![]() | |
Автор | Николай Коперник |
---|---|
Язык | Латинский |
Предмет | Астрономия |
Дата публикации | 1543 |
The Commentariolus (Маленький комментарий) Николай Коперник представляет собой краткий очерк ранней версии его революционной гелиоцентрической теории Вселенной. После дальнейшего длительного развития своей теории Коперник опубликовал зрелую версию в 1543 году в своем знаменательном труде De Revolutionibus orbium coelestium (О вращении небесных сфер).
Коперник написал комментарий на латыни к 1514 году и разослал копии своим друзьям и коллегам. Таким образом, он стал известен современникам Коперника, хотя никогда не был напечатан при его жизни. В 1533 г. Иоганн Альбрехт Видманнштеттер прочитал в Риме серию лекций, в которых изложил теорию Коперника. Папа Климент VII и несколько католических кардиналов слушали лекции и интересовались теорией. 1 ноября 1536 года Николаус фон Шёнберг, архиепископ Капуанский, а с прошлого года кардинал написал Копернику из Рима и попросил его копию его сочинений «самое раннее. возможный момент ».
Хотя копии Commentariolus циркулировали в течение некоторого времени после смерти Коперника, впоследствии он ушел в безвестность, и его предыдущее существование оставалось известным лишь косвенно, пока не была обнаружена сохранившаяся копия рукописи и опубликована во второй части. половина девятнадцатого века.
Комментарий разделен на восемь разделов (или глав)., все из которых, кроме первого, имеют краткие описательные названия. После краткого введения в первом разделе излагаются семь постулатов, из которых Коперник предлагает показать, что кажущееся движение планет можно объяснить систематически.
Остальные семь разделов названы по порядку: De ordine orbium («Порядок сфер»), De motibus qui circa solem visible («Очевидные движения Солнца»), Quod aequalitas motum non ad aequinoctia sed ad stellas fixas referatur («Равное движение следует измерять не равноденствиями, а неподвижными звездами "), De Luna (" Луна "), De tribus superioribus: Saturno, Jove et Marte (" Внешние планеты: Сатурн, Юпитер и Марс "), Де Венере (" Венера ") и Де Меркурио (" Меркурий ").
В этом разделе небесные сферы даны в порядке от внешнего к самому внутреннему. Самая внешняя сфера - это сфера неподвижных звезд, которая остается совершенно неподвижной. Затем следуйте за Сатурном, Юпитером, Марсом, Землей, Венерой и Меркурием, каждый из которых вращается вокруг Солнца с запада на восток с последовательно более короткими периодами обращения: Сатурн находится между 29 и 30 годами, Юпитер - между 11 и 12, Марс - между 2. и 3 - ровно один у Земли, у Венеры от 8 до 9 месяцев, а у Меркурия от 2 до 3 месяцев. Сфера Луны, однако, вращается вокруг Земли за период в один месяц и движется вместе с ней вокруг Солнца, как эпицикл.
В этом разделе объясняется, как видимое движение Солнца могло возникнуть в результате трех отдельных движений Земли. Первое движение - это равномерный оборот с периодом в один год с запада на восток по круговой орбите, центр которой смещен от Солнца на 1/25 радиуса орбиты.
Второе движение - это суточное вращение вокруг оси, которая проходит через центр Земли и наклонена под углом примерно 23 ⁄ 2 ° к перпендикуляру к плоскости ее орбиты..
Третье движение - это прецессия оси вращения Земли вокруг оси, перпендикулярной плоскости ее орбиты. Коперник указал, что скорость этой прецессии относительно радиальной линии от Земли до центра ее орбиты составляет немногим менее года, с подразумеваемым направлением с запада на восток. По отношению к неподвижным звездам эта прецессия очень медленная и в противоположном направлении - с востока на запад - и объясняет феномен прецессии равноденствий.
Здесь Коперник утверждает, что движение точек равноденствия и небесных полюсов не было равномерным, и утверждает, что, следовательно, они не должны использоваться для определения системы отсчета, относительно которой движения планет измеряются, и что периоды различных движений планет можно более точно определить, если эти движения измеряются относительно неподвижных звезд. Он утверждает, что обнаружил, что длина сидерического года всегда составляла 365 дней 6 часов 10 минут.
Включая годовой оборот вокруг Солнца, который Луна делит с Землей в его системе, Коперник объясняет движение Луны как состоящее из пяти независимых движений. Его движение вокруг Земли происходит в плоскости, которая наклонена под углом 5 ° к плоскости орбиты Земли и прецессирует с востока на запад вокруг оси, перпендикулярной этой плоскости, с периодом от 18 до 19 лет. относительно неподвижных звезд. Остальные три движения, которые происходят в этой орбитальной плоскости, изображены на диаграмме справа. Первый из них - это центр первого и большего из двух эпициклов , центр которого (представленный точкой e1 на диаграмме) равномерно перемещается с запада на восток по окружности отклоняющего с центром на Земле (обозначено точкой T на диаграмме) с периодом в один драконитовый месяц. Центр второго, меньшего эпицикла (обозначенного точкой e2 на диаграмме) равномерно перемещается с востока на запад по окружности первого, так что период угла β на диаграмме равен одному аномальному месяцу.
