simplitate dacă luăm în considerare doar mișcările vizibile. Dar acești oameni nu realizează cât de ridicolă este o astfel de părere dacă te uiți cu atenție la tot ce se întâmplă în jurul nostru și în aer. Dacă suntem de acord cu ele – ceea ce în realitate nu – că corpurile cele mai ușoare nu se mișcă deloc sau se mișcă în același mod ca corpurile grele, în timp ce, evident, corpurile aerisite se mișcă cu o viteză mai mare decât corpurile terestre; dacă am fi de acord cu ei că obiectele cele mai dense și mai grele au propria lor mișcare, rapidă și constantă, în timp ce de fapt se mișcă cu greu din cauza șocurilor care le sunt transmise, totuși acești oameni ar trebui să admită că Pământul, datorită rotației sale. ar avea o mișcare mult mai rapidă decât toate cele care apar în jurul său, căci ar face un cerc atât de mare într-o perioadă atât de scurtă de timp. Astfel, corpurile care ar sprijini Pământul ar părea să se miște mereu în direcția opusă acestuia și niciun nor, nimic care zboară sau aruncat nu ar părea să se îndrepte vreodată spre est, pentru că Pământul ar depăși orice mișcare în această direcție. .”

Din punct de vedere modern, putem spune că Ptolemeu a supraestimat rolul forței centrifuge. De asemenea, a aderat la afirmația eronată a lui Aristotel că într-un câmp gravitațional, corpurile cad cu viteze proporționale cu masele lor...

În general, așa cum a remarcat A. Pannekoek, „Lucrarea matematică” a lui Ptolemeu „a fost o procesiune de carnaval a geometriei, o sărbătoare a celei mai profunde creații a minții umane în reprezentarea Universului... Opera lui Ptolemeu apare în fața noastră ca un mare monument. la știința antichității antice...”.

După înflorirea înaltă a culturii antice pe continentul european, a început o perioadă de stagnare și regres. Această perioadă întunecată de peste o mie de ani a fost numită Evul Mediu.

A fost precedată de transformarea creștinismului în religia dominantă, în care nu era loc pentru știința foarte dezvoltată a antichității antice. În acest moment a avut loc o întoarcere la ideile cele mai primitive despre un Pământ plat.

Și abia începând din secolul al XI-lea. sub influența creșterii relațiilor comerciale, cu efortul în orașe a unei noi clase - burghezia. Viața spirituală în Europa a început să se trezească. La mijlocul secolului al XIII-lea. Filosofia lui Aristotel a fost adaptată teologiei creștine, deciziile consiliilor bisericești care interziceau ideile filozofice naturale ale marelui filosof grec antic au fost anulate. Concepțiile lui Aristotel asupra structurii lumii au devenit curând elemente integrante ale credinței creștine. Acum nu mai era posibil să ne îndoim că Pământul are forma unei mingi instalată în centrul lumii și că toate corpurile cerești se învârt în jurul lui. Sistemul ptolemaic a devenit, parcă, un plus la Aristotel, ajutând la efectuarea unor calcule specifice ale pozițiilor planetelor.

Ptolemeu a determinat cu mare pricepere și precizie principalii parametri ai modelului său de lume. Cu timpul însă, astronomii au început să se convingă că există discrepanțe între poziția adevărată a planetei pe cer și cea calculată. Astfel, la începutul secolului al XII-lea, planeta Marte s-a trezit la două grade de locul unde ar fi trebuit să fie conform tabelelor lui Ptolemeu.

Pentru a explica toate caracteristicile mișcării planetelor pe cer, a fost necesar să se introducă pentru fiecare dintre ele până la zece sau mai multe epicicluri cu raze din ce în ce mai mici, astfel încât centrul epiciclului mai mic să se învârte în jurul cercului celui mai mare. . Până în secolul al XVI-lea, mișcările Soarelui, Lunii și a cinci planete au fost explicate folosind mai mult de 80 de cercuri! Cu toate acestea, observațiile separate de perioade mari de timp au fost dificil de „încadrat” în această schemă. A fost necesar să se introducă noi epicicluri, să le modifice ușor razele și să se deplaseze centrele deferentelor față de centrul Pământului. În cele din urmă, sistemul geocentric al lui Ptolemeu, supraîncărcat cu epicicluri și ecuanți, s-a prăbușit din cauza propriei gravitații...

