Главная >> В мире больших скоростей >> Новое в повседневном

4. Чем отличается система мира Птолемея от системы мира Коперника?

Научное мировоззрение пришло на смену господствовавшему в средние века церковно-догматическому лишь после длительной борьбы. Эпоха возрождения в науке потребовала гораздо больше усилий и даже жертв, нежели возрождение в искусстве или литературе. Борьба старого и нового в естествознании нашла свое внешнее выражение прежде всего в борьбе между сторонниками системы мира Птолемея и системы мира Коперника. Интересно сравнить основные утверждения сторонников обоих учений с точки зрения современной теории движения.
 
Птолемей — известный александрийский астроном, живший во втором столетии нашей эры. Он дал геоцентрическую схему строения солнечной системы. В центре мира находится неподвижная Земля (рис. 4).

Рис. 4. Система Птолемея по средневековым представлениям

Вокруг нее движутся Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн (других планет в то время не знали). А так как древние греки считали идеальной линией окружность, то астрономам того времени казалось естественным, что небесные тела могут двигаться только по круговым орбитам. Чтобы согласовать систему Птолемея с наблюдениями, пришлось предположить, что планеты движутся по вспомогательным окружностям, которые назвали эпициклами. Центры же эпициклов в свою очередь движутся вокруг Земли по круговым орбитам, так называемым деферентам. Чем точнее становились данные наблюдений, тем больше приходилось усложнять систему Птолемея. Для объяснения движения планет требовалось брать все больше и больше эпициклов — их число достигло наконец нескольких десятков (рис. 5). Однако, несмотря на сложность, геоцентрическая система оставалась общепризнанной до начала XVII в.

Рис. 5.  Система эпициклов
Вдоль деферента движется центр первого эпицикла, вдоль первого эпицикла — центр второго эпицикла, вдоль  второго эпицикла — центр третьего эпицикла и т. д., наконец, вдоль последнего эпицикла движется сама планета

В 1530 г. выдающийся польский астроном Николай Коперник написал небольшой трактат, в котором утверждал, что Земля, как и все остальные планеты, обращается вокруг Солнца. Этот трактат не был напечатан, переписанный же от руки, он распространялся среди ученых — современников Коперника. За несколько дней до смерти Коперника (в 1543 г.) была напечатана его основная работа «Об обращениях небесных сфер». На страницах этой книги новое учение было изложено с математическими обоснованиями.
 
Систему мира Коперника стали называть гелиоцентрической, чем подчеркивалось центральное положение Солнца в ней (рис. 6). Интересно отметить, что идея гелиоцентрической системы мира высказывалась уже Аристархом Самосским, который жил в IV—III вв. до нашей эры, но у него для подтверждения этой идеи не было достаточных данных наблюдений. Обвиненный в отрицании богов, он должен был покинуть Афины. Так уже первому «коперниканцу» пришлось пострадать за свое учение.
 
Вначале католическая церковь не придала особого значения учению Коперника. Однако, когда стало ясно, что новая система мира подрывает самые основы религии, началось беспощадное преследование его сторонников. В 1600 г. за проповедь материалистического учения и за распространение учения Коперника инквизиция сожгла на костре замечательного итальянского мыслителя Джордано Бруно. Научный спор между последователями двух систем мира превратился в борьбу между прогрессивными и реакционными силами. Победили в конце концов последователи Коперника. Джордано Бруно первым утверждал, что у мира нет центра, что неподвижные звезды не образуют какой-то сферы, как это считали раньше, а являются солнцами, движущимися в мировом пространстве. Поэтому отпадает всякая возможность описать движение небесных тел относительно центра мира.

Рис. 6. Система мира по Копернику. По мнению Коперника, все неподвижные звезды располагались на одной сфере

Как и в случае других тел, для описания движения солнечной системе прежде всего нужно задать систему отсчета. Если за тело отсчета выберем Землю, получим геоцентрическую систему Птолемея. Именно картину мира Птолемея видит находящийся на земле человек, который считает Землю неподвижной, а планеты и Солнце — обращающимися вокруг нее. Если же выбрать за тело отсчета Солнце, получим гелиоцентрическую систему мира Коперника. Картину мира Коперника увидел бы наблюдатель, находящийся на Солнце. Системы мира Птолемея и Коперника не представляют собою ничего другого как описание движения солнечной системы в разных системах отсчета: в первом случае за тело отсчета принимается Земля, во втором — Солнце. Следовательно, вопрос, кто прав, Птолемей или Коперник, в современной постановке сводится к вопросу: все ли возможные системы отсчета для описания солнечной системы равноправны или какой-то из них следует отдать предпочтение?
 
Если окажется, что все системы отсчета равноправны, то и Птолемей, и Коперник будут одинаково правы. Но тогда с равным основанием можно было бы выбрать целый ряд других систем, например такую, где за тело отсчета взят Марс. В последнем случае получим систему мира, в которой вокруг неподвижного Марса обращаются Солнце и планеты, в том числе и Земля.
 
Если же, однако, выяснится, что при выборе системы отсчета всегда нужно предпочесть Солнце, то единственно верное описание солнечной системы даст схема мира Коперника.
 
Следует ли систему мира Коперника предпочесть системе Птолемея или нет, это вопрос, к ответу на который мы сможем подойти лишь в конце книги (глава IV, п. 5).

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: