Орта ғасырлар: жарық жылдамдығының алғашқы өлшемі

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Ғылымда жиі болатындай, оны есептеу әлдеқайда практикалық мағынаға ие болатын басқа әрекеттердің жанама өнімі болды. Орта ғасырдың аяғында еуропалық кемелер жаңа жерлер мен сауда жолдарын іздеу үшін мұхиттарды жүзеді. Жаңадан ашылған аралдарды картаға түсіру керек, бұл үшін олардың қай жерде екенін азды-көпті білу маңызды. Осыған байланысты айтарлықтай проблемалар болды.

Географиялық координаттар екі сандық мән болып табылады - ендік және бойлық. Ендікпен бәрі салыстырмалы түрде қарапайым: белгілі бір жұлдыздың көкжиегінен биіктікті өлшеу керек. Солтүстік жарты шарда бұл Солтүстік жұлдыз, оңтүстікте - Оңтүстік крест жұлдыздарының бірі болуы мүмкін. Күндізгі ендік Күн арқылы анықталуы мүмкін, бірақ қателік айтарлықтай үлкен - жарықтандыру айтарлықтай үлкен, оның жарықтығына байланысты оны ұстану қиын, ал оның көрінетін дискінің шекаралары әсерінен бұлыңғыр болады. жер атмосферасы. Дегенмен, бұл салыстырмалы түрде қарапайым тапсырма.

Сағат неше

Бойлық әлдеқайда күрделі. Жер өз осінде айналады және сіз осы нүктедегі нақты уақытты және біз білетін бойлық белгілі бір жерде уақытты біле отырып, қай жерде екенімізді біле аласыз. Әдебиетте олар әдетте «бастапқы меридиан» деп жазады, бұл жалпы алғанда дұрыс, өйткені біз бір нәрсе туралы айтып отырмыз. Егер жергілікті уақыт бойынша бәрі қарапайым болса, нөлдік меридианмен бұл әлдеқайда күрделі.

Ұлы географиялық ашылулар дәуірінде олардың қай жерден алып кеткенін нақты уақытты көрсете алатын сағат болмаған. Ол кезде минуттық тілмен жабдықталған сағат қозғалысы жоғары дәлдіктегі техника болып саналды. Ұзындықты анықтауға жарамды алғашқы хронометрлер 18 ғасырдың ортасында пайда болды, оған дейін теңізшілер оларсыз жұмыс істеуге мәжбүр болды.

Ең көне теориялық өңделген әдіс 1514 жылы неміс математигі Иоганн Вернер ұсынған Айдың қашықтығы әдісі болды. Ол Айдың түнгі аспан бойынша біршама жылдам қозғалуына негізделді және арнайы құрылғымен - көлденең таяқшамен - оның кейбір белгілі жұлдыздарға қатысты орын ауыстыруын өлшеу арқылы уақытты орнатуға болады. Вернер әдісін іс жүзінде жүзеге асыру өте қиын болып шықты және ол навигацияда айтарлықтай рөл атқармады.

1610 жылы Галилео Галилей Юпитердің ең үлкен төрт серігін ашты. Бұл маңызды ғылыми оқиға болды - сол кездегі бақылау астрономиясының мүмкіндіктері аясында Жерден басқа тағы бір аспан денесі табылды, оның айналасында өз серіктері айналады. Бірақ замандастар үшін ең бастысы, бұл жерсеріктердің қозғалысын сол сәтте Юпитер көрінетін Жердің барлық нүктелерінен бір уақытта және бірдей бақылауға болатын болды.

Галилео Галилей

Қазірдің өзінде 1612 жылы Галилео Юпитердің төрт серігінің бірі Ио қозғалысы арқылы нақты уақытты, демек, бойлықты анықтауды ұсынды. Оның, әрине, Галилео білмеген көптеген керемет ерекшеліктері бар, бірақ, ең бастысы, оны байқау оңай. Оның планетаның көлеңкесіне қашан кіргенін білу уақытты дәл анықтауға мүмкіндік алды. Бірақ Ионың (және басқа Галилея спутниктерінің) тұтылу кестесін құрудың алғашқы әрекеттері бұл уақыттың сол дәуірдегі ғылым үшін түсініксіз түрде ауысқанын көрсетті. Себептері ширек ғасыр бойы түсініксіз болып қалды.

Саудагердің баласы

Оле Кристенсен Ромер 1644 жылы дат көпесінің отбасында дүниеге келген. Оның жастық шағы туралы ақпарат үзінді - ол тумады, ал жеке атақ оған кейінірек келеді. Оның Копенгаген университетін бітіргені белгілі, және, шамасы, өзінің интеллектісімен көзге түсті. 1671 жылы Ромер Парижге көшіп, Кассинидің қызметкері болды және көп ұзамай Ғылым академиясына сайланды - содан кейін бұл білімді адамдар жинағы кейінгіге қарағанда аз элита болды.

Оле Ромер

Ғасырдың аяғында ол Данияға оралды, тәжірибелік астроном қызметін жалғастырды және 1710 жылы сонда қайтыс болды. Бірақ мұның бәрі кейінірек болады.

Бұл шектеулі

Ал 1676 жылы ол өзінің есімін мәңгілікке қалдырған қазіргі заман үшін күрделі емес есептеулерді ұсынды. Мәселенің түйіні қарапайым. Юпитер Күннен Жерге қарағанда шамамен бес есе алыс. Ол шамамен 12 Жер жылында Күнді айнала бір айналым жасайды (қарапайымдылық үшін сандарды дөңгелектейміз). Бұл жарты жылдан кейін Юпитерден Жерге дейінгі қашықтық шамамен үштен біріне өзгеретінін білдіреді. Және бұл азды-көпті Галилея спутниктерінің тұтылу уақытындағы байқалған айырмашылығына сәйкес келеді.

Ио бүгін

Бұл пайымдаудың логикасын түсіну бізге қазір өте оңай, бірақ 17 ғасырда жарық жылдамдығы шексіз деп ойлау әдетке айналды. Бірақ Ромер бұл олай емес деп ұсынды. Оның есептеулері бойынша жарық жылдамдығы секундына шамамен 220 мың шақырымға тең болды, бұл бүгінгі таңда белгіленген мәннен төрттен бір есе төмен. Бірақ 17 ғасырда бұл кем дегенде жаман болған жоқ.

Сонда бәрі оңай емес екені белгілі болды, ал екі ғасырдан кейін Лаплас спутниктердің бір-біріне гравитациялық әсерін ескеретін болады, бірақ бұл мүлдем басқа әңгіме.

Географиялық ашылуларда Ремер идеясы маңызды рөл атқарған жоқ. Кеменің бортында орнатылған телескоп арқылы Юпитердің серіктерін бақылау жылжығандықтан мүмкін емес еді. Ал 18 ғасырдың ортасында бойлықты анықтауға қолайлы алғашқы хронометрлер жасалды.