Первые гипотезы о существовании Вселенной
Познание окружающего мира формировалось постепенно. Давно уже ученые высказывали различные догадки о происхождении мира, но только после блестящих открытий Коперника, Галилея и особенно Ньютона появились научно обоснованные предположения, иначе - первые гипотезы о существовании Вселенной.
Открытия Николая Коперника
Великий польский ученый Николай Коперник (1473-1545) своими открытиями совершил революционный переворот в астрономии. В результате тридцатилетних упорных работ, пользуясь при этом весьма несложными приборами, он пришел к выводу, что Земля не центр вселенной, а рядовая планета и что вращается она вместе с другими планетами вокруг Солнца.
Открытие Коперника высоко подняло авторитет науки. Однако по мере того, как «коперникова ересть» получала все большее признание, усиливался и гнев католической церкви.
Труд Коперника, равно как и все работы, раскрывающие его учение, попали в списки запрещенных книг. Решение церковной цензуры гласило:
Утверждать, что Солнце стоит неподвижно в центре мира - мнение нелепое, ложное с философской точки зрения и формально еретическое, так как оно противоречит священному писанию. Утверждать, что Земля не находится в центре мира, что она не остается неподвижной и обладает даже суточным вращением, есть мнение столь же нелепое, ложное с философской и греховное с религиозной точки зрения.
Всякий, кто излагал и защищал открытие Коперника, подвергался преследованию и жестокому наказанию.
Открытия Галилео Галилея
Самоотверженным продолжателем работ Коперника был великий итальянский ученый Галилео Галилей (1564-1642) - астроном и физик. Он заложил основы научного исследования природы и при помощи самодельного телескопа раскрыл истинную картину мира.
Прежде всего Галилей обнаружил на Луне горы и тем самым установил, что между земным и небесным нет уже таких глубоких отличий.
Телескоп, хотя и очень слабенький, позволил все же Галилею доказать, что Венера, подобно Луне, меняет свой лик. Отсюда следует, что светит она отраженным от Солнца светом и обращается вокруг него, а не вокруг Земли, как утверждали раньше.
Галилей не только разглядел на Солнце пятна но даже заключил по видимому перемещению пятен, что Солнце вращается вокруг своей оси. «Солнце вертится!».., а Млечный Путь - огромное скопление звезд. Научные открытия Галилея значительно расширили познания людей о размерах вселенной.
Убедиться в правильности того, что доказывал ученый, мог любой человек, стоило ему лишь посмотреть в астрономическую трубу. Теперь уже трудно было отстаивать Птолемееву систему строения мира.
Ученый Клавдий Птолемей
Александрийский ученый Клавдий Птолемей, живший еще во II веке нашей эры, т. е. приблизительно за полторы тысячи лет до Коперника, считал Землю неподвижным центром мира. В связи с этим интересно привести шуточное стихотворение Ломоносова, в котором он живо передает, как повар убедительно разрешил горячий спор двух ученых. Из них «один Коперник был, другой слыл Птолемей». Повар дал такой ответ:
...что в том Коперник прав, Я правду докажу, на Солнце не бывав: Кто видел простака из поваров такова, Который бы вертел очаг кругом жаркова.
Особенно встревожило противников Галилея открытие им четырех спутников Юпитера, обращавшихся вокруг планеты подобно тому, как Луна обращается вокруг Земли, (подробнее: Представление о форме Земли).
Этим Галилей окончательно опроверг благочестивые домыслы отцов церкви о том, что только Земля - центр движения небесных тел. Церковь, особенно католическая, всегда решительно расправлялась со своими врагами. Галилей поколебал до сих пор незыблемые ее основы.
Единомышленников у него становилось все больше и больше. Значит, он опаснейший враг. Его необходимо убрать. И семидесятилетнего старца за утверждение коперниковой ереси приговорили к пожизненному тюремному заключению. После вынужденного раскаяния страшная церковная тюрьма была заменена ему пожизненным домашним арестом.
Учение Исаака Ньютона
Не менее велика роль в познании природы величайшего физика и математика XVIII века, английского ученого Исаака Ньютона (1643-1727). Открытый им закон всемирного тяготения позволил объяснить не только движение планет и спутников их, но также и многие другие явления природы.
Стало понятным, например, что Луна не может улететь в мировое пространство или упасть на Землю, как падают небесные камни - метеориты, так как Луну удерживает сила притяжения. Закону, открытому Ньютоном, подчиняются не только планеты нашей солнечной системы, но и другие светила за ее пределами. Поэтому закон Ньютона и называют законом всемирного тяготения.
