Запрос:

Установить плагин

Рекомендую
0 0

Аристарх Самосский.


Еще до того как ученые Александрийской школы перешли от представления о вращающихся сферах к эксцентрическим кругам, греческий астроном Аристарх Самосский сделал два упрощающих предположения: Земля вращается, и этим вращением объясняется суточное движение звезд; Земля движется по орбите вокруг Солнца, совершая полный оборот по орбите в течение года, как и другие планеты, что объясняет видимые движения Солнца и планет среди звезд. Эта схема не получила признания т.к. противоречила традициям и не была подкреплена соответствующими измерениями. Кроме того, при движении Земли по орбите вокруг Солнца в течение года у звезд должны наблюдаться параллаксы, что противоречило наблюдениям. Отсутствие параллаксов можно было объяснить только удалением звезд на расстояния значительно большие, чем диаметр земной орбиты (параллаксы некоторых ближайших звезд удалось определить лишь в течение последнего столетия). Эти сведения содержатся в единственном дошедшем до нас трактате Аристарха Самосского "О размерах и взаимных расстояниях Солнца и Луны" и трактату "Псаммит" ("Исчисление песчинок") его знаменитого современника Архимеда: "Он полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют свои места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в ее центре, и что центр сферы неподвижных звезд совпадает с центром Солнца, а размер этой сферы таков, что окружность, описываемая по его предположению Землей, находится к расстоянию неподвижных звезд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности".
Размеры Луны сравнивались с размерами Земли путем наблюдения лунных затмений. Отмечая время, в течение которого тень Земли пересекала Луну, Аристарх нашел, что диаметр тени, отбрасываемой Землей на Луну, в два с половиной раза больше диаметра Луны. Если бы Солнце было точечным источником света, находящимся бесконечно далеко от Земли, то Земля отбрасывала тень, поперечное сечение которой равнялось бы поперечнику Земли. В таком случае диаметр Луны был бы меньше диаметра Земли в два с половиной раза, а расстояние между ними, равное 110 лунным диаметрам, равнялось бы 44 земным диаметрам или 88 земным радиусам. Расстояние до Луны в лунных диаметрах легко можно получить, измеряя угловой диаметр Луны. Если между глазом и Луной поместить монету, то можно подобрать такое расстояние до монеты, что видимые диаметры Луны и монеты будут совпадать. Измеряя диаметр монеты и ее расстояние до глаза, и вычисляя их отношение, можно определить отношение диаметра Луны и ее расстояния до наблюдателя (исходя из подобия треугольников). Это отношение будет равно примерно 1/110. Проведя аналогичный эксперимент в отношении Солнца, мы получим точно такой же результат (видимые диаметры Луны и Солнца почти совпадают). Однако Аристарх знал, что Солнце не является точечным источником. Поэтому тень Земли будет иметь коническую форму. При полном солнечном затмении Луна может лишь закрыть Солнце от наблюдателя, причем конус лунной тени будет заканчиваться практически на уровне земной поверхности. Таким образом, на расстоянии от Луны до Земли тень от Луны уменьшается почти на лунный диаметр. При лунном затмении ширина земной тени, отбрасываемой на Луну, должна уменьшиться на ту же величину (лунный диаметр). Следовательно, диаметр Земли больше диаметра Луны не в два с половиной раза, а в два с половиной раза плюс еще один диаметр Луны, т.е. в три с половиной раза. Исходя из этих рассуждений, можно получить, что расстояние от Земли до Луны составит 63 радиуса Земли. Более точные измерения, выполненные Аристархом и его последователями, показали, что расстояние от Земли до Луны равно 60 земным радиусом (что с точностью до 1% совпадает с современными измерениями).
Расстояние от Земли до Солнца даже сейчас оценить гораздо труднее, так как Солнце очень велико, крайне ярко и удалено от Земли значительно дальше Луны. Угол между лучами зрения глаз при наблюдении Солнца слишком мал, чтобы его можно было измерить. Однако Аристарху удалось придумать схему, с помощью которой удалось оценить расстояние от Земли до Солнца. Он наблюдал Луну при половинной ее фазе. Солнечный свет должен, в этом случае, падать на Луну под прямым углом к направлению взгляда наблюдателя. В этот момент наблюдатель измеряет угол между направлениями от Земли к Солнцу и от Земли к Луне. Этот угол оказался близок к прямому, но не совсем равен ему. Таким образом, в треугольнике Земля - Луна - Солнце, известны два больших угла. Третий угол, крайне малый, который и определяет расстояние до Солнца, получается вычитанием из 180 градусов и очень мал. По оценке Аристарха он равен 3 градусам, на самом деле он равен всего 1/6 градуса. Поэтому вывод Аристарха, что расстояние до Солнца в 20 раз больше расстояния до Луны оказался заниженным почти в 20 раз.
Таким образом, астрономам в Александрии были известны приближенные размеры Земли и Луны. Расстояние до Солнца в 1 200 земных радиусов считалось неточным (совершенно справедливо). Расстояния до планет были неизвестны совершенно, хотя и предполагалось, что все они находятся дальше, чем Луна. Расстояния до звезд также были совершенно неизвестны, но предполагалось, что все они находятся дальше, чем Солнце и планеты.
Предположение о вращении Земли и ее движении вокруг Солнца Александрийской школой принято не было. По-прежнему оставалось популярным представление о том, что Земля покоится и находится в центре мироздания, однако модель с вращающимися концентрическими сферами была слишком сложной. Взамен сфер в одной из теорий ввели эксцентрические окружности. Согласно этой модели, Солнце движется по окружности равномерно, Земля же неподвижна и находится не в центре круга, а на некотором удалении от него. Аналогичная схема была пригодна и для Луны. Для планет требовалась более сложная схема. Каждая планета должна была равномерно двигаться по кругу, совершая полный оборот в течение собственного "года" вокруг неподвижной Земли, находящейся на некотором расстоянии от центра этого круга. Тогда весь круг, орбита планеты и центр круга должны совершать полный оборот вокруг Земли за 365 дней. Таким образом, на основное вращение накладывалось еще одно, в результате чего планета двигалась по эпициклоиде. На это движение накладывалось суточное движение всей звездной картины.
В другой схеме, приводившей к аналогичным результатам, вводился неподвижный главный круг (деферент) с радиальным плечом, вращающимся с постоянной скоростью. Конец плеча несет на себе малый круг (эпициклоиду). Радиус этого малого круга несет на себе планету, которая движется с постоянной скоростью, совершая один оборот за 365 дней. Хотя эти схемы оперируют с кругами, в них по прежнему употребляли термин "сферы".

Схема Аристарха.
Схема на которой показаны орбиты планет. Показаны две планеты: Р1 может быть Марсом, Юпитером или Сатурном; Р2 - Меркурием или Венерой.

Рекомендации Друзья