Что такое геоцентрическая теория
Естествознание.ру
Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира
С самого зарождения астрономии в Древней Греции ученых беспокоил фундаментальный вопрос: что в космосе необходимо считать центром, точкой отсчета? Долгое время соперничали две теории: геоцентрической и гелиоцентрической систем устройства мира. Причем соперничали далеко не всегда методом научных дискуссий — в этом противостоянии имеются трагичные эпизоды.
Земля как центр мира
Геоцентрическая (в переводе с древнегреческого «гея» — «земля») система мира подразумевает, что в центре мира располагается наша планета Земля. Лестная для нас, землян, теория. Только совершенно неверная, как показали позднейшие исследования. Между тем геоцентристами были почти все великие ученые эллинской школы, включая Пифагора, Аристотеля, Платона и Птолемея.
Инопланетные «танцы»
Перед нами не рисунок прекрасного цветка или изысканный узор. Именно такие «танцы» вокруг Земли должны устраивать планеты Солнечной системы, Луна и само Солнце в геоцентрической модели мира. Неподвижная точка в центре «цветка» — как раз и есть Земля. Эту сложнейшую систему пришлось составить геоцентристам, чтобы объяснить существующие траектории планет, наблюдаемые с Земли.
Солнце как центр мира
Приверженцы гелиоцентрической системы мира утверждают, что планеты вращаются вокруг Солнца (Гелиос — в древнегреческой мифологии солнечное божество). При такой системе нет необходимости придумывать сложнейшие модели планетных траекторий. Когда ставишь в центр системы Солнце, а не Землю, все намного упрощается. Траектории планет принимают вид эллипсов.
Отцом гелиоцентрической системы мира является польский астроном, математик и механик Николай Коперник (1473— 1543).Коперник считанные недели не дожил до опубликования в 1543 г. труда всей его жизни — «О вращении небесных сфер», в котором обосновал гелиоцентрическую систему мира.
Первый революционер
Гелиоцентрическая система мира оказалась настолько важным открытием, что считается ни много ни мало началом первой научной революции. Ее так и назвали коперниканской революцией. Отказ от устаревшей модели с Землей в центре Вселенной стал революционной перестройкой не только в астрономии, но и во всей мировой науке. Он изменил образ мышления ученых и исследователей.
Если в терминах «геоцентрическая система мира» и «гелиоцентрическая система мира» под словом «мир» понимать Вселенную, то неверна ни одна, ни другая теория. По гелиоцентрической модели «работает» наша Солнечная система, а также планетные системы всех других звезд. Однако Вселенная функционирует совсем по другим законам, многие из которых нам лишь предстоит открыть.
Жизнь за науку
Одним из виднейших последователей Н. Коперника (коперниканцем) был итальянский философ, поэт и астроном Джордано Бруно. Однако против гелиоцентристов развернули настоящую борьбу, так как геоцентризм был официальной теорией Римско-католической Церкви. В 1600 г. за свои научные и философские взгляды Бруно был казнен как еретик.
Геоцентрическая система мира и её авторы
Геоцентрическая система мира является мировоззрением об устройстве космоса. Суть этой теории заключается в том, что земля занимает центральное место во всей вселенной, то есть вокруг планеты вращаются Луна, Солнце и звёзды. Альтернативой геоцентризму считается гелиоцентризм (солнечная система). Кроме того, существует множество других современных космологических моделей.
Геоцентризм в античности
Если говорить кратко, геоцентрическая система мира предполагает, что строение мироустройства основывается на центральном положении Земли. Все небесные тела вращаются вокруг неё. Кстати, согласно результатам проводимых опросов, примерно треть населения планеты до сих пор уверены, что Солнце вращается вокруг Земли. Так думают не только жители бедных и слаборазвитых государств, но и те, кто проживает в богатых странах. И это несмотря на то, что астрономия преподаётся в школах.
Рассуждения античных философов были достаточно просты. Если встать на равнине и посмотреть по сторонам, то можно увидеть, что земля плоская. Луна и Солнце вращаются вокруг неё. Древним астрономам и учёным с других областей науки такая картина мира казалась очевидной. Никто даже не задумывался над тем, чтобы её оспаривать.
Абсолютно всё падает вниз, а Земля постоянно неподвижна. Значит, ей что-то мешает. В античные времена наука физика, можно сказать, не существовала, или же она была только на этапе своего зарождения.
У представителей Древней Греции были такие суждения:
Первым, кто описал форму Земли как сферическую, стал Пифагор. Впоследствии эту теорию обосновал Аристотель. Он обратил внимание на одну особенность: лунное затмение происходит тогда, когда Земля, Луна и Солнце расположены на одной прямой. В этот момент Земля затеняет Луну, а эта тень всегда круглая.
