В чем был не прав коперник
Был ли прав Коперник?
Глава 1. Математические недочеты системы Н. Коперника ……. 7
Глава 2. Гелиоцентрическая философия ………………………. 15
Список источников и литературы ………………………………. 21
Гелиоцентрическая система Коперника с современной точки зрения является, несомненно, устаревшей.
Во-первых, бросается в глаза отсутствие четкого математического доказательства. Во-вторых, с точки зрения практической астрономии точность даваемого его моделью описания движения планет была невысокой в сравнении с подробно разработанной геоцентрической системой Птолемея.
Орбиты планет Коперник полагал круговыми.
И вся эта система заключена в сферу неподвижных звезд, чье кажущееся вращение объясняется суточным вращением Земли.
Ито есть не вызывающая никаких принципиальных возражений теория гелиоцентризма оказывается вписана в такой круг нелепиц, что остается только удивляться, так в чем же заслуга этого ученого? Почему же именно Коперника считают автором гелиоцентрической модели и величайшим революционером в отношениях неба и Земли? Почему, если вроде бы такая же схема существовала у Аристарха восемнадцать веков назад, а ликвидация Земли как вселенского центра в идейном плане была успешно проведена Николаем Кузанским?
Для этого прежде всего необходимо обратиться к двум моделям мироустройства: собственно коперникианской, гелиоцентрической, и птолемеевской, геоцентрической.
При этом не стоит односторонне понимать систему Птолемея как нечто примитивное, как ее традиционно изображают в научно-популярной литературе для школьников. Система мира Птолемея представляет сложную модель с ее сложной комбинацией кругов: деферентов, эпициклов, эксцентров и эквантов. Эта модель позволяла вычислять точные положения планет, и модель Коперника дает даже несколько худшее представление реального движения планет, чем модель Птолемея (что подтвердили расчеты О. Гингерича, выполненные на ЭВМ). Бронштэн В. А. Клавдий Птолемей, II век н.э. М., 1961. С. 29.
Мало того именно эпициклы, деференты и экванты теории Птоломея и соединении с гелиоцентрической системой Коперника проложили путь к законам Кеплера. И, разумеется, система Птолемея не была существенным и необходимым этапом на пути становления системы Коперника.
В нем Коперник вводит семь аксиом, которые позволят объяснить и описать движение планет значительно проще, чем в Птоломеевской теории:
«Первое требование. Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер.
Второе требование. Центр Земли не является центром Мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты.
Третье требование. Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что около Солнца находится центр мира.
Четвертое требование. Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли и ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым.
Пятое требование. Все движения, замечающиеся у небесной тверди, принадлежат не ей самой, но Земле. Именно Земля с ближайшими к ней стихиями вся вращается в суточном движении вокруг неизменных своих полюсов, причем твердь и самое высшее небо остаются все время неподвижными.
Шестое требование. Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений.
Глава 1. Математические недочеты системы Н. Коперника
Принимая принципиальную правоту системы Коперника в смысле гелиоцентризма, следует помнить, что гелиоцентрическая система Коперника вовсе не базируется на точных математических данных.
Примирение гелиоцентрической системы Коперника с научной программой Аристотеля было все же искусственным и не убеждало современников Коперника. Строго говоря, они были правы: созданная Коперником астрономическая система требовала новой научной программы: она взрывала рамки старой физики и не могла быть согласованной с принципами перипатетической кинематики. Это одна из важных причин, почему гелиоцентрическая система Коперника вплоть до создания новой кинематики, основанной на принципе инерции (пусть даже и не вполне четко сформулированном, как это мы видим у Галилея), не была принята большинством ученых, в том числе и такими выдающимися, как, например, Тихо Браге.
Наконец, Коперник вообще не доказал того, что именно Земля движется вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли. Он только дал в точной и простейшей форме подвижное соотношение этих двух небесных тел. Но это подвижное соотношение останется тем же самым и в случае нашего предположения о движении Земли вокруг Солнца, и в случае если мы признаем движение Солнца вокруг Земли. Современная наука безусловно склоняется к движению Земли вокруг Солнца, а Солнце, если оно и движется, то вовсе не вокруг Земли, а своим собственным путем, о котором существует своя собственная теория.
