Пять изобретений Галилео Галилея, используемых в науке

Пять изобретений Галилео Галилея, используемых в науке

1. Первым, кто направил «зрительную трубу» в небо, превратив ее в телескоп, и получил новые научные данные стал Галилео Галилей. Свой телескоп он изобрел в 1609 году. С его помощью он открыл горы на Луне, а потом и составил первую в мире карту лунной поверхности. С помощью своего изобретения он также открыл четыре спутника Юпитера, обнаружил, что млечный путь состоит из множества звезд, открыл пятно на Солнце и его вращение, фазы у Венеры. Эти астрономические открытия принесли Галилею и его телескопу такую широкую популярность, что он даже наладил производство телескопов.

Свой телескоп алилео Галилей изобрел в 1609 году

2. В 1586 году Галилей сконструировал специальные гидростатические весы для определения плотности тел. Ученый описал их конструкцию в трактате «La bilancetta»

В 1586 году Галилей сконструировал специальные гидростатические весы

3. Принято считать, что Галилео Галилей изобрел термометр. Это произошло в 1592 году. Конструкция термоскопа, а именно так тогда назывался термометр, была примитивной: к стеклянному шару небольшого диаметра припаивалась тонкая стеклянная трубка, которая помещалась в жидкость. Воздух в стеклянном шаре посредством горелки или простым растиранием ладонями нагревался, в результате чего он начинал вытеснять жидкость в стеклянной трубке, показывая тем самым степень увеличения температуры: чем выше становилась температура воздуха в стеклянном шарике, тем ниже опускался уровень воды в трубке. Немаловажную роль при этом играло соотношение объема шара к диаметру трубки: создавая более тонкую трубку, можно было отслеживать незначительные изменения температуры в шаре. В дальнейшем конструкция термоскопа Галилея была доработана одним из его учеников – Фернандо Медичи.

Принято считать, что Галилео Галилей изобрел термометр. Это произошло в 1592 году

4. Галилео Галилей также считается одним из претендентов на изобретение микроскопа. В 1609 году он разработал «occhiolino» («оккиолино») — «маленький глаз», или составной микроскоп с выпуклой и вогнутой линзами. Галилей представил свой микроскоп публике в Академии деи Линчеи. С его помощью Галилей занимался изучением насекомых.

Галилео Галилей также считается одним из претендентов на изобретение микроскопа

5. В 1606 году Галилео Галилей опубликовал научную статью, где изложил идею и чертежи изобретенного им пропорционального циркуля. Пропорциональный циркуль — простой, остроумный инструмент, позволяющий изменять масштаб снимаемых размеров. Достигается это тем, что ось вращения ножек циркуля относительно друг друга является подвижной (устанавливается в соответствии с желаемым изменением масштаба и закрепляется), а измерение размера и нанесение его в измененном масштабе ведутся противоположными концами ножек циркуля. Если ось вращения ножек циркуля находится точно в среднем положении, то есть длина всех четырех частей ножек циркуля одинакова, изменения масштаба не будет. Если переместить центр вращения, например, так, что две части ножек циркуля будут в 3 раза длиннее двух других, то соотношение масштабов будет 1 :3.

В 1606 году Галилео Галилей опубликовал научную статью, где изложил идею и чертежи изобретенного им пропорционального циркуля

Галилео Галилей впервые продемонстрирует телескоп. День рождения операционной системы Linux

 25 августа 1609 года Галилео Галилей демонстрирует венецианскому совету дожей новое устройство — телескоп. Пожалуй, ни один телескоп последующих столетий не дал такого вклада в науку, как первый телескоп Галилея.

25 августа 1991 года  отмечает свой День рождения популярная операционная система на основе свободного программного обеспечения Linux. В 1994 году состоялся выход первой официальной версии ОС, а годом позднее был зарегистрирован товарный знак Linux. В 1996 году появилась эмблема-талисман Linux – пингвин Tux.

Телескоп Галилея

В эти дни мы отмечаем более 400-летнюю историю создания оптического телескопа – самого простого и самого эффективного научного прибора, распахнувшего перед человечеством дверь во Вселенную. Честь создания первых телескопов по праву принадлежит Галилею.

Как известно, Галилео Галилей занялся экспериментами с линзами в середине 1609 г., после того как узнал, что в Голландии для потребностей мореплавания была изобретена зрительная труба. Ее изготовили в 1608 году, возможно, независимо друг от друга голландские оптики Ганс Липперсгей, Яков Мециус и Захария Янсен. Всего за полгода Галилею удалось существенно усовершенствовать это изобретение, создать на его принципе мощный астрономический инструмент и сделать ряд изумительных открытий.

 

Телескоп Галилея – один из величайших научных инструментов всех времен. Сегодня каждый из нас может за вечер

сделать такой же оптический инструмент и, взглянув на небо, ощутить себя Галилеем

 

Успех Галилея в совершенствовании телескопа нельзя считать случайным. Итальянские мастера стекла уже основательно прославились к тому времени: еще в XIII в. они изобрели очки. И именно в Италии была на высоте теоретическая оптика.

Трудами Леонардо да Винчи она из раздела геометрии превратилась в практическую науку. «Сделай очковые стекла для глаз, чтобы видеть Луну большой», – писал он в конце XV в. Возможно, хотя и нет этому прямых подтверждений, Леонардо удалось осуществить телескопическую систему.

Оригинальные исследования по оптике провел в середине XVI в. итальянец Франческо Мавролик (1494–1575). Его соотечественник Джованни Батиста де ла Порта (1535–1615) посвятил оптике два великолепных произведения: «Натуральная магия» и «О преломлении». В последнем он даже приводит оптическую схему телескопа и утверждает, что ему удавалось видеть на большом расстоянии мелкие предметы. В 1609 г. он пытается отстаивать приоритет в изобретении зрительной трубы, но фактических подтверждений этому оказалось недостаточно. Как бы то ни было, работы Галилея в этой области начались на хорошо подготовленной почве. Но, отдавая должное предшественникам Галилея, будем помнить, что именно он сделал из забавной игрушки работоспособный астрономический инструмент.

 Свои опыты Галилей начал с простой комбинации положительной линзы, в качестве объектива, и отрицательной линзы, в качестве окуляра, дающей трехкратное увеличение. Сейчас такая конструкция называется театральным биноклем. Это самый массовый оптический прибор после очков. Разумеется, в современных театральных биноклях в качестве объектива и окуляра применяются высококачественные просветленные линзы, иногда даже сложные, составленные из нескольких стекол. Они дают широкое поле зрения и отличное изображение. Галилей же использовал простые линзы как для объектива, так и для окуляра. Его телескопы страдали сильнейшими хроматической и сферической аберрациями, т.е. давали размытое на краях и не сфокусированное в различных цветах изображение.

       Однако Галилей не остановился, подобно голландским мастерам, на «театральном бинокле», а продолжил эксперименты с линзами и к январю 1610 г. создал несколько инструментов с увеличением от 20 до 33 раз. Именно с их помощью он совершил свои замечательные открытия: обнаружил спутники Юпитера, горы и кратеры на Луне, мириады звезд в Млечном Пути, и т.

д. Уже в середине марта 1610 г. в Венеции на латинском языке тиражом 550 экземпляров вышел труд Галилея «Звездный вестник», где были описаны эти первые открытия телескопической астрономии. В сентябре 1610 г. ученый открывает фазы Венеры, а в ноябре обнаруживает признаки кольца у Сатурна, хотя и не догадывается об истинном смысле своего открытия («Высочайшую планету тройною наблюдал», – пишет он в анаграмме, пытаясь закрепить за собой приоритет открытия). Пожалуй, ни один телескоп последующих столетий не дал такого вклада в науку, как первый телескоп Галилея. 

 

                                                   Галилей и его телескопы, хранящиеся в Музее истории науки (Флоренция).

 

Во Флоренции, в Музее истории науки (рядом со знаменитой картинной галереей Уффици) хранятся два телескопа из числа первых, построенных Галилеем. Там же находится и разбитый объектив третьего телескопа. Эта линза использовалась Галилеем для многих наблюдений в 1609–1610 гг. и была подарена им Великому герцогу Фердинанду II. Позже линза была случайно разбита. После смерти Галилея (1642 г.) эта линза хранилась у принца Леопольда Медичи, а после его смерти (1675 г.) была присоединена к коллекции Медичи в галерее Уффици. В 1793 г. коллекция передали Музею истории науки.

 

 

День рождения операционной системы Linux

25 августа отмечает свой День рождения популярная операционная система на основе свободного программного обеспечения Linux. 

История появления этого популярного продукта берёт своё начало в 1991 году и связана с именем перспективного тогда финского программиста, а ныне – владельца товарного знака «Linux» Линуса Бенедикта Торвальдса.

Создатель операционной системы в одном из своих интервью как-то заметил, что официальной даты рождения созданного им продукта нет. Такой датой можно считать и анонсирование работ по созданию свободного ядра 25 августа 1991 года (которую, кстати, он называет приоритетной и именно её считает для себя Днём Рождения Linux), выход релиза 0. 01 17 сентября 1991 года (в тот день код был выслан только близким друзьям), 3 июля 1991 года – дата первого упоминания Торвальдсом о создании операционной системы и 5 октября всё того же 1991 года, когда вышел в свет уже официальный публичный релиз версии 0.02. Выбирайте любую, что вам по душе. 

 

Основатель ОС «Linux» Линус Бенедикт Торвальдс

 

Работая над проектом, Линус Торвальдс не считал его перспективным, однако продукт очень заинтересовал программистов по всему миру. Работа продолжилась и принесла автору успех и известность, а операционная система начала стремительно развиваться благодаря энтузиазму программистов, получивших свободный доступ к её исходному коду. В дальнейшем в разработке принимали участие не только независимые программисты, но и представители крупных корпораций, таких, как Intel, IBM, AMD, Samsung и др.

Название операционной системы появилось не сразу. Сам Торвальдс, отдавая дань уважения вдохновившей его операционной системе UNIX, хотел, чтобы название обязательно оканчивалось на букву «Х». Поэтому первый вариант, придуманный самим автором ОС, звучал как Freax – название, образованное от английских слов «free» (свободный, бесплатный) и « Freak» (чудак).

Позднее, установивший ядро на севере университета, Ари Лемке дал ОС название «Linux», сумев, таким образом сохранить в названии и литеру «Х», и не забыть, при этом, об имени её создателя.

В 1994 году состоялся выход первой официальной версии ОС, а годом позднее был зарегистрирован товарный знак Linux. Своей популярностью ОС обязана сохранению принципа свободного распространения, доступа к исходному коду, его дополнению или изменению пользователем по своему усмотрению для собственных проектов, с условием предоставления такого же свободного доступа к модифицированному коду любому пользователю.

 

В 1996 году появилась эмблема-талисман Linux – пингвин Tux, предложенная Торвальдсом и выбранная голосованием. Автор объясняет имя пингвина как собирательное от фамилии Торвальдс и названия ОС UniX. Идея же с пингвином посетила автора якобы по причине того, что когда-то во время посещения зоопарка пингвин ущипнул Торвальдса.

Сегодня Linux устанавливается на многие персональные компьютеры, а в 2008 году был представлен релиз платформы Android, основанной на ядре Linux. Её начали использовать на мобильных телефонах, на основе этой ОС работает большинство суперкомпьютеров и дата-центры, она используется в банковской и биржевой системе. Набирает популярность система и в государственных структурах различных стран. 

Линус Торвальдс продолжает работу над развитием системы Linux. Для этой цели в 2007 году был основан некоммерческий консорциум The Linux Foundation.

Источник:

http://www.astronet.ru

https://www.calend.ru

Поделиться с друзьями:

Эволюция телескопов: история развития и появления

Назад к списку

Телескоп — оптический прибор, позволяющий наблюдать отдаленные объекты. Он имеет особую конструкцию, которая собирает электромагнитное излучение, в результате чего формируется увеличенное изображение небесного тела.

 

Предыстория

Кто и когда изобрел телескоп до сих пор точно неизвестно, но предполагается, что это был голландский очковый мастер Иоанн Липперсгей. 

Именно он впервые в 1607 году в Гааге показал прибор, который больше был похож на современную подзорную трубу, а такое изобретение давно ждали мореплаватели. Только в выдаче патента изобретателю отказали, так как точно такие же приборы уже были у Захария Янсена из Мидделбурга и Якоба Метиуса из Алкмара. 

Задолго до этого изобретения самые первые чертежи были сделаны Леонардо да Винчи еще в 1509 году. Это были простые приборы, похожие на телескопы, с одной и двумя линзами.

Изобретение первого телескопа рефрактора

Полноценный прибор для наблюдения космических объектов был специально изобретен известным ученым Галилео Галилеем в 1609 году. Первый прибор изобретателя имел трехкратное, второй — 8-кратное, а третий — 32-кратное увеличение.

При этом, пользуясь такими несовершенными телескопами, Галилео Галилей сделал много важных открытий, связанных с Космосом. В частности, он впервые рассмотрел:

• горы и кратеры на Луне;
• звезды Млечного Пути;
• пятна на Солнце;
• четыре спутника Юпитера;
• кольца Сатурна.

Настоящий телескоп получил свое название не сразу. В 1611 году известный математик Иоаннис Димисианос из Греции предложил данный прибор называть телескопом.  

Так началась эра рефрактора в астрономии, открытая Галилео Галилеем.

Изобретение рефлектора Ньютоном

Телескоп постоянно пытались усовершенствовать, но не удавалось изготовить линзы больших размеров. Из-за этого приборы были длинными, неподъемными и с узким полем зрения. К ним в то время смогли только изобрести штативы.

Во второй половине ХVII века Христиан Гюйенс сделал телескоп длиной 7 метров, который увеличивал в 100 раз, при этом апертура была примерно 15 см. Сегодня примерно такой же прибор относят к любительским и рекомендуют начинающим астрономам. Телескоп не один раз пытались усовершенствовать. К концу ХVII века был собран телескоп длиной 70 метров! Но как им управлять и настраивать его? При этом даже обычный ветер был помехой для наблюдений. Великие умы прилагали все усилия, чтобы улучшить его. 

Совершенно новое изобретение стало принадлежать Исааку Ньютону. Его прибор позволял собирать и фокусировать лучи с помощью вогнутого зеркала. Таким образом, рефрактор Галилея «превратился» в рефлектор Ньютона. Здесь главной задачей было сделать для прибора зеркало хорошего качества. Для него Ньютон применил сплав меди, олова и мышьяка, чем улучшил изображение в несколько раз, при этом добился 40-кратного увеличения. Телескоп так понравился королю, что Ньютон сразу стал членом Королевского общества. Это шел 1704 год, а значит, начало ХVIII века стало новой эрой рефлектора Ньютона. Его самодельный телескоп до сих пор хранится в лондонском музее астрономии.  

Телескопы стали удобнее и компактнее (чаще не более 2 метров в длину), но все равно громоздкими. Но хотя их можно было уже носить и брать с собой, куда угодно.

История развития рефрактора и рефлектора

Телескоп совершенно другого типа разработали в конце ХVIII века. Француз Кассегрен предложил вместо одного зеркала в приборе использовать два. Но свою идею он не мог воплотить в жизнь, так как на тот момент не было возможности сделать нужные зеркала. Его изобретение реализовали в наше время в мощном телескопе Хаббл. В нем установлены зеркала, работающие по принципу, который описал Кассегрен. 

К сожалению, рефлекторы оказались дорогими, кроме этого, основные элементы — металлические зеркала — со временем теряли яркость и становились тусклыми. Поэтому телескоп-рефрактор продолжал совершенствоваться. В 1758 году были изобретены два совершенно новых сорта зеркал: крон и флинт. Их удачно применил Дж. Доллонд в своем телескопе с двухлинзовой системой. Такой прибор впоследствии назвали доллондовым. Успех рефрактора был однозначным!

Но астрономы-любители не забыли о рефлекторах. Так, английский музыкант Вильям Гершель собрал собственный телескоп-рефлектор и в 1781 году совершил потрясающее открытие: в космическом пространстве он нашел новую планету — Уран, чем удивил всех. Такой успех побудил любителя астрономии усовершенствовать телескоп и сделать его большего размера. Им был создан самый большой на то время рефлектор с диаметром зеркала 122 см. В результате были открыты еще 2 спутника Сатурна.

За Гершелем последовал английский лорд Росс, который собрал рефлектор с диаметром зеркала 182 см. Он сразу открыл неизвестные ранее спиральные туманности. Но и эти телескопы были несовершенны: тяжелые, с малым отражением света, а зеркала в них быстро тускнели.                 

Только в 1856 году французский физик Леон Фуко применил зеркало из посеребренного стекла. Этот опыт оказался удачным.

Русские ученые тоже не остались в стороне, они принимали участие в новых изобретениях: Я.В. Брюс разрабатывал металлические зеркала, М.В.Ломоносов (также как и Гершель) работал над новой конструкцией, которая уменьшала бы потери света.

Только в конце ХIХ века стали выпускать линзы со стеклянной поверхностью, обработанной серебром. Такие линзы отражали до 95% светового потока, что стало настоящим прорывом в области телескопостроения. 

Л.Фуко создал рефлектор, применив параболическое зеркало, которое по тем временам было просто громадное 91 см.

В ХХ веке телескопы с огромными зеркалами стали не редкость. Например, прибор с диаметром 256 см установлен в обсерватории Моунт-Вильсон, а гигантский рефлектор с диаметром в 2 раза больше — в Калифорнии.

Телескопы ХХ века

Благодаря открытиям, сделанным в прошлых столетиях, и разработкам ХХ века телескопы вышли на совершенно иной уровень. Они стали давать качественное изображение и точную информацию о космических объектах. Все это сопровождается компьютерным ведением. Вот некоторые из них.

• В 1976 году советским ученым удалось смонтировать на Северном Кавказе телескоп, который получил название БТА — Большой Телескоп Азимутальный. В нем установлено шестиметровое 42-тонное зеркало. С помощью прибора сделано много важных открытий в области взаимодействия и эволюции Галактик. На тот момент это был единственный гигантский телескоп.

• Космический телескоп «Хаббл» — орбитальная обсерватория, имеющая все необходимое оборудование для астрономических наблюдений и исследований. Так как земная атмосфера не создает ему помех, снимки, сделанные им в Космосе, являются самыми качественными. Он выведен на орбиту в 1990 году и его планируют заменить после 2020 года.

• Два самых эффективных телескопа-близнеца KECK 1 и KECK 2 размером с 8-этажный дом установлены в 1993 — 1996 году на горе потухшего вулкана Мануа Кеа. Его угловые разрешения высокой точности позволили открыть экзопланеты и исследовать их.

Современные телескопы

У современных телескопов выросли размеры зеркал, точность изготовления, возросло количество диапазонов длин волн, в которых ведется наблюдение. Обсерватории работают в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском, терагерцовом и других диапазонах. Они оснащены уникальными компьютерными программами, позволяющими накапливать данные и анализировать их.

• Большой Канарский телескоп-рефлектор установлен в 2007 году на вулкане Мучачос на высоте 2400 метров. Он позволяет изучать наиболее отдаленные объекты в космическом пространстве.
• В чилийской пустыне Атакама, расположенной на высоте 5100 метров над уровнем моря, где крайне сухой воздух, с 2005 года работает детектор CONDOR. С его помощью Вселенную изучают в терагерцовом диапазоне. 
• Дорогостоящий комплекс из радиотелескопов, расположенный также в пустыне Атакама в Чили, начал научные наблюдения с 2011 года. С его помощью ученые попытаются воссоздать эволюционные процессы во Вселенной, в том числе зарождение звезд и Галактик. 

Данные телескопы стали настоящим прорывом в изучении Космоса. Они позволяют заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, разгадать загадки далеких звезд, планет и Галактик.

Какими бы гигантскими ни были современные телескопы, простых любителей астрономии все равно будет интересовать свой личный прибор, поэтому предлагаем заглянуть на страницы нашего сайта и выбрать оптимальный вариант телескопа лично для себя или в подарок близкому человеку!

Назад к списку

Галилео ГАЛИЛЕЙ • Galileo Galilei • 1564–1642

Итальянский ученый. Родился в Пизе. Галилея можно по праву назвать отцом современной экспериментальной науки. Его отец Винченцо Галилей был известным музыкантом и со временем переехал вместе с семьей во Флоренцию. Образование Галилео начал получать в Пизанском университете, где он числился на медицинском факультете, хотя большую часть времени уделял изучению математики. Его увлечение вылилось в то, что Галилей стал заведующим кафедрой математики этого университета.

После смерти отца Галилей переехал в Падую и занял должность профессора математики в местном университете (причина переезда, судя по всему, была прозаичной: в университете Падуи платили лучше, чем в Пизанском). В Падуе и определились три главных темы исследований, которые всю жизнь потом занимали ученого. Во-первых, Галилей начал исследование тел в состоянии свободного падения — работу, которая со временем приведет к настоящему перевороту в механике. Во-вторых, он заинтересовался новыми астрономическими идеями Николая Коперника (см. Принцип Коперника). Наконец, он изобрел инструмент под названием «пропорциональный компас», продажами которого в основном и обеспечивал себя материально (как и большинство изобретений Галилея, пропорциональный компас широко используется и в наши дни).

Зимой 1609–1610 года, используя телескоп собственной конструкции, построенный на новых идеях, зародившихся в умах голландских оптиков того времени, Галилей увлекся наблюдением за небесными телами. Не он первый, должно быть, занялся изучением траекторий планет, но именно он впервые широко опубликовал результаты своих наблюдений и выводы, которые из них следуют. Он наблюдал спутники Юпитера, горы на Луне, кольца Сатурна (хотя и составил неверное представление об их природе), фазы Венеры… Любого из этих открытий хватило бы, чтобы усомниться в древней теории Аристотеля, согласно которой Земля покоится в центре Вселенной, и поддержать новый взгляд на мир, предложенный Коперником. Его книга «Диалог о двух главнейших системах мира» — красноречивая защита Вселенной по Копернику. Именно взгляды Галилея на устройство мира, изложенные в этой книге, послужили основанием для его привлечения к суду по подозрению в ереси.

Уже после суда Галилей написал еще один фундаментальный труд «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки», где обобщаются его открытия в областях, которые сегодня принято называть материаловедением и кинематикой. Как и во всех других трудах ученого, в этой работе Галилей подчеркивает важность эксперимента как средства проверки теории.

Плазмабол Теслы и маятник Фуко. Главные экспонаты Московского планетария

Московский планетарий в начале ноября отметил юбилей. Открывшийся в 1929 году, он стал первым в стране и тринадцатым в мире. С первых дней своего существования планетарий взял на себя функции просветителя и популяризатора науки. Дело, начатое 90 лет назад, продолжается и в наши дни.

Сегодня планетарий — это большой комплекс, включающий музей Урании и интерактивный «Лунариум», Большой и Малый звездные залы, «Парк неба» и обсерваторию. В его стенах хранятся действующие исторические научные приборы, связанные не только с астрономией. По ним можно изучать историю развития человеческой мысли и вместе с тем законы устройства Вселенной и Земли. Самые интересные экспонаты звездного дома — в совместном материале mos.ru и агентства «Мосгортур».

Телескопы Галилео Галилея и Исаака Ньютона

Кто придумал телескоп, сказать сложно, даже дату его изобретения можно назвать лишь примерную — начало XVII века. В 1608 году голландский очковый мастер Иоганн Липперсгей представил «зрительную трубу» для разглядывания удаленных объектов. Получить патент он не сумел: выяснилось, что подобными трубами несколькими годами ранее уже обладали его соотечественники Захарий Янссен и Якоб Метиус. Кроме того, чертежи простейших телескопов с одной и двумя линзами были найдены в записях Леонардо да Винчи, сделанных за сто лет до этого. Гений Возрождения предполагал, что с помощью такого прибора можно будет рассмотреть Луну.

На практике первым оптический прибор направил в звездное небо Галилео Галилей, который в 1609 году создал свою версию оптической трубы с трехкратным увеличением. В трубе использовалась система двух линз, одна из которых собирала свет, а вторая — рассеивала. Великий итальянский ученый позже разработал метровый телескоп, дававший 32-кратное увеличение, но при этом значительно искажавший цвета. Название «телескоп» изобретению Галилея дал греческий математик Иоаннис Димисианос в 1611 году.

Более совершенную систему зеркальных телескопов-рефлекторов придумал Исаак Ньютон. Первый прибор, в котором главным светособирающим элементом стало вогнутое зеркало, английский физик построил в конце 1668 года. Телескоп Ньютона работал по следующей схеме: свет, попав в трубу на главное зеркало, направлялся на плоское диагональное зеркало, находящееся около фокуса. Оттуда он выходил за пределы трубы, и полученное изображение можно было рассмотреть через окуляр и даже сфотографировать. Рефлектор Ньютона точно передавал цвет, был намного легче устройства Галилея и мог отражать ультрафиолетовые лучи.

Небольшой телескоп-рефлектор Ньютона, воссозданную копию телескопа Галилея и многие современные модели телескопов можно увидеть в зале музея Урании.

Вторая модель аппарата «Планетарий» и аппарат «Универсариум М9»

Первая модель аппарата «Планетарий» была создана в Германии в начале 20-х годов XX века на заводе Карла Цейса по проекту инженера Вальтера Бауэрсфельда. Небольшие по своим размерам приборы проецировали на куполообразный экран ограниченное число звезд и созвездий, планеты, туманности и Солнце с Луной. Позже более крупные аппараты расширили список небесных объектов — при помощи дополнительных проекторов стало возможным показывать Млечный Путь, демонстрировать восход и закат Солнца и целые фильмы. «Планетарий» служил универсальным прибором для показа звездного неба. Московский планетарий в 1929 году стал 13-м в мире, где была установлена «Модель II» этого аппарата.

Проектор последнего поколения «Универсариум М9» появился в планетарии после большой реконструкции в 2011 году. Шар, состоящий из двух полусфер, установлен сегодня в Большом звездном зале и предназначен для демонстрации полнокупольных фильмов. На полусферах «Универсариума» — проекторы звезд, созвездий и туманностей, которые можно увидеть невооруженным глазом. Новые технологии позволяют рассмотреть более девяти тысяч звезд, появляющихся на куполе-экране. При помощи всех проекторов «Универсариума» точно воссоздают звездное небо, лунные и солнечные затмения, полет комет и метеоритные дожди.

Глобус Яна Гавелия

Одним из самых известных небесных глобусов, представляющих собой карту звездного неба, считается глобус польского астронома и конструктора телескопов XVII века Яна Гавелия. Самый известный его труд, дошедший до наших дней, — «Уранография», посмертно изданный атлас звездного неба, состоящий из 56 карт. Созвездия на картах Гавелий изображал в зеркально перевернутом виде — будто глядя на них из точки за пределами небесной сферы.

Его рисунки-гравюры и перевернутые карты стали основой для создания небесного глобуса с 54 созвездиями и 1564 звездами из собственного каталога астронома. Гавелий поместил на глобус как ранее известные Большую и Малую Медведицы, Козерога и Дракона, так и открытые самостоятельно созвездия Мухи, Ящерицы и Единорога.

Для Московского планетария глобус Яна Гавелия был изготовлен в 1983 году. Большой золотой шар, демонстрирующий все звезды и созвездия, известные астрономам XVII века, сегодня является главным украшением музея Урании.

Маятник Фуко

Идея продемонстрировать вращение Земли с помощью маятника принадлежит французскому астроному и физику Жану Бернару Леону Фуко. В 1851 году в парижском Пантеоне он показал эксперимент с металлическим шаром, подвешенным к вершине купола на стальную проволоку. Каждый раз, когда маятник совершал колебание, он оставлял новый след на песчаной дорожке у края ограждения. Через 32 часа маятник сделал полный оборот и вернулся в исходную точку, доказав факт вращения планеты вокруг собственной оси. За опыт с маятником Фуко вручили высшую награду Франции — орден Почетного Легиона.

Самый большой в России маятник Фуко установлен в «Лунариуме» Московского планетария. Шар весом в 50 килограммов, висящий на 16-метровой нити, раскачивают над лимбом-шкалой и оставляют колебаться в одной плоскости. На бортик у края ставят фигурку, которую позже шар должен будет задеть. Пока маятник колеблется, его основание продолжает свое вращение вместе с Землей, так что фигурка через какое-то время оказывается на пути шара, и он ее сбивает.

Плазменный шар

Первый плазменный шар изобрел в 1894 году Никола Тесла. Конструкция под названием «Электрический источник света» выглядела как лампа, состоящая из стеклянной колбы с одним электродом. Современный вид плазменному шару придал ученый и изобретатель Джеймс Фалк, который в 1970-х годах создавал необычные светильники для музеев и частных коллекционеров.

Плазменный шар, или плазмабол, представляет собой конструкцию из стеклянной сферы с разреженным инертным газом и электродом внутри. Когда на электроды подается напряжение с частотой примерно 30 килогерц, начинается процесс ионизации газа и рождается плазма — яркие газовые разряды в виде молний.

Волшебство плазменного шара начинается во время прикосновения к прибору. Молнии, находящиеся внутри, сразу устремляются к месту, где находится рука человека — яркие ленты электричества притягиваются к телу, выступающему в этот момент проводником тока. Разряды могут быть разных цветов, если в шаре используют смесь нескольких газов. Во время работы плазменного шара воздух вокруг ионизируется — если поднести к шару люминесцентную лампу, она тоже будет светиться.

Увидеть плазмабол в действии можно в «Лунариуме».

Камера Вильсона

Также в «Лунариуме» можно понаблюдать за движением невидимых заряженных частиц при помощи камеры Вильсона. Этот прибор в 1927 году принес своему изобретателю шотландскому физику Чарлзу Вильсону Нобелевскую премию.

Камера Вильсона — это небольшая емкость прямоугольной формы со стеклянной крышкой и поршнем, наполненная парами спирта, эфира или воды. Принцип работы камеры прост и основан на явлении конденсации перенасыщенного пара: заряженная частица, попадая в камеру с паром, сталкивается с молекулами газа и приводит к их ионизации. Пар в камере конденсируется, и из капель конденсата выстраивается белая цепочка, по которой можно проследить траекторию движения частицы.

Камера Вильсона стала одним из первых приборов для регистрации движения частиц и долгое время была единственным инструментом для изучения космических лучей и ядерных излучений.

Звездный успех телескопа – Наука – Коммерсантъ

В этот день итальянский физик, математик и астроном Галилео Галилей положил начало новой научной эпохи — телескопической астрономии. При помощи телескопа, сделанного в его же мастерской, он изучил поверхность Луны и составил первоначальную схему ее поверхности.

В 1608 году голландские оптики Ганс Липперсгей, Яков Мециус и Захария Янсен, предположительно независимо друг от друга, изобрели зрительную трубу — телескоп, обладавший совсем небольшим, трехкратным увеличением; с изобретением зрительной трубы связывают в первую очередь имя Липперсгея, считается, что он сделал первый в таком роде прибор. Труба задумывалась как вспомогательное средство, способное прекрасно послужить для нужд мореходства. Поскольку оптических мастерских и торговцев оптикой было в то время предостаточно, зрительная труба за год распространилась по всей Западной Европе и продавалась, помимо всего прочего, как игрушка для людей, любящих поглядывать в чужие окна.

Это милое новшество поначалу не вызывало у Галилея интереса, пока летом 1609 года один из его приятелей не посоветовал ему временно оставить свое занятие (Галилей тогда управлял собственной мастерской, в которой изготавливались циркули, готовальни и прочие инструменты) и попробовать заняться подзорными трубами; также он подкинул Галилею идею создать зрительную трубу с большим увеличением для военного дела — можно следить за оборонительными сооружениями, орудиями и передвижениями противника издалека!

Галилею же пришло в голову, что при помощи подзорной трубы можно также наблюдать и за небесными телами, но не сразу! Первое время он руководствовался исключительно соображениями денежной выгоды, о чем писал чуть ли не в каждом своем письме того времени. Он начал экспериментировать с линзами и впоследствии, спустя несколько месяцев, ему удалось значительно усовершенствовать зрительную трубу и изготовить собственную, которая по своим качествам превосходила все прочие и давала 20-кратное увеличение. Со временем Галилей, по мере того как в его мастерской изготавливались все более эффективные телескопы, он стал всерьез задумываться о том, что зрительную трубу можно прекрасно использовать в астрономических наблюдениях. 30 ноября 1609 года Галилей впервые использовал свой телескоп для наблюдений Луны и зарисовал выпуклости и впадины, океаны и кратеры на ее поверхности.

Важно отметить, что Галилей был не первым, кто до этого додумался. Еще в июле 1609 года английский математик и астроном Томас Хэрриот направил один из простейших телескопов на Луну и зарисовал то, что увидел. Для того чтобы разглядеть горы, кратеры и прочие выпуклости на лунной поверхности, его телескопу не хватало увеличения: он давал лишь шестикратное увеличение, вместо требуемого тридцати или хотя бы двадцатикратного.

Телескопы, изготовленные в мастерской Галилея, считались лучшими в Европе — и неслучайно! Именно с их помощью он совершил ряд удивительных открытий. Кроме гор и кратеров на Луне, он обнаружил четыре спутника Юпитера, названных «галилеевыми»: Каллисто, Ганимед, Европу и Ио. Сам же Галилей назвал спутники в честь братьев Медичи — «планетами Медичи». Также Галилей обнаружил, что Млечный Путь представляет собой не сплошное сияние, а отдельные небесные тела, дающие в совокупности свое свечение. Немного позднее он делает и другие выдающиеся открытия телескопической астрономии — фазы Венеры и признаки кольца у Сатурна.

Геннадий Личинский

/ Статьи / Timeseller

Колебания времени
В прошлом номере мы вкратце рассказали об основных изобретения в облсти часов и их авторах. Теперь – подробнее о каждой вехе в истории часового дела.

Наверное, уже всем известно, что маятник изобрел Галилей. Однако это изобретение означало для часового дела гораздо больше, чем просто некое устройство. По сути, Галилей стал превооткрывателем принципа, на котором основывается все современное часовое дело — колебательной хронометрии.

Измеряя несуществующее
Время иногда называют четвертым измерением, но при этом обязательно подчеркивают, что это измерение – особое. И в самом деле, на традиционные длину и ширину оно похоже мало. Чтобы померить длину чего-нибудь, достаточно иметь эталон (например, эталонный метр) и, приложив его к нашему предмету, посчитать, сколько эталонов в нем поместится: 2, 222, или одна четверть. Причем мы всегда можем сопоставить объект измерений и эталон. А этот эталон мы можем запереть в сейфе для лучшей сохранности, сделать его копию и быть уверенным, что они имеют одинаковый размер.

Измерить подобным образом время нельзя. В самом деле: нельзя же взять и запереть в сейфе эталон времени! Предположим даже, что мы объявили какой-то интервал времени эталонным. Но любой интервал времени существует ровно столько, сколько он длиться. И «приложить» его к другому, измеряемому интервалу, не получиться. Воспроизведенный следующий интервал всегда будет отличаться от предыдущего, а если вдруг и окажется равным ему, то мы не сможем в этом убедиться – его нельзя «приложить» к предыдущему, который уже истек и больше не существует.

Поэтому при измерении времени человек с древнейших времен шел другим путем: он брал какое-то явление, которое происходило (точнее – обещало происходить) за определенное время, и объявлял продолжительность этого явления эталоном времени. А дальше, как и в случае с метром, оставалось лишь посчитать, сколько эталонных событий прошло в течение измеряемого интервала времени.

Если откинуть солнечные часы, которые создала природа, то первыми созданными людьми часами были водяные и солнечные. В них для измерения отрезков времени использовались заканчивающиеся, конечные процессы: вода вытекала до остатка, песок пересыпался в нижнюю колбу, свечи сгорали, и все приходилось запускать заново. К тому же точность таких устройств была крайне низка.

Намного позже, уже в средние века, появились часы, в которых за эталонное явление было взято возвратно-поступательное движение некоего механического устройства (т. н. билянца). Для поддержания такого движения использовались спусковые механизмы, сообщающие билянцу встречный импульс при его остановке в амплитудном положении. Этот импульс, преодолевая силу инерции билянцу, подталкивал его ко второму амплитудному положению, в котором он вновь получал встречный импульс, заставлявший его возвращаться в исходное положение и т.д.

Период повторения таких движений в значительной степени зависел от энергии сообщаемых импульсов, трения, состояния смазки и т.п., и в результате его стабильность была крайне низка. Подобные механизмы используются и сегодня, но из-за низкой точности они находят применение лишь в ограниченном числе областей, как правило, — для измерения или задания коротких интервалов времени в простейших хроноскопах, таймерах фенов, фотоаппаратов и т.п.

В современной теории часов эти механизмы изучаются в рамках модели часов без собственного периода колебаний, или так называемых «догалилеевых часов».

Галилеева люстра
В абсолютном же большинстве современных часов – механических, кварцевых и даже атомных – используется так называемый принцип колебательной хронометрии. Его идея заключается в том, что в качестве эталонного явления, продолжительность которого берется за основу, выступают колебания какой-либо системы. При этом в качестве колебательной системы выбирают такое устройство, которое отличается высоким постоянством частоты колебаний.

Первым использовать колебательные системы в часовом деле предложил основоположник классической механики и астрономии, великий итальянский ученый Галилео Галилеем (1564-1642 гг). В 1583 г. он заметил, что люстра Пизанского собора, подвешенная на длинном тросе под высоким куполом, раскачивается с практически постоянным периодом. Для определении частоты ее колебаний Галилей воспользовался отсчетом числа ударов собственного пульса. При примерно секундном пульсе (60 ударов в минуту) отсчитанное число ударов давало ему продолжительность каждого колебания люстры в секундах.

Галилей понял, что если каким-либо образом удастся заменить непрогнозируемый билянец маятником, то можно будет создать очень точные часы. Вдохновившись экспериментально установленным почти полным равенством периодов колебаний тяжелых маятников при малых амплитудах, в 1641 г. Галилей разработал проект маятниковых часов с вполне работоспособным спусковым регулятором, содержащим ходовое колесо и спусковую вилку с палетами. Первые образцы таких часов были изготовлены уже после смерти Галилея его сыном Винченцо, а одна из моделей этих часов дожила до наших дней и находится в Лондонском Национальном музее науки.

Такой способ измерения времени представлял, по своей сути, распространение на измерение времени общеизвестного метода измерения длины – путем счета укладывающихся в эту длину образцовых мер (аршина, метра, фута и т.п.), наподобие тому, как до настоящего времени отмеряют требуемую длину куска ткани. Однако для того времени такое «распространение» явилось значительным прозрением, заложившим методические основы построения технических средств измерения времени. Любопытно отметить, что эта идея не была изобретением Галилея, — это было открытие, ибо в большинстве развитых живых организмов, включая человека, интуитивное чувство продолжительности времени обеспечивается непрерывным, неосознанным счетом электрической пульсации мозга, так называемых а-ритмов.

В чем революционность идеи Галилея, если и до него в механических часах использовали устройства с колеблющимся элементом? Прежде всего в том, что он предложил использовать в качестве задатчика интервалов времени устройство, имеющее постоянный собственный период колебаний. Теоретически, если исключить внешние воздействия, маятник способен качаться вечно с постоянным периодом колебаний. И нам лишь остается считать, сколько раз успел качнуться маятник за измеряемый интервал времени.

По сути, вся дальнейшая работа в области часового дела состояла в том, чтобы создать устройство, которое бы «переводило» колебания маятника (или баланса) на понятный человеку язык вращения стрелок, и минимизировало бы при этом внешнее влияние на маятник. Галилей не остался единственным первым создателем маятниковых часов.

В ту эпоху изобретатели и ученые работали келейно, а информация об их достижениях распространялась медленно. В результате этого появился еще один первый создатель маятниковых часов – великий голландский математик и физик Христиан Гюйгенс (1629-1695). В 1658 г. он выпустил брошюру «Часы» («Horologium»), в которой представлял свои маятниковые часы как перспективное и пионерское изобретение. Гюйгенс, безусловно, не знал о первых маятниковых часах Галилея (во всяком случае, до 1660 г., когда его впервые ознакомили с чертежами этих часов), и его справедливо считают автором их независимого изобретения.

Кроме того, в отличие от экспериментатора Галлилея, Гюйгенс, владел методами математического исследований, создал первую теорию маятника и маятниковых часов и методы их расчета, а их изложение в его книге «Маятниковые часы» («Horologium oscillatorium») явилось на долгие годы основой осознанного подхода к проектированию и совершенствованию маятниковых часов.

Гюйгенсу принадлежит и приоритет первого применения в часах колебательной системы баланс-спираль (в 1675 г.), не оцененный в то время по достоинству, ибо точность таких часов была значительно ниже, чем маятниковых. Баланс-спираль, несмотря на внешнюю несхожесть с маятником, по сути является точно такой же колебательной системой. И точно так же, как маятник, если бы удалось убрать внешние воздействия, однажды отклоненный от положения равновесия баланс колебался бы бесконечно долго с постоянным периодом. Лучшие маятниковые часы дают погрешность в пределах 0.02 секунды в сутки. Даже лучшие из балансовых часов – морские хронометры — имеют примерно в 10 раз худшую точность. Однако балансовые часы намного популярнее, т.к. их можно свободно переносить.

На изобретении системы баланс-спираль история часов не закончилась. Ученые и специалисты продолжали не только совершенствовать уже известные системы, разрабатывать новые спуски, но и искать принципиально другие колебательные системы, способные дать более высокую точность.

Все современные типы часов, будь то кварцевые или даже атомные, основаны на открытом Галилеем принципе колебательной хронометрии. Просто вместо видимых глазом механических колебаний в них применяются другие виды колебаний. В кварцевых – это электромагнитные колебания, которые стабилизируются при помощи кристалла кварца. В атомных часах за основу берутся колебания атома цезия-133. Но обо все этом – в следующих номерах журнала.

Галилео | Биография, открытия, изобретения и факты

Галилео , полностью Галилео Галилей , (родился 15 февраля 1564 года, Пиза [Италия] — умер 8 января 1642 года, Арчетри, недалеко от Флоренции), итальянский натурфилософ, астроном и математик, внесший фундаментальный вклад в развитие науки. науки о движении, астрономии и сопротивлении материалов, а также развитию научного метода. Его формулировка (круговой) инерции, закона падающих тел и параболических траекторий положила начало фундаментальным изменениям в изучении движения.Его настаивание на том, что книга природы написана на языке математики, изменило естественную философию от словесного качественного описания к математическому, в котором экспериментирование стало признанным методом открытия фактов природы. Наконец, его открытия с помощью телескопа произвели революцию в астрономии и проложили путь к принятию гелиоцентрической системы Коперника, но его защита этой системы в конечном итоге привела к процессу инквизиции против него.

Популярные вопросы

Кем был Галилей?

Галилей был естествоиспытателем, астрономом и математиком, внесшим фундаментальный вклад в науки о движении, астрономии и сопротивлении материалов, а также в развитие научных методов.Он также сделал революционные открытия с помощью телескопов, включая четыре самых больших спутника Юпитера.

Что изобрел Галилей?

Галилей изобрел термометр первого типа. Хотя он не изобрел телескоп, он внес в него значительные улучшения, которые позволили проводить астрономические наблюдения.

Какие открытия сделал Галилей?

Казнила ли Галилея Римско-католическая церковь?

За свою ересь, утверждавшую, что Земля вращается вокруг Солнца, Галилей был приговорен Римско-католической церковью к пожизненному заключению в 1633 году.Его не пытали и не казнили. Он отбыл наказание под домашним арестом и умер дома в 1642 году после болезни.

Как Галилей повлиял на науку сегодня?

Галилей оказывал влияние на ученых на десятилетия вперед, не в последнюю очередь своей готовностью противостоять церкви и защищать свои открытия. Его усовершенствования телескопа привели к успехам в области астрономии. Позднее сэр Исаак Ньютон расширил работу Галилея, предложив свои собственные теории.

Молодость и карьера

Галилей родился в Пизе, Тоскана, 15 февраля 1564 года, он был старшим сыном Винченцо Галилея, музыканта, внесшего важный вклад в теорию и практику музыки и который, возможно, проводил некоторые эксперименты с музыкой. Галилей в 1588–89 о взаимосвязи между высотой тона и натяжением струн.Семья переехала во Флоренцию в начале 1570-х годов, где семья Галилей жила в течение нескольких поколений. В подростковом возрасте Галилей посещал монастырскую школу в Валломброзе, недалеко от Флоренции, а затем в 1581 году поступил в Пизанский университет, где он должен был изучать медицину. Однако он увлекся математикой и решил сделать математические предметы и философию своей профессией, несмотря на протесты своего отца. Затем Галилей начал готовиться к преподаванию аристотелевской философии и математики, и несколько его лекций сохранились. В 1585 году Галилей оставил университет, не получив ученой степени, и в течение нескольких лет давал частные уроки математики во Флоренции и Сиене. В этот период он разработал новую форму гидростатических весов для взвешивания небольших количеств и написал небольшой трактат La bilancetta («Маленькие весы»), который разошелся в рукописной форме. Он также начал свои исследования движения, которым неуклонно занимался в течение следующих двух десятилетий.

В 1588 году Галилей подал заявление на кафедру математики в Болонском университете, но безуспешно.Однако его репутация росла, и позже в том же году его попросили прочитать две лекции во Флорентийской академии, престижной литературной группе, об устройстве мира в романе Данте Inferno . Он также нашел несколько гениальных теорем о центрах тяжести (опять же, распространенных в рукописи), которые принесли ему признание среди математиков и покровительство Гвидобальдо дель Монте (1545–1607), дворянина и автора нескольких важных работ по механике. В результате он получил кафедру математики в Пизанском университете в 1589 году.Там, согласно его первому биографу Винченцо Вивиани (1622–1703), Галилей продемонстрировал, сбрасывая тела разного веса с вершины знаменитой Пизанской башни, что скорость падения тяжелого предмета не пропорциональна его весу. как утверждал Аристотель. Рукописный трактат De motu ( On Motion ), завершенный в этот период, показывает, что Галилей отказался от аристотелевских представлений о движении и вместо этого использовал архимедов подход к проблеме.Но его нападки на Аристотеля сделали его непопулярным среди коллег, и в 1592 году его контракт не был продлен. Его покровители, однако, обеспечили ему кафедру математики в Падуанском университете, где он преподавал с 1592 по 1610 год.

Хотя зарплата Галилея там была значительно выше, его обязанности как главы семьи (его отец умер в 1591 году) ) означало, что ему постоянно не хватало денег. Его университетская зарплата не могла покрыть все его расходы, и поэтому он принимал обеспеченных студентов-интернатов, которых обучал в частном порядке по таким предметам, как фортификация.Он также продал пропорциональный компас или сектор собственной разработки, сделанный мастером, которого он нанял в своем доме. Возможно, из-за этих финансовых проблем он не женился, но у него была договоренность с венецианкой Мариной Гамба, которая родила ему двух дочерей и сына. В разгар своей напряженной жизни он продолжал свои исследования движения, и к 1609 году он определил, что расстояние, на которое упало тело, пропорционально квадрату прошедшего времени (закон падающих тел) и что траектория полета снаряда — парабола, оба вывода противоречили аристотелевской физике.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

гравитация | Определение, физика и факты

• Понять концепцию гравитационной силы, используя теорию гравитации Ньютона

  Объяснение гравитационной силы.

  Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео для этой статьи

• См. Эксперименты, описывающие гравитацию и почему невесомость или невесомость влияют на Землю

  Обзор гравитации с акцентом на невесомость.

  Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц Посмотрите все видео по этой статье

Гравитация , также называемая гравитацией , в механике — универсальная сила притяжения, действующая между всеми веществами. Это, безусловно, самая слабая из известных сил в природе, поэтому она не играет никакой роли в определении внутренних свойств повседневной материи. С другой стороны, благодаря своему большому радиусу действия и универсальному действию, он контролирует траектории тел в Солнечной системе и других частях Вселенной, а также структуры и эволюцию звезд, галактик и всего космоса.На Земле все тела имеют вес или силу тяжести, направленную вниз, пропорциональную их массе, которую оказывает на них масса Земли. Сила тяжести измеряется ускорением, которое она дает свободно падающим объектам. У поверхности Земли ускорение свободного падения составляет около 9,8 метра (32 фута) в секунду в секунду. Таким образом, каждую секунду объект находится в свободном падении, его скорость увеличивается примерно на 9,8 метра в секунду. У поверхности Луны ускорение свободно падающего тела составляет около 1,6 метра в секунду в секунду.

гравитационная линза

На этом снимке галактическое скопление, находящееся на расстоянии около пяти миллиардов световых лет от нас, создает огромное гравитационное поле, которое «искривляет» свет вокруг себя. Этот объектив создает несколько копий голубой галактики, которая находится примерно в два раза дальше. В круге вокруг линзы видны четыре изображения; пятая видна рядом с центром снимка, сделанного космическим телескопом Хаббла.

Фотография AURA / STScI / NASA / JPL (фото НАСА № STScI-PRC96-10)

Британская викторина

Викторина «Все о физике»

Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.

Работы Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна доминируют в развитии теории гравитации. Классическая теория гравитационной силы Ньютона господствовала с его Principia , опубликованного в 1687 году, до работ Эйнштейна в начале 20 века. Теории Ньютона даже сегодня достаточно для всех, кроме самых точных приложений. Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает лишь незначительные количественные отличия от теории Ньютона, за исключением нескольких частных случаев.Главное значение теории Эйнштейна — это радикальный концептуальный отход от классической теории и ее значение для дальнейшего развития физической мысли.

Запуск космических аппаратов и развитие исследований с их помощью привели к значительным улучшениям в измерениях силы тяжести вокруг Земли, других планет и Луны, а также в экспериментах по изучению природы гравитации.

Развитие теории гравитации

Ранние концепции

Ньютон утверждал, что движения небесных тел и свободное падение объектов на Земле определяются одной и той же силой.С другой стороны, классические греческие философы не считали, что небесные тела подвержены влиянию гравитации, потому что тела наблюдались постоянно повторяющимися неубывающими траекториями в небе. Таким образом, Аристотель считал, что каждое небесное тело следует определенному «естественному» движению, на которое не влияют внешние причины или факторы. Аристотель также считал, что массивные земные объекты обладают естественной тенденцией двигаться к центру Земли. Эти аристотелевские концепции преобладали на протяжении веков вместе с двумя другими: что тело, движущееся с постоянной скоростью, требует непрерывной силы, действующей на него, и что сила должна прилагаться посредством контакта, а не взаимодействия на расстоянии.Эти идеи обычно сохранялись до XVI и начала XVII веков, тем самым препятствуя пониманию истинных принципов движения и препятствуя развитию идей о всемирном тяготении. Этот тупик начал меняться с появлением нескольких научных вкладов в проблему земного и небесного движения, которые, в свою очередь, заложили основу для более поздней теории гравитации Ньютона.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Немецкий астроном 17-го века Иоганн Кеплер принял аргумент Николая Коперника (восходящий к Аристарху Самосскому) о том, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не Земли.Используя улучшенные измерения движения планет, сделанные датским астрономом Тихо Браге в 16 веке, Кеплер описал планетные орбиты с помощью простых геометрических и арифметических соотношений. Вот три количественных закона движения планет Кеплера:

1. Планеты описывают эллиптические орбиты, из которых Солнце занимает один фокус (фокус — это одна из двух точек внутри эллипса; любой луч, исходящий из одной из них, отражается от одной из сторон эллипса. эллипс и проходит через другой фокус).
2. Линия, соединяющая планету с Солнцем, сметает равные площади в равное время.

3. Квадрат периода обращения планеты пропорционален кубу ее среднего расстояния от Солнца.

В тот же период итальянский астроном и естествоиспытатель Галилео Галилей продвинулся в понимании «естественного» движения и простого ускоренного движения земных объектов. Он понял, что тела, на которые не действуют силы, продолжают двигаться бесконечно, и что сила необходима для изменения движения, а не для поддержания постоянного движения.Изучая, как объекты падают на Землю, Галилей обнаружил, что движение происходит с постоянным ускорением. Он продемонстрировал, что расстояние, которое падающее тело преодолевает от покоя, изменяется в квадрате времени. Как отмечалось выше, ускорение свободного падения у поверхности Земли составляет около 9,8 метра в секунду в секунду. Галилей был также первым, кто экспериментально показал, что тела падают с одинаковым ускорением, независимо от их состава (слабый принцип эквивалентности).

Юпитер | Факты, поверхность, луны, большое красное пятно и кольца

Юпитер , самая массивная планета Солнечной системы и пятая по удаленности от Солнца.Это один из самых ярких объектов на ночном небе; только Луна, Венера и иногда Марс более ярки. Юпитер обозначается символом.

Фотография Юпитера, сделанная космическим аппаратом «Вояджер-1» 1 февраля 1979 года с расстояния 32,7 миллиона км (20,3 миллиона миль). Заметно выделяются полосы облаков пастельных тонов и Большое красное пятно (внизу в центре).

НАСА / Лаборатория реактивного движения

Британская викторина

Все в космосе в 25-минутной викторине

Вы когда-нибудь хотели посетить все космическое пространство всего за 25 минут? Теперь вы можете это сделать с помощью этой викторины, которая перенесет вас от планет к черным дырам и искусственным спутникам.Если вы можете закончить его менее чем за 15 минут, вы — властелин вселенной!

Когда древние астрономы назвали планету Юпитер в честь римского правителя богов и небес (также известного как Юпитер), они не имели представления об истинных размерах планеты, но название подходящее, поскольку Юпитер больше, чем все другие планеты вместе взятые. . Чтобы вращаться вокруг Солнца, требуется почти 12 земных лет, и оно вращается примерно каждые 10 часов, что более чем в два раза быстрее Земли; его красочные полосы облаков можно увидеть даже в небольшой телескоп.У него узкая система колец и 79 известных лун, одна больше, чем планета Меркурий, и три больше, чем Луна Земли. Некоторые астрономы предполагают, что спутник Юпитера Европа может скрывать океан теплой воды — и, возможно, даже некий вид жизни — под ледяной корой.

Юпитер имеет внутренний источник тепла; он излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Давление в его глубине настолько велико, что водород существует в жидком металлическом состоянии. У этого гиганта самое сильное магнитное поле из всех планет, а магнитосфера настолько велика, что, если бы его можно было увидеть с Земли, его видимый диаметр был бы больше диаметра Луны.Система Юпитера также является источником интенсивных всплесков радиошума, на некоторых частотах иногда излучающего больше энергии, чем Солнце. Однако, несмотря на все свои превосходные степени, Юпитер почти полностью состоит только из двух элементов, водорода и гелия, а его средняя плотность не намного больше плотности воды.

Просмотр изображений Юпитера, полученных с помощью дальномерного разведывательного тепловизора (LORRI) на борту космического корабля New Horizons.

Вид на Юпитер, созданный на основе изображений, полученных с помощью дальномерного разведывательного тепловизора (LORRI) на борту космического корабля New Horizons.

NASA / JHUAPL / SRI См. Все видео к этой статье

Знания о системе Юпитера резко выросли после середины 1970-х годов в результате исследований, проведенных тремя космическими кораблями — «Пионеры 10» и «11» в 1973–74, «Вояджеры 1» и «Вояджеры 1». в 1979 году, а также орбитальный аппарат и зонд «Галилео», прибывшие к Юпитеру в декабре 1995 года. Космический корабль «Пионер» служил разведчиками для «Вояджеров», показывая, что радиационная среда Юпитера является приемлемой, и отображая основные характеристики планеты и ее окружающей среды.Большое количество и возросшая сложность инструментов «Вояджер» предоставила так много новой информации, что она все еще анализировалась, когда началась миссия «Галилео». Все предыдущие миссии были облетами, но Галилей запустил зонд в атмосферу Юпитера, а затем вышел на орбиту вокруг планеты для интенсивных исследований всей системы до сентября 2003 года. В июле 2016 года орбитальный аппарат Juno прибыл к Юпитеру для выполнения миссии, которая должна была состояться. последние два года. Другие взгляды на систему Юпитера были получены в конце 2000 и начале 2001 года во время пролета космического корабля Кассини на пути к Сатурну и в 2007 году во время пролета космического корабля New Horizons на пути к Плутону.Наблюдения за столкновениями фрагментированного ядра кометы Шумейкера-Леви 9 с атмосферой Юпитера в 1994 году также дали информацию о ее составе и структуре.

Изображение Юпитера в виде полумесяца, составленное из трех изображений, сделанных «Вояджером-1» 24 марта 1979 года.

Фотография НАСА / Лаборатория реактивного движения / Калтех (фото НАСА № PIA01324) Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Что открыл Галилей? | Королевские музеи Гринвича

Что открыл Галилей?

Галилей первым применил телескоп для наблюдения за ночным небом.Его открытия подорвали традиционные представления об идеальном и неизменном космосе с Землей в его центре.

Кем был Галилео Галилей?

Галилей родился в Пизе, Италия, 15 февраля 1564 года (по юлианскому календарю; 26 февраля 1564 года по нашему современному григорианскому календарю), первым из шести детей.

До конфликта Галилея с Церковью большинство образованных людей в христианском мире придерживалось либо аристотелевской геоцентрической точки зрения, согласно которой Земля была центром вселенной и что все небесные тела вращались вокруг Земли, либо системы Тихона, которая смешивалась геоцентризм с гелиоцентризмом.

Его чемпионство по планетарной системе Коперника (Солнце-центрированной) привело его к серьезному конфликту с Церковью, который вынудил его публично отречься от него и ограничить его в дальнейшей жизни.

Чем наиболее известен Галилей?

Галилей, хотя и не первый изобретатель преломляющего телескопа, значительно увеличил его мощность. В 1609 году он узнал о подзорной трубе и начал экспериментировать с изготовлением телескопов, шлифовкой и полировкой своих линз.Его телескоп позволял ему видеть с увеличением в восемь или девять раз, давая возможность увидеть, что на Луне есть горы, а у Юпитера есть спутники.

Реплика ручного галилеевского телескопа

Что открыл Галилей?

Галилей использовал наблюдения и эксперименты, чтобы исследовать и оспаривать полученные мудрость и традиционные идеи. Для него было недостаточно того, что люди, облеченные властью, веками говорили, что что-то было правдой, он хотел проверить эти идеи и сравнить их с доказательствами.В то время это была довольно шокирующая идея и одна из причин, по которой он попал в беду. Он обнаружил …

1. Кратеры и горы на Луне

Поверхность Луны не была гладкой и совершенной, как утверждалось в мудрости, но шероховатой, с горами и кратерами, тени которых менялись в зависимости от положения Солнца. Галилей смог использовать длину теней, чтобы оценить высоту лунных гор, показывая, что они похожи на горы на Земле.

Марс рядом с Луной © Эрик Тупс, астрономический фотограф года, рекомендованный планетами, кометами и астероидами, 2015 г.

2.Фазы Венеры

Планета Венера демонстрировала смену фаз полумесяца, как у Луны, но их геометрию можно было бы объяснить, только если бы Венера двигалась вокруг Солнца, а не Земли. Это подорвало идею о том, что все на небесах вращается вокруг Земли (хотя это соответствовало системе Тихона, а также системе Коперника).

Эволюция фазы Венеры © Роджер Хатчинсон Winner

3. Спутники Юпитера

Планету Юпитер сопровождали четыре крошечных спутника, которые двигались вокруг нее.Сейчас они известны как галилеевы луны: Ио, Ганимед, Европа и Каллисто. Опять же, это показало, что не все на небесах вращается вокруг Земли.

4. Звезды Млечного Пути

Галилей увидел, что Млечный Путь — это не просто полоса туманного света, он состоит из тысяч отдельных звезд.

Вид на Млечный Путь с Питон-де-л’О, остров Реюньон © Люк Перро, астрономический фотограф года, получивший награду «Земля и космос 2012»

5. Первые маятниковые часы

Если этого было недостаточно, а также вклад Галилея в астрономию, он также разработал основной компонент для первых маятниковых часов — спусковой механизм Галилея.Эта конструкция, однако, оставалась неиспользованной до тех пор, пока Христиан Гюйгенс не построил первые рабочие маятниковые часы.

Галилео

Галилео Галилей (1564–1642) был тосканским (итальянским) астрономом, физиком, математиком, изобретателем и философом. Он родился в Пизе, и был старшим из шести детей в семье. Когда он был молодым человеком, отец отправил его изучать медицину в Пизанский университет, но вместо этого Галилей изучал математику. Позже он стал профессором и заведующим кафедрой математики в университете.Примерно до 1609 года он преподавал математику и сделал несколько открытий в физике. Он помог математически описывают баллистику и силу трения применительно к движению. После экспериментов с движущимися объектами он установил его «Принцип инерции», который был подобен Первому закону Ньютона.

Затем Галилей заинтересовался оптикой и астрономией, а в 1609 году построил свой первый телескоп и начал проводить наблюдения. В следующем году он опубликовал свои первые результаты, в которых описал нагорья и «моря» Луны, четыре из самых больших спутников Юпитера и многие другие. недавно открытые звезды.Он также обнаружил фазы Венеры и солнечных пятен, тем самым подтвердив, что Солнце вращается, и что планеты вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Но Галилей считал, что орбиты большинства планет имеют круглую форму, хотя на самом деле они имеют эллиптическую форму, как показал Иоганн Кеплер. Тем не менее, наблюдения Галилея подтвердили модель Коперника. гелиоцентрической Солнечной системы. Они опровергли основные принципы космологии Птолемея и положил конец теории Аристотеля о том, что небеса «совершенны и неизменны», которая была поддержана католической церковью.Но Церковь по-прежнему позволяла Галилею проводить свои исследования, если он открыто не отстаивал свои открытия.

В 1632 году Галилей разозлил Папу, опубликовав книгу, в которой открыто заявил, что Земля движется. вокруг Солнца. Он был предан суду инквизиции в Риме, где был признан подозреваемым в ереси и вынужден был сказать: что все его выводы были неправильными. Сначала он был заключен в тюрьму, а затем заключен в свой дом недалеко от Флоренции.

В течение последних десяти лет жизни Галилея Церковь следила за его путешествиями и общением с другими людьми. и его произведения были подвергнуты цензуре и помещены в Указатель запрещенных книг.Галилей продолжал писать о физике, и в 1632 году он выдвинул свою концепцию фундаментальной теории относительности в физике, которую можно сформулировать следующим образом: «законы механики будут одинаковыми для всех наблюдателей, движущихся с одинаковой скоростью и направлением относительно друг к другу ». Эта фундаментальная концепция позже легла в основу специальной теории относительности Эйнштейна.

До времен Галилея европейские ученые в основном полагались на подход философского анализа Аристотеля для объяснения физических явлений. явления.Галилей продемонстрировал преимущества экспериментирования и утверждал, что физика должна быть наукой, основанной на математике. Галилей был среди ученых, включая Кеплера, Ньютона и других, которые начали научную революцию в Европе. Работа Галилея сыграла важную роль в развитии научного метода. Его экспериментальный и математический подход к физика была революционной и опередила свое время.

Знаете ли вы?

• Галилей полностью ослеп к 74 годам, но НЕ , потому что он смотрел на Солнце сквозь его телескоп.Он всегда проецировал изображение Солнца на поверхность. Помните, как и Галилей, вы НИКОГДА не должны смотреть прямо на Солнце!
• Телескопы Галилео имели увеличение всего около 30x. Он наблюдал Нептун в 1612 году, но подумал, что это далекий звезда. Галилей также наблюдал кольца Сатурна, но для него они казались двумя отдельными телами, прикрепленными к планете.
• Принято считать, что Галилей сбрасывал шары разной массы с Пизанской башни, чтобы продемонстрировать, что они падали с одинаковой скоростью.Нет никаких исторических свидетельств того, что Галилей действительно это делал. Но возможно, что он предложил этот эксперимент как способ опровергнуть ошибочное мнение Аристотеля о том, что более тяжелые предметы всегда падали быстрее, чем более легкие.
• Галилей попытался (безуспешно) измерить скорость света, разместив наблюдателей с фонарями на расстоянии около мили.
• Галилео приписывают создание первого рабочего термометра, хотя он не был очень точным.
• Отец Галилея, Винченцо Галилей, был музыкантом и теоретиком музыки.Он помог изобрести новый стиль музыки раннего барокко.

Чтобы узнать больше об открытиях Галилея, попробуйте эти задания!

Чтобы узнать больше о жизни и творчестве Галилея, перейдите по этим ссылкам!

Список открытий Галилео Галилея

Галилео Галилей был итальянским физиком и астрономом, самым известным открытием которого было то, что Земля вращается вокруг Солнца.Но Галилей также был ответственен за несколько других важных открытий в области физики и движения. Будучи вынужденным иметь дело с инквизицией церкви по поводу его работы, Галилей продолжал двигаться вперед, делая открытия, меняющие парадигму, которые переопределили известные законы Вселенной.

Орбита Земли

Вскоре после изобретения телескопа в Нидерландах Галилей создал свой собственный из самодельных очковых линз. Он научился создавать все более мощные телескопы, которые в конечном итоге использовал для наблюдения за солнечными фазами планеты Венера.Заметив, что Венера прошла через те же фазы, что и Луна, он пришел к выводу, что Солнце должно быть центральной точкой Солнечной системы, а не Земля, как предполагалось ранее.

Принцип маятника

В возрасте 20 лет Галилей был в большом соборе и заметил, что лампа, покачивающаяся над головой, занимала точно такое же время для каждого колебания, даже если расстояние до качания становилось все короче. . Этот принцип маятника прославил Галилея и в конечном итоге был использован для регулирования часов.Закон гласит, что маятнику всегда требуется одинаковое количество времени, чтобы завершить качание, потому что в маятнике всегда одинаковое количество кинетической энергии — она ​​просто передается из одного направления в другое.

Закон падающих тел

Этот закон гласит, что все объекты будут падать с одинаковой скоростью с учетом относительно незначительных различий в аэродинамике и погодных условиях. Галилей продемонстрировал эту теорию, взобравшись на вершину Пизанской башни и сбросив сбоку предметы разного веса.Все предметы падают на землю одновременно. Вопреки общепринятому мнению, установленному Аристотелем, было обнаружено, что скорость падения тяжелого предмета не пропорциональна его весу.

Астрологические открытия

Галилей сделал несколько астрономических открытий, которые сегодня люди просто принимают за здравый смысл. Он обнаружил, что поверхность Луны шероховатая и неровная, а не гладкая, как люди думали, и в 1610 году он обнаружил четыре луны, вращающиеся вокруг Юпитера.Более важным, чем любой из них, было его открытие, что существует гораздо больше звезд, чем видимых глазом, утверждение, которое стало шокирующим сюрпризом для научного сообщества в то время.

Математическая парадигма естественного закона

На протяжении веков натурфилософия, которая в то время охватывала такие области, как физика и астрономия, обсуждалась и теоретизировалась с качественной точки зрения. Галилей не просто открыл определенные законы Вселенной, он реформировал качественную точку зрения и установил математику как язык научных открытий.Он был пионером научного метода и положил начало современной практике экспериментов и вычислений законов природы. Его поступки привели к откровению, что многие законы греческих философов, таких как Платон и Аристотель, были неправильными.

Изобретения и вклад Галилео Галилея

Немногие люди оказали такое глубокое влияние на науку, как итальянский физик и астроном Галилео Галилей, чьи новаторские изобретения и открытия принесли ему титул «отца современной науки».Благодаря вкладу в математику, физику и астрономию, новаторский экспериментальный подход Галилея к науке сделал его ключевой фигурой научной революции 16-17 веков. За это время он почти опроверг аристотелевскую физику и космологию, которые ранее доминировали в науках в Европе.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Итальянский ученый Галилео Галилей внес значительный вклад в математику, физику и астрономию во время научной революции 16-17 веков.Так называемый «отец современной науки», его работа по доказательству гелиоцентрической модели галактики привела его к конфликту с католической церковью.

Эксперименты в движении

Закон падающих тел — один из ключевых вкладов Галилея в физику. В нем говорится, что объекты падают с одинаковой скоростью независимо от веса и формы. В ходе своих экспериментов Галилей опроверг широко распространенную точку зрения Аристотеля, согласно которой более тяжелые объекты падают быстрее, чем более легкие. Он подсчитал, что расстояние, которое проходит объект, пропорционально квадрату времени, за которое объект достигает земли.Галилей также первым разработал концепцию инерции — идею о том, что объект остается в покое или в движении, пока на него не воздействует другая сила, — которая стала основой одного из законов движения Исаака Ньютона.

Геометрический и военный компас

В 1598 году Галилей начал продавать геометрический и военный компас собственной конструкции, хотя прибыль была минимальной. Состоящий из двух линейок, прикрепленных под прямым углом, с третьей изогнутой линейкой между ними, компас Галилея, известный как сектор, имел несколько функций.Солдаты в армии использовали его для измерения высоты ствола пушки, а торговцы использовали его для расчета обменных курсов.

Улучшенный телескоп

Хотя он не изобрел телескоп, усовершенствования, которые Галилей внес в оригинальные голландские версии инструмента, позволили ему сделать новые эмпирические открытия. В то время как первые телескопы увеличивали объекты в три раза, Галилей научился шлифовать линзы — прогресс, благодаря которому в конечном итоге был создан телескоп с 30-кратным увеличением.С помощью своих беспрецедентно мощных телескопов Галилей был первым, кто наблюдал неровную поверхность Луны с кратерами; Четыре самых больших спутника Юпитера, получившие название галилеевых спутников; темные пятна на поверхности солнца, известные как солнечные пятна; и фазы Венеры. Телескоп также показал, что во Вселенной гораздо больше звезд, невидимых невооруженным глазом.

Доказательство гелиоцентризма

В XVI веке польский астроном Николай Коперник стал первым ученым, предложившим модель солнечной системы, в которой Земля вращается вокруг своего Солнца, а не наоборот.