Развитие представлений о строении мира.

Бринев Василий Николаевич,

учитель МКОУ «Троицкая СОШ»

Кореневского района Курской области.

Представление о Земле у древних индийцев.

Земля – плоская, расположена на четырех слонах, которые в свою очередь, стоят на огромной черепахе, плавающей в воде.

Представление о Земле у египтян.

Земля – плоская, а небо – огромный купол, раскинувшимся над Землей. Звезды расположены на своде купола. Смена суток дня – движение бога Солнца Ра.

Геоцентрическая система мира .

В древности считали, что Земля является неподвижной, плоской и находится в центре мира. Подобное представление получило название антропоцентризма.

Геоцентрическая система мира .

Пифагор первым высказал мысль, что Земля имеет форму шара и находится во Вселенной без всякой опоры.

По представлениям пифагорейской школы: в самом центре Вселенной находится неподвижная Земля. Вокруг Земли вращаются, одна внутри другой, девять сфер. Это сферы Луны, Солнца и пяти планет – Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. Дальше всех расположена звездная сфера.

Геоцентрическая система мира.

Один из учеников Пифагора, Филолай, утверждал, что в центре всех сфер находится центральный огонь, который дает свет и тепло всем другим небесным телам. Земля, как и все планеты, вращается со своей сферой вокруг этого огня. Солнце тоже вращается вокруг огня, но в отличие от планет своей гладкой блестящей поверхностью отражает его свет, передавая планетам.

Геоцентрическая система мира .

Солнце больше Земли. Луна отражает солнечный свет. Млечный путь состоит из огромного количества звезд.

Геоцентрическая система мира.

Аристотель предположил, что Земля имеет форму шара. Планеты размешены на особых сферах, которые вращаются вокруг Земли.

Геоцентрическая система мира .

Аристарх Самосский определил расстояние до Луны, вычислил размеры Солнца. Земля вместе с другими планетами движется вокруг солнца.

Геоцентрическая система мира.

Клавдий Птолемей разработал геоцентрическую систему мира. Планеты равномерно движутся по эпициклу – малому кругу, центр которого движется вокруг Земли по деференту – большому кругу.

Николай Коперник (1473 – 1543)

Гелиоцентрическая система мир а .

Коперник показал, что суточное движение всех светил можно объяснить вращением Земли вокруг оси, а петлеобразное движение планет – тем, что они, включая Землю, обращаются вокруг Солнца.

Гелиоцентрическая система мира.

Джордано Бруно считал, что наша солнечная система не является единственной во Вселенной. Он считал, что все видимые на небе звезды подобны Солнцу, и что вокруг каждой из них вращаются планеты. Вселенная бесконечна и не имеет какого – либо центра.

Джордано Бруно (1548 – 1600)

Галилео Галилей (1564 – 1642)

Гелиоцентрическая система мира.

Галилео Галилей открыл смену фаз Венеры. Обнаружил четыре спутника Юпитера, опровергнув представление о том, что Земля – единственный в мире центр. Он обнаружил и измерил высоту гор на Луне, наблюдал пятна на Солнце. Сделал вывод о том, что никакой «сферы неподвижных звезд» не существует.

Иоганн Кеплер (1571 – 1630)

Гелиоцентрическая система мира .

Иоганн Кеплер установил фору планетарных орбит, а также закономерность изменения скорости движения планет при их обращении вокруг Солнца.

Картинки: https://www.google.ru/search

У древнего земледельца, привязанного к своему клочку земли, круг наблюдения и опыта не мог быть большим. О мире он судил только на основе того, что непосредственно ощущал, видел своими глазами. Он считал, что мир разделен на две совершенно различные части - это Земля и небо.

Земля казалась ему небольшой и плоской, над которой, как крыша дома, высилась хрустальная «твердь небесная». Над «твердью» будто бы находятся «верхние воды», которые иногда через отверстия в небе изливаются, по воле бога, на Землю, в виде дождя. По небу вокруг Земли движутся Солнце, Луна и другие небесные светила.

При таких представлениях легко было притти к заключению, что все в мире сотворено для человека, что человек - «венец творения», что только для людей Солнце, Луна и звезды изливают свой свет на Землю. При этом каждый древний народ не только считал Землю средоточием всей вселенной, но склонен был полагать, что то именно место, где он обитал, есть центр мира. Например, китайцы до сих пор называют свою страну Срединным царством; инки Перу говорили, что центр мира находится в храме Куцко, название которого значит «пуп». Такой наивный, ограниченный, типично геоцентрический взгляд на мир вполне соответствовал непосредственным зрительным впечатлениям .

В том или ином виде мы встречаем этот взгляд у всех народов древнего мира - египтян, греков и т. д. Даже вавилонская астрономия, несмотря на свое довольно высокое развитие, все же не пришла к новому, более правильному воззрению на небо и Землю, на строение вселенной. В древнейших вавилонских сочинениях мы читаем, что Земля имеет вид выпуклого острова, окруженного океаном, а небо - просто твердый купол, опирающийся на земную поверхность. На этом куполе прикреплены небесные светила, причем он отделяет воды, находящиеся «внизу» (океан, обтекающий земной остров), от вод, находящихся «наверху» (дождевых вод). Солнце восходит утром, выходя из небесных ворот, а вечером, заходя, проходит через западные ворота и ночью движется где-то под Землей.

Это примитивное воззрение на строение всего мира не подвергалось в Вавилоне никакому изменению, несмотря на продолжавшееся развитие науки о небе. Но это нас не удивит, если мы вспомним, что вавилонская (как и египетская и пр.) астрономия являлась наукой жрецов. Она была лишь вспомогательным средством для составления календаря и выработки культового ритуала и всецело оставалась в плену религиозных идей, неразрывно связанных с антропогеоцентрическим мировоззрением.

Вавилонское представление о вселенной оказало влияние на библейское описание мира. В европейско-христианских священных книгах всюду проводится взгляд, что Земля играет исключительную роль во всем мире, который создан и существует только для человека. О небесах в библии, например, говорится, что они «тверды как литое зеркало» (книга Иова, XXXVII, 18) и что они утверждены на колоннах - «потряслась земля, дрогнули и подвиглись основания небес» (Вторая книга царств, XXII, 8), «столпы небес дрожат» (книга Иова, XXVI, 41). Что же касается вопроса, на чем Земля держится, то одна и та же «священная» книга Иова в различных местах дает противоречивые представления: то Земля утверждена на некотором основании - «где ты был, когда я полагал основание Земли», «на чем утверждены основания ее и кто положил краеугольный камень» (XXXIX, 4, 6), то проглядывает иной взгляд - «он распростер север над пустотой, повесил Землю ни на чем» (XXVI, 7).

Представление об исключительном положении Земли в мире лежало в основе не только всякой религии, но и астрологии, считавшей, что по движению планет и их положению среди зодиакальных созвездий можно предсказывать будущее народов, судьбу отдельных личностей и т. д.

Громадное, всеобъемлющее влияние Солнца на все происходящие на Земле процессы, на жизнь растений и животных очень рано было замечено людьми. Так же давно было найдено, что по положению звезд на небе можно определить время года, и поэтому казалось, что от звезд, а не только от Солнца, зависит, например, урожай. Все это в конце концов привело к мысли, что все земные события зависят от наступления тех или иных небесных явлений и что, следовательно, по небесным светилам можно предсказывать все события человеческой жизни. Поэтому в древнем Египте, в Вавилоне, Ассирии и других древних странах астрология была очень популярна. Астрологи-жрецы производили наблюдения небесных светил не только для календаря, но и для астрологических гаданий.

Христианская церковь в первые века недружелюбно относилась к астрологии или звездочетству, как к «языческому учению», признающему предопределение и, следовательно, противоречащему идее свободной воли и ответственности за грехи. Однако в эпоху Возрождения астрология достигла широкого распространения в Западной Европе и даже стала обязательным предметом преподавания в ряде университетов, что вполне гармонировало с антропогеоцентрическим мировоззрением.

