Ja paskatās debesīs un aizmirst visu, ko pasīvi un aktīvi uzzinājāt par Visumu, kas atrodas ārpus mūsu planētas, būtu viegli izdarīt vairākus mežonīgi kļūdainus pieņēmumus. Iedomājieties, ko mazs, astronomijas ziņā naivs bērns redz rītausmā: Saule parādās vienā horizonta malā, šķērsojot debesis, uzkāpj virsotnē un aiziet prom, saskaroties ar otru horizontu. Nakts debesīs mēness un zvaigznes dara to pašu būtisko. Pēc visa izskata apkārtējā pasaule sēž mierīgi, un viss debesīs griežas ap to.
Faktiski tam ticēja lielākā daļa nopietno aizgājušo gadu tūkstošu domātāju. Vienprātība bija tāda, ka visa Visuma centrā atrodas iespējami plakana Zeme un ka viss pārējais debesīs, sākot no saules un mēness līdz zvaigznēm un planētām, griežas ap Zemi. Tas, kas mūsdienās šķiet dīvains un smieklīgs, senos laikos bija ne tikai populārs, bet arī aizstāvams.
Kādi ir četri ķermeņu veidi Saules sistēmā?
Izpētot Saules sistēmas heliocentrisko modeli, labs sākumpunkts ir Saules sistēmas pamata satura pārskats. Vārds "saules" nozīmē "attiecas uz sauli" (latīņu vārds, kas ir "sol"), un
saule, kas ir tikai zvaigzne, kas, iespējams, atrodas salīdzinoši tuvu Zemei, ir tālu un tālu masīvākais objekts sistēmā, kā arī vienīgais šāda veida ķermenis. Saules milzīgās masas iedarbībā esošā gravitācijas spēka dēļ viss pārējais Saules sistēmā griežas ap to tieši vai kā citas sistēmas sastāvdaļa.The planētas ir otrais Saules sistēmas ķermeņa tips. Ir astoņi no tiem, sākot no mazākā dzīvsudraba līdz lielākajam Jupiteram. Plutons agrāk tika uzskatīts par planētu un bija vistālāk planēta no saules, taču agri tika "pazemināts" 21. gadsimtā uz pundurplanētu, un kā tāds tas tagad ir mazs Saules sistēmas objekts (vairāk par to drīzumā).
Mēnešijeb dabiskie satelīti ir trešais ķermeņa tips Saules sistēmā. Šie ķermeņi riņķo ap planētām, bet, tā kā planētas riņķo ap sauli, saule paliek katra mēness ceļa patiesajā centrā. Zemei ir viens šāds dabisks pavadonis, kas ir aptuveni ceturtā daļa no Zemes diametra; lielākajā daļā lielāko "gāzveida" planētu ir desmitiem pavadoņu.
Ceturtais Saules sistēmas ķermeņa veids ir mazi priekšmeti (vai mazi ķermeņi). To vidū ir komētas, asteroīdi, ledaini reģioni, kurus sauc par Oorta mākoni un Kuipera jostu, un Plutona mini sistēma un tā divi satelīti (vai pavadoņi, ja vēlaties, lai gan šis ir grūts, jo Plutonu vairs neuzskata par planēta; tās statuss joprojām ir pretrunīgs ar dažām organizācijām, kas aicina to atjaunot kā pilnu planētu).
Kas ir ģeocentrisms un heliocentrisms?
Tīri sakot, ģeocentrisms ir ideja, ka Zeme ir kādas atskaites sistēmas centrs (parasti "viss"), turpretī heliocentrisms ir pārliecība, ka saule ir kādas atskaites sistēmas centrs (mūsdienās Saules sistēma).
Kā jau iepriekš tika ieteikts, ģeocentrisms ir novecojusi un skaidri noraidīta ideja, ka Zeme atrodas pie pats radīšanas centrs, un citi novērotie objekti debesīs visapkārt riņķo ap Zemi attālumiem. Šo priekšstatu radīja grieķu zinātnieki Aristotelis un Ptolemajs krietni pirms vairāk nekā 2000 gadiem, to izmantoja agrīnie kristieši un katoļu Baznīcā, un nopietni apšaubīt to sāka tikai 16. gadsimtā, sākot ar poļu astronoma Nikolaja Kopernika darbu (1473-1543). Koperniks nebija pirmais, kurš pamanīja, ka ar neapbruņotu aci redzamās planētas - Merkurs, Venēra, Marss, Jupiters un Saturns - gadu gaitā mainījās spilgtumā. Viņš arī nebija pirmais, kurš novēroja, ka viņi izstāda retrograde kustība, attiecībā pret fona zvaigznēm. Šie termini raksturo veidu, kā planētas dažreiz īsi pavērš lēnā pārgājiena virzienu pret fona zvaigznēm, pirms atsāk kustību ierastajā virzienā. Ģeocentrisma aizstāvjiem bija labi izstrādāti šo parādību skaidrojumi, taču Koperniks saprata, ka heliocentriskais modelis tos labāk izskaidro. Diemžēl viņš nejutās ērti publicēt savas idejas, kamēr nebija nonācis nāves gultā, baidoties no Baznīcas atriebības, kas tajā laikā lielākajā daļā Eiropas valdīja reizēm vardarbīgi.
