2i.SU
Астрономия

Астрономия

Содержание раздела

Как развивалась наука о Вселенной

От Коперника до Ньютона


 


0040-1.jpg
Великий польский астроном Николай Коперник (1473-1543).

Во всех странах почти полтора тысячелетия владело умами людей ложное учение Птолемея, который считал, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной. Последователи Птолемея придумывали все новые усложнения, чтобы согласовать его теорию движения планет вокруг Земли с наблюдаемым в действительности. Но от этого система Птолемея становилась все более надуманной и искусственной.

Задолго до Птолемея греческий ученый Аристарх Самосский утверждал, что Земля движется вокруг Солнца. Позже, в средние века, передовые ученые разделяли точку зрения Аристарха о строении мира и отвергали ложное учение Птолемея. Незадолго до Коперника итальянские ученые Николай Кузанский и Леонардо да Винчи допускали, что Земля движется, что она вовсе не находится в центре Вселенной и не занимает в ней исключительного положения.

Почему же, несмотря на это, система Птолемея продолжала господствовать? Потому, что она поддерживалась церковной властью, которая подавляла свободную мысль, мешала развитию науки. Кроме того, ученые, отвергавшие учение Птолемея и высказывавшие правильные взгляды на устройство Вселенной, не могли еще их убедительно обосновать.

Это удалось сделать только Николаю Копернику. После 30 лет упорнейшего труда, долгих размышлений и сложных математических расчетов он доказал, что Земля - только одна из планет, а все планеты обращаются вокруг Солнца.

0040-2.jpg
Система мира по Копернику.

Коперник родился в 1473 г. в польском городе Торуни. Он рано лишился родителей. Его воспитал дядя Лукаш Ваченроде - выдающийся общественно-политический деятель того времени. Жажда знаний владела Коперником с детства. Сначала он учился у себя на родине. Потом продолжал образование в итальянских университетах. Конечно, астрономия там излагалась по Птолемею, но Коперник тщательно изучал и все сохранившиеся труды великих математиков и астрономов древности. У него уже тогда возникли мысли О правоте догадок Аристарха, о ложности системы Птолемея. Но не одной астрономией занимался Коперник. Он изучал философию, право, медицину и вернулся на родину всесторонне образованным для своего времени человеком.

По возвращении из Италии Коперник поселился в Вармии - сначала в г. Лидцбарке, потом в Фромборке. Деятельность его была разнообразна. Он принимал активное участие в управлении областью: ведал ее финансовыми, хозяйственными и другими делами. В то же время Коперник неустанно размышлял над устройством Солнечной системы и постепенно пришел к своему великому открытию.

0040-3.jpg
Великий польский астроном Николай Коперник (1473-1543).

Что же заключает в себе книга Коперника "О вращении небесных сфер" и почему она нанесла такой сокрушительный удар по системе Птолемея? В этой книге Коперник утверждал, что Земля и другие планеты - спутники Солнца. Он показал, что именно движением Земли вокруг Солнца и ее суточным вращением вокруг своей о'си объясняется видимое перемещение Солнца среди звезд, странное, петлеобразное движение планет и видимое суточное вращение небесного свода.

Гениально просто Коперник объяснил, что мы воспринимаем движение далеких небесных тел так же, как и перемещение различных предметов на Земле, когда сами находимся в движении.

Мы скользим в лодке по спокойно текущей реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней неподвижны, а берега "плывут" в обратном направлении. Точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли. А на самом деле Земля со всем, что на ней находится, движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по своей орбите. И точно так же, когда Земля в своем круговом движении вокруг Солнца обгоняет другую планету или отстает от нее, нам кажется, что планета движется то назад, то вперед, описывая петлю на небе, хотя в действительности планеты движутся вокруг Солнца, не делая никаких петель. Коперник, как и древнегреческие ученые, ошибочно полагал, что орбиты, по которым движутся планеты, могут быть только круговыми. Спустя три четверти века немецкий астроном Иоганн Кеплер доказал, что орбиты всех планет представляют собой продолговатые кривые - эллипсы.

