www.initeh.ru

главная
контакты

 

Коперник
1473-1543

Кинематика без динамики. Движение сфер

В системе знаний древних естествоиспытателей полностью отсутствовали какие бы то ни было представления о динамике. Причина движений тел была для них недоступна. Когда камень толкали, все было понятно, хотя и в этой задаче никаких количественных соотношений получить не могли (да и не думали об этом). Когда же дело касалось планет, то ни о каких причинах движения и речи быть не могло — планеты двигались сами по себе, просто потому, что движение заключено в их природе.

Почти вся наука о движении изложена у Коперника так:

«Аристотель говорит, что единому и простому телу присуще и простое движение; из простых же движений одно прямолинейное, другое круговое; из прямолинейных одно идет вверх, другое вниз. Поэтому всякое простое движение идет или к середине вниз, или от середины вверх, или вокруг середины, и это движение круговое. Только Земле и воде, которые считаются тяжелыми, следует двигаться вниз, т. е. стремиться к середине, воздух же и огонь, обладающие легкостью, должны двигаться вверх и удаляться от середины. И кажется вполне сообразным приписать этим четырем стихиям прямолинейное движение, а небесным телам предоставить вращаться вокруг середины. Так утверждает Аристотель». Вот и вся механика древних.

Итак, планеты должны двигаться по окружностям и, наверное, с постоянной скоростью, так как (опять из Коперника): «Круговое движение всегда совершается равномерно, ибо оно имеет неубывающую причину...». Отсюда и схема геоцентрической системы. Но система Птолемея, хотя и очень эффектна, противоречит наблюдениям; с ее помощью нельзя разобраться в истинном движении планет.

Как совместить «принцип инерции Аристотеля» с реальным миром? Как описать реальный мир на основании одной кинематики?

Древние наблюдатели видели, что движение планет сложно. Они разделяли это сложное движение на несколько более простых. Первым главным движением было суточное движение неба, вторым его годовое движение. В этих двух движениях участвовали все семь сфер, которые тянули за собой планеты. Восьмая сфера (к ней прикреплены звезды) была неподвижна. Еще Гиппарх усовершенствовал эту систему. Чтобы учесть движение точки весеннего равноденствия (точки пересечения плоскости экватора с орбитой Земли). Он приписал восьмой сфере медленное движение на 1° за 100 лет (по 36" в год) В действительности смещение точки весеннего равноденствия происходит немного быстрее — на 50" в год.

Однако эти простые движения не удовлетворяли «принципу инерции Аристотеля». Скорости их были непостоянны. Поэтому говорили о существовании двух неравенств, о несовпадении действительного положения небесных светил с их положением, вычисленным из простой модели равномерного движения по окружностям. Первое неравенство — это неравномерность движения планет но орбитам; второе — наблюдавшееся «попятное» движение планет — изменение направления их движения по небу на противоположное. Только для Солнца и Луны не было второго неравенства. Поэтому уже теория Гипарха позволяла определять положение Солнца и Луны с ошибкой, меньшей одной минуты. С неравенствами же надо было справиться и Птолемей справился с ними великолепно.

По материалам книги
"Замечательные ученые"
под ред. С.П. Капицы

предыдущая / главная /  следующая страница

© Все права сохранены. Initeh.ru