Кеплер, Нютон и все, все, все... (1188447), страница 3
Текст из файла (страница 3)
По расчётам Клеро,который учёл влияние Юпитера и Сатурна, комета должна была пройти перигелий не в 1758 году, а в апреле 1759 года с возможной ошибкойоколо месяца. И она прошла перигелий 13 марта 1759 года!Но все же откуда 76,7 года? После открытия Галлеем периодичности кометы, носящей его имя, начались энергичные поиски предыдущих её появлений. И в конце концов удалось проследить её историювплоть до глубокой древности. Оказывается, это она в 1378 году «предсказала» Мамаево побоище, в 1066-м — завоевание Британии норманнами, в 912-м — смерть князя Олега, в 66-м — разрушение Иерусалима,гибель Помпеи; она в 989 году ознаменовала крещение Руси, а в 1301году её рисовал великий Джотто. Но больше всего данных о кометеГаллея собрали китайцы.
Первое надежное упоминание в китайскиххрониках даёт дату 25 мая 240 года до н. э. Впрочем, есть даже дата 7 марта 1057 года до н. э. А между этими двумя датами — восемьстолетий молчания. В чем дело? А дело в необузданном человеческомчестолюбии. Архистратиг Стратилатович Перехват-Залихватский, если верить Салтыкову-Щедрину, всего лишь «въехав в Глупов на беломконе, сжег гимназию и упразднил науки», в результате чего «история13прекратила течение своё», но, по-видимому, только в масштабах Глупова.«Идеальный правитель» (по мнению председателя Мао) императорЦинь Шихуанди решил, что история должна начаться с него. И чтобыне было сомнений, казнил всех обнаруженных им 460 учёных и сжегвсе исторические книги.
А так как в астрономических хрониках упоминались события, имевшие место до воцарения династии Цинь, хроникитоже пошли в костер. Чудом уцелели отдельные книги, отрывки, кактот, в котором упоминается комета 1057 года до н. э. «Великая» династия Цинь правила Поднебесной империей. . . 14 лет. Прошло дватысячелетия, и уже в центре Европы возникла «Тысячелетняя империя», где тоже горели костры из книг, преследовали учёных. Ей былоотведено историей 12 лет.Но вернёмся к комете. Если время от 25 мая 240 года до н.
э. до9 февраля 1986 года н. э. поделить на 29 оборотов, которые за этовремя совершила комета Галлея, то получится в среднем как раз 76,7года на один оборот. А все отклонения — «шутки», в основном Юпитера. Вообще, Юпитер, который более чем вдвое превосходит по массевсе остальные планеты вместе взятые, сильно искажает орбиты многих комет. Он даже имеет собственное семейство комет. СемействомЮпитера называют группу комет, чьи афелии лежат неподалёку оторбиты Юпитера. Этот гигант захватил их и не даёт им вернуться«на родину» — на дальние окраины Солнечной системы. С одной изтаких комет нас знакомитЗ а д а ч а 5.
Комета Григга—Скьеллерупа относится к семейству Юпитера, её афелий расположен на расстоянии 5,0 а. е.от Солнца1 . Период обращения кометы 4,9 года. Может лиэта комета пересечь орбиту Земли? (См. Ответы, решения,замечания — ОРЗ.)1 Среднеерасстояние Юпитера от Солнца 5,2 а. е.14ГИГАНТЫГений подобен холму, возвышающемуся на равнине.К. ПрутковОбщепризнано, что Исаак Ньютон, который помог Галлею разобраться с поведением кометы, был одним из величайших гениев в истории науки. И вот он-то категорически не согласен с К. Прутковым.«Если я видел немного дальше других, — писал Ньютон, — то потомулишь, что стоял на плечах гигантов». Кто же эти гиганты? Конечно,Кеплер, Галилей, Коперник. Но началось все гораздо раньше.Уже первый известный нам по имени ученый Фалес Милетский,чья научная деятельность началась на рубеже VII и VI веков до н.
э.,предсказал, согласно преданию, солнечное затмение 28 мая 584 годадо н. э. Впрочем, есть основания предполагать, что он воспользовалсяметодом, разработанным ещё в Древнем Вавилоне. Метод вавилонянбыл чисто эмпирическим: многолетние наблюдения позволили им уловить закономерности в повторении астрономических явлений. Первым«теоретически» установленным фактом, с признания которого началось построение схемы Вселенной, следует, по-видимому, считать шаровидность Земли.Две догмы лежали в основании научных систем строения мира:очевидная неподвижность Земли и равномерное движение по окружности Солнца, Луны, планет. Несправедливость второй догмы былаочевидна ещё древним астрономам, но именно она прожила незыблемо два тысячелетия, до самого Кеплера.
Если светило движетсянеравномерно и не по окружности, то оно все же движется равномернопо окружности, центр которой движется равномерно по окружностивокруг точки, которая движется равномерно по окружности. . . и такдалее, пока какая-нибудь точка не начинала двигаться равномерно поокружности с центром в Земле. Такого рода схему впервые в законченном виде построил древнегреческий астроном Евдокс в начале IV векадо н. э. Схема Евдокса состояла из 27 окружностей (сфер) и объяснялас достаточной для того времени точностью движение Солнца, Луны,пяти известных тогда планет.
