ηλιακό σύστημα

Νικόλαος Κοπέρνικος

Σχέδιο του Ηλιοκεντρικού συστήματος του σύμπαντος

Ποδήλατο στο Πλανητάριο της Μόσχας

Στο Πλανητάριο της Μόσχας μπορείτε να αγγίξετε τα πάντα!

Στο Lunarium του Πλανητάριου της Μόσχας

Στο Πλανητάριο της Μόσχας μπορείτε να θαυμάσετε τον έναστρο ουρανό!

Παιδιά, επισκέφτηκα το Πλανητάριο της Μόσχας και βρήκα πολλούς φίλους επιστήμονες εκεί. Είναι όλοι εξαιρετικοί ειδικοί και μπορούν να μας πουν πολλά για το διάστημα. Σκέφτηκα, θα ήταν ωραίο αν σε κάθε τεύχος του περιοδικού μου έλεγαν κάτι ενδιαφέρον για τους πλανήτες, τους κομήτες, τους αστεροειδείς και το σύμπαν. Όλα είναι ενδιαφέροντα για εμάς! Φυσικά, μπορείτε να έρθετε στο Πλανητάριο της Μόσχας και να δείτε τα πάντα με τα μάτια σας, να ακούσετε ενδιαφέρουσες ιστορίες, να αγγίξετε πλανήτες και διάφορα διαστημικά πράγματα με τα χέρια σας, αλλά πολλοί άνθρωποι δεν έχουν αυτή την ευκαιρία επειδή ζουν σε άλλες πόλεις. Καλά? Ας σπουδάσουμε αστρονομία!

Αστρονομική μονάδα - μια ιστορικά καθιερωμένη μονάδα μέτρησης των αποστάσεων στην αστρονομία, περίπου ίση με τη μέση απόσταση από τη Γη στον Ήλιο. Το φως διανύει αυτήν την απόσταση σε περίπου 500 δευτερόλεπτα (8 λεπτά 20 δευτερόλεπτα).

Τον Σεπτέμβριο του 2012, η ​​28η Γενική Συνέλευση της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης στο Πεκίνο αποφάσισε να συνδέσει την αστρονομική μονάδα με το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI). Μια αστρονομική μονάδα εξ ορισμού είναι ακριβώς ίση με 149 597 870 700 μέτρα.

Λίγο περίπλοκο, έτσι δεν είναι; Οι φιλοι! Αν θέλετε όχι μόνο να κατανοήσετε, αλλά και να νιώσετε τι είναι μια αστρονομική μονάδα, ελάτε στο διαδραστικό μουσείο «Lunarium» του Πλανητάριου της Μόσχας. Στην έκθεση «Space Bicycle», μπορείτε να κάνετε ένα συναρπαστικό ταξίδι στο Ηλιακό Σύστημα και να μάθετε όλες τις αποστάσεις από τους πλανήτες! Και πολλά άλλα ενδιαφέροντα πράγματα! Έλα!

Νικόλαος Κοπέρνικος (1473-1543)

Ο μεγάλος Πολωνός αστρονόμος, δημιουργός του ηλιοκεντρικού συστήματος του Σύμπαντος.

Έχοντας λάβει ολοκληρωμένη εκπαίδευση στην Πολωνία και την Ιταλία, ο Κοπέρνικος έγινε ένας από τους πιο εξέχοντες εκπροσώπους της πολωνικής επιστημονικής σκέψης του ύστερου Μεσαίωνα.

Σπούδασε μαθηματικά, ιατρική, μηχανική, ποίηση και μετάφραση. Η πιο διάσημη συνεισφορά του επιστήμονα στην επιστήμη ήταν η ανάπτυξη μιας νέας εικόνας του κόσμου. Οι παρατηρήσεις της κίνησης των ουράνιων σωμάτων οδήγησαν τον Κοπέρνικο στο συμπέρασμα ότι η παλιά διδασκαλία ήταν εσφαλμένη, υποστηρίζοντας ότι η Γη είναι ακίνητη και ότι ο Ήλιος, η Σελήνη και τα αστέρια περιστρέφονται γύρω από αυτήν. Για να αντικαταστήσει το γεωκεντρικό (Γηιοκεντρικό) σχήμα του σύμπαντος, πρότεινε ένα ηλιοκεντρικό (ηλιοκεντρικό) σχήμα, σύμφωνα με το οποίο τα ουράνια σώματα, συμπεριλαμβανομένης της Γης, περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο. Ο Κοπέρνικος έκανε τις παρατηρήσεις και τις ανακαλύψεις του χωρίς οπτικά όργανα.

Νικόλαος Κοπέρνικος- Πολωνός και Πρώσος αστρονόμος, μαθηματικός, οικονομολόγος, κανόνας της Αναγέννησης , συγγραφέας του συστήματος ηλιοκεντρικού κόσμου.

Στοιχεία βιογραφίας

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος γεννήθηκε στο Τορούν σε μια οικογένεια εμπόρων το 1473 και έχασε τους γονείς του σε νεαρή ηλικία. Δεν υπάρχει σαφής άποψη για την εθνικότητά του - άλλοι τον θεωρούν Πολωνό, άλλοι τον θεωρούν Γερμανό. Η γενέτειρά του έγινε μέρος της Πολωνίας αρκετά χρόνια πριν από τη γέννησή του και πριν από αυτό ήταν μέρος της Πρωσίας. Αλλά μεγάλωσε στη γερμανική οικογένεια του θείου του.

Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Κρακοβίας, όπου σπούδασε μαθηματικά, ιατρική και θεολογία, αλλά τον τράβηξε ιδιαίτερα η αστρονομία. Στη συνέχεια έφυγε για την Ιταλία και μπήκε στο Πανεπιστήμιο της Μπολόνια, όπου προετοιμάστηκε κυρίως για πνευματική καριέρα, αλλά και εκεί σπούδασε αστρονομία. Σπούδασε ιατρική στο Πανεπιστήμιο της Πάντοβα. Με την επιστροφή του στην Κρακοβία, εργάστηκε ως γιατρός, ταυτόχρονα έμπιστος του θείου του, επισκόπου Λουκά.

Μετά τον θάνατο του θείου του, έζησε στη μικρή πόλη Frombork της Πολωνίας, όπου υπηρέτησε ως κανόνας (ιερέας της Καθολικής Εκκλησίας), αλλά δεν σταμάτησε να σπουδάζει αστρονομία. Εδώ ανέπτυξε την ιδέα ενός νέου αστρονομικού συστήματος. Μοιράστηκε τις σκέψεις του με φίλους, οπότε πολύ σύντομα διαδόθηκε η είδηση ​​για τον νεαρό αστρονόμο και το νέο του σύστημα.

Ο Κοπέρνικος ήταν ένας από τους πρώτους που εξέφρασε την ιδέα της παγκόσμιας βαρύτητας. Μια από τις επιστολές του λέει: «Νομίζω ότι η βαρύτητα δεν είναι τίποτα άλλο από μια ορισμένη επιθυμία με την οποία ο θεϊκός οικοδόμος προίκισε τα σωματίδια της ύλης ώστε να ενωθούν σε σχήμα μπάλας. Αυτή η ιδιότητα πιθανότατα κατέχεται από τον Ήλιο, τη Σελήνη και τους πλανήτες. Αυτοί οι φωτιστές του οφείλουν το σφαιρικό τους σχήμα».

Προέβλεψε με σιγουριά ότι η Αφροδίτη και ο Ερμής έχουν φάσεις παρόμοιες με τη σελήνη. Μετά την εφεύρεση του τηλεσκοπίου, ο Galileo επιβεβαίωσε αυτή την πρόβλεψη.

Είναι γνωστό ότι οι ταλαντούχοι άνθρωποι είναι ταλαντούχοι σε όλα. Ο Κοπέρνικος έδειξε επίσης ότι ήταν ένα πλήρως μορφωμένο άτομο: σύμφωνα με το έργο του, εισήχθη ένα νέο σύστημα νομισμάτων στην Πολωνία και στην πόλη Frombork κατασκεύασε μια υδραυλική μηχανή που τροφοδοτούσε με νερό όλα τα σπίτια. Ως γιατρός, συμμετείχε στον αγώνα κατά της επιδημίας πανώλης το 1519. Κατά τη διάρκεια του Πολωνο-Τευτονικού πολέμου (1519-1521), οργάνωσε την επιτυχή υπεράσπιση της επισκοπής από τους Τεύτονες και στη συνέχεια συμμετείχε σε ειρηνευτικές διαπραγματεύσεις που έληξαν με τη δημιουργία του πρώτου προτεσταντικού κράτους - του Δουκάτου της Πρωσίας.

Σε ηλικία 58 ετών, ο Κοπέρνικος αποσύρθηκε από όλες τις υποθέσεις και άρχισε να εργάζεται για το βιβλίο του «Σχετικά με την περιστροφή των ουράνιων σφαιρών», ταυτόχρονα περιθάλποντας τους ανθρώπους δωρεάν.

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος πέθανε το 1543 από εγκεφαλικό.

Ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου του Κοπέρνικου

Ηλιοκεντρικό σύστημα- την ιδέα ότι ο Ήλιος είναι το κεντρικό ουράνιο σώμα γύρω από το οποίο περιστρέφεται η Γη και άλλοι πλανήτες. Η Γη, σύμφωνα με αυτό το σύστημα, περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε ένα αστρικό έτος και γύρω από τον άξονά του σε μια αστρική ημέρα. Αυτή η ιδέα είναι το αντίθετο γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου(μια ιδέα για τη δομή του σύμπαντος, σύμφωνα με την οποία την κεντρική θέση στο Σύμπαν καταλαμβάνει η ακίνητη Γη, γύρω από την οποία περιστρέφονται ο Ήλιος, η Σελήνη, οι πλανήτες και τα αστέρια).

Το δόγμα του ηλιοκεντρικού συστήματος προέκυψε ήδη στην αρχαιότητα, αλλά διαδόθηκε ευρέως από το τέλος της Αναγέννησης.

