Текст книги "Естествознание. Базовый уровень. 10 класс"

§ 7. Миры, в которых мы живём

1. Изложите историю создания оптических приборов от XVI–XVII вв. до наших дней.

2. Перечислите доказательства учёными Средневековья шарообразности Земли, покажите на примерах от Леонардо да Винчи до К. Э. Циолковского и С. П. Королёва стремление человечества освоить воздушное пространство и вырваться в космос.

3. Назовите имена писателей-фантастов, которые предсказали в своих романах создание приборов, машин и аппаратов, помогающих людям проникнуть в глубины космоса и океана.

Многообразие миров

Человека всегда привлекали таинства запредельно больших расстояний и бесконечно малых величин. Трудно себе представить расстояние в несколько миллионов световых лет, осмыслить размеры галактик и Вселенной. Так уж устроен человеческий разум, что мы всегда задаёмся вопросом: а что находится дальше, за той умозрительной границей, которую рисует воображение?

Не менее интересно мысленно проникать в глубь материального мира. Мы уже уверены в сложности строения атома и элементарных частиц, его составляющих. Доказано, что и они, элементарные частицы, не такие уж элементарные. Протон, например, образован частицами, которые называют кварками и глюонами. А дальше?

Желание человечества проникнуть в самые глубины мироздания заставляет тратить баснословные средства на научные исследования и проектные разработки, к примеру, на создание Большого адронного коллайдера, с помощью которого предполагается зафиксировать ещё более мелкие «кирпичики» материи.

Проникновение в безгранично малые или необозримо большие миры – не простое любопытство. Человечество так и осталось бы на уровне первобытно-общинного строя, если бы не научилось использовать во благо себе научные знания и практический опыт, почерпнутый при исследовании окружающего мира. Человек стремится познать устройство миров, существующих объективно и независимо от его воли, – мира, в котором живёт он сам, и миров, которые живут в нём. Границы этих миров достаточно условны.

Рис. 19. Объекты различных миров: мегамира – галактика (а); человек (б); макромира – клетка (в); микромира – молекула ДНК (г)

Мегамир – это мир, объекты которого имеют неограниченные масштабы (например, Вселенная, галактики; рис. 19, а).

Макромир – это мир, объекты которого окружают нас и видны невооружённым глазом либо их можно увидеть с помощью микроскопов и телескопов с небольшим увеличением (например, планета Земля, её спутник – Луна, человек, растительные и животные клетки; рис. 19, б, в).

Микромир – это мир, объекты которого имеют размеры меньше 10^-8 м (это молекулы, атомы и элементарные частицы – протоны, нейтроны, электроны; рис. 19, г).

Уровень развития современной техники позволяет уже различать структуры размером от 1 до 100 нм (1 нм = 10^-9 м; например, молекула ДНК имеет диаметр 2 нм), поэтому эту часть микромира выделяют в наномир.

Изучение объектов мега– и макромира

Все объекты мегамира – галактики и Вселенную – невозможно увидеть целиком, равно как и некоторые объекты макромира, например Землю, – в силу больших размеров. Если человек находится на её поверхности, то он может увидеть отдельные горы, небольшие озёра, фрагменты островов, лесов и рек, а земной шар может рассмотреть лишь из космоса. Недаром в древности люди представляли себе Землю плоской. В докосмическое время доказательствами того, что Земля имеет форму шара, служили следующие наблюдения: постепенное исчезновение корабля, уплывающего за линию горизонта, кругосветные плавания и т. д.

Основными приборами, с помощью которых изучают Вселенную, являются телескопы разных типов, с которыми вы познакомитесь в следующей главе учебника.

