Pravzaprav je Aristarh s Samosa - Samos je bil otok blizu Turčije - razvil obliko heliocentričnega svetovnega sistema okoli leta 200 pr. Druge starodavne civilizacije, vključno z različnimi muslimanskimi učenjaki v 11. stoletju, so ohranile ista prepričanja, ki so temeljila na delu Aristarha in evropskih učenjakov v srednjeveški Evropi.
V 16. stoletju je astronom Nikolaj Kopernik izumil svojo različico heliocentričnega svetovnega sistema. Tako kot drugi pred njim je tudi Kopernik gradil na Aristarhovem delu in v svojih zapiskih omenil grškega astronoma. Kopernikova teorija je postala tako znana, da se večina ljudi, ko danes razpravlja o heliocentrični teoriji, sklicuje na Kopernikov model. Kopernik je svojo teorijo objavil v svoji knjigi "O rotaciji nebesnih sfer". Kopernik je postavil Zemljo kot tretji planet od Sonca in v njegovem modelu kroži okoli Zemlje, ne okoli Sonca. Kopernik je tudi postavil hipotezo, da se zvezde ne gibljejo po orbitah okoli Zemlje; Zemlja se vrti okoli svoje osi, zaradi česar so zvezde videti, kot da se premikajo po nebu. Z uporabo geometrije mu je uspelo spremeniti heliocentrični sistem sveta iz filozofske hipoteze v teorijo, ki je zelo dobro napovedala gibanje planetov in drugih nebesnih teles.
Edina težava, s katero se sooča heliocentrični sistem sveta, je bila ta, da ga je rimskokatoliška cerkev, zelo močna organizacija v času Kopernika, imela za krivoverskega. To je morda eden od razlogov, zakaj Kopernik ni objavil svoje teorije, dokler ni bil na smrtni postelji. Po Kopernikovi smrti si je rimskokatoliška cerkev še bolj prizadevala zatreti heliocentrični pogled. Cerkev je Galileja aretirala zaradi podpiranja heretičnega heliocentričnega modela in ga zadnjih osem let njegovega življenja držala v hišnem priporu. Približno v istem času, ko je Galileo ustvaril teleskop, je astronom Johannes Kepler izpopolnjeval heliocentrični sistem sveta in ga poskušal dokazati z izračuni.
Čeprav je bil njegov napredek počasen, je heliocentrični svetovni sistem končno nadomestil geocentrični svetovni sistem. Čeprav so se pojavili novi dokazi, so se nekateri začeli spraševati, ali je bilo Sonce dejansko središče vesolja. Sonce ni bilo geometrijsko središče tirnic planetov in tudi težišče ni bilo točno v središču Sonca. To pomeni, da čeprav otroke v šolah učijo, da je heliocentrizem pravi model vesolja, astronomi uporabljajo oba pogleda na vesolje, odvisno od tega, kaj preučujejo in katera teorija poenostavlja njihove izračune.
O tem, kako deluje okoliški prostor, človeštvo razmišlja že odkar človek gleda v nebo. V prejšnjih časih so bili ljudje prepričani, da se svet vrti okoli njih, in tak sistem so poimenovali geocentrični. Sčasoma so astronomi prejeli veliko več informacij, ki so omogočile ugotovitev, da se naš planet vrti okoli Sonca. To je povzročilo prevlado nove teorije - heliocentrične. Vendar pa, kot kažejo raziskave, do danes obstajajo privrženci ne le novega pogleda na svet, ampak tudi pogleda, ki je obstajal v prejšnjih stoletjih. Kakšne so značilnosti posamezne teorije? Poskusimo ga podrobneje razumeti. Če veste, kakšna je glavna razlika med heliocentričnim sistemom sveta, lahko razširite svoja obzorja in dobite splošno predstavo o njegovi strukturi.
V središču - Gaia
V prejšnjih stoletjih so bili ljudje prepričani, da je središče vsega zemlja, na kateri živijo. Ker je bila zemlja v grški mitologiji povezana z boginjo Gajo, je ta teorija dobila ustrezno ime - geocentrična. Zanj je značilno izhodišče koordinatnega poročila - to je naš planet. V prejšnjih časih je veljalo, da je naša Zemlja v vesolju negibna, mirna in je središčna točka, okoli katere se vrtijo elementi vesolja.
Pri razumevanju, kateri sistem sveta se imenuje geocentrični, je pomembno upoštevati ne le dejstvo, da na našem planetu obstaja referenčna točka za koordinatni sistem. Ta teorija je določila tudi vrstni red razporeditve nebesnih teles. Najprej je v tem obdobju prišla Luna, nato pa naša glavna zvezda Sonce. Naslednja po razdalji sta bila Mars in Jupiter, Saturn. Vse druge zvezde so bile v ozadju. Toda pri razumevanju, kako se geocentrični sistem sveta razlikuje od heliocentričnega, je treba opozoriti na heterogenost mnenj v preteklosti glede vrstnega reda razporeditve nebesnih teles v vesolju. V prihodnosti, ko bo Kopernik ponudil svojo različico, se bo vse postavilo na svoje mesto, a v stari Grčiji so se astronomi med seboj nemalokrat prepirali glede postavitve Venere in Merkurja. Po Platonu so ta telesa sledila Soncu, Ptolomej pa je trdil, da se nahajajo med dvema glavnima nebesnima telesoma, vidnima na našem nebu: Luno in Soncem.
Zgodovinsko ozadje
Ko so sodobni znanstveniki primerjali geocentrične in heliocentrične sisteme sveta, so informacije, pridobljene z analizo, pokazale, da so imeli astronomi v starem Babilonu dokaj natančno predstavo, da se Zemlja dejansko vrti okoli Sonca. Res je, da ta teorija trenutno nima končne potrditve, saj so podatki, ki so se ohranili do danes, precej razdrobljeni in nepopolni. Med znanstveno primerjavo geocentričnih in heliocentričnih sistemov sveta je bilo mogoče odkriti takšne tablice, ohranjene od Babiloncev, ki (po mnenju številnih sodobnih znanstvenikov) prikazujejo sliko sveta, kakršen je bil videti takrat. tisto obdobje človekovega razvoja na tem območju središč civilizacije. Na žalost je zaradi starodavnosti teh materialov njihovo dešifriranje zelo težka naloga.
Iz analize mitologije starega Egipta je mogoče izluščiti veliko zanimivih informacij. To je ogromna plast informacij, ki je do danes preživela v precej popolni obliki. Razumevanje, kdo je prvi razumel bistvo heliocentričnega sistema sveta, drugi znanstveniki predlagajo, da starodavne Egipčane obravnavajo kot take. Kot veste, je bil bog sonca v mitologiji tega ljudstva osrednji, glavni - oče drugih božanskih bitij. Heliopolis, o katerem pripovedujejo stari egipčanski miti, je nastal iz sončnega Raja in njegovih osmih potomcev. To kaže na določeno povezavo s strukturo sončnega sistema, ki je bila uradno odkrita mnogo kasneje.
