О каких наблюдаемых явлениях идёт речь? Какие кинематические особенности в движении планет, указанные Коперником, опровергаются современной наукой?
5.43. В анонимном предисловии к книге Коперника "О вращениях небесных сфер" её редактор, протестантский богослов Андреас Осиандер (1498–1552) пишет:
Всякому астроному свойственно на основании тщательных и искусных наблюдений составлять повествование о небесных движениях. Затем, поскольку он никаким образом не в состоянии исследовать истинные их причины или гипотезы, то может изобрести и разработать хоть какие‑нибудь гипотезы, при помощи которых можно было бы на основании принципов геометрии правильно вычислять эти движения как для будущего, так и для прошедшего времени. И то и другое же этот искусный автор выполнил в совершенстве. Ведь нет необходимости, чтобы эти гипотезы были верными, ни даже вероятными, но достаточно того одного, если бы они давали сходящийся с наблюдениями расчёт.
Согласны ли вы с такой оценкой труда Коперника?
5.44. В 1866 г. в развалинах древнего храма в дельте Нила была найдена плита, на которой египетскими иероглифами и по - гречески написано:
Чтобы времена года неизменно приходились, как должно по теперешнему порядку мира, и не случалось то, что некоторые из общественных праздников, которые приходятся на зиму, когда‑нибудь пришлись на лето, - так как звезда [Сириус] за каждые четыре года уходит на один день вперёд, - а другие, празднуемые летом, в будущее время не пришлись на зиму, как это бывало и как будет случаться, если год будет и впредь состоять из 360 и пяти добавочных дней, то отныне предписывается через каждые четыре года праздновать праздник богов Евергета после пяти добавочных дней перед Новым годом, чтобы всякий знал, что прежние недостатки в счислении времён года отныне счастливо исправлены царём Евергетом.
С какой известной календарной системой можно отождествить этот календарь, который пытались ввести в 238 году до н. э.? Под каким именем известен этот царь в истории? Почему данная календарная система не носит имени этого царя?
5.45. Обычно учёный, приступая к исследованию нового для себя предмета, изучает труды других учёных, работавших в этом же направлении. Известны ли свидетельства, что Н. Коперник знакомился с работами своих предшественников, стоявших на позициях гелиоцентризма?
5.46. М. В. Ломоносов писал о Н. Копернике в стихотворном произведении "Письмо о пользе стекла":
Астроном весь свой век в бесплодном был труде,
Запутан циклами; пока восстал Коперник,
Презритель зависти и варварству соперник.
В средине всех планет он солнце положил,
Сугубое земли движение открыл.
Одним круг центра путь вседневный совершает,
Другим круг солнца год теченьем составляет,
Он циклы истинной Системой растерзал И правду точностью явлений доказал.
Действительно ли кинематика Солнечной системы по Копернику оказалась более простой по сравнению с системой Птолемея?
5.47. Противники Коперника и Галилея утверждали:
Если бы это светило [Венера] действительно обращалось вокруг Солнца и блистало отражённым светом, оно постоянно меняло бы свой вид. При одном положении мы видели бы всё освещённое полушарие, при другом - только часть. Иногда Венера казалась бы светлым кругом, иногда - полукругом, иногда - серпом; словом, мы наблюдали бы ту же смену фаз, как и у Луны. Отчего же мы не видим этих фаз Венеры?
Что ответил на это Галилей?
5.48. В 1616 г. собрание богословов - "подготовителей судебных дел святой инквизиции" - приняло решение об осуждении учения
Н. Коперника и запрещении его труда "О вращениях небесных сфер":
Учение, что Солнце находится в центре мира и неподвижно, ложно и нелепо, еретично и противно священному писанию. Учение же, будто Земля не находится в центре мира и движется, обладая к тому же суточным вращением, ложно и нелепо с философской точки зрения, с богословской же по меньшей мере ошибочно.
Почему церковь отрицательно отреагировала на идеи Коперника только через семь десятилетий после выхода в свет его книги?
