Сообщение по астрономии становление современной картины мира от аристотеля до наших дней
Обновлено: 17.05.2024
Античная астрономия. Первые попытки описания устройства Вселенной-Мира
Все накопленные веками знания о природе вплоть до технического и житейского опыта были объединены, систематизированы, логически предельно развиты в первой универсальной картине мира, которую создал в IV в. до н. э. величайший древнегреческий философ (и, по существу, первый физик) Аристотель (384—322 гг. до н. э.), большую часть жизни проведший в Афинах, где он основал свою знаменитую научную школу.
Биографическая справка. Аристотель является главным представителем греческой философской традиции, которая выработала утверждение о познаваемости природы. Это утверждение и в настоящее время является первопричиной любой науки, в противовес идеям, что природа находится под управлением богов (иногда очень причудливых), которые требуют умиротворения, а не познания. Аристотель сформировал свой взгляд на вселенную на основании интуитивного ощущения целостной гармонии. Основой для этой философии являлось понятие телеологии или финального случая. Он предполагал, что как отдельный объект (например, падающая скала), так и системы (например, движение планет), подчиняются в своем поведении некоторому всеобщему плану или судьбе.
Это было особенно явным для живых систем, где компоненты функционируют на основе тесной кооперации, чтобы достичь конечной цели или конечного результата. Аристотель считался величайшим мыслителем своего времени. Однако с тех времен ни сам Аристотель, ни кто-нибудь еще не придумал, что хорошо бы проверить теории экспериментом - эти идеи люди упорно защищали в течение почти 2000 лет. На заре своего существования Христианская Церковь включила эти идеи в свое понятие Создателя, и таким образом Аристотелева физическая концепция мира была узаконена. Бросить вызов этим идеям было под церковным запретом в течение почти всех Средних веков, которая монополизировала право на идеи и истину. Когда эксперименты Галилея привели его к противоречию с воззрениями Аристотеля, он был подвергнут пыткам, как еретик, так как экспериментальные результаты считались менее убедительными по сравнению с руководством Аристотеля. Прочитать подробнее
Поскольку прямолинейные движения имеют конец и начало, а небесные тела безостановочно движутся по кругу в течение всей долгой истории их наблюдения человеком, то из этого Аристотель заключил, что для небесных тел, которые не обладают ни легкостью, ни тяжестью, естественным является именно круговое, вечное, к тому же равномерное движение. Последнее постулировалось как признак совершенства небесных тел. Кстати, Аристотель отдавал себе отчет в том, что у бесконечной Вселенной не могло бы быть ни центра, ни края и никакого всеобщего внутреннего движения относительно одной точки.
Выступив против якобы примитивных аналогий и экстраполяции, Аристотель вместе с мифическим элементом — формой древних учений — выбросил из физической картины мира и глубоко верную, хотя и опиравшуюся лишь на простую аналогию, догадку о вещественном единстве Вселенной и о тяжести небесных тел, о единстве действующих во Вселенной Законов. В надлунном мире Аристотеля не было места не только тяжелым телам, но и каким-либо силам: движение небесных тел мыслилось как бессиловое. По существу, это было первое представление об инерциальном движении, которое понималось еще в течение двух тысячелетий после Аристотеля (включая Галилея) как движение круговое.
Как физик-экспериментатор (имевший в своем распоряжении лишь данные весьма грубого повседневного опыта и наблюдения) Аристотель выбрал более распространенную и подтверждавшуюся непосредственными ощущениями геоцентрическую модель — в виде конструкции из гомоцентрических сфер. Лишь материал небесных тел и сфер предполагался у него особым, небесным (эфиром). Такие модели, хотя и имели целью объяснение видимых движений небесных тел, но объясняли их лишь качественно, не позволяя теоретически определять, например, положение тел на небе. Последнее стало возможным лишь с появлением математических (геометрических) методов описания неравномерных видимых движений и, соответственно, с появлением новых, более простых геометрических моделей движения светил.