Звезды Коперник считал неподвижными. Сторонники Птолемея, настаивая на неподвижности Земли, утверждали, что если бы Земля двигалась в пространстве, то при наблюдении неба в течение года наблюдались бы небольшие периодические смещения звезд. Но таких смещений звезд не замечал тогда ни один астроном. Именно в этом сторонники учения Птолемея хотели видеть доказательство неподвижности Земли. Однако Коперник утверждал, что звезды находятся от нас на невообразимо огромных расстояниях. Поэтому ничтожные смещения их не могли быть замечены. Действительно, расстояния от нас до ближайших звезд оказались настолько большими, что еще спустя три века после Коперника они не поддавались точному определению. Только в 1837 г. русский астроном Василий Яковлевич Струве положил начало точному определению расстояний до звезд.

Понятно, какое потрясающее впечатление должна была произвести книга, в которой Коперник объяснял мир, не считаясь с религией и даже отвергая всякий авторитет церкви в делах науки. Деятели церкви не сразу поняли, какой удар по религии наносит научный труд Коперника, в котором он низвел Землю до положения одной из планет. Некоторое время книга свободно распространялась среди ученых. Прошло немного лет, и революционное значение великой книги проявилось в полной мере. Выдвинулись другие крупные ученые - продолжатели дела Коперника. Они развили и распространили идею бесконечности Вселенной, в которой Земля как бы песчинка, а миров - бесчисленное множество. С этого времени церковь начала ожесточенное преследование сторонников учения Коперника.

Новое учение о Солнечной системе - гелиоцентрическое (по-гречески "гелиос"-солнце)-утверждалось в жесточайшей борьбе со злейшим врагом науки - религией. Учение Коперника подрывало самые основы религиозного мировоззрения и открывало широкий путь к материалистическому, подлинно научному познанию явлений природы.

Во второй половине XVI в. учение Коперника нашло своих сторонников среди передовых ученых разных стран. Выдвинулись и такие ученые, которые не только пропагандировали учение Коперника, но углубляли и расширяли его.

Коперник полагал, что Вселенная ограничена сферой ; неподвижных звезд, которые расположены на невообразимо огромных, но все-таки конечных расстояниях от нас и от Солнца. В учении Коперника утверждалась огромность Вселенной, но не бесконечность ее.  Особенно смело развил и углубил идею бесконечности Вселенной великий итальянский мыслитель Джордано Бруно (1548-1600).

Бруно родился на юге Италии. В юности его отдали монастырь, где ему предстояло стать верным слугой церкви. Но свободолюбивый юноша не мог мириться с монастырскими порядками. Им владели жажда знаний и желание передавать их людям. Бруно познакомился с учением Коперника и стал ревностным сторонником этого учения, чем вызвал к себе ненависть монастырского начальства.; Оставив монастырь, Бруно уехал из Италии. К этому" времени он был уже сложившимся мыслителем и в своих взглядах на строение Вселенной шел дальше Коперника/'

Долгие годы Бруно провел в разных странах Западной Европы. Преследования церкви заставляли его переезжать из Швейцарии во Францию, потом в Англию и Германию. Везде он развивал кипучую деятельность: читал лекции, издавал свои книги, выступал на публичных диспутах против сторонников системы мира Птолемея. Бруно учил, что Вселенная бесконечна, что у нее не может быть никакого "центра". Огромное Солнце - всего только одна из звезд. Каждая звезда - такое же Солнце. Этих солнц бесчисленное множество, они окружены планетами, на которых может быть жизнь. Бруно высказал догадки, что и Солнце и звезды вращаются вокруг своих осей, а в Солнечной системе кроме известных уже планет существуют и другие, пока еще не открытые.

0040-4.jpg
Джордано Бруно -итальянский мыслитель, атеист (1548-1600).

Свои гениальные догадки Бруно не мог подтвердить результатами наблюдений. В его время не было телескопов. Однако многие предвидения Бруно потом подтвердились наукой. Были открыты Уран, Нептун, Плутон - дальние планеты Солнечной системы. Было доказано, что Солнце - рядовая звезда в гигантской звездной системе Млечного Пути, а эта система - одна из бесчисленных во Вселенной. Что Солнце вращается вокруг своей оси, было установлено вскоре после смерти Бруно, а доказательство вращения звезд - одно из завоеваний науки XX в.

В 1592 г. служителям римской церкви удалось при помощи обмана и предательства схватить Бруно. Более семи лет они продержали его в тюремных застенках. Слишком велика была его слава, и церкви хотелось во что бы то ни стало заставить его отречься от своих взглядов. Бруно не сдался. Когда его приговорили к сожжению на костре, он произнес слова, оставшиеся в веках: "Сжечь не значит опровергнуть".

17 февраля (ст. ст.) 1600 г. Джордано Бруно был сожжен на одной из площадей Рима. Ученый трагически погиб, но остались его бессмертные идеи. Высказывая их, Бруно опережал свою эпоху на целые столетия, хотя наблюдения без телескопов и не могли подтвердить его правоту. Спустя десятилетие после гибели Бруно человечество получило в свое распоряжение телескопы, при помощи которых были сделаны открытия, подтвердившие и учение Коперника и некоторые предположения Бруно. Первые телескопы появились в самом начале XVII в. Трудно точно сказать, кто был их изобретателем и кто первый начал наблюдения неба в телескоп. Но первые, притом выдающиеся, астрономические открытия при помощи телескопа сделал соотечественник Бруно -итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642).

Имя Галилея было хорошо известно ученым еще при жизни Бруно! Галилей сделал важнейшие открытия в области физики и механики и нашел новые пути для развития этих наук. Б отличие от ученых - последователей Аристотеля, Галилей считал, что основой изучения природы являются наблюдения и опыт. Астрономия также должна развиваться на основе наблюдений, только необходимсовершенствовать их. Галилей сам строил зрительные трубы и использовал их для наблюдений неба. Какими крохотными были эти трубы по сравнению с мощными современными телескопами, которые могут увеличивать изображения в тысячи раз! Первая труба, с которой Галилей начал свои наблюдения, увеличивала в 3 раза. Позднейшая, самая совершенная труба Галилея увеличивала только в 30 раз. И тем не менее при помощи этих самодельных инструментов Галилей сделал открытия, которые буквально потрясли его современников. Наблюдая Луну, Галилей обнаружил, что на ней есть горы, долины и глубокие впадины, т. е. поверхность Луны по своему рельефу похожа на поверхность Земли. Галилей открыл четыре спутника Юпитера, обращающиеся вокруг планеты, а это означало, что не только Земля и Солнце могут быть центрами обращения небесных тел. Вместе с тем оказывалось, что в Солнечной системе • кроме уже известных небесных тел существуют и многие другие, видные только в телескоп. Наблюдая солнечные пятна. Галилей установил, что они перемещаются по поверхности Солнца всегда в одном направлении, и сделал правильный вывод: Солнце вращается вокруг своей оси. Так было доказано, что вращение присуще не только Земле, но и другим небесным телам. При наблюдениях в телескоп обнаружилось огромное количество звезд, не видимых невооруженным глазом. Сплошное сияние Млечного Пути оказалось гигантским скоплением звезд.

Все эти открытия Галилея, опубликованные им в книге "Звездный вестник", получившей широкое распространение, подтверждали учение Коперника и догадки Бруно. Поэтому они вызвали особенно бешеную злобу со стороны церкви: теперь уже не умозрения, а прямое наблюдение неба опровергало учение церкви о Земле как о центре Вселенной.

В 1616 г. римская церковь официально объявила учение Коперника безбожным, не совместимым с "истинной верой", и запретила всякую его пропаганду. Однако Галилей не прекратил борьбу за распространение учения Коперника и за популяризацию своих открытий. Много лет он работал над большой книгой "Диалог о двух главнейших системах мира, птолемеевой и коперниковой", где убедительно доказывал правильность учения Коперника и полную несостоятельность учения Птолемея. Эту книгу Галилей с большим трудом издал в 1632 г.

0040-5.jpg
Галилео Галилей - великий итальянский физик, механик и астроном (1564-1642).

Римская церковь привлекла Галилея за книгу к суду инквизиции. Суд над Галилеем - одна из позорнейших страниц в многовековой борьбе религии против науки. Галилея силой заставили отречься от учения о движении и вращении Земли. Вплоть до самой смерти он жил под надзором инквизиции, но открытия его были уже известны всему миру. По мере своих сил Галилей продолжал заниматься наукой, главным образом механикой. В Италии его книги даже не могли печататься, но их издавали в других странах, куда не простиралась власть католической церкви.

