Начинаю рассказывать про то, что я вычитал в «Краткой истории времени» Стивена Хокинга. Это первая часть рассказа.

Модель плоской Земли

Сначала люди считали, что Земля плоская и держится на черепахе. Сейчас это кажется смешным, а тогда все были уверены, что так и есть. Просто такое было «текущее лучшее представление». У меня тоже есть «текущее лучшее представление» и я испытываю особый кайф, когда оно меняется, становится лучше, приближается к истине. Но сначала надо заглянуть в прошлое, чтобы понять, какие представления уже были и как они эволюционировали.

Модель круглой Земли

В 340 году до нашей эры Аристотель заметил три вещи:

1. Когда происходят лунные затмения, это похоже на то, что Земля закрывает свет от Солнца. Тень круглая, а значит и Земля круглая. Плоская Земля отбрасывала бы тень в форме эллипса.
2. Из опыта морских путешествий греки знали, что в южных районах Полярная звезда на небе наблюдается ниже, чем на северных. Это было бы странно для плоской Земли, но хороший довод в пользу Земли круглой. Аристотель даже высчитал из этого диаметр Земли и ошибся всего в 2 раза.
3. Когда корабль возвращается из моря, то мы сначала видим его паруса, поднимающиеся над горизонтом, и только потом сам корабль. При плоской Земле такого бы не было.

Так из наблюдений получалась модель, в которой Земля круглая и стоит в центре, а вокруг вращаются Солнце, Луна и звёзды.

Во 2 веке Птолемей добавил к аристотелевской модели планеты. Получилась Земля в центре, а вокруг небесные тела в таком порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн и сфера с неподвижными звёздами. По этой модели планеты двигались по своим кругам, прикреплённым к своим сферам. Модель Птолемея неплохо предсказывала положение небесных тел на небосводе, но для точных предсказаний получалось, что в одних местах Луна должна была быть в 2 ближе к Земле, чем в других. Если бы это было так, то мы должны были бы видеть её в 2 раза большей, а этого не происходило. Это указывало на то, что модель можно улучшить, но пока было непонятно как.

Модель круглой Земли, вращающейся вокруг Солнца

В 1514 году Коперник предложил более простую модель: неподвижное Солнце в центре, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него по круговым орбитам. Эта модель предсказывала положение планет лучше предыдущей, но всё ещё не очень хорошо, плюс Церковь была сильно против, поэтому новая модель не приживалась.

В 1609 году Галилей наблюдал ночное небо в только что изобретённый телескоп. Он увидел у Юпитера несколько вращающихся вокруг него лун. В модель Аристотеля-Птолемея это наблюдение уложить было сложно: пришлось бы сказать, что Земля покоится в центре вселенной, Юпитер вращается вокруг Земли по хитрой траектории, а луны Юпитера тоже вращаются вокруг Земли по ещё более хитрой траектории так, что кажется, что они вращаются вокруг Юпитера. Зато в модели Коперника всё в порядке. Плюс Кеплер модифицировал теорию Коперника, исходя из предположения, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам — и тогда результаты предсказаний совпадали с результатами наблюдений. Так модель с Солнцем в центре и планетами вокруг победила.

Модель Коперника помогла избавиться от Птолемеевских небесных сфер, а заодно и от представления о том, что Вселенная имеет какую-то естественную границу. Поскольку «неподвижные звёзды» не изменяют своего положения на небе, если не считать их кругового движения, связанного с вращением Земли вокруг своей оси, естественно было преположить, что неподвижные звёзды — это объекты, подобные нашему Солнцу, только гораздо более удалённые. Получалось, что Вселенная очень большая, статическая и неизменная.

В 1687 году Ньютон предложил закон всемирного тяготения: всякое тело во Вселенной притягивается к любому другому телу с тем большей силой, чем больше массы этих тел и чем меньше расстояние между ними. Это та самая сила, которая заставляет тела падать на землю, она же заставляет Луну двигаться вокруг Земли по эллиптической орбите, а Землю и другие планеты — вокруг Солнца.

Правда тогда получалось, что звёзды тоже должны притягиваться и в итоге сталкиваться друг с другом, а этого вроде не происходит. Объяснить это пытались предположениями, что гравитация на большом расстроянии становится отталкивающей силой, но вообще-то это ничего не объясняло — подобные модели получались бы нестабильными. Чтобы разобраться с этим, потребовалось ещё две сотни лет исследований. Каких именно — в следующем посте.

Фотка с телефона по запросу «Эволюция Вселенной»

Все части серии

1. Эволюция представлений об устройстве Вселенной
2. Неабсолютное пространство
3. Неабсолютное время
4. Взаимодействие света и гравитации
5. Предельная скорость перемещения в пространстве
6. Большой взрыв, большое схлопывание и тепловая смерть
7. Жизненный цикл звёзд и чёрные дыры
8. Квантовая физика и вероятностный мир

Где купить «Краткую историю времени» Хокинга

— Бумажную — на Озоне, я читал её,
— электронную — на Литресе,
— аудиоверсии пока нет.

Как получать свежие посты

— Электронная почта и РСС — туда попадают только посты в блог,
— телеграм-канал, фейсбук и твиттер — туда попадают заинтересовавшие меня ссылки с короткими комментариями,
— инстаграм — туда иногда выкладываю фотки.