Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с фиксированными звездами (полосой) .
Кеплер, Иоганнес. Mysterium Cosmographicum , 1596. Гелиоцентрическое изображение космоса, созданное Кеплером, содержащее самый удаленный «sphaera star fixar», или сферу неподвижных звезд.

В неподвижных звезд ( Latin : stellae fixae ) составляют фон астрономических объектов , которые , кажется, не перемещаются относительно друг друга в ночном небе по сравнению с авансцену объектов Солнечной системы , которые делают. Обычно к фиксированным звездам относятся все звезды, кроме Солнца . Туманности и другие объекты глубокого космоса также можно причислить к неподвижным звездам.

Точное определение термина осложняется тем фактом, что на самом деле никакие небесные объекты не закреплены относительно друг друга. Тем не менее, внесолнечные объекты движутся по небу так медленно, что изменение их относительного положения почти незаметно в типичных для человека временных масштабах, за исключением внимательного изучения, и поэтому для многих целей их можно считать «фиксированными». Более того, далекие звезды и галактики движутся по небу даже медленнее, чем сравнительно близкие.

Люди во многих культурах воображали, что звезды образуют на небе изображения, называемые созвездиями . В древнегреческой астрономии считалось, что неподвижные звезды существуют на гигантской небесной сфере или небосводе , который ежедневно вращается вокруг Земли.

Происхождение имени [ править ]

Попытки объяснить Вселенную происходят из наблюдений за объектами, обнаруженными в небе. У разных культур исторически были разные истории, чтобы дать ответ на вопросы о том, что они видят. Скандинавская мифология берет свое начало в северной Европе, в географическом месте современного региона Скандинавии и северной Германии . Скандинавская мифология состоит из сказок и мифов, заимствованных из древнескандинавского языка , который в средние века был северогерманским языком . Существует серия рукописных текстов, написанных на древнескандинавском языке, которые содержат сборник [35] стихов, написанных из устной традиции. [1]Среди историков, кажется, есть предположения о конкретных датах написания стихов, однако, по оценкам, тексты находятся примерно в начале тринадцатого века. [2] Хотя устная традиция передачи сказок существовала задолго до появления текстовых рукописей и печатных версий.

Среди сохранившихся текстов есть упоминание мифологического бога Одина . Ученые пересказали миф о творении богов есиров, который включает в себя идею неподвижных звезд, обнаруженную в телеологии сказки. Падарик Колум написал книгу «Дети Одина» , в которой очень подробно повторяется история о том, как боги озиров привели гиганта по имени Имир к его гибели и сотворили мир из его тела, прикрепив искры от огненного Муспельхейма или неподвижного тела. звезды, к куполу неба, который был черепом Имира. [3]Скандинавский миф о сотворении мира - один из нескольких случаев, когда звезды рассматривались как прикрепленные к сфере за пределами Земли. Более поздняя научная литература свидетельствует об астрономической мысли, которая сохраняла версию этой идеи до семнадцатого века.

Астрономические модели, включающие неподвижные звезды [ править ]

Пифагорейцы [ править ]

Пифагорейские философы придерживались ряда различных взглядов на структуру Вселенной, но каждый включал сферу неподвижных звезд в качестве ее границы. Филолые (с. 5 - го вв. До н.э.) предложила вселенную , которая была в центре ее центральный огнь, невидимый для человека. Все планеты, луна, солнце и звезды вращались вокруг этого центрального огня, а Земля была ближайшим к нему объектом. [4] В этой системе звезды содержатся в самой дальней сфере, которая также вращается, но слишком медленно, чтобы можно было наблюдать движение. Вместо этого движение звезд объясняется движением Земли вокруг центрального огня. [4]

Другой пифагорейец, Экфант из Сиракуз (ок. 400 г. до н. Э.) Предложил систему, очень похожую на систему Филолая, но без центрального огня. Вместо этого этот космос был сосредоточен на Земле, которая оставалась неподвижной, но вращалась вокруг оси, в то время как Луна, Солнце и планеты вращались вокруг нее. [4] Конечной границей этой системы была неподвижная сфера из звезд, и предполагалось, что движение звезд было вызвано вращением Земли. [4]