№ слайда 1
От Аристотеля до Коперника и до наших дней
№ слайда 2
№ слайда 3
Влияние геоцентрической космологии Аристотеля сохранилось вплоть до Коперника. Аристотель руководствовался планетарной теорией Евдокса Книдского, но приписал планетарным сферам реальное физическое существование: Вселенная состоит из ряда концентрических сфер, движущихся с различными скоростями и приводимых в движение крайней сферой неподвижных звёзд. Шарообразны и небесный свод и все небесные светила.
№ слайда 5
История довольно странным образом обошлась с личностью и трудами Птолемея. О его жизни и деятельности нет никаких упоминаний у современных ему авторов. В исторических работах первых веков нашей эры Клавдий Птолемей иногда связывался с династией Птолемеев, но современные историки полагают это ошибкой, возникшей из-за совпадения имён. В своём основном труде Великое построение, известном под арабизированным названием Альмагест , Птолемей изложил собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона. Птолемей сформулировал сложную геоцентрическую модель мира с эпициклами, которая была принята в западном и арабском мире. Альмагест также содержал каталог звёздного неба. Список из 48 созвездий не покрывал полностью небесной сферы: там были только те звёзды, которые Птолемей мог видеть, находясь в Александрии.
№ слайда 6
В это сочинение состояло из 13 книг. В 9-ой и 11-ой главах первой книги сочинения, посвященного вообще изложению предварительных астрономических понятий и сведений, между которыми находятся: указание употребительных на небесной сфере кругов и координат и учения — что все звезды имеют сферическое движение, что Земля есть неподвижный шар, находящийся в центре вселенной; что Солнце, Луна и планеты, кроме общего движения, имеют еще и собственное, направленное противоположно первому.
№ слайда 7
Николай Коперник Дата рождения: 19 февраля 1473 Место рождения: Торунь, Польша Дата смерти: 24 мая 1543 (70 лет) Место смерти: Фромборк, Польша Научная сфера: астрономия, математика, экономика Место работы: Падуанский университет, Краковский университет Альма-матер: Болонский университет, Падуанский университет Знаменитые ученики: Георг Ретик Известен как: создатель гелиоцентрической системы мира, первооткрыватель экономического закона Коперника — Грешема
№ слайда 8
№ слайда 9
№ слайда 10
№ слайда 11
№ слайда 12
№ слайда 13
Дата рождения: 1548 год Место рождения: Нола, близ Неаполя Дата смерти: 17 февраля 1600 Место смерти: Кампо деи Фиори, Рим Джорда но Бру но - итальянский монах-доминиканец, философ и поэт. Будучи католическим монахом, Джордано Бруно развивал неоплатонизм в духе возрожденческого натурализма, пытался дать в этом ключе философскую интерпретацию учения Коперника. Бруно высказывал ряд догадок, опередивших эпоху и обоснованных лишь последующими астрономическими открытиями: о том, что звёзды — это далёкие солнца, о существовании неизвестных в его время планет в пределах нашей Солнечной системы, о том, что во Вселенной существует бесчисленное количество тел, подобных нашему Солнцу. Бруно не первый задумывался о множественности миров и бесконечности Вселенной. Был осуждён светскими властями и католической церковью как еретик и был сожжён.
№ слайда 14
Спустя три столетия, в 1889 году на месте казни в честь Джордано Бруно был воздвигнут памятник.
№ слайда 15
С тех пор прошло много лет. Ученым потребовалось не одно поколение, чтобы создать современную модель Вселенной.потребовались новые приборы и инструменты, новые методы исследования, полеты человека в космос.
Мы с вами переходим к следующему разделу, которой будет посвящён изучению строения Солнечной системы. И в этом видеоуроке мы поговорим о становлении астрономии в Древнем мире и, в частности, о геоцентрической системе мира Клавдия Птолемея. А также узнаем, что способствовало становлению гелиоцентрической системы мира Николая Коперника.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Развитие представлений о строении мира"
Путь к пониманию положения нашей планеты и живущего на ней человечества во Вселенной был очень непростым и подчас весьма драматичным. Вам известно, что движение звёзд на небе привлекало людей с древних времён. Тогда было естественным считать, что Земля является неподвижной, плоской и находится в центре мира. Казалось, что вообще весь мир создан ради человека. Подобные представления получили название антропоцентризма.