Земля в центре мира
Аристотель обратил внимание на то, что каждое тело падает вниз. По его мнению, они двигаются по направлению к центру мира. Земля является наиболее тяжёлым телом, поэтому она всегда расположена именно в центре.
Представители пифагорейских взглядов изложили другую теорию. Они считали, что планета способна двигаться по орбите. Аристотель это категорически отвергал. В качестве аргумента он использовал невозможность увидеть обратную сторону Луны. Значит, планета неподвижна. Частично Аристотель был прав, но он не мог представить, что различные небесные тела способны двигаться вокруг разных объектов.
Из-за постоянного наклона земной оси восход Солнца в различные сезоны происходит в разном месте. В одной и той же точке оно встаёт на протяжении недели в зимнее и летнее время, то есть в дни солнцестояния. Плиний старший этим явлением доказывал центральное место планеты в космосе.
Клеомед всячески защищал теорию геоцентризма. Он говорил, что в случае смещения Земли тени на закате и восходе отличались бы по длине. Он не учитывал, что небосвод не является куполом, а звёзды на нём не закреплены.
Птолемей создал дополненную теорию геоцентризма. По его мнению, планета не вращается вокруг своей оси. Объяснял он это тем, что во время езды на телеге все незакреплённые предметы начинают двигаться назад по инерции. Согласно птолемеевской теории, на Земле должно было бы происходить то же самое, то есть при вращении облака начинали бы сдвигаться. А не происходит этого из-за неподвижности планеты. Но его утверждения оказались неверны. Опровергнуть их удалось только в XIX веке.
Другие небесные тела
Главным преимуществом геоцентризма можно назвать то, что эта система была очень простой и понятной всем в древние времена. Она достаточно логично объясняла строение мира. Луна и вправду вращается вокруг Земли. Звёзды и солнце кажутся вращающимися из-за того, что они остаются на месте.
Но когда речь идёт о других планетах, начинаются проблемы. Они вертятся вокруг Солнца, но каждая со своей скоростью, поэтому создаётся впечатление, что у них странная траектория. Они двигаются по спирали. В античной астрономии такое явление называли ретроградным движением.
Это поведение выпадало из простой теории. Тем более, в древние времена планеты считали богами. А они не будут суетиться и бегать вперёд и назад.
Для объяснения подобного движения Аполлоний Пергский создал собственную теорию эпициклов. Чтобы её понять, следует вообразить гончарный круг, в центре которого располагается земля, а рядом с краем находится маленький циркуль. Круг вращается, а циркуль перемещается одновременно и вместе с ним, и сам по себе.
Подразумевается, что его стержнем является планета, которая периодически приближается или отдаляется от земли. Эта теория объясняла неувязки геоцентризма.
Астрономия в Средние века
Геоцентрическая модель мироздания отошла на задний план после падения Рима и прихода христианства. Но вместо неё появилась идея плоского мира. В 6-м веке византийский купец выпустил книгу, которая называлась «христианская топография». В ней автор описывал мир с библейской точки зрения. Он утверждал следующее:
В этой теории огромное количество аллегорий, но никакого отношения к настоящей географии она не имеет. Вместо точных математических расчётов и различных таблиц с единицами измерения, она построена на представлениях об идеальном христианском мире. Поэтому всего лишь через 200 лет её популярность начала снижаться. Византийские учёные не смогли достичь уровня древних греков.
Теория геоцентризма продолжала развиваться в исламских странах. Работы Птолемея и Аристотеля перевели на арабский ещё в восьмом веке. Исламские учёные пытались посчитать расстояние до небесных тел.
В Европу геоцентризм вернулся в эпоху Возрождения. В это время астрономию начали преподавать в университетах, а источником знаний были сочинения древних греков.
Появление гелиоцентризма
В XVI веке Николай Коперник выдвинул предположение, что планеты движутся вокруг Солнца, а не Земли. Это положило начало научной революции. Учёные начали стараться наблюдать за миром, а не пытаться подвести его под какую-либо теорию. Современная наука начинается именно с гелиоцентризма.
Противником Коперника был датчанин Тихо Браге. Он не смог полностью отказаться от гелиоцентризма, но также и не принял его в полной мере. Учёный выдвинул геогелиоцентрическую систему. Согласно его представлениям, в центре вселенной расположена Земля, вокруг которой движутся Солнце и Луна. Но все остальные планеты вращаются вокруг Солнца.
