Միջնադար՝ լույսի արագության առաջին չափումը

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ինչպես հաճախ է պատահում գիտության մեջ, դրա հաշվարկը այլ գործողությունների հետևանք էր, որոնք շատ ավելի գործնական իմաստ ունեն: Միջնադարի վերջում եվրոպական նավերը նավարկում են օվկիանոսները՝ փնտրելով նոր հողեր և առևտրային ուղիներ: Նոր հայտնաբերված կղզիները պետք է քարտեզագրվեն, և դրա համար կարևոր է քիչ թե շատ ճշգրիտ իմանալ, թե որտեղ են դրանք: Սրա հետ կապված նկատելի խնդիրներ կային։

Աշխարհագրական կոորդինատները երկու թվային արժեքներ են՝ լայնություն և երկայնություն: Լայնության դեպքում ամեն ինչ համեմատաբար պարզ է. անհրաժեշտ է չափել բարձրությունը ինչ-որ հայտնի աստղի հորիզոնից: Հյուսիսային կիսագնդում դա, ամենայն հավանականությամբ, կլինի Հյուսիսային աստղը, հարավում՝ Հարավային խաչի աստղերից մեկը: Օրվա ընթացքում լայնությունը կարող է որոշել Արևը, բայց սխալը զգալիորեն ավելի մեծ է. լուսատուը բավականին մեծ է, նրա պայծառության պատճառով դժվար է հետևել դրան, իսկ տեսանելի սկավառակի սահմանները լղոզվում են ազդեցության տակ։ երկրագնդի մթնոլորտը. Այնուամենայնիվ, սա համեմատաբար պարզ խնդիր է:

Ժամը քանիսն է

Երկայնությունը շատ ավելի բարդ է: Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ, և դուք կարող եք պարզել, թե որտեղ ենք մենք՝ իմանալով ճշգրիտ ժամանակը այս կետում և ժամը ինչ-որ տեղ, որի երկայնությունը մենք գիտենք: Գրականության մեջ սովորաբար գրում են «պրիմ meridian», սա, ընդհանուր առմամբ, ճիշտ է, քանի որ խոսքը նույն բանի մասին է։ Եթե տեղական ժամանակով ամեն ինչ բավականին պարզ է, ապա զրոյական միջօրեականի դեպքում շատ ավելի բարդ է։

Չկար ժամացույց, որը կարող էր ցույց տալ այն վայրի ճշգրիտ ժամանակը, որտեղից տարվել էին աշխարհագրական մեծ հայտնագործությունների դարաշրջանում։ Այն ժամանակ ժամացույցի շարժումը, որը հագեցած էր րոպեաչափով, համարվում էր բարձր ճշգրտության տեխնիկա։ Երկայնությունը որոշելու համար հարմար առաջին քրոնոմետրերը հայտնվել են 18-րդ դարի կեսերին, իսկ մինչ այդ ծովագնացները ստիպված են եղել անել առանց դրանց։

Տեսականորեն մշակված ամենահին մեթոդը լուսնային հեռավորության մեթոդն է, որն առաջարկել է գերմանացի մաթեմատիկոս Յոհան Վերները 1514 թվականին։ Այն հիմնված էր այն փաստի վրա, որ Լուսինը բավականին արագ է շարժվում գիշերային երկնքով, և հատուկ սարքով` լայնակի ձողով, նրա տեղաշարժը որոշ հայտնի աստղերի համեմատությամբ, կարող եք սահմանել ժամանակը: Վերների մեթոդի գործնական իրականացումը շատ դժվար է ստացվել, և այն նկատելի դեր չի խաղացել նավարկության մեջ։

1610 թվականին Գալիլեո Գալիլեյը հայտնաբերեց Յուպիտերի չորս ամենամեծ արբանյակները։ Սա կարևոր գիտական իրադարձություն էր. այն ժամանակվա դիտողական աստղագիտության հնարավորությունների շրջանակներում ևս մեկը, բացի Երկրից, գտնվեց երկնային մարմին, որի շուրջ պտտվում էին սեփական արբանյակները։ Բայց ժամանակակիցների համար ամենակարևորն այն էր, որ այս արբանյակների շարժումը կարելի էր միաժամանակ և հավասարաչափ դիտարկել Երկրի բոլոր կետերից, որտեղ այդ պահին տեսանելի է Յուպիտերը։

