Владимир Березняковский - Астрономия в кармане

Вопреки распространенному мнению, Николая Коперника никто на костре не сжигал. Он прожил долгую жизнь, и в возрасте 70 лет скончался у себя дома. Могила великого ученого была обнаружена лишь в 2008 году, подлинность его останков подтвердил ДНК-тест.

Арабы, завоевав Аравийский полуостров, сформировали в VIII—X в. могучее государство – Арабский халифат. Еще в VII в. в руки арабов попали сокровища античной науки, но полностью перевести и использовать эти рукописи удалось лишь к VIII—IX в. Несмотря на это арабские ученые писали много энциклопедических работ и сочинений. В 1417—1420 г., внук знаменитого среднеазиатского завоевателя Тамерлана, Улугбек построил самую знаменитую на Среднем и Ближнем Востоке обсерваторию. Работая в этой обсерватории, арабские ученые вместе с Улугбеком достигли значимых результатов, определив и измерив экваториальные и горизонтальные координаты светил, наклон эклиптики к экватору, положение точки весеннего равноденствия, звездные координаты; была создана специальная таблица для вычисления лунных затмений.

Иоганн Кеплер родился в германской земле Штуттгарт 27 декабря 1571 г. в бедной протестантской семье. В возрасте шести лет в 1577 г. Кеплер впервые увидел комету, эту же комету наблюдал и описал датский астроном Тихо Браге. В 1589 г. Кеплер окончил школу при монастыре Маульбронн, и за выдающиеся способности практически во всех науках городские власти назначили ему стипендию для помощи в дальнейшем обучении, однако Иоганн был очень болезненным, недуги преследовали его всю жизнь.

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.

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.

Галилей был очень разносторонним человеком, он изобрел гидравлические весы, изучал теорию вероятностей, создал прототип микроскопа, с помощью которого изучал насекомых; также занимался теорией цвета и магнетизма, сопротивлением материалов, оптикой и акустикой. Он был первым, кто опытным путем измерил плотность воздуха. Галилей был даровитым писателем и философом, его определенно можно считать основателем как экспериментальной, так и теоретической физики, и даже Эйнштейн называл Галилея «отцом современной науки». Его можно считать одним из основателей механицизма, ведь именно анализ механического движения лежит в основе его работ. Этот научный подход рассматривает Вселенную как большой механизм, а сложные природные процессы – как комбинации простейших причин, главная из которых – механическое движение.