Коперниканская революция

Тольяттинский Государственный Университет

Доклад

по концепции современного естествознания на тему:

«Коперниканская революция»

студентки II курса

факультета иностранных языков

Ошкиной О.В.

2004 г

Гелиоцентрическая система мира.

В эпоху раннего средневековья в Европе безраздельно господствова¬ла библейская картина мира. Затем она сменилась догматизирован¬ным аристотелизмом и геоцентрической системой Птолемея. Посте¬пенно накапливавшиеся данные астрономических наблюдений под¬тачивали основы этой картины мира. Несовершенство, сложность и запутанность птолемеевской системы становились очевидными. Многочисленные попытки увеличения точности системы Птолемея лишь усложняли ее. (Общее число вспомогательных кругов возросло почти до 80.) Еще в ХIII в. кастильский король Альфонсо Х высказался в том смысле, что если бы он мог давать Богу советы, то посоветовал бы при создании мира устроить его проще.

Птолемеевская система не только не позволяла давать точные предсказания; она также страдала явной несистематичностью, отсут¬ствием внутреннего единства и целостности; каждая планета рассмат¬ривалась сама по себе, имела отдельную от остальных эпицикличес¬кую систему, собственные законы движения. В геоцентрических сис¬темах движение планет представлялось с помощью нескольких рав¬ноправных независимых математических моделей. Для объяснения петель движения данной планеты предполагалось помимо движения по деференту движение по своей группе эпициклов, никак не связан¬ных, вообще говоря, с эпициклами и деферентами других планет. Строго говоря, геоцентрическая теория не обосновала геоцентри¬ческой системы, так как объектом этой теории система планет (или планетная система) не являлась; в ней речь шла об отдельных движе¬ниях небесных тел, не связанных в некоторое системное целое. Гео¬центрические теории позволяли предвычислять лишь направления на небесные светила, но не определить истинную удаленность и рас¬положение их в пространстве. Птолемей считал эти задачи вообще неразрешимыми. Установка на поиск внутреннего единства и систем¬ности была той основой, вокруг которой концентрировались предпо¬сылки создания гелиоцентрической системы.

Создание гелиоцентрической теории: было связано и с необходи¬мостью реформы юлианского календаря, в котором две основные точки - равноденствие и полнолуние - потеряли связь с реальными астрономическими событиями. Календарная дата весеннего равно¬денствия, приходившаяся в IV в. н.э. на 21 марта и закрепленная за этим числом Никейским собором в 325 г. как важная отправная дата при расчете основного, христианского праздника Пасхи, к XVI в., отставала от действительной даты равноденствия на 10 дней. Еще с VIII в.: юлианский календарь пытались совершенствовать, но безус¬пешно. Латеранский собор, проходивший в 1512-1517 гг. в Риме, отметил чрезвычайную остроту проблемы календаря и предложил ее решить ряду известных астрономов, среди которых был и Н. Копер¬ник. Но он ответил отказом, так как считал недостаточно развитой и точной теорию движения Солнца и Луны, которые и лежат в основе календаря. Однако это предложение стало для Н. Коперника одним из мотивов совершенствования геоцентрической теории.

Другая общественная потребность, стимулировавшая поиски новой теории планет, была связана с мореходной практикой. Новые, более точные таблицы движения небесных тел, прежде всего Луны и Солнца, требовались для вычисления положений Луны для данного места и момента времени. Определяя разницу во времени одного и того же положения Луны на небе - по таблицам и по часам, установ¬ленным по Солнцу во время плавания, вычисляли долготу места на море. Долгое время это был единственный способ нахождения долго¬ты во время длительных морских плаваний.

Совершенствование теории планетной системы стимулирова¬лось также и нуждами все еще популярной тогда астрологий.

Существенно упростивший астрономические вычисления с помо¬щью тригонометрии немецкий астроном и математик Региомонтан (его «Эфемериды» вышли в свет в 1474 г.) выдвинул идею о том, что в птолемеевской теории можно освободиться от эпициклов и деферентов, если заменить описания пяти планет (исключая Землю), вра¬щающихся вблизи Солнца по эпициклам и деферентам, эквивалент¬ной системой планет, вращающихся вокруг Солнца по эксцентричес¬ким окружностям. Это был прямой путь к созданию геогелиоцентри¬ческой системы, от которой оставался лишь один шаг до «чистого» гелиоцентризма. К другим предпосылкам гелиоцентризма следует отнести, по мнению известного историка науки Т. Куна, «достиже¬ния в химическом анализе «падающих камней», имевшие место в средневековье, возрождение в эпоху Ренессанса древнемистической неоплатонистской философии, которая учила, что Солнце – это образ бога, и атлантические путешествия, которые расширили тер¬риториальный горизонт человека эпохи Ренессанса».