Οι Πυθαγόρειοι και οι Ηρακλείδες του Πόντου είχαν εικασίες για την κίνηση της Γης, αλλά ένα πραγματικά ηλιοκεντρικό σύστημα προτάθηκε στις αρχές του 3ου αιώνα π.Χ. μι. Αρίσταρχος Σάμου. Πιστεύεται ότι ο Αρίσταρχος έφτασε στον ηλιοκεντρισμό με βάση το γεγονός ότι διαπίστωσε ότι ο Ήλιος είναι πολύ μεγαλύτερος σε μέγεθος από τη Γη (το μόνο έργο ενός επιστήμονα που έφτασε σε εμάς). Ήταν φυσικό να υποθέσουμε ότι το μικρότερο σώμα περιστρέφεται γύρω από το μεγαλύτερο, και όχι το αντίστροφο. Το προηγουμένως υπάρχον γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου δεν ήταν σε θέση να εξηγήσει την αλλαγή στη φαινομενική φωτεινότητα των πλανητών και το φαινομενικό μέγεθος της Σελήνης, το οποίο οι Έλληνες συνέδεσαν σωστά με μια αλλαγή στην απόσταση από αυτά τα ουράνια σώματα. Κατέστησε επίσης δυνατή την καθιέρωση της τάξης των φωτιστικών.

Όμως μετά τον 2ο αιώνα μ.Χ. μι. Στον ελληνιστικό κόσμο, ο γεωκεντρισμός, βασισμένος στη φιλοσοφία του Αριστοτέλη και την πλανητική θεωρία του Πτολεμαίου, εδραιώθηκε σταθερά.

Στο Μεσαίωνατο ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου πρακτικά ξεχάστηκε. Εξαίρεση αποτελούν οι αστρονόμοι της σχολής της Σαμαρκάνδης, που ιδρύθηκε από τον Ulugbek το πρώτο μισό του 15ου αιώνα. Μερικοί από αυτούς απέρριψαν τη φιλοσοφία του Αριστοτέλη ως το φυσικό θεμέλιο της αστρονομίας και θεώρησαν ότι η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της είναι φυσικά δυνατή. Υπάρχουν ενδείξεις ότι ορισμένοι από τους αστρονόμους της Σαμαρκάνδης εξέτασαν τη δυνατότητα όχι μόνο της αξονικής περιστροφής της Γης, αλλά και της κίνησης του κέντρου της, και ανέπτυξαν επίσης μια θεωρία σύμφωνα με την οποία ο Ήλιος θεωρείται ότι περιστρέφεται γύρω από τη Γη, αλλά όλοι οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο (που μπορεί να ονομαστεί το γεω-ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου) .

Στην εποχή Πρώιμη ΑναγέννησηΟ Νικολάι Κουζάνσκι έγραψε για την κινητικότητα της Γης, αλλά η κρίση του ήταν καθαρά φιλοσοφική. Υπήρχαν άλλες υποθέσεις για την κίνηση της Γης, αλλά δεν υπήρχε σύστημα ως τέτοιο. Και μόνο τον 16ο αιώνα ο ηλιοκεντρισμός αναβίωσε τελικά, όταν ο Πολωνός αστρονόμος Νικόλαος Κοπέρνικοςανέπτυξε μια θεωρία της κίνησης των πλανητών γύρω από τον Ήλιο με βάση την Πυθαγόρεια αρχή της ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης. Το αποτέλεσμα της δουλειάς του ήταν το βιβλίο «On the Rotations of the Celestial Spheres», που δημοσιεύτηκε το 1543. Θεώρησε ότι το μειονέκτημα όλων των γεωκεντρικών θεωριών ήταν ότι δεν επιτρέπουν σε κάποιον να προσδιορίσει «το σχήμα του κόσμου και την αναλογικότητα του τα μέρη του», δηλαδή την κλίμακα του πλανητικού συστήματος. Ίσως να προήλθε από τον ηλιοκεντρισμό του Αρίσταρχου, αλλά αυτό δεν έχει αποδειχθεί οριστικά στην τελική έκδοση του βιβλίου, η αναφορά στον Αρίσταρχο εξαφανίστηκε.

Ο Κοπέρνικος πίστευε ότι η Γη υφίσταται τρεις κινήσεις:

1. Γύρω από τον άξονά του με περίοδο μιας ημέρας, συνέπεια της οποίας είναι η καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας.

2. Γύρω από τον Ήλιο με περίοδο ενός έτους, που οδηγεί στην ανάδρομη κίνηση των πλανητών.

3. Η λεγόμενη κίνηση απόκλισης με περίοδο επίσης περίπου ενός έτους, που οδηγεί στο γεγονός ότι ο άξονας της Γης κινείται περίπου παράλληλα με τον εαυτό του.

Ο Κοπέρνικος εξήγησε τους λόγους για τις ανάδρομες κινήσεις των πλανητών, υπολόγισε τις αποστάσεις των πλανητών από τον Ήλιο και τις περιόδους των περιστροφών τους. Ο Κοπέρνικος εξήγησε τη ζωδιακή ανισότητα στην κίνηση των πλανητών από το γεγονός ότι η κίνησή τους είναι ένας συνδυασμός κινήσεων σε μεγάλους και μικρούς κύκλους.