6. Lumea lui Copernic

Cartea lui Copernic, publicată în anul morții sale, în 1543, purta modestul titlu: „Despre rotația sferelor cerești”. Dar aceasta a fost o răsturnare completă a concepției lui Aristotel asupra lumii. Colosul complex al sferelor goale de cristal transparente este un lucru al trecutului. Din acest moment, a început o nouă eră în înțelegerea noastră a Universului. Continuă până în zilele noastre.

Datorită lui Copernic, am aflat că Soarele își ocupă poziția potrivită în centrul sistemului planetar. Pământul nu este centrul lumii, ci una dintre planetele obișnuite care se învârt în jurul Soarelui. Așa că totul a căzut la loc. Structura sistemului solar a fost în sfârșit rezolvată.

Descoperirile ulterioare ale astronomilor au extins familia de planete mari. Sunt nouă dintre ele: Mercur, Venus, Pământ, Marte, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun și Pluto. În această ordine ei își ocupă orbitele în jurul Soarelui. Au fost descoperite multe corpuri mici ale Sistemului Solar - asteroizi și comete. Dar acest lucru nu a schimbat noua imagine copernicană a lumii. Dimpotrivă, toate aceste descoperiri nu fac decât să o confirme și să o clarifice.

Acum înțelegem că trăim pe o planetă mică, ca o minge. Pământul se învârte în jurul Soarelui pe o orbită nu prea diferită de un cerc. Raza acestui cerc este aproape de 150 de milioane de kilometri.

Distanța de la Soare la Saturn, cea mai îndepărtată planetă cunoscută la vremea lui Copernic, este de aproximativ zece ori mai mare decât raza orbitei Pământului. Această distanță a fost determinată complet corect de Copernic. Dimensiunea Sistemului Solar - distanța de la Soare la orbita celei de-a noua planete, Pluto, este de aproape patru ori mai mare și este de aproximativ 6 miliarde de kilometri.

Aceasta este imaginea Universului în mediul nostru imediat. Aceasta este lumea după Copernic.

Dar Sistemul Solar nu este întregul Univers. Putem spune că aceasta este doar mica noastră lume. Dar stelele îndepărtate? Copernic nu a riscat să-și exprime vreo opinie certă despre ei. Pur și simplu le-a lăsat în același loc, nu în sfera îndepărtată unde le avea Aristotel și a spus doar, și destul de corect, că distanța până la stele este de multe ori mai mare decât dimensiunea orbitelor planetare. Asemenea oamenilor de știință antici, el și-a imaginat Universul ca pe un spațiu închis, limitat la această sferă.

7. Soarele și Stelele

Într-o noapte senină, fără lună, când nimic nu interferează cu observarea, o persoană cu vedere acută nu va vedea mai mult de două până la trei mii de puncte pâlpâitoare pe cer. Lista întocmită în secolul al II-lea î.Hr. de celebrul astronom grec antic Hipparchus și completată ulterior de Ptolemeu conține 1022 de stele. Hevelius, ultimul astronom care a făcut astfel de calcule fără ajutorul unui telescop, a adus numărul lor la 1533.

Dar deja în vremuri străvechi bănuiau existența unui număr mare de stele invizibile pentru ochi. Democrit, marele om de știință al antichității, a spus că banda albicioasă care se întinde pe întreg cerul, pe care o numim Calea Lactee, este de fapt o combinație de lumină de la multe stele invizibile individual. Disputele cu privire la structura Căii Lactee au continuat de secole. Soluția – în favoarea presupunerii lui Democrit – a venit în 1610, când Galileo a raportat primele descoperiri făcute pe cer cu ajutorul unui telescop. El a scris cu entuziasm și mândrie de înțeles că a reușit acum „să pună la dispoziție ochiului stele care nu fuseseră niciodată vizibile înainte și al căror număr este de cel puțin zece ori mai mare decât numărul de stele cunoscute din cele mai vechi timpuri”.

