Текст книги "История науки"

Периодическая система элементов

Крупнейшим достижением химии XIX века стало создание ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ Дмитрия Ивановича Менделеева (1834–1907). Свой доклад о Периодической системе элементов Д. И. Менделеев сделал 18 марта 1869 года на заседании Русского Химического общества.

Путь к созданию Периодической системы был долог и продолжался около полувека. Его начал немецкий физик Иоганн Деберейтер (1780–1849). Он обратил внимание на то, что существуют химические элементы, сходные по свойствам, но сильно различающиеся по атомному весу. В работах 1817–1823 года он сформулировал представления о триадах элементов со сходными химическими свойствами. Такие триады образовывали кальций-стронций-барий, литий-натрий-калий, сера-селен-теллур, хлор-бром-йод. Деберейтер обратил внимание на то, что в каждой триаде атомный вес второго элемента будет приблизительно равен среднему арифметическому атомных весов первого и третьего.

Интересно, что Деберейтер обнаружил и одну тетраду (четверку) сходных элементов: фосфор-мышьяк-сурьма-висмут, однако воспринял её как досадное исключение, нарушающее открытую им картину.

В 1843 году другой немецкий химик Леопольд Гмелин (1788–1853) отметил, что обнаруженная Деберейтером тетрада не является исключением и что существуют не только тетрады, но и пентады (пятерки) химических элементов со сходными свойствами, но сильно отличающихся по атомному весу.

В 1865 году английский химик Джон Александер Ньюлендс (1837–1898) выписал все известные к тому времени химические элементы в ряд в порядке возрастания атомного веса. При этом он обнаружил, что в этом ряду периодически повторяются элементы со сходными химическими свойствами. Во многих случаях это происходило через семь элементов на восьмой.

На основании своих наблюдений Ньюлендс сформулировал свой «закон октав». 1 марта 1866 года он сделал на эту тему доклад на заседании Лондонского химического общества. Этот доклад не вызвал интереса. Одни из присутствующих с иронией спросил, не пытался ли докладчик расположить элементы в алфавитном порядке их названий и не выявились ли при этом какие-либо закономерности.

Вскоре Ньюлендс ушёл из науки в промышленность и занялся производством сахара. Однако в 1875 году он опубликовал в научном журнале статью, где впервые ввел понятие ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА.

Другую попытку создания чего-то похожего на Периодическую систему предпринял французский химик Александр Эмиль Бетуие де Шанкуртуа (1820–1886). Он склеил края большого листа бумаги, нарисовал на нем линию, поднимающуюся вверх под углом 45 градусов и нанес на эту линию известные ему химические элементы в порядке возрастания атомного веса. И оказалось, что при определенном выборе масштаба нанесения элементы со сходными химическими свойствами располагались друг над другом. Просто и наглядно!

Таблицу, сходную с Менделеевской, построили английский химик Уильям Одлинг (1829–1921) в 1868 году и Юлиус Лотар Мейер (1830–1895) в 1870 году. Но, тем не менее, автором Периодического закона мир считает Дмитрия Ивановича Менделеева.

Почему?

Потому, что только Д. И. Менделеев понял, что Периодическая таблица – это не просто способ удобного описания известных фактов: за ним стоит фундаментальный Закон Природы. А закон природы не знает исключений. Поэтому Менделеев обратил внимание не только на подтверждения, но и на отклонения от Периодического закона и попытался их объяснить.

Менделеев выявил три «сдвига рамки» Периодического закона и высказал предположение, что на самом деле никаких сдвигов рамки нет, а существуют ещё не открытые химические элементы. На основании Периодического закона Менделеев предсказал существование трех ещё неизвестных науке элементов, которые он назвал экаалюминием, экабором и экасилицием. И предсказал не только существования, но и химические свойства соединений этих элементов.

Экаалюминий открыл в 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран (1838–1912), экабор – в 1879 году шведский химик Ларс Фредерик Нильсон (1840–1899), экасилиций – в 1885 году немецкий химик Клеменс Александр Винклер (1838–1904). Свойства этих элементов совпали с предсказанными Д. И. Менделеевым. Более того, Д. И. Менделеев указал на то, что Лекок де Буабодран неточно определил плотность экаалюминия: она равна не 4.7 г/см³, а 5.9 г/см³. Тщательная проверка показала, что Д. И. Менделеев был прав.

Экаалюминий получил название ГАЛЛИЯ, экабор – СКАНДИЯ, экасилиций – ГЕРМАНИЯ.

На открывшего галлий П. Э. Лекока де Букабодрана предсказания Менделеева произвели настолько глубокое впечатление, что он решил сам заняться пророчествами на основе Периодического закона. Так, после открытия аргона в 1894 году он предсказал существование нескольких химически инертных элементов. И это предсказание подтвердилось.

Физическая реальность, стоящая за Периодическим Законом Д. И. Менделеева, стала понятной только в XX веке.

С точки зрения философии следует отметить, что история Периодического закона наглядно показала, что представление о научной теории, как об отражении объективной истины, куда более плодотворно для развития науки, чем характерное для позитивистской философии представление о том, что теория – это просто способ описания известных фактов.

Вопросы:

**. Какие исследователи и когда обращали внимание на периодичность зависимости химических свойств от атомного веса?

Вопросы для любителей подумать:

**. О периодичности свойств химических элементов до Менделеева говорили многие авторы. Почему мы считаем создателем Периодической системы именно Д. И. Менделеева?

**. Можно ли использовать Периодические таблицы в других науках? В каких именно и как?

Химическое равновесие и химическая кинетика

О том, что при более высоких концентрациях реагирующих веществ химические реакции идут более интенсивно, исследователи заметили давно. Ещё в 1799 году французский химик Клод Луи Бертолле (1748–1822) высказал мысль о том, что при добавлении продуктов реакции химическая реакция может даже пойти в обратном направлении. В дальнейшем из этой мысли выросли понятия ОБРАТИМЫХ и НЕОБРАТИМЫХ РЕАКЦИЙ.

Однако только в середине XIX века началось систематическое изучение этих проблем.

Это изучение началось с появления понятия СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. Это понятие ввел немецкий химик Людвиг Фердинанд Вильгельми (1812–1864) в 1850 году.

В 1860-х годах норвежские химики Като Гульдберг (1836–1902) и Петер Вааге (1833–1900) выполнили ряд важных работ, которые легли в основу наших представлений о скоростях химических реакций.

К. Гульдберг и П. Вааге обнаружили, что скорость химических реакций в растворах пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. При этом коэффициент пропорциональности будет разным для разных химических реакций, разных температур, наличию или отсутствию катализаторов и т. д.

Если в химической реакции участвуют две молекулы одного и того же вещества, то скорость реакции тоже будет пропорциональна произведению концентраций (то есть, квадрату концентрации исходного вещества).

К этому времени сформировалось представление об ОБРАТИМЫХ и НЕОБРАТИМЫХ реакциях. Добавляя в колбу дополнительные количества продуктов реакции, обратимую реакцию можно было пустить в обратном направлении, когда из продуктов реакции начинали образовываться реакционные вещества.

Строго говоря, обратимыми являются все реакции. Однако необратимую реакцию трудно пустить в обратном направлении для этого нужно создать слишком большие концентрации продуктов.

В 1850-х годах английский химик Александр Уильямсон (1824–1904) подробно исследовал ряд обратимых химических реакций и условия изменения их направления.

К. Гульдберг и П. Вааге ввели понятие о ХИМИЧЕСКОМ РАВНОВЕСИИ, достигаемом при определенном соотношении концентраций исходных веществ и продуктов реакции. В состоянии химического равновесия скорости прямой и обратной реакций равны и количество исходных веществ и продуктов со временем не меняется.

Гульдберг и Вааге обнаружили, что в состоянии химического равновесия отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению установившихся концентраций исходных веществ при постоянных внешних условиях не будет зависеть от того, какие концентрации исходных веществ были взяты вначале.

В 1860-х годах французский химик Марселен Бертло (1827–1907) разработал методику определения теплоты, выделяющейся при той или иной химической реакции. Реакцию проводили в замкнутом сосуде, погруженном в сосуд с водой. По повышению температуры воды судили о количестве тепла, выделяющегося при реакции. М. Бертло ввел понятие ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ и ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. Первые идут с выделением тепла, а вторые – с его поглощением.