Правда, для самого В. А. Фока, как и для А. Эйнштейна, ускорение отличается абсолютным характером, и тогда гелиоцентрическая система оказывается предпочтительной. Но если ускорение считать тоже относительным, то это будет противоречить скорее интуитивной картине движения, чем картине математической. И следовательно, если не гнаться за интуитивной и математической простотой, то выбор между Коперником и Птолемеем все-таки остается неопределенным. Поэтому и у Коперника доказано не столько движение Земли вокруг Солнца, сколько дана более простая картина соотношения движения Солнца и Земли, а картина эта остается одной и той же при любых системах отчета.
Коперник понимал, что тяготение (или, точнее, тяжесть) есть «некоторое природное стремление»; он распространял это «стремление» и за пределы Земли, приписывая такое же явление Солнцу, Луне и планетам, но он не дошел еще до завершающей идеи о том, что все тела притягивают друг друга, а не только частицы своего вещества. Земная тяжесть, солнечная тяжесть, лунная тяжесть, планетные тяжести не объединились у него во всемирное тяготение. Это сумел сделать, как мы знаем, только Ньютон. Но Коперник, а затем Галилей и Кеплер проложили своими трудами ему дорогу.
Фактически теория Коперника не была более точной, чем теория Птолемея, и не вела непосредственно к какому бы то ни было улучшению календаря. До Кеплера теория Коперника едва ли улучшила предсказания положения планет, сделанные Птолемеем. Кун Т. Указ. соч. С. 146. Модель Коперника дает даже несколько худшее представление реального движения планет, чем модель Птолемея (что подтвердили расчеты О. Гингерича, выполненные на ЭВМ). Бронштэн В. А. Указ. соч. С. 29. Коперниканская модель давала худшую точность, нежели Птолемеевская.
По мнению отдельных исследователей, система Коперника была даже сложнее птолемеевской. Основной математической задачей Коперника было, выражаясь современным языком, перенесение начала отсчета в принимаемой системе координат с Земли на Солнце. С этой задачей он справился мастерски. На первый взгляд может показаться, что система планетных движений при этом резко упростится. С переходом к гелиоцентрическим орбитам отпадут эпициклы планет, отображавшие в системе Птолемея орбитальное движение Земли вокруг Солнца (которое Птолемей в принципе отрицал), и общее число кругов сократится. Но дело обстояло сложнее.
Коперник считал, что планеты могут двигаться только по окружности и только равномерно. Поэтому он не принял введенный Птолемеем эквант, а с ним и гипотезу биссекции полного эксцентриситета. Но отказавшись. от экванта, Коперник был вынужден ввести. второй эпицикл.
Впрочем, такой точки зрения придерживаются не все ученые. М. Клайн считает: «Разумеется, движение планеты вокруг Солнца не является строго круговым, и Коперник для более точного описания движений планеты Р и Земли Е вокруг Солнца к двум окружностям добавил эпициклы. Но и при наличии эпициклов, чтобы «объяснить весь хоровод планет», ему оказалось достаточно 34 кругов вместо 77. Таким образом, гелиоцентрическая картина мира позволила существенно упростить описание движения планет». Клайн М. Математика: поиск истины. М., 1998.
С. 83 — 84.
Так или иначе, простота системы Коперника остается под вопросом, а уж по точности она существенно уступает птолемеевской.
В целом, труд Коперника «О вращениях небесных кругов» носил характер скорее космографического, чем астрономического исследования. Небольшим ошибкам в относительных расстояниях Коперник не придавал особого значения.
Кроме того, хотя Коперник на словах и считал центром мира Солнце, однако он, «чтобы сократить вычисления и не слишком запугивать усердных читателей чрезмерно большими отклонениями от Птолемея, вычислял наибольшие и наименьшие расстояния. и положения точек наибольшего и наименьшего удаления планет (известных под названием «афелий» и «перигелий») относительно не центра Солнца, а центра орбиты Земли, словно последний был центром Вселенной. ».