Библейская картина вселенной , весьма напоминающая представление о мире древних вавилонян. Земля покоится на столбах и окружена «нижними водами». Над нею находится твердое небо, образующее небесный океан - «высшие воды». К «тверди» прикреплены светила; в ней также имеются «окошки», из которых льется дождевая вода, когда они открыты.(Оригинальный рисунок автора).

Если Земля в качестве обиталища «венца творения» - человека занимает особенное положение во вселенной, а небесные светила созданы только для Земли и ее обитателей, то, по мнению астрологов, можно допустить, что планеты (в число планет астрологи включали также Солнце и Луну) влияют на всё происходящее на Земле и на судьбу отдельных людей. Поэтому при королях, полководцах и т. п. была особая должность астролога, который составлял гороскопы, т. е. предсказания будущих событий на основании расположения планет среди созвездий во время рождения человека и в другие важные моменты его жизни. Астрология и астрономия в то время были тесно связаны, причем астрология являлась источником существования для астрономов. К тому же в основании той и другой лежало одно и то же антропогеоцентрическое представление о мире.

Это наивное представление вполне удовлетворяло потребности древнего земледелия, охоты, промыслов и мореплавания, пока опыт людей был ограничен.

Уже в древнейшие времена перед человеком встал вопрос: куда Солнце девается после захода на западе? Как мы видели, вавилоняне, которым небо представлялось твердой полусферой, считали, что Солнце восходит утром через восточные «небесные ворота» и заходит вечером через западные. Фалес, Анаксимандр и другие греческие мыслители, жившие между 600-500 гг. до хр. эры в ионийских городах на берегах Малой Азии, уже не ограничивались старым вопросом: что есть над нами и вокруг нас? Они пошли по новому пути, поставив еще один вопрос: что находится под нами?

Из наблюдений того, что некоторые звезды не заходят, а описывают полный круг над горизонтом, другие же погружаются под него и восходят вновь, они оторвались от видимых впечатлений и пришли к заключению, что небо шарообразно. Но если это так, если кроме одного куполообразного «потолка» над Землей существует еще полусфера под ней, т. е. если небо имеет форму полной сферы, то нечего и говорить о «небесных воротах». С этой точки зрения необходимо, чтобы шарообразное, сферическое небо вращалось вокруг оси, в силу чего и происходит восход и закат светил. Отсюда следовало, что Земля не лежит на чем-нибудь, а изолирована со всех сторон в пространстве, и когда Солнце; заходит на западе, оно описывает на невидимой части небесной сферы вторую половину своего кругового пути.

Однако продолжал еще существовать взгляд, что Земля плоская, что она является диском или тонким цилиндром, на верхней поверхности которого обитают люди. Анаксимандр (610-547 гг. до хр. эры) внес в это представление весьма важную поправку: он мысленно увеличил размеры небесной сферы и уменьшил размеры Земли, так что наивное, примитивное представление об ограничении Земли небом исчезло. Выходило, таким образом, что плоская Земля, окруженная воздушной оболочкой, свободно висит в пространстве, что одинаково удаленная от каждой точки небесной сферы почти бесконечных размеров, она не может упасть ни наверх, ни вниз и поэтому остается в «равновесии» в центре всего мира. Конечно, в течение долгого времени эта идея Анаксимандра казалась головокружительной, так как она порывала с привычными представлениями.

После того как весь мир стал представляться сферой, был сделан дальнейший шаг: появились идеи о том, что и Земля не плоский диск и не цилиндр, а шар. Ведь если Земля плоская, то горизонт должен быть во всех местах один и тот же, а вследствие этого вид звездного неба всюду должен быть одинаковым, земные же предметы с любой точки должны быть видны целиком сверху и донизу. А между тем греческие мореплаватели заметили, что звезды, поднимающиеся над южной частью горизонта у берегов Африки, совсем не видны у берегов Черного моря, т. е. в более северных странах; это указывало на то, что Земля имеет изогнутую поверхность, что положение горизонта в разных местах различно. Вместе с тем греки, проживающие на островах и плававшие по морям, не могли не обратить внимания на то, что при приближении к берегу сначала видны верхушки высоких предметов (гор, кораблей, зданий и т. д.), затем средние и наконец нижние; это вело к мысли, что у Земли должна существовать некоторая выпуклость, заслоняющая от нас нижние части предметов.

Основоположником учения о том, что Земля есть шар, свободно висящий в мировом пространстве, считается Пифагор - философ и математик VI века до хр. эры. По своему значению и смелости это представление может быть поставлено в ряд с учением о движении Земли или с открытием закона всемирного притяжения. Во всяком случае оно является одним из величайших достижений научной мысли древности вообще .

Далее возник вопрос и о размерах шарообразной Земли. Этот вопрос впервые был решен, и притом поразительно просто, греческим ученым Эратосфеном (276-196 до хр. эры). Эратосфен установил, что в день летнего солнцестояния в Александрии, в полдень, Солнце отстояло от зенита (от высшей точки небосвода) на 7,2°, т. е. на одну пятидесятую долю окружности. В тот же день, южнее, в Сиене (теперь здесь город Ассуан), лежащем на одном меридиане с Александрией, Солнце освещало дно колодцев, т. е. там Солнце находилось как раз в зените, прямо над головой. Эти два города отстоят друг от друга на 5 000 стадий. Поэтому Эратосфен считал, что если это расстояние составляет одну пятидесятую часть окружности земного шара, то вся окружность его составляет 250 000 стадий.

Выдвинув представление о сферической форме небесного свода, ионийская философская школа в лице Анаксимандра сделала первый шаг по пути отречения от непосредственных впечатлений. Между прочим, один из представителей этой школы Анаксимен (VI век до хр. эры) считал небесную сферу твердой и прозрачной, а потому и невидимой. По мнению этого философа, которое очень долго владело умами людей, небесная «твердь» вращается вокруг оси, а звезды вбиты в нее, наподобие золотых гвоздей. Однако один из наиболее замечательных представителей ионийской школы, Анаксагор (500-428 до хр. эры), совершенно отвергал мысль о прикреплении небесных светил к твердому, хрустальному небесному своду. Звезды он считал состоящими из той же материи, что и Земля, а именно каменными массами, причем одни из них накалены и светят, а другие холодны и темны. В связи с этой идеей о единстве земной и небесной материи Анаксагор говорил, что Солнце состоит из расплавленного вещества, похожего на земное вещество. В подтверждение этого Анаксагор приводил в качестве примера падающие с неба метеориты. Он описал один «небесный камень», упавший в его время во Фракии и равный по величине мельничному жернову. Он полагал, что этот кусок железа, упавший при дневном свете на Землю, ведет свое происхождение от Солнца. Это якобы и доказывает, что наше дневное светило состоит из раскаленного железа.

Анаксагор, далее, утверждал, что по своей величине Солнце во много раз больше, чем весь Пелопонес, а Луна приблизительно равна Пелопонесу. Луна настолько велика, что на ней умещаются горы и долины, причем - подобно Земле - она является местопребыванием живых существ; свой свет это темное тело получает от Солнца; оно затмевается, когда попадает в тень, отбрасываемую Землей. Характерно при этом, что на вопрос: если небесные тела подобно земным телам тяжелы, то почему они не падают на Землю? - Анаксагор отвечал, что причина этого заключается в их круговом движении около Земли. Значит, с точки зрения этого мыслителя, небесные тела не падают на Землю потому, что их круговое движение имеет перевес над силой падения, влекущей тела вниз. В связи с этим он сравнивал движение Луны вокруг Земли с движением камня в праще, быстрое вращение которой уничтожает стремление камня упасть на Землю (это, вероятно, древнейшее дошедшее до нас понятие о центробежной силе).