Теории Коперника и Браге соперничали на протяжении нескольких десятилетий. Но в итоге гелиоцентризм окончательно победил. Это произошло после открытия закона всемирного тяготения и изобретения телескопа.
Отношение религии
Геоцентризм встречал множество препятствий. Сторонники религиозной философии выступали против описанной теории. Представители различных конфессий считали, что она разрушает божественный устрой. Один из стоиков вообще призвал суд, чтобы тот привлёк к ответственности Аристарха Самосского, который выступал за геоцентрическую систему.
Христианская церковь пыталась навязать мнение о том, что мир был создан Богом ради человечества. Но всё же геоцентрическая система смогла приспособиться к религиозным правилам. Её можно встретить даже в современном мире, но зачастую только в протестантских группах консервативного типа. Чаще всего они располагаются в США.
Эти группы в своих учениях делают упор на тщательное прочтение Библии, хотя есть мнение о том, что эта книга придерживается версии о плоской земле. А в исламе уверены, что современные модели движения планеты противоречат их вере.
Геоцентрическая система, конечно, неверна, с точки зрения современной астрономии, но это была одна из первых попыток научно обосновать космические явления. Древнегреческим учёным приходилось бороться с аллегориями, поэтому геоцентризм в то время казался вершиной научной мысли. Эта теория стала основой, на которой была построена астрономия.
Система мира Птолемея
Объяснение видимых движений планет и других небесных тел осложняется тем, что все эти движения наблюдаются нами с Земли, а ничто в наблюдениях небесных или земных явлений не указывает прямо и определенно на то, движется ли сама Земля или она неподвижна. Поэтому у древних астрономов были две точки зрения на этот вопрос:
Но допущение движения Земли слишком противоречило обычным впечатлениям и религиозным взглядам. Поэтому вторая точка зрения не могла получить подробного математического развития, и на долгое время в астрономии утвердилось мнение о неподвижности Земли.
Кто такой Птолемей?
Клавдий Птолемей – знаменитый александрийский астроном, математик и географ II века нашей эры, один из крупнейших ученых древности. В течении целого тысячелетия в области астрономии с Птолемеем никто не мог сравниться. Не сохранилось каких-либо упоминаний о его жизни и деятельности у историков этого периода. Также остались неизвестны даже примерные даты рождения и смерти Птолемея, также как и какие-либо факты его биографии.
Но благодаря своим трудам он остался в истории. К большой удаче современных историков, практически все его основные сочинения сохранились.
Собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона Птолемей изложил в своем труде «Великое построение», больше известном под названием «Альмагест» (до европейцев его труд донесли арабы, так звучит в переводе с греческого «мэгистос» — величайший) – труд из 13 книг.
В «Альмагест» изложена геоцентрическая система мира, согласно которой Земля находится в центре мироздания, а все небесные тела обращаются вокруг нее.
Геоцентрическая система мира Птолемея
В основе своей модели Птолемей использовал математические расчеты, сделанные Евдоксом Книдским, Гиппархом, Аполлонием Пергским и самим Птолемеем. Свои положения Птолемей подтверждал опытами. Других мнений и взглядов он не признавал.
Ключевые положения, на которых строится система Птолемея
Птолемей в своей работе отразил основные принципы движения светил, а также методы и расчеты, которыми пользовался для анализа процессов, происходящих в космосе (в границах, известных на то время).
Принцип движения светил
Каждая планета, согласно Птолемею, равномерно движется по кругу (эпициклу), центр которого движется по другому кругу (деференту). Это позволяет объяснить видимую неравномерность движения планет и в некоторой степени изменение их яркости.
Геоцентрическая система мира
Сама планета в системе Птолемея равномерно движется по эпициклу. С целью описать вновь открываемые неравномерности в движениях планет и Луны были введены новые дополнительные эпициклы — вторые, третьи и т.д. Планета располагалась на последнем. Теория Птолемея позволяла предвычислять сложные петлеобразные движения планет (их ускорения и замедления, стояния и попятные движения). На основе сформированных Птолемеем астрономических таблиц расположение планет можно было рассчитать с весьма высокой по тем временам точностью ( имелась погрешность менее 10′).
Кроме того, в рамках геоцентризма было необъяснимо, почему базовый период обращения по первому эпициклу для верхних планет был в точности равен году и почему Меркурий и Венера никогда не отходят далеко от Солнца, вращаясь вокруг Земли синхронно с ним.
Движение планеты по деференту у Птолемея представлялось равномерным не по отношению к центру деферента, а по отношению к особой точке, симметричной с центром Земли относительно центра деферента.
