|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Quy luật chuyển động của các hành tinh. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Các hành tinh, do những chuyển động bên ngoài phức tạp của chúng, đã đóng một vai trò quyết định trong thiên văn học và nói chung trong việc xây dựng nền tảng của cơ học và vật lý. Ngay cả các nhà thiên văn Hy Lạp cổ đại cũng đặt ra câu hỏi liệu những chuyển động phức tạp quan sát được trên bầu trời chỉ là sự phản ánh chuyển động đều đặn hơn của các hành tinh trong không gian. Từ thời điểm này, bắt đầu xây dựng lý thuyết các lược đồ của hệ hành tinh, hoặc, như chúng ta đã nói ở trên, động học của chuyển động hành tinh trong không gian. Một trong những Copernica đầu tiên, nhà toán học và thiên văn học người Đức Erasmus Reingold (1511–1553) biên soạn năm 1551, dựa trên hệ nhật tâm. Copernicus, bảng chuyển động của các hành tinh, mà ông gọi là "Bảng Phổ". Các bảng này hóa ra chính xác hơn tất cả các bảng trước đó dựa trên các sơ đồ cũ, và điều này góp phần rất lớn vào việc củng cố ý tưởng về thuyết nhật tâm, vốn gặp rất nhiều khó khăn thông qua các quan điểm đã được thiết lập trong nhiều thế kỷ và quen thuộc với những thời điểm đó, cũng như vượt qua áp lực tư tưởng phản động của giáo hội. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học đã sớm phát hiện ra sự khác biệt giữa các bảng này và dữ liệu quan sát về chuyển động của các thiên thể. Đối với các nhà khoa học tiên tiến, rõ ràng những lời dạy của Copernicus là đúng, nhưng cần phải khảo sát sâu hơn và tìm ra quy luật chuyển động của các hành tinh. Vấn đề này đã được giải quyết bởi nhà khoa học vĩ đại người Đức Kepler. Johannes Kepler (1571-1630) sinh ra tại thị trấn nhỏ Vejle gần Stuttgart. Kepler sinh ra trong một gia đình nghèo khó, vì thế, gặp nhiều khó khăn, ông đã cố gắng học xong và vào Đại học Tübingen năm 1589. Tại đây ông hăng say nghiên cứu toán học và thiên văn học. Giáo sư Mestlin, giáo sư của ông là một tín đồ bí mật của Copernicus. Tất nhiên, ở trường đại học, Mestlin dạy thiên văn học theo Ptolemy, nhưng ở nhà, ông đã giới thiệu cho sinh viên của mình những điều cơ bản của cách giảng dạy mới. Và chẳng bao lâu Kepler trở thành một người ủng hộ nhiệt thành và trung thành cho lý thuyết Copernicus. Không giống như Maestlin, Kepler không che giấu quan điểm và niềm tin của mình. Việc tuyên truyền công khai các giáo lý của Copernicus đã sớm mang lại cho ông sự căm ghét của các nhà thần học địa phương. Ngay cả trước khi tốt nghiệp đại học, vào năm 1594, Johann đã được cử đi dạy toán tại một trường Tin lành ở thành phố Graz, thủ phủ của tỉnh Styria của Áo. Vào năm 1596, ông đã xuất bản Bí mật vũ trụ, trong đó, chấp nhận kết luận của Copernicus về vị trí trung tâm của Mặt trời trong hệ hành tinh, ông cố gắng tìm ra mối liên hệ giữa khoảng cách của quỹ đạo hành tinh và bán kính của các quả cầu, trong đó thường khối đa diện được ghi theo một thứ tự nhất định và xung quanh được mô tả. Mặc dù thực tế là tác phẩm này của Kepler vẫn là một hình mẫu của sự ngụy biện mang tính học thuật, gần như khoa học, nhưng nó đã mang lại danh tiếng cho tác giả. Nhà quan sát thiên văn học nổi tiếng người Đan Mạch Tycho Brahe (1546–1601), người hoài nghi về bản thân kế hoạch này, đã bày tỏ lòng biết ơn đối với tư duy độc lập của nhà khoa học trẻ tuổi, kiến thức về thiên văn học, kỹ năng và sự kiên trì trong tính toán và bày tỏ mong muốn được gặp anh ta. Cuộc họp diễn ra sau đó có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển hơn nữa của thiên văn học. Năm 1600, Brahe đến Praha, mời Johann làm trợ lý quan sát bầu trời và tính toán thiên văn. Trước đó không lâu, Brahe buộc phải rời quê hương Đan Mạch và đài thiên văn mà ông đã xây dựng ở đó, nơi ông đã tiến hành các quan sát thiên văn trong một phần tư thế kỷ. Đài quan sát này được trang bị những thiết bị đo lường tốt nhất, và bản thân Brahe là một