Mitologija in znanost
Pri analizi, kako se geocentrični sistem sveta razlikuje od heliocentričnega, je pomembno biti pozoren na vse ključne značilnosti egipčanske mitologije, ki so obstajale v prejšnjih časih, saj so prav te odražale idejo širše javnosti o strukturo okoliškega prostora. Zlasti je obstajala ideja, da je svet ustvarilo osem bogov, od katerih so bili štirje moški, preostale štiri pa ženske. En par je predstavljal vodo, drugi temo, tretji par pa neskončni prostor. Toda četrti se je nenehno spreminjal. V četrtem egiptovskem kraljestvu je bila trdno uveljavljena med božanstvi, ki so bila odgovorna za zrak in nevidnost. Obstajala je ideja, da so ti bogovi rodili Sonce, ki je svetu dalo toploto in svetlobo ter omogočilo stvarjenje.
Mimogrede, šolski tečaj matematike je, nenavadno, v bistvu zelo blizu geocentrični teoriji sveta v pogledu, ki je bil značilen za starodavno Grčijo.
Teorija se razvija
Kljub dejstvu, da se v šolskem tečaju zgodovine in astronomije na vprašanje, kdo je predlagal heliocentrični sistem sveta, običajno odgovarja "Kopernik", je v resnici, kot trdijo znanstveniki, takšen predlog podal Aristarh iz Samosa veliko prej. . Ta starogrški znanstvenik je živel v tretjem stoletju pr. Preučil je značilnosti gibanja Sonca po nebu in na podlagi zbranih podatkov predlagal, da sta Zemlja in Sonce precej blizu drug drugemu, zlasti v primerjavi z razdaljo, ki ločuje ta telesa od drugih zvezd. V prihodnosti so astronomi potrdili, da je ta predpostavka popolnoma pravilna. Prav tako je bilo v tem obdobju, v tretjem stoletju pred našim štetjem, mogoče razkriti, da je Zemlja veliko manjša od Sonca. Pravzaprav je bil Aristarh s Samosa tisti, ki je odkril heliocentrični sistem sveta.
Sčasoma se je astronomija razvila. Pridobivanje novih informacij o vesolju okoli nas je zahtevalo nove pristope k razlagi odkritih dejstev. Zlasti je bilo treba razviti teorijo, ki bi precej natančno opisala gibanje nebesnih teles. Zdaj ni več mogoče natančno reči, kdo je ustvaril geocentrični sistem sveta, vendar je zagotovo znano, kdo je resno prispeval k promociji heliocentrične teorije - isti Nikolaj Kopernik, ki je živel v šestnajstem stoletju in imel zelo močan vpliv ne le na astronomijo, ampak tudi na mnoge druge vede.
Stopite naprej
Ni skrivnost, da je v srednjem veku (predvsem pod vplivom cerkvenih predstav o strukturi sveta) prevladoval geocentrični sistem sveta, heliocentrični sistem, ko je Kopernik predlagal, da bi ga resno obravnavali, se je mnogim zdel kot krivoverstvo, uperjeno proti prevladujoči veri. Vsaj tako se je razvila situacija v evropskih državah.
Kateri sistem sveta se trenutno imenuje heliocentrični? Tistega, ki ga je predlagal Kopernik, njegovo delo pa ni temeljilo le na opazovanju neba, temveč tudi na natančni analizi podatkov, ki jih je zbral Ptolemej. Poleg tega je evropski znanstvenik posebno pozornost namenil delom različnih starodavnih filozofov, matematikov in astronomov. To mu je omogočilo sistematizacijo dovolj velike količine informacij za potrditev dejstva, da je heliocentrični sistem veliko bolj natančen.
Pa vendar se družba, prepričana o pravilnosti teorije, ki je obstajala več stoletij, ni strinjala s Kopernikovimi izjavami. Tako se je zgodilo, da sta bila v tem obdobju istočasno v uporabi geocentrični in heliocentrični sistem sveta: eden je uradno veljal za natančnejšega, drugi pa je bil uporaben v praksi, saj je omogočil poenostavitev izračunov matematikov.
Znanost ne miruje
Na kratko: geocentrični in heliocentrični sistem sveta se razlikujeta predvsem v točki, ki jo je treba šteti za izvor koordinat. Po eni različici naj bi bil to naš planet, po drugi pa naj bi kot središče izračuna našega sistema vzeli Sonce kot glavno zvezdo, okoli katere se vrti nam bližnji sektor vesolja. Toda v resnici so razlike med tema teorijama globlje. V šestnajstem stoletju družba ni bila pripravljena revidirati svojih pogledov na strukturo okoliškega prostora, vendar so bila prva zrna, kot pravijo, vržena v zemljo in znanstveniki iz različnih držav so poslušali argumente Kopernika.
Čas nastanka geocentričnega in heliocentričnega sistema sveta se seveda zelo razlikuje: prvi je obstajal odkar ljudje razmišljajo o strukturi vesolja, drugi pa se je pojavil veliko pozneje in prišel v razširjena uporaba relativno nedavno - šele pred nekaj stoletji. K temu je v šestnajstem stoletju pomembno prispeval danski znanstvenik Tycho Brahe. Zgodilo se je, da je bila Kopernikova ideja (po njegovem mnenju) napačna, resnica pa je bila nekje na sredini. Zato je Brahe predlagal kompromis: geocentrični in heliocentrični sistem sveta v njegovi teoriji sta se združila v eno. Brahe je formuliral naslednjo možnost: Zemlja je nepremična in zvezde, Luna in Sonce krožijo okoli nje, kometi in drugi planeti pa se gibljejo po orbitah, katerih središče je Sonce. Za matematike je bil tak model v bistvu podoben kopernikanskemu, vendar sta s kompromisnim pristopom geocentrični in heliocentrični sistem sveta zadostila zahtevam religije in nista povzročila protesta inkvizicije.
Počasi a zagotovo
Danes, če nekoga vprašajo: "Prosim, opišite geocentrične in heliocentrične sisteme sveta", lahko oseba varno pove obe možnosti in izrazi svoje mnenje o tem, katero od teorij je treba šteti za pravilno in natančno. Toda še pred nekaj stoletji se je bilo mogoče strinjati le s teorijo, ki je v središče postavljala Zemljo, pa tudi s kompromisnim modelom, ki ga je predlagal Brahe.
In vendar je bil narejen korak naprej, ko je družba sprejela ta model, ki so ga poimenovali »pravni kopernikanski sistem«. To je postalo eden od gradnikov, na katerih je kasneje delal Newton in oblikoval zakone dinamike. Ko je bil odkrit zakon univerzalne gravitacije, je postalo jasno, da je geocentrizem ostanek preteklosti.
Trenutno velja uradna teorija, da je sonce središče rotacijskega gibanja Zemlje in drugih planetov. In vendar so raziskave splošne populacije, izvedene pred nekaj leti, pokazale, da do danes obstajajo ljudje, ki se držijo stališč, ki so obstajala pred nekaj stoletji. Takšni ljudje so tako pri nas kot v tujini: skoraj tretjina prebivalstva planeta verjame, da je Zemlja središče vesolja.