Некоторые объекты макромира можно наблюдать непосредственно и проводить различные их исследования. Например, измерять вес, рост, пульс, давление, остроту зрения человека или животного и т. п. Изучение более мелких объектов макромира неразрывно связано с усовершенствованием оптических приборов, которые сыграли большую роль в развитии, например, клеточной теории. В 1665 г., изучая срез пробки, Р. Гук (1635–1703) обнаружил структуры, похожие на соты, и назвал их клетками. А. Левенгук (1632–1723) усовершенствовал микроскоп и смог наблюдать живые клетки с увеличением более чем в 200 раз. В 1831–1833 гг. Р. Брбун (1773–1858) обнаружил в растительных клетках ядро. Проанализировав все существующие на тот момент знания о клеточном строении живой природы, в том числе труды ботаника М. Я. Шлейдена (1804–1831), в 1838 г. Т. Шванн (1810–1882) сформулировал основные положения клеточной теории. Однако более детальное изучение объектов микромира с помощью оптических микроскопов ограничено тем, что они имеют определённый предел разрешения, т. е. возможность увидеть по отдельности мелкие объекты или их части.

Английский физик Дж. У. Рэлей (1842–1919) доказал, что предел разрешения микроскопа, ограничивающий минимальные размеры рассматриваемого объекта, равен ¹/₂ длины световой волны. Поскольку самые короткие длины волн видимого света составляют 400 нм, то разрешающая способность оптических микроскопов – около 200 нм.

Изучение объектов микро– и наномира

Исследование объектов микромира (структуры клеточной мембраны, органоидов растительной и животной клеток, двойной спирали ДНК и т. п.) связано с созданием электронного микроскопа. Он позволил значительно расширить возможности исследования веществ на микроскопическом уровне. В электронном микроскопе вместо света используются такие же, как в обычном телевизоре, пучки электронов, ускоренные электрическим полем до больших энергий. В качестве линз выступают электромагнитные поля соответствующей конфигурации, т. е. своеобразные электронные линзы. Магнитное и электрическое поля изменяют движение потока электронов, что делает возможной фокусировку электронных лучей (в оптическом микроскопе фокусируются световые лучи).

Изображение, подобное телевизионному, наблюдают на экране, покрытом специальным составом, который светится при попадании на него потока электронов, либо фиксируют на фотопластинке.

Увидеть объекты наномира можно с помощью сканирующих зондовых микроскопов. Зондовыми они называются потому, что в роли своеобразного щупа, или зонда, выступает чрезвычайно тонкая игла.

Рис. 20. Схема устройства и работы сканирующего туннельного микроскопа: 1 – образец; 2 – остриё иглы; 3– СТМ-изображение после компьютерной обработки; 4 – регулировка цепи обратной связи

Такие микроскопы обладают по сравнению с обычными электронными более высокой разрешающей способностью. Так, они могут сканировать профиль поверхности изучаемого объекта с точностью до отдельных атомов.

Различают два основных типа сканирующих зондовых микроскопов: сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) и атомно-силовой микроскоп (АСМ).

Рассмотрим принцип действия СТМ (рис. 20).

Металлическая игла подводится к образцу на расстояние не скольких десятков нанометров. При таком сближении некоторые электроны, не обладающие достаточной энергией для преодоления электростатического притяжения к ядру, могут покидать электронные оболочки своих атомов. Это возможно из-за двойственной природы электрона, который является одновременно и частицей, и волной. Именно волновые свойства электрона позволяют ему покинуть «родную оболочку» через «туннель» в энергетическом барьере притяжения к ядру. (Своеобразной моделью к сказанному может служить фрагмент из голливудского блокбастера Бекмамбетова «Особо опасен», в котором наглядно представлен процесс огибания пулей (аналога электрона) препятствия (аналога энергетического барьера).)

Рис. 21. Схема устройства и работы атомно-силового микроскопа

При подаче на иглу относительно небольшого напряжения возникает так называемый туннельный ток.

Сила тока зависит от расстояния между образцом и иглой. Типичные значения 1 – 1000 пА[1]1
  пА – пикоампер, 10–12 ампера. – Прим. ред.


[Закрыть]при расстояниях около 1 мкм.

В процессе сканирования игла движется вдоль поверхности образца, сила туннельного тока меняется в зависимости от формы поверхности. Такие изменения фиксируются, и на их основе строится карта поверхности (см. рис. 20).

В каждом мире, как и в каждом государстве, действуют свои собственные законы. Мега– и макромиры подчиняются законам классической физики. Однако «туннельный эффект», о котором говорилось выше, не может быть объяснён этими законами. В микромире «работают» свои, особые законы, основанные на принципах корпускулярно-волнового дуализма частиц.

