Кеплер, Нютон и все, все, все... (1188447), страница 4
Текст из файла (страница 4)
ОРЗ.)Результат, полученный Аристархом, не вызывал сомнений свышедвух тысяч лет. Лишь в середине XVII века основатель Парижской об3 Время от новолуния до новолуния делится на четыре равных части, последниедни которых последовательно носят названия: первая четверть, полнолуние, третьячетверть.17серватории Кассини произвёл прямые измерения расстояния от Землидо Солнца и соответственно «увеличил» размеры Солнца.А размеры Земли неплохо измерил уже в III веке до н. э. ЭратосфенКиренский (помните, «решето Эратосфена» для выделения простыхчисел?).
Эратосфен прослышал, что в Сиене (ныне Асуан) раз в годпредметы не отбрасывают тени. Он поехал в Сиену и проверил этотфакт. Таким образом Эратосфен убедился, что в день летнего солнцестояния в Сиене Солнце находится в зените. В Александрии, гдеЭратосфен заведовал знаменитой библиотекой, в день солнцестоянияСолнце на 1/50 окружности не доходило до зенита. От Александриидо Сиены 5000 стадиев, и города расположены почти на одном меридиане. Перед Эратосфеном встала нетруднаяЗ а д а ч а 9. По приведённым выше данным определитьдлину окружности земного шара.В стадиях ответ получается сразу — 250 000.
А как это выглядит в привычных километрах? Кое-кто, желая польстить Эратосфену, выбирает для стадия значение 157 м. Тогда получается «астрономическая» точность — ошибка Эратосфена меньше 2%! Правда,смущают два обстоятельства. Во-первых, Сиена находится не совсем на тропике. Во-вторых, странно, что через полтора столетияПосидоний ошибся заметно больше. У него получилось 240 000 стадиев, т. е. за полтора века точность снизилась в три с лишним раза.18Все же наиболее вероятное значение стадия около 190 м, и полученные из этого расчёта числа не оскорбляют памяти Эратосфена испасают честь Посидония (см.
ОРЗ).***На территории СССР Солнце нигде и никогда не бывает в зените,и тени у нас не исчезают даже в полдень. Но, конечно, как и везде,длина даже полуденной тени не одна и та же — минимальна она в деньлетнего солнцестояния. И все это сильно зависит от широты.Велика наша страна, но ведь как связаны, казалось бы, безнадёжнодалёкие друг от друга её части. Например, в древней столице Волжской Болгарии есть Малый минарет, удивительно напоминающий постройки солнечного Самарканда. А вспомнил я об этом потому, чтонас ждётЗ а д а ч а 10. Чья самая короткая тень короче: Малого минарета в Булгаре или обсерватории Улугбека в Самарканде?Высота минарета — 15 м, обсерватория имела высоту 30 м.Широта Булгара — 55,5◦ , Самарканда — 39,5◦ .Вспомним, что, как выяснил ещё Евдокс, экватор наклонён к эклиптике на 23,5◦ , а ответ проверим в ОРЗ.Однако вернёмся к Аристарху. Не удалось ему опровергнуть очевидность, и почти на два тысячелетия Земля застыла в неподвижности.
Но росла точность измерений, все труднее было согласовыватьдвижение планет со схемой Птолемея. Недаром уже в XII веке корольКастилии Альфонс X Мудрый, выслушав объяснения учёных, составивших по его повелению новые астрономические таблицы, неосторожно заявил: «Если бы Бог, создавая мир, посоветовался со мной, я бырекомендовал ему устроить все это попроще». Счастье Альфонса, чтоещё не было Святейшей инквизиции, а не то плохо бы ему пришлось.Нельзя не отметить вклад в развенчание геоцентрической системыкардинала католической церкви Николая Кузанского. Его аргументация была вполне «теологической»: поскольку Бог вездесущ, любаяточка Вселенной равно удалена от него (или равно близка к нему), азначит, равно может претендовать на право считаться центром мира.Но не надо думать, что заслуги Николая Кузанского сводятся к этойфразе.
Роджер Бэкон в XIII веке, Кузанец в XV веке, Френсис Бэконв начале XVII века заложили основы современной научной методологии, главный тезис которой можно выразить словами: «опыт — критерий истины». Не маловато ли — за четыре века один тезис? Давайтене забывать, что тысячу лет критерием истины считалось согласие с19Библией и Аристотелем. Ведь ещё в том же XVII веке нетрудно былоугодить в лапы инквизиции, просто пересчитав ноги паука.