Tisti, ki so ustvarili idejo o svetu: Ptolomej
Klavdij Ptolemaj je imel zelo pomembno vlogo tako za družbo svojega časa kot za kasnejša stoletja, saj so njegova dela v veliki meri postala osnova temeljnih raziskav v prihodnosti. Ptolomej je pripadal dobi poznega helenizma, študiral je geografijo, matematiko in astronomijo. Znanstvenik je živel v drugem stoletju našega štetja. Tako njegova osebnost kot njegova dela v zgodovini so precej svojevrstna tema. Tako ga v delih njegovih sodobnikov ni omembe. Predpostavlja se, da je bil ta znanstvenik rojen približno ob istem času kot Galen, vendar o tem ni natančnih podatkov.
Toda dela, ki jih je napisal Ptolemej, so dosegla potomce in so jih zelo cenili - ne le v dobi nastajanja znanosti in srednjega veka, ampak tudi v naših dneh. Najbolj znano delo aleksandrijskega znanstvenika se imenuje "Almagest". Več kot enkrat je bil preveden v različne jezike: sirščino, sanskrt. Ptolomej je bil preveden v arabščino in latinščino, nato pa v različne evropske jezike - od angleščine do ruščine. Almagest je bil tisti, ki je do 17. stoletja veljal za najpomembnejše klasično astronomsko delo; uporabljali so ga kot učbenik.
Ptolomej: sistem sveta
Eden od Ptolemejevih ključnih dosežkov je bil razvoj geocentričnega sistema sveta in zapis glavnih načel te teorije v uradni dokumentaciji. Seveda je ideja, da se svet vrti okoli Zemlje, obstajala že prej, vendar je Ptolomej uspel sistematizirati in objaviti glavne postulate te predpostavke ter oblikovati vrstni red vrtenja nebesnih teles okoli našega planeta. Iz njegove teorije izhaja, da je za pet planetov značilnih lastnih epiciklov, ki krožijo okoli Zemlje glede na deferente.
Ta teorija je bila glavna, dokler Koperniku ni uspelo postaviti lastne predpostavke o pogledu na svet in dobesedno narediti znanstveno revolucijo. Hkrati večina skic, ki so nam znane, ni natančna upodobitev vesolja po Ptolomeju, temveč le približne risbe, ki odražajo glavne postulate teorije. Tako je njegova zamisel kazala na dejstvo, da središčne točke deferentov in Zemlje ne sovpadajo, epicikli in natančen položaj nebesnih teles v vesolju pa so delno določeni s položajem Sonca. Tudi Ptolemaj je pri opisovanju gibanja nebesnih teles opozoril na dejstvo, da obstajajo tudi drugi krogi, ne le epicikli, in tudi ti vplivajo na trajektorije.
Novo raste iz starega
Zagotovo je znano, da sta Kopernik in Kepler pri ustvarjanju svojega sistema sveta uporabila informacije, ki so bile na voljo iz Ptolemajevih del, vendar so jih preoblikovali tako, da je bilo Sonce v središču namesto Zemlje. Istočasno je Kopernik uporabil matematični aparat, ki ga je predlagal Ptolemaj, vendar ga je Kepler zanemaril, čeprav je uporabil Ptolemajeve konstrukcije za odsev tirnic nebesnih teles. Ob tem se je Kopernik zatekel k izkušnjam drugih znanstvenikov, ki so dolgo domnevali, da je v središču našega sveta Sonce in ne Zemlja. Uradna predstavitev na papirju je prvič ugledala luč sveta šele leta 1543.
Posodobljeno razumevanje strukture sveta je omogočilo, da zapustimo precej protisloven Ptolemajev sistem, ki temelji na številnih predpostavkah. Kopernik je oblikoval razlago različnih astronomskih dejstev z enega samega zornega kota in ustvaril princip znanstvenega raziskovanja, ki je za dolga leta začrtal smer razvoja znanstvene skupnosti. Hkrati pa, kot je trdil Kopernik, ni nujno, da se tisto, kar je človeku vidno, tudi res dogaja. Nauk, ki ga je ustvaril, je omogočil opustitev ideje o delitvi na zlobno zemeljsko in čisto nebeško. Rekel je, da je Zemlja navaden planet, tako kot vsi ostali. Zato je Kopernikova teorija med verskimi voditelji povzročila tako ostro zavračanje.
Imena in obrazi
Ime Giordano Bruno je še eno ključnih, ki je znanstveni skupnosti omogočilo pravilno predstavo o položaju Zemlje v vesolju. Bruno je oblikoval idejo o neskončnosti vesolja in identificiral Sonce z drugimi zvezdami. On je bil tisti, ki je predlagal, da obstaja več svetov, naseljenih z življenjem.
Kopernikove ideje so bile dokončno uveljavljene kot pravilne, ko sta Kepler in Galilei objavila svoje raziskave. Prvi je začel delo na podlagi uspehov, ki jih je dosegel Brahe, vključno s tem, da je od njega prejel ogromno informacij o gibanju Marsa. Po analizi informacij je znanstveniku uspelo oblikovati zakone gibanja nebesnih teles. Takrat je postalo jasno, da se premikanje planetov dogaja po tirnici v obliki elipse, medtem ko hitrost ne ostane konstantna na vseh delih orbite. To je končno pustilo v preteklosti predpostavke, na katerih je temeljila Ptolemajeva ideja, Kopernikova teorija pa je bila izboljšana, bolj točna in uporabna za realnost.
In s 1610 opazovanji nočnega neba je začel študirati Galileo Galilei, čigar ime v zgodovini astronomije in fizike je obvezno v vsakem šolskem kurikulumu. Prav ta izjemni znanstvenik je odkril, da obstaja veliko zvezd, ki jih je nemogoče razlikovati brez povečave. Postalo je jasno, da Mlečno cesto tvori ogromno število šibkih zvezd, ki se opazovalcu s površine našega planeta zdijo en sam predmet - trak megle. Pri opazovanju skozi teleskop je bilo mogoče videti diske zvezd, odsevni sij Venere in gore na Luni, Jupitrove satelite, ki krožijo okoli svojega planeta. Vse posneto se je izkazalo za močno potrditev Kopernikove ideje o heliocentrizmu.
Do konca 16. stol. Starodavna Aristotelova fizika je ostala fizični temelj idej o strukturi sveta kot celote. Še naprej ni prevladovala samo temeljna razlika med snovjo, iz katere so sestavljena zemeljska, »sublunarna« telesa, in tisto, ki tvori nebesna (breztežnostna eterična) telesa. Tudi sami fizikalni zakoni v sublunarnem in supralunarnem svetu so veljali za bistveno različne. Fizika je bila še vedno praktično zreducirana na mehaniko (statiko in kinematiko). Gibanja so še vedno delili na »naravna« in »prisilna« (prva naj bi bila prirojena gibanja lahkih teles navzgor, težka navzdol - za sublunarni svet in krožna, večna - za breztežna nebesna telesa). Za slednje je veljalo, da nastanejo le pod stalnim vplivom zunanje mehanske sile na telo.
