Астрономия в кармане - страница 3
В конце XVI в. во многих городах Европы было открытое противостояние групп людей, которые имели разные представления об устройстве Вселенной. И в 1600 г. оба изгнанника – Кеплер и Браге – встретились в Праге, но вскоре выяснилось, что то, как Кеплер представлял астрономию, Тихо Браге разделял только отчасти. Чтобы сохранить уже относительно неактуальную модель устройства мироздания, согласно которой центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, Браге предложил компромиссную модель: все планеты, кроме Земли, вращаются вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг неподвижной Земли (гео-гелиоцентрическая система мира).
Сформированные Кеплером три закона движения планет дали ответы на многие вопросы, связанные с формой орбиты и скоростью движения планет.
Первый закон Кеплера (закон эллипсов): «Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце».
Второй закон Кеплера (закон площадей): «Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, заметает собой равные площади». Простыми словами, Солнце находится не в центре эллипса, по которому движутся планеты, поэтому чем ближе планета к светилу, тем быстрее она движется по своей орбите. Так, например, скорость Земли при обращении вокруг Солнца меняется каждые полгода примерно на 4000 км/ч.
Третий закон Кеплера (гармонический закон): «Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет». Иными словами, когда планета приближается к Солнцу, радиус (полуось) ее орбиты уменьшается, но скорость, а следовательно, и время движения (период) – увеличивается.
Только в 1609 г. с большими мучениями Кеплеру удалось опубликовать свои труды, в которых ученый объяснял не только новую астрономию и физику неба, но и впервые выяснил, что является причиной океанических приливов. Кеплер абсолютно точно доказал, что причиной приливов служит Луна. Также именно Кеплер ввел в физику термин «инерция» как прирожденное свойство тел сопротивляться приложенной внешней силе, сформировав в ясном виде первый закон механики: «Всякое тело, на которое не действуют иные тела, находится в покое или совершает равномерное прямолинейное движение».
Труды Иоганна Кеплера об оптических явлениях можно считать началом оптики как науки. В своих работах он изложил геометрическую и физиологическую оптику, описал общую теорию линз, преломление света, рефракцию и понятие оптического изображения. Также Кеплер впервые выяснил роль человеческого хрусталика, описав причины близорукости и дальнозоркости, а углубленное изучение оптических законов привело Кеплера к схеме телескопической подзорной трубы (телескоп Кеплера).
В память о великом ученом были названы кратеры на Луны и Марсе, сверхновая звезда, орбитальная обсерватория и космический корабль.
Галилео Галилей
Галилей родился в 1564 г. в Пизе и принадлежал к разорившейся флорентийской семье. С ранних лет мальчика влекло к искусству; всю жизнь он увлекался музыкой и рисованием – ими он овладел в совершенстве. В 1581 г. 17-летний Галилей по настоянию отца поступил в Пизанский университет изучать медицину, но страстно увлекался геометрией, и в 1592 г. Галилей получил место в престижном и богатом Падуанском университете, где преподавал астрономию, механику и математику. Узнав об изобретении в Голландии зрительной трубы, Галилей решил сконструировать собственный телескоп. В 1609 г. он собрал первый телескоп и направил его в небо. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Также важно отметить, что термин «телескоп» ввел в науку именно Галилей. С помощью телескопа, который стал главным инструментом всех астрономов, Галилео Галилей разглядел поверхность Луны и открыл горы и кратеры на Луне, а Млечный Путь распался на отдельные скопления звезд. Но что еще более удивительно, Галилею удалось разглядеть целых четыре спутника Юпитера. Во Флоренции Галилей продолжил свои научные исследования, открыв фазы Венеры, пятна на Солнце, а затем и вращение Солнца вокруг своей оси.