Долгое время Анаксагор скрывал эти свои взгляды или излагал их лишь своим ближайшим ученикам. Когда же эти взгляды стали известны благодаря распространению его сочинения «О природе» (из него до нас дошло лишь несколько отрывков), он сделался жертвой мракобесия - был заключен в темницу как безбожник и приговорен к смертной казни по обвинению в том, что осмелился устанавливать законы божеству, а Солнце считать не божественным светилом, а раскаленным камнем, горячим метеоритом. Лишь благодаря настоятельным хлопотам его могущественного ученика и друга Перикла смертная казнь Анаксагору была заменена изгнанием из родной страны: он был отпущен с обязательством навсегда оставить Афины.

Определение окружности Земли по Эратосфену . В момент наблюдения, произведенного Эратосфеном, лучи Солнца в точке S - Сиене направлены к центру Земли, вследствие чего вертикально поставленный стержень не отбрасывает тени. В это же время в точке А - Александрии, находящейся на том же меридиане, солнечные лучи образуют с направлением к центру Земли АО угол а , равный 7,2°, т. е. соответствующий 1 / 50 окружности. Ввиду параллельности солнечных лучей угол а равен углу b , а последний соответствует AS , равной расстоянию между обоими городами и составляющей 1 / 50 окружности Земли.

Как видно из сказанного, Анаксагор еще в те далекие времена высказал в основном правильные взгляды о Земле, Солнце, звездах, метеоритах, центробежной силе и т д. Особенно важно следующее.

Анаксагор считал, что все видоизменения тел» есть не что иное, как соединение или разъединение мельчайших, невидимых глазу частиц материи. Он писал: «Ничто не возникает вновь и не уничтожается; всё сводится к сочетанию или разъединению вещей, существующих от века; вернее было бы признать возникновение сочетанием, а прекращение-разъединением».

Это представление о материи несомненно оказало влияние на великого древнегреческого материалиста Демокрита (460-370 или 360 г. до хр. эры), который разработал атомистическую теорию мира , сыгравшую колоссальную роль в развитии естествознания и философии.

Согласно этой теории Демокрита, вселенная безначальна и никогда и никем не была создана; всё, что было, есть и будет, обусловлено необходимостью, зависит от определенных причин, а не от прихоти каких-то сверхъестественных, божественных существ. Вселенная состоит из неделимых, качественно-тождественных мельчайших частиц - атомов, которые извечно находятся в непрерывном движении. Атомы, различаясь по форме, меняют свое взаимное положение, а для того, чтобы это было возможно, пространство должно быть вообще пусто. Переменой взаимного положения атомов вызвано всякое видоизменение, так что многообразие вещей зависит от числа, формы и соединения атомов. Число атомов бесконечно велико и формы их бесконечно различны, но качественно эти частички совершенно тождественны. При движении в бесконечном пространстве они сталкиваются, и это вызывает вихри, из которых образуются небесные тела, различные миры. Демокрит учил, что в бесконечном пространстве бесконечное число сочетаний, соединений атомов может образовать бесчисленное количество миров .

В общем, Демокрит рисовал себе такую картину вселенной: вселенная бесконечна, ее материя вечна, а количество миров бесчисленно, некоторые из миров похожи друг на друга, другие - совершенно отличны. Эти тела не есть постоянное; они возникают и исчезают, мы их видим в различных стадиях развития. Белесоватую мерцающую полосу на небе, издревле называемую Млечным Путем, Демокрит принимал за скопление колоссального количества весьма тесно расположенных звезд. Звезды он называл очень далекими солнцами; о Луне говорил, что она похожа на Землю, имеет горы, долины и т. д.

«Отец церкви» Ипполит (около 220 г. хр. эры) в своем сочинении «Опровержение всех ересей» так излагает демокритовское представление о вселенной: «Миры (по мнению Демокрита) бесчисленны и различны по величине. В некоторых из них нет ни солнца, ни луны, в других - солнце к луна больше по размерам наших, а в некоторых - их большее число. Расстояния между мирами не равны, между некоторыми большие, между другими меньшие, и одни миры еще растут, другие находятся уже в расцвете, третьи разрушаются, и в одно и то же время в одних местах миры возникают, в других разрушаются. Погибают же они друг от друга, сталкиваясь между собой. Некоторые миры не имеют животных и растений и вовсе лишены влаги... Наш мир находится в расцвете, не будучи в состоянии более принимать что-либо извне».

Таким образом, Демокрит не видел существенной разницы между нашим миром и другими мирами. Земля для него - лишь одни из бесконечного числа миров, т. е. - лишь одно из космических тел. Демокрит пытался объяснить, что Земля возникла от сгущения атомов в центре мирового вихря, образовавшегося вследствие постоянных столкновений атомов. Он полагал, что вначале Земля была мала и легка и поэтому находилась в движении; с течением времени она стала больше и тяжелее - отчего перешла в неподвижное состояние и только стала вращаться вокруг своей оси.

Хотя по Демокриту Земля находится в центре вселенной, - все его учение о природе звезд, образовании миров и т. п. совершенно непримиримо с существом геоцентрического мировоззрения .

Взгляды Демокрита были явно атеистичны, и поэтому они считались «опасными» для народных масс. Чтобы помешать их распространению, аристократы и реакционеры не стеснялись в средствах. Например, Платон и его ученики скупали сочинения Демокрита и уничтожали их (до нас дошли лишь незначительные отрывки из них). В результате этого смелые материалистические идеи Демокрита имели лишь незначительное влияние в ту эпоху, когда они возникли.

Эти идеи были использованы и развиты выдающимся мыслителем Эпикуром (341-270 до хр. эры) - одним из столпов античного материализма. Этот философ отстаивал учение о бесчисленности миров и ясно показал, что из этого учения необходимо вытекает представление о пространственной бесконечности вселенной .

Бесконечность вселенной Эпикур выводил из того, что «вселенная» означает «всесодержащая», так что вне ее ничего нет и быть не может. Он утверждал: «Вселенная бесконечна, пространство не имеет ни низа, ни верха, ни какого-нибудь окончания; вселенная бесконечна, потому что всё ограниченное имеет нечто вне себя; внешнее ведь предполагает другое рядом с собой, с чем и можно было бы его сравнить, но именно такого другого нет рядом со вселенной и ни с чем поэтому ее нельзя сопоставить. Таким образом, нет ничего внешнего, и поэтому у вселенной нет границ - следовательно, она - бесконечна и неограниченна».

Так же подходил к этому вопросу горячий последователь Эпикура великий римский поэт Лукреций Кар (99-55 гг. до хр. эры), который в своей философской поэме «О природе вещей» изложил основные идеи античного материализма. В этом атеистическом произведении Лукреций говорит: «Если должны мы признать, что нет ничего за вселенной, нет и краев у нее и нет ни конца, ни предела. И безразлично, в какой ты находишься части вселенной: где бы ты ни был, везде, с того места, что ты занимаешь, все бесконечной она остается во всех направлениях». Между прочим, Лукреций правильно подчеркнул то обстоятельство, что из представления о бесконечности мирового пространства логически вытекает отрицание идеи о центральном положении Земли или какого-либо другого пункта вселенной. Он писал: «...не верь утвержденью, что всё устремляется к какому-то центру вселенной», ибо «...центра ведь нету нигде у вселенной, раз ей никакого нету конца».

Если античная натурфилософия выдвинула учение о бесчисленности миров и о пространственной бесконечности вселенной, то античная астрономия, наоборот, старалась еще больше утвердить геоцентризм и, следовательно, поддерживала учение о пространственной конечности вселенной. В связи с этим противоречием натурфилософы-материалисты и астрономы-практики обычно просто совершенно игнорировали друг друга, не пытаясь даже согласовать свои различные точки зрения. В проигрыше, однако, оказались материалисты, хотя их идеи никогда не были совершенно забыты в древнем мире. Но эти идеи, опровергавшие религиозное мировоззрение, не могли добиться такого распространения, какое получила идеалистическая философия, развитая Сократом, Платоном и Аристотелем. Эти философы оказали огромное влияние на последующее развитие мысли, но они не способствовали прогрессу наших знаний о вселенной, так как ставили науке определенные пределы. Например, Сократ (469 - 399 гг. до хр. эры) строго завещал своим ученикам не заниматься вопросами о движении небесных светил, о их расстояниях от Земли, о их (происхождении и т. д., считая эти вопросы неразрешимыми. По сообщению его любимейшего ученика Ксенофонта, он уверял, что «всё это навсегда останется тайной для смертного, и, конечно, самим богам прискорбно видеть старания человека разгадать то, что угодно было им навсегда скрыть от него непроницаемой завесой».

