Тольяттинский Государственный Университет Доклад по концепции современного естествознания на тему: «Коперниканская революция» студентки II курса факультета иностранных языков Ошкиной О.В. 2004 г Гелиоцентрическая система мира. В эпоху раннего средневековья в Европе безраздельно господствова¬ла библейская картина мира. Затем она сменилась догматизирован¬ным аристотелизмом и геоцентрической системой Птолемея.Посте¬пенно накапливавшиеся данные астрономических наблюдений под¬тачивали основы этой картины мира. Несовершенство, сложность и запутанность птолемеевской системы становились очевидными.
Многочисленные попытки увеличения точности системы Птолемея лишь усложняли ее. (Общее число вспомогательных кругов возросло почти до 80.) Еще в ХIII в. кастильский король Альфонсо Х высказался в том смысле, что если бы он мог давать Богу советы, то посоветовал бы при создании мира устроить его проще.Птолемеевская система не только не позволяла давать точные предсказания; она также страдала явной несистематичностью, отсут¬ствием внутреннего единства и целостности; каждая планета рассмат¬ривалась сама по себе, имела отдельную от остальных эпицикличес¬кую систему, собственные законы движения.
В геоцентрических сис¬темах движение планет представлялось с помощью нескольких рав¬ноправных независимых математических моделей.Для объяснения петель движения данной планеты предполагалось помимо движения по деференту движение по своей группе эпициклов, никак не связан¬ных, вообще говоря, с эпициклами и деферентами других планет.
Строго говоря, геоцентрическая теория не обосновала геоцентри¬ческой системы, так как объектом этой теории система планет (или планетная система) не являлась; в ней речь шла об отдельных движе¬ниях небесных тел, не связанных в некоторое системное целое. Гео¬центрические теории позволяли предвычислять лишь направления на небесные светила, но не определить истинную удаленность и рас¬положение их в пространстве.Птолемей считал эти задачи вообще неразрешимыми.
Установка на поиск внутреннего единства и систем¬ности была той основой, вокруг которой концентрировались предпо¬сылки создания гелиоцентрической системы. Создание гелиоцентрической теории: было связано и с необходи¬мостью реформы юлианского календаря, в котором две основные точки - равноденствие и полнолуние - потеряли связь с реальными астрономическими событиями.Календарная дата весеннего равно¬денствия, приходившаяся в IV в. н.э. на 21 марта и закрепленная за этим числом Никейским собором в 325 г. как важная отправная дата при расчете основного, христианского праздника Пасхи, к XVI в отставала от действительной даты равноденствия на 10 дней. Еще с VIII в.: юлианский календарь пытались совершенствовать, но безус¬пешно.
Латеранский собор, проходивший в 1512-1517 гг. в Риме, отметил чрезвычайную остроту проблемы календаря и предложил ее решить ряду известных астрономов, среди которых был и Н. Копер¬ник. Но он ответил отказом, так как считал недостаточно развитой и точной теорию движения Солнца и Луны, которые и лежат в основе календаря. Однако это предложение стало для Н. Коперника одним из мотивов совершенствования геоцентрической теории.
Другая общественная потребность, стимулировавшая поиски новой теории планет, была связана с мореходной практикой. Новые, более точные таблицы движения небесных тел, прежде всего Луны и Солнца, требовались для вычисления положений Луны для данного места и момента времени.Определяя разницу во времени одного и того же положения Луны на небе - по таблицам и по часам, установ¬ленным по Солнцу во время плавания, вычисляли долготу места на море. Долгое время это был единственный способ нахождения долго¬ты во время длительных морских плаваний.
Совершенствование теории планетной системы стимулирова¬лось также и нуждами все еще популярной тогда астрологий.Существенно упростивший астрономические вычисления с помо¬щью тригонометрии немецкий астроном и математик Региомонтан (его «Эфемериды» вышли в свет в 1474 г.) выдвинул идею о том, что в птолемеевской теории можно освободиться от эпициклов и деферентов, если заменить описания пяти планет (исключая Землю), вра¬щающихся вблизи Солнца по эпициклам и деферентам, эквивалент¬ной системой планет, вращающихся вокруг Солнца по эксцентричес¬ким окружностям.
