Зрительные трубы

С помощью зрительных труб обычно рассматривают удаленные предметы, лучи от которых образуют почти параллельные слабо расходящиеся пучки. Основной задачей является увеличение углового расхождения этих пучков для того, чтобы их источники оказались на сетчатке разрешенными (не слившимися в точку).

На рисунке показан ход лучей в трубе Кеплера , состоящей из двух собирающих линз, задний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра. Предположим, мы рассматриваем две точки удаленного тела, например Луны. Первая точка испускает пучок, параллельный главной оптической оси (не показан), а вторая, нарисованный на чертеже косой пучок, идущий под малым углом φ к первому. Если угол φ меньше 1’, то изображения обеих точек на сетчатке сольются. Нужно увеличить угол расхождения пучков. Как это сделать – показано на чертеже. Косой пучок собирается в общей фокальной плоскости, затем расходится. Но затем преобразуется второй линзой в параллельный. После второй линзы этот параллельный пучок идет под гораздо большим углом φ’ к осевому пучку. Простые геометрические рассуждения позволяют найти приборное (угловое) увеличение.

Книга написана не на латыни, а на итальянском языке и имеет больше характер педагогико-философской работы, чем строго научной. Папа, который в то время столкнулся с большой политической оппозицией, отправил дело инквизиции, которая требует присутствия Галилея в Риме, чтобы его судили за ересь. Хотя он был опубликован с установленными церковными полномочиями, Галилей был вызван в Рим, судимый и осужденный за ересь в «Приговоре к изгнанию» позже был переведен в тюрьму в своей резиденции в Аркрити, где он оставался до своей смерти.

К тому времени, когда он сделал свои самые важные открытия, Италия была разделенной страной. Большинство государств находилось под мощным влиянием церкви, а Святое Управление через Инквизицию приговаривалось к тяжелым осуждениям и словам, которые можно было считать еретическими.

Точка фокальной плоскости, в которой собирается наклонный пучок определяется центральным лучом пучка, идущим без преломления через первую линзу. Чтобы определить угол прохождения этого пучка через вторую линзу, достаточно рассмотреть вспомогательный источник в этой точке фокальной плоскости. Испускаемые им лучи превратятся после второй линзы в параллельный пучок. Он будет параллелен центральному лучу второй линзы (рисунок). Значит пучок, нарисованный на верхнем рисунке пойдет под тем же углом φ’ к оптической оси. Видно, что и , поэтому . Приборное увеличение трубы Кеплера равно отношению фокусных расстояний, поэтому объектив всегда имеет гораздо большее фокусное расстояние. Для правильного описания действия трубы необходимо рассматривать наклонные пучки. Параллельный оси пучок преобразуется трубой в пучок меньшего диаметра.

С другой стороны, это была также страна Ренессанса. Великие изменения, произошедшие в искусстве и науках с переоценкой греческой классической культуры, глубоко изменили видение, которое люди имели в мире. Леонардо да Винчи через перспективу создал шедевры точности и баланса. Старые манускрипты были переведены на латынь и опубликованы в виде книг. Среди них работы Евклида и Архимеда.

Если бы современная наука означала разрыв с более ранней формой мысли, почему бы не положить начало этой науке, например, в гуманизм в начале Возрождения? Во-первых, потому что сами гуманисты не чувствовали себя деструкторами порядка, а скорее как реставраторы греко-римской мысли, которые «медиалисты» испортили бы. Во-вторых, для этого историка, который мыслит в терминах последовательности событий, чисто внутренних для науки, ясно, что этот век означает радикальную фазу перемен и начало, собственно говоря, науки как института.

Поэтому в зрачок глаза попадает больше световой энергии, чем при непосредственном наблюдении, например, звезд. Звезды настолько малы, что их изображения всегда формируются на одном «пикселе» глаза. С помощью трубы мы не можем получить протяженного изображения звезды на сетчатке. Однако, свет слабосветящихся звезд может быть «сконцентрирован». Поэтому в трубу можно увидеть звезды, невидимые глазом. Таким же образом объясняется, почему в трубу можно наблюдать звезды даже днем, когда при наблюдении простым глазом их слабый свет не виден на фоне ярко светящейся атмосферы.

