Вселенная. Манящая, но непонятная

Вопрос возникновения Вселенной всегда волновал человечество. Множество теорий и гипотез, представленных лучшими умами нашей цивилизации, во все времена предлагали всевозможные варианты зарождения Мира.

Первые начальные представления о Вселенной стали появляться в воззрениях мыслителей Месопотамии, в древнеегипетской мифологии, в текстах ученых Древней Индии и в философских школах Древней Греции. Безусловно, понимание Вселенной ограничивалось для философов и астрономов того времени только тем, что они могли видеть своими глазами, поэтому Земля, как правило, находилась в ее центре и по праву была основой Мироздания.

Рассуждая о космосе, древнегреческий философ Платон в своих Диалогах «Тимей» считал, что «космос есть живое существо, наделенное душой и умом», рожденное «с помощью божественного провидения». Платон за несколько веков до наступления нашей эры полагал, что Бог создал Вселенную из эфира.

Свою космологическую систему создал ученик Платона и воспитатель Александра Македонского философ Аристотель, и она имела неоценимое значение для дальнейшего развития взглядов и представлений о Вселенной. Аристотель доказал, что Земля, Луна и все небесные светила имеют шарообразную форму. Он утверждал, что звезды состоят из эфира – нетленного «совершеннейшего элемента природы». Эфир по Аристотелю для Земли является передаточной средой для света и тепла, возникающих на Солнце. Аристотель, Платон и многие пифагорейцы придерживались геоцентрической системы мира определяющей, что Земля находится в центре Вселенной.

Философы и астрономы Древнего мира использовали понятия и «Вселенная», и «Космос». Например, пифагорейцы, использовавшие термин «Вселенная», подразумевали под этим понятием всю материю и весь космос. Некоторые философы Древней Греции (Анаксимен, Демокрит, Парменидом и др.) под космосом понимали некий упорядоченный гармоничный окружающий мир, который противопоставляется хаосу.

Отсутствие инструментов для глубокого изучения окружающего мира, более совершенных, чем собственное зрение, не позволяло им заглянуть за пределы Солнечной системы и детально познать действительность. Поэтому жестких разногласий эти понятия не вызывали. Однако, и в то, и в другое понятие они вкладывали смысл чего-то огромного, безграничного и, безусловно, таинственного.

Древнегреческий философ и астроном Гераклит Понтийский выдвинул идею вращения Земли вокруг своей оси, объясняя это суточным вращением небесной сферы. Он считал, что «каждая звезда представляет собой мир, включающий землю, воздух, эфир» и все это находится в беспредельном эфире. Гераклит отрицал существование абсолютной пустоты и полагал, что мир заполнен тончайшим веществом – эфиром.

Прошло около ста лет, прежде чем древнегреческий астроном и математик Аристарх Самосский, впервые предложил свою гелиоцентрическую систему мира, которая предполагала, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого вращается Земля и другие планеты. Однако Вселенная в его взглядах представлялась ограниченным пространством с неподвижными по отношению к Солнцу звездами. Аристарх работал над определением расстояний от Земли до Луны и до Солнца, применил научный метод для вычисления их размеров. Его гелиоцентрическая система мира, к сожалению, не нашла поддержки среди его современников и получила свое развитие лишь через 1800 лет в работах Н. Коперника.

Взгляды Платона и Аристотеля и их геоцентрическую модель мира почти через 500 лет развил древнегреческий астроном и математик Клавдий Птолемей. Его труд «Альмагест» содержал каталог звездного неба, состоящий из 48 созвездий, видимых с места его исследований. Используя свои математические способности, Птолемей сумел представить неравномерность движения небесных светил и планет по орбитам. Теория Птолемея была принята научным миром, просуществовав до начала XVI века.

В Средние века ученые и астрономы придерживались положений, в основном разработанных Аристотелем и Птолемеем. Католическая церковь, к примеру, поддерживала эти воззрения и официально признала взгляды философов на начальные основы мироздания, принимая за основу геоцентрическую модель мира. По этой модели центром мироздания являлась Земля, а остальные планеты и Солнце вращались вокруг нее. Это вполне устраивало церковнослужителей и они достаточно жестко придерживались этих суждений, из которых следовало, что вначале Бог создал тьму и свет, а затем Землю и наделил ее жизнью.

Серьезные изменения взглядов на структуру Вселенной произошли в Эпоху Возрождения (XV – XVI вв.). Главным возмутителем спокойствия стал польский астроном и математик Николай Коперник, представивший новую астрономическую гелиоцентрическую систему мира, в которой центральное место занимало Солнце, а Земля и все остальные планеты вращались вокруг него, чем вызвал волну негодований служителей католической церкви и инквизиции. Несмотря на это, он все же продолжил свои исследования и обосновал эффект вращения Земли вокруг своей оси и суточное движение Солнца, связав эти явления с процессом смены дня и ночи. Однако Вселенная по Н. Копернику представлялась некой ограниченной сферой с системой неподвижных звезд.