В 1884 году французский физик Анри Ле Шателье (1850–1936) проанализировал влияние внешних условий на направление сдвига равновесия и сделал важный вывод: равновесие всегда сдвигается в направлении, противоположном внешнему воздействию. Если в исходной смеси увеличить количество какого-то из реагирующих веществ, то равновесие сдвинется в сторону увеличения концентрации продуктов реакции. Если повысить температуру, то равновесие реакций, идущих с выделением тепла, сдвинется в сторону уменьшения концентрации продуктов реакции, а если реакция сопровождается поглощением тепла, то равновесие сдвинется в обратном направлении. Если в результате реакции из двух молекул газа образуется одна, то повышение давления сдвинет равновесие реакции в сторону образования одной молекулы. И т. д.

Этот закон получил название ПРИНЦИПА ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ.

В 1884 году английский химик Мэтью Паттисон-Мюир (1848–1931) ввел понятие ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. Химическая кинетика ставит своей задачей описать зависимость скоростей реакции от концентраций реагирующих веществ и условий проведения реакции.

В 1889 году шведский химик Сванте Аррениус (1859–1927) предложил теорию АКТИВНЫХ СОУДАРЕНИЙ. Согласно этой теории, в процессе превращения одного вещества в другое возникают промежуточные состояния, обладающие большим запасом внутренней энергии. А это значит, что в химическую реакцию могут вступить только молекулы, обладающие запасом энергии больше среднего. Это предположение объяснило рост скоростей и прямой и обратной реакции при повышении температуры. Разницу между наибольшей энергией промежуточного состояния и средней энергией молекул Аррениус назвал ЭНЕРГИЕЙ АКТИВАЦИИ.

В 1877 году Людвиг Больцман (1844–1906) вывел формулу распределения молекул по запасам энергии. Аррениус воспользовался этой формулой и показал, что доля молекул, способных вступить в реакцию, будет пропорциональной величине exp (—E_a/(kT)), где – E_a энергия переходного состояния, Т – абсолютная температура, – константа. Величину E_a С. Аррениус назвал «энергией активации. Это понятие он ввел в 1889 году. В дальнейшем были введены понятия СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ и ЭНТРОПИЯ АКТИВАЦИИ. и переходным состоянием.

Величину энергии активации нетрудно определить экспериментально. Для этого нужно построить график зависимости логарифма константы скорости реакции от 1/Т. Из угла наклона легко можно будет определить энергию активации.

Уже давно было известно, что скорость химических превращений ускоряется в присутствии некоторых веществ, которые после завершения реакции остаются неизменными. Ещё в VIII веке нашей эры арабский алхимик Джабир ибн Хайян (721–815) показал, что превращение этилового спирта в диэтиловый эфир резко ускоряется в присутствии серной кислоты, которая в процессе реакции не расходуется. Но всерьез этим явлением заинтересовались только в начале XIX века.

В 1811 году русский химик Константин Сигизмундович Кирхгоф (1764–1833) (не путать с физиком Г. Р. Кирхгофом (1824–1887)!) обнаружил, что реакция разложения крахмала с образованием сахара ускоряется, если к реагирующему раствору добавить некоторое количество кислоты. При этом добавленная кислота в процессе реакции НЕ РАСХОДОВАЛАСЬ! Вскоре были открыты и другие реакции, которые ускорялись в присутствии не расходовавшихся в реакции веществ (и, зачастую, весьма сильно).

В 1835 году выдающийся химик Й. Я. Берцелиус предложил назвать это явление КАТАЛИЗОМ, а вещества, ускоряющие реакцию, но при этом не расходующиеся, КАТАЛИЗАТОРАМИ.

Впрочем, термин катализ задолго до Берцелиуса предложил алхимик Андреас Либавиус (1555–1616), но он использовал его в несколько ином смысле.

В 1848 году английский химик и политический деятель Лайон. Плэйфейр (1818–1898) высказал предположение о том, что вещества, вступающие в реакцию, образуют с катализаторами нестойкие химические соединения. Эта идея была в дальнейшем развита Полем Сабатье (1854–1941). Майкл Фарадей (1791–1867) в 1833 году попытался связать катализ с адсорбцией реагирующих веществ на поверхности катализатора.