Գալիլեո Գալիլեյ

Արդեն 1612 թվականին Գալիլեոն առաջարկեց որոշել ճշգրիտ ժամանակը և, հետևաբար, երկայնությունը Յուպիտերի չորս արբանյակներից մեկի՝ Իոյի շարժմամբ։ Այն ունի շատ ուշագրավ առանձնահատկություններ, որոնց մասին Գալիլեոն, իհարկե, չգիտեր, բայց, ամենակարևորը, համեմատաբար հեշտ է դիտարկել։ Պարզելով, թե երբ է նա մտել մոլորակի ստվերը, հնարավոր է եղել ճշգրիտ որոշել ժամանակը։ Բայց Io-ի (և Գալիլեայի այլ արբանյակների) խավարումների աղյուսակներ կազմելու առաջին իսկ փորձերը ցույց տվեցին, որ այս ժամանակը անհասկանալի կերպով տեղափոխվեց այդ դարաշրջանի գիտության համար: Պատճառները երեք քառորդ դար մնացին անհասկանալի։

Վաճառականի որդին

Օլե Քրիստենսեն Ռյոմերը ծնվել է դանիացի վաճառականների ընտանիքում 1644 թվականին։ Նրա երիտասարդության մասին տեղեկությունները հատվածական են՝ նա չի ծննդաբերել, իսկ անձնական համբավը նրան կհասնի շատ ավելի ուշ։Հայտնի է, որ նա ավարտել է Կոպենհագենի համալսարանը, և, ըստ ամենայնի, նկատելի էր իր ինտելեկտով։ 1671-ին Ռոմերը տեղափոխվեց Փարիզ, դարձավ Cassini-ի աշխատակից և շատ շուտով ընտրվեց Գիտությունների ակադեմիայի անդամ, այնուհետև գիտակիցների այս հավաքածուն ավելի քիչ էլիտար էր, քան ավելի ուշ:

Օլե Ռոմեր

Դարավերջին նա վերադարձավ Դանիա, շարունակեց լինել պրակտիկ աստղագետ և մահացավ այնտեղ 1710 թվականին։ Բայց այս ամենը հետո կգա։

Դա վերջավոր է։

Իսկ 1676 թվականին նա առաջարկեց ոչ բարդ, ժամանակակից ժամանակների համար հաշվարկներ, որոնք հավերժացրին նրա անունը: Հարցի էությունը պարզ է. Յուպիտերը Արեգակից մոտ հինգ անգամ ավելի հեռու է, քան Երկիրը: Այն Արեգակի շուրջ մեկ պտույտ է կատարում մոտ 12 երկրային տարվա ընթացքում (մենք կլորացնում ենք թվերը պարզության համար): Սա նշանակում է, որ կես տարուց Յուպիտերից Երկիր հեռավորությունը կփոխվի մոտ մեկ երրորդով։ Եվ սա քիչ թե շատ համապատասխանում է Գալիլեայի արբանյակների խավարման ժամանակների նկատված տարբերությանը։

Իո այսօր

Մեզ համար այժմ շատ հեշտ է հասկանալ այս պատճառաբանության տրամաբանությունը, սակայն 17-րդ դարում ընդունված էր կարծել, որ լույսի արագությունն անսահման է։ Բայց Ռոմերն առաջարկեց, որ դա այդպես չէ։ Նրա հաշվարկներով՝ լույսի արագությունը հավասար է եղել վայրկյանում մոտ 220 հազար կիլոմետրի, ինչը մեկ քառորդով ցածր է այսօր հաստատված արժեքից։ Բայց 17-րդ դարի համար դա առնվազն վատ չէր։

Հետո պարզվում է, որ ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ, և երկու դար անց Լապլասը հաշվի կառնի արբանյակների գրավիտացիոն ազդեցությունը միմյանց վրա, բայց սա բոլորովին այլ պատմություն է։

Ռոմերի գաղափարը էական դեր չի խաղացել աշխարհագրական հայտնագործություններում։ Նավի վրա տեղադրված աստղադիտակի միջոցով Յուպիտերի արբանյակներին դիտելը, գլորվելու պատճառով, գրեթե անհնար էր: Իսկ 18-րդ դարի կեսերին մշակվեցին առաջին քրոնոմետրերը՝ հարմար երկայնությունը որոշելու համար։