Сама Луна, представленная точкой M на диаграмме, равномерно движется с запада на восток по окружности второго эпицикла, так что период угла γ составляет половину синодического месяца. Коперник утверждает, что всякий раз, когда точка e1 находится на линии, соединяющей Землю с центром ее орбиты (представленной пунктирной линией OTC на диаграмме, из которой только точка T находится в плоскости орбиты Луны), Луна M будет лежат точно между e1 и e2. Однако это может происходить только один раз в 19 лет, когда эта линия совпадает с линией узлов WTE. В других случаях он не лежит в плоскости орбиты Луны, и поэтому точка e1 не может пройти через нее. В общем, тогда, хотя Луна будет близка к соединению или противостоянию с Солнцем, когда она находится точно между e1 и e2, эти события не будут точно одновременными.
Соотношение, которое Коперник принял за относительную длину малого эпицикла, большого эпицикла и деферента, составляет 4: 19: 180.
Теории, которые Коперник приводит в Комментариях относительно движения внешних планет, имеют одинаковую общую структуру и различаются только значениями различные параметры, необходимые для полного определения их движения. Их орбиты не копланарны с орбитой Земли, но имеют общий центр и лежат в плоскостях, которые лишь слегка наклонены к плоскости орбиты Земли. В отличие от орбитальной плоскости Луны, у высших планет нет прецессии. Однако их наклоны к плоскости орбиты Земли колеблются в пределах от 0 ° 10 'до 1 ° 50' для Марса, 1 ° 15 'и 1 ° 40' для Юпитера и 2 ° 15 'и 2 ° 40' для Сатурн. Хотя Коперник предполагает, что эти колебания происходят вокруг линий орбит узлов, которые, как он полагает, остаются фиксированными, механизм, который он использует для их моделирования, действительно вызывает крошечные колебания в линиях узлов. Как позднее указал Кеплер, необходимость допустить колебания наклонов орбитальных плоскостей внешних планет является артефактом того, что Коперник принял их как проходящие через центр орбиты Земли. Если бы он принял их за проходящие через Солнце, ему бы не потребовалось вводить эти колебания.
Подобно движению Луны, движению внешних планеты, представленные на диаграмме справа, образованы комбинацией отклоняющегося и двух эпициклов. Центр первого и большего из двух эпициклов, представленный точкой e1 на диаграмме, равномерно вращается с запада на восток по окружности отклоняющего элемента, центр которого является центром орбиты Земли, представленной точкой S на рисунке. диаграмма с периодом относительно неподвижных звезд, как указано в разделе Порядок сфер выше.
Центр второго эпицикла, представленный точкой e2 на диаграмме, равномерно вращается с востока на запад вокруг окружности первого с тем же периодом относительно радиальной линии, соединяющей S с e1. Как следствие, направление радиальной линии, соединяющей e1 и e2, остается фиксированным относительно неподвижных звезд, параллельно линии апсид планеты EW, а точка e2 описывает эксцентрическую окружность, радиус которой равен центр отклоняющего элемента, центр которого, представленный точкой O на диаграмме, смещен от центра отклоняющего элемента на радиус первого эпицикла. В своей более поздней работе De Revolutionibus orbium coelestium Коперник использует этот эксцентрический круг напрямую, а не представляет его как комбинацию деферента и эпицикла.
Сама планета, представленная точкой P на диаграмме, равномерно вращается с запада на восток по окружности второго эпицикла, радиус которого составляет ровно одну треть от радиуса первого, с удвоенной скоростью революция е1 вокруг S. Это устройство позволило Копернику отказаться от экванта, сильно критикуемой черты теории Клавдия Птолемея о движении внешних планет. В гелиоцентрической версии моделей Птолемея его эквант будет лежать в точке Q на диаграмме, смещенной по линии апсид EW от точки S на расстояние, в одну и три раза превышающее радиус первого эпицикла Коперника. Центр отклоняющего элемента планеты с таким же радиусом, что и у Коперника, будет лежать в точке C, на полпути между S и Q. Сама планета будет лежать в точке пересечения этого отклоняющегося элемента с линией QP. Хотя эта точка точно совпадает с P только тогда, когда они оба находятся в апсисе, разница между их положениями всегда незначительна по сравнению с неточностями, присущими обеим теориям.
Для отношения радиусов внешних планет к радиусу Земли, Commentariolus дает 1 ⁄ 25 для Марса, 5 ⁄ 60 для Юпитера и 9 ⁄ 30 для Сатурна. Для отношения радиусов их исходных частей к радиусам большего из их эпициклов это дает 6 ⁄ 167 для Марса, 12 ⁄ 606 для Юпитера и 11 ⁄ 1181 для Сатурна.
В последних двух разделах Коперник говорит о Венере и Меркурии. Первый имеет систему кругов и требует 9 месяцев на полный оборот.
Орбиту Меркурия труднее изучить, чем орбиту любой другой планеты, потому что он виден всего несколько дней в году. Меркурий, как и Венера, имеет два эпицикла, один больше другого. На революцию уходит почти три месяца.