Это был прямой путь к созданию геогелиоцентри¬ческой системы, от которой оставался лишь один шаг до «чистого» гелиоцентризма. К другим предпосылкам гелиоцентризма следует отнести, по мнению известного историка науки Т. Куна, «достиже¬ния в химическом анализе «падающих камней», имевшие место в средневековье, возрождение в эпоху Ренессанса древнемистической неоплатонистской философии, которая учила, что Солнце – это образ бога, и атлантические путешествия, которые расширили тер¬риториальный горизонт человека эпохи Ренессанса». Величайшим мыслителем, которому суждено было начать вели¬кую революцию в астрономии, повлекшую за собой революцию во всем естествознании, был гениальный польский астроном Николай Коперник.
Еще в конце XV в после знакомства и глубокого изучения «Альмагеста», восхищение математическим гением Птолемея смени¬лось у Коперника сначала сомнениями в истинности этой теории, а затем и убеждением в существовании глубоких противоречий в гео¬центризме.
Он начал поиск других фундаментальных астрономичес¬ких идей, изучал сохранившиеся сочинения или изложения учений древнегреческих математиков и философов, в том числе и первого гелиоцентриста Аристарха Самосского, и мыслителей, утверждав¬ших подвижность Земли! ¬ Коперник первым взглянул на весь тысячелетний опыт развития астрономии глазами человека эпохи Возрождения: смелого, уверен¬ного, творческого, новатора.
Предшественники Коперника не имели смелости отказаться от самого геоцентрического принципа и пыта¬лись либо совершенствовать мелкие детали птолемеевской системы, либо обращаться к еще более древней схеме гомоцентрических сфер. Коперник сумел разорвать с этой тысячелетней консервативной аст¬рономической традицией, преодолеть преклонение перед древними авторитетами.
Он был движим идеей внутреннего единства и систем¬ности астрономического знания, искал простоту и гармонию в при¬роде, ключ к объяснению единой сущности многих, кажущихся раз¬личными явлений. Результатом этих поисков и стала гелиоцентри¬ческая система мира. Между 1505-1507 гг. Коперник в «Малом комментарии» изложил принципиальные основы гелиоцентрической астрономии.Теорети¬ческая обработка астрономических данных была завершена к 1530 г. Но только в 1543 г. увидело свет одно из величайших творений в истории человеческой мысли - «О вращениях небесных сфер», где изложена математическая теория сложных видимых движений Со¬лнца, Луны, пяти планет и сферы звезд с соответствующими матема¬тическими таблицами и приложением каталога звезд.
В центре мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого дви¬жутся планеты, и среди них впервые зачисленная в ранг «подвижных звезд» Земля со своим спутником Луной. На огромном расстоянии от планетной системы находится сфера звезд.
Его вывод о чудовищной удаленности этой сферы диктовался гелиоцентрическим принци¬пом, только так мог Коперник согласовать его с видимым отсутствием у звезд смещений за счет движения самого наблюдателя вместе с Землей (т.е. отсутствием у них параллаксов). Система Коперника была проще и точнее системы Птолемея, и ее сразу же использовали в практических целях.На ее основе составили «Прусские таблицы», уточнили длину тропического года и провели в 1582 г. давно назревшую реформу календаря - был введен новый, или григорианский, стиль. Меньшая сложность теории Коперника и получавшаяся, но лишь на первых порах, большая точность вычислений положений планет по гелиоцентрическим таблицам были не самыми главными достоин¬ствами его теории.
Более того, теория Коперника при расчетах ока¬залась не намного проще птолемеевской, а по точности предвычис¬лений положений планет на длительный промежуток времени практически не отличалась от нее. Несколько более высокая точность, дававшаяся на первых порах «Прусскими таблицами», объяснялась не только введением нового гелиоцентрического принципа, а и более развитым математическим аппаратом вычислений.