Одновременно с Галилеем выдающиеся открытия в области строения Солнечной системы и движения тел в ней сделал немецкий ученый Иоганн Кеплер (1571-1630). Учение Коперника требовало математического уточнения. Вскоре после смерти Коперника астрономы составили на основе его системы мира новые таблицы движения планет. И хотя эти таблицы лучше согласовывались с наблюдениями, чем прежние таблицы, составлявшиеся еще по Птолемею, в них потом обнаружились расхождения с данными наблюдений. Необходимо было глубже исследовать и уточнить законы движения планет. Именно эту задачу и решил Кеплер.

0040-6.jpg
Телескоп Галилея.

Кеплер жил в неспокойное время, когда значительная часть Центральной Европы была раздроблена на множество мелких государств, а религиозные войны > между католиками и протестантами препятствовали развитию науки и просвещения. Поступив в Тюбингенский университет, Кеплер с увлечением занимался математикой и астрономией. Преподававший эти науки профессор Местлин (1550-1631), вынужденный в аудитории излагать астрономию по Птолемею, был последователем учения Коперника и дома знакомил с этим учением своих слушателей. Кеплер вскоре стал последователем Коперника, но, в отличие от Местлина, он не скрывал своих взглядов, а открыто пропагандировал их.

0040-7.jpg
Часы, построенные в 1877 г. по идее, высказанной еще Галилеем.

Судьба Кеплера сложилась трагически. Преследуемый за свои взгляды богословами, как католическими, так и протестантскими, он вынужден был после окончания университета скитаться по разным городам и заниматься случайными работами. Но и тогда ученый неустанно размышлял над увлекшим его вопросом: какая геометрическая форма планетных орбит лучше объясняет особенности движения планет? Философы Древней Греции были убеждены, что окружность - это идеальная геометрическая форма и только по окружностям могут двигаться небесные тела. Даже в системе мира Коперника еще сохранилось это представление. Кеплер пришел к выводу, что оно ошибочно. Планетные орбиты имеют не круговую, а иную геометрическую форму. Но какую? В первые годы своей деятельности Кеплер еще не смог решить эту задачу. Но уже тогда он приобрел известность как замечательный математик-вычислитель. Это обстоятельство сыграло большую роль в дальнейшей судьбе ученого.

0040-8.jpg
Астролябия, которой пользовался Галилей.

В 1600 г. в Прагу переехал датский астроном Тихо Браге (1546-1601). Тихо Браге был выдающимся наблюдателем неба, но в вопросе о строении Вселенной придерживался отсталых взглядов и учения Коперника не признавал. В Праге он решил продолжить свои наблюдения, а в качестве помощника для вычислений пригласил Кеплера. Совместная работа двух ученых продолжалась недолго. Вскоре Тихо Браге умер, и богатейшие материалы его наблюдений перешли к Кеплеру. Среди них особенное значение имели материалы долголетних наблюдений Марса. Изучая их, Кеплер сделал замечательное открытие: он установил, что Марс движется вокруг Солнца не по окружности, а по вытянутой кривой - эллипсу. Потом оказалось, что так движется вокруг Солнца не только Марс, но и. все планеты Солнечной системы; по эллипсу движется и Луна вокруг Земли. Продолжая свои исследования, Кеплер установил три закона движения тел в Солнечной системе.

0040-9.jpg
Иоганн Кеплер - великий немецкий астроном (1571-1630)

Первый закон Кеплера: планеты движутся по эллипсам. Солнце расположено не в центре эллипса, а в точке, находящейся на некотором расстоянии от центра и называемой фокусом эллипса. Но из этого следует, что расстояние планеты от Солнца не всегда одинаково, а поэтому и скорость движения планеты вокруг Солнца также не всегда одинакова: чем ближе к Солнцу находится планета, тем быстрее она движется, и, наоборот, чем дальше она от Солнца, тем ее движение медленнее. Эта особенность в движении планет составляет второй закон Кеплера. В третьем законе Кеплера устанавливается уже точная связь между расстояниями планет от Солнца и временами их обращения: оказывается, что квадраты времен обращений планет относятся между собой как кубы их средних расстояний от Солнца.

