Коперниканская революция

Движение Солнца (желтый), Земли (синий) и Марса (красный). Слева гелиоцентрическое движение Коперника . Справа традиционное геоцентрическое движение, включая ретроградное движение Марса.
Для простоты период обращения Марса обозначен как 2 года вместо 1,88, а орбиты изображены как идеально круглые или эпитрохоиды .

Коперник революция был сменой парадигмы от модели Птолемеев небес, который описал космос как имеющие Земли стационарны в центре Вселенной, к гелиоцентрической модели с Солнцем в центре Солнечной системы . Эта революция состояла из двух фаз; первая была исключительно математической по своей природе, а вторая фаза началась в 1610 году с публикации брошюры Галилея . ^[1] Начиная с публикацией Николай Коперник «s О вращении небесных сфервклад в «революцию» продолжался до тех пор, пока, наконец, не закончился работой Исаака Ньютона более века спустя.

Гелиоцентризм [ править ]

До Коперника [ править ]

«Коперниканская революция» названа в честь Николая Коперника , чей комментарий , написанный до 1514 года, был первым явным изложением гелиоцентрической модели в науке эпохи Возрождения. Идея гелиоцентризма намного старше; его можно проследить до Аристарха Самосского , эллинистического писателя, писавшего в 3 веке до н.э., который, в свою очередь, возможно, опирался на еще более старые концепции пифагореизма . Однако античный гелиоцентризм затмил геоцентрическую модель, представленную Птолемеем в Альмагесте и принятую в аристотелизме .

Европейские ученые были хорошо осведомлены о проблемах птолемеевой астрономии с 13 века. Споры осаждают прием по Аверроэсу критике »Птолемей, и он был вновь возрожден восстановлением текста Птолемея и его перевода на латынь в середине 15-го века. ^[a] Отто Э. Нойгебауэр в 1957 году утверждал, что дебаты в латинских науках 15-го века, должно быть, были вызваны критикой Птолемея, произведенной после Аверроэса персидской школой астрономии Ильханидов (13-14 вв.), связанной с обсерватории Maragheh (особенно труды Аль-Urdi , Al-Туси и Ибн аль-Шатыр). ^[3]

Состояние вопроса , как получил Коперник резюмируется в Theoricae NOVAE planetarum по Пурбах , составленных из конспектов по Peuerbach студенческого Regiomontanus в 1454 , но печататься только в 1472 году попыток Peuerbach дать новое, математически более элегантное представление Птолемея системы, но он не приходит к гелиоцентризму. Сам Региомонтан был учителем Доменико Марии Новара да Феррара , который, в свою очередь, был учителем Коперника.

Есть вероятность, что Региомонтан уже пришел к теории гелиоцентризма еще до своей смерти в 1476 году, поскольку он уделил особое внимание гелиоцентрической теории Аристарха в поздней работе и упоминает «движение Земли» в письме. ^[4]

Николай Коперник [ править ]

Коперник учился в Болонском университете в 1496–1501 годах, где он стал помощником Доменико Марии Новара да Феррара . Известно, что он изучал Эпитом в Альмагесте Птолемея Пейербаха и Региомонтана (напечатанный в Венеции в 1496 году) и провел наблюдения за движением Луны 9 марта 1497 года. Коперник сначала разработал явно гелиоцентрическую модель движения планет. написано в его небольшом труде « Commentariolus» незадолго до 1514 г. и разошлось в ограниченном количестве экземпляров среди его знакомых. Он продолжал совершенствовать свою систему, пока не опубликовал свою более крупную работу De Revolutionibus orbium coelestium (1543), которая содержала подробные диаграммы и таблицы. ^[5]

Модель Коперника претендует на то, чтобы описать физическую реальность космоса, чего, как считалось, уже не могла обеспечить модель Птолемея. Коперник удалил Землю из центра Вселенной, заставил небесные тела вращаться вокруг Солнца и ввел суточное вращение Земли вокруг своей оси. ^[5] Хотя работа Коперника вызвала «Коперниканскую революцию», она не ознаменовала ее конец. Фактически, собственная система Коперника имела множество недостатков, которые позже астрономам пришлось бы исправить.