Другой «инструмент» для исследования, например, диэлектриков, – это атомно-силовой микроскоп (АСМ). В нём измеряются силы взаимодействия между атомами зонда и атомами поверхности. В АСМ зонд прикреплён к концу кронштейна (плоской пружины) и его положение определяется именно величиной сил межатомного взаимодействия (рис. 21).

Своеобразной моделью принципа работы АСМ является чтение слепыми специальных печатных изданий, изготовленных на основе метода Брайля. Проводя по строчкам таких изданий, слепые люди осязают выпуклые буквы текста рецепторами пальцев – «читают» его.

Молекулярное распознавание и изменяющиеся свойства веществ в наномире

Геометрия, или архитектура, молекул обусловливает молекулярное распознавание.

Молекулярное распознавание – это способность одной молекулы притягивать другую молекулу, соответствующую первой структурно и энергетически, за счёт электростатических сил.

Молекулярное распознавание служит химической основой для работы рецепторов органов чувств, в первую очередь вкуса и обоняния. Действие биологических катализаторов белковой природы – ферментов также основано на молекулярном распознавании. Каждый фермент ускоряет только одну какую-либо реакцию или группу однотипных реакций. Эту их особенность называют селективностью (избирательностью). Она позволяет организму быстро и точно выполнить чёткую программу синтеза нужных ему соединений на основе молекул пищевых веществ или продуктов их превращения. Располагая богатым набором ферментов, клетка разлагает молекулы белков, жиров и углеводов до небольших фрагментов – мономеров (аминокислот, глицерина и жирных кислот, моносахаридов) и заново строит из них белковые и другие молекулы, которые будут точно соответствовать потребностям организма. Недаром великий русский физиолог И. П. Павлов (1849–1936) назвал ферменты носителями жизни. Ферменты, как правило, ускоряют однотипные реакции, и лишь немногие из них действуют на определённую, единственную реакцию. К таким абсолютно специфичным ферментам относится, например, уреаза, разлагающая одно-единственное вещество – мочевину.

В сырых овощах, сыром мясе, в крови содержится фермент каталаза, с помощью которого происходит разложение пероксида водорода:

2H₂O₂ 2H₂O + O₂↑.

А поскольку ферменты – катализаторы белковой природы, они, как и любые белки, подвергаются денатурации (изменению природной структуры) и теряют каталитическую активность.

Лабораторный опыт

В два химических стакана налейте по 3–5 мл раствора пероксида водорода. В первый стакан опустите кусочек сырого картофеля, во второй – кусочек варёного картофеля. Что вы наблюдаете в том и другом стакане?

В наномире меняются физические свойства веществ – цвет, температура плавления, там действуют другие законы. Например, с по-мощью электронного сканирующего микроскопа можно увидеть изменение цвета коллоидных растворов золота (рис. 22). Коллоидные (микроскопические) частицы обычно состоят из большого числа молекул и ионов.

Рис. 22. Изменение цвета у частиц золота в зависимости от их размера

Первыми «нанотехнологами» были древние гончары и средневековые стеклодувы. Они оставили нам в наследство изумительные по цветовой гамме керамические изделия и великолепные цветные витражи церквей и дворцов.

В наномире изменяются и химические свойства некоторых веществ. Например, наночастицы серебра способны реагировать с соляной кислотой с выделением водорода:

2Ag + 2HCl = 2AgCl + H₂↑.

Одной из главных причин изменения химических и физических свойств вещества в наномире является увеличение числа атомов, находящихся на поверхности наночастицы, поэтому их химическая активность очень велика.

Такое необычное поведение веществ в наномире может иметь практическое применение – например, в хранении и передаче наследственной информации, в ориентировке живых организмов в пространстве, поисках питания, в тропизме (движении) у растений. Именно молекулярное распознавание лежит в основе реакций матричного синтеза – самоудвоения молекул ДНК и процессов биосинтеза белка.