Аристотельнаписал, что у паука шесть ног, а попробуйте посчитать — непременнополучите восемь (если, конечно, паук не инвалид), и будет это великимгрехом.Но смертельный удар геоцентрической системе нанес Николай Коперник. После Коперника уже не находилось, говоря словами Ломоносова, «простака из поваров такова, который бы вертел очаг круго́мжаркова». Только церковь продолжала отчаянно и, несмотря на пыткии костры, безнадёжно защищать неподвижность Земли.Но время всесилия церкви уходило. Приходило Возрождение. В самом начале XVII века был создан предсказанный ещё Роджером Бэконом и сконструированный Леонардо да Винчи телескоп. 7 января 1610года Галилей направил его на Юпитер и тут же обнаружил, что укрупнейшей планеты четыре спутника. Сейчас этих спутников известно гораздо больше, но четыре самых крупных так и называются поимени первооткрывателя — Галилеевы спутники Юпитера.
К 1670 го20ду Кассини получил реалистическую оценку радиуса земной орбиты.Через 5 лет Рёмер, используя спутники Юпитера и данные Кассини,осуществил мечту Галилея — измерил скорость света. Попробуем имы сделать то же самое, но методом, несколько отличным от методаРёмера.З а д а ч а 11. Промежуток времени между двумя последовательными затмениями спутника Юпитера Ио в течение годаизменяется от минимального значения t1 = 42 ч 28 мин 21 сдо максимального t2 = 42 ч 28 мин 51 с.
Определите по этимданным скорость света.Так как орбита Юпитера гораздо больше земной орбиты, а скорость Юпитера намного меньше скорости Земли, можно считать,что за 42,5 часа взаимное расположение Земли и Юпитера практически не меняется. Кажущиеся изменения продолжительностипериода обращения Ио связаны только с изменением направленияскорости Земли. Эта скорость по величине неизменна и равнаv3 = 2πR0 /T0 = 29,8 км/с. Расчёт см. в ОРЗ.Накапливались данные, повышалась точность, выводились эмпирические законы. Пришла пора все это объяснить. Нужен был ум великой силы обобщения. И он появился.ГЕНИЙ1 Резерфорд = 104 Беккерелей,1 Кюри = 3,7 · 104 Резерфордов4Бессмысленно в науке вводить «табель о рангах». И все же.
. . Да,были Пифагор и Архимед, Леонардо и Коперник, Кеплер и Галилей,были Фарадей и Максвелл, Ломоносов и Менделеев, Бор и Ландау, и«несть им числа». Но рядом с Ньютоном, кроме Эйнштейна, труднокого-нибудь поставить. И нельзя не согласиться со словами из надписина могиле Ньютона: «Радуйтесь, смертные, что на Земле существовалотакое украшение рода человеческого».При жизни Ньютона ему посвящались вдохновенные строки5 :4 См., например, Л. А. Сена «Единицы физических величин и их размерности». — 2-е изд. — М.: Наука, 1977.5 Этот, как сказал бы М.
М. Зощенко, «маловысокохудожественный» переводсохраняет торжественность и несколько высокопарный слог стихов А. Попа. Блестящий перевод С. Я. Маршака мы вспомним позже, на с. 73.21Nature and Nature’s lawslay hid in night;God said: Let Newton be!and day was light!A. PopeПрироду, законы еёночи таила тень;Бог сказал: Ньютон, будь!И воссиял день.А. ПопНевозможно перечислить все, что сделал Ньютон. Открытие сложного спектрального состава солнечного света, создание дифференциального исчисления, открытие закона всемирного тяготения — любогоиз этих достижений хватило бы, чтобы имя его попало в энциклопедию. Ньютон изобрёл и создал (!) зеркальный телескоп, разработалтеорию света.
Дело дошло до того, что авторитет Ньютона изредкадаже становился тормозом в развитии науки. Так, именно приверженность Ньютона к корпускулярной теории света долго заставлялакрупнейших ученых с предубеждением относиться к волновой оптике. Но это вина не Ньютона, а его последователей-догматиков. Ведьсам Ньютон искал компромисс между корпускулярными и волновымипредставлениями, открыл удобный для наблюдения интерференционный эффект — «кольца Ньютона», с помощью модели «приступов лёгкого и трудного отражения» пытался объяснить это типично волновоеявление.Главная же заслуга Ньютона — создание классической механики.Знаменитые «Начала» Евклида — квинтэссенция классической геометрии, которая не зря называется евклидовой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