Varbūt tagad ir viegli apskatīt Saules sistēmas diagrammu, jo tā ir skaidri saprotama, un redzēt, kur Koperniks - kuram pat izdevās visas sešas planētas, kas bija zināmas viņa pirms teleskopa laikā, to pareizajā secībā no vistuvāk saulei līdz visattālākajam, ieskaitot Zemi, ieguva savu idejas. Grūtāk novērtēt ir spožums, kas iedvesmoja šīs idejas, īpaši ņemot vērā ka viņš meta izaicinājumu senai idejai ar milzīgiem atzarojumiem - gan zinātniskiem, gan politisks.
Kas ir heliocentriskā teorija?
Koperniks tiek plaši uzskatīts par heliocentriskās teorijas galveno figūru, un Galileo Galilei, kuru parasti dēvē vienkārši par Galileo, bieži vien ir piešķirta līdzīga loma. Bet jau pirms Kopernika vairākas vēsturiskas personas bija sākušas likt pamatus Zemes pārvietošanai no Visuma filozofiskā centrālā punkta.
Jau pirmskristietības laikos grieķu matemātiķi ir izstrādājuši daudzus ģeometrijas vienādojumus, kas regulē planētas kustību un orbītā esošos ķermeņus. Tajā laikā tas astronomijas ziņā nozīmēja maz, taču Koperniks daudz ko izmantoja, formulējot stingru heliocentrisko teoriju. Un 200. gadā p.m.ē. grieķis vārdā Aristarchus postulēja rotējošu Zemi, taču viņa ideja tika noraidīta jo citi apgalvoja, ka, ja tā būtu patiesība, cilvēki un priekšmeti vienkārši aizlidotu no virsmas telpa. (Gravitācijas jēdziens šajās dienās bija tāls un garš ceļš no tā, ka tas bija “lieta”.)
10. un 11. gadsimtā Al-Haitham (bieži rakstīts arī kā Al-Haytham) no tagadējās Irākas ir radījis pāris ievērojamas idejas. Viens no tiem bija tas, ka nakts debesīs redzamā Piena Ceļa galaktikas "roka", spirālveida mega kolekcija, zvaigznes, kurās tagad ir zināma Saules sistēma, faktiski atradās daudz tālāk no Zemes, nekā bija aizdomas par laiks. Otrs bija tas, ka Zemes atmosfēras dziļums no virsmas līdz neoficiālajai "kosmosa" robežai bija 32 jūdzes, kas izrādījās precīzs līdz pārsteidzošiem 5 procentiem. Al-Haithams vispār bija viens no agrīnajiem zinātnisko metožu atbalstītājiem un gandrīz viens pats attīstīja optikas jomu, bet mūsdienu mācību grāmatās un zinātnē tas lielā mērā tiek aizmirsts diskusijas.
Papildus tam, ka pretrunā bija objektu relatīvais izvietojums Saules sistēmā un ārpus tās, heliocentriskā teorija tika balstīta uz citu ilgstoši astronomijas pieņēmumu apstrīdēšanu. Viens no tiem bija tas, ka debesu ķermeņi pārvietojas apļveida orbītās. Viņi faktiski pārvietojas elipsveida vai ovālas formas orbītās; kaut arī daži no tiem vienā mirklī ir ļoti tuvu apļveida formai, atšķirība, kas ieviesta aprēķinos par smaguma un citiem mainīgajiem lielumiem, ir pamatīga. Turklāt senie zinātnieki pieņēma, ka viss kosmosā, neatkarīgi no tā fiziskā apjoma, ir izgatavots no viena un tā paša pamata "sīkumiem". Lai gan ir taisnība, ka viss Visums sastāv no zināmiem ķīmiskiem elementiem no mūsdienu periodiskās tabulas. Ikviens, kurš šodien apgalvoja, ka zvaigznēm un planētām ir līdzīgs sastāvs, paaugstinātu vairāk nekā dažus uzacis.
Iespējams, ka nav vienas heliocentriskas teorijas definīcijas, bet domājiet par to kā par zināšanu kopumu, kas attīstījās daudzu gadsimtu laikā un tikai nesa zinātniski augļi, kad to atbalstošo pierādījumu svars bija pārāk liels pat visnopietnākajiem reliģiskās pasaules pretiniekiem atspēkot. Kā redzēsiet, šis konflikts patiešām bija ļoti dramatisks un bīstams daudziem heliocentrisku faktu atbalstītājiem.
