Античная физика и астрономия (лекция 1)

Июль 29, 2022

Главная
История
Античная физика и астрономия (лекция 1)

Содержание

2. Coursera.org, 2016, курс «Вторая история человечества», 2018, курс «Изобретения, изменившие мир» С.Е.Муравьева и А.С.Ольчака Основная идея
4. Большое спасибо лекторам! Я получила огромное удовольствие, пока смотрела курс. Есть, казалось бы, простые вещи в
5. Структура курса Курс по истории науки и инженерии – по тем вопросам, которые нам казались ключевыми
6. Ну а теперь, вперед!
7. Зачем нам нужно знать историю науки? Без прошлого нет будущего Каково наше место в истории цивилизации
8. Лекция 1. Античная физика и астрономия: измерения основных астрономических параметров (сферичность Земли, размеры Земли, расстояние Земля-Луна,
9. Мы знаем, что Земля круглая и движется, а Солнце неподвижно. А кажется нам, что Земля плоская
10. Что мы видим? 1. Землю, которая кажется нам плоской (если на воде; на суше видим какой-то
11. Как объяснить эти факты? И выполнить астрономические измерения? Информация накапливалась очень медленно. Многие физики, математики и
12. Фалес Милетский, 640 г.до н.э. – 550 г. до н.э. Математик, физик, астроном, философ. Геометрия Фалеса
14. Смена дня и ночи, времен года Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты. Разный поток солнечного
15. Солнечные затмения А почему затмения бывают редко?
16. Лунные затмения
17. Измерения меридиана Эратосфен (276 до н.э.-196 до н.э.) Выдающийся греческий филолог, в Египте, был директором математик
18. Измерения меридиана. Эратосфен (230 г. до н.э.). Идея: в разных точках Земли разные звезды в зените.
19. Первые космические измерения выполнил великий древнегреческий ученый Аристарх Самосский (ок. 310 до н.э.-ок 230 до н.э.)
20. Коперник в первом варианте книги ссылался на Аристарха Занимался календарем 1 год=(365+1/4+3/4868) дней Звезды – далекие
21. Измерение расстояния Земля-Луна 1. Угловой диаметр Луны составляет около 1/650 полного угла. Если бы знали диаметр
22. Угловой диаметр Луны приблизительно совпадает с угловым диаметром Солнца «уход» солнечных лучей – диаметр Луны на
23. Расстояние Земля-Луна Аристарх: 382000 км Истинное: 384403 км Точность – 0,5%
24. Расстояние Земля-Солнце. В тот момент когда видно и Луну и Солнце и когда освещена ровно половина
25. Картину мира построил Аристотель – создатель современной науки вообще. Земля – шар, находится в центре Вселенной
26. Аристотель полагал, что для небес-ных («божественных») тел движение по совершенным геометрическим тра-екториям - окружностям – является
27. Среди наблюдаемых звезд астро-номам были известны несколько особенных – планет - которые со-вершают странные петли (планета
28. Для спасения теории Арис-тотеля Клавдий Птолемей (II в.н.э.) предложил концепцию сложного движения планет по двум кругам
29. Модель Птолемея была достаточно совершенна и позволяла рас-считывать положения планет на небесном своде на годы вперед.
30. Итак, в Греции копилось знание, появились Фалес, Платон, Аристотель. Общество стало нуждаться в науке. И тогда
31. В молодости Архимед работал и учился в Александрии. В библиотеке в его распоряжении была вся античная
32. Но потом Архимеду захотелось заниматься прикладной механикой – блоки, рычаги и т.д. И он вынужден был
34. В работах «О шаре и цилиндре», «Об измерении круга», «О коноидах и сфероидах», «О спиралях», «О
35. Установил основной закон гидростатики, решая задачу о короне царя Гиерона: на любое тело, находящееся в жидкости,
37. Во время Пунической войны с Римом Архимед возглавил оборону своего родного города Сиракузы, сконструировав ряд боевых
38. Значение Архимеда состоит не только в его конкретных результатах (хотя и в них тоже) – он
39. Измерения в Солнечной системе продолжились и после Архимеда, Аристарха и Птолемея. Но с приходом в Европу
40. И здесь нужно выделить халифа аль-Мамуна (9 век), который в Багдаде и Дамаске построил об-серватории, собрал
41. Дом мудрости в Багдаде, основанный аль-Мамуном. Арабы полностью разобрались с греческой астрономией, поняли Птолемея. Но и
42. В 12-14 веках исламская астрономия получила мощнейшее развитие. Была создана Марагинская обсерватория (Тебриз, Иранский Азербайджан), основанная
44. А в 1420 году в Самарканде была открыта обсерватория Улугбека. Когда Улугбек – внук Тимура Тамерлана
47. Но никаких новых прорывов в астрономии арабы не сделали… Но они привели в систему то, что
48. Простое объяснение петель планет – движение Земли. Вокруг Солнца. Такое объяснение петлям дал Николай Коперник (середина
49. После Коперника был выдающийся астроном-наблю-датель Тихо Браге. Родился в 1546 году в Дании. Происходил из богатой
50. За 20 лет Тихо Браге совершил множество открытий: 1. Повысил точность измерения положений планет на порядок!
51. Но следующий король отнял у Браге остров и выдавил Браге из Дании. Браге уехал в Прагу,
52. Ключевую роль в победе гелиоцентризма сыграл Иоганн Кеплер. Его пригласил в Прагу Тихо как помощника и
53. Открыл три закона, описывающие движение планет Солнечной системы. Эти законы полностью описали неравномерность движений планет. Дал
54. Законы Кеплера 1. Траектория планеты – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. 2. Радиус,
55. Первым сказал про гравитацию: «В природе существует взаимное телесное стремление сходных (родственных) тел к единству или
56. Эйнштейн о Кеплере: «Он жил в эпоху, когда ещё не было уверенности в существовании некоторой общей
57. А сделал теорию Коперника общественным достоянием Галилео Галилей. И процесс Галилея (о котором мы еще обязательно
58. Ну а ключевую роль в измерениях в Солнечной системе сыграли прохождения Венеры по диску Солнца. Это
59. Первым использовал этот метод английский астроном Джереми Хоррокс. 4 декабря 1639 года наблюдал из города Престона
60. А в 18 веке это событие случилось дважды - в 1761 и 1769 годах. Все астрономы
61. В этом эксперименте участвовала и Россия. Руководил программой в России М.В.Ломоносов. 40 точек наблюдения в разных
62. Первая оценка расстояния до звезд. И.Ньютон.Опирался на следующие факты и предположения. (1) Яркость Сатурна совпадает с
63. Первое измерение расстояний до звезд. Фридрих Бессель. Середина 19 века. Измерил параллакс (полугодовой сдвиг близкой звезды
64. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
65. «История естествознания» 1. На сайте openedu.ru История науки и инженерии. «Эпизоды» - 10-12 минут. Зачет по
66. «Вторая история человечества» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут. 3. Как посмотреть:
67. «Изобретения, изменившие мир» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут. 3. Как посмотреть:
68. «Изобретения, изменившие мир» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут. 3. Как посмотреть:
70. Скачать презентацию