Нам кажется, что не случайно в этом столетии царила строгость и точность астрономических измерений Тихо Браге и его группы, хотя и принятая ими модель космоса, сохраняя геоцентризм, несмотря на то, что другие планеты вращаются вокруг Солнца, означают твердую приверженность древнему мышлению.

Также не случайно найти кого-то вроде Дж. И вместе с этим, эллиптические орбиты и первая формулировка законов в современном смысле, хотя и не с «научной» ясностью, которая позже понадобится. Таким образом, несмотря на религиозные и личные убеждения, мыслители этого столетия начинают воспринимать природу по-разному. Несмотря на то, что многие из них по-прежнему проникнуты предыдущей космической моделью или предвещают эту магическую связь, они считают, что данные, что опыт и что естественные факты должны рассматриваться иначе, чем старая телеологическая и божественная концепция вселенной.

Труба Кеплера обладает двумя недостатками, исправленными в трубе Галилея . Во-первых, длина тубуса трубы Кеплера равна сумме фокусных расстояний объектива и окуляра. То есть это максимально возможная длина. Во-вторых, что наиболее важно, этой трубой неудобно пользоваться в земных условиях, поскольку она дает перевернутое изображение. Идущий вниз пучок лучей преобразуется в идущий вверх. Для астрономических наблюдений это не так важно, а в зрительных трубах для наблюдения земных объектов приходится делать специальные «переворачивающие» системы из призм.

Формулировка равенства материи для всего космоса несет в себе два фундаментальных момента для рождения современной науки: поиск констант в природе, посредством которых будут достигнуты законы, которые определяли бы его; и, под влиянием этого первого и фундаментального момента для развития этого, новая концепция опыта.

Например, опыт Галилея, хотя многие историки науки обращают внимание на то, что он теоретический - очевидно, что он не поднялся на вершину Пизанской башни, чтобы провести свои знаменитые эксперименты, - вносит в ее ядро что-то другое о том, что было бы или что-то еще, о древнем опыте.

Труба Галилея устроена иначе (левый рисунок).

Она состоит из собирающей (объектива) и рассеивающей (окуляра) линз, причем их общий фокус находится теперь справа. Теперь длина тубуса – это не сумма, а разность фокусных расстояний объектива и окуляра. Кроме того, поскольку лучи отклоняются от оптической оси в одну сторону, изображение получается прямым. Ход луча и его преобразование, увеличение угла φ показано на рисунке. Проведя чуть более сложные геометрические рассуждения, мы придем к той же формуле для приборного увеличения трубы Галилея. .

Теперь важно отметить, что этот новый подход, посредством которого вселенная начинает предполагаться, становится возможным благодаря так называемому «внутреннему» пути истории науки - или появлению и «эволюции» научных идей - в поисках этого нового упорядочения естественной плоскости.

Благодаря законам небесного движения и уравнению земной материи и остатка космоса Ньютон приходит и приравнивает законы движения, чтобы мы могли действительно иметь старый сон «на земле, как на небесах». Равный в движении, равный в материи. Это будет сила, эта объединяющая концепция Ньютона, для перевода вступления в современность с точки зрения физики. Но помимо этого эта новая концепция является явным доказательством того, что возможна еще одна модель космоса, другая точка зрения на мир.

Для наблюдения астрономических объектов приходится решать еще одну задачу. Астрономические объекты, как правило, слабосветящиеся. Поэтому в зрачок глаза попадает очень малый световой поток. Чтобы его увеличить, необходимо «собирать» свет с как можно большей поверхности, на которую он падает. Поэтому диаметр линзы-объектива делают как можно большим. Но линзы большого диаметра очень тяжелые, и кроме того, их трудно изготовить и они чувствительны к изменениям температуры и механическим деформациям, которые искажают изображение. Поэтому вместо телескопов-рефракторов (refract-преломлять), чаще стали использовать телескопы-рефлекторы (reflect- отражать). Принцип действия рефлектора состоит в том, что роль объектива, дающего действительное изображение, играет не собирающая линза, а вогнутое зеркало. На рисунке справа показан переносной телескоп-рефлектор весьма остроумной конструкции Максутова. Широкий пучок лучей собирается вогнутым зеркалом, но, не доходя до фокуса, поворачивается плоским зеркальцем так, что его ось становится перпендикулярной оси трубы. Точка s является фокусом окуляра – небольшой линзы. После этого пучок, ставший почти параллельным, наблюдается глазом. Зеркальце почти не мешает входящему в трубу световому потоку. Конструкция компактна и удобна. Телескоп направляется в небо, а зритель смотрит в него сбоку, а не вдоль оси. Поэтому луч зрения горизонтален и удобен для наблюдения.