Платон [ править ]

Вселенная Платона (ок. 429–347 до н. Э.) Была сосредоточена на полностью неподвижной Земле, состоящей из ряда концентрических сфер. Внешняя сфера этой системы состояла из огня и содержала все планеты (которые, согласно Платону, включали луну и солнце). Самая удаленная часть этой сферы была местом расположения звезд. [5] Эта огненная сфера вращалась вокруг Земли, унося с собой звезды. Вера в то, что звезды зафиксированы на своем месте в сфере огня, имела большое значение для всей системы Платона. Положение звезд использовалось в качестве ориентира для всех небесных движений и использовалось для создания Платоновских идей о планетах, обладающих множественными движениями. [6]

Аристарх Самосский [ править ]

Аристарх (3 век до н. Э.) Предложил раннюю гелиоцентрическую вселенную, которая позже вдохновила Коперника на работы . В его модели Солнце, полностью неподвижное, лежало в центре, а все планеты вращались вокруг него. [7] За планетами находилась сфера неподвижных звезд, также неподвижная. Эта система представила еще две уникальные идеи помимо того, что она гелиоцентрическая : Земля ежедневно вращалась, создавая день и ночь, и воспринимаемые движения других небесных тел, а сфера неподвижных звезд на ее границе была чрезвычайно удалена от ее центра. [8] Это огромное расстояние должно было быть принято из-за того факта, что звезды не имели параллакса, что можно объяснить только геоцентричностью или огромными расстояниями, которые создают параллакс, слишком малый для измерения.

Евдокс [ править ]

Евдокс , ученик Платона, жил с 408 по 435 год до нашей эры. [9] Математик и астроном, он создал одну из первых сферических моделей планетных систем, основываясь на своем математическом опыте. Модель Евдокса была геоцентрической: Земля была неподвижной сферой в центре системы, окруженной 27 вращающимися сферами. [9] Самая дальняя сфера несла звезды, которые он объявил неподвижными внутри сферы. Таким образом, хотя звезды перемещались вокруг Земли сферой, которую они занимали, сами они не двигались и поэтому считались неподвижными. [10]

Аристотель [ править ]

Аристотель , живший с 384 по 322 год до нашей эры [9], изучал и опубликовал идеи, аналогичные Платону, но он усовершенствовал их в своих книгах « Метафизика» и « На небесах», написанных около 350 года до нашей эры. [9] Он утверждал, что у всех вещей есть способ перемещения (включая «небесные тела» или планеты), но он отрицает, что движение могло быть вызвано вакуумом, потому что тогда объекты двигались бы слишком быстро и без ощутимого направления. [9] Он заявил, что все было что-то перемещено, и начал исследовать концепцию, подобную гравитации. Он был одним из первых, кто доказал (и доказал), что Земля круглая, опираясь на наблюдения за затмениями и движениями других планет относительно Земли.[9] Он пришел к выводу, что большинство планет движутся по кругу. Его космос был геоцентрическим, с Землей в центре, окруженной слоем воды и воздуха, который, в свою очередь, был окружен слоем огня, который заполнял пространство, пока не достиг Луны. [10] Аристотель также предложил пятый элемент, названный «эфиром», который, как предполагается, состоит из Солнца, планет и звезд. [9] Однако Аристотель считал, что пока планеты вращаются, звезды по-прежнему остаются неподвижными. Его аргумент заключался в том, что, если такое массивное тело движется, обязательно должно быть свидетельство, заметное с Земли. [11]Однако нельзя услышать движение звезд и не увидеть их движения, поэтому Аристотель заключает, что, хотя они могут перемещаться планетами, сами они не двигаются. Он пишет в « О небесах» : «Если бы тела звезд двигались в некотором количестве либо из воздуха, либо из огня ... шум, который они создавали, неизбежно был бы огромным, и если это так, он достигнет и разрушит все здесь. земной шар". [12] Его теория о том, что звезды могут переноситься, но быть неподвижными и не двигаться или вращаться автономно, какое-то время была широко принята.