Το ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικουμπορεί να διατυπωθεί στις ακόλουθες δηλώσεις:

• οι τροχιές και οι ουράνιες σφαίρες δεν έχουν κοινό κέντρο.
• το κέντρο της Γης δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος, αλλά μόνο το κέντρο μάζας και η τροχιά της Σελήνης.
• Όλοι οι πλανήτες κινούνται σε τροχιές με κέντρο τον Ήλιο, και επομένως ο Ήλιος είναι το κέντρο του κόσμου.
• η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με την απόσταση μεταξύ της Γης και των σταθερών αστεριών.
• Η καθημερινή κίνηση του Ήλιου είναι φανταστική και προκαλείται από την επίδραση της περιστροφής της Γης, η οποία περιστρέφεται μία φορά κάθε 24 ώρες γύρω από τον άξονά της, ο οποίος παραμένει πάντα παράλληλος με τον εαυτό της.
• Η Γη (μαζί με τη Σελήνη, όπως και άλλοι πλανήτες) περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, και ως εκ τούτου οι κινήσεις που φαίνεται να κάνει ο Ήλιος (η καθημερινή κίνηση, καθώς και η ετήσια κίνηση όταν ο Ήλιος κινείται μέσω του Ζωδιακού) δεν είναι τίποτα άλλο από η επίδραση της κίνησης της Γης ;
• Είναι η κίνηση της Γης και άλλων πλανητών που εξηγεί τις θέσεις τους και τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της κίνησης των πλανητών.

Αυτές οι δηλώσεις ήταν εντελώς αντίθετες με το γεωκεντρικό σύστημα που επικρατούσε εκείνη την εποχή.

Για τον Κοπέρνικο, το κέντρο του πλανητικού συστήματος δεν ήταν ο Ήλιος, αλλά το κέντρο της τροχιάς της γης.

Από όλους τους πλανήτες, η Γη ήταν ο μόνος που κινούνταν ομοιόμορφα στην τροχιά της, ενώ η τροχιακή ταχύτητα των άλλων πλανητών διέφερε.

Προφανώς, ο Κοπέρνικος διατήρησε την πίστη του στην ύπαρξη ουράνιων σφαιρών που φέρουν πλανήτες. Έτσι, η κίνηση των πλανητών γύρω από τον Ήλιο εξηγήθηκε από την περιστροφή αυτών των σφαιρών γύρω από τους άξονές τους.

Αξιολόγηση της θεωρίας του Κοπέρνικου από σύγχρονους

Οι στενότεροι υποστηρικτές του τις τρεις πρώτες δεκαετίες μετά την έκδοση του βιβλίου « Στις περιστροφές των ουράνιων σφαιρών" ήταν ο Γερμανός αστρονόμος Georg Joachim Rheticus, ο οποίος κάποτε συνεργάστηκε με τον Κοπέρνικο και θεωρούσε τον εαυτό του μαθητή του, καθώς και η αστρονόμος και γεωδαίστρια Gemma Frisius. Ο φίλος του, επίσκοπος Tiedemann Giese, ήταν επίσης υποστηρικτής του Κοπέρνικου. Αλλά οι περισσότεροι σύγχρονοι «έβγαλαν» μόνο τη μαθηματική συσκευή για αστρονομικούς υπολογισμούς από τη θεωρία του Κοπέρνικου και αγνόησαν σχεδόν εντελώς τη νέα, ηλιοκεντρική κοσμολογία του. Αυτό συνέβη ίσως επειδή ο πρόλογος του βιβλίου του γράφτηκε από έναν Λουθηρανό θεολόγο και στον πρόλογο ειπώθηκε ότι η κίνηση της Γης είναι ένας έξυπνος υπολογισμός, αλλά ο Κοπέρνικος δεν πρέπει να εκληφθεί κυριολεκτικά. Πολλοί τον 16ο αιώνα πίστευαν ότι αυτή ήταν η γνώμη του ίδιου του Κοπέρνικου. Και μόνο στις δεκαετίες 70 - 90 του 16ου αιώνα. Οι αστρονόμοι άρχισαν να δείχνουν ενδιαφέρον για το νέο σύστημα του κόσμου. Ο Κοπέρνικος είχε τόσο υποστηρικτές (συμπεριλαμβανομένου του φιλοσόφου Giordano Bruno· του θεολόγου Diego de Zuniga, ο οποίος χρησιμοποιεί την ιδέα της κίνησης της Γης για να ερμηνεύσει ορισμένες λέξεις της Βίβλου) όσο και αντιπάλους (αστρονόμους Tycho Brahe και Christopher Clavius, φιλόσοφος Francis Μπέικον).

