Номер 3, страница 65 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 7. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира - номер 3, страница 65.

Условие.

3. Расскажите о гелиоцентрической системе мира. Какие доводы приводил Коперник в пользу этой системы?

Решение.

Гелиоцентрическая система мира

Гелиоцентрическая система мира – это представление о строении Вселенной (впоследствии – Солнечной системы), согласно которому центральное положение в ней занимает Солнце, а вокруг него обращаются все планеты, включая Землю. Эта система была научно обоснована и подробно изложена польским астрономом Николаем Коперником в его фундаментальном труде «О вращениях небесных сфер», опубликованном в год его смерти, в 1543 году.

Ключевые положения системы Коперника:
• Центром Вселенной является не Земля, а Солнце.
• Земля – одна из планет, совершающая годичное обращение вокруг Солнца. Это движение объясняет видимое перемещение Солнца среди звезд в течение года.
• Земля также вращается вокруг своей оси за 24 часа, что объясняет смену дня и ночи и суточное вращение небесного свода.
• Все планеты движутся вокруг Солнца в одном направлении. Порядок планет от Солнца был установлен следующим образом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн.
• Луна является спутником Земли и обращается вокруг нее.
• Звезды считались неподвижными и расположенными на очень большом расстоянии, что объясняло отсутствие видимых годичных параллаксов.

Модель Коперника, несмотря на некоторые неточности (например, он считал орбиты планет круговыми, а не эллиптическими), произвела революцию в научном мировоззрении и стала основой для дальнейшего развития астрономии.

Какие доводы приводил Коперник в пользу этой системы?

Аргументация Коперника была в основном математической и эстетической. Он стремился создать более простую, логичную и гармоничную систему, чем сложная и громоздкая геоцентрическая модель Птолемея.

Объяснение попятного движения планет. Геоцентрическая система для объяснения петлеобразного движения планет на небе была вынуждена использовать сложный аппарат эпициклов (кругов, по которым движутся планеты) и деферентов (кругов, по которым движутся центры эпициклов). Коперник показал, что это явление — лишь кажущееся. Оно возникает из-за того, что наблюдатель находится на движущейся Земле и видит другие планеты, также движущиеся вокруг Солнца, но с другими скоростями. Когда Земля в своем движении обгоняет более медленную внешнюю планету (Марс, Юпитер или Сатурн), наблюдателю с Земли кажется, что планета движется в обратную сторону.

Естественный порядок планет и определение их расстояний. Система Коперника позволила установить естественный порядок планет в зависимости от периода их обращения: чем больше орбита планеты, тем больше времени ей требуется для одного оборота вокруг Солнца. Это также дало возможность впервые в истории науки рассчитать относительные расстояния планет от Солнца, выразив их в единицах расстояния от Земли до Солнца (астрономических единицах).

Объяснение ограниченного удаления от Солнца Меркурия и Венеры. В гелиоцентрической модели тот факт, что Меркурий и Венера всегда видны на небе недалеко от Солнца, получает простое объяснение: их орбиты расположены внутри земной орбиты. В модели Птолемея для этого приходилось делать специальное искусственное предположение, что центры эпициклов этих двух планет всегда находятся на прямой, соединяющей Землю и Солнце.

Объяснение изменения яркости планет. Модель Коперника логично объясняла, почему видимая яркость планет меняется. Например, Марс выглядит наиболее ярким, когда он находится в противостоянии (Земля находится между Марсом и Солнцем), так как в это время расстояние до него минимально. В системе Птолемея изменение расстояния было не столь значительным и не могло полностью объяснить наблюдаемые колебания блеска.

Принцип простоты и гармонии. Коперник считал свою систему более «достойной» Творца. Она была математически проще и элегантнее, избавлялась от многих искусственных построений Птолемея и представляла космос как единый, гармонично устроенный механизм.

Ответ: Гелиоцентрическая система мира – это модель, в центре которой находится Солнце, а Земля и другие планеты обращаются вокруг него. Николай Коперник выдвинул ее в качестве альтернативы геоцентрической системе. Его главными доводами были: 1) простое и естественное объяснение попятного движения планет как оптической иллюзии; 2) возможность установить правильный порядок планет и вычислить их относительные расстояния от Солнца; 3) логичное объяснение того, почему Меркурий и Венера всегда наблюдаются вблизи Солнца; 4) объяснение изменения видимой яркости планет их меняющимся расстоянием от Земли; 5) математическая простота и гармония всей системы по сравнению с громоздкой моделью Птолемея.