Книги Кеплера неоднократно запрещались и сжигались на кострах, а жизни его не раз угрожала опасность со стороны, церкви и ее приспешников. Итак, в начале XVII в. развитию астрономии на основе учения Коперника мешало упорное сопротивление церкви. Однако условия для развития астрономии, как и - для развития науки вообще, во многих странах резко изменились. Астрономия становилась наукой, все более необходимой для географии и мореплавания, для определения точного времени и других нужд. В ряде государств Европы влияние церкви ослабло и учение Коперника получило всеобщее признание. Появились выдающиеся астрономы Успехи оптики давали возможность изготовлять телескопы гораздо более крупные и совершенные, чем те, которые были в распоряжении Галилея.

Важные открытия сделал польский астроном Ян Гевелий (1611-1687). Свой талант ученого Гевелий совмещал с необычайными способностями в области практической оптики, механики, рисования. Он сам изготовлял себе телескопы и угломерные инструменты. В 1641 г. Гевелий построил в своем родном городе Гданьске великолепную обсерваторию. Особенное внимание Гевелий уделял изучению Луны. Он тщательно наблюдал и зарисовывал все детали обращенной к Земле стороны Луны и на основе этих наблюдений создал первый атлас Луны. Гевелий дал название горам, кратерам и долинам на Луне, многие из этих названий сохраняются и теперь. Этот лунный атлас он опубликовал в книге "Селенография" (1647). Гевелий составил обзор всех комет, появлявшихся на исторической памяти человечества, ему же принадлежит и обширный звездный каталог, более точный, чем все предшествующие.

0040-10.jpg
На старинной гравюре изображен датский астроном Тихо Браге (1546-1601) в своей обсерватории. Внизу его помощники: один записывает наблюдения, другой отсчитывает время. Главный наблюдатель визирует звезду через отверстие в стене.

Выдающимся наблюдателем неба был Джованни Доменико Кассини (1625-1712)-итальянский астроном, переехавший во Францию. Здесь он стал первым директором Парижской обсерватории. Кассини выяснил, что Марс и Юпитер вращаются вокруг своих осей подобно Земле и Солнцу, и открыл четыре спутника Сатурна.

В свое время Коперник довольно точно определил расстояние от Солнца до планет, приняв за единицу измерения расстояние Земли от Солнца. Но это расстояние в абсолютных числовых величинах оставалось неизвестным, хотя попытки вычислить его делались неоднократно. Только в 1672 г. Кассини и другой французский астроном - III. Рише провели наблюдения одновременно в Париже и Южной Америке и определили, что Земля отстоит от Солнца на 140 млн. км (на самом деле от Земли до Солнца 149,6 млн. км). Таким образом, стали известны, хотя и не совсем точно, размеры Солнечной системы, в которой самой далекой планетой оставался Сатурн.

Наблюдения привели многих астрономов уже во второй половине XVII в. к выводу, что не существует никакой сферы звезд, что звезды находятся на самых различных расстояниях от Земли, а пространство, заполненное звездами, безмерно огромно и скорее всего бесконечно. При этом предполагалось, что самые яркие звезды являются и самыми близкими. Однако попытки определить хотя бы приближенно расстояния даже до самых ярких звезд оставались безуспешными. Ясно было только, что даже ближайшие звезды находятся от Земли во много тысяч раз дальше, чем Солнце.

0040-11.jpg
Обсерватория Тихо Браге Ураниборг.

Много сделал для астрономии выдающийся голландский физик Христиан Гюйгенс (1629-1695). Еще Галилей, наблюдая планеты, обнаружил какие-то странные "придатки" у диска Сатурна, но подробнее рассмотреть их в свой телескоп он не смог. Гюйгенс установил, что Сатурн окружен необычным образованием в виде кольца, которого нет у других планет. Гюйгенс открыл также Титан - самый крупный из спутников Сатурна.