Таким образом, из основных свойств планетных движений, концепция которых была определена Птолемеем, можно выделить несколько очень важных закономерностей:
Звездный каталог
Птолемей дополнил звездный каталог Гиппарха; число звёзд в нем увеличено до 1022. Положения звёзд из каталога Гиппарха Птолемей, по-видимому, скорректировал, приняв для прецессии (прецессия — явление, при котором момент импульса тела меняет своё направление в пространстве под действием момента внешней силы) неточное значение 1˚ в столетие (правильное значение
Астрономические инструменты Птолемея
Здесь же описаны астрономические инструменты, которыми пользовался Птолемей:
Закат геоцентрического мировозрения
Система Птолемея не только объясняла видимые движения планет, но и позволяла вычислять их положения на будущее время с точностью, удовлетворявшей несовершенным наблюдениям невооруженным глазом. Поэтому, хотя и неверная в своей основе, она сначала не вызывала серьезных возражений, а впоследствии открытые возражения против нее жестоко подавлялись христианской церковью.
К началу XVI в. система Птолемея была настолько сложна, что не могла уже удовлетворить тем требованиям, которые предъявлялись к астрономии практической жизнью, в первую очередь мореплаванием.
По данным опроса, проведённого в 2011 году Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ), 32 % россиян полагают, что Солнце вращается вокруг Земли!
В ходе научной революции XVII века геоцентризм постепенно был оставлен учёными; постепенно утвердилась гелиоцентрическая система мира.
Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира
Основными событиями, приведшими к отказу от геоцентрической системы, были создание гелиоцентрической теории планетных движений Коперником, телескопические открытия Галилея и других астрономов, открытие законов Кеплера и, главное, создание классической механики и открытие закона всемирного тяготения Ньютоном.
Интересно! По данным опроса, проведённого в 2011 году Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ), 32 % россиян полагают, что Солнце вращается вокруг Земли!
Видео
Геоцентрическая теория: происхождение и характеристики
Содержание:
В геоцентрическая теория Геоцентрическая модель была постулатом, защищавшим тезис о том, что Земля является центром Вселенной. Согласно теории, Земля была неподвижна, в то время как планеты и звезды вращались вокруг нее в концентрических сферах.
Философу Аристотелю приписывают создание геоцентрической теории, которая, как упоминалось выше, утверждала, что Земля была центральной осью Вселенной. Эта теория была поддержана и расширена Птолемеем, а затем дополнена гелиоцентрической теорией Коперника.
С самого начала человек сталкивался с сомнением в существовании. Рациональность, достигнутая человеческим видом, привела его к созданию бесконечной системы вопросов о своем происхождении и о мире, который его окружает.
По мере нашего развития наш подход к ответам тоже менялся, уступая место несметному количеству теорий, которые преобладали в то время и которые были отменены или заменены новыми подходами.
Происхождение
Платонический дуализм, оказавший большое влияние на мысль Аристотеля, поддерживал идею существования двух миров: одного, образованного четырьмя элементами природы (земля, воздух, огонь, вода), находящегося в постоянном движении (мир сублунный) и другой неподвижный, нетленный и чистый, известный как пятая сущность (надлунный мир).
Происхождение геоцентрической теории восходит к временам, когда Платон утверждал, что Земля расположена в центре Вселенной, а планеты и звезды окружают ее, вращаясь по небесным кругам.
Его видение соответствовало мифическому объяснению его тезиса («Миф об Эр» в его книге Республика). В этом он проводит аналогию между своей идеей о механике космоса и мифом о «веретене необходимости», чтобы объяснить, как тела вращались вокруг Земли.
Евдокс
Позже, примерно в 485 г. К. выделил ученика Платона по имени Евдокс. Он родился в городе Книдос и был математиком, философом и астрономом.
У Евдокса были новости об исследованиях, проводимых в Египте в области астрономии, и он приготовился познакомиться с наблюдениями и теориями, проводившимися до сих пор священниками.
В одной из его книг под названием Скорости объяснил движение звезд через систему из 4 сфер, назначенных каждой из них.
Этот канон солнечной системы предполагал, что Земля была сферической и находилась в центре системы, а вокруг нее чередовались три концентрические сферы.
Это были следующие сферы: внешняя с вращением, которое длилось 24 часа и несло неподвижные звезды, другая посередине, которая вращалась с востока на запад и длилась 223 луны, и внутренняя, которая содержала Луну и вращалась еще 27 дней. пять часов пять минут.
Чтобы объяснить движение 5 планет, каждой из них было отведено 4 сферы, а для Луны и Солнца требовалось по 3 сферы.