người quan sát khéo léo nhất. Nhà khoa học rất quan tâm đến những lời dạy của Copernicus, nhưng ông không phải là người ủng hộ. Ông đưa ra lời giải thích của riêng mình về cấu trúc của thế giới: ông công nhận các hành tinh là vệ tinh của Mặt trời, và coi Mặt trời, Mặt trăng và các ngôi sao là những thiên thể quay quanh Trái đất, đằng sau đó là vị trí trung tâm của toàn bộ Vũ trụ đã được bảo tồn. Brahe không làm việc với Kepler được lâu: ông mất năm 1601. Sau khi qua đời, Kepler bắt đầu nghiên cứu những vật liệu còn sót lại với dữ liệu từ những lần quan sát thiên văn trong thời gian dài. Làm việc trên chúng, đặc biệt là trên các tài liệu về chuyển động của sao Hỏa, Kepler đã có một khám phá đáng chú ý: ông đã suy ra các quy luật chuyển động của hành tinh, trở thành cơ sở của thiên văn học lý thuyết. Điểm khởi đầu của Kepler là sự so sánh giữa lý thuyết và quan sát. Thực tế là vào cuối thế kỷ 4, các bảng của Phổ, được biên soạn, như đã đề cập ở trên, bắt đầu dự đoán chuyển động của các hành tinh rất chính xác. , điều không thể chấp nhận được trong thực hành thiên văn. Theo đó, lý thuyết hành tinh của Copernicus cần được sửa chữa và bổ sung. Khi bắt đầu, Kepler đi theo con đường tinh chỉnh và phức tạp hóa kế hoạch Copernic. Tất nhiên, ông đã bị thuyết phục sâu sắc về sự thật của nguyên lý nhật tâm và bắt đầu lựa chọn các tổ hợp mới của các vòng tròn (chu kỳ, chu kỳ lệch tâm). Cuối cùng, anh ấy đã chọn được một sự kết hợp đến nỗi kế hoạch của anh ấy đã mắc lỗi so với các quan sát lên đến 8 phút. Nhưng Kepler chắc chắn rằng Tycho Brahe không thể mắc sai lầm như vậy trong những quan sát của mình. Do đó, Kepler kết luận rằng lý thuyết này là "có tội" vì nó không phù hợp với thực tiễn thiên văn. Anh ta hoàn toàn từ bỏ kế hoạch dựa trên chu kỳ sử thi và sự lập dị, và bắt đầu tìm kiếm các kế hoạch khác. Kepler đã đi đến kết luận về sự sai lầm của ý kiến được thiết lập từ thời cổ đại về hình dạng tròn của quỹ đạo hành tinh. Thông qua các tính toán, ông đã chứng minh rằng các hành tinh không chuyển động theo hình tròn mà theo hình elip - những đường cong khép kín, hình dạng của nó hơi khác so với hình tròn. Khi giải bài toán này, Kepler đã phải gặp một trường hợp mà nói chung là không thể giải được bằng các phương pháp toán hằng số. Vấn đề đã được giảm xuống để tính diện tích của khu vực của vòng tròn lệch tâm. Nếu bài toán này được dịch sang ngôn ngữ toán học hiện đại, chúng ta sẽ đi đến tích phân elliptic. Đương nhiên, Kepler không thể đưa ra lời giải cho bài toán theo phương trình bậc hai, nhưng ông đã không rút lui trước những khó khăn nảy sinh và giải quyết vấn đề bằng cách tính tổng một số lượng lớn vô hạn các số vô hạn "hiện thực hóa". Trong thời hiện đại, cách tiếp cận này để giải quyết một vấn đề thực tế quan trọng và phức tạp là bước đầu tiên trong lịch sử của phân tích toán học. Định luật đầu tiên của Kepler cho rằng Mặt trời không nằm ở tâm của hình elip mà ở một điểm đặc biệt gọi là tiêu điểm. Từ đó, khoảng cách của hành tinh với Mặt trời không phải lúc nào cũng giống nhau. Vì hình elip là một hình phẳng, định luật đầu tiên hàm ý rằng mỗi hành tinh chuyển động trong khi vẫn luôn ở trong cùng một mặt phẳng. Định luật thứ hai nghe có vẻ như thế này: vectơ bán kính của hành tinh (nghĩa là, đoạn nối Mặt trời và hành tinh) mô tả các khu vực bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau. Luật này thường được gọi là luật của các khu vực. Định luật thứ hai chỉ ra, trước hết, sự thay đổi tốc độ của hành tinh trên quỹ đạo của nó: hành tinh càng đến gần Mặt trời, nó chuyển động càng nhanh. Nhưng luật này thực sự cho nhiều hơn thế. Nó hoàn toàn quyết định chuyển động của hành tinh trong quỹ đạo hình elip của nó. Cả hai định luật của Kepler đã trở thành tài sản của khoa học kể từ năm 1609, khi cuốn "Thiên văn học mới" nổi tiếng của ông được xuất bản - một bài trình bày về nền tảng của cơ học thiên