С точки зрения прогресса естественно-научного миропонимания древнегреческая идеалистическая философия, достигшая наивысшего развития в учении Аристотеля, несомненно являлась шагом назад по сравнению с учением Демокрита. Эта философия по самому существу своему служила оправданием религиозного мировоззрения . Она была облечена густой оболочкой анимизма, крайнего антропоморфизма, наивной телеологии и прочих атрибутов поповщины (почему и была использована христианскими богословами).

Г.А.Гурев СИСТЕМЫ МИРА

Слайд 2

Слайд 3

Система мира Система мира-это представления о расположении в пространстве и движении Земли, Солнца, Луны, планет, звезд и других небесных тел. Уже в глубокой древности сложились первые представления о месте Земли во Вселенной. Эти системы мира были крайне наивны: плоская Земля, под которой находится подземный мир, а над ней возвышается небесный свод.

Слайд 4

Представления о мире древних египтян В своих представлениях об окружающем мире древние народы исходили прежде всего из показаний своих органов чувств: Земля казалась им плоской, а небо - громадным куполом, раскинувшимся над Землей. На картине показано, как небесный свод опирается на четыре высокие горы, расположенные где-то «на краю света». Египет находится в центре Земли (каждый народ ставил в центр мира свою страну). Небесные светила как бы подвешены на небесном своде.

Слайд 5

Близки к древнеегипетским были и представления о мире древних халдеев - народов, населявших Междуречье начиная с VII века до н. э. По их воззрениям, Вселенная была замкнутым миром, в центре которого находилась Земля. Небо халдеи считали большим куполом, возвышавшимся над миром и опиравшимся на «плотину небес». Он был сделан из твердого металла верховным богом Map ду ком. Днем небосвод отражал солнечный свет, а ночью служил темно-синим фоном для игры богов - планет, Луны и звезд. Представления о мире народов Междуречья

Слайд 6

Как и многие другие народы, древние греки представляли себе Землю плоской. Землю они считали плоским диском, окруженным недоступным человеку морем, из которого каждый вечер выходят и в которое каждое утро садятся звезды. В золотой колеснице поднимался каждое утро бог Солнца Гелиос и совершал свой путь по небу. Вселенная по представлению древних греков

Слайд 7

Великий греческий философ Аристотель понимал, что Земля имеет форму шара и приводил одно из сильнейших доказательств этого - круглую форму тени Земли на Луне во время лунных затмений. Но Аристотель считал Землю центром мира. Материю он полагал состоящей из четырех элементов, которые образуют как бы четыре сферы: сферу земли, воды, воздуха и огня. Земля неподвижна, а небесные светила обращаются вокруг нее. Система мира по Аристотелю

Слайд 8

В священных книгах древних индусов отражены их представления о строении мира, имеющие много общего с воззрениями египтян. Согласно этим представлениям, восходящим к третьему тысячелетию до нашей эры, плоская Земля с громадной горой в центре поддерживается четырьмя слонами, которые в свою очередь, стоят на огромной черепахе, плавающей в океане. Астрономические представления в Индии

Слайд 9

Астроном Клавдий Птолемей, работавший в Александрии во II веке н.э. подвел итоги работ древнегреческих астрономов, а также собственных астрономических наблюдений и построил наиболее совершенную теорию движения планет на основе геоцентрической системы мира Аристотеля. Чтобы объяснить наблюдаемые петлеобразные движения планет, Птолемей предположил, что планеты движутся по малым кругам вокруг некоторых точек, которые уже обращаются вокруг Земли. Система мира Птолемея

Слайд 10

В средние века под влиянием главным образом католической церкви произошел возврат к примитивным представлениям древности о плоской Земле и опирающемся на нее полушарии неба. Представления о мире в средневековье

Слайд 11

Согласно гелиоцентрической системе мира центром нашей планетной системы является Солнце. Вокруг него обращаются планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн. Единственным небесным телом, которое обращается вокруг Земли, является Луна. Николай Коперник Система мира по Копернику

Слайд 12

Учение Коперника было признано не сразу. Сторонники гелиоцентрической системы мира жестоко преследовались церковью. По приговору инквизиции в 1600 г. был сожжен в Риме выдающийся итальянский философ Джордано Бруно. В 1633 г. другой итальянский ученый Галилео Галилей предстал перед судом инквизиции. Престарелого ученого заставили подписать "отречение" от своих взглядов. За право распространять подлинные знания об устройстве Вселенной вел борьбу против церковников М.В.Ломоносов. Ломоносов в остроумной и привлекательной стихотворно-сатирической форме высмеивал мракобесов. Борьба за научное мировоззрение Г. Галилей Дж. Бруно М.В.Ломоносов