Коперник не только выдвинул теорию относительно природы Солнца по отношению к Земле, но и тщательно поработал над опровержением некоторых второстепенных деталей геоцентрической теории. ^[6] В своей статье о гелиоцентризме как модели автор Оуэн Гинджерич пишет, что для того, чтобы убедить людей в точности своей модели, Коперник создал механизм, возвращающий описание небесного движения к «чистой комбинации кругов». ” ^[7]Теории Коперника заставили многих людей почувствовать себя неловко и несколько расстроить. Даже после тщательного изучения его гипотезы о том, что Вселенная не сосредоточена вокруг Земли, он продолжал получать поддержку - другие ученые и астрологи даже утверждали, что его система позволяет лучше понять концепции астрономии, чем геоцентрическая теория.

Прием [ править ]

Тихо Браге [ править ]

Тихо Браге (1546–1601) был датским дворянином , хорошо известным в свое время как астроном. Дальнейшее продвижение в понимании космоса потребовало бы новых, более точных наблюдений, чем те, на которые опирался Николай Коперник, и Тихо добился больших успехов в этой области. Тихо сформулировал геогелиоцентризм, означающий, что Солнце движется вокруг Земли, а планеты вращаются вокруг Солнца, известная как система Тихона . Хотя Тихо ценил преимущества системы Коперника, он, как и многие другие, не мог принять движение Земли. ^[8]

В 1572 году Тихо Браге наблюдал новую звезду в созвездии Кассиопеи . В течение восемнадцати месяцев он ярко сиял в небе без видимого параллакса , что указывало на то, что согласно модели Аристотеля он был частью небесной области звезд . Однако, согласно этой модели, на небесах не могло произойти никаких изменений, поэтому наблюдение Тихо было серьезным дискредитированием теорий Аристотеля. В 1577 году Тихо наблюдал в небе огромную комету . По его наблюдениям за параллаксом, комета прошла через область планет.. Согласно теории Аристотеля, в этой области существовало только равномерное круговое движение на твердых сферах, что делало невозможным вход кометы в эту область. Тихо пришел к выводу, что таких сфер не существует, и возник вопрос, что удерживает планету на орбите . ^[8]

Под покровительством короля Дании Тихо Браге основал Ураниборг , обсерваторию в Хвене. ^{[9] В} течение 20 лет Тихо и его команда астрономов собирали астрономические наблюдения, которые были намного более точными, чем те, что были сделаны ранее. Эти наблюдения окажутся жизненно важными для будущих астрономических открытий.

Иоганн Кеплер [ править ]

Кеплер нашел работу помощником Тихо Браге и после неожиданной смерти Браге заменил его на посту имперского математика императора Рудольфа II . Затем он смог использовать обширные наблюдения Браге для выдающихся достижений в астрономии, таких как три закона движения планет . Кеплер не смог бы сформулировать свои законы без наблюдений Тихо, потому что они позволили Кеплеру доказать, что планеты движутся по эллипсам и что Солнце находится не прямо в центре орбиты, а в фокусе. Галилео Галилей пришел после Кеплера и разработал собственный телескоп с достаточным увеличением, чтобы позволить ему изучить Венеру и обнаружить, что у нее есть фазы.как луна. Открытие фаз Венеры было одной из наиболее влиятельных причин перехода от геоцентризма к гелиоцентризму . ^[10] « Математические принципы натуральной философии» сэра Исаака Ньютона завершили Коперниканскую революцию. Развитие его законов движения планет и всемирного тяготения объяснило предполагаемое движение, связанное с небесами, утверждением гравитационной силы притяжения между двумя объектами. ^[11]

В 1596 году Кеплер опубликовал свою первую книгу, Mysterium Cosmographicum , которая была второй (после Томаса Диггеса в 1576 году), одобрившей коперниканскую космологию астрономом с 1540 года. ^[8] В книге описывалась его модель, в которой использовалась пифагорейская математика и пять Платоновы тела для объяснения количества планет, их пропорций и порядка. Книга заслужила достаточно уважения Тихо Браге, чтобы пригласить Кеплера в Прагу и стать его помощником.