Dar această mare descoperire a lăsat în continuare lumea stelelor misterioasă. Sunt toate acestea, vizibile și invizibile, într-adevăr concentrate într-un strat sferic subțire în jurul Soarelui?

Chiar înainte de descoperirea lui Galileo, a fost exprimată o idee complet neașteptată, la acea vreme remarcabil de îndrăzneață. Îi aparține lui Giordano Bruno, a cărui soartă tragică este cunoscută de toată lumea. Bruno a prezentat ideea că Soarele nostru este una dintre stelele Universului. Doar unul dintre foarte mulți, și nu centrul întregului Univers. Dar orice altă stea poate avea și propriul său sistem planetar.

Dacă Copernic a indicat că locul Pământului nu se află deloc în centrul lumii, atunci Bruno și Soarele au lipsit de acest privilegiu.

Ideea lui Bruno a dat naștere la multe consecințe izbitoare. Din aceasta a urmat o estimare a distantelor pana la stele. Într-adevăr, Soarele este o stea, ca și altele, dar doar cea mai apropiată de noi. De aceea este atât de mare și luminos. Și cât de departe ar trebui să fie mutat lumina, astfel încât să arate ca, de exemplu, Sirius? Răspunsul la această întrebare a fost dat de astronomul olandez Huygens (1629 - 1695). El a comparat strălucirea acestor două corpuri cerești și iată ce a rezultat: Sirius este de sute de ori mai departe de noi decât Soarele.

Pentru a ne imagina mai bine cât de mare este distanța până la stea, să presupunem că o rază de lumină care călătorește 300 de mii de kilometri într-o secundă durează câțiva ani pentru a călători de la Sirius la noi. Astronomii vorbesc în acest caz de o distanță de câțiva ani lumină. Conform datelor moderne actualizate, distanța până la Sirius este de 8,7 ani lumină. Iar distanța de la noi la soare este de doar 8 minute lumină.

Desigur, diferite stele diferă unele de altele (acest lucru este luat în considerare în estimarea modernă a distanței până la Sirius). Prin urmare, determinarea distanțelor până la ele chiar și acum rămâne adesea o sarcină foarte dificilă și uneori pur și simplu de nerezolvat pentru astronomi, deși multe metode noi au fost inventate pentru aceasta încă de pe vremea lui Huygens.

Concluzie

Cunoaștem structura Universului într-un volum uriaș de spațiu care necesită miliarde de ani lumini pentru a-l traversa. Dar gândul iscoditor al unei persoane caută să pătrundă mai departe. Ce se află dincolo de granițele regiunii observabile a lumii? Este Universul infinit ca volum? Și extinderea sa - de ce a început și va continua mereu în viitor? Care este originea masei „ascunse”? Și, în sfârșit, cum a început viața inteligentă în Univers?

Există în altă parte în afară de planeta noastră? Nu există încă răspunsuri finale și complete la aceste întrebări.

Universul este inepuizabil. Setea de cunoaștere este, de asemenea, neobosită, forțând oamenii să pună tot mai multe întrebări noi despre lume și să caute cu insistență răspunsuri la ele.

soare lună planetă stea

Bibliografie

1. Spațiu: Colecție. „Literatura științifică populară” (Compilat de Yu. I. Koptev și S. A. Nikitin; articol introductiv al academicianului Yu. A. Osipyan; Design și aspect de V. Italiantsev; Desen de E. Azanov, N. Kotlyarovsky, V. Tsikoty. - L.: Det lit., 1987 - 223 p., ill.)

2. I. A. Klimishin. „Astronomia zilelor noastre” - M.: „Știință”, 1976. - 453 p.

3. A. N. Tomilin. „Raiul Pământului. Eseuri despre istoria astronomiei” (Editor științific și autor al prefeței, doctor în științe fizice și matematice K.F. Ogorodnikov. Desen de T. Obolenskaya și B. Starodubtsev. L., „Det. lit.”, 1974. - 334 pp. ., ilus.)