Οι αντίπαλοι του συστήματος του Κοπέρνικου υποστήριξαν ότι αν η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, τότε:

• Η Γη θα δοκίμαζε κολοσσιαίες φυγόκεντρες δυνάμεις που αναπόφευκτα θα την έσκιζαν.
• Όλα τα ελαφριά αντικείμενα στην επιφάνειά του θα σκορπίζονταν προς όλες τις κατευθύνσεις του διαστήματος.
• Οποιοδήποτε πεταμένο αντικείμενο θα παρεκκλίνει προς τη δύση και τα σύννεφα θα επιπλέουν, μαζί με τον Ήλιο, από την ανατολή προς τη δύση.
• Τα ουράνια σώματα κινούνται επειδή αποτελούνται από αβαρή λεπτή ύλη, αλλά ποια δύναμη μπορεί να κάνει την τεράστια βαριά Γη να κινηθεί;

Εννοια

Το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου, που προτάθηκε τον 3ο αιώνα π.Χ. ε . Αρίσταρχοςκαι αναβίωσε τον 16ο αιώνα Κοπέρνικος, κατέστησε δυνατή την καθιέρωση των παραμέτρων του πλανητικού συστήματος και την ανακάλυψη των νόμων των κινήσεων των πλανητών. Η δικαίωση του ηλιοκεντρισμού απαιτούσε τη δημιουργία κλασική μηχανικήκαι οδήγησε στην ανακάλυψη του νόμου καθολική βαρύτητα. Αυτή η θεωρία άνοιξε το δρόμο για την αστρική αστρονομία όταν αποδείχθηκε ότι τα αστέρια είναι μακρινοί ήλιοι) και η κοσμολογία του άπειρου Σύμπαντος. Περαιτέρω, το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου καθιερώθηκε όλο και περισσότερο - το κύριο περιεχόμενο της επιστημονικής επανάστασης του 17ου αιώνα ήταν η εγκαθίδρυση του ηλιοκεντρισμού.

Στην πραγματικότητα, ο Αρίσταρχος της Σάμου -η Σάμος ήταν ένα νησί κοντά στην Τουρκία- ανέπτυξε μια μορφή ηλιοκεντρικού παγκόσμιου συστήματος γύρω στο 200 π.Χ. Άλλοι αρχαίοι πολιτισμοί, συμπεριλαμβανομένων διάφορων μουσουλμάνων λογίων τον 11ο αιώνα, διατήρησαν τις ίδιες πεποιθήσεις, οι οποίες βασίστηκαν στο έργο του Αρίσταρχου και των Ευρωπαίων λογίων στη Μεσαιωνική Ευρώπη.

Τον 16ο αιώνα, ο αστρονόμος Νικόλαος Κοπέρνικος εφηύρε την εκδοχή του για το ηλιοκεντρικό παγκόσμιο σύστημα. Όπως και άλλοι πριν από αυτόν, ο Κοπέρνικος έχτισε πάνω στο έργο του Αρίσταρχου, αναφέροντας τον Έλληνα αστρονόμο στις σημειώσεις του. Η θεωρία του Κοπέρνικου έγινε τόσο διάσημη που όταν οι περισσότεροι άνθρωποι συζητούν την ηλιοκεντρική θεωρία αυτές τις μέρες, αναφέρονται στο μοντέλο του Κοπέρνικου. Ο Κοπέρνικος δημοσίευσε τη θεωρία του στο βιβλίο του «Σχετικά με την περιστροφή των ουράνιων σφαιρών». Ο Κοπέρνικος τοποθέτησε τη Γη ως τον τρίτο πλανήτη από τον Ήλιο, και στο μοντέλο του περιφέρεται γύρω από τη Γη, όχι τον Ήλιο. Ο Κοπέρνικος υπέθεσε επίσης ότι τα αστέρια δεν κινούνται σε τροχιές γύρω από τη Γη. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, γεγονός που κάνει τα αστέρια να φαίνονται σαν να κινούνται στον ουρανό. Μέσω της εφαρμογής της γεωμετρίας, μπόρεσε να μετατρέψει το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου από μια φιλοσοφική υπόθεση σε μια θεωρία που έκανε πολύ καλή δουλειά στην πρόβλεψη των κινήσεων των πλανητών και άλλων ουράνιων σωμάτων.

Το μόνο πρόβλημα που αντιμετώπιζε το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου ήταν ότι η Ρωμαιοκαθολική Εκκλησία, μια πολύ ισχυρή οργάνωση την εποχή του Κοπέρνικου, το θεωρούσε αιρετικό. Αυτός μπορεί να ήταν ένας από τους λόγους για τους οποίους ο Κοπέρνικος δεν δημοσίευσε τη θεωρία του μέχρι να βρεθεί στο νεκροκρέβατό του. Μετά τον θάνατο του Κοπέρνικου, η Ρωμαιοκαθολική Εκκλησία εργάστηκε ακόμη πιο σκληρά για να καταστείλει την ηλιοκεντρική άποψη. Η Εκκλησία συνέλαβε τον Γαλιλαίο επειδή υποστήριξε το αιρετικό ηλιοκεντρικό μοντέλο και τον κράτησε σε κατ' οίκον περιορισμό για τα τελευταία οκτώ χρόνια της ζωής του. Την ίδια εποχή που ο Γαλιλαίος δημιούργησε το τηλεσκόπιο, ο αστρονόμος Johannes Kepler τελειοποιούσε το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου και προσπαθούσε να το αποδείξει μέσω υπολογισμών.