Посмотреть все слайды

Общая часть
Предмет		Класс		Тема урока
астрономия				Развитие представлений о строении мира
Используемый учебник
Название							Класс
Астрономия								Б.А. Воронцов-Вельяминов, Е.К. Страут
Планируемые образовательные результаты
Предметные					Метапредметные				Личностные
воспроизводить исторические сведения о становлении и развитии гелиоцентрической системы мира, объяснять петлеобразное движение планет с использованием эпициклов и дифферентов.					устанавливать причинно-следственные связи смены представлений о строении мира; характеризовать вклад ученых в становление астрономической картины мира.				высказывать убежденность в возможности познания системы мира.
ТСО (оборудование)							Средства ИКТ (ЭФУ, программы, приложения, ресурсы сети Интернет)
Таблица “Солнечная система”, к/ф "Астрономия" (ч.1, фр. 2 "Самая древняя наука")							Презентация к уроку
Организационная структура урока
Этап урока	Образовательные задачи (планируемые результаты)		Используемые ресурсы, в т.ч. ЭФУ (для ЭФУ укажите названия конкретных объектов и страницу)			Деятельность учителя				Деятельность обучающихся	длит. этапа (мин)
1 этап Инициация Цель: Создание позитивной и комфортной атмосферы, настрой на рабочий лад, формирование команд.	Формируется коммуникативная компетентность - способность вступать в общение, устанавливать контакты между участниками. Коммуникативные УУД - умение вступать в общение, поддерживать его, что обеспечивает эффективность взаимодействия и работы учащихся в создаваемых группах.		Используется метод «Отправляемся в путешествие»			Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами проводим необычный урок. Любой человек, невзирая на возраст, любит путешествовать. Вот и я вам предлагаю совершить путешествие. Правда не настоящее, а виртуальное. И это путешествие в прошлое. Средством передвижения будет машина времени. Эпиграфам к нашему уроку я взяла высказывание французского писателя Антуана Сент-Экзюпери : «У каждого человека свои звезды. Одним тем, кто странствует, - они указывают путь. Для других это просто огоньки. Для ученых они как задача, которую надо решить». Перед вами находится книга отзывов и предложений. Составьте лозунг или девиз, который характеризует вашу команду. Запишите это в книгу отзывов и предложений.				При входе в класс каждый ученик выбирает карточку и подходит к тому, столу на котором находится трафаретка с данной карточкой (заготавливаются заранее) - это позволяет сформировать группы. На каждом столе находится книга отзывов. Объединившись, ученики должны будут придумать приветствие, цитату, девиз или лозунг своей работы на уроке и записать его в книгу отзывов.	2 мин
2 этап Погружение в тему Цель: Обеспечение мотивации обучения и осмысленности процесса обучения	осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков Личностные УУД: ориентация на содержательные моменты учебной задачи Познавательные УУД: активизация мыслительной деятельности обучающихся, включение логического мышления.		Необходимые материалы: презентация со слайдами, на которых изображены вопросы. Технология проведения: Во время демонстрации слайдов группы отвечают на вопросы, зарабатывая баллы Отвечает та команда, которая первой подняла сигнальную карточку. Если ответ неправильный, то ход переходит следующей команде. Команда, которая заработала больше всего баллов получает билет 1-го класса (это дает право первыми выдвинуться в путешествие и право на две ошибки), другие команды получают билеты 2-го класса (право на 1 ошибку) и 3-го класса (ошибаться при ответах нельзя) .			Чтобы наше путешествие началось нам надо приобрести билеты. Для этого вам надо ответить на вопросы (слайды 3-9): Период обращения Сатурна вокруг Солнца около 30 лет. Найти промежуток времени между его противостоянием. [ 1/S=1/Т з - 1/Т , отсюда S=(1 . 30)/(30-1)=1,03 года] Указать вид конфигурации в положении I, II, VIII. [противостояние, нижнее соединение, западная элонгация] Найти период обращение Марса вокруг Солнца, если есть противостояние повторяется через 2,1 года. [ 1/S=1/Т з - 1/Т , отсюда Т= (Т з . S)/(S- Т з )= (1 . 2,1)/(2,1-1)=1,9лет] Указать вид конфигурации в положении V, III, VII. [восточная элонгация, верхнее соединение, восточная квадратура] Чему равен период обращение Юпитера вокруг Солнца, если его соединение повторяется через 1,1года. [ 1/S=1/Т з - 1/Т , отсюда Т= (Т з . S)/(S-Т з )= (1 . 1,1)/(1,1-1)=11 лет] Указать вид конфигурации в положении IV, VI, II. [верхнее соединение, западная квадратура, нижнее соединение] Указать вид конфигурации в положении VI, V, III. [западная квадратура, восточная элонгация, верхнее соединение]				Во время демонстрации слайдов группы отвечают на вопросы, зарабатывая баллы Цена вопроса 2 балла. Отвечает та команда, которая первой подняла сигнальную карточку. Если ответ неправильный, то ход переходит следующей команде. Команда, которая заработала больше всего баллов получает билет 1-го класса (это дает право первыми выдвинуться в путешествие и право на две ошибки), другие команды получают билеты 2-го класса (право на 1 ошибку) и 3-го класса (ошибаться при ответах нельзя) .	7 мин
3 этап Определение ожиданий и опасений Цель: Концентрация внимания, обеспечение ответственности за результат обучения, создание психологически-комфортной обстановки	Развивать способность понимать окружающий мир, ориентироваться в нем, осознавать свою роль и предназначение. Личностные - участники не только делятся своими желаниями, но и раскрывают мотивационную сферу своей личности, свои склонности, интересы; идентифицируют себя по отношению к профессии		Метод «Билет»			Готовы ли вы к путешествию и новым познаниям? (Учитель вручает каждому участнику входной билет на транспортное средство)				Билет состоит из двух частей. На одной части ученики пишут свои ожидания от предстоящего путешествия, а на другой (зона контроля) - свои опасения. Учитель отрывает область контроля (опасения) и забирает себе, а часть билета, на которой написаны ожидания, остается у ученика.	2 мин
4 этап. Проработка содержания темы. Цель: Обобщение и систематизация знаний, развитие знаний, умений и навыков по данной теме	Отрабатывать способность применять ранее полученные знания. Познавательные УУД : Формулирование гипотез и предположений, - умение применять полученные ранее знания Умение выбора и аргументации своей позиции. Коммуникативные УУД : умение корректно защищать свою точку зрения, умение толерантно относиться к мнению других. Личностные УУД : считаться с мнением другого человека; проявлять терпение и доброжелательность, доверие к собеседнику. Регулятивные УУД : оценивать весомость приводимых рассуждений		Презентация			Учитель обращается к детям: Чтобы ничего не упустить в путешествии, мы все увиденное и услышанное будем фиксировать в маршрутные листы. (В маршрутных листах группы учащиеся оформляют задания, оценивают выполнение и в конце урока оценивается успешность продвижения группы ). На каждой станции вы выполняете предложенные задания и набираете баллы. И так, путешествие началось и первая станция - это станция «Заморочки из бочки». Станция «Кинотеатр» Учитель. Давайте просмотрим сейчас отрывок из фильма. И попытаемся понять тему нашего урока, чтобы попасть на станцию «Неизведанная» Учитель. Первичное представление окружающего мира: Первые высеченные в камне звездные карты были созданы 32-35 тысяч лет назад. Знание созвездий и положений некоторых звезд обеспечивало первобытным людям ориентацию на местности и приблизительное определение времени ночью. Более чем за 2000 лет до НЭ люди заметили, что некоторые звезды перемещаются по небу - их позже греки назвали “блуждающими” - планетами. Это послужило основой для создание первых наивных представлений об окружающем нас мире Станция «Неизведанная» ( слайды 16-21 ) Приложение 1				Заполняют маршрутные листы для каждой группы. Маршрутный лист группы № 1 Станция Выполнение задания Результат Заморочки из бочки Кинотеатр Неизведанная Применение Книга отзывов и предложений Технология проведения : На трех столах (столы можно пронумеровать) лежат маршрутные листы, у учителя листы заданиями по станциям, инструкции к выполнению заданий. Отвечают на вопросы (слайды 10-15) Просмотр фильма Слушают лекцию и включаются в беседу	23 мин
5 этап Эмоциональная разрядка (разминка) Цель: Снятие напряжения и усталости, расслабление или восстановление энергии	Развивать умение соотносить общеучебные знания с реальными познаваемыми объектами, формирование логического мышления. овладение креативными навыками продуктивной деятельности: выдвижение предположений, их анализ		Метод Станция "Применение" Цель метода: снижение интенсивности работы, Технология проведения: Каждой группе выдается карточка с видом созвездий. Команде нужно представить это созвездие не произнося ни слова. Другим группам необходимо отгадать, что за созвездие изображено на карточке.			Учитель. Впереди у нас станция «Применение». В литературе мы встречаем различные описания природы, вспомним Тютчева: Не то, что мните вы природа: не слепок, не бездушный лик- в ней есть душа, в ней есть свобода, в ней есть любовь, в ней есть язык… Скажите, каким языком пользуется физика для описания законов природы? Верно математическим языком. Но Вам сейчас придется использовать язык жестов, чтобы показать созвездие. Вы получили карточки с различными созвездиями. Каждой команде нужно представить это созвездие, не произнося ни слова. Другим группам необходимо отгадать, что за созвездие изображено на карточке				Выполняют задания	3 мин
6 этап Рефлексия Цель: Получение эмоциональной и содержательной оценки процесса и результатов обучения	Развивать умение проводить анализ, рефлексию, самооценку учебно-познавательной деятельности.		Станция "Книга отзывов и предложений"			Учитель. Впереди у нас станция «Книга отзывов и предложений», т.е - конечная. Перед вами книга "Отзывов и предложений" фирмы, которая организовала вам это путешествие. Вспомните еще раз урок, себя, свои эмоции и ощущения. Что вас удивило? Что заставило задуматься? А может, вы с чем-то были не согласны? А может, вы в чем-то отличились? Задание: необходимо заполнить страничку данной книги. Домашнее задание (слайд 22)				Каждый учащийся в данной книге, в спомнив еще раз урок, себя, свои эмоции и ощущения, выражает их любым способом (стихи, цитата или просто смайлик) Подведение итогов соревнования ученики проводят самостоятельно по итоговой таблице на доске. Определяется уровень настроения на конец работы.	3 мин

Приложение 1

Геоцентрическая система строения мира (от Аристотеля до Птолемея).

Первая научно обоснованная теория строения мира была разработана Аристотелем и опубликована в 355г до НЭ в книге “О небе”. Признавая шарообразность Земли, Луны и небесных тел, отказывается от движения Земли и ставит ее в центр, так как считал, что звезды должны были бы описывать круги, а не находиться на месте (что было доказано лишь в 18 веке). Система получила название геоцентрической (Гея - Земля).

