Развитие представлений о мироздании

Внеклассное мероприятие по астрономии
"Развитие представлений о мироздании"
Разработала Горелова Инна Михайловна, преподаватель физики и астрономии
Цели:



Познакомить учащихся с существовавшими теориями о строении мира.
Раскрыть сущность каждой из теорий.
Рассказать о жизни учёных, занимавшихся созданием теорий о строении
мира.
Форма проведения: конференция
Оборудование: видеопроектор, экран, компьютер, программа-презентация
“MicrosoftPowerPoint”.
…пора чудес пришла, и нам
Подыскивать приходится причины
Всему, что совершается на свете
Вильям Шекспир (Слайд 1)
(Слайд 2) Звездное небо во все времена занимало воображение людей.
Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас?
Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек
задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и
осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем.
Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и
легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое
обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную
простату, удивительный порядок мироздания. Недаром еще в древней Греции ее
называли Космосом а это слово первоначально означало «порядок» и «красоту».
Системы мира - это представления о расположении в пространстве и
движении Земли, Солнца, Луны, планет, звезд и других небесных тел.
1 докладчик – "Человек начинает познавать Вселенную".
Сначала люди думали, что звёзды находятся только над плоской Землёй.
(слайд)
Несмотря на высокий уровень астрономических сведений народов древнего
Востока, их взгляды на строение мира ограничивались непосредственными
зрительными ощущениями. Поэтому в Вавилоне сложились взгляды, согласно
которым Земля имеет вид выпуклого острова, окруженного океаном. Внутри
Земли будто бы находится «царство мертвых». Небо - это твердый купол,
опирающийся на земную поверхность и отделяющий «нижние воды» (океан,
обтекающий земной остров) от «верхних» (дождевых) вод. На этом куполе
прикреплены небесные светила, над небом будто бы живут боги. Солнце восходит
утром, выходя из восточных ворот, и заходит через западные ворота, а ночью оно
движется под Землей.
Согласно представлениям древних египтян, Вселенная имеет вид большой
долины, вытянутой с севера на юг, в центре ее находится Египет. Небо
уподоблялось большой железной крыше, которая поддерживается на столбах, на
ней в виде светильников подвешены звезды.
В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет
форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое
выпуклое небо. Разъяренный дракон будто бы согнул центральный столб,
вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на
восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с
востока на запад.
(Слайд 5) Библейская картина строения небес. Изображена по рассказу
средневекового монаха, который будто бы нашел «край Земли» (такое место, где
«небо сходится с Землей»), просунул голову в трещину «небесной тверди» и
таким образом увидел, как движутся небесные светила.
И лишь в греческих колониях на западных берегах Малой Азии, на юге Италии
и в Сицилии в четвертом веке до нашей эры началось бурное развитие науки, в
частности, философии, как учения о природе. Именно здесь на смену простому
созерцанию явлений природы и их наивному толкованию приходят попытки
научно объяснить эти явления, разгадать их истинные причины.
Астрономические знания, накопленные в Египте и Вавилонии, особенно в VIV вв. до н. э., заимствовали древние греки. Именно ученые Древней Греции
началось становление астрономии как науки. Древнегреческие астрономы были
обладавшими
большой
свободой
творчества
учеными-универсалами:
математиками, физиками, философами. Они пытались доказать, что Вселенная
существует без участия божественных сил. Не ограничиваясь практическим
применением астрономических знаний, они пытались объяснять механизм
небесных явлений, впервые задумались о физической природе небесных тел и
создали сложнейшие для Древнего мира космологические теории. Наблюдая за
ночным небом, они заметили, что некоторые светила периодически изменяют
свое положение на звездном небосводе и назвали их «блуждающими». Позднее
было установлено, что «блуждающие» светила – не что иное, как планеты.
2 докладчик - "Философы античности и Мироздание"
Именно в Древней Греции появились первые философы, мнения которых о
мире, как о целом, о Вселенной, о Космосе послужили основой для создания
научного метода познания.
( Слайд 6).Греческий философ Фалес из Милета в VI в. до н. э. учил, что все
существующее в природе - и Земля и небо - возникло из одного
"первоначального" элемента - воды. Большую пользу астрономии Фалес принес
как математик. Он первым пришел к мысли, что все наблюдения нужно
доказывать математически, что “не знающий математики да не входит в храм
астрономии”. Фалес самостоятельно разработал теорию солнечных и лунных
затмений. Об истинной (сферической) форме Земли древнегреческие астрономы
догадались именно на основе наблюдений формы земной тени во время лунных
затмений.