Ta fizična slika se je razvila na podlagi grobih vsakdanjih izkušenj in čisto špekulativnih sklepov. Kljub kritiki Aristotelovih mehaničnih nazorov s strani posameznih filozofov (Janez Filopon, Buridan) v obdobju prevlade geocentričnega pogleda na svet pravzaprav ni bilo dovolj močne podpore za takšno kritiko zaradi jasno poudarjenega položaja in stanja Zemlja v vesolju. Koncept eksaktnega znanstvenega eksperimenta še ni obstajal: ni se razlikoval od vsakdanjega opazovanja in izkušenj.
Povsem drugačna situacija je nastala s prihodom Kopernikovega heliocentričnega koncepta. Že samo dejstvo, da se je Zemlja izkazala za navaden planet, nas je spodbudilo k dvomu o Aristotelovi fiziki kot celoti in bolj pozorni na kritične pripombe o njegovi mehaniki. Pojavila se je resna spodbuda za neposredno preizkušanje zakonov mehanike na Zemlji, to je za razvoj eksperimenta. Posledica tega je bil propad celotne Aristotelove fizične slike sveta in predvsem njegove mehanike. Začetek te velike revolucije v mehaniki je povezan z imenom velikega italijanskega fizika in astronoma Galilea Galileija (1564-1642) - enega od utemeljiteljev sodobnega teoretičnega in eksperimentalnega naravoslovja. Ima tudi nič manj veliko zaslugo, da je pridobil prve opazovalne dokaze v prid veljavnosti Kopernikove heliocentrične planetarne teorije.
V 90. letih 16. st. Galileo je začel napad na brezupno zastarelo Aristotelovo fiziko, ki je bila še vedno samoumevna, na geocentrični sistem Ptolemajevega sveta, ki je postal opora religije, na tradicionalno šolsko znanost, podedovano iz srednjega veka. V mehaniki je Galilei postavil temelje sodobne kinematike, katere zakonitosti je izpeljal kot rezultat posebej zasnovanih poskusov. S primerjavo gibanja teles po nagnjeni ravnini z njihovim prostim padom je ugotovil enako naravo obeh gibanj in odkril zakonitosti prostega pada teles (zlasti neodvisnost njegove hitrosti od teže telesa), ugotovil zakone nihanja nihala in zgradil teorijo enakomerno pospešenega gibanja. Galileo je tako v »zemeljsko« mehaniko gibanja uvedel kvantitativni eksperiment in matematični opis pojavov. Ta pristop se je bistveno razlikoval od čisto kvalitativnih metod znanstvenega raziskovanja v srednjem veku.
Še več, Galilei je s tem postavil temelje bodoči znanstveni metodi proučevanja narave, ki jo sestavljata kvantitativna analiza opazovanih posameznih pojavov in njihova posplošitev v obliki ugotavljanja splošnega zakona. Iz tega pristopa se je pozneje razvila induktivna metoda razumevanja narave: od posameznega k splošnemu.
Edina stvar, v kateri je Galileo ostal aristotelovec v fiziki, je bila njegova ideja o inercialnem (brez sile) gibanju kot gibanju krožno(tako je gibanje nebesnih teles obravnaval tudi po Keplerjevih odkritjih).
Ime Galileo je povezano ne le z odkritjem osnovnih zakonov enakomerno spremenljivega in številnih kompleksnejših vrst gibanja, temveč tudi z vzpostavitvijo osnovnih pojmov kinematike in dinamike ter odkritjem splošnega principa klasičnega gibanja. mehanika (Galilejev princip relativnosti). Njegove študije mehanike, ki jih je sam štel za glavne v svoji dejavnosti, so v veliki meri določile nadaljnji razvoj te znanosti in skupaj s Keplerjevimi zakoni tvorile osnovo klasične Newtonove fizike in fizične slike sveta.
Toda v tej veličastni spremembi svetovnega nazora na področju naravoslovja, ki se je začela v dobi pozne renesanse (XVI-XVII. stoletja), so glavno vlogo odigrali naši astronomski Galilejeva odkritja z novimi metodami opazovanja, ki jih je uvedel v astronomijo, in kar je najpomembneje, zagovor Kopernikovega nauka na tej osnovi.
Aristotelov nauk o idealnosti, večnosti in nespremenljivosti nebesnih teles, ptolemajski sistem sveta z negibno Zemljo v središču vesolja - vse to se je do časa Galileja spremenilo v predmet slepe vere. Nova Kopernikova heliocentrična doktrina je še vedno ostala hipoteza, ne samo nepotrjena, ampak tudi delno v nasprotju s takratnimi opazovanji (paralaktičnih letnih premikov pri zvezdah niso opazili). V času Galileja je še tiste redke, ki so se začeli nagibati k sprejemanju heliocentričnega sistema, že zaradi njegove večje preprostosti in logičnosti, lahko zmotilo neverjetno dejstvo, da ima samo naša Zemlja satelit – Luno. To je še vedno razlikovalo Zemljo že v planetarnem sistemu.
Galileijeva astronomska raziskovanja so predstavljena v njegovem slavnem »Zvezdanem glasniku« (1610), v nič manj znanem pismu »O sončnih pegah« (1613) njegovemu učencu B. Castelliju in v glavnem Galilejevem astronomskem delu »Dialog o dveh najpomembnejših sistemih svet, Ptolomej in Kopernik" (1632). V Starry Messengerju je opisal tudi zgodovino nastanka svojega teleskopa. Jeseni istega leta sta Galileo in skoraj istočasno z njim S. Marius in T. Harriot prva z optičnim instrumentom opazovala nebo. Vendar pa je bil Galilei po kakovosti instrumenta, sistematičnosti in rezultatih opazovanj, predvsem pa globini njihove interpretacije, takoj in daleč pred svojimi sodobniki. Pod vplivom njegovih osupljivih rezultatov, opisanih v Starry Messengerju, so drugi začeli sistematično preučevati nebo s teleskopom. Zato lahko trdimo, da se prav z Galilejevimi astronomskimi opazovanji in raziskavami začenja nova, optična doba opazovalne astronomije.
Kljub zamegljenosti prvih posnetkov (predvsem zaradi kromatske aberacije) je Galilejev teleskop izjemno razširil meje opazljivega vesolja in prvič potrdil nekatera sijajna ugibanja starogrških naravoslovcev. Tako je v bledih oblakih Mlečne ceste odkril ogromne kopiče zvezd, kar je potrdilo Demokritovo idejo o tem. Galileo je bil prvi, ki je v samem pasu Mlečne ceste in na drugih delih neba opazil obstoj kopic zvezd, ki so bile s prostim očesom videti kot majhne meglice (Jasli v ozvezdju Raka, kopica blizu zvezda λ Orionis; takšne pege ali »meglene zvezde« so od časa Ptolemaja veljale za gostejše dele trdne nebesne sfere, ki naj bi odbijale sončne žarke). Galileo je bil prvi, ki je na podlagi opazovanj naredil sklep o zvezdni sestavi takšnih »meglic«.