Гипотеза Иммануила Канта
Разгадав тайну движения планет, человек стремится познать, как же именно возник тот мир, в котором он живет.
Первая попытка разобраться в этом сложном вопросе принадлежит знаменитому немецкому философу Иммануилу Канту (1724-1804). В основу своей гипотезы Кант положил развитие туманностей.
Туманности
Туманностями называются небесные светила, резко не очерченные. Даже в телескопе они представляются в виде туманного пятна. Большинство туманностей спиралеобразны - закручены, как спираль. Кроме светлых, наблюдаются и темные туманности, черные пятна, или угольные мешки.
Туманности, кроме того разделяются на пылевые, газовые и звездные. Кант полагал, что солнечная система возникла из «хаоса»- из огромного скопления беспоряочно двигающихся частиц и бесформенной материи. В переводе с латинского - это вещество, из которого сформировалась вся окружающая нас природа.
Ядро такого метеоритного роя образовало Солнце, а отдельные плотные части послужили теми центрами, вокруг которых стали группироваться остальные, более легкие. Так возникли планеты. Эти выводы, казалось, подтверждались не только вращением планет в одном направлении с запада на восток, но и тем, что планеты находятся в одной плоскости.
Кант правильно считал Млечный Путь одной из величайших туманностей. Вселенная в его понимании представляет вечную смену возникновения и гибели. Движущим началом здесь являются только силы, присущие самой материи. В связи с этим Кант высказал смелую для своего времени мысль:
Дайте мне материю, и я построю мир.
Гипотеза Канта - Лапласа
Современник Канта, выдающийся французский математик, физик и астроном С (1749-1827) дополнил и уточнил теорию происхождения вселенной, получившей наименование гипотезы Канта - Лапласа. Он устанавливал последовательное развитие огромной газовой туманности, уходящей за пределы орбиты крайней планеты.
В центре разреженной массы туманности, по мнению Лапласа, находилось некоторое сгущение, из которого и развилось Солнце. Туманность обладала сначала равномерным движением. По мере охлаждения она сжималась, принимая чечевицеобразную форму.
Скорость вращения в связи с сжатием увеличивалась. Возрастала и центробежная сила, особенно в области экватора. При дальнейшем возрастании центробежной силы, превышающей силу притяжения, в экваториальной части туманности отделялись одно за другим газовые кольца.
Кольца затем распадались и вновь собирались во вторичные туманности. Из них и образовались планеты со своими спутниками. Блестящая гипотеза привлекла всеобщее внимание, о ней говорили всюду. Благодаря своей простоте и убедительности гипотеза Канта-Лапласа свыше полутораста лет пользовалась большим распространением.
Постепенно в связи с развитием научных знаний начинают выявляться некоторые недочеты гипотезы, например, как объяснить обратное вращение спутников некоторых планет; весьма спорно, кроме того, отделение колец при сжатии туманности и дальнейшее образование планет.
Еще больше возражений вызывает образование Солнца после отделения планет. Имеются и другие возражения, связанные с математическими вычислениями, положенными в основу этой гипотезы. Помимо нее, существовало еще много других гипотез. Мы не имеем возможности останавливаться на них.
Гипотеза О. Ю. Шмидта
Те возражения, которые вызвали эти гипотезы, подсказали академику О. Ю. Шмидту (1891 -1956) оригинальную мысль об образовании нашей солнечной системы совсем иным путем.
С давних времен внимание астрономов привлекали темные пятна Млечного Пути - угольные мешки, представляющие скопление метеорной пыли и самих метеоритов различной величины. Эти внушительных размеров темные облака закрывают собой лежащие за ними звезды.
Когда через такое темное облако проходило Солнце, оно, как предполагал академик О. Ю. Шмидт, увлекло за собой массу пылевых частиц и метеоритов, и они стали вращаться вокруг Солнца по удлиненным орбитам. Сталкиваясь между собой, метеориты и пылинки слипались в гигантские комья - зародыши планет.
Эти комья, притягивая к себе новые метеориты, увеличивались в объеме. Огромное количество метеоритов и пыли было поглощено самим Солнцем, почему ближайшие к нему - Меркурий, Венера, Земля и Марс - не отличаются значительными размерами.
Хотя гипотез происхождения солнечной системы весьма достаточно, однако ни одна из них не пользуется общим признанием.