Поверив в данные Коперника, Кеплер был бы вынужден считать, что эксцентрическое расстояние, т. е. расстояние Солнца до центра орбиты Земли, равно нулю (в то время как эксцентрические расстояния других планет, т. е. расстояния центров их орбит от центра орбиты Земли, оставались бы по-прежнему отличными от нуля), и, значит, предположить, что «сфера Земли в отличие от сфер других планет не обладает толщиной. Но тогда центры граней додекаэдра и вершины икосаэдра лежали бы на одной сфере и весь мир выглядел бы более сжатым и сплющенным». Такие исправления модели были мало приемлемы для Кеплера, ибо они отводили Земле особую роль среди других планет.
Различными оказались не только расстояния, но и годичные параллаксы планет в афелии
Тем не менее, мы все равно считаем именно Коперника основателем гелиоцентризма, хотя до него такие идеи высказывал Н. Кузанский, а точность расчетов и математическое обоснование были достигнута только при Кеплере. Неточность модели Коперника, как и приверженность к окружностям и к равномерному движению, не может затмить общего значения его гипотезы. Ведь Коперник совершил поистине научный подвиг, отказавшись от центрального положения Земли, допустив возможность ее движения и низведя Землю до положения рядовой планеты.
Глава 2. Гелиоцентрическая философия
Если не гнаться за интуитивной и математической простотой, то выбор между Коперником и Птолемеем все-таки остается неопределенным. Тогда отчего же столь важна оказалась для человечества гипотеза Коперника?
Как считает А. Ф. Лосев, дело здесь вовсе не в математике и не в механике, а только в интенсивнейшем аффекте, заставлявшем во что бы то ни стало вырваться за пределы возрожденчески цельной личности и преклоняться перед бесконечными пустотами пространства и времени.
Революционное открытие Коперника трактуется философом следующим образом: «… Не математические и механические доказательства привели Коперника к его гелиоцентризму; а, наоборот, сначала ему страстно хотелось, чтобы двигалась именно Земля, а не Солнце, а уже потом он приспособил астрономию к своему антивозрожденческому эстетическому аффекту». Лосев А. Ф. Указ. соч. С. 547.
К совершению переворота в астрономии Коперника подвигла философия, а не данные экспериментов. Сначала была идея, а потом доказательство. То, что Коперник понял интуитивно, затем уже он попытался обосновать математически.
Так, Коперник предположил, что планеты должны быть подобны
Земле, что Венера должна иметь фазы и что Вселенная должна быть гораздо больше, чем ранее предполагалось. В результате, когда спустя 60 лет после его смерти с помощью телескопа неожиданно были обнаружены горы на Луне, фазы Венеры и огромное количество звезд, о существовании которых ранее не подозревали, то эти наблюдения убедили в справедливости новой теории великое множество ученых, особенно среди неастрономов.
Каким же образом Коперник пришел к своей системе, если доказательства (т. е. опытный путь) были вторичны?
А. Ф. Лосев считает, что Ренессанс выступил в истории европейской культуры как эпоха возвеличения человеческой личности, как период веры в человека, в его бесконечные возможности и в его овладение природой. Но Коперник и Бруно превратили землю в какую-то ничтожную песчинку мироздания, а вместе с тем и человек оказался несравнимым, несоизмеримым с бесконечным пространством, темным и холодным, в котором лишь кое-где оказывались мелкие небесные тела, тоже несравнимые по своим размерам с бесконечностью мира. Лосев А. Ф. Указ. соч. С. 548.
В новой, гелиоцентрической системе, личность настолько далеко выходила за свои собственные пределы, что перед лицом вновь открытого бесконечного космического бытия она стала чувствовать себя ничтожеством, мехзанически зависящим от этих безумных и ни с чем не сравнимых пространств и времен, холодных и черных, пребывающим перед лицом ни с чем не сравнимых расстояний и безумных временных процессов, безумных, потому что познаваемых едва-едва.