Величайшим мыслителем, которому суждено было начать вели¬кую революцию в астрономии, повлекшую за собой революцию во всем естествознании, был гениальный польский астроном Николай Коперник. Еще в конце XV в., после знакомства и глубокого изучения «Альмагеста», восхищение математическим гением Птолемея смени¬лось у Коперника сначала сомнениями в истинности этой теории, а затем и убеждением в существовании глубоких противоречий в гео¬центризме. Он начал поиск других фундаментальных астрономичес¬ких идей, изучал сохранившиеся сочинения или изложения учений древнегреческих математиков и философов, в том числе и первого гелиоцентриста Аристарха Самосского, и мыслителей, утверждав¬ших подвижность Земли! ¬

Коперник первым взглянул на весь тысячелетний опыт развития астрономии глазами человека эпохи Возрождения: смелого, уверен¬ного, творческого, новатора. Предшественники Коперника не имели смелости отказаться от самого геоцентрического принципа и пыта¬лись либо совершенствовать мелкие детали птолемеевской системы, либо обращаться к еще более древней схеме гомоцентрических сфер. Коперник сумел разорвать с этой тысячелетней консервативной аст¬рономической традицией, преодолеть преклонение перед древними авторитетами. Он был движим идеей внутреннего единства и систем¬ности астрономического знания, искал простоту и гармонию в при¬роде, ключ к объяснению единой сущности многих, кажущихся раз¬личными явлений. Результатом этих поисков и стала гелиоцентри¬ческая система мира.

Между 1505-1507 гг. Коперник в «Малом комментарии» изложил принципиальные основы гелиоцентрической астрономии. Теорети¬ческая обработка астрономических данных была завершена к 1530 г.

Но только в 1543 г. увидело свет одно из величайших творений в истории человеческой мысли - «О вращениях небесных сфер», где изложена математическая теория сложных видимых движений Со¬лнца, Луны, пяти планет и сферы звезд с соответствующими матема¬тическими таблицами и приложением каталога звезд.

В центре мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого дви¬жутся планеты, и среди них впервые зачисленная в ранг «подвижных звезд» Земля со своим спутником Луной. На огромном расстоянии от планетной системы находится сфера звезд. Его вывод о чудовищной удаленности этой сферы диктовался гелиоцентрическим принци¬пом, только так мог Коперник согласовать его с видимым отсутствием у звезд смещений за счет движения самого наблюдателя вместе с Землей (т.е. отсутствием у них параллаксов).

Система Коперника была проще и точнее системы Птолемея, и ее сразу же использовали в практических целях. На ее основе составили «Прусские таблицы», уточнили длину тропического года и провели в 1582 г. давно назревшую реформу календаря - был введен новый, или григорианский, стиль.

Меньшая сложность теории Коперника и получавшаяся, но лишь на первых порах, большая точность вычислений положений планет по гелиоцентрическим таблицам были не самыми главными достоин¬ствами его теории. Более того, теория Коперника при расчетах ока¬залась не намного проще птолемеевской, а по точности предвычис¬лений положений планет на длительный промежуток времени практически не отличалась от нее. Несколько более высокая точность, дававшаяся на первых порах «Прусскими таблицами», объяснялась не только введением нового гелиоцентрического принципа, а и более развитым математическим аппаратом вычислений. Но и «Прусские таблицы» также вскоре разошлись с данными наблюде¬ний. Это даже охладило первоначальное восторженное отношение к теории Коперника у тех, кто ожидал от нее немедленного практичес¬кого эффекта. Кроме того, с момента своего возникновения и до открытия Галилеем в 1616 г. фаз Венеры, т.е. более полувека, вообще отсутствовали прямые наблюдательные подтверждения движения планет вокруг Солнца, которые свидетельствовали бы об истинности гелиоцентрической системы. В чем же действительное достоинство, привлекательность и истинная сила теории Коперника? Почему она вызвала революционное преобразование всего естествознания?

Любое новое всегда возникает на базе и в системе старого. Копер¬ник в этом отношении не был исключением. Он разделял многие представления старой, аристотелевской космологии. Так, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой неподвижных звезд. Он не отступал от аристотелевской догмы, в соответствии с которой истинные движения небесных тел могут быть только равномерными и круговыми. В этом он был даже боль¬ший консерватор и приверженец аристотелизма, чем Птолемей, ко¬торый ввел понятие экванта и допускал неравномерное движение центра эпицикла по деференту. Стремление восстановить аристоте¬левские принципы движения небесных тел, нарушавшиеся