Слайд 2

Coursera.org, 2016, курс «Вторая история человечества», 2018, курс «Изобретения, изменившие мир»

С.Е.Муравьева и А.С.Ольчака
Основная идея курса – история науки и инженерии
История инженерии (очки, часы, двигатели)
«Информационных технологий» – почта, телеграф, фото
Физики и инженеры – Герон, Коперник, Галилей, Ньютон
А потом были отклики. В основном хорошие. И нас начали «дергать» на такие курсы для разных студентов
Один из таких курсов - сегодняшний

Слайд 3

Слайд 4

Большое спасибо лекторам! Я получила огромное удовольствие, пока смотрела курс. Есть,

казалось бы, простые вещи в нашей жизни, которые обеспечивают комфорт 21 века, и о которых жаль лишний раз задумываться. После этого курса я по иному смотрю даже на кран в ванной, не говоря уже о свете в доме, тепле в комнатах и удобстве поездов и самолетов. Можно еще долго продолжать пере-числение, но суть его сводится к одному - удивительные люди (и даже поколения) создавали удивительные вещи, делали удивительные открытия, которые даже спустя тысячелетия не перестают быть такими же удивительными, как и в самое первое время. Напротив, сейчас, на нашем уровне развития, мы с большей полнотой может осознать, что именно значило для человечества то или иное открытие. Я очень рада, что лекторам удалось заразить меня этим удивлением и одновременно поселить во мне жажду познания с точки зрения физической (если бы еще выбирала, кем стать, пошла бы в физики, а не филологи) Спасибо!

Слайд 5

Структура курса
Курс по истории науки и инженерии – по тем

вопросам, которые нам казались ключевыми для развития цивилизации
Курс «не серьезный» – для общего развития
8 лекций
По итогам зачет
Постараюсь сделать его интересным

Слайд 6

Ну а теперь, вперед!

Слайд 7

Зачем нам нужно знать историю науки?
Без прошлого нет будущего
Каково наше место

в истории цивилизации (революция 1917 года, вторая мировая война, Буденовск, Беслан или мобильная телефония и Интернет?)
Это интересно! История науки – не гладкая дорога, а тропа среди болот, расщелин и оврагов. Она – как жизнь наша!

Слайд 8

Лекция 1. Античная физика и астрономия: измерения основных астрономических параметров (сферичность

Земли, размеры Земли, расстояние Земля-Луна, Земля-Солнце). Картина мира. Смена дня и ночи, времен года. Эратосфен, Аристотель, Аристарх, Птолемей. Архимед – математик, физик, инженер. Этапы жизни и основные результаты. Архимедово число. Шар, вписанный в цилиндр. Основой закон гидростатики. Прикладная механика.
Астрономия арабского востока. Мирзо Улугбек.
Европейская астрономия. Николай Коперник. Тихо Браге. Иоганн Кеплер. Галилео Галилей. Прохождение Венеры по диску Солнца.

