1 Slide 1
• К 16 веку укоренилось мнение, что Земля является центром мира и что все планеты вращаются вокруг нее. Основой такого мнения явилось учение Аристотеля и Птолемея. • Церковь считает, что именно БОГ поместил Землю в центр мира. • Всякое иное мнение считалось ересью и подвергалось гонению Slide 2 Геоцентризм
КОПЕРНИК (Kopernik, Copernicus) Николай (1473– 1543), великий польский астроном. Создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в т. ч. Земли) вокруг Солнца. Свое учение изложил в сочинении «О вращениях небесных сфер» (1543), запрещенном католической церковью с 1616 по 1828 годы «Solis stator, Terrae motor» - «Он остановил Солнце и сдвинул Землю» - надпись на памятнике в Варшаве Slide 3 3
Факты жизни 19. 02. 1473 – дата рождения 1483 – потеря отца 1488 – обучение в церковной школе Кракова 1496 -1505 - обучение в университетах Больньи, Падуи и Феррара (Италия) Университет в Феррара 1497 – каноник в в Фромбурге, 1497 - наблюдения Альдебарана 1500 – чтение лекций астрономии в Риме 1503 – приезд в Феррара (Италия), получение степени доктора канонического права 1507 – публикация первой брошюры о гелиоцентрической системе 1512 – возвращение во Фромбург и смерть дяди 1514 – создание «Малого комментария» 1539 – встреча с Ретиком 1543 - создание «Об обращении небесных сфер» 1543 – смерть Коперника Slide 4
Lucas Watzenrode Николай Коперник (на польском языке Mikolaj Koppernigk) родился 19 февраля 1473 года в польском городе Торун. Он был сыном Nicolaus Koppernigk и Barbara Watzenrode. В 10 -летнем возрасте он потерял отца. Заботу о нем взял на себя его дядя Lucas Watzenrode, который был каноником в соборе в городе Фромбург. Slide 5
Раннее обучение • В 1488 г Коперник обучался в церковной школе в городе Wloclauek. Дядя Ватценроде хотел, чтобы Коперник сделал церковную карьеру • В 1491 г он поступил в университет города Краков. • В Кракове Коперник изучал латынь, астрономию, географию, философию и астро. Университет Кракова логию. По окончании он не получил научную степень Здесь Николай увлёкся астрономией. Этот интерес поддержали астрономические события, которыми были богаты годы его учёбы, - три солнечных затмения, комета, соединение (видимое сближение) • Юпитера и Сатурна. В марте 1497 года Коперник Slide 6 наблюдал
Болонья Падуя В 1496 г. он уезжает в Италию в университет г. Болонья Коперник изучал в двух университетах астрономию, математику, медицину и юриспруденцию. Диссертацию защищал по церковному праву. Но уже в годы обучения он начал сомневаться в модели Птолемея. В 1507 году в возрасте 34 лет он написал небольшую брошюру, в которой обсуждал движение звезд и впервые поместил Солнце в центр Вселенной. Эту книжку Коперник распространил анонимно и в рукописном варианте. Slide 7
Собор во Фромбурге Замок Хейльсберг По возвращению в Польшу он был назначен каноником в соборе г. Фромбург. В его обязанности входили: сбор ренты за церковные земли, контроль за военной обороной во время войны с тевтонцами и за финансами, реформа монетного дела и др. Он был также доктором своего дяди, его секретарем и советником. В это время Коперник проживал в замке Хейльсберг. Slide 8
Коперник в своей обсерватории Slide 9 Поле смерти дяди в 1512 году Коперник больше времени стал уделять любимым делам: перевод греческой поэзии на латынь, живопись и астрономии, для чего была построена в Хейльсберге обсерватория
Мотивация Коперника для занятий астрономии - В эти времена много обсуждался вопрос об усовершен- ствовании календаря. Коперник помог это сделать по просьбе Пятого Лютеранского Собора. -Это было время сомнений в церковных догмах. Мартин Лютер высказал недовольство системой фундамен -тального церковного образования. Появились сомнения в авторитете церкви. -Хотя Коперник проявлял громадное уважение к идее круговых движений, он сильно критиковал идею Птолемея о эквантах, которую он называл «нелепой» . Slide 10 - С молодого возраста Коперник уже пришел к выводу, что система мира Птолемея неточна, надуманна и лишена красоты.