В 1889 году Сванте Аррениус (1859–1927) высказал предположение о том, что катализ связан с тем, что реакции от начального до конечного продукта идут по другому пути с меньшими энергиями промежуточных состояний. Поэтому катализатор снижает энергию активации реакции. Это – одна из причин повышения скорости реакции при катализе, но не единственная. Катализаторы могут ускорять реакцию, увеличивая энтропию активации.

В XIX веке сформировались понятия о ГОМОГЕННОМ и ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИЗЕ. При гомогенном катализе субстраты реакции и катализатор находятся в одной фазе (жидкой или газообразной), а при гетерогенном катализе катализатор находится на границе раздела фаз. Обычно гетерогенный катализ происходит на поверхности твердых тел.

В 1888 году русский химик Дмитрий Петрович Коновалов (1856–1929) открыл АВТОКАТАЛИЗ, при котором катализатором является конечный продукт реакции. Автокаталитические реакции идут с самоускорением.

Вопросы:

**. Кто и когда ввел понятие скорости реакции?

**. Кто и когда сформулировал Закон действующих масс?

**. Что такое «химическое равновесие»?

**. В чем заключается принцип Ле Шателье?

**. Что такое энергия активации и как скорость реакции зависит от энергии активации?

**. Чем отличаются гомогенный и гетерогенный катализ?

Вопросы для любителей подумать:

**. Какие трудности могут возникнуть при экспериментальном определении скорости химической реакции?

**. Предложите способ экспериментального измерения скоростей прямой и обратной химической реакции вблизи от состояния химического равновесия.

**. Чем можно объяснить возрастание скорости химической реакции при увеличении температуры?

**. Реакция превращения вещества А в вещество В идет с выделением тепла. Скорость какой реакции близ состояния равновесия будет расти быстрее с ростом температуры: прямой или обратной?

**. Мог ли Павел Иванович Чичиков обсуждать с помещиком Маниловым зависимость скорости химических реакций от температуры и наличия катализаторов?

**. Поспорили Ваня с Петей из рассказа В. Пьецуха «Новый завод». Петя говорил, что катализаторы могут ускорять реакцию, уменьшая энтропию активации, а Ваня – что увеличивая. Как по-Вашему, кто из мальчиков прав и почему?

Астрономия

В 1543 году в Нюрнберге была опубликована книга «О вращении небесных сфер», написанная польский священнослужителем и астрономом Николаем Коперником (1473–1543). В этой книге были сформулированы представления, что не Солнце вращается вокруг Земли, а Земля вокруг Солнца. И о том, что Земля, является не центром мира, а одной из планет. Эта книга произвела революцию во взглядах Человечества на свое место в мире. Более того, некоторые авторы считают, что именно с появления книги Коперника можно говорить, что в мире появилась НАУКА.

Представления, изложенные Николаем Коперником, получили название ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МИРА.

Гелиоцентрическую систему мира Коперник обосновывал математической обработкой наблюдений за движением планет.

По-видимому, замысел гелиоцентрической системы мира сложился у Коперника ещё в первом десятилетии XVI века. Однако свои работы он опубликовал лишь в 1543 году, в год своей смерти.

Книга Николая Коперника вызвала шок среди широких масс населения и, особенно, в религиозных кругах. Из центра мира, где было так уютно жить, Земля превращалась в маленькую планету в огромном космосе.

Вначале в авангарде борьбы с гелиоцентрической системой мира шли протестантские лидеры, в частности, Мартин Лютер (1482–1546) и Филипп Меланхтон (1497–1560). В то время как Католическая церковь относилась к идеям Коперника спокойно. Однако в дальнейшем ситуация изменилась. 5 марта 1616 года Комиссия, созданная Римским папой Павлом V, приняла решение о том, что гелиоцентрическая система мира несовместима со Священным Писанием и добропорядочный католик не может её поддерживать. Это решение было отменено только в 1818 году.

В 1632 году итальянский физик Галилео Галилей (1564–1642) публикует книгу «Диалог о двух системах мира: Птолемеевой и Коперниковой», в которой недвусмысленно высказывает свою поддержку гелиоцентрической системы мира. За это он был заключен в тюрьму и был отдан под суд инквизиции, которая приговорила его к пожизненному заключению. После того, как Галилей, по предложению суда, отрекся от гелиоцентрической системы, заключение в тюрьме было заменено на домашний арест.