Птолемей [ править ]

Птолемей , 100–175 гг. Нашей эры, [10] суммировал идеи о космосе в своих математических моделях и в своей книге « Математический синтаксис» , более известной как Альмагест. [9] Это было написано около 150 г. н.э., и Птолемей заявил, что расположение звезд по отношению друг к другу и расстояния друг от друга остаются неизменными из-за вращения неба. [10] Он использовал метод затмений, чтобы найти расстояние до звезд, и рассчитал расстояние до Луны на основе наблюдений за параллаксом. [13] Вскоре после этого он написал продолжение под названием « Планетарные гипотезы». [13]Птолемей использовал и писал о геоцентрической системе, в значительной степени опираясь на традиционную аристотелевскую физику. [13] Он заявил, что звезды закреплены в своих небесных сферах, но сами сферы не являются постоянными. Таким образом, вращение этих сфер объясняет тонкие движения созвездий в течение года. [10]

Коперник [ править ]

Николай Коперник (1473-1543) (см. Иллюстрацию в книге «Развитие западной астрономии» ) создал гелиоцентрическую систему, состоящую из сфер, несущих каждое из небесных тел. [14] Последней сферой в его модели была сфера неподвижных звезд. Этот последний шар был самым большим в его космосе как по диаметру, так и по толщине. Этот шар из звезд полностью неподвижен, поскольку звезды заключены в сферу, а сама сфера неподвижна. [14] Таким образом, воспринимаемое движение звезд создается ежедневным вращением Земли вокруг своей оси.

Тихо Браге [ править ]

Систему Вселенной Тихо Браге (1546–1601) назвали «геогелиоцентрической» из-за ее двоякой структуры. [8] В его центре находится неподвижная Земля, вокруг которой движутся Луна и Солнце. Затем планеты вращаются вокруг Солнца, а оно вращается вокруг Земли. За всеми этими небесными телами лежит сфера из неподвижных звезд. [15] Эта сфера вращается вокруг неподвижной Земли, создавая ощущение движения звезд в небе. [15] Эта система имеет интересную особенность в том, что Солнце и планеты не могут содержаться в твердых сферах (их сферы будут сталкиваться), но все же звезды представлены как содержащиеся в фиксированной сфере на границе космоса. [15]

Кеплер [ править ]

Иоганн Кеплер , 1571–1630, [9] был преданным Коперником, следуя моделям и идеям Коперника, но развивая их. Он также был учеником Тихо Браге с 1600 по 1601 год [13], и у него есть много сочинений. Некоторые из его наиболее упоминаемых работ - Mysterium cosmographicum (1596), Astronomiae pars optica (1604), Dioptrice (1611), в которых обсуждалась оптика линз, Harmonice mundi (1618) и Epitome Astronomiae Copernicanae (1618), который был учебником для начинающих. для общей коперниканской астрономии наряду с новой кеплеровской астрономией. [13] Он также установил законы Кеплера иТаблицы Рудольфина , которые являются рабочими таблицами, из которых могут быть показаны положения планет. [13] Законы Кеплера стали поворотным моментом в окончательном опровержении старых геоцентрических (или птолемеевых) космических теорий и моделей. [16]

Развитие западной астрономии [ править ]

Коперник, Николай. О вращении небесных сфер . Нюрнберг. 1543. Печатная копия работы Коперника, показывающая модель Вселенной с Солнцем в центре и сферой «неподвижных звезд» снаружи согласно его теории космоса.