Но и «Прусские таблицы» также вскоре разошлись с данными наблюде¬ний. Это даже охладило первоначальное восторженное отношение к теории Коперника у тех, кто ожидал от нее немедленного практичес¬кого эффекта.Кроме того, с момента своего возникновения и до открытия Галилеем в 1616 г. фаз Венеры, т.е. более полувека, вообще отсутствовали прямые наблюдательные подтверждения движения планет вокруг Солнца, которые свидетельствовали бы об истинности гелиоцентрической системы.
В чем же действительное достоинство, привлекательность и истинная сила теории Коперника? Почему она вызвала революционное преобразование всего естествознания? Любое новое всегда возникает на базе и в системе старого. Копер¬ник в этом отношении не был исключением.
Он разделял многие представления старой, аристотелевской космологии. Так, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой неподвижных звезд. Он не отступал от аристотелевской догмы, в соответствии с которой истинные движения небесных тел могут быть только равномерными и круговыми.В этом он был даже боль¬ший консерватор и приверженец аристотелизма, чем Птолемей, ко¬торый ввел понятие экванта и допускал неравномерное движение центра эпицикла по деференту. Стремление восстановить аристоте¬левские принципы движения небесных тел, нарушавшиеся в ходе развития геоцентрической системы, кстати сказать, и стало для Ко¬перника одним из мотивов поисков иных, негеоцентрических похо¬дов к описанию движений планет.
Но, в отличие от своих предшественников, Коперник пытался создать логически простую и стройную планетную теорию.В отсут¬ствие простоты, стройности, системности Коперник увидел корен¬ную несостоятельность теории Птолемея, в которой не было единого стержневого принципа, объясняющего системные закономерности в движениях планет.
Н. Коперник писал: « Я ничем иным не был ,приведен к мысли придумать иной способ вычисления движений небесных тел, как только тем обстоятельством, что относительно исследо¬ваний этих движений математики не согласны между собой.Начать с того, что движения Солнца и Луны столь мало им известны, что они не в состоянии даже доказать и определить продолжительность года. Затем, при определении движений не только этих, но и других пяти блуждающих светил, они не употребляют ни одних и тех же одинаковых начал, ни одних и тех же предположений, ни известных доказательств Даже главного - вида мироздания и известную симметрию между частями его – они не в состоянии вывести на основании этой теории» . Коперник был уверен, что представление движений небесных тел как единой системы позволит определить реальные физические ха¬рактеристики небесных тел, т.е. то, о чем в геоцентрической модели вовсе не было и речи. Поэтому свою теорию он рассматривал как теорию реального устройства Вселенной.
Возможность перехода к гелиоцентризму (подвижности Земли, обращающейся вокруг реального тела - неподвижного Солнца, рас¬положенного в центре мира) Коперник совершенно справедливо ус¬мотрел в представлении об относительном характере движения, из¬вестном еще древним грекам, но забытом в средние века. Неравно¬мерное петлеобразное движение планет, неравномерное движение Солнца Коперник, как и Птолемей, считал кажущимся эффектом.
Но он представил этот эффект не как результат подбора и комбинации движений по условным вспомогательным окружностям, а как резуль¬тат перемещения самого наблюдателя. Иначе говоря, этот эффект объяснялся тем, что наблюдение ведется с движущейся Земли. Допу¬щение подвижности Земли было главным новым принципом в системе Коперника.
Обоснование введения принципа гелиоцентризма Коперник ус¬матривал в особой роли Солнца, отразившейся уже в птолемеевской схеме.В этой схеме планеты по свойствам их движений как бы разде¬лялись Солнцем на две группы - нижние (ближе к Земле, чем Солнце) и верхние.
Среди тех кругов, которые применялись для описания видимого движения планет, обязательно был один круг с годичным, как у Солнца, периодом движения по нему. Для верхних планет - это был первый, или главный эпицикл, для нижних - деферент.Кроме того, Меркурий и Венера (нижние планеты) вообще все время сопровожда¬ли Солнце, совершая около него лишь колебательные движения.
Революционное значение гелиоцентрического принципа состоя¬ло в том, что он представил движения всех планет как единую систе¬му, объяснил многие ранее непонятные эффекты. Так, с помощью представления о годичном и суточном движениях Земли теория Ко¬перника сразу же объяснила все главные особенности запуганных видимых движений планет (попятные движения, стояния, петли) и раскрыла причину суточного движения небосвода.Петлеобразные движения планет теперь объяснялись годичным движением Земли вокруг Солнца.