Слайд 9

Мы знаем, что Земля круглая и движется, а Солнце неподвижно.
А

кажется нам, что Земля плоская и не движется, а движутся Солнце и звезды.
Как разглядеть основные черты нашего мира - почему есть смена времен года, дня, ночи… Почему Луна иногда круглая, а иногда – нет. Почему очертания созвездий не меняются, а планеты движутся.
И можно ли измерить размеры Земли, расстояние от Земли до Луны, от Земли до Солнца, до ближайших звезд?

Слайд 10

Что мы видим?
1. Землю, которая кажется нам плоской (если на воде;

на суше видим какой-то рельеф) и покоящейся. Есть смена дня и ночи и времен года.
2. Светящиеся тела, из которых два (Солнце и Луна) – большие, и много «звездоподобных». «Звездоподобные» совершают за сутки 1 оборот. Семь имеют собственные движения.
3. Солнце светится очень ярко, Луна – нет.
4. Луну мы иногда видим в виде в виде полного диска, а иногда в виде месяца – одной половинки и очень слабой (но заметной) – второй.

Слайд 11

Как объяснить эти факты? И выполнить астрономические измерения?
Информация накапливалась очень медленно.

Многие физики, математики и философы внесли вклад в наше понимание мира

Слайд 12

Фалес Милетский, 640 г.до н.э. – 550 г. до н.э. Математик,

физик, астроном, философ. Геометрия Фалеса – дистанционное измерение расстояний. Теорема Фалеса
Понял, что Земля - шар
Понял, что Солнце, Луна, планеты и звезды – реально существующие тела, вращающиеся вокруг Земли и имеющие собственные движения
Понял, что Луна светит светом, отраженным от Солнца
Понял причину солнечных и лунных затмений.
Предсказал затмение 585 г. до н.э.
Открыл наклон земной оси к экватору и объяснил смену времен года.

Слайд 13

Слайд 14

Смена дня и ночи, времен года
Ось вращения Земли наклонена к плоскости

орбиты.
Разный поток солнечного излучения летом и зимой.
Полярный день и полярная ночь

Слайд 15

Солнечные затмения
А почему затмения бывают редко?

Слайд 16

Лунные затмения

Слайд 17

Измерения меридиана
Эратосфен (276 до н.э.-196 до н.э.)
Выдающийся греческий филолог, в Египте,

был директором математик и астроном. Всю жизнь прожил Александрийской библиотеки.
В математике придумал «решето Эратосфе-на» – способ нахождения простых чисел.
Первым точно измерил размеры Земли.
Был другом Архимеда, с которым переписы-вался всю жизнь.

Слайд 18

Измерения меридиана. Эратосфен (230 г. до н.э.). Идея: в разных точках

Земли разные звезды в зените.
Эратосфен измерил направление на Солнце в городах Сиене (самый юг Египта) и Александрии (самый север Египта).
У него получилось 6287 км (отличие от современного точного значения (6371 км) – всего 1,5% !!

Слайд 19

Первые космические измерения выполнил великий древнегреческий ученый Аристарх Самосский (ок. 310

до н.э.-ок 230 до н.э.)
Первым измерил ряд расстояний в Солнеч-ной системе
Один из первых гелиоцентристов в истории (Земля вращается вокруг Солнца)
Основоположник тригонометрии
Имя Аристарха упоминается в трудах Архимеда чаще имен других ученых

Слайд 20

Коперник в первом варианте книги ссылался на Аристарха
Занимался календарем
1 год=(365+1/4+3/4868) дней

Звезды – далекие объекты, поэтому не видим параллаксы
Некий Клеанф требовал привлечения Аристарха к суду за гелиоцентризм (!)
В древней Греции - самый цитируемый ученый наряду с Архимедом

Слайд 21

Измерение расстояния Земля-Луна
1. Угловой диаметр Луны составляет около 1/650 полного угла.

Если бы знали диаметр Луны d, то расстояние Земля-Луна можно найти как
R= 650d/2π
2. Но как найти диаметр Луны? Сравнить с диаметром Земли по затмениям!

Слайд 22

Угловой диаметр Луны приблизительно совпадает с угловым диаметром Солнца
«уход» солнечных лучей

– диаметр Луны на расстоянии радиуса орбиты
А поскольку тень Земли вдвое больше диаметра Луны, радиус Земли втрое больше радиуса Луны

Слайд 23

Расстояние Земля-Луна
Аристарх: 382000 км
Истинное: 384403 км
Точность – 0,5%

Слайд 24

Расстояние Земля-Солнце.
В тот момент когда видно и Луну и Солнце и

когда освещена ровно половина Луны. Тогда угол «Земля-Луна-Солнце» - прямой. Измеряя угол между направлениями на Сол-нце и Луну, можно найти расстояние Земля-Солнце
7,5 млн км вместо 150 млн км

Слайд 25

Картину мира построил Аристотель – создатель современной науки вообще.
Земля – шар,

находится в центре Вселенной вокруг нее вращаются планеты и Солнце.
Планеты и Солнце вращают «хрустальные» сферы
За ними сфера неподвижных звезд, которая за сутки совершает полный оборот вокруг Земли. Ее вращает нечто, что Аристотель назвал «перводвигатель».