Представитель школы Фалеса Анаксимандр (610-547 гг. до н.э.) отказался от
единой первоосновы всего сущего. Этот древнегреческий мыслитель допускал
наличие бесчисленного множества непрерывно рождающихся и гибнущих миров
в замкнутой шарообразной Вселенной, центром которой является Земля; ему
приписывалось изобретение небесной сферы, некоторых других астрономических
инструментов и первых географических карт.(Слайд 7)
Анаксимандр полагал, что плоская Земля, окруженная воздушной оболочкой,
свободно парит в пространстве. Одинаково удаленная от каждой точки небесной
сферы, она не может ни упасть, ни взлететь, поэтому остается в равновесии в
центре всего мира.
(Слайд 8) В конце VI в. до н, э. Пифагор впервые высказал предположение,
что Земля - тело не плоское, а шарообразное. Именно Пифагор назвал Вселенную
«космосом» - «порядком». Все ранние теории о неподвижности Земли
принадлежат именно пифагорейцам. Последователи Пифагора поставили в центр
мира шарообразную Землю, которая вращалась вокруг невидимой оси. Все
небесные тела были прикреплены к хрустальным невидимым сферам,
вращающимися с разной скоростью.Навнешней все звезды, на ближайшей к
Земле – Луна, остальные планеты и Солнце на промежуточных сферах. В эти
времена шло бурное развитие науки и выдвигалось много разных гипотез.
(Слайд 9) В целом последователи школы Пифагора представляли строение мира
таким образом:
Вероятная система пифагорейцев: 1 – Центральный огонь; 2 – Земля; 3 –
Антиземля; 4 – Луна; 5 - Солнце – зеркало; 6 – планеты; 7 – небо.
3 докладчик - "Вселенная Аристотеля и Птолемея"
(Слайд 10 )Позднее, с изложением своих взглядов на устройство Вселенной
выступил Аристотель - величайший из ученых и философов Древней Греции.
“Человек, остановивший Землю”- так называли великого древнегреческого
ученого. Аристотель является создателем первой универсальной картины (а не
системы) мира. Так как уровень знаний в то время не позволял сделать
математическое описание того, что видит человек, наблюдая окружающий мир,
ученый предложил именно картину мира.
Первой основополагающей идеей Аристотеля было предположение о том, что
Вселенная единственная. Она вечна: никогда не возникала и неуничтожима.
Второй идеей Аристотеля стала идея о том, что во Вселенной есть особая точка –
центр, к которому в силу своей природы стремились тяжелые элементы, земля и
вода. Из-за стремления элементов к центру мира Земля получила форму шара.
(Слайд 11) Признавая шарообразность Земли, Луны и небесных тел, Аристотель
поместил в центр Вселенной Землю и сделал ее неподвижной, ведь обитель людей
должна покоится в центре Вселенной. Вокруг нее по своим сферам вращались
Луна, затем Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн. Вселенная, по
мнению Аристотеля, имеет конечные размеры - ее как бы замыкает сфера звезд.
Благодаря высокому научному авторитету Аристотеля его учение на много
веков закрепило ложное мнение, что Земля - неподвижный центр Вселенной. Это
мнение разделяли многие греческие ученые и позднее.
(Слайд 12)Однако и после Аристотеля некоторые ученые высказывали смелые
и правильные догадки об устройстве Вселенной. Живший в III в. до н. э.Аристарх
Самосский, задолго до Птолемея считал, что Земля обращается вокруг Солнца.
Он рассчитал, что Солнце - одна, ближайшая из звезд. Именно Аристарх первым
создал гелиоцентрическую систему мира, которая, к сожалению, не была детально
разработана.
Эти гениальные мысли Аристарха, через много веков подтвержденные
открытием Николая Коперника, не были поняты современниками. Аристарха
обвинили в безбожии и осудили на изгнание, а его правильные догадки были
забыты.
Слайд13Клавдия Птолемея называют создателем теории неба. Этот человек
жил в пригороде Александрии, целиком посвятив себя занятиям наукой. Точные
годы его жизни не известны, зато точно известны даты (и даже часы) его
астрономических наблюдений. Птолемей обобщил достижения астрономов
античного мира во II веке до н.э. и развил их.
Как же выглядела геоцентрическая система мира, созданная Птолемеем?