4. „Dicționar enciclopedic al unui tânăr astronom” (Alcătuit de N.P. Erpylev. - ed. a II-a, revizuit și completat. - M.: Pedagogika, 1986. - 336 p., ill.

Postat pe Allbest.ur

Documente similare

Poza lumii. Mișcarea planetelor. Primele modele ale lumii și sistemul heliocentric. Sistemul mondial este idei despre poziția în spațiu și mișcarea Pământului, Soarelui, Lunii, planetelor și stelelor. Sistemul lui Ptolemeu și Copernic. Galaxie. Lumile stelelor. Univers.

rezumat, adăugat la 07.02.2008


Sistemele lumii sunt idei despre locația în spațiu și mișcarea Pământului, Soarelui, Lunii, planetelor, stelelor și a altor corpuri cerești. Încă din Grecia antică, universul a fost numit cosmos, iar acest cuvânt însemna inițial „ordinea” și „frumusețea” universului.

rezumat, adăugat 13.06.2008


Analiza eseului lui Copernic „Despre revoluția sferelor cerești”. Prevederi despre sfericitatea lumii și a Pământului, rotația planetelor în jurul axei lor și revoluția lor în jurul Soarelui. Calculul pozițiilor aparente ale stelelor, planetelor și Soarelui în firmament, mișcarea reală a planetelor.

rezumat, adăugat la 11.11.2010


Călătorind în spațiu într-o lecție de astronomie. Natura Universului, evoluția și mișcarea corpurilor cerești. Descoperirea și explorarea planetelor. Nicolaus Copernic, Giordano Bruno, Galileo Galilei despre structura sistemului solar. Mișcarea Soarelui și a planetelor în sfera cerească.

munca de creatie, adaugata 26.05.2015


Imagine a lumii, mișcarea planetelor. Primele modele ale lumii, primul sistem heliocentric, sistemele lui Ptolemeu și Copernic. Soare și stele, galaxie, lumi stelare, univers. Ce se află dincolo de granițele regiunii observabile a lumii, cum a început viața în Univers.

rezumat, adăugat 11.03.2009


Poza lumii. Mișcarea planetelor. Primele modele din lume. Primul sistem heliocentric. Sistemul ptolemaic. Lumea lui Copernic. Soarele și Stelele. Galaxie. Lumile stelelor. Univers. Există viață în altă parte în afară de planeta noastră?

rezumat, adăugat 03.06.2007


Originea teoriei despre mișcarea Soarelui și a planetelor în Grecia Antică. Primele cunoștințe științifice în domeniul astronomiei. Sistem heliocentric în versiunea lui N. Copernic, caracteristici ale lucrării „Despre rotațiile sferelor cerești”. Semnificația heliocentrismului în istoria științei.

test, adaugat 18.05.2009


Poza lumii. Mișcarea planetelor. Primele modele din lume. Primul sistem heliocentric. sistemul lui Ptolemeu. Lumea lui Copernic. Soarele și stele. Galaxie. Lumile stelelor. Univers.

rezumat, adăugat 13.06.2007


Formarea Sistemului Solar. Teoriile trecutului. Nașterea Soarelui. Originea planetelor. Descoperirea altor sisteme planetare. Planetele și sateliții lor. Structura planetelor. Planeta Pământ. Forma, dimensiunea și mișcarea Pământului. Structura interna.

rezumat, adăugat 10.06.2006


Trasarea unui grafic al distribuției planetelor cunoscute oficial. Determinarea distanțelor exacte până la Pluto și planetele sublutoniene. Formula pentru calcularea ratei de contracție a Soarelui. Originea planetelor sistemului solar: Pământ, Marte, Venus, Mercur și Vulcan.

Planetele, în funcție de mișcările lor vizibile, sunt împărțite în partea de jos a grupului: inferioară (Mercur, Venus) și superioară (toate celelalte, cu excepția Pământului).