thể mới. Tuy nhiên, việc phát hành tác phẩm đáng chú ý này đã không ngay lập tức thu hút sự chú ý: ngay cả Galileo, rõ ràng, cho đến cuối ngày của mình đã không chấp nhận các luật của Kepler. Kepler trực giác cảm thấy rằng có những mô hình kết nối toàn bộ hệ thống hành tinh với nhau. Và anh ấy đã tìm kiếm những mô hình này trong mười năm đã trôi qua kể từ khi xuất bản Thiên văn học mới. Trí tưởng tượng phong phú nhất và lòng nhiệt thành lớn đã đưa Kepler đến cái gọi là định luật thứ ba của ông, giống như hai định luật đầu tiên, đóng một vai trò quan trọng trong thiên văn học. Kepler xuất bản "Sự hài hòa của thế giới", nơi ông xây dựng định luật thứ ba về chuyển động của các hành tinh. Nhà khoa học đã thiết lập mối quan hệ chặt chẽ giữa thời gian quay của các hành tinh và khoảng cách của chúng với Mặt trời. Hóa ra bình phương chu kỳ quay của hai hành tinh bất kỳ quanh Mặt trời có liên quan với nhau như lập phương của khoảng cách trung bình của chúng tính từ Mặt trời. Đây là định luật thứ ba của Kepler. "Định luật thứ ba của Kepler đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định khối lượng của các hành tinh và vệ tinh," E.A. Grebennikov và Yu.A. Ryabov viết trong cuốn sách của họ. "Thật vậy, chu kỳ quay của các hành tinh quanh Mặt trời và khoảng cách nhật tâm của chúng được xác định bằng cách sử dụng quan sát bằng các phương pháp xử lý toán học đặc biệt, và khối lượng của các hành tinh không thể thu được trực tiếp từ các quan sát. bù đắp cho sự vắng mặt của các quy mô vũ trụ như vậy, vì với sự trợ giúp của nó, chúng ta có thể dễ dàng xác định khối lượng của các thiên thể tạo thành một hệ duy nhất. Các định luật của Kepler cũng đáng chú ý ở chỗ, có thể nói, chúng chính xác hơn bản thân thực tế. Chúng đại diện cho các định luật chuyển động toán học chính xác cho một "hệ mặt trời" lý tưởng hóa, trong đó các hành tinh là những điểm vật chất có khối lượng vô cùng nhỏ so với "Mặt trời". Trên thực tế, các hành tinh có khối lượng đáng kể, do đó trong chuyển động thực tế của chúng có những sai lệch so với định luật Kepler. Tình huống này diễn ra trong trường hợp của nhiều định luật vật lý hiện được biết đến. Ngày nay chúng ta có thể nói rằng các định luật của Kepler mô tả chính xác chuyển động của hành tinh trong khuôn khổ của bài toán hai vật thể và hệ mặt trời của chúng ta là một hệ đa hành tinh, vì vậy các định luật này chỉ gần đúng với nó. Một nghịch lý nữa là đối với Sao Hỏa, nơi mà các quan sát của nó đã dẫn đến khám phá của họ, thì các định luật của Kepler lại kém chính xác hơn. Công trình của Kepler về việc tạo ra cơ học thiên thể đóng một vai trò quan trọng trong việc chấp thuận và phát triển những lời dạy của Copernicus. Ông đã chuẩn bị cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, đặc biệt là cho việc khám phá Newton định luật vạn vật hấp dẫn. Các định luật Kepler vẫn giữ nguyên ý nghĩa của chúng: sau khi học cách tính đến sự tương tác của các thiên thể, các nhà khoa học sử dụng chúng không chỉ để tính toán chuyển động của các thiên thể tự nhiên, mà quan trọng nhất là các thiên thể nhân tạo, chẳng hạn như tàu vũ trụ, nhân chứng của sự xuất hiện và cải thiện thế hệ của chúng ta. Tác giả: Samin D.K.
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Máy phân tích dung lượng pin axit ▪ Chặn máy in để đăng ký chưa thanh toán ▪ Điện tử sẽ đánh giá giai điệu của người sử dụng máy tính ▪ Bộ khuếch đại hoạt động STMicroelectronics TSX561, TSX562, TSX564
▪ phần của trang web Đơn vị thiết bị vô tuyến nghiệp dư. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Ao và thác nước trong vườn. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ bài viết Vì sao nhiều người nghèo ở Jakarta làm nghề chở khách? đáp án chi tiết ▪ bài viết Râu dê. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài báo Khối lượng của nhựa lỏng. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này