Западные астрономические знания основывались на традиционных мыслях, полученных в результате философских и наблюдательных исследований греческой античности . Другие культуры внесли свой вклад в мысль о неподвижных звездах, в том числе вавилоняне, которые с восемнадцатого по шестой век до нашей эры построили карты созвездий . Карты звезд и идея мифологических историй для их объяснения в основном приобретались во всем мире и в нескольких культурах. Одно сходство между ними заключалось в предварительном понимании того, что звезды во Вселенной неподвижны и неподвижны.

Это понимание было включено в теоретические модели и математические представления о космосе такими философами, как Анаксимандр и Аристотель из древних греков. Анаксимандр написал трактат, от которого сохранилось лишь несколько отрывков. В этой работе он излагает предложенный им порядок небесных объектов, солнца, луны и неподвижных звезд. Звезды, о которых он упоминает, представляют собой отверстия «колесообразных сгущений, наполненных огнем», расположенных ближе всего к Земле в этой системе. [17] Записи о работе Анаксимандра, оставленные в виде фрагментов, дают лишь небольшое представление о реконструкции его предполагаемого значения в понимании его взглядов на космос.. Анаксимандр предложил отличную от других более поздних астрономов точку зрения, предположив, что неподвижные звезды были ближайшими к Земле из небесных тел. Другие модели планетной системы показывают небесную сферу, содержащую неподвижные звезды во внешней части Вселенной.

Аристотель и другие подобные греческим мыслителям античности, а позже и птолемеевская модель космоса продемонстрировали центрированность Земли во Вселенной. Эта геоцентрическая точка зрения сохранялась в средние века, но позже ей противостояли астрономы и математики, такие как Николай Коперник и Иоганн Кеплер . Традиция мысли, которая проявляется во всех этих системах вселенной, даже с их расходящимися механизмами, - это присутствие небесной сферы, содержащей неподвижные звезды. Птолемей оказал влияние на свою математическую работу Альмагест., который пытается объяснить особенность движущихся звезд. Эти «блуждающие звезды», планеты, двигались на фоне неподвижных звезд, которые были распределены по сфере, окружающей Вселенную. Позже современные астрономы и математики, такие как Коперник, бросили вызов давнему взгляду на геоцентризм и построили вселенную с центром в Солнце, известную как гелиоцентрическая система. Его система все еще поддерживала традицию небесной сферы, содержащей неподвижные звезды. Кеплер также представил модель космоса в своей книге Mysterium Cosmopgraphicum 1596 года, в которой изображено изображение, обозначающее одну небесную сферу, на латыни, «sphaera stellar fixar» или сфера неподвижных звезд.

Изучение неба произвело революцию с изобретением телескопа . Разработка телескопов, впервые разработанная в 1608 году, получила широкую огласку, и Галилей услышал и сделал телескоп для себя. [13] Он сразу заметил, что планеты на самом деле не были идеально гладкими, - теория, ранее выдвинутая Аристотелем. [13] Он продолжал исследовать небеса и созвездия и вскоре понял, что «неподвижные звезды», которые были изучены и нанесены на карту, были лишь крошечной частью массивной Вселенной, недоступной для невооруженного глаза. [13]

«Фиксированные звезды» не исправлены [ править ]

Астрономы и натурфилософы раньше делили небесные огни на две группы. Одна группа содержала неподвижные звезды , которые кажутся восходящими и заходящими, но сохраняют то же относительное расположение во времени. Другая группа содержала планеты , которые невооруженным глазом называли блуждающими звездами . (Солнце и Луну также иногда называли звездами и планетами.) Кажется, что планеты движутся и меняют свое положение за короткие периоды времени (недели или месяцы). Они всегда , кажется, двигаться в пределах полосы звезд называется знак на западников. Планеты также можно отличить от неподвижных звезд, потому что звезды склонны мерцать, в то время как планеты, кажется, светятся ровным светом. Однако фиксированные звезды имеютпараллакс , который представляет собой изменение видимого положения, вызванное орбитальным движением Земли. Его можно использовать для определения расстояния до ближайших звезд. Это движение только кажущееся; это Земля движется. Этот эффект был достаточно мал, чтобы его невозможно было точно измерить до 19 века, но примерно с 1670 года и позже астрономы, такие как Пикард, Гук, Флэмстид и другие, начали обнаруживать движение звезд и проводить измерения. Эти движения составляли значительную, хотя и почти незаметно малую долю. [13]

