Читать книгу Естествознание. Базовый уровень. 10 класс - Н. С. Пурышева, О. С. Габриелян - Страница 10

1. Покажите на примерах, как менялись представления о системе мира с античных времён до XVII в.

2. Назовите имена учёных XVI–XVII вв., чей вклад в астрономию невозможно переоценить.

3. Дайте краткую характеристику достижений российской науки в области космонавтики.

4. Вспомните имена поэтов, художников, писателей, композиторов, режиссёров, чьи произведения о космосе, звёздах, действительных и воображаемых путешествиях к далёким планетам вам запомнились.

Притяжение далеких звезд

Вспомните, как безоблачной летней ночью вы, запрокинув голову, не могли оторвать взгляд от завораживающего звёздного неба. Скольких художников, поэтов, писателей вдохновляло на создание великих произведений мерцание далёких звёзд, неведомых миров(рис. 24). Скольким путешественникам звёзды указывали верный путь к поставленной цели, скольким заплутавшим путникам помогали найти дорогу домой.

Рис. 24. В. Ван Гог. Звёздная ночь над Роной. 1888 г.

Пожалуй, нет ничего более пугающе притягательного, бескрайне далёкого, доступного и недосягаемого, чем мегамиры, в недрах которых родилось великое чудо – мерцающая пылинка по имени Земля. Вы должны иметь представление о том, что такое галактика, звёздные скопления, звёзды, чёрные дыры, планеты, кометы и другие небесные тела, знать современные представления о строении и эволюции Вселенной. Это и многое другое вы узнаете из этой главы.

Натурфилософия о земле и вселенной

Вопрос о том, что представляет собой Вселенная, волновал человека ещё в древности. Никто не может точно сказать, когда зародилась одна из древнейших наук – астрономия.

Наши предки, будучи во многом зависимы от природных сил, обожествляли небесные тела – Солнце, Луну, звёзды. О них слагали мифы и легенды, им поклонялись, наделяли сверхъестественными способностями. Первые представления людей о мироздании были очень наивными: окружающий мир они делили на земной и небесный, противопоставляя эти две части друг другу.

Древнегреческий философ Анаксимандр (ок. 610–546 г. до н. э.) ввёл представление о Вселенной как о бесчисленных возникающих и гибнущих мирах. Левкипп (V в. до н. э.) и Демокрит считали, что Вселенная состоит из атомов (частиц) и пустоты.

В VI–IV вв. до н. э. сложилась так называемая пифагорейская система мира, где Земля и Солнце обращались вокруг некоторого «гигантского огня», причём Земля имела форму шара и вращалась вокруг своей оси.

Идеи о том, что Земля является центром Вселенной, получили название геоцентрической системы мира. Сторонником этих идей был Аристотель. Действительно, наблюдателю на Земле кажется, что он находится на неподвижной планете, а вокруг неё вращаются Солнце, Луна, планеты. Опираясь на геоцентрическую систему мира, греческий астроном и математик К. Птолемей (ок. 90—160 н. э.) создал математическую теорию видимого движения Солнца, Луны и планет. Точность теории обеспечивала возможность вычислять их положения на небе относительно звёзд на много лет вперёд, а также предсказывать наступление солнечных и лунных затмений. Его фундаментальный труд «Альмагест» в течение полутора тысяч лет служил учебником астрономии для всего научного мира.

Вместе с тем в III в. до н. э. Аристарх Самосский (320–250 гг. до н. э.) предложил гелиоцентрическую теорию движения планет, которая долгое время не имела поддержки. Во-первых, авторитет Аристотеля был непререкаем, а во-вторых, трудно было согласиться с тем, что Земля не является «центром мироздания», а сама движется вокруг Солнца.

Астрономия в XVI–XVII вв

К теории Аристарха Самосского вернулся в XVI в. польский астроном Николай Коперник. Он и считается основоположником гелиоцентрической системы мира, которую в 1543 г. изложил в книге «Об обращениях небесных сфер» (рис. 25). Коперник считал, что в центре Вселенной находится Солнце, а Земля и другие планеты движутся вокруг него по круговым орбитам. Орбиты Меркурия и Венеры находятся ближе к Солнцу по сравнению с орбитой Земли, а Юпитера и Сатурна – дальше. Луна же вращается вокруг Земли, а Земля – вокруг собственной оси. Коперник даже вычислил расстояния планет от Солнца и периоды их обращения.

Рис. 25. Страница из рукописи Н. Коперника «Об обращениях небесных сфер» с изображением орбит планет Солнечной системы

Учение Коперника было не просто большим шагом в астрономии, оно дало мощный стимул для развития всего естествознания, положило начало первой научной революции. Высказывать такие смелые мысли в Средние века было небезопасно. Коперник это прекрасно понимал, он писал: «Солнце является центром мироздания и, следовательно, неподвижно. Все считают, что это заявление нелепое и абсурдное с философской точки зрения и, кроме того, формально еретическое, так как выражения его во многом противоречат Священному Писанию, согласно буквальному смыслу слов, а также обычному толкованию и пониманию Отцов Церкви и учителей богословия».