«Малый комментарий» • В 1514 году Коперник публикует небольшую книгу «Малый комментарий» , изданную только в рукописном варианте и распространенную только среди друзей. В книге впервые четко формулированы 7 основных принципов: 1) Не имеется единого центра во Вселенной. 2) Земля не является центром Вселенной. 3) Центр планетной системы находится близко к Солнцу. 4) Расстояние между Землей и Солнцем намного меньше расстояний до звезд. . 5) Вращение Земли ответственно за суточное вращение звезд. 6) Видимый годичный цикл движения Солнца вызван вращением Земли вокруг Солнца. 7) Видимое ретроградное движение вызвано Обложка комбинацией вращения Земли и планет. «Малого комментария» Slide 11
• «Малый комментарий» явился основой будущей книги Коперника «О вращении небесных сфер» Копия книги «О вращении небесных сфер» Slide 12
Георг Ретик • С 1539 года в дальнейшей судьбе Коперника сыграл Георг Ретик. • Ретик был протестанским профессором математики и астрономии в университете Виттенборга. • Коперника и Ретика объединяла убежден- ность в правоте гелиоцентрической системы • За 2. 5 года общения была издана книга «Первое повествование» , которая содержала суть гелиоцентрической теории. • Эта книга была первой проверкой того, как общественность воспримет новую теорию. Университет Виттенберга Нюрнберг Этот труд посуществу являлся кратким изложением основного труда Коперника «О вращении небсных сфер» . В 1542 году Ретик убедил Коперника опубликовать книгу в Нюрнберге. Slide 13 «Первое повествовани
Церковь и книга Коперника • Церковь не могла открыто запретить печатание книги. Поэтому она назначила редактором книги Андреаса Осиандра, ревностного протестанта и сильную политическую фигуру. • Осиандр сдела много изменений в книге, не уведомив об этом ни Коперника, ни Ретика: - во-первых, он написал предисловие в виде неподписанного им письма; - во-вторых, это письмо утверждало, что изложенная гипотеза не верна и что астрономия не способна верно установить движения планет; - в третьих, Осиандр изменил название книги на « Шесть книг о вращении небесных орбит” - в-четвертых, Осиандр написал, что в книге изложены только вопросы о «методе вычислений, а не о Slide 14 натуральной философии» . Андреас Осиандр
“Librorum Prohibitorum” (“Список запрещенных книг» ) - Является руководством для цензоров - Была введена в использование в 1559 году - Была отменена для использования в 1966 году. Slide 16
Кончина Коперника • Коперник скончался от церберального паралича 24 мая 1543 года во Фробурге. • Непосредственно перед смертью ему в руки была вложена первая копия книги. Slide 17 Бюст Н. Коперника
«Об обращении небесных сфер» «Пусть не входит никто, незнающий геометрию» (эпиграф к книге) Страница из книги Коперника 18 Slide 18
«Об обращении небесных сфер» (книга 1) Популярное изложение о справедливости предположения о вращении Земли. По сути в ней излагаются идеи, высказанные в «Малом комментарии» Первая идея: вращение небесной сферы является видимым и является результатом обращением Земли вокруг своей оси. Slide 19 Вторая идея: видимое движение Солнца по эклиптике на самом деле является отражением движения Земли вокруг Солнца.