Но точность росла, росло число сфер.Ученику Евдокса Калиппу понадобились уже 33 окружности, Аристотель довел их число до 56. Усовершенствованная трудами многихастрономов, в первую очередь Гиппарха, доведённая до блеска Птолемеем, чьё имя она получила, освященная авторитетом Аристотеля,15система окружностей (сфер) была единственно приемлемой даже длятакого великого революционера в науке, как Коперник, который «всего лишь» окончательно перенес центр Вселенной с Земли на Солнце.Это имеет своё объяснение. Если помните, восемь минут отклоненияМарса от предписанного ему положения подвигли Кеплера на отказ отпредставления о равномерном движении по окружности. А только Тихо Браге достиг точности, при которой эти восемь минут уже нельзябыло отнести на счёт погрешности измерений.
Правда, ещё за полторавека до Браге такой же или даже несколько большей точности достигвеликий Улугбек. Но Самарканд был далеко от Европы, а мусульманская церковь, жертвой которой пал Улугбек, постаралась вытравитьдаже память о безбожнике, хотя и был он правителем великого государства и признанным главой всей династии потомков Тамерлана.Точность измерений Евдокса — около половины градуса, Тихо Браге — примерно 20 , Улугбека — порядка 10 . С изобретением телескопаточность измерений резко возросла. Но значит ли это, что результатыдревних и средневековых астрономов потеряли для нас всякую ценность? Конечно, нет.Мы уже упоминали о роли китайских хроник в восстановлении истории кометы Галлея. Записи древних — греков, египтян, вавилонян,китайцев, инков — помогают установить долговременные закономерности движения планет, Земли, «неподвижных» звёзд. И вот иллюстрация:З а д а ч а 6.
Самый большой в мире (на 1990 г.) телескоп —советский БТА2 — имеет в качестве объектива зеркало диаметра D = 6 м. В течение какого времени надо наблюдатьзвезду с помощью БТА, чтобы её скорость можно было определить точнее, чем с привлечением данных Евдокса? А еслииспользовать данные Тихо Браге, Улугбека?Вспомним, что данным Евдокса 2350 лет, Браге — 400 лет, Улугбека — 550 лет.
Чтобы вычислить скорость звезды, надо, как минимум, определить её положение дважды. С какой точностью можно измерить координаты светил с помощью БТА? Это определяется его разрешением, которое принципиально ограничено дифракционными явлениями. Минимальный угол, который можно измерить,применяя объектив диаметра D, равен примерно λ/D, где λ — длина волны излучения, на которой ведутся наблюдения. Например, дляжёлтого света λ = 6 · 10−7 м, а значит, максимально возможная2 БТА — Большой телескоп азимутальный. Название «азимутальный» связаносо способом крепления и наводки телескопа, БТА установлен вблизи станицы Зеленчукская на Северном Кавказе.
Теперь он уже не самый большой.16точность измерений на БТА примерно 10−7 радиана. Дальнейшиевычисления пусть читатель проделает сам. Ответ см. в ОРЗ.***Борьба против догмы, постулировавшей неподвижность Земли, началась в III веке до н. э. И имя первого борца — Аристарх Самосский.Хотя и Пифагор, и Гераклит считали, что в центре Вселенной — Солнце, именно Аристарх был первым, кто попытался это аргументировать.Сопоставив вычисленные им относительные размеры Земли и Солнца,он пришёл к выводу, что Солнце, значительно превышающее Землюпо своим размерам, должно быть центром, вокруг которого обращаются планеты, в том числе и Земля. И это за восемнадцать веков доКоперника!Попробуем проследить рассуждения Аристарха.З а д а ч а 7.
Солнце гораздо дальше от Земли, чем Луна.Угловые размеры Луны и Солнца практически совпадают, азначит, тень Луны на Земле — точка. Тень Земли на орбитеЛуны по диаметру вдвое превышает Луну (правильное значение — в 2,67 раза). Во сколько раз Земля больше Луны?Вычислите то же соотношение по современным данным.Для определения размеров Солнца Аристарх измерил угол междунаправлениями на Солнце и на Луну в первой и третьей четвертях3 ,т. е. тогда, когда освещена ровно половина диска Луны. И тут он крупно ошибся.
По его измерениям этот угол отличается от прямого на 3◦ ,а правильная цифра — на 8,60 . Дело в том, что эта величина вообщетрудно поддаётся измерению, в частности, из-за явления «пепельногосвета» — Луна переотражает на Землю солнечный свет, рассеянный веё сторону Землёй. Поэтому ответ Аристарха и наш сильно разойдутся, когда нашим усилиям поддастсяЗ а д а ч а 8. Определите отношение размеров Солнца и Луны, используя данные Аристарха. Что получится, если подставить современные данные?Подскажу, что угол между прямыми Земля—Луна и Луна—Солнце в первой и третьей четвертях Аристарх считал в точностипрямым. (Далее см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