5.49. Отречение Галилея, произнесённое им в 1633 г. под угрозой пытки перед судилищем, организованным католической церковью:
Я, Галилео Галилей, сын покойного Винченцо Галилея из Флоренции, 70–ти лет, самолично поставленный перед судом, преклонив колена пред их эминенциями, досточтимыми генерал - инквизиторами против еретической злобы во всём христианском мире, имея перед глазами святое евангелие, коего касаюсь собственными руками, клянусь, что всегда веровал, ныне верую и с помощью божьей впредь веровать буду во всё, что святая католическая и апостольская римская церковь за истинное приемлет, что проповедует и чему учит. Но так как я - после того, как мне от сего судилища сообщено было повеление, чтобы совсем оставил ложное мнение, будто солнце есть центр мира и неподвижно, земля же не центр и движется [Прим.: здесь и далее выделено авторами книги.], и чтобы не смел держаться такого ложного мнения, не защищал его и не преподавал каким‑либо способом или писанием, и после того, как мне указано было, что учение то противно священному писанию, - написал и напечатал книгу, в которой излагаю это осуждённое уже учение и привожу с настойчивостью аргументы в его пользу, не давая опровержения оных, то подвергся посему суду, как сильно заподозренный в ереси, а именно, что держусь мнения и верю, будто солнце - центр мира и неподвижно, земля же движется. Желая изъять из умов наших зминенций и всякого христианина - католика сие сильное, справедливо возникшее против меня подозрение, я с чистым сердцем и верою не ложною отрекаюсь от упомянутых заблуждений и ересей, проклинаю их и отвращаюсь от них и вообще от всяких заблуждений и сект, противных сказанной святой церкви. Клянусь, что в будущем ни устно, ни письменно не выскажу чего‑либо способного возбудить против меня подобное подозрение. И если узнаю какого‑либо еретика или внушающего подозрение в ереси, не премину донести о нём священному судилищу или инквизитору и ординарию того места, где буду находиться.
Клянусь, кроме того, и обещаю все епитимьи, наложенные на меня, или кои будут наложены, с точностью исполнять и соблюдать. А если, сохрани боже, совершу что‑либо противное сим моим обещаниям, протестациям и клятвам, то подлежу всем наказаниям и казням, кои священными канонами и другими общими и частными постановлениями постановлены и обнародованы против такого рода нарушителей. Да поможет мне бог и святое его евангелие, коего касаюсь руками.
В удостоверение того, что я, Галилео Галилей, как выше приведено, отрёкся, обещал и обязал себя, я собственноручно подписал сей акт и от слова до слова прочёл его в Риме, в монастыре Минервы сего 22 июня 1633 года.
Можно ли, ознакомившись с вышеприведённым текстом "Отречения", считать, что Галилей действительно отказался от своих научных взглядов?
5.50. Иоганн Кеплер в письме своему учителю Михаэлю Мёстлину (1550–1631) от 16 февраля (по старому стилю) 1599 г. делится впечатлением о работах Тихо Браге:
Моё мнение о Тихо таково: он обладает несметными сокровищами, но он не знает, как их следует употреблять… Позже Кеплер продолжает эту тему в письме от 12 июля 1600 г. к своему покровителю, баварскому канцлеру Герварту фон Гогенбургу: Тихо владеет лучшими данными наблюдений, а значит, как будто и материалом для возведения нового здания, он имеет также рабочих и вообще всё, чего может пожелать для этого. Недостаёт ему лишь архитектора, который использовал бы всё это в соответствии с его же, Тихо, замыслом. Ибо, сколь ни счастливо предрасположение Тихо, и сколь ни искусен он в архитектонике, всё же разносторонность задач и то обстоятельство, что истина подчас бывает запрятана довольно глубоко, препятствует его успехам.
Что понимал Кеплер под "архитектоникой", и кто стал тем "архитектором", который успешно использовал материалы Тихо Браге?
5.51. Иоганн Кеплер писал:
Моё первое заблуждение было то, что орбита планеты есть совершенный круг, - вредное мнение, которое тем больше отняло у меня времени, что оно поддерживалось авторитетом всех философов, и как очевидное было приятно метафизикам.
Какие другие формы орбит рассматривались Кеплером в процессе работы над теорией движения планет?
5.52. Кеплер, как известно, составлял гороскопы. Но вот как он выразил своё отношение к классической астрологии:
Тот астролог, который предсказывает что‑нибудь исключительно по небу и не основывается на характере, душе, разуме, силе и внешности того человека, которому он предсказывает, идёт ложной дорогой и даёт совет наудачу.
Можно ли считать Кеплера астрологом?
5.53. В 1766 г. в переводе на немецкий язык книги известного французского естествоиспытателя Шарля Бонне (1720–1793) "Созерцание природы" был впервые сформулирован закон планетных расстояний:
Обратите внимание на расстояния между соседними планетами и вы увидите, что почти все они возрастают пропорционально радиусам самих орбит. Примите расстояние от Солнца до Сатурна за 100 единиц, тогда Меркурий окажется удалённым от Солнца на 4 таких единицы; Венера - на 4+3=7 таких единиц; Земля - на 4+6=10; Марс - на 4+12=16. Но смотрите, между Марсом и Юпитером происходит отклонение от этой, такой точной прогрессии. После Марса должно идти расстояние 4+24=28 единицам, на котором мы сейчас не видим ни планеты, ни спутника… После этого неизвестного нам расстояния получается орбита Юпитера на расстоянии 4+48=52 единицы, а дальше расстояние самого Сатурна 4+96=100 таких единиц. Какое удивительное соотношение!