Слайд 26

Аристотель полагал, что для небес-ных («божественных») тел движение по совершенным геометрическим

тра-екториям - окружностям – является естественным (заданным божествен-ной первопричиной) и дополнитель-ных объяснений не требует.
И это согласуется с наблюдениями Солнца, Луны и звезд. Но не планет! Они движутся по-другому.

Слайд 27

Среди наблюдаемых звезд астро-номам были известны несколько особенных – планет -

которые со-вершают странные петли (планета – «блуждающая»).
Во времена Аристотеля было из-вестно 5 «блуждающих» по небо-своду планет:
Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн.

Слайд 28

Для спасения теории Арис-тотеля Клавдий Птолемей (II в.н.э.) предложил концепцию сложного

движения планет по двум кругам – дифференту (орбите) и маленькому - эпициклу. Подбирая периоды вращения можно объяснить наблюдаемые петли планет.

Слайд 29

Модель Птолемея была достаточно совершенна и позволяла рас-считывать положения планет на

небесном своде на годы вперед. И эти положения совпадали с данными наблюдений!
Неудивительно, что теорию движения Аристотеля в сочетании с космоло-гией Птолемея разделяли практически все известные европейские и му-сульманские мыслители на протяжении 2 тысячелетий.

Слайд 30

Итак, в Греции копилось знание, появились Фалес, Платон, Аристотель. Общество стало

нуждаться в науке. И тогда родился обыкновенный мальчик – Архимед. Что же нам о нем известно?
Не так уж и мало, учитывая, что прошло 2300 лет. Архимед родился в городе Сиракузы на острове Сицилия в 287 году до н.э. Отцом Архимеда, был астроном Фидий, который независимо от Аристарха оценил расстояние от Земли до Солнца (с 40-кратной ошибкой). Был близким родственником Гиерона II – правителя Сиракуз, который оказывал ему поддержку.

Слайд 31

В молодости Архимед работал и учился в Александрии. В библиотеке в

его распоряжении была вся античная научная литература – труды Зенона, Фалеса, Аристотеля. В Александрии он познакомился со всеми видными учеными и стал членом академии наук – Мусейона.
Архимед предвосхитил основные идеи мате-матического анализа: сумел вычислить площадь поверхности и объем сферы, объем конуса, квадратуру параболы. Дал оценку отношения длины окружности к диаметру π=22/7 («архимедово число») и сумел оценить точность этого приближения: 223/71<π<22/7.

Слайд 32

Но потом Архимеду захотелось заниматься прикладной механикой – блоки, рычаги и

т.д. И он вынужден был уехать из Александрии
Создал теорию пяти «простых механизмов»: рычага, клина, блока, бесконечного винта и лебедки. Известна фраза Архимеда о возможностях этих механизмов: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Придумал механический подъемник – улитку Архимеда, которая до сих пор используется в Египте, явившуюся прообразом резьбового соединения элементов – винта и гайки

Слайд 33

Слайд 34

В работах «О шаре и цилиндре», «Об измерении круга», «О коноидах

и сфероидах», «О спиралях», «О квадратуре параболы» (которые дошли до нас!) предложил способы вычисления объемов криволинейных фигур. Доказал, что площадь сегмента, отсекаемого от параболы, есть 4/3 площади треугольника.
Доказал, что объем шара – 2/3 объема описанного цилиндра. Этот рисунок был на могиле Архимеда
Придумал метод механического интегрирования – удивительно красивый способ нахождения площадей и объемов

Слайд 35

Установил основной закон гидростатики, решая задачу о короне царя Гиерона: на

любое тело, находящееся в жидкости, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости.
Сформулировал условие плавания тел.
Предложил метод нахождения центров тяжести тел.
Сохранились 13 книг Архимеда
Уже в 19 веке были найдены новые книги Архимеда!
Палимпсест

Слайд 36

Слайд 37

Во время Пунической войны с Римом Архимед возглавил оборону своего родного

города Сиракузы, сконструировав ряд боевых машин и катапульт, которые позволили отражать атаки римлян почти три года. Древний историк Полибий писал: «Такова была чудесная сила одного человека … римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца». Тем не менее, город пал, вместе с ним погиб и Архимед, защищая свои чертежи. Существует множество картин, стихов, рассказов о гибели Архимеда…

Слайд 38

Значение Архимеда состоит не только в его конкретных результатах (хотя и

в них тоже) – он был первым великим ученым в истории Земли. И он показал, какой может быть наука, и что наука может помочь всему человечеству.
Что же касается личности Архимеда, еще при жизни о нем слагались легенды и выдумывались анекдоты. По сохранившимся отзывам Архимед был одержим наукой – забывал поесть, не ходил в баню, везде чертил – на песке, в пыли, не бумаге. Да и история гибели говорит о нем как о человеке не совсем адекватном.

Слайд 39

Измерения в Солнечной системе продолжились и после Архимеда, Аристарха и Птолемея.