Как можно было бы поощрить создание таких решительных доказательств против гегемонистской силы христианской космологии, которая до сих пор определяла, что можно сказать или сказать о природе? Почему в это время можно привилегировать необходимость наблюдать природу, не видя ее трансцендентных явлений, не глядя на первую причину, а только на материал?

Что еще более важно, мы должны помнить, что корни современной науки были посажены в регионах, отличных от тех, которые качали золото и специи, сон «первооткрывателей». Исходя из колониального вопроса, в начале этого, эти регионы будут иметь в своей соответствующей буржуазии двигатель, который позволит им не пропустить ход истории. Этот класс, с другой стороны, видит в преодолении этой проблемы одно из фундаментальных условий для собственного выживания.

В больших телескопах не удается создавать линзы диаметром более метра. Качественное вогнутое металлическое зеркало можно сделать диаметром до 10 м. Зеркала более устойчивы к воздействиям температуры, поэтому все самые мощные современные телескопы – рефлекторы.

Вконтакте

Работа и изобретательность: он начинает работать, чтобы ткать все быстрее и быстрее; расти и расти все чаще и быстрее; строить все более и более легко, чтобы навязать себя морским путям и на новых рынках, которым им отказали. В результате накопление капитала, которое превратило бы эту буржуазию из коммерческого в финансовый и простой экономический факт, не объясняет объяснения новой власти, которая формировалась и становилась гегемонистской. Но если мы проследим взаимосвязанный и взаимозависимый идеологический профиль этого экономического «импульса», то лицо этой власти будет более четко обостриться его «знанием» и его «высказываниями».

Одноклассники

Представьте, что вы сидите и смотрите программу новостей, и вдруг вам объявляют, что ученые сделали новое открытие: Земля плоская. Все наши сведения о том, как устроен мир, внезапно оказались полностью неверными. Скорее всего, такое же потрясение испытали люди, когда Галилей доказал, что Земля вращается вокруг Солнца и не является центром Вселенной.

Поэтому, чтобы преуспеть в компании для завоевания власти, эта буржуазия должна была использовать в качестве руководящих принципов - помимо ловкости на экономическом уровне и из-за этого - две основные и связанные проблемы. Первым из них было исследование природы до последних последствий, без каких-либо барьеров, препятствующих этому исследованию. Для этого возникла необходимость деакрализировать образ космоса, божественный предел, наложенный от древности до осквернительной силы человеческой руки.

С раннего средневековья Церковь превратила «замечательный» элемент, присущий священной структуре мира, в «чудодейственный» элемент, который придавал ей огневую мощь против инакомыслия и язычества. Теперь, в этой новой борьбе за присвоение природы, «чудесный» больше не может принимать свое скудное пространство «чуда» в естественном мире и даже должен быть изгнан из него окончательно. Необъяснимое, что создавало странность, не могло принадлежать царству материальной реальности. Если случайно что-то подобное произошло, это будет рассматриваться как провал или незнание «наблюдателя», который не мешал и даже не поощрял спекуляции о природе.

С самого начала своей истории человечество смотрело на небо с восхищением и изумлением. Люди старались понять, по каким законам движутся Солнце, Луна, звезды и планеты.

Греки ошибались

Первым ученым, предложившим ответ, был древнегреческий астроном Гиппарх, живший на острове Родос в 160 -125 годах до н.э. Его идеи вошли в энциклопедию астрономии, составленную Клавдием Птолемеем (90 -168), который жил в Александрии, в Египте. Птолемей утверждал, что Вселенная представляет собой полую сферу наподобие мяча, в центре которой находится Земля. Солнце, Луна и другие планеты вращаются вокруг Земли. Наконец, звезды закреплены на внутренней поверхности небесной сферы и остаются неподвижными.

