Реферат на тему: Математические недочеты системы Н. Коперника. Гелиоцентрическая философия

Введение

Гелиоцентрическая система Коперника с современной точки зрения является, несомненно, устаревшей.

Во-первых, бросается в глаза отсутствие четкого математического доказательства. Во-вторых, с точки зрения практической астрономии точность даваемого его моделью описания движения планет была невысокой в сравнении с подробно разработанной геоцентрической системой Птолемея.

Орбиты планет Коперник полагал круговыми.

Наконец, явно ошибочным является ввод третьего движения Земли, которое Коперник называет деклинационным, или движением по склонению - как известно, такого движения не существует.

Кроме того, Коперник не видел ничего странного в том, что в его теории центром Вселенной служит не материальное тело, а некоторая "пустая" точка - центр круговой орбиты Земли.

И вся эта система заключена в сферу неподвижных звезд, чье кажущееся вращение объясняется суточным вращением Земли.

Ито есть не вызывающая никаких принципиальных возражений теория гелиоцентризма оказывается вписана в такой круг нелепиц, что остается только удивляться, так в чем же заслуга этого ученого? Почему же именно Коперника считают автором гелиоцентрической модели и величайшим революционером в отношениях неба и Земли? Почему, если вроде бы такая же схема существовала у Аристарха восемнадцать веков назад, а ликвидация Земли как вселенского центра в идейном плане была успешно проведена Николаем Кузанским?

Цель данной работы - последовательно ответить на все эти вопросы и попытаться определить, в чем же ошибался Николай Коперник и почему его ошибки не мешают нам считать его одним из величайших астрономов.

Для этого прежде всего необходимо обратиться к двум моделям мироустройства: собственно коперникианской, гелиоцентрической, и птолемеевской, геоцентрической.

При этом не стоит односторонне понимать систему Птолемея как нечто примитивное, как ее традиционно изображают в научно-популярной литературе для школьников. Система мира Птолемея представляет сложную модель с ее сложной комбинацией кругов: деферентов, эпициклов, эксцентров и эквантов. Эта модель позволяла вычислять точные положения планет, и модель Коперника дает даже несколько худшее представление реального движения планет, чем модель Птолемея (что подтвердили расчеты О. Гингерича, выполненные на ЭВМ).1

Более того, О. Нейгебауер считает, что "Распространенное мнение, что гелиоцентрическая система Коперника является значительным упрощением системы Птолемея, очевидно, является неверным. Выбор системы отсчета не оказывает никакого влияния на структуру модели, а сами коперниковские модели требуют почти вдвое больше кругов, чем модели Птолемея, и значительно менее изящны и удобны".2

Мало того именно эпициклы, деференты и экванты теории Птоломея и соединении с гелиоцентрической системой Коперника проложили путь к законам Кеплера. И, разумеется, система Птолемея не была существенным и необходимым этапом на пути становления системы Коперника.

Для изучения системы Н. Коперника основным источником служит его собственное сочинение "О вращениях небесных сфер".3 Этот главный труд его жизни, был написан в 1542 г. и издан в год смерти автора - 1543. Кроме того, свою идею гелиоцентрической системы Коперник кратко сформулировал в "Малом комментарии".

В нем Коперник вводит семь аксиом, которые позволят объяснить и описать движение планет значительно проще, чем в Птоломеевской теории:

"Первое требование. Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер.

Второе требование. Центр Земли не является центром Мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты.

Третье требование. Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что около Солнца находится центр мира.

Четвертое требование. Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли и ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым.

Пятое требование. Все движения, замечающиеся у небесной тверди, принадлежат не ей самой, но Земле. Именно Земля с ближайшими к ней стихиями вся вращается в суточном движении вокруг неизменных своих полюсов, причем твердь и самое высшее небо остаются все время неподвижными.

Шестое требование. Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений.