Αν και η πρόοδός του ήταν αργή, το σύστημα του ηλιοκεντρικού κόσμου αντικατέστησε τελικά το σύστημα του γεωκεντρικού κόσμου. Αν και έχουν προκύψει νέα στοιχεία, ορισμένοι έχουν αρχίσει να αμφισβητούν εάν ο Ήλιος ήταν στην πραγματικότητα το κέντρο του Σύμπαντος. Ο Ήλιος δεν ήταν το γεωμετρικό κέντρο των τροχιών των πλανητών και το κέντρο βάρους δεν ήταν ακριβώς στο κέντρο του Ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι παρόλο που τα παιδιά διδάσκονται στα σχολεία ότι ο ηλιοκεντρισμός είναι το σωστό μοντέλο του σύμπαντος, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν και τις δύο απόψεις του σύμπαντος ανάλογα με το τι μελετούν και ποια θεωρία κάνει τους υπολογισμούς τους απλούστερους.

Μόλις ένα άτομο απέκτησε ευφυΐα, άρχισε να ενδιαφέρεται για το πώς λειτουργούν όλα. Γιατί το νερό δεν ξεχειλίζει πάνω από την άκρη του κόσμου; Ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από τη Γη; Τι υπάρχει μέσα στις μαύρες τρύπες;

Το «Γνωρίζω ότι δεν ξέρω τίποτα» του Σωκράτη σημαίνει ότι έχουμε επίγνωση του όγκου του ακόμα άγνωστου σε αυτόν τον κόσμο. Έχουμε φτάσει από τους μύθους στην κβαντική φυσική, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν περισσότερα ερωτήματα παρά απαντήσεις και γίνονται όλο και πιο περίπλοκα.

Κοσμογονικοί μύθοι

Ο μύθος είναι ο πρώτος τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι εξήγησαν την προέλευση και τη δομή των πάντων γύρω τους και τη δική τους ύπαρξη. Οι κοσμογονικοί μύθοι λένε πώς ο κόσμος αναδύθηκε από το χάος ή το τίποτα. Στο μύθο, η δημιουργία του σύμπαντος πραγματοποιείται από θεότητες. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη κουλτούρα, η κοσμολογία που προκύπτει (η ιδέα για τη δομή του κόσμου) ποικίλλει. Για παράδειγμα, το στερέωμα μπορεί να φαίνεται σαν ένα καπάκι, το κέλυφος ενός παγκόσμιου αυγού, το πτερύγιο ενός γιγάντιου κελύφους ή το κρανίο ενός γίγαντα.

Κατά κανόνα, σε όλες αυτές τις ιστορίες υπάρχει μια διαίρεση του αρχικού χάους σε ουρανό και γη (πάνω και κάτω), η δημιουργία ενός άξονα (πυρήνας του σύμπαντος), η δημιουργία φυσικών αντικειμένων και ζωντανών όντων. Οι βασικές έννοιες που είναι κοινές σε διαφορετικούς λαούς ονομάζονται αρχέτυπα.

Ο φυσικός Alexander Ivanchik μιλά για τα πρώιμα στάδια της εξέλιξης του Σύμπαντος και την προέλευση των χημικών στοιχείων στη διάλεξή του «Μεταεπιστήμη».

Ο κόσμος είναι σαν ένα σώμα

Ο αρχαίος άνθρωπος εξερεύνησε τον κόσμο με τη βοήθεια του σώματός του, μέτρησε αποστάσεις με βήματα και αγκώνες και δούλευε πολύ με τα χέρια του. Αυτό αντανακλάται στην προσωποποίηση της φύσης (η βροντή είναι αποτέλεσμα των χτυπημάτων του σφυριού του Θεού, ο άνεμος είναι η θεότητα που φυσάει). Ο κόσμος συνδέθηκε επίσης με ένα μεγάλο σώμα.

Για παράδειγμα, στη σκανδιναβική μυθολογία, ο κόσμος δημιουργήθηκε από το σώμα του γίγαντα Ymir, του οποίου τα μάτια έγιναν λιμνούλες και τα μαλλιά του δάση. Στην ινδουιστική μυθολογία, αυτή τη λειτουργία ανέλαβε ο Purusha, στην κινεζική μυθολογία ο Pangu. Σε όλες τις περιπτώσεις, η δομή του ορατού κόσμου συνδέεται με το σώμα ενός ανθρωπόμορφου πλάσματος, ενός μεγάλου προγόνου ή θεότητας, που θυσιάζεται για να εμφανιστεί ο κόσμος. Ταυτόχρονα, ο ίδιος ο άνθρωπος είναι ένας μικρόκοσμος, ένα σύμπαν σε μικρογραφία.

Μεγάλο Δέντρο

Μια άλλη αρχετυπική πλοκή που εμφανίζεται συχνά μεταξύ διαφορετικών εθνών είναι ο άξονας μπορεί, το παγκόσμιο βουνό ή το παγκόσμιο δέντρο. Για παράδειγμα, η τέφρα Yggdrasil μεταξύ των Σκανδιναβών. Εικόνες ενός δέντρου με ένα ανθρώπινο ειδώλιο στο κέντρο βρέθηκαν επίσης μεταξύ των Μάγια και των Αζτέκων. Στις Ινδουιστικές Βέδες, το ιερό δέντρο ονομαζόταν Ashwattha, στην τουρκική μυθολογία - Baiterek. Το παγκόσμιο δέντρο συνδέει τον κάτω, τον μεσαίο και τον ανώτερο κόσμο, οι ρίζες του βρίσκονται στις υπόγειες περιοχές και το στέμμα πηγαίνει στους ουρανούς.

