Как рождалась современная астрономия

Один известный ученый (некоторые говорят, что это был Бертран Рассел) однажды прочитал публичную лекцию по астрономии.

Он рассказал, как Земля вращается вокруг Солнца и как Солнце, в свою очередь, вращается вокруг центра огромного скопления звезд, называемого галактикой, пишет Альтернативная наука.

В конце лекции маленькая старушка встала и сказала: "То, что вы нам рассказали, - чушь. На самом деле мир - это плоская плита, которая держится на спине гигантской черепахи".

Величайший логик 20 столетия улыбнулся и отреагировал: "А на чем стоит черепаха?".

"Вы очень умны, молодой человек, очень умны, - отреагировала старушка. - Но это же черепахи!".

Большинству людей картина нашей Вселенной как бесконечной башни из черепах покажется смешной, но почему мы думаем, что знаем больше? Что мы знаем о Вселенной и откуда мы это знаем? Откуда взялась Вселенная и куда она движется? Было ли у Вселенной начало, и если да, то что было до этого? Какова природа времени? Закончится ли оно когда-нибудь? Можем ли мы вернуться в прошлое?

Недавние открытия в области физики, ставшие возможными отчасти благодаря новым фантастическим технологиям, позволяют найти ответы на некоторые из старых, но вечных вопросов. Когда-нибудь эти ответы могут показаться нам такими же очевидными, как вращение Земли вокруг Солнца - или, возможно, такими же нелепыми, как башня из черепах. Только время (каким бы оно ни было) докажет нам это.

Еще в 340 году до нашей эры греческий философ Аристотель в своей книге "О небесах" смог выдвинуть два веских аргумента в пользу того, что Земля - это круглая сфера, а не плоская плита.

Во-первых, затмения Луны происходят из-за того, что Земля оказывается между Солнцем и Луной. Тень Земли на Луне всегда круглая, что верно только при одном условии - Земля обладает сферической формой.

Если бы Земля была плоским диском, то тень выглядела бы как вытянутый эллипс. Если только затмение не происходит всегда в то время, когда солнце находится прямо под центром диска.

Во-вторых, греки знали, что Полярная звезда находится ниже на небе, если смотреть на нее с юга, чем в более северных районах. Поскольку она находится над Северным полюсом, то кажется «висящей» прямо над наблюдателем. Но для того, кто смотрит с экватора, она опускается к горизонту.

На основании разницы в видимом положении Полярной звезды в Египте и Греции Аристотель даже привел оценку, согласно которой диаметр Земли составляет 400 000 стадий. Точно неизвестно, какова величина 1 стадии. Возможно, речь идет о 160-170 метрах. Если это так, то оценка Аристотеля примерно вдвое больше принятой в настоящее время величины.

У греков был даже третий аргумент в пользу того, что Земля должна быть круглой, - ведь иначе почему человек сначала видит паруса корабля, появляющегося на горизонте, и только потом возникает корпус?

В то же время Аристотель считал, что Земля неподвижна, а солнце, луна, планеты и звезды движутся по круговым орбитам вокруг нашей планеты.

Аргументов в пользу такой концепции не было. Философ «мистически» чувствовал, что Земля является центром Вселенной, а круговое движение - самое совершенное.

Та же самая идея была развита Птолемеем во втором веке нашей эры и превратилась в полноценную космологическую модель. В его вселенной Земля стояла в центре, окруженная восемью сферами, на которых находились Луна, Солнце, звезды и пять известных в то время планет - Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

Сами планеты двигались по меньшим окружностям, прикрепленным к соответствующим сферам. Иначе нельзя было определить довольно сложные наблюдаемые пути в небе.

На самой внешней сфере находились неподвижные звезды, вечно пребывающие в одном и том же положении относительно друг друга, но вращающиеся по небу вместе. Что находится за пределами последней сферы, так и не было ясно, но это определенно не было частью наблюдаемой в то время Вселенной.

Модель Птолемея представляла собой достаточно точную систему для предсказания положения всех известных небесных тел. Но для того, чтобы правильно предсказать будущие положения, Птолемей должен был предположить, что Луна следует по пути, который иногда приближает ее к Земле, а в другое время удаляет. То есть иногда Луна кажется в два раза больше, чем в «иное» время.

Птолемей признавал недостаток своей теории, но, тем не менее, его модель была общепринятой, хотя и не универсальной. Она была освящена христианской церковью как картина Вселенной, соответствующая Писанию. А все потому, что оставляла много места за пределами сферы неподвижных звезд. Рай и ад в любом случае воспринимались как геометрические категории.

Однако в 1514 году была предложена более простая модель. В самом начале польский священник Николай Коперник распространял свою модель анонимно. Его идея заключалась в том, что Солнце неподвижно в центре неба, а Земля и планеты движутся по круговым орбитам вокруг звезды.

Прошло почти столетие, прежде чем эта идея была воспринята всерьез. Затем два астронома - немец Иоганн Кеплер и итальянец Галилео Галилей - публично поддержали польского ученого, несмотря на то, что предсказанные ею орбиты не вполне совпадали с реальными наблюдениями.

Смертельный удар по аристотелевско-птолемеевской концепции был нанесен в 1609 году. Тогда Галилей наблюдал за ночным небом с помощью только что изобретенного им телескопа.

Итальянец обнаружил, что Юпитер сопровождается несколькими небольшими спутниками, которые вращаются вокруг него. Это означало, что далеко не все небесные тела вращаются вокруг Земли, как думали Аристотель и Птолемей.

Конечно, все еще можно было считать, что Земля неподвижна и пребывает в центре Вселенной, а спутники Юпитера движутся по чрезвычайно сложным траекториям вокруг Земли, создавая впечатление, что они вращаются вокруг Юпитера.

Однако теория Коперника оказалась намного проще. Для расчетов. Чем и воспользовался Иоганн Кеплер, предположив, что планеты движутся не по кругу, а по эллипсу. Предсказания окончательно совпали с наблюдениями.

Так родилась планетология. До астрономии науку отделяло еще понятие «гравитация». Но с этим благополучно справился Ньютон в том же 17 веке. Вследствие чего появились современная физика и астрономия.

А все потому, что ученые искали для себя более простой способ расчетов.