В 1992 году Римский папа Иоанн Павел II реабилитировал Галилея.

В конце XVI века датский астроном Тихо Браге (1546–1601) предложил компромиссную гео-гелиоцентрическую систему мира. Согласно его концепции, Земля находится в центре мира, вокруг Земли вращаются Солнце и Луна, а планеты вращаются вокруг Солнца. Эта система больше устраивала религиозные круги, чем представления Николая Коперника, однако большинство исследователей отнеслось к гео-гелиоцентрической системе отрицательно.

В 1576 году король Дании подарил Тихо Браге небольшой остров Рен. На этом острове астроном строит Ураниборг (Небесный дворец) – оборудованную по последнему слову техники своего времени обсерваторию В Ураниборге начинают проводиться систематические, изо дня в день, наблюдения за звёздным небом и небесными светилами. В XX веке такие систематические наблюдения за чем бы то ни было получили название МОНИТОРИНГА.

Важным событием, способствующим быстрому развитию астрономии, стало изобретение ТЕЛЕСКОПА – оптического прибора, способного увеличивать изображения очень отдаленных объектов. Первый телескоп изготовил Галилео Галилей в 1609 году. Оказалось, что в телескоп можно увидеть, что на Луне есть горы, что Млечный путь состоит из отдельных звёзд, что у Венеры есть фазы, а у Юпитера – спутники. А по бокам планеты Сатурн находятся какие-то странные выступы. В 1656 году Христиан Гюйгенс (1629–1695) понял, что это – кольцо.

Уже с древних времен были известны такие планеты, как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. В 1766 году немецкие астрономы Иоганн Тициус (1729–1796) и несколько позже Иоганн Боде (1747–1826) установили достаточно простую зависимость радиусов орбиты планеты от её порядкового номера (если отсчитывать от Солнца). Однако из этого правила было одно интересное исключение: судя по радиусу орбиты Юпитер имел не номер пять, а номер шесть. А Сатурн имел номер семь. Это наводило на мысль о том, что между Марсом и Юпитером должна быть ещё одна планета, поиском которой и занялись астрономы. Эта планета даже получила название Фаэтон. Однако планету обнаружить не удалось, зато между Марсом и Юпитером был открыт пояс астероидов. Неоднократно высказывалось предположение о том, что этот пояс образовался в результате взрыва планеты, но однозначных доказательств этому нет.

В 1781 году английский астроном Уильям Гершель (1738–1822) открыл ещё одну планету, расположенную за Сатурном. Эту планету видели и до Гершеля (например, английский астроном Джон Флемстед (1646–1719) в 1690 году), однако только Гершель обнаружил, что это космическое тело постепенно перемещается относительно неподвижных звёзд.

Вначале Гершель предположил, что он открыл новую комету, но никаких признаков хвоста у неё не было. В конце концов Гершель пришел к совершенно правильному заключению, что им обнаружена новая планета.

Как настоящий патриот, Уильям Гершель предложил назвать новую планету в честь английского короля – «Звезда Георга». А французский астроном предложил назвать планету в честь её первооткрывателя – «Гершелем». В конце концов по предложению немецкого астронома Иоганна Боде (1747–1826) новую планету назвали «Ураном».

Радиус орбиты Урана хорошо вписался в закономерность, открытую Тициусом и Боде.

Название новой планеты вдохновило немецкого химика Мартина Генриха Клапрота (1743–1817) назвать ураном выделенное им из минерала тяжелое вещество, обладающее металлическим блеском. Клапрот счел это вещество металлом. Однако в дальнейшем оказалось, что это не металл, а оксид. Название «уран» было перенесено на металл, полученный в результате восстановления этого оксида и на химический элемент.

Наблюдение за движением Урана выявили ряд аномалий и в 1834 году английский священник и астроном-любитель Томас Хасси (1792–1854) высказал предположение о том, что за Ураном имеется ещё одна планета, которая взаимодействует с Ураном.