Однако почему же именно Коперника считают автором гелиоцентрической модели и величайшим революционером в отношениях неба и Земли? Почему, если вроде бы такая же схема существовала у Аристарха восемнадцать веков назад, а ликвидация Земли как вселенского центра в идейном плане была успешно проведена Николаем Кузанским?
Заслуга Коперника не может быть понята ни в чисто астрономическом, ни в чисто философском плане без учета тесного переплетения этих проекций, в реальном развитии познания. Любая гипотеза начинает широко завоевывать умы, то есть становится социально значимым культурным фактором, тогда и только тогда, когда ее конкретное воплощение и общее идейное обоснование взаимно усиливают друг друга. В этом случае гипотеза имеет шанс войти в систему представлений, именуемую картиной мира, и даже перенормировать, разумеется, со временем, все мировоззрение. Такие эффекты усиления и возникли в связке Аристотелевой философии и модели Птолемея, а позже в тандеме Кузанца и Коперника.
Тогда в чем же заслуга Коперника?
Математически бездоказательная модель оказалась предсказанием, в котором чувствовалась необходимость. Дальнейшие исследования показали, что Коперник был не совсем прав в математическом обосновании. Но в том, что Земля вращается вокруг Солнца, Коперник оказался прав.
Ему удалось сместить координаты отсчета. Не случайно Лютер говорил: «Этот дурак хочет перевернуть все астрономическое искусство. ».
Главная заслуга Коперника заключена вовсе не в его модели, которая математически по многим пунктам ошибочна. Главное, что он стронул-таки Землю с места, и будущее подтвердило его правоту. Нововведение Коперника не было просто указанием на движение Земли.
Скорее, оно составляло целиком новый способ видения проблем физики и
астрономии.
Список источников и литературы
3. Бронштэн В. А. Клавдий Птолемей, II век н.э. М., 1961.
4. Гребеников Е. А. Николай Коперник. М., 1982.
5. Замечательные ученые / Под ред. С. П. Капицы. М., 1980.
6. Клайн М. Математика: поиск истины. М., 1998.
7. Коперник Николай. О вращениях небесных сфер. Малый комментарий. Послание против Вернера. Упсальская запись. М., 1964.
8. Кун Т. Структура научных революций. М., 1981.
9. Лосев А. Ф. Эстетика Возрождения. М., 1978.
12. Нейгебауер О. Точные науки в древности. М., 1968.
Неужели Коперник был не прав?
Новый документальный фильм «Принцип», вышедший в октябре 2014 года, бросил вызов 400-летней вере в принцип Коперника, представив шокирующие новые научные доказательства того, что Земля занимает особое место в космосе.
Фильм вызвал безумную клеветническую кампанию в СМИ и бурю споров, так как разъярённые учёные яростно отстаивали свою позицию. Может быть, это радикально новое понимание нашей Вселенной и нашего места в ней? Рик Делано, писатель и продюсер «Принципа», считает, что так оно и есть.
В то время как большинство сегодня полагает, что наши гениальные научные умы, программы по освоению космоса, высокотехнологичные телескопы и оборудование давно доказали, что Земля вращается вокруг Солнца, Делано заявляет, что нет ни одного экспериментального доказательства этому.
Историк Линкольн Барнетт в своей книге «Вселенная и доктор Эйнштейн» пишет: «Мы не можем чувствовать наше движение в пространстве, ни один физический эксперимент не доказал, что Земля находится в движении». Таким образом, Делано утверждает, что принцип Коперника — не научный факт, а метафизическое предположение, поддерживаемое убедительными теориями. Фильм «Принцип», первый документальный фильм, в котором ведущие учёные анализируют научную основу принципа Коперника и поднимают вопрос об истинном положении Земли в космосе.
Система Коперника. (Jheald via Wikimedia Commons)
Древние верования о нашем месте в космосе
В течение тысяч лет преобладающей была геоцентрическая теория строения космоса, Земля считалась центром Вселенной. Видя день за днём движение Солнца, Луны, планет и звёзд вокруг Земли по круговым траекториям, древние люди сделали вывод, что Земля была стационарной, а остальная часть Вселенной двигалась вокруг неё. Это соответствовало представлениям о том, что бог или боги создали Землю с определённой целью.