Второй вопрос, который возникает как фактор необходимости и ускорения изучения природы, - это завоевание природы через машину. Мы не будем входить сюда по существу писем, написанных в то время на инструментальных принадлежностях, или о достигнутых в этом отношении существенных достижениях.

Это изменение в конечном итоге объединит знания о природе с вопросом о ее использовании. Поэтому модель машины, которую можно было бы анализировать в своих частях, без прямого следования с божественным, количественным и точным, является идеальной моделью для нового космоса без таинственности и вполне пригодной для использования. Формирование механистической цепи мыслителей, которые начинают видеть явления природы в новой перспективе, является следствием потребностей, связанных с ними социальными изменениями.

Галилео Галилей (1564-1642) родился в Италии. Он изучал законы падения тел, бросая шары с Пизанской башни и засекая время, за которое они долетали до земли.

Задавая вопросы

Примерно в 1520 году у польского астронома Николая Коперника (1473 -1543) возникли сомнения в правильности гипотезы Птолемея. Он проводил наблюдения за движением Луны и планет и обнаружил, что полученные данные не совпадают с расчетами Птолемея.

Это создает мир, в котором конечная причина больше не имеет значения, цель вещей не имеет значения. Именно в этот момент «опыт» приобретает новое измерение и становится очень важным в плоскости этой проверки, которая должна быть выполнена в природе и откуда мы хотим извлечь точные и решительные законы, чтобы их исследовать. Теория и практика лежат в этой новой форме опыта, но теория, которая должна быть приручена в империи «объективных данных», которая выходит из практики и вернется к ней в виде точных и применимых моделей.

Наблюдатель, который больше не является частью цепочки явлений, может быть заменен в этой машине взгляда на мир, в котором будет трансформироваться знание. Это будет просто прохождение на сцене явлений, и эти объективные и повторяющиеся явления станут центральной частью космического театра.

Так как телескоп в то время еще не был изобретен, Коперник мог использовать в своих расчетах только результаты, полученные при наблюдениях невооруженным глазом. Он пришел к выводу, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, но у него не было возможности это доказать.

Современники Коперника не заинтересовались его работой. Им казалось, что теория Птолемея достаточно хорошо объясняет устройство Вселенной. В то время все образование в Европе было исключительно церковным, а римская католическая церковь не желала признавать теорию Коперника. С точки зрения церкви, не могло быть сомнений в том, что Земля — центр мироздания, так как в Библии на это ясно указывается.

Механическое мышление выравнивает и соединяет все возможные свободные потоки этой новой мировой схемы. Механисту легко понять, что его лаборатория должна быть рядом с мастерской артиста. Инициативный и секретный характер «знания» о космосе постепенно исчезает. Эти «комплименты» часто настаивают на образе ученого-природы с его жирными руками или красителями, когда его голова изобилует идеями и посвящает свою жизнь лаборатории.

Также математика, выбранная механистическими стремлениями, как способ узаконить точность новой науки. Если бы не это, и неоплатоники, которые поддерживали «теоретический долг», и разделили сцену раздора на новую космическую модель рука об руку с механиками, сохранили бы математику на уровне идеала, просящего греков.

В поисках доказательств

Гипотезу может выдвинуть каждый. Гораздо труднее бывает ее доказать. Ученым, доказавшим правильность теории Коперника, был Галилео Галилей . Он родился в городе Пизе, на севере Италии, в 1564 году. Галилей учился на медицинском факультете, но потом увлекся точными науками и в конце концов стал профессором математики Пизанского университета.

Мы не должны забывать, что именно Стевин в Нидерландах, который в исследовании «простых машин» впервые принял союз между «священным» планом математики и реальным. Человек является «одним и без оправданий», как сказал бы Сартр; Земля становится зерном песка в необъятности вселенной, в вечном движении, так что было удобно, чтобы оно было на наших небесных картах. В этом безграничном одиночестве, оперированном холодной сталью точности и прибыли, он обнаруживает, что этот божественный аббат имеет свои преимущества и является мастером истории.