В 1843 году английский математик Джон Куч Адамс (1819–1892) попытался вычислить возможное местоположение этой планеты. Итоги своих вычислений он показал астрономам, однако они не вызвали никакого интереса. Больше повезло французу Урбану Леверье (1811–1877), выполнившему такую же работу в 1845 году. Свои расчеты он послал немецкому астроному Иоганну Готфриду Галле (1812–1910), который получив письмо, сразу же навел свой телескоп на нужное место и обнаружил планету.

Название планете было дано после долгих дискуссий. Галле предлагал назвать её «Янусом», а Леверье предложил назвать планету в свою честь. Когда коллеги объяснили Леверье, что это будет нескромно, тот предложил новое название «Нептун». Это название закрепилось.

В дальнейшем оказалось, что на рисунках участков звездного неба, выполненных Галилео Галилеем, присутствует Нептун. Галилей видел его ещё в 1612 году. Но не придал своему наблюдению никакого значения.

Дальнейшие наблюдения над движением Урана и Нептуна показали, что открытие Нептуна не устранило все проблемы. Расхождения между наблюдаемыми и расчетными орбитами продолжали сохраняться. Это стимулировало поиск ещё одной планеты, расположенной за Нептуном. Этим активно занимался Персиваль Лоуэлл (1855–1916).

Американский предприниматель Персиваль Лоуэлл был очень богатым человеком. На свои деньги он создал частную обсерваторию, куда пригласил работать многих высококвалифицированных астрономов. Поиск новой планеты стало одной из задач этой обсерватории.

В 1915 году сотрудникам обсерватории Лоуэлла удалось сфотографировать космический объект, который позже оказался искомой планетой. Однако на этот результат не обратили внимания.

Новую планету открыл в 1930 году сотрудник обсерватории Лоуэлла Клайд Томбо (1906–1997). Он показал, что открытым им объект передвигается относительно неподвижных звёзд и скорее всего, является планетой.

Обсерватория Лоуэлла объявила международный конкурс на лучшее название для новой планеты. Победительницей конкурса стала 11-летняя английская девочка Венеция Катарина Берни (1918–2009), предложившая назвать новую планету «Плутоном». В дальнейшем Венеция Катарина стала школьной учительницей. Она умерла в 2009 году в возрасте 90 лет.

Таким образом, к середине XX века человечеству было известно 9 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Последовательность их расположения в Солнечной системе описывается запоминалкой «Мы Все Знаем Мама Юли Села Утром На Пилюли».

В 2005 году американские астрономы обнаружили ещё одну планету. Её размеры приблизительно такие же, как и размеры Плутона, располагается она приблизительно на таком же расстоянии от Солнца, как и Плутон, однако имеет более вытянутую орбиту. Она приближается к Солнцу значительно ближе, чем Плутон, но и удаляется от него дальше Плутона. Вначале эту планету назвали «Зеной», но затем переименовали в «Эриду».

Однако в 2006 году на Ассамблее Международного астрономического союза было принято решение, что Плутон и Эриду по ряду причин нельзя считать полноценными планетами. Таким образом, число планет в Солнечной системе сократилось до восьми.

20 января 2016 года в международном научном журнала «Astronomical Journal» появилась статья Майкла Брауна (род. 1965) и Константина Юрьевича Батыгина (род. 1986). Анализируя движение нескольких крупных космических тел в окрестностях Плутона и Эриды, они пришли к выводу о существовании ещё одной массивной (в несколько раз больше Земли) планеты за орбитой Плутона. Эту планету сейчас активно ищут.

Солнечная система – это лишь очень небольшая часть огромного космоса. За её пределами находятся ЗВЁЗДЫ. А ещё дальше – другие ГАЛАКТИКИ.

Отличать звезды и планеты умели уже в Древнем Вавилоне во втором тысячелетии до нашей эры.

Туманная полоса, пересекающая яркая звездное небо, издавна была источником разных красивых легенд. Например, легенды о том, как богиня Гера расплескала свое молоко. Поэтому и назвали эту полосу МЛЕЧНЫМ ПУТЕМ. Молоко по-гречески – galaxis. Отсюда и возникло слово ГАЛАКТИКА.

В 1610 году, наблюдая Млечный путь в недавно открытый телескоп, Галилео Галилей (1564–1642) обнаружил, что он состоит из огромного числа отдельных звёзд.