Седьмое требование. Кажущиеся прямые и понятные движения планет принадлежат не им, но Земле. Таким образом, одно это ее движение достаточно для объяснения большого числа видимых в небе неравномерностей".4

Таким образом, основываясь на изученных источниках и литературе, следует определить место системы Коперника в истории науки и философии. Почему философии? По мнению ряда исследователей, теория Коперника - не только инее столько астрономическая, сколько общемировоззренческая. "Вопрос о том, в какой степени гелиоцентризм был более чем астрономической проблемой, большая тема для отдельной книги", - считает Т. Кун.5 Этот же вопрос поднимает в "Эстетике Возрождения" А. Ф. Лосев.6

Впрочем, в споре об ошибках Коперника следует всегда помнить, что Коперник не имел физических доказательств вращения Земли, о которых теперь знает каждый школьник (отклонение падающих тел к востоку, маятник Фуко, подмыв реками в Северном полушарии правого берега, а в Южном - левого, пассаты и др.). открытие Коперника базировалось не столько на опытных доказательствах, сколько являлось прозрением и интуитивным открытием, математически обосновать которое смог Иоганн Кеплер.

Оглавление

- Введение . 3

- Математические недочеты системы Н. Коперника

- Гелиоцентрическая философия

- Заключение .. 19

- Список источников и литературы . 21

- Примечания

Заключение

Если не гнаться за интуитивной и математической простотой, то выбор между Коперником и Птолемеем все-таки остается неопределенным. Поэтому и у Коперника доказано не столько движение Земли вокруг Солнца, сколько дана более простая картина соотношения движения Солнца и Земли - и даже это берется под сомнение некоторыми исследователями.

Тогда в чем же заслуга Коперника?

Математически бездоказательная модель оказалась предсказанием, в котором чувствовалась необходимость. Дальнейшие исследования показали, что Коперник был не совсем прав в математическом обосновании. Но в том, что Земля вращается вокруг Солнца, Коперник оказался прав.

Ему удалось сместить координаты отсчета. Не случайно Лютер говорил: "Этот дурак хочет перевернуть все астрономическое искусство...".

И здесь имеет место не просто количественная, а коренная качественная разница: когда мы говорим "система Коперника", то мы можем иметь в виду и теорию, созданную великим польским астрономом, и саму солнечную систему, как она существовала до и независимо от чьих бы то ни было теоретических представлений о ней. Мы, правда, различаем то и другое, но существенной разницы между тем и другим по содержанию мы совершенно не замечаем: система Коперника, как теория Коперника, - это и есть ставшая "прозрачной" для нас солнечная система. Это не один из равновозможных вариантов системного представления нашей солнечной системы, а сама эта система, развернувшаяся перед нами благодаря гению Коперника.18

Главная заслуга Коперника заключена вовсе не в его модели, которая математически по многим пунктам ошибочна. Главное, что он стронул-таки Землю с места, и будущее подтвердило его правоту. Нововведение Коперника не было просто указанием на движение Земли.

Скорее, оно составляло целиком новый способ видения проблем физики и

астрономии.

Список литературы

1. Амбарцумян В. А. Коперник и современная астрономия // Николай Коперник. К 500-летию со дня рождения (1473 - 1973). М., 1973.

2. Белый Ю. А., Веселовский И. А. Николай Коперник (1473 - 1543). М., 1974.

3. Бронштэн В. А. Клавдий Птолемей, II век н.э. М., 1961.

4. Гребеников Е. А. Николай Коперник. М., 1982.

5. Замечательные ученые / Под ред. С. П. Капицы. М., 1980.

6. Клайн М. Математика: поиск истины. М., 1998.

7. Коперник Николай. О вращениях небесных сфер. Малый комментарий. Послание против Вернера. Упсальская запись. М., 1964.

8. Кун Т. Структура научных революций. М., 1981.

9. Лосев А. Ф. Эстетика Возрождения. М., 1978.

10. Мареев С. Н. Принцип системности и детерминизма // Школа Ильенкова. М. , 1999.

11. Михайлов А. А. Николай Коперник и развитие астрономии // Николай Коперник. К 500-летию со дня рождения (1473 - 1973). М., 1973.

12. Нейгебауер О. Точные науки в древности. М., 1968.

13. Фок В. А. Система Коперника и система Птоломея в свете общей теории относительности // Николай Коперник. Сборник статей к 400-летию со дня смерти. М. - Л., 1947.