С развитием астрономии и получении более точных знаний о движении планет, система была доработана Гиппархом и окончательно кинематически разработана к 150г НЭ александрийским астрономом Клавдием Птолемеем (87-165) в сочинении, состоящем из 13 книг “Великое математическое построение астрономии” (Альмагест). Для объяснения движения планет, применив систему эпициклов и деферентов.

По теории Птолемея:

Земля неподвижна и находится в центре мира;

планеты вращаются по строго круговым орбитам;

движение планет равномерно.

Гелиоцентрическая система строения мира (Коперника).

Идея поместить в центр Солнечной системы не Землю а Солнце принадлежит Аристарху Самосскому (310-230) впервые определившему расстояние до Луны, Солнца и их размеры. Но заключений и доказательств о том, что Солнце больше и вокруг движутся планеты было явно недостаточно. "Он полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют свои места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре" - писал Архимед. В работе "О размерах и взаимных расстояниях Солнца и Луны" Аристарх Самосский, принимая гипотезу о суточном вращении Земли, зная диаметр Земли (по Эратосфену) и считая Луну в 3 раза меньше Земли, на основе собственных наблюдений рассчитал, что Солнце - одна, ближайшая из звезд - в 20 раз дальше от Земли, нежели Луна (на самом деле - в 400 раз) и больше Земли по объему в 200-300 раз.

Только в эпоху Возрождения польский ученый Николай Коперник (1473-1543) обосновал гелиоцентрическую систему строения мира к 1539г в книге “Об обращении небесных сфер” (1543г), объяснив суточное движение светил вращением Земли и петлеобразное движение планет их обращением вокруг Солнца, рассчитав расстояния и периоды обращения планет. Однако сферу неподвижных звезд он оставил, отодвинув её в 1000 раз дальше, чем Солнце.

Подтверждение гелиоцентрической системы мира.

В трудах Галилео Галилея Галилей - открыл смену фаз Венеры, доказывающую ее вращение вокруг Солнца. Открыл 4 спутника Юпитера, доказав что не только Земля может быть центром.

В трудах Иоганна Кеплера открывает движение планет.

В трудах Исаака Ньютона опубликовывает закон всемирного тяготения.

В трудах М.В. Ломоносов не только высмеивает идеи геоцентризма в стихах, но и открывшего атмосферу на Венере.

В развитии наших представлений о картине Мира выделяются четыре этапа: I) древний; 2) средневековый; 3)новый и 4)новейший, или современный.

В течение первого этапа был сделан ряд открытий. Их следует оценивать как крупнейшие уже хотя бы потому, что отсчет сделанному здесь идет от нуля. Но не только поэтому. Открытия, о которых речь будет идти ниже, позволили в дальнейшем установить масштабы Мира. Остановимся вкратце на некоторых из них.

Пифагор (VI век до н.э.) высказал идею о том, что Земля и другие небесные тела - шары. Подтверждения этому были найдены еще в древности, в частности, Аристотелем в IV веке до н.э. (в этой связи возникает вопрос: какие данные указывают на то, что Земля - шар?). Эратосфен (III век до н.э.) с удивительной точностью определил радиус Земли . Согласно Эратосфену (современное значение ).

Задача №1. Предложите метод нахождения радиуса Земли. Как это можно сделать сейчас, и как это можно было сделать еще в древности?

Гиппарх (II век до н.э.) первым начал проводить систематические наблюдения положения на небе Солнца, Луны и планет. Он определил радиус Луны, расстояние до неё и разработал метод предвычисления моментов затмений.

Задача №2. Предложите метод определения расстояния до Луны.

Примерно за тысячу лет до нашей эры была установлена продолжительность года и то, что год содержит нецелое число суток. Последнее очень важно, так как оно характеризует точность его определения и уровень исследований. Сейчас мы знаем, что продолжительность года есть период вращения Земли вокруг Солнца, а суток - вокруг своей оси. И совершенно ясно, что в общем случае эти периоды не обязаны быть кратными друг другу*. Однако в то время природа этих периодов не была известна. Продолжительность года определялась с помощью измерения положения на небе небесных тел. Следовательно, эти измерения выполнялись с такой точностью, которая как раз и позволила установить, что в году нецелое число суток. (Чтобы почувствовать сложность этой проблемы, можно поставить такую задачу: предложите метод определения продолжительности года.). В I веке до н.э. при Юлии Цезаре был разработан календарь - он называется юлианским, который с незначительными изменениями дошел до наших дней.

Этот период заканчивается созданием геоцентрической системы Мира, которую принято называть Птолемеевой (II век н.э.), хотя в ее разработке принимали участие известнейшие ученые различных поколений, такие как Платон (V-IV век до н.э.), Аристотель и другие. Согласно этой системе в центре Мира находится Земля. Вокруг нее вращаются Луна, Солнце, планеты и звезды. Планеты и звезды видны как точки. Звезды отличаются от планет тем, что их расположения относительно друг друга не меняются, тогда как положения планет меняются относительно звезд и относительно друг друга (в переводе с греческого слово "планета" означает "блуждающая"). Во времена Птолемея были известны пять планет.

Обсудим вкратце систему Птолемея. В качестве первого шага естественно принять простейшую картину устройства Мира, согласно которой все небесные тела вращаются по круговым орбитам, скажем, вокруг Земли. Вообще говоря, такие идеи высказывались и до Птолемея (кстати, принцип исследования, основанный на том, что природа избирает простейшие решения, является весьма плодотворным и в дальнейшем будет неоднократно демонстрироваться). Однако уже во времена Птолемея были известны факты, которые не укладывались в эту схему. Главный из них - это так называемое попятное движение планет. Как показали наблюдения, планеты на небе прочерчивают замысловатые петлеобразные траектории (рис. 1). Необходимо было объяснить, почему в некоторые периоды планеты движутся назад.

С помощью собственных наблюдений, а также используя наблюдения Гиппарха и высказывавшиеся ранее идеи о том, что неравномерные движения небесных тел можно разложить на сумму равномерных движений по окружностям, Птолемей смог не просто объяснить попятное движение планет, но и дать метод, с помощью которого можно было наперед рассчитывать положения планет. Вкратце суть теории Птолемея заключается в следующем. Движение планет в первом приближении можно представить в виде суммы двух движений. Первое - это движение планеты по некоей окружности - эпициклу. В свою очередь, центр эпицикла, или как бы мы сейчас сказали - ведущий центр - движется по окружности большего радиуса, названной деферентом (рис. 2). В действительности для того, чтобы объяснить все известные в то время особенности в движении планет, Птолемею приходилось прибегать к более сложным построениям, номы ограничимся этой простейшей схемой.

В литературе иногда можно встретить категорическую оценку, что система Птолемея в принципе неверна и даже чуть ли не реакционная. На самом деле теория строения природных объектов сама по себе не может быть реакционной. Что же касается физического содержания, то оно, безусловно, отсутствовало в теории Птолемея. Это и неудивительно, ведь законы механики были открыты Ньютоном спустя примерно полторы тысячи лет. Система Птолемея носила чисто геометрический характер (впрочем, для того чтобы понять природу эпициклов, ниже предлагается Задача №6 ). Она прослужила до середины второго тысячелетия и вполне удовлетворяла практическим запросам того времени*.

Расположение Земли в центре Вселенной на современном языке означает, что Птолемей связал начало координат с Землей. С точки зрения современной физики выбор системы отсчета, вообще говоря, не является принципиальным в том смысле, что в любой системе отсчета можно правильно описывать явления природы. Просто некоторые системы отсчета являются более предпочтительными, поскольку в этих системах отсчета законы движения тел выглядят проще. Так, при описании движения замкнутой системы тел, взаимодействующих, скажем, гравитационно, предпочтительной является система координат, связанная с центром масс. Применительно к Солнечной системе можно сказать, что масса Солнца почти в I000 раз больше суммарной массы всех планет, и размеры ее таковы, что центр масс располагается внутри Солнца. Именно по этой причине система отсчета, связанная с Солнцем, оказывается наиболее предпочтительной при рассмотрении движения планет.

