Астрономічна наука і передбачення, Детальна інформація

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

АСТРОНОМІЧНА НАУКА

І ПЕРЕДБАЧЕННЯ. БОРОТЬБА ЗА НАУКОВИЙ СВІТОГЛЯД

Одна з головних вимог до будь-якої наукової теорії полягає в тому, що теорія повинна передбачати раніше невідомі факти і явища. Здатність теорії передбачати є водночас і критерієм її істинності, її відповідності закономірностям реального світу.

В астрономії теоретичні передбачення перевіряються спостереженнями. Блискучим прикладом наукового передбачення в галузі вивчення Всесвіту, передбачення, що грунтується на знанні законів руху планет і закону всесвітнього тяжіння, стало відкриття планети Нептун.

Коментуючи цю видатну подію в історії природознавства, Ф. Енгельс писав, що система світу Коперника тривалий час залишалася гіпотезою, досить переконливою, але все ж гіпотезою. Однак після відкриття Нептуна справедливість цієї гіпотези можна вважати остаточно доведеною.

Методичні міркування. У зв'язку з відкриттям Нептуна, зробленому завдяки теоретичному прогнозуванню, можна навести учням ще кілька прикладів вражаючих наукових передбачень. До них належать надзвичайно точні прогнози на десятки й сотні років уперед моментів сонячних і місячних затемнень, передобчислення майбутніх положень планет, а також зроблені свого часу на основі періодичної системи елементів Менделєєва передбачення властивостей нових хімічних елементів і численні передбачення фізиків-теоретиків про існування невідомих до цього елементарних частинок.

Рух планет і астрологія. З видимими переміщеннями планет відносно сузір'їв, переміщеннями, які є результатом обертання цих небесних тіл довкола Сонця, пов'язана чергова спроба наших предків виявити зв'язок між небесними явищами і долями людей. Йдеться про астрологію, в основі якої лежали помилкові містичні уявлення про вплив небесних світил на життя людини.

Астрологи вважали, що майбутнє кожного жителя Землі «записане» на небі розташуванням планет й інших небесних світил у момент його народження.

Насправді ж, зрозуміло, ніякого реального причинного зв'язку між розташуванням планет і долями людей немає і бути не може. Хоча б уже тому, що планети взагалі не можуть справляти на Землю ніякого відчутного фізичного впливу. Оскільки ці небесні тіла не е джерелами скільки-небудь сильного електромагнітного випромінювання, то єдиним їх впливом на Землю міг би стати гравітаційний вплив. Проте міжпланетні відстані є настільки великими, а маси планет такими незначними порівняно із сонячною, що їх гравітаційний вплив на Землю, а також його коливання, пов'язані із взаємними переміщеннями Землі і планет, практично не можуть скільки-небудь істотно змінювати хід земних процесів. Адже, як відомо, сила тяжіння послаблюється пропорційно квадрату відстані. Тому навіть маленький Місяць, завдяки своїй близькості до Землі, зумовлює на ній припливні явища, незмірно потужніші, ніж гігант Юпітер, від орбіти якого нас відділяє близько 600 млн. км.

БОРОТЬБА ЗА НАУКОВИЙ СВІТОГЛЯД

Астрономія більшою мірою, ніж будь-яка інша наука, пов'язана із світоглядними питаннями. Це й зрозуміло: адже саме астрономія робить найбільший внесок у з'ясування місця людини і людства у Всесвіті, у вивченні відношення «Людина — Всесвіт».

Одним з основних положень матеріалістичної діалектики е уявлення про глибоку єдність людини і світу (зокрема, людини і Всесвіту), хоч водночас між ними існує й докорінна якісна відмінність — природне і соціальне.

А ідеалізм і релігія «розривають» світ, протиставляють його людині. З точки зору об'єктивного ідеалізму і релігії світ є «таємничим» і «непізнаванним», а людина є не продуктом природного саморозвитку матерії, а результатом «творення».

Геоцентрична система світу. В середні віки панівне становище посідала релігійна картина світу, в основі

якої лежала геоцентрична система Арістотеля — Птолемея, освячена церквою і зведена в ранг непогрішимої істини.

Однак було б неправильно саму систему Арістотеля — Птолемея вважати «антинауковою». Для свого часу це була цілком наукова система. Вона з єдиної точки зору пояснювала видимі рухи небесних світил і давала змогу з достатньою для практичних потреб тієї епохи точністю передобчислювати їх майбутні видимі положення на небесній сфері.

Інша справа, що ця система виявилася неправильною, проте вона була важливим кроком до істини. Але середньовічну церкву істина не цікавила. До картини світу Арістотеля — Птолемея її притягувало інше: центральне місцезнаходження Землі в світобудові, що добре узгоджувалося з релігійними уявленнями. Тому церква й перетворила геоцентричну систему світу в релігійну догму.

Як ми вже зазначали, первинний матеріал для наукового дослідження постачають спостереження. При цьому одним з найважливіших питань теорії пізнання є питання про те, чи дають спостереження вірогідні відомості про властивості навколишнього світу.

Питання це не випадкове, оскільки в процесі спостережень можливі всякого роду помилки й неточності, здатні породжувати неправильні, ілюзорні уявлення про світ, що не відповідають істинному стану речей. Це можуть бути помилки випадкові, помилки, пов'язані з обмеженими можливостями й недосконалістю органів чуттів людини, психологічним станом спостерігача, з особливостями конструкції вимірювальних приладів, з умовами спостережень.

Добре відомі, наприклад, різноманітні ілюзії зору, що виникають внаслідок особливостей будови нашого ока. Ситуації, що породжують усякого роду оптичні ілюзії і здатні вводити в оману спостерігачів, можуть, зокрема, складатися і при астрономічних спостереженнях і до-

слідженнях. Завдяки цьому здобуті дані можуть виявитися недостовірними, а в деяких випадках і такими, що істотно викривляють справжню картину спостережуваних явищ. А неправильні, перекручені уявлення про дійсність нерідко стають благодатним грунтом для різного роду релігійних спекуляцій. Добре відома класична астрономічна ілюзія, жертвою якої стали наші предки — ілюзія добового обертання всіх небесних світил довкола Землі. Земна куля обертається довкола своєї осі із заходу на схід, а нам здається, що Сонце, Місяць, планети і зірки переміщуються в протилежному напрямі.

З земним положенням спостерігача пов'язане і пе-тлеподібне переміщення планет серед зірок. Це теж є ілюзорним явищем, оскільки планети насправді ніяких петель не описують, а рухаються навколо Сонця за еліптичними орбітами. «Петлі» — явище позірне, яке виникає внаслідок того, що ми спостерігаємо за планетами з рухомої Землі, тобто в земній системі відліку.

Ще одне явище космічного порядку, яке має ілюзорний характер і яке ми спостерігаємо мало не кожного дня. Нам здається, що диск Сонця має такий самий поперечник, як і диск повного Місяця. Насправді ж сонячний діаметр приблизно в 400 разів більший від місячного. Але Сонце знаходиться у 400 разів далі від Землі, і з цієї причини видимі кутові розміри обох світил для земного спостерігача майже збігаються. До речі, саме з цієї причини маленький Місяць може (це відбувається під час сонячних затемнень) повністю перекрити величезний диск денного світила.

Цікава ілюзія виникає і при спостереженнях метеорних потоків. Коли Земля зустрічається з роєм твердих частинок, вони, вриваючись в атмосферу і співударяю-чись з молекулами повітря, випаровуються і розпадаються на атоми. В свою чергу, атоми збуджуються, іонізуються, і при цьому виникає світіня. Земний спостерігач бачить ефектне видовище — дощ падаючих зірок. Йому

здається, що траєкторії світних частинок виходять з однієї точки неба — радіанта, хоча насправді ці траєкторії майже паралельні одна одній.

«Космічна ілюзія», що відіграла помітну роль у розвитку планетної астрономії, пов'язана і з спостережен» нями Марса. Внаслідок величезної відстані при телескопічних спостереженнях окремі дрібні деталі на поверхні цієї планети зливаються в суцільні лінії, які деяким астрономам здалися системою гідротехнічних споруд, побудованою розумними жителями Марса. Коли автоматичні міжпланетні станції, які здійснили політ на Марс, передали детальні зображення поверхні планети, ілюзорний характер марсіанських «каналів» став абсолютно ясним.

Методичні міркування. Корисно звернути увагу учнів на те, що в астрономії з невідповідністю видимого дійсному ми зустрічаємося особливо часто. Наприклад, треба ще раз нагадати про те, що коли ми дивимося на небо, то всі світила здаються нам розташованими на однакових відстанях від Землі, ніби на внутрішній поверхні гігантської кулі — небесної сфери. При цьому звичні візерунки сузір'їв утворені зірками, які насправді знаходяться на різних відстанях від Землі і одна від одної і лише проектуються в одну й ту саму область небесної сфери. Взагалі з'ясування того, який космічний об'єкт знаходиться ближче, а який далі, не просте завдання навіть для астрономів, озброєних спеціальною апаратурою. Прямими вимірюваннями вдається визначати відстані лише для порівняно близьких космічних об'єктів. Для дальших доводиться витрачати більші зусилля на те, щоб з'ясувати, чи є система небесних тіл, що їх цікавить, справді єдиною фізичною системою взаємодіючих об'єктів чи її складові частини лише проектуються в одну і ту саму область небесної сфери.

Наукова революція Коперника. Кінець XV і початок XVI сторіччя були часом глибоких змін в історії Євро-