В различии же размеров петель (и, следовательно, радиусов соответствующих эпициклов) Коперник правильно увидел отображение орбитального движения Земли: наблюдаемая с Земли планета должна описывать видимую петлю тем Меньшую, чем дальше она от Земли. В системе Коперника впервыe получила объяснение загадочная прежде последовательность размеров первых эпициклов у верхних планет, введенных Птолемеем.Размеры их оказались убы¬вающими с удалением планеты от Земли. Движение по этим эпицик¬лам, равно как и движение по деферентам для нижних планет, совер¬шалось с одним периодом, равным периоду обращения Солнца во¬круг Земли. Все эти годичные круги геоцентрической системы оказа¬лись излишними в системе Коперника.
Впервые получила объяснение смена времен года: Земля движет¬ся вокруг Солнца, сохраняя неизменным в пространстве положение оси своего суточного вращения.Более того, это глубокое объяснение видимых явлений позволило Копернику впервые в истории астрономии поставить вопрос об оп¬ределении действительных, расстояний планет от Солнца.
Коперник понял, что этими расстояниями планет были величины, обратные радиусам первых эпициклов для внешних планет и совпадающие с радиусами деферентов - для внутренних. Таким образом он получа¬ет весьма точные относительные расстояния планет от Солнца. Теория Коперника логически стройная, четкая и простая.Она способна рационально объяснить то, что раньше либо не объясня¬лось вовсе, либо объяснялось искусственно, связать в единое то, что ранее считалось совершенно различными явлениями.
Это - ее несо¬мненные достоинства; они свидетельствовали о истинности гелио¬центризма. Наиболее проницательные мыслители поняли это сразу. И уже не столь важным было то, что Коперник отдал дань анти¬чным и средневековым традициям: он принял круговые равномер¬ные движения небесных тел; центральное положение Солнца во Все¬ленной, конечность Вселенной, ограничивал мир единственной пла¬нетной системой.Допуская лишь круговые равномерные движения по окружностям, Коперник отверг эквант - быть может, наиболее остроумную находку Птолемея.
Этим он сделал даже некоторый принципиальный шаг назад. Коперник сохранил и эпициклы, и деференты.Принцип круговых равномерных движений вынудил его для достаточно точного описания движения планет сохранить свыше трех десятков эпициклов (правда, всего 34 вместо почти 80 в геоцент¬рической системе). И тем не менее теория Коперника содержала в себе колоссальный творческий, мировоззренческий и теоретико-методологический потенциал.
Ее историческое значение трудно переоценить.  Она подорвала ядро (геоцентрическую систему) религиозно-¬феодального мировоззрения, основания старой (первой) науч¬ной картины мира.  Она стала базой революционного становления нового научно¬го мировоззрения, новой (второй) механистической картины мира.  Она явилась одной из важнейших предпосылок революции в физике (так называемой ньютонианской революции) и созда¬ния первой естественно-научной фундаментальной теории ¬классической механики.  Она определила разработку новой, научной методологии познания природы. Схоластическая традиция исходила из того, что для познания сущности объекта нет необходимости деталь¬но изучать внешнюю сторону объекта, сущность может непо¬средственно постигаться разумом.
Коперник же впервые в ис¬тории познания на деле показал, что сущность может быть понята только после тщательного изучения явления, его зако¬номерностей и противоречий; познание сущности всегда опосредовано познанием явления, которое по своему содержанию может быть совершенно противоположным сущности. Джордано Бруно: мировоззренческuе выводы из коперниканизма.
В течение нескольких десятилетий после выхода в свет труда «Об обращении небесных сфер» коперниканские идеи не привлекали особого внимания широкой научной общественности.Это было связано с бурными политическими событиями того времени: религиозные войны, Реформация, обострение борьбы католицизма и протестантизма, становление национальных государств, отодвинули на вто¬рой план проблемы мироздания, космологии астрономии.