Но с приходом в Европу средневековья центр астрономической науки сместился в мусульманские страны, которые и сохранили для человечества многие древние книги (в частности, Аристотеля, Архимеда и Птолемея) и продолжили развитие древнегреческих подходов к астрономии. На востоке были построены первые обсерватории, причем строили их монархи! А работали выдающиеся астрономы.

Слайд 40

И здесь нужно выделить халифа аль-Мамуна (9 век), который в Багдаде

и Дамаске построил об-серватории, собрал выдающихся астрономов и математиков – аль-Хорезми, аль-Фергани и других. Сохранились очень плохие изо-бражения, или вообще не сохра-нились, поскольку ислам запре-щает рисовать людей

Слайд 41

Дом мудрости в Багдаде, основанный аль-Мамуном. Арабы полностью разобрались с греческой

астрономией, поняли Птолемея. Но и у них возникли проблемы с церковью. С вос-точным колоритом. В Рамадан мусульманин может есть после захода Солнца. Но если Земля круглая, а эклиптика наклонена к экватору, на полюсах – полярный день и полярная ночь. Как быть мусульманину? Где полярная ночь, у него не будет поста, а где день – он умрет с голоду. Значит Земля не круглая. Железная логика!

Слайд 42

В 12-14 веках исламская астрономия получила мощнейшее развитие.
Была создана Марагинская

обсерватория (Тебриз, Иранский Азербайджан), основанная астрономом Насиром ад-Дином ат-Туси.
Монголы, которые в это время захватили северный Иран, свозили все попавшие в их руки рукописи, астрономические приборы и …астрономов. Обсерватория была оснащена многочисленными инструментами, наибольшим из которых был стенной квадрант радиусом 6,5 м. Итогом работы обсерватории стали «Ильханские таблицы», содержащие данные для вычисления положения Солнца и планет. На основании наблюдений звёзд ат-Туси очень точно определил величину предварения равноденствий.

Слайд 43

Слайд 44

А в 1420 году в Самарканде была открыта обсерватория Улугбека. Когда

Улугбек – внук Тимура Тамерлана – стал правителем Самарканда, он осуществил свою мечту – построить выдающуюся обсерваторию. Лучшие архитекторы и астрономы строили обсерваторию. В ней был квадрант размером 40 м, позволяющий с высочайшей точностью измерять углы склонения звезд и планет.
Сам Улугбек был выдающимся государственным деятелем, астрономом, математиком, поэтом, просветителем. Более 20 лет Самарканд не воевал, была проведена экономическая реформа, повысился уровень жизни простых людей. Самарканд стал признанным культурным центром исламского Востока… На востоке его называют Мирзо Улугбек.
После убийства Улугбека обсерватория быстро прекратила свое существование

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Но никаких новых прорывов в астрономии арабы не сделали…
Но они привели

в систему то, что было придумано до них. И сохранили для Европы тексты Архимеда, Аристотеля, Птолемея.
И, конечно, дали нам математику! Но об этом мы поговорим на следующей лекции.
А прорыв в нашем понимании космологии вновь пришел из Европы. В Польше появился Николай Коперник.

Слайд 48

Простое объяснение петель планет – движение Земли. Вокруг Солнца. Такое объяснение

петлям дал Николай Коперник (середина 16 века).

Теория Коперника была благос-клонно встречена большинст-вом астрономов (Кеплер, Гали-лей и др.), но насторожено – церковью.

Слайд 49

После Коперника был выдающийся астроном-наблю-датель Тихо Браге. Родился в 1546 году

в Дании. Происходил из богатой семьи. В юности заинте-ресовался астрономией. Сделал несколько работ, посвященных новой звезде 1572 года, благодаря этим работам стал известен.
Король – любитель астрономии - передал астроному остров Вен недалеко от Копенгагена для обсерватории. Строилась по проекту самого Тихо. Денег не хватало, Тихо истратил все свои деньги на строительство. В 1584 году обсерватория Ураниборг начала работать

Слайд 50

За 20 лет Тихо Браге совершил множество открытий:
1. Повысил точность измерения

положений планет на порядок!
2. Усовершенствовал астрономические инструменты
3. Составил каталог более 1000 звезд
4. Установил 2 неравномерности в движении Луны
5. По параллаксам измерил расстояние до комет. Исключил из астрономии хрустальные сферы, которые переносили планеты
6. 16 лет наблюдал Марс – ключевую планету для объяснения Солнечной системе
7. Пригласил Кеплера для интерпретации этих данных

Слайд 51

Но следующий король отнял у Браге остров и выдавил Браге из

Дании.
Браге уехал в Прагу, где и умер в 1601 году.
У Браге не было носа (носил протез).
Умер при невыясненных обстоятельствах. Ходили слухи об отравлении. В 2009 году была произведена эксгумация останков Браге. Следов яда не обнаружено.
На черепе около носовой впадины найдены следы солей меди. Видимо, протез был медный и из-за влаги и наличия других металлов в захоронении растворился.