Вы знаете

♦ что мир многообразен: выделяют мега– и макромир, микро– и наномир

♦ как изучают объекты мега-, макромира, микро– и наномира

♦ что такое молекулярное распознавание

Вы можете

♦ привести примеры объектов мега-, макро-, микро– и наномира и способы их изучения

♦ проиллюстрировать на примерах, как усовершенствовались на протяжении веков оптические приборы, аппараты, механизмы, помогающие людям в изучении мира

♦ объяснить, чем микромир отличается от наномира и что необычного происходит с законами физики, химии, биологии в наномире

Выполните задания

1. Назовите миры, которые различают в естествознании, приведите примеры объектов каждого мира.

2. Докажите, что наномир – особый мир.

3. Объясните, что такое молекулярное распознавание и какое значение оно имеет для живой природы.

4. Как соблюдаются закономерности химической, биологической и физической наук в макро– и микромирах?

5. Какое практическое значение имеет познание наномира?

6. Сравните принципы работы современных микроскопов (СТМ и АСМ).

Темы для рефератов

1. Современные открытия в астрономии, которые произвели сенсации в естествознании. 2. Атомный силовой и сканирующий туннельный микроскопы: принципы работы. 3. Наномир, его особенности и перспективы.

Практические работы

Рассмотрение физических явлений, происходящих при горении свечи, представляет собой самый широкий путь, которым можно подойти к изучению естествознания…

М. Фарадей

Цель работы: наблюдать за горением свечи, распознавать физические явления, происходящие при этом, фиксировать результаты наблюдения.

Оборудование и реактивы: свеча, спички, тигельные щипцы, фарфоровая чашка, резиновая груша, стеклянная трубка с оттянутым концом, штатив, пробирки, два зеркала, транспортир, скотч, известковая вода.

Ход работы

Физические явления при горении свечи. Зажгите свечу. Обратите внимание на то, что парафин вокруг фитиля начинает образовывать небольшую лужицу. Сделайте вывод о том, какое явление происходит.

Возьмите изогнутую под прямым углом стеклянную трубку. Один её конец поместите в среднюю часть пламени, а другой опустите в пробирку с известковой водой. Что наблюдаете? Объясните происходящие явления.

Обнаружение продуктов горения парафина. Внесите фарфоровую чашку в светящуюся зону пламени свечи и подержите её там несколько секунд. Посмотрите на поверхность чашки. Объясните происходящие явления.

Сухую, желательно охлаждённую (но не запотевшую) пробирку закрепите в держателе горлышком вниз и немного наклонно и подержите над пламенем свечи до запотевания. Сделайте вывод о причинах наблюдаемого явления.

В стакан поместите свечу, подожгите её с помощью лучины. Через 2–3 минуты выньте свечу, налейте в стакан 2–3 мл известковой воды и встряхните. Что наблюдаете? Объясните происходящее явление.

Влияние воздуха на горение свечи. Вставьте стеклянную трубку с оттянутым концом в резиновую грушу. Сжимая грушу рукой, вдуйте в пламя горящей свечи воздух. Как изменилась яркость пламени? Почему?

Прикрепите две свечи при помощи расплавленного парафина к картону или фанере. Зажгите их и накройте химическими стаканами различного объёма (например, литровым и пол-литровым). В каком случае свеча горит дольше? Почему?

Многократное отражение свечи. Скрепите скотчем с обратной стороны два зеркала так, чтобы они образовали угол. Поставьте зажжённую свечу в центр транспортира (рис. 23), а зеркала на транспортире так, чтобы они образовали угол 180°. Сколько отражений свечи вы наблюдаете? Несколько раз уменьшайте угол между зеркалами. Запишите, как изменяется количество отражений свечи.

Рис. 23. Многократное отражение свечи в двух зеркалах

Предложите возможности использования многократного отражения.

На основе наблюдений сделайте вывод о физических и химических явлениях, сопровождающих горение свечи.

Эта работа рассчитана на несколько дней, её можно выполнять вдвоём или группами.

Цель работы: наблюдать за внешним изменением фасоли с течением времени и изменением её массы.

Оборудование и реактивы: блюдце или чашка Петри, марля, 2–3 семени фасоли, вода, весы (технические или электронные).

