Номер 4, страница 133 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

4. Какие астрономические открытия сделал Аристарх Самосский?

Аристарх Самосский (ок. 310 – ок. 230 до н. э.) — древнегреческий астроном, математик и философ, чьи идеи на много веков опередили своё время. Его труды оказали огромное влияние на развитие астрономии, хотя большинство его работ было утеряно, и мы знаем о них в основном из цитат и упоминаний других учёных, таких как Архимед и Плутарх. Главные астрономические открытия и гипотезы Аристарха включают в себя следующее:

Гелиоцентрическая модель мира

Это самое знаменитое и революционное открытие Аристарха. За почти две тысячи лет до Николая Коперника он первым в истории предложил гелиоцентрическую систему, согласно которой не Солнце и планеты вращаются вокруг Земли (геоцентризм), а Земля и другие планеты вращаются вокруг неподвижного Солнца. Кроме того, он утверждал, что Земля вращается вокруг своей оси, создавая смену дня и ночи. Эта гипотеза объясняла видимое движение небесных тел проще, чем сложные модели с эпициклами, принятые в то время. Однако его идеи не получили поддержки современников, поскольку противоречили как философским воззрениям Аристотеля, так и повседневному опыту, а также из-за отсутствия наблюдаемого параллакса звёзд.

Попытка измерения расстояний до Солнца и Луны и их размеров

В единственном сохранившемся труде Аристарха «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» он предпринял первую в истории научную попытку определить относительные размеры и расстояния до этих небесных тел. Он использовал для этого остроумные геометрические методы.

1. Определение отношения расстояний до Солнца и Луны. Аристарх наблюдал за Луной в момент, когда она освещена ровно наполовину (фаза первой или последней четверти). В этот момент, с его точки зрения, тела — Земля, Луна и Солнце — образуют прямоугольный треугольник, где прямой угол находится у Луны. Измерив на Земле угол $\alpha$ между направлениями на Луну и на Солнце, можно определить отношение расстояния от Земли до Луны ($L_M$) к расстоянию от Земли до Солнца ($L_S$). По измерениям Аристарха, этот угол составил $87^\circ$. Отсюда следовало, что Солнце находится примерно в 19 раз дальше, чем Луна ($L_S / L_M = 1 / \cos(87^\circ) \approx 19$). Хотя его измерение угла было неточным (реальное значение около $89^\circ 50'$, что даёт отношение около 400), сам метод был абсолютно правильным и являлся колоссальным шагом вперёд.

2. Определение размеров Солнца и Луны. Используя данные о лунных и солнечных затмениях, Аристарх смог оценить и относительные размеры небесных тел. Наблюдая за лунным затмением, он оценил размер тени Земли на орбите Луны. Сопоставив эти данные с угловыми размерами Солнца и Луны на небе (которые примерно одинаковы), он пришёл к выводу, что диаметр Солнца примерно в 6-7 раз больше диаметра Земли, а диаметр Земли примерно в 3 раза больше диаметра Луны. Несмотря на значительные погрешности (Солнце на самом деле больше Земли по диаметру в 109 раз), его вычисления впервые научно показали, что Солнце — это огромное тело, значительно превосходящее по размерам Землю. Именно этот вывод, вероятно, и послужил логическим основанием для его гелиоцентрической гипотезы: более естественно предположить, что маленькое тело (Земля) вращается вокруг огромного (Солнца), а не наоборот.

Идея о бесконечности Вселенной и природе звёзд

Критики гелиоцентрической модели указывали, что если бы Земля двигалась вокруг Солнца, то должно было бы наблюдаться годичное параллактическое смещение звёзд. Поскольку такого смещения никто не наблюдал, делался вывод о неподвижности Земли. Аристарх дал гениальное объяснение этому факту: он предположил, что сфера неподвижных звёзд находится на невообразимо огромном расстоянии от Земли, и поэтому параллакс настолько мал, что его невозможно заметить. Фактически, он предположил, что расстояние от Земли до Солнца ничтожно по сравнению с расстоянием до звёзд. Эта идея была шагом к пониманию истинных масштабов Вселенной и природы звёзд как далёких солнц.

Ответ: Аристарх Самосский сделал несколько фундаментальных астрономических открытий и выдвинул революционные гипотезы: 1) он первым предложил гелиоцентрическую модель мира, согласно которой Земля и планеты вращаются вокруг Солнца; 2) разработал научные методы и произвёл первые в истории расчёты относительных размеров и расстояний до Луны и Солнца, придя к выводу, что Солнце значительно больше Земли; 3) предположил, что звёзды — это очень далёкие объекты, подобные Солнцу, чем объяснил отсутствие видимого звёздного параллакса.