Вклад Аристотеля
Аристотелевская космология была основана на философии природы, которая опиралась на мир, воспринимаемый органами чувств (телесный), через диалектику, направленную на открытие области, в которой истина становится осязаемой.
Аристотель оптимизировал предложение Евдокса. Аристотелевский метод предлагал планету Земля как центр Вселенной, в то время как так называемые небесные тела чередовались вокруг нее в сферах, которые вращались бесконечно концентрически.
Понятно, что для древних идея о том, что Земля занимает самый центр вселенной, была правдоподобной. Стоя, глядя с планеты на небо, они почувствовали, что это Вселенная движется вокруг Земли, которая для них была неподвижной фиксированной точкой. Земля была ровным местом, с которого наблюдались звезды, Солнце и Луна.
Это представление продолжалось до 17-18 веков, когда в погоне за научной эволюцией возникли новые идеи.
Принятие геоцентрической теории
Те, кто присоединился к этому подходу, сделали это на основе наблюдений. Одно из них заключалось в том, что если бы Земля не была неподвижной, то мы могли бы видеть движение неподвижных звезд, являющееся результатом звездного параллакса.
Они также утверждали, что в этом случае созвездия претерпят значительные изменения в течение одного года.
Теория концентрических сфер, начатая Евдоксом и принятая Аристотелем, была отложена, поскольку не было возможности разработать эффективную и точную систему, основанную на этом идеале.
Даже в этом случае модель, предложенная Птолемеем, которая была довольно близка к аристотелевской, была достаточно пластичной, чтобы соответствовать наблюдениям за многие столетия.
Система Птолемея
Идея Евдокса о концентрических сферах не объясняла различий в ясности, воспринимаемых на поверхности планет, вызванных различиями в расстоянии.
На этом была основана система Птолемея, созданная астрономом из Александрии Клавдием Птолемеем во II веке нашей эры. С.
Его работа Альмагест это был результат работы греческих астрономов на протяжении веков. В этой работе астроном объясняет свою концепцию планетной механики и звезд; Считается шедевром классической астрономии.
Система Птолемея основана на идее существования большой внешней сферы, называемой неподвижным двигателем, которая характеризуется тем, что является нетленной сущностью или эфиром, приводящим в движение чувственный мир, оставаясь неподвижной и совершенной.
Дифферент и эпицикл
Эта модель Птолемея предлагает идею о том, что каждая планета зависит от движения двух или более сфер: одна соответствует своему отличному, наибольшему кругу с центром на Земле; а другой соответствует эпициклу, который представляет собой меньший круг, который движется вдоль сосудов, вращаясь равномерно.
Система также объяснила отсутствие единообразия в скорости ретроградного движения планет. Птолемей решил ее, включив идею экванта; внешняя точка, прилегающая к центру Земли, от которой планеты считались движущимися с постоянной скоростью.
Таким образом, можно сказать, что идея эпицикла, отклоняющего и экванта была вкладом Птолемея в геоцентрическую теорию из математического понятия, которое уточнило идеи первых гипотез по вопросу, поднятых Аполлонием Пергским и Гиппархом Никейским.
порядок
Сферы Птолемея располагались от Земли: ближайшей была Луна, за которой следовали Меркурий и Венера. Затем были Солнце, Марс, Юпитер и самые далекие: Сатурн и статичные звезды.
Характеристики геоцентрической теории
— Во Вселенной нет вакуума, и он конечен.
— Каждая планета движется в пределах 4 концентрических и прозрачных сфер, а Солнце и Луна движутся в пределах 3 сфер, каждая.
— Есть два мира: телесный или чувственный, который тлен и находится в постоянном движении; и другой мир, совершенный, чистый, статичный и неподкупный, который является сутью всех движений в окружающей его среде.
— Используется термин эквант, который соответствует точке, которая стандартизирует астральное и планетарное движение по отношению к Земле.
— Также появляется термин эпицикл, который обозначает круговой путь планет.
— Меркурий и Венера являются внутренними планетами, и их движения были установлены, чтобы гарантировать, что линии по отношению к различающим всегда были параллельны от равных точек.
Возникла ли гелиоцентрическая теория на смену геоцентрической?
Среди обильного количества информации по этому вопросу один из тезисов, который приобрел большую силу в Современности, заключался в том, что гелиоцентрическая теория, провозглашенная Коперником, возникла для совершенствования аристотелевской и птолемеевой систем, а не для ее замены.
Цель заключалась в том, чтобы расчеты были более точными, для чего он предложил, чтобы Земля была частью планет, а Солнце считалось центром вселенной, сохраняя круговые и идеальные орбиты нетронутыми, а также отходящие от них и эпициклы.