Однако неподвижные звезды также демонстрируют реальное движение. Это движение можно рассматривать как имеющее компоненты, которые состоят из части движения галактики, к которой принадлежит звезда, части вращения этой галактики и части движения, свойственного самой звезде внутри ее галактики. В случае звездных систем или звездных скоплений отдельные компоненты движутся по отношению друг к другу нелинейным образом. Развитие законов Ньютона вызвало новые вопросы среди теоретиков о механизмах небес: универсальная сила гравитации предполагала, что звезды не могут просто фиксироваться или находиться в состоянии покоя, поскольку их гравитационное притяжение вызывает «взаимное притяжение» и, следовательно, заставляет их двигаться внутрь. отношение друг к другу. [10]

Это реальное движение звезды делится на радиальное движение и собственное движение , при этом «собственное движение» является составляющей на луче зрения. [18] В 1718 году Эдмунд Галлей объявил о своем открытии, согласно которому неподвижные звезды действительно имеют собственное движение. [19] Правильное движение не было замечено древними культурами, потому что для его обнаружения требуются точные измерения в течение длительного периода времени. Фактически, ночное небо сегодня выглядит так же, как и тысячи лет назад, настолько, что некоторые современные созвездия были впервые названы вавилонянами.

Типичный метод определения собственного движения - это измерение положения звезды относительно ограниченного, выбранного набора очень далеких объектов, которые не демонстрируют взаимного движения и которые, из-за своего расстояния, предположительно имеют очень небольшое собственное движение. [20] Другой подход - сравнить фотографии звезды в разное время на большом фоне более далеких объектов. [21] Звезда с наибольшим известным собственным движением - это звезда Барнарда . [19]

Фраза «неподвижная звезда» технически некорректна, но, тем не менее, она используется в историческом контексте и в классической механике.

В классической механике [ править ]

Основная статья: инерциальная система отсчета

Во времена Ньютона неподвижные звезды использовались как система отсчета, предположительно находящаяся в состоянии покоя относительно абсолютного пространства . В других системах отсчета, либо в состоянии покоя относительно неподвижных звезд, либо в равномерном перемещении относительно этих звезд, законы движения Ньютона должны были выполняться. Напротив, в кадрах, ускоряющихся относительно неподвижных звезд, в частности, в кадрах, вращающихся относительно неподвижных звезд, законы движения не соблюдались в их простейшей форме, а должны были быть дополнены добавлением фиктивных сил , например, сила Кориолиса и центробежная сила .

Как мы теперь знаем, неподвижные звезды не неподвижны . Концепция инерциальных систем отсчета больше не привязана ни к неподвижным звездам, ни к абсолютному пространству. Скорее, идентификация инерциальной системы отсчета основана на простоте законов физики в этой системе отсчета, в частности, на отсутствии фиктивных сил.

Закон инерции справедлив для системы координат Галилея, которая является гипотетической системой, относительно которой неподвижные звезды остаются неподвижными.

См. Также [ править ]

  • Видимая величина (в зависимости от видимой яркости )
  • Бегеновская неподвижная звезда
  • Небосвод
  • Кривая вращения галактики
  • Млечный Путь

Ссылки [ править ]