Ход работы

В чашку Петри или на блюдце положите свёрнутую в несколько слоёв марлю, налейте воды столько, чтобы она покрыла марлю. Положите на марлю семена фасоли, предварительно взвесив каждое. Блюдца с фасолью оставьте в кабинете естествознания на подоконнике.

Ведите ежедневное наблюдение за внешним видом семян. Фиксируйте в тетради изменения, происходящие с ними, ежедневно взвешивайте их (предварительно промокнув бумажной салфеткой) и результаты тоже заносите в тетрадь. Когда фасоль прорастёт и на проростке появятся маленькие сморщенные листочки, наблюдение можно закончить.

Зарисуйте семена в начале эксперимента и по его окончании.

Когда изменение массы семян фасоли было наиболее интенсивным?

Постройте график зависимости массы прорастающих семян фасоли от времени.

Сделайте вывод о причинах изменения массы фасоли.

Цель работы: наблюдать явление плавления льда, описывать изменение состояния льда от температуры, делать выводы об изменении температуры льда в ходе плавления.

Оборудование и материалы: лёд, термометр, стеклянный стакан ёмкостью 50—100 мл, тряпочка.

Ход работы

Хорошо размельчите лёд, завернув его в тряпочку. Положите размельчённый лёд в стеклянный стакан.

Измерьте температуру льда и результат запишите в таблицу 4.

Измеряйте температуру льда через каждые 3–5 минут и фиксируйте агрегатное состояние воды, данные записывайте в таблицу.

Таблица 4

Постройте график зависимости температуры воды в разных агрегатных состояниях от времени.

Глава 2. Мегамир

§ 8.Человек и Вселенная

1. Покажите на примерах, как менялись представления о системе мира с античных времён до XVII в.

2. Назовите имена учёных XVI–XVII вв., чей вклад в астрономию невозможно переоценить.

3. Дайте краткую характеристику достижений российской науки в области космонавтики.

4. Вспомните имена поэтов, художников, писателей, композиторов, режиссёров, чьи произведения о космосе, звёздах, действительных и воображаемых путешествиях к далёким планетам вам запомнились.

Притяжение далеких звезд

Вспомните, как безоблачной летней ночью вы, запрокинув голову, не могли оторвать взгляд от завораживающего звёздного неба. Скольких художников, поэтов, писателей вдохновляло на создание великих произведений мерцание далёких звёзд, неведомых миров(рис. 24). Скольким путешественникам звёзды указывали верный путь к поставленной цели, скольким заплутавшим путникам помогали найти дорогу домой.

 
Я – сын Земли, дитя планеты малой,
Затерянной в пространстве мировом,
Под бременем веков давно усталой,
Мечтающей бесплодно о ином.
 

В. Брюсов

Рис. 24. В. Ван Гог. Звёздная ночь над Роной. 1888 г.

Пожалуй, нет ничего более пугающе притягательного, бескрайне далёкого, доступного и недосягаемого, чем мегамиры, в недрах которых родилось великое чудо – мерцающая пылинка по имени Земля. Вы должны иметь представление о том, что такое галактика, звёздные скопления, звёзды, чёрные дыры, планеты, кометы и другие небесные тела, знать современные представления о строении и эволюции Вселенной. Это и многое другое вы узнаете из этой главы.

 
Мерцают созвездья в космической мгле,
Заманчиво светят и ясно,
Но люди привыкли жить на земле,
И эта привычка прекрасна.
 

В. Солоухин

Натурфилософия о земле и вселенной

Вопрос о том, что представляет собой Вселенная, волновал человека ещё в древности. Никто не может точно сказать, когда зародилась одна из древнейших наук – астрономия.

Наши предки, будучи во многом зависимы от природных сил, обожествляли небесные тела – Солнце, Луну, звёзды. О них слагали мифы и легенды, им поклонялись, наделяли сверхъестественными способностями. Первые представления людей о мироздании были очень наивными: окружающий мир они делили на земной и небесный, противопоставляя эти две части друг другу.