Итальянский философ Джордано Бруно, развивая взгляды Н. Коперника, высказал предположения, что звезды – это такие же солнца только очень далекие, и они также как наше Солнце имеют свои планеты, что Вселенная бесконечна и в ней существует огромное множество миров подобных нашему, что мир однороден и состоит из пяти элементов – земли, воды, огня, воздуха и эфира, что на других планетах возможна жизнь. По доносу недоброжелателя Д. Бруно был посажен в тюрьму, где ему было предложено отказаться от своих взглядов на Мироздание. Шестилетние усилия инквизиции не принесли своих плодов и мужественный нераскаявшийся и непреклонный философ был сожжен в Риме на площади Цветов.

Н. Коперник и Д. Бруно стали первопроходцами нового научного подхода к пониманию Вселенной, который с успехом продолжили итальянский физик, астроном и математик Галилео Галилей, французский философ, математик, физик и создатель аналитической геометрии Рене Декарт и нидерландский астроном, физик и изобретатель первых маятниковых часов Христиан Гюйгенс.

Г. Галилея можно признать основателем экспериментальной и теоретической физики. Экспериментальные методы познания приобрели научное наполнение и природные явления описывались им на языке математики. Создавая некоторые основы теоретической физики, Г. Галилей сформулировал закон инерции, принцип относительности в классической механике. Исследуя колебания маятника, он обратил внимание на сохранение энергии в поле тяжести и, по сути, «расчистил» путь И. Ньютону для формирования им своих знаменитых законов. Г. Галилей был первым, кто применил зрительную трубу для наблюдения за звездами и планетами, впоследствии названную телескопом. Он открыл горы на Луне, обнаружил спутники Юпитера, увидел, что Млечный путь – это скопление далеких звезд. Всю свою жизнь Г. Галилей придерживался гелиоцентрической системы построения мира и пытался примирить церковь с учением Н. Коперника. Однако, это привело его к жесткому конфликту с католической церковью и только лояльное отношение Папы Урбана VIII помогло избежать ему сожжения на костре.

Рене Декарт, понимая всю опасность инквизиции, принял решение не печатать некоторые свои труды при жизни. Тем не менее, и ему не удалось избежать напряжения в отношениях с церковью. Занимаясь, механикой, оптикой и размышляя о строении Вселенной, Р. Декарт кроме обычной материи признавал и наличие некой невидимой тонкой материи, которая обеспечивает силы тяготения, электричества, магнетизма и проявления теплоты. Он сформулировал законы распространения света, отражения и преломления, объяснил возникновение радуги и высказал мнение, что переносчиком света является эфир.

Усовершенствованный Х. Гюйгенсом телескоп позволил ему открыть Титан – спутник Сатурна, описать кольца Сатурна, обнаружить туманность Ориона, лед на Южном полюсе Марса, двойные звезды. Он теоретически обосновал сплюснутость Земли у полюсов и рассчитал период вращения Марса вокруг своей оси.

В начале восемнадцатого века английский физик, математик и астроном сэр Исаак Ньютон создал фундаментальный труд «Математические начала натуральной философии», в котором изложил закон всемирного тяготения и три закона механики. В своей книге И. Ньютон утверждает, что Солнце также как и Земля движется и на него также как и на Землю действуют определенные силы. И. Ньютон обосновал закон всемирного тяготения и математически связал его с законом движения планет. Он впервые доказал, что между двумя любыми телами во Вселенной действует сила – сила гравитации.

По сути, И. Ньютон создал основы небесной механики, которая стала определяющей теорией в научных исследованиях вплоть до создания теории относительности и квантовой механики. Используя закон тяготения, И. Ньютон указал методы определения массы Солнца и планет Солнечной системы, открыл причину приливов и отливов, выяснил причины возникновения смещения земной оси и рассчитал период этого смещения со сроком в 26 000 лет. В процессе своих изысканий он построил свою модель Вселенной и пришел к выводу, что она бесконечна.

Свое дальнейшее развитие представления о Вселенной получили в работах немецкого философа Иммануила Канта. В своей работе «Всеобщая естественная история и теория неба» И. Кант разрабатывает модель происхождения Солнечной системы, полагая, что она произошла из гигантской газовой туманности. Он впервые предполагает, что не только Солнечная система, но и наша Галактика со всей огромной совокупностью звезд и планет находится в движении и что все эти звезды и планеты удерживаются теми же гравитационными силами, которые действуют и в нашей Солнечной системе. И. Кант высказал предположение, что наша галактика не единственная во Вселенной, полагая, что наблюдаемые туманности, также могут быть самостоятельными галактиками.

Таким образом, можно утверждать, что человечество всегда живо интересовалось звездами и их существованием во Вселенной. Интерес иногда достигал такого накала, что исследователи мужественно шли на смерть, на костер, но не отказывались от своих мировоззренческих взглядов.

Первыми исследователями Вселенной были философы древности и их взгляды сыграли существенную роль в развитии зарождающейся космологии. Изобретение телескопов позволило значительно расширить возможности по изучению космоса, что не только открыло перед астрономами неведомые уголки Вселенной, но и включило в активную работу физиков и математиков. Открытия следовали одно за другим, возбуждая все больший и больший интерес к жизни Вселенной.

Вместе с тем, в ХIX веке понимание Вселенной еще не приобрело ясности, знания не были систематизированы и тайны Вселенной все еще находились под надежными замк а ми.

Но Вселенная все с большей силой продолжала манить исследователей своей загадочностью и таинственностью. И чем больше знаний они получали о Вселенной, тем больше загадок и тайн исследователи встречали на своем нелегком, но увлекательном пути.