Тем не менее, Делано объяснил в интервью журналу «Древние источники», что «древние люди были достаточно умны, чтобы понять, что эти явления также свидетельствуют о вращении Земли вокруг своей оси». Почему же они не приняли эту точку зрения?
«Люди древнего мира сочли более убедительным и правдоподобным то, что Земля — фокус и центр того, что вращается вокруг неё», — отметил Делано.
Таким образом, геоцентрическая модель Вселенной была положена в основу космологических систем многих древних цивилизаций, в частности Древней Греции (с IV века до нашей эры), в том числе систем Аристотеля и Птолемея. Астрономические предсказания, сделанные в соответствии с геоцентрической моделью Птолемея, использовались для подготовки астрологических и астрономических карт в течение 1 500 лет.
Николай Коперник (1473 – 1543 гг.), блестящий математик и астроном из Королевской Пруссии, из королевства Польского, создал теорию, которая перевернула тысячелетние верования в геоцентрическую модель Вселенной с ног на голову.
В своей работе «Об обращении небесных сфер» в 1543 году Коперник предложил заменить геоцентрическую систему гелиоцентрической моделью, согласно которой Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. Он считал, что гелиоцентризм мог лучше объяснить движение небесных тел, чем геоцентрическая модель. Смысл этой революционной идеи в том, что Земля больше не рассматривалась как центр мироздания. Эта концепция стала известна как «принцип Коперника».
Против этого шокирующего утверждения выступила католическая церковь, желая сохранить принципы цивилизации и религии. Вдруг стало ясно, что «мы живём на незначительной планете непримечательной звезды, затерянной в углу Вселенной, в которой гораздо больше галактик, чем людей», как лаконично выразился Карл Саган в XX веке.
Такое радикальное изменение в мировоззрении не может произойти в одночасье, по крайней мере, ещё сто лет понадобилось, чтобы идеи Коперника стали хорошо известны. Тем временем многие учёные пытались измерить орбиту Земли вокруг Солнца.
«В течение двух столетий величайшие учёные мира пытались найти способ, чтобы измерить движение Земли вокруг Солнца, в котором каждый почти был уверен, — говорит Делано. — Но, как это ни парадоксально, на протяжении двух веков каждый из экспериментов, в которых пытались измерить это предполагаемое движение Земли вокруг Солнца, постоянно выдавал нулевое значение, и это стало действительно большой проблемой в науке».
Датский астроном Тихо Браге (1546-1601 гг.), блестящий учёный, в своих экспериментах по измерению положения звёзд и планет превзошёл всех, причём они были сделаны до изобретения телескопа. Он предложил модель, которая служила компромиссом между геоцентрической системой и теорией Коперника. В этой модели все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца. Другими словами, планеты вращаются вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли.
«Примечательно, что система Тихо Браге абсолютно соответствует тому, что мы видим в небе, то есть гелиоцентрической системе. Там нет визуального различия между системой Тихо и системой Коперника», — объяснил Делано.
Гео-гелиоцентрическая модель Тихо Браге. (Hochgeladen von Micheletb via Wikipedia)
В XVI и XVII веках огромные успехи были достигнуты в области астрономии и науки Иоганном Кеплером, Галилео Галилеем и Исааком Ньютоном, чьи работы слишком сложны, чтобы рассматривать их в этой статье. Таким образом, мы сразу перейдём вперёд, в XX век, к работам Альберта Эйнштейна.
Эйнштейн, озадаченный провалом каждого эксперимента по измерению движения Земли вокруг Солнца, пытался объяснить, почему оно не может быть измерено. Результат? Знаменитая теория относительности Эйнштейна. Эйнштейн утверждал, что движение Земли не может быть обнаружено в ходе оптического эксперимента, так как точка отсчёта не является определённой. Другими словами, и Земля с вращающимся вокруг неё Солнцем может находиться в центре Вселенной, и, наоборот, Солнце — в центре, а Земля вращается вокруг него.