Задача сравнения птолемеевской и коперниканской теорий актуализировалась лишь в 70-е гг. XVI в когда два знаменитых астрономических события (вспышка сверхновой в 1572 г. и яркая комета 1577 г.) в очередной раз поставили под сомнение основы аристотелевской космологии.Мировоззренческие и теоретические выводы из гелиоценризма, его развитие и совершенствование - заслуга ученых следующего поколения: Т. Браге, Дж. Бруно, И. Кеплер, Г. Галилей, Дж. Барелли и др. Прежде всего не замедлили проявиться мировоззренческие выводы из коперниканизма.
Признав подвижность, планетарность, не¬уникальность Земли, теория Коперника тем самым устраняла вековоe представление об уникальности центра вращения во Вселенной.Центром вращения стало Солнце, но оно не было уникальным телом. О его тождественности звездам догадывались еще в античное время.
Следующий шаг в мировоззренческих выводах был вполне закономерен. Он был сделан бывшим монахом одного из неаполитанских монастырей Джордано Бруно, личности исключительно яркой, смелой, способной на бескомпромиссное стремление к истине. Познакомившись в 60-е гг. XVI в. с гелиоцентрической теорией Коперника, Бруно поначалу отнесся к ней с недоверием.Чтобы выработать свое собственное отношение к проблеме устройства Космоса, он обратился к изучению системы Птолемея и материалистических учений древнегреческих мыслителей, в первую очередь атомистов, о бесконечности Вселенной.
Большую роль в формировании взглядов Бруно сыграло его знакомство с идеями Николая Кузанского, который утверждал, что ни одно тело не может быть центром Вселенной в силу ее бесконечности.Объединив гелиоцентризм Н. Коперника с идеями Н. Кузанского об изотропности, однородности и безграничности Вселенной, Бруно пришел к концепции множественности планетных сис¬тем в бесконечной Вселенной.
Бруно отвергал замкнутую сферу звезд, центральное положение Солнца во Вселенной и провозглашал тождество Солнца и звезд, множественность «солнечных систем» в бесконечной Вселенной, множественную населенность Вселенной. Указывая на колоссальные различия расстояний до разных звезд, он сделал вывод, что поэтому соотношение их видимого блеска может быть обманчивым.Он раз¬делял небесные тела на самосветящиеся - звезды, солнца, и на тем¬ные, которые лишь отражают солнечный свет. Бруно утверждал, во¬-первых, изменяемость всех небесных тел, полагая, что существует непрерывный обмен между ними и космическим веществом, во-вто¬рых, общность элементов, составляющих Землю и все другие небес¬ные тела, и считал, что в основе всех вещей лежит неизменная, неис¬чезающая первичная материальная субстанция.
Именно Бруно принадлежит первый и достаточно четкий эскиз современной картины вечной, никем не сотворенной, вещественной единой бесконечной развивающейся Вселенной с бесконечным чис¬лом очагов Разума в ней. В свете учения Бруно теория Коперника снижает свой ранг: она оказывается не теорией Вселенной, а теорией лишь одной из множества планетных систем Вселенной и, возможно, не самой выдающейся такой системы.
Новое, ошеломляюще смелое учение Бруно, открыто провозгла¬шавшееся им в бурных диспутах с представителями церковных кру¬гов, определило дальнейшую трагическую судьбу ученого. К тому же дерзость его научных выступлений была предлогом, чтобы распра¬виться с ним и за его откровенную критику непомерного обогащения монастырей и церкви.
Великий мыслитель был сожжен на площади Цветов в Риме 17 февраля 1600 г. А спустя почти три столетия на месте казни Бруно, где некогда был зажжен костер, был воздвигнут памятник с посвящением, начинающимся словами: «От столетия, которое он предвидел » К середине ХVII в. гелиоцентрическая теория окончательно побе¬дила геоцентризм.Коперниканизм был признан научной общественностью и стал рассматриваться как теория действительного стро¬ения Вселенной.
На повестке дня оказалась проблема физического обоснования гелиоцентризма, и в середине ХVII в. Астрономическая революция закономерно перерастает в физическую революцию. Литература. 1. Найдыш В.М. «Концепции современного естествознания», М 1999г.