Слайд 52

Ключевую роль в победе гелиоцентризма сыграл Иоганн Кеплер. Его пригласил в

Прагу Тихо как помощника и поручил интерпретацию данных по орбите Марса, который из-за вытянутости орбиты оказался ключевой планетой для построения модели Солнечной системы.
Кеплер родился в 1571 году в Германии. Закончил университет в Граце (Австрия) и с 1594 года стал читать лекции про математике и астрономии. В 1596 году опубликовал книгу «Гармония мира», благодаря которой стал известен. В 1600 году начал работать у Браге, после смерти которого стал его преемником.

Слайд 53

Открыл три закона, описывающие движение планет Солнечной системы. Эти законы полностью

описали неравномерность движений планет.
Дал первое систематическое изложение астрономии Коперника (которое сразу же после выхода попало в Индекс запрещенных книг).
В 1627 году Кеплер (после 22 лет работы) опубликовал (за свой счёт) астрономические таблицы, которые назвал Рудольфовы. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до 19 века.
Предсказал прохождение Венеры по диску Солнца и предложил методы измерений, основанные на наблюдении этого явления.
Дал одно из первых изложений геометрической оптики.

Слайд 54

Законы Кеплера
1. Траектория планеты – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.
2.

Радиус, соединяющий планету и Солнце, за равное время покрывает равные площади.
3. Отношение куба расстояния от планеты до Солнца к квадрату периода обращения есть величина одинаковая для всех планет

Слайд 55

Первым сказал про гравитацию:
«В природе существует взаимное телесное стремление сходных (родственных)

тел к единству или соединению». Источник - магнетизм Земли и вращение Солнца.
«Гравитацию я определяю как силу, подобную магнетизму — взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем тела ближе одно к другому».

Слайд 56

Эйнштейн о Кеплере: «Он жил в эпоху, когда ещё не было

уверенности в существовании некоторой общей закономерности для всех явлений природы. Какой глубокой была у него вера в такую закономерность, если, работая в одиночестве, никем не поддерживаемый и не понятый, он на протяжении многих десятков лет черпал в ней силы для трудного и кропотливого эмпирического исследования движения планет и математических законов этого движения! Сегодня, когда этот научный акт уже совершился, никто не может оценить полностью, сколько изобретательности, сколько тяжёлого труда и терпения понадобилось, чтобы открыть эти законы и столь точно их выразить.»
После Кеплера никаких попыток реанимировать модель Птолемея уже не предпринималось

Слайд 57

А сделал теорию Коперника общественным достоянием Галилео Галилей.
И процесс Галилея

(о котором мы еще обязательно поговорим) стал важнейшим этапом пропаганды гелиоцентризма.
И установления принципов взаимодействия науки и религии, личности и общества. И роль Галилея здесь ни с кем несравнима

Слайд 58

Ну а ключевую роль в измерениях в Солнечной системе сыграли прохождения

Венеры по диску Солнца.
Это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года бывают 4 прохождения: два в декабре (с разницей в 8 лет), затем промежуток в 121,5 года, ещё два в июне (опять с разницей 8 лет) и промежуток в 105,5 года. Последние декабрьские прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1682 года. Июньские - 8 июня 2004 года и 6 июня 2012 года. Следующие прохождения произойдут в декабре 2117 и 2125 годов...

Слайд 59

Первым использовал этот метод английский астроном Джереми Хоррокс. 4 декабря 1639

года наблюдал из города Престона (Англия). А его друг Уильям Крабтри наблюдал это же прохождение из Манчестера. Результаты наблюде-ний позволили Хорроксу и Престону оценить расстояние от Земли до Солнца в 95,6 млн км. Это составляет 0,639 от современного значения в 149,6 млн км, но это была самая верная оценка на тот момент.

Слайд 60

А в 18 веке это событие случилось дважды - в 1761

и 1769 годах. Все астрономы Земли «навалились» на эту задачу. Было много организационных трудностей. Событие редкое, нужно чтобы точек наблюдения было много, в месте наблюдения может оказаться облачно и т.д. Был разработана первая международная программа под эгидой Французской Академии Наук, в которой участвовали учёные из разных стран, проводившие наблюдения во всех концах Земли. Эти измерения входили в программу многих комплексных географических экспедиций, направленных в далёкие края разными странами. Результат, сформулированный в современных терминах – 150+3 миллионов километров.

Слайд 61

В этом эксперименте участвовала и Россия.
Руководил программой в России М.В.Ломоносов.

40 точек наблюдения в разных частях страны.
Ломоносов обратился в Сенат с обоснованием необходимости астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей. Рассказал Екатерине 2 об этом явлении и важности его наблюдения
Екатерина 2 лично благословила все российские экспедиции и сама наблюдала за этим явлением в телескоп.

Слайд 62

Первая оценка расстояния до звезд. И.Ньютон.Опирался на следующие факты и предположения.