Πάρε με μια βόλτα, μεγάλη χελώνα!

Η μυθολογία μιας παγκόσμιας χελώνας που κολυμπά στον απέραντο ωκεανό, στην πλάτη της οποίας στηρίζεται η Γη, βρίσκεται μεταξύ των λαών της Αρχαίας Ινδίας και της Αρχαίας Κίνας και στους θρύλους του γηγενούς πληθυσμού της Βόρειας Αμερικής. Παραλλαγές του μύθου των γιγάντων «ζώων υποστήριξης» περιλαμβάνουν έναν ελέφαντα, ένα φίδι και μια φάλαινα.

Κοσμολογικές ιδέες των Ελλήνων

Οι Έλληνες φιλόσοφοι κατέθεσαν τις αστρονομικές έννοιες που χρησιμοποιούμε ακόμα και σήμερα. Διαφορετικοί φιλόσοφοι της σχολής τους είχαν τη δική τους άποψη για το μοντέλο του σύμπαντος. Ως επί το πλείστον, τηρούσαν το γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου.

Η ιδέα υπέθετε ότι στο κέντρο του κόσμου υπήρχε μια ακίνητη Γη, γύρω από την οποία περιστρέφονταν ο Ήλιος, η Σελήνη και τα αστέρια. Σε αυτή την περίπτωση, οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τη Γη, σχηματίζοντας το «σύστημα της Γης». Ο Tycho Brahe αρνήθηκε επίσης την καθημερινή περιστροφή της Γης.

Επιστημονική Επανάσταση του Διαφωτισμού

Οι γεωγραφικές ανακαλύψεις, τα θαλάσσια ταξίδια και η ανάπτυξη της μηχανικής και της οπτικής έκαναν την εικόνα του κόσμου πιο περίπλοκη και ολοκληρωμένη. Από τον 17ο αιώνα ξεκίνησε η «τηλεσκοπική εποχή»: η παρατήρηση ουράνιων σωμάτων σε νέο επίπεδο έγινε διαθέσιμη στον άνθρωπο και άνοιξε ο δρόμος για μια βαθύτερη μελέτη του διαστήματος. Από φιλοσοφική άποψη, ο κόσμος θεωρούνταν αντικειμενικά γνωστός και μηχανιστικός.

Ο Johannes Kepler και οι τροχιές των ουράνιων σωμάτων

Ο μαθητής του Tycho Brahe, Johannes Kepler, ο οποίος προσχώρησε στη θεωρία του Κοπέρνικου, ανακάλυψε τους νόμους της κίνησης των ουράνιων σωμάτων. Το Σύμπαν, σύμφωνα με τη θεωρία του, είναι μια μπάλα μέσα στην οποία βρίσκεται το Ηλιακό σύστημα. Έχοντας διατυπώσει τρεις νόμους, οι οποίοι τώρα ονομάζονται «νόμοι του Κέπλερ», περιέγραψε την κίνηση των πλανητών γύρω από τον Ήλιο σε τροχιές και αντικατέστησε τις κυκλικές τροχιές με ελλείψεις.

Ανακαλύψεις του Galileo Galilei

Ο Γαλιλαίος υπερασπίστηκε τον κοπερνικανισμό, τηρώντας το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου, και επέμεινε επίσης ότι η Γη έχει μια καθημερινή περιστροφή (περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της). Αυτό τον οδήγησε σε περίφημες διαφωνίες με τη Ρωμαϊκή Εκκλησία, η οποία δεν υποστήριξε τη θεωρία του Κοπέρνικου.

Ο Γαλιλαίος κατασκεύασε το δικό του τηλεσκόπιο, ανακάλυψε τα φεγγάρια του Δία και εξήγησε τη λάμψη της Σελήνης από το ηλιακό φως που αντανακλάται από τη Γη.

Όλα αυτά ήταν απόδειξη ότι η Γη έχει την ίδια φύση με άλλα ουράνια σώματα, τα οποία έχουν επίσης «φεγγάρια» και κινούνται. Ακόμη και ο Ήλιος αποδείχθηκε ότι δεν ήταν ιδανικός, κάτι που διέψευσε τις ελληνικές ιδέες για την τελειότητα του ουράνιου κόσμου - ο Γαλιλαίος είδε κηλίδες πάνω του.

Το μοντέλο του Νεύτωνα για το σύμπαν

Ο Ισαάκ Νεύτων ανακάλυψε τον νόμο της παγκόσμιας βαρύτητας, ανέπτυξε ένα ενοποιημένο σύστημα επίγειας και ουράνιας μηχανικής και διατύπωσε τους νόμους της δυναμικής - αυτές οι ανακαλύψεις αποτέλεσαν τη βάση της κλασικής φυσικής. Ο Νεύτωνας απέδειξε τους νόμους του Κέπλερ από τη θέση της βαρύτητας, δήλωσε ότι το Σύμπαν είναι άπειρο και διατύπωσε τις ιδέες του για την ύλη και την πυκνότητα.

Το έργο του "Mathematical Principles of Natural Philosophy" το 1687 συνόψισε τα αποτελέσματα της έρευνας των προκατόχων του και καθόρισε μια μέθοδο για τη δημιουργία ενός μοντέλου του Σύμπαντος χρησιμοποιώντας μαθηματική ανάλυση.