Древнегреческий философ Анаксимандр (ок. 610–546 г. до н. э.) ввёл представление о Вселенной как о бесчисленных возникающих и гибнущих мирах. Левкипп (V в. до н. э.) и Демокрит считали, что Вселенная состоит из атомов (частиц) и пустоты.

В VI–IV вв. до н. э. сложилась так называемая пифагорейская система мира, где Земля и Солнце обращались вокруг некоторого «гигантского огня», причём Земля имела форму шара и вращалась вокруг своей оси.

Идеи о том, что Земля является центром Вселенной, получили название геоцентрической системы мира. Сторонником этих идей был Аристотель. Действительно, наблюдателю на Земле кажется, что он находится на неподвижной планете, а вокруг неё вращаются Солнце, Луна, планеты. Опираясь на геоцентрическую систему мира, греческий астроном и математик К. Птолемей (ок. 90—160 н. э.) создал математическую теорию видимого движения Солнца, Луны и планет. Точность теории обеспечивала возможность вычислять их положения на небе относительно звёзд на много лет вперёд, а также предсказывать наступление солнечных и лунных затмений. Его фундаментальный труд «Альмагест» в течение полутора тысяч лет служил учебником астрономии для всего научного мира.

Вместе с тем в III в. до н. э. Аристарх Самосский (320–250 гг. до н. э.) предложил гелиоцентрическую теорию движения планет, которая долгое время не имела поддержки. Во-первых, авторитет Аристотеля был непререкаем, а во-вторых, трудно было согласиться с тем, что Земля не является «центром мироздания», а сама движется вокруг Солнца.

Астрономия в XVI–XVII вв

К теории Аристарха Самосского вернулся в XVI в. польский астроном Николай Коперник. Он и считается основоположником гелиоцентрической системы мира, которую в 1543 г. изложил в книге «Об обращениях небесных сфер» (рис. 25). Коперник считал, что в центре Вселенной находится Солнце, а Земля и другие планеты движутся вокруг него по круговым орбитам. Орбиты Меркурия и Венеры находятся ближе к Солнцу по сравнению с орбитой Земли, а Юпитера и Сатурна – дальше. Луна же вращается вокруг Земли, а Земля – вокруг собственной оси. Коперник даже вычислил расстояния планет от Солнца и периоды их обращения.

Рис. 25. Страница из рукописи Н. Коперника «Об обращениях небесных сфер» с изображением орбит планет Солнечной системы

Учение Коперника было не просто большим шагом в астрономии, оно дало мощный стимул для развития всего естествознания, положило начало первой научной революции. Высказывать такие смелые мысли в Средние века было небезопасно. Коперник это прекрасно понимал, он писал: «Солнце является центром мироздания и, следовательно, неподвижно. Все считают, что это заявление нелепое и абсурдное с философской точки зрения и, кроме того, формально еретическое, так как выражения его во многом противоречат Священному Писанию, согласно буквальному смыслу слов, а также обычному толкованию и пониманию Отцов Церкви и учителей богословия».

Трагически оборвалась жизнь последователя Коперника, итальянского философа и учёного, писателя и поэта Дж. Бруно (1548–1600). Его догадки, значительно опередив эпоху, внесли неоценимый вклад в развитие астрономии. Он полагал, что звёзды представляют собой небесные тела, подобные нашему Солнцу, а в Солнечной системе существуют ещё не открытые планеты. Бруно утверждал, что Вселенная бесконечна и в ней существует множество миров. За своё вольномыслие он был осуждён католической церковью как еретик. Он провёл в тюрьме 8 лет, отказавшись отречься от своих убеждений. В приговоре инквизиционного трибунала Бруно был признан «нераскаявшимся, упорным и непреклонным еретиком», отлучён от церкви и подвергнут «самому милосердному наказанию без пролития крови», т. е. сожжению живым на костре. В ответ на приговор Бруно заявил судьям: «Вероятно, вы с большим страхом выносите мне приговор, чем я его выслушиваю. – И бросил в лицо своим палачам: – Сжечь – не значит опровергнуть!» 17 февраля 1600 г. он был казнён. Жизнь и смерть Джордано Бруно стали символом верности своим убеждениям.