(1) Яркость Сатурна совпадает с яркостью наиболее близких к нам звезд, (2) Сатурн светит отраженным от Солнца светом.
Зная расстояние от Солнца до Сатурна и его радиус, можно найти долю солнечной энергии, падающей на Сатурн. Эта энергия рассеивается по всем направлениям, т.е. Сатурн является точечным источником света. А поскольку яркость источника убывает пропорциональна квадрату расстояния до него, то возникает соотношение между расстояниями от Солнца до Сатурна, его размерами, и расстоянием до звезд.
Результат отличается от истинного не более, чем в 2 раза.

Слайд 63

Первое измерение расстояний до звезд. Фридрих Бессель. Середина 19 века.
Измерил параллакс

(полугодовой сдвиг близкой звезды относительно далекой) и по нему определил расстояние. Этот параллакс очень маленький: измерить его – это то же самое, как различить два края 10-копеечной монеты с расстояния 100-150 м. Бессель смог.
До самой ближней к нам звезды из созвездия Центавра (или Кентавра) около 4 световых лет. В километрах это чудовищные 9,5 триллионов км.

Слайд 64

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Слайд 65

«История естествознания»
1. На сайте openedu.ru
История науки и инженерии. «Эпизоды» -

10-12 минут.
Зачет по нашему курсу получат ТОЛЬКО те, кто зарегистрируется и просмотрит курс «История естествознания»
4. Как посмотреть:
А. Сайт openedu.ru
Б. Зарегистрироваться.
В. Зарегистрироваться на курс «История естествознания».
Г. Пройти курс.

Слайд 66

«Вторая история человечества»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.

Как посмотреть:
А. зайти на сайт https://www.coursera.org/
Б. зарегистрироваться (нажать «Зарегистрироваться», ввести ФИО, электронный адрес, пароль. Нажать «Зарегистрироваться»).
В. По поиску найти «Вторая история человечества». В него нужно войти и нажать «зарегистрироваться».
Г. Сайт предложит «приобрести курс» (за деньги) или «полный курс без сертификата». Второе - бесплатно.

Слайд 67

«Изобретения, изменившие мир»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.

Как посмотреть:
А. зайти на сайт httpsА. зайти на сайт https:А. зайти на сайт https://А. зайти на сайт https://coursera.org
Б. зарегистрироваться
В. По поиску найти курс «Изобретения, изменившие мир».
Г. Курс является продолжением лекций С.Е.Муравьева и А.С.Ольчака «Вторая история человечества» в инеженерных аспектах: история дорог, кирпича, водопровода, канализации и много другого.

Слайд 68

«Изобретения, изменившие мир»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.

Как посмотреть:
А. зайти на сайт https://openedu.ru
Б. зарегистрироваться
В. По поиску найти курс «История естествознания».
Г. Зарегистрироваться на курс. Начнется с 16 сентября.
Д. Есть большое количество задач (тестовых). Именно по этим задачам я буду проводить зачет.
Е. Кто не пройдет курс на портале, зачет не получит!

Античная физика и астрономия (лекция 1)

Содержание

Coursera.org, 2016, курс «Вторая история человечества», 2018, курс «Изобретения, изменившие мир»

Большое спасибо лекторам! Я получила огромное удовольствие, пока смотрела курс. Есть,

Структура курса Курс по истории науки и инженерии – по тем

Ну а теперь, вперед!

Зачем нам нужно знать историю науки?Без прошлого нет будущегоКаково наше место

Лекция 1. Античная физика и астрономия: измерения основных астрономических параметров (сферичность

Мы знаем, что Земля круглая и движется, а Солнце неподвижно. А

Что мы видим?1. Землю, которая кажется нам плоской (если на воде;

Как объяснить эти факты? И выполнить астрономические измерения?Информация накапливалась очень медленно.

Фалес Милетский, 640 г.до н.э. – 550 г. до н.э. Математик,

Смена дня и ночи, времен годаОсь вращения Земли наклонена к плоскости

Солнечные затменияА почему затмения бывают редко?

Лунные затмения

Измерения меридианаЭратосфен (276 до н.э.-196 до н.э.)Выдающийся греческий филолог, в Египте,

Измерения меридиана. Эратосфен (230 г. до н.э.). Идея: в разных точках

Первые космические измерения выполнил великий древнегреческий ученый Аристарх Самосский (ок. 310

Коперник в первом варианте книги ссылался на АристархаЗанимался календарем1 год=(365+1/4+3/4868) дней

Измерение расстояния Земля-Луна1. Угловой диаметр Луны составляет около 1/650 полного угла.

Угловой диаметр Луны приблизительно совпадает с угловым диаметром Солнца«уход» солнечных лучей

Расстояние Земля-ЛунаАристарх: 382000 кмИстинное: 384403 кмТочность – 0,5%

Расстояние Земля-Солнце.В тот момент когда видно и Луну и Солнце и

Картину мира построил Аристотель – создатель современной науки вообще.Земля – шар,

Аристотель полагал, что для небес-ных («божественных») тел движение по совершенным геометрическим

Среди наблюдаемых звезд астро-номам были известны несколько особенных – планет -

Для спасения теории Арис-тотеля Клавдий Птолемей (II в.н.э.) предложил концепцию сложного

Модель Птолемея была достаточно совершенна и позволяла рас-считывать положения планет на

Итак, в Греции копилось знание, появились Фалес, Платон, Аристотель. Общество стало

В молодости Архимед работал и учился в Александрии. В библиотеке в

Но потом Архимеду захотелось заниматься прикладной механикой – блоки, рычаги и

В работах «О шаре и цилиндре», «Об измерении круга», «О коноидах

Установил основной закон гидростатики, решая задачу о короне царя Гиерона: на

Во время Пунической войны с Римом Архимед возглавил оборону своего родного

Значение Архимеда состоит не только в его конкретных результатах (хотя и

Измерения в Солнечной системе продолжились и после Архимеда, Аристарха и Птолемея.