В конце своей жизни Гюйгенс написал книгу "Космотеорос" ("Обозрение Вселенной"). В этом сочинении, изданном вскоре после его смерти, Гюйгенс изложил для широкого круга читателей достижения астрономии того времени. Он высказал убеждение, что Вселенная бесконечна, а планеты, обращающиеся вокруг бесчисленных звезд, обитаемы. Книга Гюйгенса вскоре была переведена на русский язык и в эпоху Петра I сыграла выдающуюся роль в распространении астрономических знаний в России. В своем великом труде Коперник объяснил, что Земля - одна из планет, обращающихся вокруг Солнца. Кеплер установил законы, по которым планеты совершают движение вокруг Солнца. Оставалось, однако, неизвестным, какая сила заставляет планеты совершать такие обращения, не падая на Солнце и не улетая от него. Понятно, что это относилось и к движению Луны: почему Луна обращается вокруг Земли, не улетая от нее и не падая на нее?

0040-12.jpg
Польский астроном Ян Гевелий (1611—1687).

Ответить на этот вопрос пытались некоторые ученые второй половины XVII в. Но их попытки обнаружить силу, управляющую движением небесных тел, не увенчались успехом. Сделал это великий английский ученый Исаак Ньютон спустя почти полтора столетия после выхода в свет труда Коперника и через три четверти века после открытий Кеплера и Галилея. Многое изменилось за это время. Развивавшийся уже в ряде стран, в особенности в Голландии и Англии, капитализм предъявлял все большие требования к точным наукам и к технике. И церковь в этих странах, при всей своей враждебности к передовой науке, уже не могла препятствовать ее развитию. Ньютону и ученым его поколения не угрожала судьба Бруно, Галилея и Кеплера.

0040-13.jpg
Телескоп Гевелия.

Ньютон родился в 1643 г. В детстве он не проявлял склонности к науке и даже не имел особых успехов в учении. Но в юности у него обнаружились необычайные математические способности. В 1661 -1665 гг. Ньютон учился в Кембриджском университете - одном из старейших и лучших университетов Англии. С 1669 по 1696 г. он был профессором математики в этом университете. В 1696 г. он переехал в Лондон и здесь занимал крупные общественные и государственные должности. Скончался Ньютон в 1727 г., на 85-м году жизни, всемирно известным ученым.

Ньютон обогатил своими открытиями и математику, и физику, и астрономию. И прежде астрономия не могла развиваться без математики. Теперь же развитие астрономии, наряду с развитием физики и техники, предъявляло особые требования к математике. Почти одновременно с немецким ученым Лейбницем и независимо от него Ньютон создал важнейшие разделы математики - дифференциальное и интегральное исчисления. Во времена Коперника и Кеплера вершиной математических знаний являлась тригонометрия. Теперь была заложена математическая основа для изучения таких сложных особенностей движений небесных тел, которые были недоступны для элементарной математики.

0040-14.jpg
Ян Гевелий с супругой наблюдают светила.

Ученый внес важнейший вклад и в физику. Он открыл сложный состав белого света. Путем наблюдения и опыта Ньютон выяснил, что белый солнечный луч - это как бы "смесь" лучей многих цветов. Оказалось, что белый свет можно разложить на составляющие его цветные лучи, а потом вновь собрать их в единый луч белого света. Это открытие легло впоследствии в основу спектрального анализа, который оказал и продолжает оказывать неоценимые услуги астрономии. Изучая спектры далеких небесных тел, т. е. цветовой состав их лучей, можно узнать химический состав и физическую природу этих тел.

Ньютон построил отражательный телескоп, или рефлектор. В нем, в отличие от трубы Галилея, лучи света от наблюдаемого небесного тела собираются при помощи зеркала, а не линзы. И в нашу эпоху телескопы-рефлекторы (теперь они имеют гигантские размеры) являются лучшими инструментами для наблюдения глубин Вселенной. Вообще Ньютон очень много сделал для развития оптики - важнейшего отдела физики, занимающегося изучением световых явлений. Однако самым замечательным из всех открытий Ньютона было открытие закона всемирного тяготения, управляющего движением небесных тел.

0040-15.jpg
Исаак Ньютон - гениальный английский ученый - математик, физик, астроном (1643-1727).

