Движения космических тел в компьютерных моделях. Бутиков Е.И. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Движения космических тел в компьютерных моделях. I. Задача Кеплера
битам, в одном из фокусов которых находится Солнце. Эти два закона были опубли-
кованы Кеплером в книге «Новая астрономия», изданной в Праге в 1609 году. «Не
переставая ощупывать все места окружающего мрака, я вышел, наконец, на яркий
свет истины» – так пишет Кеплер о своих открытиях.
Затем Кеплер попытался найти связь между
размерами орбит разных планет и
периодами их обращения вокруг Солнца. Еще десятилетие упорных трудов и мно-
жество попыток привели его наконец к открытию, которое теперь мы называем
третьим законом Кеплера: квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца
пропорциональны кубам их средних расстояний от Солнца (больших полуосей их
эллиптических орбит). Обнаружив эту
закономерность, Кеплер был поражен той
точностью, с которой она выполнялась для всех известных в то время планет Сол-
нечной системы. Третий закон был опубликован Кеплером в 1619 году в книге
«Гармония мира».
Открытые Кеплером законы планетных движений были выдающимся научным
достижением. Результаты многолетних наблюдений и многие тысячи измерений
оказались сконцентрированными в
четкой системе простых правил. Завершился пе-
риод изучения движений планет, который можно определить как геометрический
или кинематический. Но теперь после старого вопроса о том, как движутся планеты,
во весь рост вставал новый вопрос о том, почему они движутся именно так. Какими
причинами объясняется описываемое законами Кеплера движение планет вокруг
Солнца, движение
спутников Юпитера вокруг планеты-хозяина, движение Луны во-
круг Земли? Необходимость поиска физических причин наблюдаемых планетных
движений ясно сознавал и Кеплер. Он писал по этому поводу: «Если Солнце есть
источник света, то оно также есть источник движения, который тем сильнее движет
планеты, чем ближе они находятся». Сознавая важность солнечного тяготения,
Кеп-
лер понимал его роль искаженно, считая, что вращающееся вокруг оси Солнце по-
добно магниту увлекает за собой планеты.
Установленная в астрономии простота в движении планет насущно требовала
научного объяснения на основе фундаментальных законов природы. Попытки объ-
яснения этой простоты, в конце концов увенчавшиеся успехом, занимают особое ме-
сто в истории
науки. В сущности, динамическое объяснение движений планет мож-
но рассматривать как начало современной физики. Закон инерции, впервые четко
осознанный великим итальянцем Галилеем, открывал путь к основным законам ди-
намики. Но этот безусловно выдающийся шаг был сделан Галилеем лишь наполови-
ну: он считал равномерное прямолинейное движение материальных тел их естест-
венным
состоянием лишь в земных условиях, полагая, что для планет естественным
движением, т.е. движением «по инерции», которое не требует специальных «при-
чин», является равномерное круговое движение. Тем не менее, открытие Галилея по-
зволило другим ученым по иному взглянуть на причины планетных движений. Если
Кеплеру для объяснения движения планет было необходимо представление
о «под-
талкивающей» силе и он придумывал невидимые спицы, которые соединяли Солнце
с планетами и влекли их по орбитам, то теперь, после открытий Галилея, требова-
лось объяснить не само движение, а описываемый законами Кеплера характер изме-
нения этого движения. Именно в таком направлении и удалось найти правильную
связь между тяготением
и движением планет.
Окончательно эта связь между тяготением и движением была установлена ве-
ликим английским ученым Исааком Ньютоном (1643 – 1727), изложившим итоги
всех сделанных к тому времени открытий в области изучения движения земных и
небесных тел в своем знаменитом труде «Математические основы естествознания»,
опубликованном в 1687 году. В России эта книга более известна как
«Математиче-
4

Страницы