20ος αιώνας: όλα είναι σχετικά

Μια ποιοτική ανακάλυψη στην κατανόηση του κόσμου από τον άνθρωπο στον εικοστό αιώνα ήταν η ακόλουθη: Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (GR), τα οποία αναπτύχθηκαν το 1916 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν. Σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν, ο χώρος δεν είναι αμετάβλητος, ο χρόνος έχει αρχή και τέλος και μπορεί να ρέει διαφορετικά σε διαφορετικές συνθήκες.

Η Γενική Σχετικότητα εξακολουθεί να είναι η πιο επιδραστική θεωρία του χώρου, του χρόνου, της κίνησης και της βαρύτητας - δηλαδή ό,τι συνιστά τη φυσική πραγματικότητα και τις αρχές του κόσμου. Η θεωρία της σχετικότητας δηλώνει ότι ο χώρος πρέπει είτε να διαστέλλεται είτε να συστέλλεται. Αποδείχθηκε ότι το Σύμπαν είναι δυναμικό, όχι ακίνητο.

Ο Αμερικανός αστρονόμος Έντουιν Χαμπλ απέδειξε ότι ο Γαλαξίας μας, στον οποίο βρίσκεται το Ηλιακό Σύστημα, είναι μόνο ένας από τους εκατοντάδες δισεκατομμύρια άλλους γαλαξίες στο Σύμπαν. Μελετώντας μακρινούς γαλαξίες, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι διασκορπίζονταν, απομακρύνονταν ο ένας από τον άλλο και πρότεινε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται.

Αν προχωρήσουμε από την έννοια της συνεχούς διαστολής του Σύμπαντος, αποδεικνύεται ότι κάποτε ήταν σε συμπιεσμένη κατάσταση. Το γεγονός που προκάλεσε τη μετάβαση από μια πολύ πυκνή κατάσταση της ύλης σε διαστολή ονομάστηκε Μεγάλη έκρηξη.

XXI αιώνας: η σκοτεινή ύλη και το Πολυσύμπαν

Σήμερα γνωρίζουμε ότι το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό: αυτό διευκολύνεται από την πίεση της «σκοτεινής ενέργειας», η οποία καταπολεμά τη δύναμη της βαρύτητας. Η «σκοτεινή ενέργεια», η φύση της οποίας δεν είναι ακόμη ξεκάθαρη, αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του Σύμπαντος. Οι μαύρες τρύπες είναι «βαρυτικοί τάφοι» στους οποίους η ύλη και η ακτινοβολία εξαφανίζονται, και στους οποίους πιθανώς μετατρέπονται τα νεκρά αστέρια.

Η ηλικία του Σύμπαντος (ο χρόνος από την έναρξη της διαστολής) υποτίθεται ότι υπολογίζεται σε 13-15 δισεκατομμύρια χρόνια.

Συνειδητοποιήσαμε ότι δεν είμαστε μοναδικοί - τελικά, υπάρχουν τόσα πολλά αστέρια και πλανήτες τριγύρω. Ως εκ τούτου, οι σύγχρονοι επιστήμονες εξετάζουν το ζήτημα της προέλευσης της ζωής στη Γη στο πλαίσιο του γιατί προέκυψε το Σύμπαν εξαρχής, όπου αυτό έγινε δυνατό.

Οι γαλαξίες, τα αστέρια και οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω τους, ακόμη και τα ίδια τα άτομα, υπάρχουν μόνο επειδή η ώθηση της σκοτεινής ενέργειας τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης ήταν αρκετή για να αποτρέψει την κατάρρευση του Σύμπαντος ξανά, και ταυτόχρονα έτσι ώστε το διάστημα να μην καταρρεύσει πετάω πολύ μακριά. Η πιθανότητα να συμβεί αυτό είναι πολύ μικρή, επομένως ορισμένοι σύγχρονοι θεωρητικοί φυσικοί προτείνουν ότι υπάρχουν πολλά παράλληλα Σύμπαντα.

Οι θεωρητικοί φυσικοί πιστεύουν ότι ορισμένα σύμπαντα μπορεί να έχουν 17 διαστάσεις, άλλα μπορεί να περιέχουν αστέρια και πλανήτες όπως ο δικός μας, και μερικά μπορεί να αποτελούνται από ένα άμορφο πεδίο.

Άλαν Λάιτμανφυσικός

Ωστόσο, είναι αδύνατο να αντικρουστεί αυτό το πείραμα χρησιμοποιώντας, έτσι άλλοι επιστήμονες πιστεύουν ότι η έννοια του Πολυσύμπαντος θα πρέπει να θεωρείται μάλλον φιλοσοφική.

Οι σημερινές ιδέες για το Σύμπαν σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με άλυτα προβλήματα της σύγχρονης φυσικής. Η κβαντομηχανική, οι κατασκευές της οποίας διαφέρουν σημαντικά από ό,τι λέει η κλασική μηχανική, τα φυσικά παράδοξα και οι νέες θεωρίες μας διαβεβαιώνουν ότι ο κόσμος είναι πολύ πιο ποικιλόμορφος από όσο φαίνεται και τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον παρατηρητή.