|
|
|
НЕБЕСНАЯ МЕХАНИКА
И все же далеко не каждый астроном той эпохи разделял взгляды Коперника. К их числу относится датчанин Тихо Браге (1546-1601) - последний из великих наблюдателей неба невооруженным глазом, всего лишь несколько лет не доживший до того момента, когда был изобретен телескоп, открывший перед человеком новые возможности познания, изучения небесных тел.
ПОСЛЕДНИЙ ВЕЛИКИЙ НАБЛЮДАТЕЛЬ НЕБА НЕВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ
Тихо Браге был первым, кто стал учитывать рефракцию - кажущееся смещение небесных светил с их истинного положения на небесной сфере, благодаря преломлению световых лучей в земной атмосфере. На острове Вен он построил великолепную обсерваторию, где под его руководством изготовлялись огромные угломерные инструменты. Их тщательное изготовление (они почти все были металлическими) позволяло достичь максимальной точности в определении координат звезд.
Всю свою жизнь Тихо Браге посвятил определению положений звезд на небе и изучению движения планет. Результаты его наблюдений считаются наилучшими в дотелескопической астрономии.
Гелиоцентрическую систему мира, опровергавшую представление об особом положении Земли во Вселенной, Тихо Браге так и не принял. Но самое поразительное заключается в том, что именно на основе его многолетних наблюдений два великих человека смогли положить конец более чем полутора тысячелетнему господству догматической веры в то, что Земля является центром мироздания.
Первым из них был помощник и ученик Браге, немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер (1571-1630), который, вслед за Коперником, сыграл решающую роль в утверждении гелиоцентрической системы. Вторым - английский математик и физик, один из величайших представителей мировой науки Исаак Ньютон (1643-1727), наиболее известный как автор законов движения и закона всемирного тяготения.
ПРОРОЧЕСКИЕ ДОГАДКИ ИОГАННА КЕПЛЕРА
На основании анализа результатов наблюдений движения планет (произведенных Тихо Браге) Иоганн Кеплер пришел к заключению, что планеты действительно обращаются вокруг Солнца, но не по окружностям. Формы планетных орбит - эллипсы.
Ученые последующих поколений назвали Кеплера "законодателем" неба, поскольку он определил три закона, по которым совершается движение небесных тел в Солнечной системе. (Первые два закона были сформулированы
в книге "Новая астрономия", вышедшей в свет в 1609 году; третий - в труде "Гармония мира", изданном в 1619 году.) С помощью этих законов были определены масштабы Солнечной системы. Солнце, по Кеплеру, занимает один из фокусов эллиптической орбиты планеты и является источником силы, движущей ею.
Однако область плодотворных научных исследований Кеплера этим не исчерпывается. Он высказал пророческую догадку о существовании между небесными телами тяготения; объяснил приливы и отливы земных океанов воздействием Луны; уловил связь явления солнечной короны (видимой лишь во время полных солнечных затмений) со свечением солнечной или лунной атмосферы. Ему принадлежит правильное по сути объяснение видимой формы Млечного Пути: он сделал гениальный вывод о том, что большой круг на небесной сфере - это кольцо звезд, вблизи плоскости которого находится и наше Солнце.
Кроме того, находясь под влиянием идей Бруно об обитаемости бесчисленных миров, Кеплер высказал мысль о тождественности природы Земли и Луны и о возможной обитаемости последней. Этой теме посвящена его книга "Сон" - первый в истории литературы научно-фантастический роман, в котором изображены лунные жители.
К ЧЕМУ ПРИВЕЛИ РАЗДУМЬЯ СЭРА ИСААКА
Законы движения планет, выведенные Иоганном Кеплером, явились важнейшим звеном той цепи логических заключений, которая привела Исаака Ньютона к открытию закона всемирного тяготения. Этот закон позволил строго математически обосновать кеплеровскую схему строения Солнечной системы, объяснить ее устойчивость и вычислить орбиту тела, обращающегося вокруг Солнца, даже если тело наблюдалось лишь на части своей орбиты. Это в свою очередь дало возможность астрономам приняться за изучение комет - "косматых звезд", время от времени появлявшихся на небе.
На основе закона всемирного тяготения сэр Исаак сделал заключение о том, что все планеты и кометы притягиваются к Солнцу, а спутники - к планетам с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, и разработал теорию движения небесных тел. Теория тяготения позволила ему объяснить многие астрономические явления - особенности движения Луны, приливы и отливы, прецессию (предварение равноденствий), сжатие Юпитера. На ее основе он построил первую динамическую теорию фигуры Земли.
Открытия Ньютона явились одним из главных достижений науки. Кеплер установил, как движутся планеты вокруг Солнца. Ньютон же показал, почему они движутся подобным образом. Закон всемирного тяготения, а также сформулированные Ньютоном три основных принципа механики: закон инерции, закон пропорциональности ускорения действующей силе и обратной пропорциональности массе и закон равенства действия противодействию - легли в основу современной классической, или, как часто говорят, ньютоновой механики. ,
Как истинный гений, Ньютон своим открытиям не придавал особого значения. Считая процесс познания бесконечным, он по этому поводу высказывался следующим образом: "Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на берегу моря, развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю камешек, более цветистый, чем обыкновенно, или красивую ракушку, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным".
На памятнике Ньютону начертаны слова: "Превзошел своим умом весь род человеческий..."
ОТКРЫТИЕ КОМЕТЫ ГАЛЛЕЯ
Закон всемирного тяготения был открыт в 1685 году. К тому времени уже стало ясно, что звезды - это тоже солнца, т. е. самосветящиеся, горячие и чрезвычайно далекие тела. Правда, несмотря на провидческие высказывания Бруно, они все еще продолжали считаться неподвижными сами по себе.
Такое положение вещей сохранялось вплоть до 1718 года, когда английский астроном Эдмунд Галлей (1656-1742), наблюдая за тремя яркими звездами - Сириусом, Проционом и Арктуром, обнаружил, что в действительности эти звезды перемещаются в пространстве. Так было сделано одно из важнейших открытий в астрономии - открытие собственных движений звезд, Правда, признание среди астрономов оно получило не сразу, а лишь после того, как немецкий наблюдатель Товия Майер в 1775 году установил наличие собственного движения более чем у полусотни звезд.
Но одним только этим открытием вклад Галлея в развитие астрономии не исчерпывается. Будучи сподвижником Ньютона, он попробовал применить закон всемирного тяготения к кометам. Найдя способ вычислять параболические орбиты комет, он рассчитал свыше 20 кометных орбит. При этом им было замечено, что некоторые особенно яркие кометы появлялись в небе через каждые 75-76 лет. В 1704 году Галлей предположил, что все эти кометы на самом деле были одним и тем же небесным телом, которое двигалось вокруг Солнца по постоянной эллиптической орбите, причем орбите настолько вытянутой, что значительная ее часть лежала на огромном расстоянии до Земли. Когда комета находилась вдали от Земли, она была невидима. Галлей вычислил орбиту этой кометы и предсказал, что она вновь вернется в 1758 году. И действительно, комета появилась в тот год, но сам астроном результатов своих трудов увидеть уже не смог.
Впоследствии время появления кометы рассчитали французские математики Клеро и Лаланд с помощью Гортензии Лепот. Это был первый настоящий триумф молодой науки - небесной механики. А комета, наблюдавшаяся затем в 1835 и 1910 годах, получила имя Галлея. Последнее ее приближение произошло в 1986 году.
|
|
|
|
|