Tako se je prvič v zgodovini astronomije izkazalo, da je z neposrednimi opazovanji mogoče proučevati ne le gibanje zvezd, ampak tudi strukturo in sestavo vesoljskih objektov, in da z izboljšanjem opazovalnih sredstev , se lahko naše predstave o vesolju korenito spremenijo.
Koncept otoških vesolj sega v Galilejeve prve zaključke o zvezdni naravi svetlobnih meglic (ki jih je bilo do izuma teleskopa opaženih približno dva ducata).
Medtem ko so se posamezne svetle meglice in nekatere svetlobne lise v Mlečni cesti ob opazovanju skozi Galilejev teleskop razgradile v zvezde, so druga, veliko večja področja Mlečne ceste še naprej svetila z neprekinjeno mlečno ali biserno svetlobo. To je za Galileja služilo kot resničen dokaz ogromnega obsega sveta zvezd. Do tega sklepa so ga pripeljala druga opažanja. Galileo je opazil, da so za razliko od planetov, ki so bili v vidnem polju njegovega teleskopa videti kot krogi, zvezde vedno ostale pike, le povečala se jim je svetlost. To je bil nov argument v prid neizmerljivi oddaljenosti zvezd in je tako podprl Kopernikovo mnenje o razlogu za neopazljivost paralaktičnih premikov v zvezdah (sega vse do Aristarha). V pismu F. Ingoliju (1624) je Galileo dokončno zavrnil idejo o legi zvezd na eni (tudi zelo oddaljeni) krogli (ali bolje rečeno v tanki sferični plasti), kot je bila sprejeta v večina od Aristotelovih časov (vključno na primer s Keplerjem). Toda na splošno je bil svet zvezd še vedno zunaj okvira raziskovanja. Galileo se je osredotočil na odkritja, ki jih je naredil v svetu planetov.
Nasprotno, ta opazovanja so prvič »približala« nebesni svet zemeljskemu, razkrila prve dokaze temeljne enotnosti fizične narave Zemlje in planetov ter razkrila aristotelovske ideje o idealno okroglem in gladka nebesna telesa. O površini Lune je Galileo zapisal, da je »nasprotno, neravna, groba, pokrita z vdolbinami in vzpetinami, tako kot površina Zemlje, ki jo tu in tam zaznamujejo gorovja in globoke doline«. Bil je prvi, ki je ocenil višino Luninih gora (približno 7 km, kar je blizu sodobnim ocenam, čeprav se je njihova strmina izkazala za optični učinek) in opazil njihovo posebno, obročasto obliko (cirkuse).
Sama interpretacija Galilejevih astronomskih opazovanj je bila v veliki meri posledica revolucionarne ideje heliocentrizma, saj je slednji predpostavljal enakost Zemlje in planetov (vključno z Luno). Ko je Luno pregledal tudi skozi teleskop, a se ni zanašal na idejo heliocentrizma, jo je Harriot, kot že omenjeno, le primerjal s ... torto, Galilejevi nasprotniki pa so bili prepričani, da celotna slika nastane zaradi razlik v stopnjo temnosti in barvo različnih delov gladke krogle Lune ali celo domnevali, da se opažene nepravilnosti, čeprav obstajajo, nahajajo znotraj plasti prozorne trdne snovi, ki tvori popolnoma gladko sferično površino Lune.
V času, ko je Galilei opazoval Sonce, je dogmo o posebnem svetu popolnih nebesnih teles zamajalo odkritje sončnih peg. Prvi, ki je objavil sporočilo o tem odkritju marca istega leta, junija 1611, je bil J. Fabricius (1587-1616). Prepričljivo je pokazal, da tri lise, ki jih je odkril na sončnem disku, pripadajo samemu telesu svetila (ki ga je, tako kot drugi njegovega časa, imel za trdnega). Iz navideznega gibanja peg je prvi odkril vrtenje Sonca in ocenil njegovo periodo (približno mesec dni). Kasneje - leta 1613 - se je pojavilo sporočilo o njihovem opazovanju Galileja julija - avgusta 1610. Decembra 1610 je Harriot neodvisno odkril sončne pege, vendar je to dejstvo postalo znano veliko pozneje. Leta 1612 se je pojavilo sporočilo H. Scheinerja o opazovanju peg marca 1611, vendar ni razumel narave pojava in je zamenjal pege za planete, ki so bližje Soncu (ponovitev Keplerjeve napake). Dejstvo je, da je bil Kepler (1607) prvi evropski znanstvenik, ki je sončevo pego opazoval na zaslonu v kameri obscuri, vendar jo je zamenjal za Merkur. Dokončno potrditev mnenja o pegah kot detajlih Sončevega površja je pripomoglo Galilejevo odkritje resničnih in dokaj hitrih sprememb oblike peg (poleg njihove sploščenosti ob robu diska zaradi perspektive, ki je bila že odkrita). avtor Fabricius). Nova fizična značilnost na Soncu so bile majhne svetle tvorbe, ki jih je leta 1612 odkril Galilei (očitno bakle), ki jih ni bilo več mogoče zamenjati s tujki in s katerimi je Galilei potrdil vrtenje Sonca. Temne lise je štel za oblake v sončni atmosferi.
Še bolj impresivno je bilo Galilejevo odkritje Jupitrovih satelitov in Venerinih faz. Že med svojimi prvimi opazovanji leta 1610 se je prepričal, da štiri majhne zvezde, ki jih je odkril blizu Jupitra in se nahajajo na isti premici, spreminjajo svoj položaj glede na planet. Nadaljeval je s svojimi opazovanji in ugotovil periodičnost gibanja teh "zvezd" in s tem dokazal, da so to sateliti planeta.
Ko je gledal Saturn skozi teleskop, je Galileo opazil čudne izbokline na straneh njegovega diska. Prav tako jih je zamenjal za dva satelita planeta, zelo blizu njega. Ker mu je pojav še vedno ostal skrivnosten, je Galileo o svojem odkritju poročal v obliki anagrama - niza črk, ki so po pravilni razporeditvi sestavljale besedno zvezo: "Najvišji planet sem opazoval v treh izvodih." Toda njegova domneva ni bila dobesedno upravičena. Skrivnostne izbokline so se izkazale za slavni obroč planeta, katerega obstoj (leta 1656) je ugotovil H. Huygens. Šele dve stoletji kasneje je bilo ugotovljeno, da gre za ogromen in strukturno zapleten sistem majhnih Saturnovih satelitov (ki pa še zdaleč ne izčrpajo sestave obročev).
Med vsemi svojimi astronomskimi odkritji je Galileo menil, da je odkritje Jupitrovih satelitov najpomembnejše. Še posebej si je prizadeval »prepričati vse astronome in filozofe« o njihovi zanesljivosti. Ni bilo enostavno. Pa ne le zaradi nezaupanja do številnih Galilejevih odkritij iz ideoloških razlogov. Prvi teleskopi so ustvarili zelo slabe slike, ki niso bile močno popačene zaradi sferične in predvsem kromatične aberacije. »Naključni« in celo pristranski opazovalec, ki je gledal v nebo skozi takšen teleskop, bi tam lahko videl le mavrične, drhteče zamegljene lise.