Тем не менее, Эйнштейн утверждал, что, хотя и выглядит, что мы в центре Вселенной, а все галактики удаляются от нас (что Эдвард Хаббл наблюдал в телескоп в 1920 году), но это иллюзия. Он отметил, что поскольку пространство не является плоским, а изогнутым, и при этом расширяется, то будет казаться, что галактики как бы излучаются из точки, где находится наблюдатель. Эта теория, конечно, поддержала принцип Коперника, гласящий, что нет ни центра, ни края, ни особого положения.
Иллюстрация, показывающая связь между пространством-временем и гравитацией. (Shutterstock)
Новые космологические наблюдения бросают вызов принципу Коперника
За последнее десятилетие было проведено большое количество космологических исследований и наблюдений, результаты которых не соответствуют принципу Коперника.
В частности — данные со спутника «Планк», полученные в марте 2013 года. Согласно теории Коперника, любое изменение в излучении от космического микроволнового фона более или менее случайным образом проявляется во всей Вселенной. Тем не менее, результаты трёх отдельных космических миссий, начиная со спутника WMAP в 2001 году, выявили аномалии в фоновом космическом излучении, которые находятся на одной линии с нашей солнечной системой и экватором Земли. Никогда прежде не наблюдаемое выравнивание Земли образовало ось, проходящую через Вселенную, которую учёные окрестили «осью зла», в связи с шокирующими последствиями для известных космических теорий и моделей космоса.
Лоуренс Краусс, американский физик-теоретик и космолог, прокомментировал в 2005 году: «Если вы посмотрите на карту Вселенной, вы заметите, что структура, которая наблюдается, в самом деле странным образом коррелирует с плоскостью Земли вокруг Солнца. Коперник возвращается, чтобы преследовать нас? Это безумие. Мы смотрим на всю Вселенную. Просто невозможно, чтобы была корреляция с движением нашей Земли вокруг Солнца — плоскостью движения Земли вокруг Солнца — эклиптикой. Тогда можно сказать, что мы — действительно центр Вселенной».
Космологи, астрофизики и другие учёные сразу отмели странный вывод, как артефакт. Последовали десятки статей и докладов учёных, пытающихся объяснить эту аномалию. Но когда были получены данные с «Планка», вернувшегося в марте 2013 года, выравнивание показали фото с ещё более высоким разрешением и детализацией, в настоящее время подтверждённые результатами ешё трёх отдельных миссий. Это предполагает нечто большее, чем «артефакт».
«Истерию в СМИ по поводу нашего фильма вызвало то, что мы сорвали покрывало с маленького грязного секрета о том, что не только есть некая структура, но что эта структура связана удивительным образом именно с одним местом во Вселенной — с нашей Землёй, — сказал Делано. — Если есть что-то в корне неправильное в космологии и теории Коперника, то вся наша картина реальности снова изменится, и ирония в том, что главным, как и в последние две великие научные революции, является загадочный и неразрешимый вопрос о нашем месте в космосе».
Система Герметистов (Те кто хранит скрытое знание) Геоцентрическая система Птолемея
Птолемеевыми космологиями обычно называют все те теории Вселенной, из которых следует, что планеты и неподвижные звезды заключены во вращающихся сферах, в центре которых находится Земля. Понятие это восходит к Клавдию Птолемею (ок. 90-168 гг. н.э.), который, по-видимому, изобрел такую же схему, как и Гиппарх (ок. 190-120 гг. до н.э.), чьи труды и наблюдения Птолемей почти наверняка незаконно позаимствовал; но сама идея небесных сфер восходит по меньшей мере к Пифагору и его музыке сфер — хотя позднее пифагорейцам, по-видимому, пришла в голову мысль, что Земля движется вокруг Солнца, а Солнце в свою очередь вокруг некоего «центрального огня»
В современных герметических источниках этот «центральный огонь» зовут Великое Центральное Солнце.