Mișcările constelațiilor planetelor inferioare și superioare sunt diferite. Mercur și Venus sunt întotdeauna pe cer fie în aceeași constelație cu Soarele, fie într-una vecină. Mai mult, ele pot fi situate atât la est, cât și la vest de Soare, dar nu mai departe de 18-28° (Mercur) și 45-48° (Venus). Se numește cea mai mare distanță unghiulară a unei planete de la Soare la est cea mai mare alungire a sa estică, spre vest - cea mai mare alungirea vestică. În timpul alungirii estice, planeta este vizibilă în vest, în razele zorilor de seară, la scurt timp după apus, și apune la ceva timp după el.

Apoi, deplasându-se într-o mișcare retrogradă (adică de la est la vest, mai întâi încet și apoi mai repede), planeta începe să se apropie de Soare, dispare în razele sale și încetează să mai fie văzută în acest moment, conjuncția inferioară a planetei Soarele apare planeta trece între Pământ și Soare. Longitudinele ecliptice ale Soarelui și ale planetei sunt egale. zori de dimineață, cu puțin timp înainte de răsăritul soarelui, ea continuă să se miște înapoi, îndepărtându-se treptat de Soare După ce a încetinit viteza mișcării sale retrograde și a atins cea mai mare alungire vestică, planeta se oprește și își schimbă direcția. pentru a direcționa Acum se deplasează de la vest la est, la început încet, apoi mai repede, distanța sa de Soare scade, iar în cele din urmă dispare în razele dimineții luminarii sunt din nou egali - are loc conjuncția superioară a planetei cu Soarele, după care după un timp este din nou vizibilă în vest în razele zorilor de seară. În timp ce continuă să se miște în linie dreaptă, își încetinește treptat viteza.

După ce a atins distanța maximă de est, planeta se oprește, își inversează direcția mișcării și totul se repetă din nou. Astfel, planetele inferioare efectuează, parcă, „oscilații” în jurul Soarelui, ca un pendul în jurul poziției sale medii.

Pozițiile planetelor față de Soare descrise mai sus se numesc configurații planetare.

7.2. Explicarea configurațiilor și mișcărilor aparente ale planetelor

Pe măsură ce se deplasează prin orbitele lor, planetele pot ocupa poziții diferite față de Soare și Pământ. Fie ca la un moment dat (Fig. 24) Pământul T să ocupe o anumită poziție pe orbita sa în raport cu Soarele C. Planeta inferioară sau superioară poate fi în orice punct al orbitei sale în acest moment.

Dacă planeta inferioară V este situată în unul dintre cele patru puncte V 1, V 2, V 3 sau V 4 indicate în desen, atunci este vizibilă de pe Pământ în partea inferioară (V 1) sau în partea superioară (V 3). ) conjuncție cu Soarele, în cea mai mare alungire vestică (V 2) sau cea mai mare estică (V 4). Dacă planeta superioară M este situată în punctele M 1, M 2, M 3 sau M 4 ale orbitei sale, atunci este vizibilă de pe Pământ în opoziție (M 1), în conjuncție (M 3), în vest (M). 2) sau în cuadratura estică ( M 4).

Esența explicației mișcărilor înainte și înapoi ale planetelor este de a compara vitezele liniare orbitale ale planetei și ale Pământului.

Când planeta superioară (Fig. 25) se află în apropierea conjuncției (M 3), atunci viteza sa este îndreptată în direcția opusă vitezei Pământului (T 3). De la Pământ, planeta va părea că se mișcă în linie dreaptă, adică. în direcția mișcării sale efective, de la dreapta la stânga. În același timp, viteza sa va părea să crească. Când planeta superioară este aproape de opoziție (M 1), atunci viteza ei și viteza Pământului sunt direcționate în aceeași direcție. Dar viteza liniară a Pământului este mai mare decât viteza liniară a planetei superioare și, prin urmare, de la Pământ planeta va părea că se mișcă în direcția opusă, adică. mișcare înapoi, de la stânga la dreapta.

Un raționament similar explică de ce planetele inferioare (Mercur și Venus) din apropierea conjuncției inferioare (V 1) se deplasează printre stele într-o mișcare retrogradă și în apropierea conjuncției superioare (V 3) - într-o mișcare înainte (Fig. 26).