В центре Вселенной находится Земля. (Слайд 14)Поэтому такую систему
назвали геоцентрической. Эта теория в большей степени объясняла наблюдения, и
церковь приняла это учение. Вокруг Земли, по Птолемею, движутся (в порядке
удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн,
звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд правильное круговое, то движение
планет гораздо сложнее. В отличие от Аристотеля Птолемей утверждал, что
планеты, двигаясь по своим орбитам, совершали еще движение вокруг некоторой
точки. Наблюдая за планетой, человек замечает, что она, двигаясь с запада на
восток относительно звезд, через некоторое время возвращается назад, совершая
попятное движение. Затем движение опять продолжается вперед. Если
наблюдатель с Земли отодвинется на некоторое расстояние, то траектория
планеты будет примерно такой, какой представлена на слайде 15 . Таким образом,
ему удалось объяснить петлеобразное движение планет.
4 докладчик - "Построение научной картины мира"
Во всех странах почти полтора тысячелетия владело умами людей ложное
учение Птолемея. Теория К. Птолемея была нерушимой, и только Н. Копернику
(слайд 16) удастся это изменить. После 30 лет упорнейшего труда, долгих
размышлений и сложных математических расчетов он доказал, что:
─ не есть центр Вселенной, но только центр тяжести и центр лунной орбиты;
─ не Солнце движется вокруг Земли, а Земля, как и все планеты, обращается
вокруг Солнца и своей оси;
На пьедестале памятника Николаю Копернику в Варшаве высечены слова:
“Остановивший Солнце, сдвинувший Землю”. В них вся суть открытия
Коперника. Ему удалось убедить людей, что они живут не в надежном и
неподвижном центре мира, а обитают на одной из планет, обращающихся вокруг
Солнца. Нужно было обладать титаническим разумом и великой свободой мысли,
чтобы сделать этот шаг. Такая система мира получила название
Гелиоцентрической. (Слайд 17)
Однако Коперник полагал, что Вселенная ограничена сферой неподвижных
звезд, которые расположены на невообразимо огромных, но все-таки конечных
расстояниях от нас и от Солнца. В учении Коперника утверждалась огромность
Вселенной, но не бесконечность ее.
(Слайд 18)Великого астронома-наблюдателя, конструктора астрономических
инструментов Тихо Браге называют “создателем небесного замка”. Ему было
всего 16 лет, но он понял то, что до него не удалось понять профессиональным
астрономам Европы – для утверждения любой астрономической теории, прежде
всего, необходимы точные длительные наблюдения. А для этого нужны точные
приборы. Всю дальнейшую жизнь Тихо Браге посвятил выполнению этой задачи.
Им было создано много измерительных приборов:(Слайд 19)квадрант (для
измерения положения небесных тел), астролябия (определение небесных
координат небесных светил), прибор для определения горизонтальных координат.
Он изготовил небесный глобус, составил множество астрономических таблиц.
Учёный считал, что если проводить наблюдения сначала одним глазом, потом
другим, можно заметить смещение предмета на фоне других предметов. Так же и
звёзды должны сдвигаться при движении Земли вокруг Солнца. Поэтому в центре
звёзд и Солнца – Земля, а другие планеты обращаются вокруг Солнца. Но это
предположение не было принято в дальнейшем. Он был создателем смешанной
системы мира.
5 докладчик - "Астрономия в эпоху инквизиции"
(Слайд 20) Особенно смело развил и углубил идею бесконечности Вселенной
великий итальянский мыслитель Джордано Бруно. Бруно учил, что Вселенная
бесконечна, что у нее не может быть никакого "центра". Он выдвинул гипотезу,
что не только Земля является обычной планетой. Огромное Солнце - всего только
одна из звезд. Каждая звезда - такое же Солнце. Этих солнц бесчисленное
множество, они окружены планетами, на которых может быть жизнь. Бруно
высказал догадки, что и Солнце и звезды вращаются вокруг своих осей, а в
Солнечной системе кроме известных уже планет существуют и другие, пока еще
не открытые.
Свои гениальные догадки Бруно не мог подтвердить результатами
наблюдений. В его время не было телескопов. Однако многие предвидения Бруно
потом подтвердились наукой.
Эпоха Джордано Бруно была прекрасной эпохой Возрождения. Но это была
еще и страшная эпоха, эпоха царствования священной инквизиции. Эпоха, когда
за свои идеи, мысли и убеждения люди горели на костре. Джордано Бруно не был
астрономом: он не вёл наблюдений небесных светил, но он создал новую,
поразительную систему мироздания. За это его объявили еретиком. Бруно по
обычаю инквизиции был заживо сожжён на костре в Риме, на Площади Цветов.
Когда суд инквизиции вынес смертный приговор, Бруно гордо сказал: “Вероятно,
вы с большим страхом выносите мне приговор, чем я выслушиваю его. Сжечь –
не значит отвергнуть”.