Во времена Птолемея почти не было наблюдательных данных, которые непосредственно указывали бы на движение Земли вокруг Солнца (попятные движения планет он объяснил с помощью эпициклов). Поэтому он естественно принял наиболее простую с его (да и не только его) точки зрения систему координат, связанную с Землей. Хотя еще задолго до него, в III веке до н.э. Аристарх Самосский пришел к выводу о том, что Солнце является самым большим телом в нашей системе, и поэтому оно должно быть в центре, а Земля вращается вокруг него. Однако эта идея не получила в то время должного признания, и восторжествовала геоцентрическая система Мира Птолемея - Аристотеля.

Как известно на смену античному миру пришла эпоха мрачного средневековья. Развитие всех наук затормозилось более чем на тысячу лет. Геоцентрическая система Мира совпала с установкой господствующей идеологии, что Земля в центре Вселенной. Поэтому в этот период если что и делается, то в основном для подтверждения ортодоксальной точки зрения, и напротив, пресекаются всякие попытки выйти за ее рамки. Этот период можно охарактеризовать отсутствием значительных открытий, хотя и нельзя сказать, что совершенно ничего не делалось. При каждом приличном дворе обязательно были ученые, занимавшиеся изучением небесных тел, строились обсерватории, накапливался наблюдательный материал. В частности, в начале второго тысячелетия было обнаружено значительное отклонение действительных положений планет на небе от предсказанных в рамках теории Птолемея. В общем, подготавливался фундамент для последующих эпохальных открытий.

Новое время принято отсчитывать с XVI-XVII веков, когда в Нидерландах, а затем в Англии произошли буржуазные революции. Капитализм, пришедший на смену феодализму, разрушил путы, сковывавшие развитие производительных сил и науки. Но еще раньше, в XV веке началась эпоха великих географических открытий. Освоение новых пространств, путешествия через океан, где нет никаких ориентиров, кроме звезд на небе, стимулировали разработку более точных и простых методов ориентирования и счисления времени, чем те, которые могла обеспечить геоцентрическая система Птолемея. Все это, а также накопленный материал подготовили почву для революции в наших представлениях о строении Мира, которую и совершил в середине XVI века Николай Коперник. Коперник предложил ставшую сейчас общепринятой гелиоцентрическую систему, согласно которой Солнце расположено в центре, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него (кстати сказать, эта система строения Солнечной системы даже еще проще, чем геоцентрическая, так что принцип максимальной простоты устройства Природы здесь полностью оправдался). Попятное движение планет в теории Коперника объясняется совершенно непринужденно (как?).

Открытие Коперника оценивается как первая революция в естествознании. Оно явилось началом целой серии эпохальных открытий. После Коперника в течение короткого времени, порядка ста лет, произошел качественный скачок в понимании фундаментальных принципов устройства окружающего нас Мира. Спустя приблизительно полвека И. Кеплер открыл законы движения планет, а еще примерно через полвека И. Ньютон установил законы механики и закон всемирного тяготения. Сюда нужно также добавить развитие математики, в особенности, дифференциального и интегрального исчисления. В совокупности эти открытия позволили не только вычислять с огромной точностью движения небесных тел, но и предсказать существование новых планет - Нептуна и Плутона, Блестящим подтверждением этих идей явилось также предсказанное Ньютоном возвращение кометы Галлея.

На эту же эпоху приходится изобретение Г. Галилеем телескопа (начало XVII века). Дальнейшее его усовершенствования позволило сделать ряд новых открытий. С точностью до нескольких процентов было определено расстояние до Солнца, то есть установлены абсолютные масштабы Солнечной системы (Дж.Кассини, начало XVIII века), и стало возможным найти массу Солнца. В XIX веке измерены расстояния до ближайших звезд (Ф. Бесселем и др.).

В середине XVII века Ньютон положил начало спектральным исследованиям, разложив с помощью трехгранной призмы солнечный свет в спектр. В прошлом веке было замечено, что между видом спектра (скажем, наличием тех или иных спектральных линий) и химическим составом излучающего вещества есть связь. Тем самым появилась возможность изучать химический состав Солнца, планет и звезд. Поразительным результатом этих работ стало открытие на Солнце нового элемента - гелия, второго элемента в таблице Менделеева. Самое удивительное заключается в том, что гелий на Земле был обнаружен лишь после того, как он был открыт на Солнце. Это открытие явилось блестящим подтверждением идеи о материальном единстве Мира.

Во второй, половине прошлого века были начаты работы по спектральной классификации звезд. Одной из самых важных вех в этом направлении явилось обнаружение Э. Герцщпрунгом и Г. Ресселом в начале нашего века зависимости между светимостями, то есть мощностью излучения звезд и их спектрами. На этом фактически завершился период накопления и классификации звездных данных. Установленные связи между звездными параметрами и должна была объяснить теория строения звезд. Этим заканчивается третий этап.

Непременно нужно отметить, что огромную роль, как на этом, так и на последующем этапе сыграло изобретение в прошлом веке фотографии.

Последний, современный этап развития наших представлений о строении природы в больших масштабах можно охарактеризовать несколькими наиболее главными моментами. Становление квантовой механики сделало возможным анализ звездных спектров и определения по ним физического состояния и количественного элементного состава вещества звезд. Наконец, развитие ядерной физики привело к решению основной проблемы звезд - проблемы источниковихэнергии (А. Эддингтон, Р. Аткинсон, Ф. Хоутерманс, Г. Бете, К.-Ф. Вайцзеккер). Последующее развитие вычислительной техники позволило более-менее детально рассчитывать внутреннее строение звезд. Тем самым в основном получил свое решение вопрос о том, что представляют собой и как устроены звезды, хотя исследования звезд на этом не закончились. Они продолжаются и в нестоящее время. Можно с уверенностью сказать, что звезды - это проблема, которой еще долго будут заниматься. Нас ждет еще немало открытий. Иллюстрацией к тому является открытие нейтронных звезд.

Второе важнейшее направление исследований связано с открытием мира галактик. Спиральные туманности были известны еще в прошлом веке, но лишь в 1923 г. Э. Хаббл надежно определил расстояние до одной из ближайших галактик - Туманности Андромеды. К 30-му году были установлены размеры Млечного Пути. В I922-I924 гг. наш соотечественник А.М. Фридман на основе общей теорий относительности, созданной в 1915 г. А. Эйнштейном, разработал теорию расширяющейся Вселенной. В 1929 г. Хаббл открыл связь между скоростью удаления галактик и расстоянием до них, блестяще подтвердив тем самым теорию Фридмана. Бурное развитие этого направления началось в 60-е годы после открытия реликтового излучения и квазаров. Уже в наше время создана, пожалуй, одна из самых красивых теорий - теория "пенной" структуры Вселенной.

Что еще отличает исследования в нашу эпоху - это вывод аппаратуры за пределы земной атмосферы с помощью космических аппаратов. Исследованиям стал доступен весь диапазон электромагнитного излучения - от инфракрасного до гамма. Образно говоря, окно, через которое к нам поступает информация, стало существенно больше. Благодаря этому, сделан целый ряд крупных открытий, но еще большее количество открытий впереди. Возможно, уже в ближайшие годы мы сможем увидеть планеты у других звезд и, быть может, узнать что-то о жизни вне Земли. Это было бы самым крупным событием за всю историю человечества.

В заключение хотелось бы остановиться на таком вопросе. Прослеживая развитие науки за большой промежуток времени, можно заметить определенную корреляцию между периодами подъема в науке и потребностями той или иной эпохи. В целом, так сказать, статистически этот вывод вряд ли подлежит сомнению. Развитие общества и производительных сил, безусловно, стимулирует развитие науки и даже чуть ли не диктует те или иные открытия. Вместе с тем развитие науки может происходить относительно самостоятельно. Классическим примером тому является создание Эйнштейном общей теории относительности, которая в отличие от, скажем, специальной теории относительности или квантовой механики "в дверь не стучалась".