Prvič v zgodovini civilizacije so bila odkrita nova gibljiva nebesna telesa (ime »sateliti« je uvedel Kepler), ki jasno krožijo okoli drugega, že znanega planeta. Luna je prenehala biti izjema v Kopernikovem sistemu in Zemlja - edino središče, okoli katerega bi morali,
po Ptolemaju (oziroma Aristotelu) so vsa nebesna telesa v obtoku. Vendar je bilo to odkritje le posredna potrditev Kopernikovega sistema. Naslednje Galilejevo teleskopsko odkritje – odkritje planeta Venere decembra 1610 s fazami, podobnimi luninim, vključno s »polno Venero« – je bil prvi neizpodbitni argument, ki je pokazal nedoslednost Ptolemajevega sistema, v katerem je Venera kot nižja planet, ni mogel nastopiti v fazi »popolnega zaupanja«. Res je, da to odkritje še ni omogočilo izbire med sistemi Kopernika in Tycha Braheja. Ker pa je skupaj s Kopernikovo kinematično shemo v astronomijo vstopilo tudi načelo »ekonomije vzrokov«, je imel ob očitni zavrnitvi Ptolemajevega sistema več možnosti za zmago Kopernikov sistem.
Da pa bi to odkrito razglasili v Italiji na začetku 17. st. - pomenilo ponovitev tragične usode Giordana Bruna. Zato je bilo treba katoliško cerkev prepričati o njegovih »dobrih namenih«. Medtem je "Zvezdni sel" - majhen esej, v katerem je Galileo orisal svoja teleskopska odkritja, in še bolj "Pismo o sončnih pegah", kjer je uveljavil primarno vlogo čutnih izkušenj pri preučevanju okoliškega sveta, povzročil ostre napade na znanstvenika in očitki o njegovem umiku od Svetega pisma. Galilejevo celotno nadaljnje življenje je bilo povezano s ponavljajočimi se potovanji v Rim za pojasnila s papežem, najvišjo duhovščino in »sveto inkvizicijo«. In niti njegova ogromna znanstvena avtoriteta, niti njegovo tesno poznanstvo s kardinalom Barberinijem (poznejšim papežem Urbanom VII.) niti Galilejeva iskrena predanost katoliški cerkvi, o kateri Rim ni dvomil, niso rešili briljantnega znanstvenika pred sodiščem inkvizicije.
Objava samih astronomskih odkritij še ni vzbudila preplaha in je kljub napadom Galilejevih znanstvenih nasprotnikov in raznih doušnikov našla celo priznanje med visokimi duhovnimi dostojanstveniki. Kljub uradni prepovedi promocije Kopernikovega sistema leta 1616 je imel Galileo še vedno iluzijo, da so njegovi pogledi sprejemljivi za katoliško cerkev. Njihova predstavitev v previdni obliki je bila znanstveniku celo uradno dovoljena. Kopernikov sistem naj bi bil predstavljen le kot ena od možnih in abstraktnih matematičnih teorij. Objava Dialoga je uničila tako Galilejeve iluzije o toleranci cerkve do njegovih pogledov kot katoliškega Rima o pravem pomenu tega dela. Natisnjena februarja 1632 z dovoljenjem rimske cerkvene cenzure je bila že avgusta umaknjena iz prodaje in vključena v papeški »Indeks« prepovedanih knjig.
Medtem pa je oblika »Dialoga« izjemno previdna: trije prijatelji vodijo miren, lagoden pogovor brez večje polemične vneme o zelo abstraktnih stvareh. Še več, vsak iskreno in brez predsodkov - kar velja predvsem za Kopernikovega zagovornika - Salviatija in »nevtralista« Sagreda - poskuša razumeti stališče drugega, najprej priznati njegovo veljavnost. A kljub temu, oziroma prav zaradi takšne objektivnosti govorcev, načela aristotelovske fizike, ki jih pridiga Katoliška cerkev, tako kot sam Ptolemajev sistem, v »Dialogu« doživijo očiten kolaps. Nove Kopernikove ideje, dopolnjene s še bolj revolucionarnimi Brunovimi idejami o neskončnosti vesolja in množini naseljenih svetov, zmagujejo pred bralcem s prepričanjem. Za katoliški Rim ni bilo nobenega dvoma o neverjetni moči in s tem nevarnosti njegovega ideološkega nasprotnika - Galilea Galileja.
Avtorja Dialoga so leta 1633 poklicali v Rim. Starega znanstvenika (takrat je bil star 69 let) so pod grožnjo mučenja prisilili, da se je odpovedal svojim »napačnim predstavam«. Toda tudi po tem je Galileo nadaljeval z delom in uspel večkrat ponatisniti svoj "Dialog" v daljni protestantski Nizozemski, leta 1638 pa je tam objavil "Pogovore o mehaniki". Morda je prav ta resnični protest in nezlomljen duh znanstvenika povzročil čudovito legendo o besedah Galileja, ki naj bi jih izrekel po javnem kesanju: "Ampak še vedno se vrti!"
V svojih zadnjih delih se Galileo pojavlja kot neporaženi borec dobe velike renesanse kulture in znanosti.
Opombe
Ko je poleti 1609 izvedel za izum teleskopa na Nizozemskem, je Galileo neodvisno zasnoval njegovo izboljšano različico, pri čemer je za lečo in okular uporabil planokonveksno oziroma planokonkavno steklo. Galilejev teleskop je dal neposredno virtualno sliko predmeta (kar se je razlikovalo od kasnejših refrakcijskih teleskopov). Povečava, ki je bila na začetku enaka 3, se je kasneje povečala na 32, kar je meja za to vrsto inštrumenta. Ime instrumenta "teleskop" je izumil Demesiani (1576-1614), član "Lynx-Eyed Academy" (eksperimentalni fiziki), ki je vključevala Galilea.
Ideja, da se Zemlja vrti okoli Sonca, se je prvič pojavila v glavah starogrških znanstvenikov. Aristarh s Samosa, rojen okoli leta 310 pr. n. št., velja za očeta heliocentrizma. Kako dobro mu je uspelo utemeljiti svojo hipotezo, ni zagotovo znano; vse informacije, ki so na voljo zgodovinarjem, se spuščajo le v nekaj omemb v delih Arhimeda in Plutarha. Edino delo Aristarha, ki je prišlo do nas, se nanaša na merjenje Sonca in izračun njihovih velikosti.
Heliocentrizem je odpravil številne resne težave geocentričnega sistema sveta, na primer retrogradno gibanje planetov. Bolj ko je zunanji (glede na Zemljino orbito) planet oddaljen od Sonca, daljša je njegova obhodna doba. Vzemimo za primer Jupiter z orbitalno dobo 11,86 leta. Zaradi večje hitrosti in manjšega polmera orbite se ji Zemlja redno približuje in jo »prehiteva«. Če v tem času opazujete Jupiter na ozadju zvezd stalnic, dobite vtis, da se giblje po svoji orbiti v nasprotni smeri, proti Zemlji. Za razlago tega opazovanega obnašanja planetov je bil v geocentričnem modelu uporabljen kompleksen sistem, ki je zahteval ogromno netrivialnih izračunov.