В 1600 году Кеплер приступил к работе на орбите Марса , второй наиболее эксцентричной из шести известных в то время планет. Эта работа легла в основу его следующей книги, Astronomia nova , которую он опубликовал в 1609 году. В книге аргументировался гелиоцентризм и эллипсы планетарных орбит вместо кругов, измененных эпициклами. Эта книга содержит первые два из трех его одноименных законов движения планет. В 1619 году Кеплер опубликовал свой третий и последний закон, который показал взаимосвязь между двумя планетами, а не движение одной планеты. ^{[ необходима цитата ]}

Работа Кеплера в астрономии была отчасти новой. В отличие от тех, кто был до него, он отказался от предположения о равномерном круговом движении планет, заменив его эллиптическим движением . Также, как и Коперник, он утверждал, что физическая реальность гелиоцентрической модели противоположна геоцентрической. Тем не менее, несмотря на все свои открытия, Кеплер не мог объяснить физику, которая удерживает планету на ее эллиптической орбите.

Законы движения планет Кеплера [ править ]

1. Закон эллипсов: все планеты движутся по эллиптическим орбитам с Солнцем в одном фокусе.

2. Закон равных площадей в равное время: линия, соединяющая планету с Солнцем, сметает равные площади в равное время.

3. Закон гармонии: время, необходимое планете для обращения вокруг Солнца, называемое периодом, пропорционально длинной оси эллипса, возведенному в степень 3/2. Константа пропорциональности одинакова для всех планет.

Галилео Галилей [ править ]

Галилео Галилей был итальянским ученым, которого иногда называют «отцом современной наблюдательной астрономии ». ^[12] Его улучшения телескопа , астрономические наблюдения и поддержка коперниканства были неотъемлемой частью Коперниканской революции.

Основываясь на проектах Ганса Липперши , Галилей разработал свой собственный телескоп, который в следующем году он улучшил до 30-кратного увеличения. ^[13] Используя этот новый инструмент, Галилей провел ряд астрономических наблюдений, которые он опубликовал в Sidereus Nuncius в 1610 году. В этой книге он описал поверхность Луны как шероховатую, неровную и несовершенную. Он также отметил, что «граница, отделяющая светлую часть от темной, не образует равномерно овальной линии, как это было бы в случае идеально сферического твердого тела, а отмечена неровной, шероховатой и очень извилистой линией, как показано на рисунке. " ^[14]Эти наблюдения поставили под сомнение утверждение Аристотеля о том, что Луна была идеальной сферой, и более широкую идею о том, что небо было совершенным и неизменным.

Следующее астрономическое открытие Галилея окажется неожиданным. Наблюдая Юпитер в течение нескольких дней, он заметил четыре звезды рядом с Юпитером, положение которых менялось таким образом, что было бы невозможно, если бы они были неподвижными звездами. После долгих наблюдений он пришел к выводу, что эти четыре звезды вращаются вокруг планеты Юпитер и на самом деле являются лунами, а не звездами. ^[15] Это было радикальное открытие, потому что, согласно аристотелевской космологии, все небесные тела вращаются вокруг Земли, а планета с лунами явно противоречит этому распространенному мнению. ^[16] Вопреки мнению Аристотеля, он поддерживал космологию Коперника, которая утверждала, что Земля такая же планета, как и все остальные. ^[17]