Kāds ir heliocentriskais modelis?
Heliocentriskais modelis atšķiras no heliocentriskās teorijas ar to, ka tas ļauj zinātniekiem izveidot formālu organizatorisko ietvaru kas iekļauj Sauli, planētas un citus mazāk svarīgus dalībniekus Saules sistēmā un fiziski novieto tos paredzamā vietā pozīcijas. Citiem vārdiem sakot, tā vietā, lai tikai izteiktu, ka Saule ir Saules sistēmas centrā, tā ietver pārbaudāmas hipotēzes, kas jāizveido ap šo centrālo ideju.
Pēc Kopernika aiziešanas citi zinātnieki uzņēma heliocentrisma apvalku vai vismaz ģeocentrisma modifikācijas. Nīderlandes astronoms Tycho Brahe (1546-1601), dzimis trīs gadus pēc Kopernika nāves, novēroja debesis, kas bija tik rūpīgas un precīzas, cik iespējams, ņemot vērā, ka teleskopi vēl nebija cilvēcei piederīgi arsenāls. Brahe neatzītos, ka Zeme atrodas Visuma centrā, bet gan apgalvoja, ka pārējās planētas griežas ap sauli, bet pati saule - ap Zemi. (Terminoloģijas papildpiezīme: "Revolve" parasti nozīmē "orbīta attālumā", turpretī "rotate" nozīmē "griešanās ap asi", piemēram, augšdaļa. Lielākā daļa astronomisko objektu apvieno abus.) Šis bija solis pareizajā virzienā, kas Brahe izpalīdzīgi neievietoja baznīcas vadītāju šķērsvirzienā.
Brahes laikabiedrs Galileo (1564-1642) bija cilvēks, kura darbs galu galā izskaidroja zinātniskā ģeocentrisma bojāeju. 1610. gadā, kad viņš bija izgudrojis neapstrādātu, bet noderīgu teleskopu, viņš atklāja pavadoņus, kas riņķoja ap Jupiteru. Ja Aristotelis būtu pareizi runājis par visām lietām, kas riņķo ap Zemi, šī situācija būtu neiespējama. Galileo izmantoja arī savu teleskopu, lai novērotu kalnus un vulkānus uz Mēness, saules plankumus, atsevišķas zvaigznes Piena ceļa apvidū un mēness veida fāzes Venērai. Pēdējais bija īpaši uzkrītošs. Ja kāds iedomājas Visumu, kurā Venēra vienmēr atrodas starp sauli un Zemi, tā nekad nevarētu parādīties pilnībā apgaismota, pateicoties pamata ģeometrijai. Tas vienmēr izskatījās kā kaut kāds pusmēness; tā pilnībā apgaismotā puse vienmēr būtu vērsta pret Zemi un pretī attālākai saulei. Galileo skaidri parādīja, ka tas tā nav.
Par savām nepatikšanām baznīcas amatpersonas Galileju uz pēdējiem dzīves gadiem uzlika mājas arestam. Lai gan tas šķiet diezgan kļūdains sods kādam, kura "noziegums" ievērojami uzlaboja cilvēku zinātniskās izpētes un zināšanu stāvokli, viņš vismaz izvairījās no nāves sods par ķecerību, kas tika iecelta citiem ģeocentrisma pretiniekiem, it īpaši itāļu zinātniekam Džordano Bruno, kurš tika sadedzināts uz sārta par Kopernika aizstāvēšanu. idejas.
Kāda ir heliocentriskā nozīme?
Skaidrs, ka, ja cilvēce turpina darboties tā, it kā Zeme sēdētu Visuma centrā, nav jēgas progress varēja būt praktiski jebkurā jomā, kas ir atkarīga no mūsdienu būtisko detaļu pārzināšanas astronomija. Kosmosa kuģu sūtīšana uz tādām planētām kā Marss (uz kura virsmas cilvēki ir nolaiduši zondes), kā arī Jupiters, Saturns, Neptūns un Plutons (kas visi ir atradušies tuvu kosmosa kuģu lidojumi), izmantojot ģeocentrisku modeli, ir domu vingrinājums, kas robežojas ar absurdu, līdzīgi kā attēlojot kādu, kurš kuģo no Losandželosas uz Sidneju, izmantojot steidzīgi ieskrāpētu karti Kalifornijā.
Zinot, ka sistēmas ievēro galvenos gravitācijas likumus, astronomi ir ļāvuši pētīt ļoti tālu objektus, piemēram, galaktikas un supernovas, lai labāk koncentrētu savus centienus un precīzāk prognozētu debesu kustību ķermeņiem.