Трагически оборвалась жизнь последователя Коперника, итальянского философа и учёного, писателя и поэта Дж. Бруно (1548–1600). Его догадки, значительно опередив эпоху, внесли неоценимый вклад в развитие астрономии. Он полагал, что звёзды представляют собой небесные тела, подобные нашему Солнцу, а в Солнечной системе существуют ещё не открытые планеты. Бруно утверждал, что Вселенная бесконечна и в ней существует множество миров. За своё вольномыслие он был осуждён католической церковью как еретик. Он провёл в тюрьме 8 лет, отказавшись отречься от своих убеждений. В приговоре инквизиционного трибунала Бруно был признан «нераскаявшимся, упорным и непреклонным еретиком», отлучён от церкви и подвергнут «самому милосердному наказанию без пролития крови», т. е. сожжению живым на костре. В ответ на приговор Бруно заявил судьям: «Вероятно, вы с большим страхом выносите мне приговор, чем я его выслушиваю. – И бросил в лицо своим палачам: – Сжечь – не значит опровергнуть!» 17 февраля 1600 г. он был казнён. Жизнь и смерть Джордано Бруно стали символом верности своим убеждениям.

Иную линию поведения по отношению к запретам религиозного мировоззрения выбрал в конце жизни соотечественник Бруно, выдающийся естествоиспытатель Галилей – последователь гелиоцентрической системы мира. Разглядев на Луне рельеф поверхности, горы, напоминающие земные, кратеры, Галилей убедительно доказывал неправомерность деления мира на земной и небесный. Учёный открыл спутники Юпитера, разглядел пятна на Солнце, доказал, что Венера вращается вокруг Солнца и, подобно Луне, меняет свои фазы. Галилей увидел, что Млечный Путь – это грандиозное скопление звёзд, не различимых невооружённым глазом.

В год казни Бруно Галилею было 34 года. Он не мог не знать о преследовании инквизицией столь революционных взглядов на устройство мира, но тем не менее продолжал пропагандировать свои идеи, приобретая всё большее число сторонников и последователей. Рано или поздно это должно было привести к серьёзному конфликту с католической церковью, и в 1633 г. Галилей предстал перед судом инквизиции (рис. 26). Под угрозой пыток он вынужден был отречься от своих убеждений, но, согласно преданию, по окончании суда произнёс свою знаменитую фразу: «И всё-таки она вертится!»

Галилей был приговорён к домашнему заключению, которое длилось 9 лет вплоть до его смерти.

Позиция церкви была двоякой. С одной стороны, она не признавала взгляды Коперника, но, с другой, пользовалась его открытиями для вычисления дат, к примеру, Пасхи.

Официально церковь признавала геоцентрическую систему Аристотеля, согласно которой Земля – центр нашей Вселенной. Нередко и учёные, которые пользовались для расчётов системой Коперника, официально его не признавали, боясь притеснения со стороны католической церкви.

Рис. 26. К. Банти. Галилей перед судом инквизиции. 1857 г.

Надо сказать, что только по прошествии длительного времени запрет церкви на труды Галилея был снят. В 1979 г. папа Иоанн Павел II признал вину инквизиции по отношению к учёному. А в октябре 1992 г. Римско-католическая церковь, наконец, реабилитировала Галилео Галилея.

С каждым десятилетием знаний о Вселенной накапливалось всё больше, и никакие запреты не могли остановить развитие естественнонаучной мысли. В последние десятилетия ХVII в. в европейских странах учреждаются национальные академии наук и государственные астрономические обсерватории. Совершенствуются приборы и методы наблюдения, начинаются систематические измерения точных положений звёзд, а также изучение движения Луны. Всё это было необходимо для нужд морской навигации и картографирования Земли. По наблюдениям затмений спутника Юпитера важное открытие было сделано датским астрономом О. Рёмером (1644–1710). Проведённое им первое измерение скорости света имело огромное значение для развития астрономии и всего естествознания.

« В следующем параграфе будет рассказано о законах движения небесных тел.

Вы знаете

♦ как развивалась астрономия с древних времён до конца XVII в.

♦ как и кем было проведено первое измерение скорости света

♦ в чём заключались революционные взгляды Дж. Бруно

Вы можете

♦ дать сравнительную характеристику теорий Клавдия Птолемея и Аристарха Самосского

♦ охарактеризовать геоцентрическое и гелиоцентрическое устройство мира

Выполните задания

1. Расскажите об эволюции представлений о Вселенной. Чем различаются геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира?

2. Используя этимологические словари, дайте толкование следующих терминов: геоцентрическая, гелиоцентрическая и антропоцентрическая системы мира.

3. Назовите имена писателей-фантастов и их произведения, посвящённые космическим путешествиям.

Темы для рефератов

1. Жизнь и деятельность Г. Галилея. 2. Развитие астрономии в XVII в.

3. М. В. Ломоносов – учёный-энциклопедист. 4. История открытия скорости света.