«Об обращении небесных сфер» (книга 1) Третья идея: ретроградные движения планет просто объясняются комбинацией вращений Земли планет. Эта идея более проста и более эстетична. Slide 20
«Об обращении небесных сфер» (книги 2 -6) Изложение математических деталей, необходимых для объяснения планетных движений. Изложение довольно трудно для обычного читателя. Идея четвертая: простое объяснение элонгации Венеры (см. правый рисунок). Геоцентризм не дает этому объяснение. Slide 21
«Об обращении небесных сфер» (книги 2 -6) Окончательная схема системы мира Коперника. Slide 22
«Об обращении небесных сфер» (книги 2 -6) Slide 23 Обратить внимание, что , отказавшись от эквантов, Коперник ввел двойные эпициклы, т. е он полностью не отказался от диферентов и эпициклов. Необходимость в них отпадет позднее, когда Кеплер установит, что орбиты эллиптические.
Основные положения системы мира Коперника 1. Все планеты вращаются вокруг Солнца. 2. Вращение происходит по круговым орбитам. 3. Вращение по орбитам равномерное, но скорость вращения убывает с ростом расстояния до Солнца. 4. Планеты вращаются в одной плоскости 5. Планеты вращаются вокруг своей оси. 6. Вращение небесного свода вызвано суточным вращением Земли вокруг 24 своей оси. Slide 24
Модель Коперника Slide 25
Сатурн Юпитер Марс Луна Земля В системе мира Коперника линейная скорость вращения планет убывает по мере удаления от Солнца Венера Меркурий Солнце 26 Slide 26
Объяснение колебательных около Солнца видимых движений внутренних планет В положении 1 Земля пройдет по орбите дугу (а, в), тогда как внутренняя планета пройдет дугу (а’, в’ ) за это же время. Для наблюдателя на Земле внутренняя планета на небе переместится с востока на запад. В положении 2 движение планеты будет с запада на восток. 11 a’ в’ а Земля 1 2 в Примечание: в астрономии движение Внутренняя планета с запада на восток называется прямым, а движение с востока на запад – обратным 27 Восток Запад Slide 27 (или попятным)
Объяснение петлеобразных видимых движений внешних планет Линейная скорость Земли больше скорости внешней планеты. Поэтому она как бы «догоняет» и «опережает» планету в движении Slide 28
Гелиоцентризм versus геоцентризм Гелиоцентризм Гелиоцентрическая система включала только 6 планет. Луна считалась объектом неизвестной природы. Геоцентрическая система имела 7 планет. В системе Коперника годичные компоненты движения планет являются отражением вращения Земли. В геоцентрической астрономии не было необходимости найти относительные размеры орбит планет в соответствии с философией, что имеются вращающиеся сферы. Система дает не очень хорошую точность в положениях планет Система боле проста Система более сложная Slide 29
Доказательства гелиоцентрической системы Строго говоря, с точки зрения наблюдателя на Земле системы мира Птолемея и Коперника являются равнозначными: они обе неплохо объясняли наблюдения. Мало того, по точности предсказаний положений планет система мира Коперника даже уступала системе мира Птолемея. Поэтому для доказательства справедливости гелиоцентрической системы мира необходимо было привлечение новых данных. Этими поисками занимались последующие астрономы. Главным доказательством было бы обнаружение смещения звезд, вызванное движением Земли (годичный параллакс, аберрация света). Но это открытие было сделано почти 200 лет спустя после смерти Коперника. Видимо, первым серьезным подтверждением верности учения Коперника были наблюдения Галилея (XVI век) с помощью телескопа (см. следующий слайд). 30 Slide 30
Доказательство 1: Фазы Венеры Солнце Орбита Венеры Эпицикл Венеры Солнце Земля Птолемеевская система Полная фаза Венеры никогда не будет наблюдаться! Земля Коперниковская система Могут наблюдаться все фазы Венеры Галилей наблюдал все фазы Венеры! Slide 31 31
Фазы Венеры в 2004 году 1 апреля 1 мая 10 апреля 9 мая 19 апреля 25 апреля 15 мая На снимках показаны изменения фаз Венеры по наблюдениям 2004 года. Изменение размеров диска Венеры 32 вызвано ее приближением к Земле при орбитальном Slide 32 движении.