4. Развитие представлений о строении мира.

 
 ГЕОЦЕНТРИ́ЧЕСКАЯ СИСТЕ́МА МИ́РА (от гео... и центр), ки­не­ма­тич. мо­дель строе­ния Все­лен­ной с не­под­виж­ной Зем­лёй в её цен­тре. По­зво­ля­ет на­хо­дить на­прав­ле­ния на све­ти­ла, но не рас­стоя­ния ме­ж­ду ни­ми и Зем­лёй.

Геоцентрическая система мира.

Впер­вые под­роб­ное опи­са­ние Г. с. м. поя­ви­лось в ра­бо­тах Ев­док­са Книд­ско­го и Ари­сто­те­ля (4 в. до н. э.). В пред­ло­жен­ной сис­те­ме ми­ра ша­ро­об­раз­ная Зем­ля по­ко­ит­ся в цен­тре Все­лен­ной. Ос­таль­ные 7 «пла­нет» (в по­ряд­ке уда­ле­ния от цен­тра: Лу­на, Мер­ку­рий, Ве­не­ра, Солн­це, Марс, Юпи­тер, Са­турн) при­кре­п­ле­ны ка­ж­дая к сво­ей сис­те­ме вло­жен­ных друг в дру­га кон­цен­три­че­ских, рав­но­мер­но вра­щаю­щих­ся про­зрач­ных сфер. На внеш­ней сфе­ре рас­по­ла­га­ют­ся не­под­виж­ные звёз­ды. Оси и уг­ло­вые ско­ро­сти вра­ще­ния под­би­ра­ют­ся так, что­бы мо­дель пра­виль­но опи­сы­ва­ла на­блю­дае­мое ве­ка­ми дви­же­ние све­тил на не­бес­ной сфе­ре. Не­смот­ря на боль­шое чис­ло под­го­ноч­ных па­ра­мет­ров (чис­ло сфер до­хо­ди­ло до 56, с ка­ж­дой свя­за­но 4 па­ра­мет­ра – ра­ди­ус и 3 ком­по­нен­ты век­то­ра уг­ло­вой ско­ро­сти), мо­дель пло­хо опи­сы­ва­ла ви­ди­мые дви­же­ния пла­нет.

Во 2 в. до н. э. Гип­пар­хом бы­ла пред­ло­же­на бо­лее удач­ная Г. с. м., в ко­то­рой дви­же­ние сфер за­ме­не­но рав­но­мер­ным дви­же­ни­ем тел по ок­руж­но­стя­м (рис.). Лу­на и Солн­це дви­жут­ся по кру­го­вым ор­би­там, а ос­таль­ные «пла­неты» – по эпи­цик­лам (ок­руж­но­стям, цен­тры ко­то­рых рав­но­мер­но опи­сы­ва­ют др. ок­руж­но­сти – де­фе­рен­ты, с цен­тром в цен­тре Зем­ли). Позд­нее Гип­парх усо­вер­шен­ст­во­вал эту мо­дель, сме­стив центр де­фе­рен­та из цен­тра Зем­ли и за­ме­нив рав­но­мер­ное дви­же­ние не­рав­но­мер­ным. За­кон­чен­ное раз­ви­тие дан­ная мо­дель по­лу­чи­ла в ра­бо­тах К. Пто­ле­мея (2 в. н. э.), вслед­ст­вие че­го её на­зы­ва­ют так­же пто­ле­мее­вой сис­те­мой ми­ра. В этой сис­те­ме вме­сто од­но­го эпи­цик­ла вво­дит­ся не­сколь­ко: по пер­во­му эпи­цик­лу дви­жет­ся центр вто­ро­го, по вто­ро­му эпи­цик­лу – центр третье­го и т. д.; «пла­не­та» дви­жет­ся по по­след­не­му эпи­цик­лу. Г. с. м. хо­ро­шо опи­сы­ва­ла по­ло­же­ние све­тил на не­бе и вер­но слу­жи­ла ас­тро­но­мии, гео­гра­фии и на­ви­га­ции на про­тя­же­нии по­лу­то­ра ты­сяч лет. В 20 в. до­ка­за­но, что при оп­ти­маль­ном под­бо­ре па­ра­мет­ров Г. с. м. пра­виль­но опи­сы­ва­ет дви­же­ние све­тил для зем­но­го на­блю­да­те­ля. Но фи­зич. при­чи­ны дви­же­ния пла­нет Г. с. м. объ­яс­нить не в со­стоя­нии. Г. с. м. сме­ни­ла ге­лио­цен­три­че­ская сис­те­ма ми­ра. 

Открытия Галилео Галилея в астрономии

В 1609 г. Галилео Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Сначала его телескоп давал увеличение примерно в 3 раза. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Сам термин телескоп ввёл в науку тоже Галилей (по предложению Федерико Чези). Ряд открытий, которые сделал Галилей при помощи телескопа, способствовали утверждению гелиоцентрической системы мира, которую Галилей активно пропагандировал, и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея.

 

Телескоп Галилея

Телескоп Галилея в качестве объектива имел одну собирающую линзу, а окуляром служила рассеивающая линза. Такая оптическая схема даёт неперевернутое (земное) изображение. Главными недостатками галилеевского телескопа являются очень малое поле зрения.Такая система все ещё используется в театральных биноклях, и иногда в самодельных любительских телескопах.

Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Они показали, что Луна, как и Земля, имеет сложный рельеф — покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил результатом попадания на нее солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны (медленное ее колебание) и довольно точно оценил высоту лунных гор.