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Предмет и цели курса

Учреждение высшего профессионального образования.. южный федеральный университет.. кафедра физики космоса..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Предмет и цели курса
Предметом изучения настоящего курса являются планеты, звезды, Солнце как ближайшая звезда и Солнечная система, межзвездная среда, наша Галактика, другие галактики, крупномасштабная структура Вселен

В больших масштабах
Сейчас трудно определенно сказать, что побудило человека заинтересоваться звездами - практические потребности или любопытство. Скорее всего, и то и другое, хотя не исключено, что любопытство было п

Достоверность знаний о мегамире
Вопрос о достоверности наших знаний об устройстве природы в больших масштабах занимает особое место. Изучая космические объекты, приходится сталкиваться с громадными расстояниями и промежутками вре

Измерение расстояний до небесных тел
Проблема расстояний в астрофизике - проблема номер один. Ведь от ее решения зависят масштабы тех или иных объектов, следовательно, строение этих объектов и процессы, которые привлекаются для объясн

Законы Кеплера
Отталкиваясь от идеи Коперника о том, что планеты движутся по окружностям, Кеплер в течение длительного времени пытался подобрать параметры орбит так, чтобы они удовлетворяли наблюдательным данным

Движение Земли вокруг Солнца
Существуют три факта, которые непосредственно указывает на движение Земли вокруг Солнца. 1. Наблюдения показали, что угловое расстояние в полдень Солнца от экватора на одн

Солнечная система
Задача №10. Оценить отношение моментов импульса, связанных с вращением Юпитера вокруг Солнца и Солнца вокруг своей оси (табличные данные см. в Приложении 1).

Строение недр планет зонной группы
Каково строение недр планет? Наиболее изученной является Земля, поэтому естественно начать с описания недр Земли. По аналогии с Землей разрабатываются модели строения ПЗГ. Внутреннее строение недр

Химический состав Земли
Химический состав коры изучается непосредственно, информацию о составе недр Земли получают опять же с помощью сейсмических волн. Как? По зависимости r(r), а также упругих свойств среды от ра

Возраст Земли
Возраст Земли - это очень важный параметр. Знание его позволяет, в частности, сделать выбор между различными моделями эволюции Вселенной. Но как установить возраст Земли? Идея его определе

Внутреннее строение планет-гигантов
Как уже говорилось, изучать непосредственно недра планет-гигантов (ПГ) не представляется возможным. Основную роль в их исследовании играют теоретические методы, основанные на некоторых общих данных

Окраина солнечной системы
Что находится за пределами орбиты Плутона? Возможно, за пределами орбиты Плутона располагаются еще планеты. Так, в 1992 и 1993 гг. обнаружены еще две планеты, размеры которых оказались достаточно м

Температура поверхности Солнца
Температура излучающего тела определяется с помощью законов излучения (см. Приложение 1). Первый метод заключается в следующем. Получаем спектр излучающего тела. Затем, варьируя T в формуле

Условия в недрах Солнца
Звезды, как и планеты, находятся в состоянии гидростатического равновесия. Чтобы убедиться в том, насколько точно выполняется это утверждение, сделаем следующие оценки. Предположим вначале, что гра

В чем заключается проблема? Оценим запас тепловой энергии Солнца ETO. Очевидно, что

Чтобы подойти к решению поставленного вопроса, оценим запас энергии Солнца. Для этого необходимо вспомнить известное

Активность Солнца
Как уже говорилось, глобальные характеристики Солнца практически не менялись на протяжении нескольких миллиардов лет. Однако локальные могут претерпевать временные флуктуации. Общей причиной зарожд

Звездная величина
Приемная аппаратура регистрирует освещенность Em , создаваемую той или иной звездой на Земле, т.е. количество энергии, падающей в единицу времени на единичную площадку в некотором

Спектры нормальных звезд
Спектр звезды, т.е. распределение энергии по длинам волн является наиболее полной характеристикой ее излучения. Если известен спектр звезды, то путем интегрирования по длине волны рассчитывается ос

Диаграмма спектр - светимость
В начале нашего века Герцшпрунг и Рессел установили связь между дифференциальными и интегральными характеристиками звезд, построив по результатам наблюдений диаграмму спектр - светимость (рис. 27;

Определение расстояний до удаленных звезд
Отвлечемся на короткое время от изучения строения звезд и обратимся к проблеме расстояний. Расстояния до удаленных звезд можно определить с помощью диаграммы Г-Р. В самом деле, спектральный класс з

Определение радиусов и масс звезд
Для понимания диаграммы Г-Р очень важным является вопрос о радиусах и массах звезд. Непосредственно измерить радиусы звезд не удается, т.к. из-за громадных расстояний их видимые размеры ок

Феноменологическая связь между параметрами для звезд ГП
После того, как были определены из наблюдений радиусы и массы звезд, встал вопрос: существует ли связь между светимостью звезды, ее массой и радиусом? Оказалось, что такая связь действительно сущес

Качественное рассмотрение проблемы
Выше получена связь между различными параметрами звезд на основе эмпирических данных. Поставим теперь такой вопрос: каковы модели строения звезд различных типов? Следует сразу оговориться: ответить

Математическая формулировка проблемы
Сформулируем уравнения, описывающие внутреннее строение звезд. Уравнение равновесия (2.3): . (4.13)

Применение методов подобия
Уравнения равновесия звезды для заданного химического состава, конкретного типа ТЯР и механизма переноса энергии можно решить численно с помощью компьютеров, и тем самым рассчитать структуру звезд

Внутреннее строение звезд
Звезда является весьма сложным природным объектом. Поэтому, как уже говорилось выше, рассчитать в деталях ее структуру можно, лишь привлекая компьютерные методы. Однако и в этом случае приходится с

Белые карлики
Задача №33. Из соображений подобия найти качественную связь между радиусом R u массой. MS звезды, вещество которой подчиняется уравнению состояния

Эволюция звезд
Проблема звездной эволюции принадлежит к числу фундаментальных проблем. Решалось она в течение нескольких десятилетий. Были и неправильные пути. Так, наличие ГП на диаграмме ГР наталкивало на мысль

Изохроны. Определение возрастов шаровых скоплений
Из рис. 42 видно, что положение той или иной звезды на диаграмме Г-Р определяется ее массой и временем, прошедшим от момента, когда звезда зажглась (на самом деле есть и другие факторы, влияющие на

Особенности эволюции тесных двойных звезд
Интерес к проблеме двойных звезд очень велик. Исследования их дают наиболее надежную информацию о массах и радиусах звезд, а также дополнительные сведения, которые позволяют более глубоко проверить

Физически переменные звезды
Задача №40. Из соображений размерности установить связь между периодом пульсации звезды и ее средней плотностью. Указание: независимыми размерностными константами, которые

Заключительные этапы эволюции звезд
Финал звездной эволюции определяется рядом факторов: массой звезды, ее вращением, магнитным полем, входит ли звезда в состав тесной двойной системы или нет, начальным химическим составом. В дальней

Белые карлики
Сама структура красного гиганта - вырожденное ядро в центре и раздувающаяся оболочка - подсказывает, как рождается белый карлик. Если звезда сбросит оболочку, то остаток будет иметь параметры белог

Сверхновые звезды
Задача №42. Из соображений размерности найти закон расширения оболочки сверхновой. Указание: считать, что расширение оболочки, есть следств

Нейтронные звезды
Задача №45.Оценить критические значения массы и радиуса звезды вещество которой полностью состоит из нейтронов. Указания: 1) принять, что п

Рентгеновские пульсары
Выше речь ила о радиопульсарах. Известны также рентгеновские пульсары (РП). То есть объекты, излучающие строго периодические импульсы в рентгеновском диапазоне. Запись излучения одного из них приве

Черные дыры
Задача №50.Рассчитать радиус rg звезды массы M, при котором свет не может от нее оторваться (Дж. Мичел, П. Лаплас). Оценить r