Древнегреческий философ Демокрит, с которым вы знакомились ещё на начальных этапах изучения физики и химии, первым предположил, что наше Солнце во много раз превосходит по объёму Землю. Так же он первым высказал догадку о том, что Луна не имеет собственного свечения, а лишь отражает солнечный свет.
К IV веку до нашей эры, выдающийся философ античного мира Аристотель смог обобщить все эти знания. И более 2 тысяч лет его сведения о Земле и небе, о закономерностях движения тел не подвергались сомнению.
Аристотель не случайно предложил считать Землю неподвижным центром мира. Если бы Земля перемещалась, то, по справедливому мнению Аристотеля, было бы заметно регулярное изменение взаимного расположения звёзд на небесной сфере. Но ничего подобного никто из астрономов не наблюдал. И лишь в начале XIX века было наконец-то обнаружено и измерено смещение звёзд, происходящее вследствие движения Земли вокруг Солнца.
Во II веке нашей эры Клавдий Птолемей, используя наблюдения и идеи своих предшественников, а также собственные наблюдения и математические выкладки, разработал полноценную геоцентрическую систему мира. Построенная им система позволяла вычислять положения планет относительно звёзд на будущее время, а также предсказывать наступления солнечных и лунных затмений. Птолемей создал модель, используя общепринятую в античности идею, что все светила движутся вокруг неподвижной Земли, которая является центром мироздания и имеет шарообразную форму.
Конечно же система мира Птолемея была не совершенной, так как она давала чисто кинематическое описание движения планет. Но другого объяснения наука того времени дать просто не могла.
Со временем, по мере накопления наблюдений о движениях планет, теория Птолемея всё больше и больше усложнялась (вводились дополнительные круги с различными радиусами, наклонами, скоростями), что вскоре сделало её слишком громоздкой и неудобной. Но не смотря на все трудности система мира Птолемея господствовала ещё более тысячи лет.
В нём он приводит доводы о том, что центром нашей системы является не Земля, а Солнце. Так возникло гелиоцентрическое учение, которое дало ключ к познанию Вселенной. В частности, Коперник показал, что суточное движение всех светил на небесной сфере является следствием вращения Земли вокруг своей оси. Также гелиоцентрическая система Коперника очень просто объясняла петлеобразное движение планет.
Создание гелиоцентрической системы мира ознаменовало новый этап в развитии не только астрономии, но и всего естествознания. Учение Коперника освободило науку от устаревших и схоластических традиций, тормозивших её развитие. Однако сам великий астроном оставался в плену некоторых предубеждений. Например, Коперник так и не смог отказаться от представления, что планеты движутся равномерно по круговым орбитам. Поэтому его модель Вселенной также содержала множество эпициклов и деферентов.
Но несмотря на это, простота и стройность системы строения мира, изложенная Коперником, быстро нашла своих сторонников. Одним из первых был итальянский монах, поэт и философ Джордано Бруно. Он не только принимает учение Коперника, но и расширяет его. В частности, он первым указывает на то, что звёзды — это далёкие солнца, вокруг которых вращаются свои планеты. О том, что во Вселенной существует бесчисленное количество тел, подобных нашему Солнцу.
Огромный вклад в развитие гелиоцентрической системы мира внёс немецкий астроном Иоганн Кеплер. Проявив не дюжую интуицию, он одним из первых определил, что каждая планета движется не по окружности, а по эллипсу, в одном из фокусов которых располагается Солнце. Также он вывел ещё два закона движения планет, с которыми мы познакомимся немного позднее.
С помощью изобретённого телескопа Галилей сделал ряд открытий, либо косвенно подтверждавших теорию Коперника, либо выбивавших почву из-под ног его противников — сторонников Аристотеля. Во-первых, Галилей установил, что поверхность Луны не гладкая, как подобало небесному телу в учении Аристотеля. Она, подобно нашей планете, имеет горы и впадины. Кроме того, итальянец первым объяснил пепельный свет Луны отражением солнечного света Землёй. Также Галилею принадлежит открытие четырёх спутников Юпитера: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.