Почему закон планетных расстояний был назван не именем автора процитированной книги, а в честь двух немецких учёных - Тициуса и Боде? Орбиты каких неизвестных объектов, по мнению Тициуса и Боде, располагались между орбитами Марса и Юпитера?
5.54. За полстолетия до Ньютона был учёный, близко подошедший к пониманию роли силы тяготения во Вселенной. Он утверждал, что "два отдельных тела стремятся друг к другу, как два магнита" и что "если бы Земля и Луна не удерживались в пространстве какой‑то силой, они упали бы одна на другую", а если бы "Земля перестала притягивать воду океана, то вся вода устремилась бы к Луне". Кто этот учёный?
5.55. Свою деятельность он характеризовал весьма скромно:
Не знаю, чем кажусь я миру. Но себе я представляюсь ребёнком, который играет на берегу моря и собирает гладкие камни и красивые раковины, меж тем как великий океан глубоко скрывает истину от глаз его…
Однако на его могильной плите современники написали:
… Впервые объяснил
Помощью своего математического метода Движение и формы планет,
Пути комет, приливы и отливы океана.
Он первый исследовал разнообразие световых лучей.
И проистекающие отсюда особенности цветов,
Которых до того времени никто даже не подозревал Прилежный, проницательный и верный истолкователь Природы…
Кто был этот учёный, и какой вклад в астрономию он внёс?
5.56. Прочитайте внимательно отрывок из произведения известного учёного:
Во - первых, все небесные тела производят притяжение к их центрам, притягивая не только свои части, как мы это наблюдали на Земле, но и другие небесные тела, находящиеся в сфере их действия. Таким образом, не только Солнце и Луна оказывает влияние на форму и движение Земли, а Земля - на Луну и Солнце, но также Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн влияют на движение Земли; в свою очередь притяжение Земли действует на движение каждой планеты. Второе предположение состоит в том, что всякое тело, получившее однажды простое прямолинейное движение, продолжает двигаться по прямой до тех пор, пока не отклонится в своём движении другой действующей силой и не будет вынуждено описывать круг, эллипс или иную сложную линию. Третье предположение заключается в том, что притягивающие силы действуют тем больше, чем ближе тело, на которое они действуют, к центру притяжения. Что касается степени этой силы, то я не мог ещё определить её на опыте; но во всяком случае, как только эта степень станет известной, она чрезвычайно облегчит астрономам задачу нахождения закона небесных движений, без неё же это невозможно…
Кому из учёных прошлого принадлежат эти догадки о гравитационном взаимодействии космических тел - Галилею, Гуку, Кеплеру, Копернику или Ньютону?
5.57. Известно высказывание французского математика, механика и астронома Жозефа Лагранжа (1736–1813) по поводу книги Галилея "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук", в которой было дано обоснование динамики:
Открытие спутников Юпитера, фаз Венеры, солнечных пятен, и т. д., потребовали лишь наличия телескопа и известного трудолюбия, но нужен был необыкновенный гений, чтобы открыть законы природы в таких явлениях, которые всегда пребывали перед глазами, но объяснение которых тем не менее всегда ускользало от изысканий философов.
Согласны ли Вы с мнением Лагранжа по поводу открытий Галилея?
5.58. В учебнике астрономии И. Ф. Полака так сказано о задаче трёх тел:
Определение движения планеты под действием Солнца и только одной "возмущающей" планеты составляет математическую задачу необыкновенной трудности. Это так называемая задача трёх тел до сих пор ещё не решена в форме, пригодной для практических вычислений… Знаменитый математик Лагранж показал, что задача "трёх тел" может быть решена, если три притягивающие точки в начальный момент составляют равносторонний треугольник и имеют определённые скорости. Тогда они всё время будут сохранять одинаковое взаимное расположение; треугольник не изменит свою форму, он будет только поворачиваться (Полак, 1934, с. 154 и 225).
Имеет ли решение Лагранжа какое‑либо практическое значение?
5.59. Наилучшее время для изучения Меркурия наступает тогда, когда в астрономических альманахах указано: Меркурий невидим.
Как следует понимать это утверждение Персиваля Ловелла?