В 1610 году Галилей заметил, что Венера имеет полный набор фаз, похожих на фазы Луны, которые мы можем наблюдать с Земли. Это было объяснено системами Коперника или Тихона, которые утверждали, что все фазы Венеры будут видны из-за характера ее орбиты вокруг Солнца, в отличие от системы Птолемея, которая утверждала, что будут видны только некоторые фазы Венеры. Из-за наблюдений Галилея за Венерой система Птолемея стала очень подозрительной, и большинство ведущих астрономов впоследствии обратились к различным гелиоцентрическим моделям, что сделало его открытие одним из самых влиятельных при переходе от геоцентризма к гелиоцентризму. ^[10]

Сфера неподвижных звезд [ править ]

В шестнадцатом веке ряд писателей, вдохновленных Коперником, таких как Томас Диггес , Джордано Бруно и Уильям Гилберт, выступали за бесконечно протяженную или даже бесконечную Вселенную с другими звездами в качестве далеких солнц. Это контрастирует с аристотелевским взглядом на сферу неподвижных звезд . Несмотря на возражения Коперника и Кеплера (с Галилеем, не выражающим точку зрения ^{[ сомнительно - обсудить ]} ), к середине 17 века это стало широко признанным, отчасти благодаря поддержке Рене Декарта .

Исаак Ньютон [ править ]

Ньютон был хорошо известным английским физиком и математиком , известным своей книгой Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . ^[18] Он был главной фигурой в научной революции благодаря своим законам движения и всемирного тяготения . Говорят, что законы Ньютона являются конечной точкой Коперниканской революции. ^{[ кем? ]}

Ньютон использовал законы движения планет Кеплера, чтобы получить свой закон всемирного тяготения. Закон всемирного тяготения Ньютона был первым законом, который он разработал и предложил в своей книге « Начала» . Закон гласит, что любые два объекта оказывают друг на друга гравитационную силу притяжения. Величина силы пропорциональна произведению гравитационных масс объектов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. ^[11] Наряду с законом всемирного тяготения Ньютона, « Начала» также представляют три его закона движения. Эти три закона объясняют инерцию, ускорение, действие и противодействие, когда к объекту прикладывается чистая сила.

Иммануил Кант [ править ]

Иммануил Кант в своей « Критике чистого разума» (издание 1787 г.) провел параллель между «коперниканской революцией» и эпистемологией своей новой трансцендентальной философии . ^[19] Сравнение Канта сделано в Предисловии ко второму изданию « Критики чистого разума» (опубликовано в 1787 году; серьезная переработка первого издания 1781 года). Кант утверждает, что подобно тому, как Коперник перешел от предположения о том, что небесные тела вращаются вокруг неподвижного зрителя, к движущемуся зрителю, так и метафизика, «действуя точно по линиям первичной гипотезы Коперника», должна отойти от предположения, что «знание должно соответствовать возражает "против предположения, что"объекты должны соответствовать нашим [априорное ] знание ». ^[b]

Много было сказано о том, что имел в виду Кант, говоря о своей философии как «идущей в точном соответствии с основной гипотезой Коперника». Уместность аналогии Канта велась давно, потому что, по мнению большинства комментаторов, Кант перевернул первичный ход Коперника. ^[21] По словам Тома Рокмора , ^[22] сам Кант никогда не использовал фразу «Коперниканская революция» о себе, хотя это «обычно» применялось к его работам другими.

Метафорическое употребление [ править ]

Вслед за Кантом фраза «Коперниканская революция» в 20 веке стала использоваться для обозначения любого (предполагаемого) сдвига парадигмы , например, в отношении фрейдистского психоанализа ^[23] или постмодернистской критической теории . ^[24]

См. Также [ править ]

• История науки в эпоху Возрождения

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Процитированные работы [ править ]