Я умираю – ибо так хочу.
Развей, палач, развей мой прах презренный!
Привет Вселенной, Солнцу! Палачу!
Онмысли все развеет по Вселенной!
(Слайд 21) Имя Галилео Галилея было хорошо известно ученым еще при жизни
Бруно! Галилей сделал важнейшие открытия в области физики и механики и
нашел новые пути для развития этих наук. В отличие от ученых - последователей
Аристотеля, Галилей считал, что основой изучения природы являются
наблюдения и опыт. Галилей, узнав, что существует прибор, приближающий
предметы, изготовил свой телескоп, названный впоследствии театральным
биноклем.(Слайд22)С его помощью открыл 4 спутника Юпитера. Изучая их
движение, наблюдал некий неизвестный объект. Как выяснилось, это был
открытый 234 года спустя Нептун. С помощью своего телескопа Галилей
выяснил, что Млечный путь состоит из множества мелких звезд, измерил высоту
гор на Луне, увидел на Солнце пятна и определил по их перемещению, что
Солнце вращается вокруг оси.
(Слайд23)А Галилея Священная инквизиция привлекла к суду, когда он уже
был 70-летним стариком. Он был тяжело болен и утомительные допросы, угрозы
пыток сломили его. Галилея признали виновным и приговорили к пожизненному
тюремному заключению. После объявления приговора он произнёс отречение от
своей теории. Папа Римский заменил тюремное заключение ссылкой на
загородную виллу без права выезда. Бедный старик умер в нищете, презрении и
одиночестве. Но он понимал, что, несмотря на все гонения, истина
восторжествует. Легенда об этом великом учёном гласит, что его последними
словами были: “А всё-таки она вертится!”
6 докладчик -. "Создатели «Небесной механики»"
Одним из величайших астрономов был небесный механик, первым открывший
законы движения небесных тел немецкий ученый Иоганн Кеплер.(Слайд 24)
“Законодателем неба” называют Иоганна Кеплера. Законы движения планет,
выведенные Кеплером, сокрушили тысячелетние догмы о кругах и сферах и
открыли дорогу физическому пониманию небесных явлений.
Иоганн Кеплер, соглашаясь с теорией Коперника и используя расчёты Тихо
Браге, открыл три закона, объясняющие движения небесных тел.
(Слайд 25)Гениальный английский ученый - математик, физик, астроном И.
Ньютон много лет размышлял над вопросом: почему Луна все время обращается
по своей орбите вокруг Земли, не падая на нее и не улетая от нее? Почему
планеты, в том числе Земля, обращаются вокруг Солнца и также никуда не
улетают? И пришел к выводу, что и в том и в другом случае действует одна и та
же сила - взаимное притяжение тел, или тяготение.Исаак Ньютон уточнил
закон Кеплера и открыл закон всемирного тяготения.
(Слайд 26)Младшим современником Ньютона был его соотечественник
Эдмунд Галлей. Он обогатил астрономию рядом выдающихся открытий. Изучая
по летописям и другим историческим документам появления комет в прошлые
века, Галлей обнаружил, что кометы, появлявшиеся в 1531, 1607 и 1682 гг.,
приближались к Солнцу и потом удалялись от него по одним и тем же путям.
Галлей сделал вывод, что во всех этих случаях появлялась одна и та же комета и
что она обращается вокруг Солнца, совершая полный оборот за 75-76 лет.
В свете открытия Галлея стало ясно, что кометы - такие же члены Солнечной
системы, спутники Солнца, как и планеты. В отношении кометы Галлея(так стала
называться комета, движение которой он изучал) открытие было подтверждено
очередным появлением ее в 1759 г.
(Слайд 27) М. Ломоносов.
Русская наука не осталась в стороне от великих открытий. М.В. Ломоносов
смог объяснить природу полярных сияний и кометных хвостов, открыл атмосферу
на планете Венера. Михаилу Васильевичу Ломоносову – великому русскому
учёному принадлежат слова, которые идут, кажется, из глубины души каждого из
нас, поднявших глаза на звёздное небо:
Открылась бездна, звезд полна,
Звездам числа нет, бездне дна…
Учитель. Спасибо всем докладчикам заинтересную информацию. А всем
присутствующим я хочу пожелать: стремитесь узнавать что-то новое. Познание –
это постоянный путь, восходя по которому выше и выше, скаждым шагом видишь
больше и дальше. Конца познанию нет, как нет конца пространству и времени ,
нет конца миру, в котором мы живём.
Спасибо всем за внимание.