Arhimed je precej pozitivno govoril o heliocentričnem sistemu sveta, babilonski astronom Selevk je bil znan zagovornik te hipoteze, starogrški filozof Sekst Empirik pa je pisal o privržencih Aristarha. Vendar se je hipoteza izkazala za preveč drzno za svoj čas in so jo Grki pozabili; verjetni razlogi so: povečana stopnja verskega dogmatizma; astrologija, ki je nadomestila astronomijo; splošna kriza znanosti po 2. stoletju n.
"In vendar se vrti!"
V srednjem veku in zgodnji renesansi je bil heliocentrizem tako rekoč pozabljen; med indijskimi in arabskimi astronomi obstaja le nekaj sklicevanj na podobne hipoteze. Leto 1543 lahko imenujemo prelomno leto za vso astronomijo, ko je bilo objavljeno monumentalno delo poljskega astronoma Nikolaja Kopernika "O rotacijah nebesnih sfer", v katerem je orisal svoj pogled na heliocentrični sistem. Znanstvenik je postavil številne aksiome: vseh šest (takrat znanih) planetov se vrti okoli Sonca; Luna se vrti okoli Zemlje; razdalja od našega planeta do Sonca je veliko manjša od razdalje do zvezd; Zemlja se vrti okoli lastne osi. Za natančen opis gibanja planetov je Kopernik še vedno uporabljal epicikle, vendar mu je uspelo zmanjšati njihovo število s 77 na 34. Kljub številnim resnim pomanjkljivostim, na primer ohranjenemu posebnemu statusu Zemlje (po teoriji le enakomerno se je gibal po svoji orbiti), je delo poljskega astronoma dalo močan zagon nadaljnjemu razvoju heliocentričnega sistema sveta.
Eden od velikih mislecev renesanse, ki je podpiral Kopernikovo teorijo, je bil Giordano Bruno. Ne samo, da je aktivno zagovarjal model sveta, v katerem se Zemlja in drugi planeti vrtijo po krožni orbiti okoli Sonca, ampak je tudi zavrgel koncept nebesnih sfer kot nepotrebnega, razlagal dnevne trajektorije zvezd z rotacijo našega planeta, in tudi, čeprav zmotno, pojasnil opazovani učinek precesija. Bruno je postavil številne drzne predpostavke, kot so: neskončnost vesolja, obstoj drugih planetarnih sistemov in prisotnost neodkritih planetov v sončnem sistemu. Bil je eden prvih, ki je resno razmišljal o konceptu relativnosti gibanja, postavil pa je tudi hipotezo, da središče vesolja ne obstaja. Najverjetneje so "preveč progresivni" pogledi Giordana Bruna na kozmologijo igrali pomembno vlogo pri odločitvi inkvizicijskega sodišča, po kateri je bil 17. februarja 1600 živ sežgan.
Pravo revolucijo v svetu heliocentričnih idej je naredil nemški astronom Johannes Kepler, ki je v študentskih letih postal odločen zagovornik heliocentrizma. Zahvaljujoč dolgoletnemu sodelovanju z danskim astronomom Tycho Brahejem je dobil na razpolago ogromno opazovalnih podatkov. Kot rezultat intuitivne analize teh podatkov je oblikoval tri Keplerjeve zakone, ki zelo natančno opisujejo orbitalno gibanje planetov. Zahvaljujoč tem zakonom je bilo prvič mogoče z visoko natančnostjo izračunati relativne razdalje od Sonca do vseh planetov, pa tudi sestaviti tabele njihovega gibanja, ki so po natančnosti znatno presegle vse podobne tabele, ki so obstajale prej. Astronomi še vedno uporabljajo Keplerjeve zakone za izračune.
Prvi, ki je v nočno nebo usmeril daljnogled (po takratnem izrazoslovju) je bil Keplerjev sodobnik - italijanski astronom, fizik in mehanik Galileo Galilei. Zahvaljujoč prvi trikratni in kasneje 32-kratni povečavi teleskopov, ki jih je izumil, je znanstveniku uspelo preučiti neravnine lunine pokrajine, odkriti štiri Jupitrove satelite, videti pege na Soncu in z narava njihovega gibanja, ugotoviti dejstvo vrtenja zvezde okoli lastne osi. Sprememba faz Venere, ki jo je odkril Galileo, je nakazovala vrtenje planeta okoli Sonca. To opazovanje je mogoče neodvisno preveriti z uporabo poceni amaterskega teleskopa in popolnoma uniči klasično geocentrično teorijo. Teleskop je omogočal tudi ogled s prostim očesom nerazločljivih zvezd, kar je ustrezalo stališču Kopernikove teorije o velikanskih razdaljah do zvezd. Ko se gibljejo po orbiti, se planeti močno približajo drug drugemu (konfrontacija ali nasprotje) ali pa se, nasprotno, znajdejo na nasprotnih straneh naše zvezde (konjunkcija s Soncem). V prid heliocentričnemu sistemu sveta so pričale tudi zaradi tega nastale spremembe navidezne velikosti planetov, ki jih je opazil Galilei. Vsa zgoraj opisana odkritja pa katoliške cerkve sploh niso prepričala in znanstvenik se je leta 1663, ko je nastopil pred inkvizicijo, prisiljen odpovedati svojim stališčem. Takrat naj bi Galileo izrekel slavni stavek: "In vendar se obrne!"
Spopad med Zemljo in Marsom, med katerim je navidezni radij planeta blizu največjega (klikniti).
Spori med privrženci različnih teorij so trajali še nekaj časa, dokler ni leta 1687 Isaac Newton dokazal, da je Keplerjeve zakone mogoče izpeljati iz zakona univerzalne gravitacije, in s tem naredil konec geocentrizmu. Stoletje in pol pozneje, leta 1835, je katoliška cerkev končno sprejela, da se Zemlja vrti okoli Sonca. V pravoslavni Rusiji se je heliocentrizem aktivno kritiziral do začetka 20. stoletja;
Empirični dokazi za heliocentrični sistem
Omeniti velja, da Galilejeva opazovanja niso 100-odstotni dokaz heliocentrizma in je povsem mogoče ustvariti geocentrični sistem planetarne rotacije, ki je skladen z njimi, čeprav popolnoma drugačen od klasične različice Ptolemeja. Eden od teh sistemov je bil že nekaj časa priljubljeni geoheliocentrični sistem, ki je ohranjal središčni položaj Zemlje, medtem ko so vsi drugi planeti v njem krožili okoli Sonca. Ta zamisel danskega astronoma Tycha Braheja je po mnenju samega znanstvenika nastala s pogledom na trd položaj katoliške cerkve in so jo mnogi znanstveniki dojemali kot prikrito različico heliocentrizma. Po odkritju zakona univerzalne gravitacije v znanstveni skupnosti ni bilo nobenega dvoma, da se Zemlja vrti okoli Sonca, a to je povsem druga zgodba.