• Бала, Арун (2006). Диалог цивилизаций в зарождении современной науки . Нью-Йорк: Пэлгрейв Макмиллан. ISBN 978-0-230-60121-5. OCLC  191662056 .
• Дрейк, Стиллман (1978). Галилей за работой . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-16226-5.
• Дрейк, Стиллман (1990). Галилей: Ученый-пионер . Торонто: Университет Торонто Press . ISBN 0-8020-2725-3.
• Галилей, Галилей (1989). Сидерей Нунций . Альберт Ван Хелден (пер.). Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета. ISBN 9780226279039.
• Гиллис, Дональд. (2019). Почему Коперниканская революция произошла в Европе, а не в Китае ?. https://www.researchgate.net/publication/332320835_Why_did_the_Copernican_revolution_take_place_in_Europe_rather_than_China
• Gingerich, Оуэн. «От Коперника до Кеплера: гелиоцентризм как модель и как реальность». Труды Американского философского общества 117, вып. 6 (31 декабря 1973 г.): 513–22.
• Хафф, Тоби Э. (2017). Расцвет ранней современной науки . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781316417805 . 
• Хафф, Тоби Э. (осень – зима 2002 г.). «Расцвет ранней современной науки: ответ Джорджу Сабиле». Бюллетень Королевского института межконфессиональных исследований (BRIIFS) . 4, 2 .
• Кун, Томас С. (1957). Коперниканская революция: планетарная астрономия в развитии западной мысли . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. ISBN 0-674-17103-9.
• Кун, Томас С. (1970). Структура научных революций . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0226458032 . 
• Куниц, Пол. «Арабские переводы Альмагеста Птолемея». Катарская цифровая библиотека, 31 июля 2018 г. https://www.qdl.qa/en/arabic-translations-ptolemys-almagest.
• Койре, Александр (2008). От закрытого мира к бесконечной вселенной . Чарльстон, Южная Каролина: Забытые книги. ISBN 9781606201435 . 
• Лоусон, Рассел М. Наука в древнем мире: энциклопедия . Санта-Барбара, Калифорния: ABC-CLIO, 2004.
• Лин, Джастин Ю. (1995). Загадка Нидхема: почему промышленная революция возникла не в Китае. Экономическое развитие и культурные изменения , 43 (2), 269-292. Получено с https://www.jstor.org/stable/1154499.
• Мецгер, Элен (1932). История наук. Revue Philosophique De La France Et De L'Etranger, 114 , 143–155. Получено с https://www.jstor.org/stable/41086443.
• Ослер, Маргарет (2010). Реконфигурация мира . Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса. п. 184. ISBN 978-0-8018-9656-9.
• Редд, Нола (май 2012 г.). «Биография Иоганна Кеплера» . Tech Media Network . Проверено 23 октября 2013 года .
• Рушкин, Илья. «Оптимизация птолемеевой модели движения планет и Солнца». История и философия физики 1 (6 февраля 2015 г.): 1–13.
• Салиба, Джордж (1979). «Первая нептолемеевская астрономия в школе Марага». Исида . 70 (4). ISSN 0021-1753.
• Сабила, Джордж (осень 1999). «В поисках истоков современной науки?». Бюллетень Королевского института межконфессиональных исследований (BRIIFS) . 1, 2 .
• Сабила, Джордж (осень – зима 2002 г.). «Летающие козы и другие навязчивые идеи: ответ на« Ответ »Тоби Хаффа». Бюллетень Королевского института межконфессиональных исследований (BRIIFS) . 4, 2 .
• Певец, Чарльз (2007). Краткая история науки до девятнадцатого века . Кларендон Пресс.
• Свец, Фрэнк Дж. «Математическое сокровище: Альмагест Птолемея». Математическое сокровище: Альмагест Птолемея | Математическая ассоциация Америки, август 2013 г. https://www.maa.org/press/periodicals/convergence/mat Mathematical-treasure-ptolemy-s-almagest.
• Торен, Виктор Э. (1989). Тихо Браге . В Татон и Уилсон (1989, стр. 3–21) . ISBN 0-521-35158-8.

Внешние ссылки [ править ]

• Словарное определение Коперниканской революции в Викисловаре
• СМИ, связанные с коперниканской революцией на Викискладе?