Далеко ли до Солнца? Как древнегреческий учёный измерил космические расстояния
Небо над головой для древних людей было полно загадок. Посмотрите на Луну и Солнце: далеко ли до них? На глаз сказать очень трудно. А древним грекам это было ещё труднее.
Представления древних о космосе
Многие из них думали, что Солнце размером с небольшой остров, но уж точно не больше всей Греции.
А звёзды - просто светящиеся точки на небесной сфере, которая вращается вокруг Земли и до которой ну не дальше, чем от Афин до Милета.
Аристарх Самосский: первый космический математик
И всё же нашелся человек, который сумел вычислить размеры и Луны, и Солнца, и нашёл расстояния до них! Этого человека звали Аристарх, родился он на том же маленьком острове Самос, что и Пифагор.
Работа в Александрийской библиотеке
Аристарх также много лет работал в Александрийской библиотеке, а точнее - в астрономической обсерватории при ней.
Гениальное наблюдение и расчёты
Ключевое наблюдение
Он наблюдал за небесными светилами и заметил, что бывает такое положение, когда на утреннем или вечернем небе одновременно видны одна половина Луны и Солнце.
Измерение углов
В это время он измерил угол между Луной и Солнцем и получил 87 градусов. Аристарх понял, что ровно половина Луны может быть видна с Земли только тогда, когда направления на неё с Земли и Солнца образуют прямой угол. Астрономы называют это положение квадратурой.
Геометрические расчёты
Потом он нарисовал треугольник с такими же углами на песке и нашёл отношение длин двух его сторон. Так он понял, насколько Солнце дальше от Земли, чем Луна. У него получилось, что в 19 раз.
Анализ солнечных и лунных затмений
А поскольку во время солнечных затмений Луна точно загораживает собой Солнце, то с Земли они видны одинаково. Значит, Солнце должно быть больше Луны тоже в 19 раз.
Дальше Аристарх использовал свои наблюдения уже лунных затмений и сумел получить приблизительные размеры Луны и Солнца. Эти вычисления сложнее и требуют очень хорошего знания геометрии. Мы приводить их здесь не будем, ограничимся его рисунком.
Революционные выводы Аристарха
Аристарх ошибся больше чем в 10 раз, но главное он понял: Солнце гораздо больше Луны и Земли. Поэтому было бы странно, чтобы оно вращалось вокруг Земли. Наоборот, Земля должна вращаться вокруг Солнца!
А простые люди, да и учёные тогда думали не так, поэтому Аристарху почти никто не поверил. А ведь он был прав, и за это его справедливо называют «Коперником Античности».
Современные астрономические данные
Расстояния в космосе
- Отношение расстояний от Земли до Солнца и от Земли до Луны примерно равно 1/400
- Солнце находится в 400 раз дальше от Земли, чем Луна
Сравнение размеров
- Отношение радиусов Солнца и Луны равно отношению расстояний от их центров до центра Земли и также равно 400
- Отношение диаметров Солнца и Земли: Солнце примерно в 109 раз больше Земли
- Луна примерно в 3,66 раза меньше Земли
Массы небесных тел
- Отношение массы Солнца к массе Земли — 332 946,050 895
- Отношение массы Солнца к массе (Земли + Луны) — 328 900,561 400