Впрочем, на небе можно было заметить и другие ТУМАННОСТИ. Например, туманность в созвездии Андромеды. Её открыл в 964 году персидский астроном Абуль-Хусейн-Абдурахман-ибн-Умар-ас-Суфи (903–986). В Европе она была независимо открыта Симоном Мариусом (1573–1624) в 1612 году. Открыл ас-Суфи и ещё одну туманность, которую в дальнейшем назвали Большим Магеллановым облаком.

В 1750 году астроном Томас Райт (1711–1786) пришел к выводу, что Млечный путь представляет собой огромное число звезд (Звездный остров), вращающихся вокруг своего центра. Эту точку зрения вскоре поддержал Иммануил Кант (1724–1804).

На небе можно было увидеть ещё один очень интересный объект – расположенное в созвездии Тельца плотное светящееся скопление, в котором можно было различить отдельные звёзды. Это скопление получило название Плеяды. В России его называли Стожарами. В 1847 году астроном из Дерптского (Тартуского) университета Иоганн Медлер (1794–1874) высказал предположение о том, что Плеяды являются неподвижным центром, вокруг которого вращаются звезды Млечного пути.

В 1860-х годах английский астроном-любитель Уильям Хаггинс (1824–1910) начал исследовать спектры туманностей. Исследуя спектры разных туманностей, он заключил, что существует два принципиально разных типа туманностей: собственно туманности, состоящие из гигантского скопления газа, и скопления рядом расположенных звезд. Для скопления рядом расположенных звезд Хаггинс предложил термин ГАЛАКТИКА, а скопления газа предложил называть ТУМАННОСТЯМИ. Он пришел к заключению, что Млечный путь является галактикой, к которой принадлежит наше Солнце, и что открытая ас-Суфи Туманность в созвездии Андромеды также является Галактикой. По современным оценкам Галактика Туманности Андромеды значительно больше нашей.

Большое и открытое позже Малое Магеллановы облака по современным представлениям являются небольшими галактиками и вращаются вокруг центра Млечного пути, будучи своеобразными спутниками нашей галактики.

В середине XVIII века английский сельский священник Джон Мичелл (1724–1793) оценил вероятность одновременного нахождения столь большого числа звезд в очень узком участке неба. Оказалось, что эта вероятность ничтожно мала. И тогда Митчелл сделал вывод о том, что эти звезды удерживаются рядом друг с другом силами тяготения.

Закон Всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном, очень интересовал преподобного Джона Мичелла. И он вывел из него ряд нетривиальных следствий, предсказав, в частности, существование ЧЁРНЫХ ДЫР. Но это уже наука XX столетия.

Исследователи начали задумываться и о проблемах происхождения планет и, в частности, Земли. В 1696 году Уильям Уинстон (1667–1752) выпустил книгу, в которой предложил идею происхождения Земли из кометы, а в 1749 году выдающийся биолог Жорж Бюффон (1707–1788) выдвинул предположение о том, что планеты возникли из выброшенного Солнцем вещества в результате падения на неё кометы.

В 1755 году будущий великий философ Иммануил Кант (1724–1804) предложил свою гипотезу возникновения Солнечной системы из огромного разреженного облака.

Вопросы:

**. В чем заключается революция в астрономии, совершенная Николаем Коперником?

**. Когда и кем был создан первый телескоп и к каким открытиям привело его изобретение?

**. Какие планеты были известны в древности?

**. Когда и кем были открыты планеты Уран, Нептун и Плутон?

**. Чем планеты отличаются от звезд?

**. Чем галактики отличаются от туманностей?

**. Что представляют собой Плеяды?

**. Что представляют собой Большое и Малое Магелллановы облака?

Вопросы для любителей подумать:

**. В чем заключается революция в мировоззрении, совершенная Николаем Коперником?

**. Как по-Вашему, в чем причины негативного отношения церковных кругов к идеям Коперника и Галилея?

**. Какие соображения позволяют подозревать, что между Марсом и Юпитером когда-то находилась планета Фаэтон?

**. Придумайте ещё одну запоминалку, которая позволит запомнить порядок расположения планет по отношению к Солнцу.

**. Чем галактики отличаются от созвездий?

**. Попробуйте предложить разные гипотезы, объясняющие объединение звезд в звездные скопления – галактики.