Однако, в 1633 году Галилео Галилей судом Инквизиции был обвинён в публичной поддержке запрещённой гелиоцентрической системы мира Николая Коперника, которую в 1616 году католическая церковь осудила как еретическое учение:
В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал открытый им закон всемирного тяготения, который позволил выразить теорию движения планет в виде формул и навсегда отказаться от громоздких геометрических построений. Но это уже другая история, о которой мы поговорим с вами позже.
От слонов и черепахи до теории относительности: эволюция взглядов на место, где мы живём, с древних времён до наших дней.
Как только человек обзавёлся разумом, он стал интересоваться тем, как всё устроено. Почему вода не переливается за край мира? Вращается ли Солнце вокруг Земли? Что находится внутри чёрных дыр?
Миф — первый способ, с помощью которого люди объясняли происхождение и устройство всего окружающего и своё собственное существование. Космогонические мифы рассказывают о том, как из хаоса или небытия появился мир. Сотворением вселенной в мифе занимаются божества. В зависимости от конкретной культуры получившаяся космология (представление об устройстве мира) различается. Например, небесная твердь могла казаться крышкой, скорлупой мирового яйца, створкой гигантской раковины или черепом великана.
Как правило, во всех этих историях присутствует разделение первоначального хаоса на небо и землю (верх и низ), создание оси (стержня мироздания), сотворение природных объектов и живых существ. Общие для разных народов базовые понятия называются архетипами.
Мир как тело
Это может быть интересно :
Древний человек познавал мир с помощью своего тела, измерял расстояния шагами и локтями, много работал руками. Это нашло отражение в олицетворении природы (гром — результат ударов божьего молота, ветер — божество дует). Мир тоже ассоциировался с большим телом.
Например, в скандинавской мифологии мир был создан из тела великана Имира, глаза которого стали водоёмами, а волосы — лесами. В индуистской мифологии эту функцию взял на себя Пуруша, в китайской — Паньгу. Во всех случаях устройство видимого мира связывается с телом антропоморфного существа, великого предка или божества, приносящего себя в жертву, чтобы мир появился. Сам человек при этом — микрокосм, вселенная в миниатюре.
Великое древо
Ещё один архетипический сюжет, который часто появляется у разных народов — ось мира, мировая гора или же мировое древо. Например, ясень Иггдрасиль у скандинавов. Изображения дерева, в центре которого находится фигурка человека, встречались также у майя и ацтеков. В индуистских Ведах священное древо называлось Ашваттха, в тюркской мифологии — Байтерек. Мировое древо связывает нижний, средний и верхний миры, его корни находятся в подземных областях, а крона уходит в небеса.
Покатай меня, большая черепаха!
Греческие философы заложили астрономические представления, которыми мы пользуемся и сегодня. Разные философы их школы имели свою точку зрения на модель мироздания. В большинстве своём они придерживались геоцентрической системы мира.
Геоцентризм — это убеждение, что неподвижная Земля находится в центре мироздания, а Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неё.
Некоторые представители пифагорейской школы полагали, что и, Солнце, и Луна и планеты вращаются вокруг Центрального Огня, Гестии. Такую модель называют пироцентрической.
Аристарх Самосский предложил гелиоцентрическую систему мира, согласно которой Солнце — центральное небесное тело, а также предположил, что Земля меньше Солнца. Однако идея о том, что центр космоса — Земля, была популярна ещё долго.
В своих представлениях мыслители европейского средневековья опирались на работы античных философов, принимали системы Птолемея и Аристотеля. Главной концепцией мира оставался геоцентризм, средневековыми философами дополнялось и расширялось представление о небесных сферах. При этом античная мудрость дополнялась христианскими воззрениями.
Мир на средневековых изображениях — это мир глазами Бога. Все существующие вещи имеют глубокий духовный смысл. Большое развитие получает учение Платона о вещах и идеях, согласно которому все явления и объекты земного мира — это частные проявления божественных идей из горнего мира.
Для европейской средневековой миниатюры и скульптуры не важны пропорции и перспектива — важны символы и значения. Здесь могут одновременно происходить события из прошлого и будущего, а христианская символика пронизывает всё вокруг.
Евангелист Лука держит в руках одиннадцать небесных сфер с ангелами и святыми, а над ним находится Господь со свитком. Евангеларий Оттона III, ок. 1000 года.