Če želite le na lastne oči videti, da se planeti sončnega sistema vrtijo okoli svoje zvezde, boste morali le ponoviti Galilejevo opazovanje faz Venere in ugotoviti tudi dejstvo spremembe navideznega premera Mars. Za to bo dovolj že teleskop okoli 150-200 dolarjev. Venero lahko začnete opazovati skoraj kadar koli v letu; njen polni cikel faz traja 584 dni - čas, v katerem planet uspe prehiteti Zemljo za eno revolucijo. Opozicije so pomembne za opazovanje Marsa, zgodile se bodo tri najbližje: 27. julij 2018 (velika opozicija, tj. največje približevanje), 10. oktober 2020, 8. december 2022. Navidezna velikost rdečega planeta se bo postopoma povečevala z bližanjem datuma nasprotja in obratno.
Vendar pa zgoraj opisani opazovalni dokazi ne zadevajo neposredno Zemlje in so povsem skladni z geoheliocentrično sliko. Seveda obstajajo empirični dokazi, da se tudi Zemlja vrti okoli Sonca, vendar jih je veliko težje reproducirati doma. Še več, večina jih je bila najdenih po odkritju zakona univerzalne gravitacije, ko znanstvena skupnost ni več dvomila o pravilnosti heliocentričnega sistema.
Letna paralaksa zvezd
Na mirujoči Zemlji, ki se nahaja v središču sveta, mora biti smer vidnosti zvezd na nebesni krogli vedno popolnoma enaka. Ker se naš planet še vedno vrti okoli Sonca, se položaj opazovalca skozi vse leto nenehno spreminja, posledično se nekoliko spreminja tudi kot, pod katerim je vidna oddaljena zvezda. Domneva o obstoju tega pojava se je pojavila že v času Aristarha, vendar se je zaradi dejstva, da je razdalja tudi do bližnjih zvezd veliko večja od premera Zemljine orbite, izkazalo, da jo je izjemno težko potrditi. z opazovanji (prve uspešne meritve so bile izvedene šele v 19. stoletju). Za našo najbližjo zvezdo, Proksimo Kentavra, je letna paralaksa le 0,77 kotne sekunde. Vesoljsko plovilo Gaia, ki je bilo izstreljeno leta 2013, lahko meri kote z natančnostjo 10 mikroločnih sekund. Določanje letnih paralaks je glavni način merjenja razdalje do zvezd: polmer Zemljine orbite je treba deliti s kotom v radianih.
Za bližnje in oddaljene zvezde so letne paralakse različne, zato lahko opazimo spremembo navideznega položaja bližnje zvezde na ozadju oddaljenih.
Premik spektralnih črt
Sprememba frekvence zvoka glede na to, ali se nam njegov vir približuje ali oddaljuje, nam je znana kot manifestacija Dopplerjevega učinka. V vsakdanjem življenju lahko naletite na ta učinek, ko mimo vas pelje reševalno vozilo s prižgano sireno: najprej se frekvenca zvoka poveča, nato pa, ko vozilo pelje mimo vas, začne upadati. Takšna sprememba frekvence sevanja in posledično valovne dolžine je značilna tudi za svetlobo. Med svojim orbitalnim gibanjem se Zemlja ali oddaljuje od opazovane zvezde ali pa se ji približuje, kot je prikazano na sliki. Če nenehno analizirate spekter določene zvezde, potem bodo v njem vidni ciklični premiki z obdobjem enega leta: bodisi proti rdeči (odstranitev) ali proti modri (približevanje). Tovrstne meritve bistveno otežuje dejstvo, da vse zvezde, vključno s Soncem, krožijo okoli središča galaksije, njihova hitrost pa se močno spreminja glede na razdaljo med zvezdo in središčem galaksije.
Aberacija zvezdne svetlobe
Predstavljajte si, da ko dežuje stojite pod dežnikom in kapljice padajo navpično navzdol. Če tečete naprej, bodo kapljice začele padati pod kotom in dežnik boste morali nagniti pod določenim kotom pred seboj, da se ne zmočite. To je precej groba analogija aberacije svetlobe, ko se pri prehodu iz enega referenčnega sistema v drugega spremeni smer širjenja sevanja. Ker Zemlja vsakih šest mesecev spremeni smer svojega gibanja glede na zvezdo, le-ta v enem letu opiše majhno elipso na nebesni sferi. Ta pojav je leta 1727 odkril angleški astronom James Bradley in omogočil natančno merjenje svetlobne hitrosti. Letni aberacijski kot je približno 20 kotnih sekund.
Fotografije z Marsa
Sončni vzhod na Marsu, fotografiran z roverjem Spirit 19. maja 2005.
NASA/JPL/Texas A&M/Cornell
S površine rdečega planeta je Sonce videti zelo majhno. Na Zemlji je kotni premer sončnega diska približno 0,533 stopinje, medtem ko imamo na Marsu vrednost 0,35 stopinje. To pomeni, da je razdalja med našim planetom in Soncem manjša od razdalje med Marsom in Soncem. Hkrati, če opazujete zarjo z različnih točk Marsove orbite, potem s prostim očesom ne boste videli nobenih sprememb v kotnem premeru (zaradi eliptične orbite so še vedno minimalna nihanja). Ampak to ni glavno. Že dejstvo, da je človeštvo izstrelilo svoje vesoljsko plovilo na Mars in druge oddaljene svetove, najbolje potrjuje zakon univerzalne gravitacije in Einsteinovo teorijo relativnosti. Težko si je predstavljati bolj prepričljiv dokaz!
Planeti, vključno z Zemljo, krožijo okoli Sonca po krožnih tirih, Luna pa okoli Zemlje in hkrati okoli Sonca (slika 5).
Pojav nebesne mehanike je posledica genija I. Newtona, ki je odkril zakon univerzalne gravitacije. Od tega trenutka je postalo mogoče natančno izračunati gibanje nebesnih teles. Material s strani
Newtonov svetovni sistem
I. Newtonova odkritja so spremenila in izpopolnila sistem sveta. Če je za Kopernika krogla fiksnih zvezd še vedno služila kot meja sveta, potem je v Newtonovem sistemu svet neskončen v času in prostoru. Čas je homogen in enakomerno teče po vesolju, prostor je homogen (to pomeni, da se njegove točke med seboj ne razlikujejo) in nobena smer v njem v ničemer ne izstopa (seveda v odsotnosti materialnih teles) . To pomeni, da središče sveta preprosto ne obstaja. Materialna telesa (zvezde, planeti itd.) obstajajo v prostoru in času, vendar nanje nikakor ne vplivajo. Ta slika sveta je bila splošno sprejeta in veljala za precej natančno vse do sredine 20. stoletja, ko jo je nadomestila nova slika, ki je temeljila na mnogo bolj kompleksnem sistemu –