5.60. Вот наблюдение, сделанное Никола Лакайлем во время путешествия на мыс Доброй Надежды:
16 и 17 апреля 1751 года, находясь на море во время штиля, при чрезвычайно ясном небе, позволившем видеть Венеру на горизонте моря в виде звезды второй величины, я наблюдал свет сумерек, ограниченный дугой круга, совершенно правильною. Поверив свои часы по истинному времени при закате Солнца, я видел замкнутую дугу слитою с горизонтом и, по часу наблюдений, я вычислил, что Солнце находилось 16 числа на 16°38′, а 17 числа на 17°13′ под горизонтом.
Пользуясь наблюдениями Лакайля оцените высоту земной атмосферы способом, впервые предложенным Кеплером. Можно считать атмосферу однородной. Насколько полученный результат соответствует современным данным?
5.61. Вильям Гершель в 1783 г. утверждал:
"Сходство между Марсом и Землёй, быть может, наибольшее сравнительно со всеми другими членами Солнечной системы".
Придерживаются ли такого же взгляда современные астрономы?
5.62. Джованни Скиапарелли (1835–1910) писал:
Многие уже из самых ранних наблюдателей Марса замечали на краях его диска два светлых пятна белого цвета, кругловатой формы и переменной величины. В то время как тёмные пятна на диске Марса, вследствие вращения этой планеты вокруг её оси, быстро меняют своё место, упомянутые белые пятна остаются почти неподвижными…
Что представляют собой белые пятна на диске планеты? Почему они видны на краю диска? Из чего они состоят?
5.63. Иоганн Мёдлер (середина XIX века) заключил:
Наблюдения сделали в высшей степени вероятным, можно сказать даже, несомненным, что тёмные пятна, видимые на диске Марса, представляют собой пространства, более или менее залитые водою, тогда как светлые части диска - это массы материков или острова.
Докажите, что тёмные пятна на Марсе не могут быть водными пространствами.
5.64. Джованни Скиапарелли в конце XIX века писал:
Мы уже говорили о необыкновенных периодических наводнениях, которым подвергается северная полярная область Марса. Они повторяются при каждом новом обороте планеты около Солнца и вызываются таянием снегов. Наводнение захватывает значительное пространство, распространяясь по целой сети каналов.
В чём был не прав учёный?
5.65. Фред Уиппл, известный американский исследователь планет, в своей книге, изданной в 1941 году, пишет:
Мы не в состоянии обнаружить признаков разумной жизни на Марсе. Читатель может составить своё собственное мнение. Если он считает, что… разумные существа могли когда‑то развиться на Марсе, то ему остаётся только вообразить, что они продолжали существовать в течение бессчётного числа поколений в разреженной атмосфере, почти лишённой кислорода и воды, на планете, где ночи значительно холоднее наших арктических зим. Наличие разумной жизни на Марсе не невозможно, но совершенно не доказано (Уиппл, 1948, с. 228).
Изменилось ли мнение учёных относительно существования разумной жизни на Марсе за прошедшие более чем полвека?
5.66. В 1781 году В. Гершель наблюдал интересный небесный объект:
Во вторник 13 марта между 10 и 11 часами вечера, когда я изучал слабые звёзды в соседстве с η Близнецов, я заметил одну, которая выглядела большей, чем остальные. Удивлённый её необычным размером, я сравнил её с η Близнецов и небольшой звездой в квадрате между созвездиями Возничего и Близнецов и обнаружил, что она значительно больше любой из них. Я заподозрил, что это комета.
Угловой размер диска объекта в течение следующих недель возрастал, поэтому Гершель сделал вывод, что объект приближается к Земле. Какое астрономическое тело открыл Гершель? Почему он принял его за комету?
5.67. В одном из произведений Кеплера есть такие строки:
Хотя в Левании видны те же самые неподвижные звёзды, что и у нас, тем не менее, движения и размеры планет, там совершенно иные, и значит вся система астрономии должна быть отлична от нашей… Левания состоит из двух полушарий: одно обращено к Земле, другое - в противоположную сторону. С первого всегда видна Земля, со второго Землю увидеть невозможно… В Левании, как и у нас, происходит смена дней и ночей… Жителям Левании кажется, что она неподвижна, а звёзды вращаются вокруг неё, точно так Земля кажется нам неподвижной. Ночь и день вместе равны одному нашему месяцу.
О вымышленном или реальном космическом теле идёт речь в данном отрывке?
Проницательность есть способность путём догадки уловить существенные связи вещей в течение неощутимо малого времени… Наблюдая, что Луна всегда повёрнута освещённой стороной к Солнцу, вы вдруг осознаёте причину этого, догадываясь, что Луна светит отражённым солнечным светом.
(Аристотель).
Согласны ли вы, что научные, в том числе и астрономические, открытия делают только проницательные люди?
5.69. Леонардо да Винчи (1452–1519) утверждал в книге "Дневники и зарисовки":