На протяжении сотен лет средневековая живопись оставалась плоской. И вдруг за очень краткий период Ренессанса стала объёмной. Это тесно связано с мировоззренческим подходом: мир стали изображать так, как он видится человеку, появилось учение о перспективе. Методы наблюдения за природой развивались и создавали всё более полную картину мира.
Гелиоцентрический переворот Коперника
Ещё по этой теме :
На протяжении долгого времени в европейской астрономии не сдавал позиций геоцентризм. Однако в XVI веке Николай Коперник поместил в центр мира Солнце, вокруг которого вращались планеты, включая Землю, и указал на то, что Земля вращается вокруг своей оси.
Гео-гелиоцентрическая система
У Коперника появилось множество оппонентов. Датский астроном Тихо Браге, не соглашаясь поместить Солнце в центр Вселенной, предложил гео-гелиоцентрическую систему мира (впервые она была описана ещё Гераклидом Понтийским).
Иоганн Кеплер и орбиты небесных тел
Открытия Галилео Галилея
Галилей защищал коперниканство, придерживаясь гелиоцентрической системы мира, а также настаивал на том, что Земля обладает суточным вращением (крутится вокруг своей оси). Это привело его к знаменитым разногласиям с Римской церковью, которая теорию Коперника не поддерживала.
Галилей построил собственный телескоп, обнаружил спутники Юпитера и объяснил свечение Луны отражённым Землёй солнечным светом.
Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, разработал единую систему земной и небесной механики и сформулировал законы динамики — эти открытия легли в основу классической физики. Ньютон доказал законы Кеплера с позиции гравитации, заявил, что Вселенная бесконечна и сформулировал свои представления о материи и плотности.
Ещё по этой теме :
Качественным прорывом в представлении человека о мире в ХХ веке стали положения общей теории относительности (ОТО), которые вывел в 1916 году Альберт Эйнштейн. Согласно теории Эйнштейна, пространство не является чем-то неизменным, время имеет начало и конец и может течь по-разному в разных условиях.
ОТО до сих пор наиболее влиятельная теория пространства, времени, движения и гравитации — то есть, всего, что составляет физическую реальность и принципы мира. Теория относительности утверждает, что пространство должно либо расширяться, либо сужаться. Так оказалось, что Вселенная динамична, а не стационарна.
Американский астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша галактика Млечный Путь, в которой находится Солнечная система — лишь одна из сотен миллиардов других галактик Вселенной. Исследуя дальние галактики, он сделал вывод о том, что они разбегаются, удаляясь друг от друга, и предположил, что Вселенная расширяется.
Если исходить из концепции постоянного расширения Вселенной, выходит, когда-то она находилась в сжатом состоянии. Событие, которое обусловило переход от очень плотного состояния материи к расширению, получило название Большого Взрыва.
Это может быть интересно :
Мы осознали свою неуникальность — ведь вокруг столько звёзд и планет. Поэтому вопрос возникновения жизни на Земле современными учёными рассматривается в контексте того, почему вообще возникла Вселенная, где такое стало возможным.
Галактики, звёзды и вращающиеся вокруг них планеты, да и сами атомы существуют только потому, что толчок тёмной энергии в момент Большого взрыва оказался достаточным, чтобы Вселенная не свернулась снова, и в то же время таким, чтобы пространство не разлеталось слишком сильно. Вероятность такого очень мала, поэтому некоторые современные физики-теоретики предполагают, что существует множество параллельных Вселенных.
Физики-теоретики верят, что одни вселенные могут иметь 17 измерений, в других могут быть звёзды и планеты, подобные нашим, а некоторые могут состоять всего лишь из аморфного поля.
Впрочем, опровергнуть это с помощью эксперимента невозможно, поэтому другие учёные полагают, что концепцию Мультивселенной следует считать скорее философской.
Сегодняшние представления о Вселенной во многом связаны с нерешёнными проблемами современной физики. Квантовая механика, построения которой существенно отличаются от того, что говорит классическая механика, физические парадоксы и новые теории уверяют нас, что мир куда многообразнее, чем кажется, а результаты наблюдений во многом зависят от наблюдающего.
Читайте также: