Коперник и Птолемей

По вопросу в этой главе имеется Flash анимация.

У читателя, без сомнения, уже родился вопрос: как же с точки зрения классического принципа относительности надо разрешать спор Коперника и Птолемея о движении Земли? Хотя в этом случае речь идет не о прямолинейном движении, и следовательно, вопрос попадает в область Общей относительности, мы все же не оставим его здесь без рассмотрения.

Итак, — что вокруг чего обращается: Земля вокруг Солнца, или Солнце вокруг Земли?

Следует в круговом движении различать обращение (вокруг оси, не проходящей через движущееся тело) от вращении (вокруг оси, проходящей через движущееся тело). Земля совершает обращение вокруг Солнца и суточное вращение вокруг оси.

Такая постановка вопроса неправильна. Спрашивать, какое из двух указанных движений совершается «в действительности — бессмысленно: тело может двигаться лишь по отношению к другому телу; двигаться же безотносительно — нельзя. Поэтому на поставленный вопрос надо ответить следующим образом: Земля и Солнце движутся одно относительно другого так, что при наблюдении с Земли Солнце кажется обращающимся вокруг Земли, а при наблюдении с Солнца — Земля кажется обращающейся вокруг Солнца.

Послушаем Эддингтона, выдающегося физика нашего времени: «Простота планетных движений была затемнена птолемеевой схемой и стала ясной в схеме Коперника. Но для обыкновенных земных явлений положение обратное: птолемеева схема позволяет выявиться их есте-стеснной простоте. Земная, или птолемеева схема естественно приноровлена к земным явлениям, а солнечная, или коперникова — приноровлена к явлениям солнечной системы; но мы не можем одну из них сделать пригодной для обеих систем, не вводя излишних усложнений.

Вы согласитесь с этим, если вспомните, что ни один астроном, не исключая и самого Коперника, не отказывался от птолемеевского выражения: «Солнце восходит» и не заменял его коперниковским: «Земля в своем вращательном движении подставляет лучам Солнца то место, в котором я нахожусь». Для определения времени дня воззрение Птолемея удобнее Коперника, и мы без колебания становимся в этом случае на точку зрения древнего грека. Кто вздумал бы описывать солнечный восход в терминах учения Коперника, тот не сразу был бы понят даже самым убежденным коперниканщем.

Астрономы нашего времени, предвычисляя те или иные небесные явления, часто вовсе не думают о движении земного шара: им удобнее вести расчеты так, как будто все небо обращается вокруг неподвижной Земли.

Читатель не забыл вероятно, а может быть и в самом деле, успел забыть, что поводом к так далеко отвлекшей нас беседе послужила задача об ударяющихся яйцах. Вспомнив об этом, читатель поймет, что если бы по сломанной скорлупе можно было узнавать, какое из яиц находится в «истинном» движении и какое «в абсолютном» покое, то это было бы открытием мирового значения, настоящим переворотом в механике. Американский журнал, беспечно полагавший, что им установлено различие между соударяющимися яйцами, не подозревал, что он находился в преддверии вечной славы.

Один из внимательных читателей поставил предо мной по этому поводу вопрос: «Какую картину движения увидит наблюдатель, рассматривающий нашу планетную систему извне, с какой-нибудь отдаленной звезды? Будет ли Земля для этого наблюдателя кружиться около Солнца, или наоборот?»

Отвечая на этот вопрос надо прежде всего вспомнить, что абсолютно неподвижного наблюдательного пункта быть не может. Звезда, откуда смотрит наблюдатель, неподвижна относительно какого-либо другого тела. Если наблюдатель неподвижен относительно Солнца, то он увидит Землю, обращающегося около Солнца. Если он неподвижен относительно Земли, то он увидит Солнпе, кружащееся около Земли. Если же он неподвижен относительно какого-либо третьего тела (например другой звезды), то ему представятся движущимися — по тому или иному пути — и Солнце и Земля.

Обсудить >>
При обсуждении пользуйтесь значками "якоря", которые ссылаются на отдельные абзацы статьи.