Астрономия 10 класс Воронцов-Вельяминов (стр. 8 из 31)

Ме

—-, имеем:
Ме

— = (— \ 3 • (Т® \ 2

Эта формула позволяет определить массу Солнца, выраженную
в массах Земли. Она составляет около 333 000 масс Земли

Для сравнения масс Земли и другой планеты, например Юпите-
ра, надо в исходной формуле индекс 1 отнести к движению Луны
вокруг Земли массой Mh а 2 — к движению любого спутника
вокруг Юпитера массой Af2.

Массы планет, не имеющих спутников, определяют по тем воз-
мущениям, которые они своим притяжением производят в движении
соседних с ними планет или в движении комет и астероидов.

7 1. Определите массу Юпитера сравнением системы Юпитера со спутником
с системой Земля — Луна, если первый спутник Юпитера отстоит от него на
422 000 км и имеет период обращения 1,77 сут. Данные для Луны должны
быть вам известны.

2. Вычислите, на каком расстоянии от Земли на линии Земля — Луна находятся
те точки, в которых притяжения Землей и Луной одинаковы, зная, что расстояние
между Луной и Землей равно 60 радиусам Земли, а массы Земли и Луны отно-
сятся как 81 : 1.

. БОРЬБА ЗА НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ

Правильное понимание наблюдаемых небесных явлений склады-
валось веками. Вы знаете о зарождении астрономии в Древнем
Египте и Китае, о более поздних достижениях дневнегреческих
ученых, о наблюдениях жрецов и об их ложных представлениях о
природе, об использовании ими своих знаний для собственной выго-
ды. Жрецы же создали и астрологию — ложное учение о влиянии
планет на характер и судьбы людей и народов и о мнимой воз-
можности предсказывать судьбу по расположению светил.

Известна вам и геоцентрическая система мира, разработанная
во II в. н. э. древнегреческим ученым Клавдием Птолемеем. Он в
центр мира «поставил» хотя и шарообразную, но неподвижную Зем-
лю, вокруг которой обращались все остальные светила (рис. 29).
Видимое петлеобразное движение планет Птолемей объяснил со-
четанием двух равномерных круговых движений: движением самой
планеты по малой окружности и обращением центра этой окруж-
ности вокруг Земли. Однако по мере накопления данных наблюдений
о движении планет теория Птолемея требовала все больших
усложнений, которые делали ее громоздкой и неправдоподобной.
Очевидная искусственность все усложняющейся системы и отсут-
ствие достаточного согласия между теорией и наблюдениями
требовали ее замены. Это избыло сделано в XVI в. великим поль-
ским ученым Николаем Коперником.

Коперник отбросил догматическое положение о неподвижности
Земли, веками владевшее умами людей. Поставив Землю в число ря-
довых планет, он указал, что Земля, занимая третье место от
Солнца, наравне со всеми планетами движется в пространстве

вокруг Солнца и, кроме того, вра-
щается вокруг своей оси! Копер-
ник смело доказывал, что именно
вращением Земли и ее обращением
вокруг Солнца можно правильно
объяснить известные тогда небес-
ные явления и видимое петлеоб-
разное движение планет (рис. 16 и
30). Эта революция в астрономии
и в мировоззрении, сделанная ге-
лиоцентрической теорией Коперни-
ка, как отметил Ф Энгельс, ос-
вободила исследование природы от
религии.

Галилео Галилей, впервые на-
правивший телескоп на небо, пра-
вильно истолковал свои открытия
как подтверждения теории Копер-
ника. Так, Галилей открыл фазы
у Венеры. Он нашел, что такая их
смена возможна лишь в том случае,

Николай Коперник (1473—1543).

Польский астроном, обосновавший
гелиоцентрическую систему мира,
согласно которой Земля вместе
с другими планетами обращается
вокруг Солнца.

если Венера обращается вокруг
Солнца, а не вокруг Земли. На
Луне Галилей обнаружил горы и из-
мерил их высоту. Оказалось, что
между Землей и небесными телами
нет принципиального различия, на-
пример горы, подобные горам на
Земле, существовали и на небесном
теле. И становилось легче пове-
рить, что Земля — это лишь одно
из таких тел.

У планеты Юпитер Галилей от-
крыл четыре спутника. Их обраще-
ние вокруг Юпитера опровергло
представление о том, что лишь
Земля находится в центре вращения
На Солнце Галилей обнаружил
пятна и по их перемещению за-
ключил, что Солнце вращается
вокруг своей оси. Существование
пятен на Солнце, считавшемся эм-
блемой «небесной чистоты», тоже
опровергало идею о будто бы прин-

ципиальном различии между земным и небесным.

Млечный Путь в поле зрения телескопа распался на множество
слабых звезд. Вселенная предстала перед человеком как нечто не-
сравненно более грандиозное, чем маленький мирок, кружащийся
якобы вокруг Земли, по представлениям Аристотеля, Птолемея и
средневековых церковников. Церковь, как вы уже знаете из курсов
истории и физики, расправилась с Джордано Бруно, делавшим сме

Рис. 29. Система
лемею.

мира по Пто-

Рис. 30. При наблюдении с Земли проекция планеты на небо выписывает петлю
(чертеж сделан в проекции «сбоку»).

• •• А

» • *.

лые философские выводы из открытия Коперника. Смелую борьбу
против церковников за право распространять подлинные знания об
устройстве Вселенной вел М. В. Ломоносов (1711 —1765) Ломоносов
в остроумной и привлекательной стихотворно-сатирической форме
высмеивал мракобесов.

Раскрепощение человеческой мысли, отказ от слепого следова-
ния за ограниченными догматами церкви, призыв к смелому матери-
алистическому изучению природы — вот главный, общечеловеческий
итог борьбы Коперника, Бруно и Галилея за научное мировоззре-
ние.

ЗЕМЛЯ, ЕЕ РАЗМЕР, ФОРМА, МАССА, ДВИЖЕНИЕ

1. Размер и форма Земли. На фотоснимках, сделанных из космоса,
Земля выглядит как шар, освещенный Солнцем, и показывает такие
же фазы, как Луна (рис. 31 и 32), что служит одним из дока-
зательств шарообразности Земли.

Точный ответ о форме и размере Земли дают градусные
измерения, т. е. измерения в километрах длины дуги в 1° в
разных местах на поверхности Земли. Этот способ еще в III в. до н. э.
применял живший в Египте греческий ученый Эратосфен. Теперь этот
способ с большой точностью используется в геодезии — науке о
форме Земли и об измерениях на Земле с учетом ее кривизны.

На ровной местности выбирают два пункта Л и С, лежащие на
одном меридиане. Их географические широты определяют астроно-
мически. Ясно, что длина дуги меридиана между точками Л и С в

Рис. 31. Земля над горизонтом Луны.

градусах равна разности географических широт этих точек: ц>А — фс.
Расстояние от Л до С измеряют по поверхности Земли, оно обычно
составляет несколько сот километров, а потом вычисляют длину
дуги в 1° в километрах.

Из-за неровностей земной поверхности и отсутствия прямой
видимости точки А из точки С (и наоборот) для определения рассто-
яний применяют метод триангуляции (от латинского слова
триангулум — треугольник, рис. 33).

Метод триангуляции состоит в том, что пространство между
точками А и С покрывается сетью «воздушных» треугольников,
вершинами которых служат геодезические сигналы (рис. 34). Вы,
вероятно, встречали такие сигналы в виде ажурных пирамид в по-
ле и на горах. С вершины такой пирамиды обязательно видно еще
не менее двух других далеких геодезических сигналов. Измеряют
углы треугольников, а длину сторон вычисляют, предварительно
определив с наибольшей точностью длину одной опорной стороны,
прилежащей, например, к точке А. Опорная сторона сети геоде-
зических треугольников называется базисом. (Этот метод вычис-
ления расстояний (длин) путем измерения углов в треугольнике,
прилежащих к базису, применяют и для определения расстояний до
небесных тел.)

Длину дуги меридиана АС определяют как сумму проекций на
это направление соответствующих сторон построенных треуголь-
ников. Углы, образуемые сторонами треугольников с плоскостью
меридиана, должны быть при

ЭТОМ известны. Рис. 32. Фотография Земли, сде-

Если длина измеряемой ланная из космоса,

дуги в километрах будет /,
а в градусах Дф, то при ша-
рообразности Земли одному
градусу (Г) дуги будет

соответствовать длина в ки-
лометрах: п = —. Тогда длина

Дф

окружности земного меридиа-
на L = 360°п. Разделив ее на
2 я, получим радиус Земли.

Одна из наибольших дуг
меридиана от Ледовитого оке-
ана до Черного моря была
измерена в России и в Сканди-
навии в середине XIX в. под
руководством В. Я. Струве,
директора Пулковской обсер-
ватории Большие геодезичес-
кие измерения в нашей стране
выполнены после Великой Ок-
тябрьской социалистической
революции.

Рис. 33. Схема триангуляции.

Рис. 34. Геодезический сигнал.

Градусные измерения показа-
ли, что длина Г дуги меридиана
в километрах в полярной области
наибольшая (111,7 км), а на эк-
ваторе наименьшая (110,6 км).
Следовательно, на экваторе кри-
визна поверхности Земли больше,
чем у полюсов, а это говорит о
том, что Земля не является
шаром.

Быстрое вращение вызывает
сжатие планет. Величина сжатия 8
определяется отношением:
е =

где а — экваториальный, a b —
полярный радиус планеты

У Земли сжатие г ='— ж 0,003
298