  1. ^ Брей, Оливер (1908). Старшая или Поэтическая Эдда; широко известная как Эдда Сэмунда. Отредактировано и переведено с введением. и примечания Оливера Брея. Иллюстрировано WG Collingwood (1-е изд.). archive.org: Лондон Отпечатано для Клуба викингов.
  2. ^ Линдоу, Джон (2001). Норвежская мифология: Путеводитель по богам, героям, ритуалам и верованиям . books.google.com: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199839698.
  3. ^ Колум, Padaric (2 марта 2008). Дети Одина: Книга северных мифов . Проект Гутенберга: электронная книга проекта Гутенберга. С. 62–69.
  4. ^ a b c d Педерсен, Олаф. (1974). Ранняя физика и астрономия: историческое введение . Пиль, Могенс. Лондон: Макдональд и Джейн. С. 59–63. ISBN 0-356-04122-0. OCLC  1094297 .
  5. ^ Корнфорд, Фрэсис (1960). Космология Платона; «Тимей Платона» в переводе с бегущим комментарием Фрэнсиса Макдональда Корнфорда . Индианаполис: Боббс-Меррилл. С. 54–57.
  6. ^ Педерсен, Олаф. (1974). Ранняя физика и астрономия: историческое введение . Пиль, Могенс. Лондон: Макдональд и Джейн. С. 65–67. ISBN 0-356-04122-0. OCLC  1094297 .
  7. ^ Хит, Томас (1920). Античный Коперник (Аристарх Самосский) . Лондон: Компания Macmillan. С.  41 .
  8. ^ a b Педерсен, Олаф. (1974). Ранняя физика и астрономия: историческое введение . Пиль, Могенс. Лондон: Макдональд и Джейн. С. 63–64. ISBN 0-356-04122-0. OCLC  1094297 .
  9. ^ a b c d e f g h я Лэнг, Кеннет Р. Товарищ по астрономии и астрофизике: хронология и глоссарий с таблицами данных . [Нью-Йорк]. ISBN 0-387-30734-6. OCLC  70587818 .
  10. ^ a b c d e f Архивы Вселенной: сокровищница исторических открытий астрономии . Бартусяк, Марсия, 1950- (1-е изд.). Нью-Йорк: Книги Пантеона. 2004. ISBN. 0-375-42170-X. OCLC  54966424 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  11. ^ Кейс, Стивен (лето 2013 г.). «Божественные животные: Платон, Аристотель и звезды» . Меркурий . 42 : 29–31 - через Academia.
  12. ^ "VII Небеса", Аристотель ., Columbia University Press, 1960-12-31, стр 145-162, DOI : 10,7312 / rand90400-008 , ISBN 978-0-231-87855-5
  13. ^ a b c d e f g h i j Татон, Рене, 1915-2004. Уилсон, Кертис, Natuurkunde: Geschiedenis. (1989). Планетарная астрономия от эпохи Возрождения до подъема астрофизики . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-24254-1. OCLC  769917781 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. ^ a b Педерсен, Олаф. (1974). Ранняя физика и астрономия: историческое введение . Пиль, Могенс. Лондон: Макдональд и Джейн. С. 303–307. ISBN 0-356-04122-0. OCLC  1094297 .
  15. ^ a b c Кристиансон, младший (Джон Роберт) (2000). На острове Тихо: Тихо Браге и его помощники, 1570–1601 гг . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. С.  122-123 . ISBN 0-521-65081-X. OCLC  41419611 .
  16. ^ Мур, Патрик. (1976). AZ астрономии (Rev. ed.). Нью-Йорк: Скрибнер. ISBN 0-684-14924-9. OCLC  2967962 .
  17. ^ Хан, Чарльз (1960). Анаксимандр и истоки греческой космологии . Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета. С. 84–85.
  18. ^ Джон Р. Перси (2007). Понимание переменных звезд . Издательство Кембриджского университета . п. 21. ISBN 978-0-521-23253-1.
  19. ^ a b Тео Купелис, Карл Ф. Кун (2007). В поисках вселенной . Издательство "Джонс и Бартлетт" . п. 369 . ISBN 978-0-7637-4387-1.
  20. ^ Питер Шнайдер (2006). Внегалактическая астрономия и космология . Springer. п. 84, §2.6.5. ISBN 3-540-33174-3.
  21. ^ Кристофер Де Pree, Алан Аксельрод (2004). Полное руководство идиота по астрономии (3-е изд.). Альфа-книги . п. 198 . ISBN 1-59257-219-7.