Он много лет размышлял над вопросом: почему Луна все .время обращается по своей орбите вокруг Земли, не падая на нее и не улетая от нее? Почему планеты, в том числе Земля, обращаются вокруг Солнца и также никуда не улетают? И пришел к выводу, что и в том и в другом случае действует одна и та же сила - взаимное притяжение тел, или тяготение. Древние и средневековые ученые ошибочно полагали, что все тела стремятся к Земле как к самому тяжелому телу во Вселенной. Они не понимали, что сама Земля также притягивается другими телами; они не знали, что Земля не самое тяжелое тело, а только одна из планет, что масса ее ничтожна по сравнению не только с массой Солнца, но и с массой Юпитера или Сатурна. Теперь, в свете выводов Ньютона, оказывалось, что все тела притягивают друг друга, при этом сила притяжения тел подчиняется определенным количественным закономерностям, а именно: сила притяжения (тяготения) прямо пропорциональна массам притягивающих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

0040-16.jpg
Эдмунд Галлей -английский ученый (1656-1742).

Ньютону не сразу удалось вывести количественные закономерности силы тяготения. Это потребовало от него многих лет упорных размышлений и вычислений. Но когда все эти вычисления были произведены, стало понятно, что Луна удерживается на своей орбите силой земного притяжения, а планеты, в том числе и Землю, держит на их орбите могучая сила солнечного притяжения. И всегда тяготение действует так, как показал Ньютон, - в зависимости от массы тел и от расстояния между ними. Во всяком случае Ньютон установил закон тяготения для Солнечной системы. Тогда еще не было возможности выяснить, действует ли этот закон в глубинах мирового пространства, далеко за пределами Солнечной системы. Это стало возможно позднее, когда были открыты двойные звезды - системы из двух (а иногда из трех, четырех и более) звезд, обращающихся вокруг общего центра масс. Изучение движения звезд в таких системах позволило установить, что и в звездном мире действует закон тяготения. Поэтому закону дали наименование закона всемирного тяготения.

0040-17.jpg
Старинное изображение кометы Галлея.

Младшим современником Ньютона был его соотечественник Эдмунд Галлей (1656-1742). Он обогатил астрономию рядом выдающихся открытий. Еще совсем молодым ученым Галлей отправился на остров Св. Елены для наблюдения звезд. Это были первые систематические наблюдения звездного неба в Южном полушарии Земли. Позднее, изучая по летописям и другим историческим документам появления комет в прошлые века, Галлей обнаружил, что кометы, появлявшиеся в 1531, 1607 и 1682 гг., приближались к Солнцу и потом удалялись от него по одним и тем же путям. Галлей сделал вывод, что во всех этих случаях появлялась одна и та же комета и что она обращается вокруг Солнца, совершая полный оборот за 75-76 лет.

До этого считалось, что кометы приходят из далеких глубин мирового пространства и потом исчезают в нем. В свете открытия Галлея стало ясно, что кометы - такие же члены Солнечной системы, спутники Солнца, как и планеты, В отношении кометы Галлея (так стала называться комета, движение которой он изучал) открытие было подтверждено оче редным появлением ее в 1759 г., согласно предсказанию Таллея. Для многих других комет открытие Галлея подтвердилось позднее.

В 1718 г. Галлей сделал важнейшее из своих открытий. Изучая звездные каталоги Гиппарха и Тихо Браге и сравнивая указанные в них положения на небе отдельных звезд с данными современных ему наблюдений, Галлей обнаружил, что положения этих звезд изменились, причем эти изменения нельзя было объяснить ошибками прежних наблюдений. Галлей пришел к единственно правильному выводу, что звезды не покоятся неподвижно в пространстве, а движутся в нем. Правда, Галлею удалось установить это движение только для трех звезд - Сириуса, Арктура и Проциона. Но потом оно было установлено и для других звезд, в том числе и для Солнца.

Таким образом, в XVII - начале XVIII в. уже были достигнуты выдающиеся успехи в астрономии. Было раскрыто строение Солнечной системы и открыты законы движения входящих в нее небесных тел. Стало несомненным, что Солнце - только одна из звезд в бесконечной звездной Вселенной. Но изучение звездного мира еще только начиналось.
 

перейти к началу страницы


2i.SU ©® 2015 Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ruРейтинг@Mail.ru