И здесь нужно выделить халифа аль-Мамуна (9 век), который в Багдаде

Дом мудрости в Багдаде, основанный аль-Мамуном. Арабы полностью разобрались с греческой

В 12-14 веках исламская астрономия получила мощнейшее развитие. Была создана Марагинская

А в 1420 году в Самарканде была открыта обсерватория Улугбека. Когда

Но никаких новых прорывов в астрономии арабы не сделали…Но они привели

Простое объяснение петель планет – движение Земли. Вокруг Солнца. Такое объяснение

После Коперника был выдающийся астроном-наблю-датель Тихо Браге. Родился в 1546 году

За 20 лет Тихо Браге совершил множество открытий:1. Повысил точность измерения

Но следующий король отнял у Браге остров и выдавил Браге из

Ключевую роль в победе гелиоцентризма сыграл Иоганн Кеплер. Его пригласил в

Открыл три закона, описывающие движение планет Солнечной системы. Эти законы полностью

Законы Кеплера1. Траектория планеты – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.2.

Первым сказал про гравитацию:«В природе существует взаимное телесное стремление сходных (родственных)

Эйнштейн о Кеплере: «Он жил в эпоху, когда ещё не было

А сделал теорию Коперника общественным достоянием Галилео Галилей. И процесс Галилея

Ну а ключевую роль в измерениях в Солнечной системе сыграли прохождения

Первым использовал этот метод английский астроном Джереми Хоррокс. 4 декабря 1639

А в 18 веке это событие случилось дважды - в 1761

В этом эксперименте участвовала и Россия. Руководил программой в России М.В.Ломоносов.

Первая оценка расстояния до звезд. И.Ньютон.Опирался на следующие факты и предположения.

Первое измерение расстояний до звезд. Фридрих Бессель. Середина 19 века.Измерил параллакс

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

«История естествознания» 1. На сайте openedu.ru История науки и инженерии. «Эпизоды» -

«Вторая история человечества» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.3.

«Изобретения, изменившие мир» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.3.

«Изобретения, изменившие мир» 1. На сайте coursera.org 2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.3.

Похожие презентации

Структура курса
Курс по истории науки и инженерии – по тем

Зачем нам нужно знать историю науки?
Без прошлого нет будущего
Каково наше место

Мы знаем, что Земля круглая и движется, а Солнце неподвижно.
А

Что мы видим?
1. Землю, которая кажется нам плоской (если на воде;

Как объяснить эти факты? И выполнить астрономические измерения?
Информация накапливалась очень медленно.

Смена дня и ночи, времен года
Ось вращения Земли наклонена к плоскости

Солнечные затмения
А почему затмения бывают редко?

Измерения меридиана
Эратосфен (276 до н.э.-196 до н.э.)
Выдающийся греческий филолог, в Египте,

Коперник в первом варианте книги ссылался на Аристарха
Занимался календарем
1 год=(365+1/4+3/4868) дней

Измерение расстояния Земля-Луна
1. Угловой диаметр Луны составляет около 1/650 полного угла.

Угловой диаметр Луны приблизительно совпадает с угловым диаметром Солнца
«уход» солнечных лучей

Расстояние Земля-Луна
Аристарх: 382000 км
Истинное: 384403 км
Точность – 0,5%

Расстояние Земля-Солнце.
В тот момент когда видно и Луну и Солнце и

Картину мира построил Аристотель – создатель современной науки вообще.
Земля – шар,

В 12-14 веках исламская астрономия получила мощнейшее развитие.
Была создана Марагинская

Но никаких новых прорывов в астрономии арабы не сделали…
Но они привели

За 20 лет Тихо Браге совершил множество открытий:
1. Повысил точность измерения

Законы Кеплера
1. Траектория планеты – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.
2.

Первым сказал про гравитацию:
«В природе существует взаимное телесное стремление сходных (родственных)

А сделал теорию Коперника общественным достоянием Галилео Галилей.
И процесс Галилея

В этом эксперименте участвовала и Россия.
Руководил программой в России М.В.Ломоносов.

Первое измерение расстояний до звезд. Фридрих Бессель. Середина 19 века.
Измерил параллакс

«История естествознания»
1. На сайте openedu.ru
История науки и инженерии. «Эпизоды» -

«Вторая история человечества»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.

«Изобретения, изменившие мир»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.

«Изобретения, изменившие мир»
1. На сайте coursera.org
2. Небольшие «эпизоды» - 10-12 минут.
3.