Иную линию поведения по отношению к запретам религиозного мировоззрения выбрал в конце жизни соотечественник Бруно, выдающийся естествоиспытатель Галилей – последователь гелиоцентрической системы мира. Разглядев на Луне рельеф поверхности, горы, напоминающие земные, кратеры, Галилей убедительно доказывал неправомерность деления мира на земной и небесный. Учёный открыл спутники Юпитера, разглядел пятна на Солнце, доказал, что Венера вращается вокруг Солнца и, подобно Луне, меняет свои фазы. Галилей увидел, что Млечный Путь – это грандиозное скопление звёзд, не различимых невооружённым глазом.

В год казни Бруно Галилею было 34 года. Он не мог не знать о преследовании инквизицией столь революционных взглядов на устройство мира, но тем не менее продолжал пропагандировать свои идеи, приобретая всё большее число сторонников и последователей. Рано или поздно это должно было привести к серьёзному конфликту с католической церковью, и в 1633 г. Галилей предстал перед судом инквизиции (рис. 26). Под угрозой пыток он вынужден был отречься от своих убеждений, но, согласно преданию, по окончании суда произнёс свою знаменитую фразу: «И всё-таки она вертится!»

Галилей был приговорён к домашнему заключению, которое длилось 9 лет вплоть до его смерти.

Позиция церкви была двоякой. С одной стороны, она не признавала взгляды Коперника, но, с другой, пользовалась его открытиями для вычисления дат, к примеру, Пасхи.

 
Твердили пастыри, что вреден
И неразумен Галилей,
Но, как показывает время:
Кто неразумен, тот умней…
 
 
Зачем их грязью покрывали?
Талант – талант, как ни клейми.
Забыты те, кто проклинали,
Но помнят тех, кого кляли.
 

Е. Евтушенко

Официально церковь признавала геоцентрическую систему Аристотеля, согласно которой Земля – центр нашей Вселенной. Нередко и учёные, которые пользовались для расчётов системой Коперника, официально его не признавали, боясь притеснения со стороны католической церкви.

Рис. 26. К. Банти. Галилей перед судом инквизиции. 1857 г.

Надо сказать, что только по прошествии длительного времени запрет церкви на труды Галилея был снят. В 1979 г. папа Иоанн Павел II признал вину инквизиции по отношению к учёному. А в октябре 1992 г. Римско-католическая церковь, наконец, реабилитировала Галилео Галилея.

С каждым десятилетием знаний о Вселенной накапливалось всё больше, и никакие запреты не могли остановить развитие естественнонаучной мысли. В последние десятилетия ХVII в. в европейских странах учреждаются национальные академии наук и государственные астрономические обсерватории. Совершенствуются приборы и методы наблюдения, начинаются систематические измерения точных положений звёзд, а также изучение движения Луны. Всё это было необходимо для нужд морской навигации и картографирования Земли. По наблюдениям затмений спутника Юпитера важное открытие было сделано датским астрономом О. Рёмером (1644–1710). Проведённое им первое измерение скорости света имело огромное значение для развития астрономии и всего естествознания.

« В следующем параграфе будет рассказано о законах движения небесных тел.

Вы знаете

♦ как развивалась астрономия с древних времён до конца XVII в.

♦ как и кем было проведено первое измерение скорости света

♦ в чём заключались революционные взгляды Дж. Бруно

Вы можете

♦ дать сравнительную характеристику теорий Клавдия Птолемея и Аристарха Самосского

♦ охарактеризовать геоцентрическое и гелиоцентрическое устройство мира

Выполните задания

1. Расскажите об эволюции представлений о Вселенной. Чем различаются геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира?

2. Используя этимологические словари, дайте толкование следующих терминов: геоцентрическая, гелиоцентрическая и антропоцентрическая системы мира.

3. Назовите имена писателей-фантастов и их произведения, посвящённые космическим путешествиям.

Темы для рефератов

1. Жизнь и деятельность Г. Галилея. 2. Развитие астрономии в XVII в.

3. М. В. Ломоносов – учёный-энциклопедист. 4. История открытия скорости света.