Галилей исследовал различные явления: скорость падения тел, колебания маятника и многое другое, но главным его увлечением была астрономия. Он прочел книгу Коперника «О вращении небесных тел», но его попытки провести дальнейшие исследования закончились неудачей — у него не было необходимых инструментов. Ситуация изменилась в 1609 году.

Следствием этого являются новые академии, которые находятся в полной работоспособности, в период здесь, на экране; то, как они оставляют в стороне духовное и университетское знание средневековья, является еще одним из последствий новой социальной структуры.

Влияние средневековых физиков. Мертоновские философы сделали равномерный и равномерно ускоренный анализ движений столь же точными, как и Галилея. Они также провозгласили правило средней скорости, на которое Ориес из Парижского университета даст геометрическую демонстрацию. Это правило, согласно которому пространство, перемещаемое в равномерно ускоренном движении, эквивалентно тому, которое проходило равномерным движением со скоростью, равной среднему от ее начальной и конечной скоростей.

Совершенствуя телескоп

Вернувшийся из Нидерландов путешественник привез ему новое голландское изобретение — телескоп. Это был не очень точный инструмент, но Галилею пришла в голову мысль, как его улучшить.

После этого он смог провести все необходимые наблюдения и проверить правильность теории Коперника.
Галилей придумал способ, как отшлифовать стеклянные линзы, чтобы придать им необходимую кривизну. Ему удалось создать телескоп, который увеличивал объекты в 32 раза — это в десять раз больше, чем могли дать ранние образцы. В Европе были проданы сотни таких телескопов.

ФАКТЫ И СОБЫТИЯ

Однажды студент медицины Галилео Галилей зашел по ошибке не на ту лекцию. То, что он услышал, настолько заинтересовало его, что он оставил медицину и занялся точными науками.
Даже Галилей иногда ошибался. Изучая кометы, он пришел к выводу, что они всего лишь отражения солнечного света, наподобие радуг.
Зимой 1609 - 1610 годов Галилей впервые провел наблюдения звездного неба при помощи телескопа. Он сразу же сделал множество открытий. Он наблюдал четыре самых ярких из двенадцати спутников Юпитера; обнаружил, что Венера, подобно Луне, имеет фазы; открыл, что Млечный Путь — это скопление звезд.
Когда одному священнику предложили взглянуть в телескоп Галилея, он отказался, так как считал телескоп творением дьявола.
Книги Коперника и Галилея были запрещены римской католической церковью вплоть до 1835 года.

Опасные идеи

Тем временем Галилей проводил наблюдения. Они вскоре подтвердили, что Коперник был прав и что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. В 1613 году Галилей опубликовал свои открытия в серии статей, известных как «Письма о пятнах на Солнце», и у него сразу же начались неприятности с церковью. Книга Галилея была запрещена: церковь вполне устраивала теория Птолемея, так как она не противоречила Библии.

В 1633 году в книге, написанной на итальянском языке, Галилей еще раз повторил свои утверждения, после чего был подвергнут суду инквизиции и признан виновным в ереси. Чтобы избежать смерти, ему пришлось отречься от своих открытий. Согласно легенде, после слов отречения Галилей пробормотал: «И все-таки она вертится» , бросив вызов тем, кто отрицает научные истины.

В последующие годы Галилей вынужден был отойти от научных занятий и тихо жить на своей вилле близ Флоренции, но за четыре года до смерти в 1638 году он опубликовал сборник всех своих трудов, которые легли в основу современной физики.

Первопроходец науки

Галилей за работой. На столе перед ним телескоп в кожаном футляре. Надо было быть поистине гениальным, чтобы произвести столь точные измерения с помощью такого крошечного инструмента. Лежащие перед ним на столе бумаги — гранки его первой книги по астрономии, названной им «Звездный вестник» и опубликованной в 1610 году, в которой он описал свои наблюдения Солнечной системы.

Работы Галилея стали переломным моментом в истории науки. Его модель Вселенной положила начало астрономии; его открытия в области механики послужили толчком к изобретению часов с маятником и многих других механизмов.

Его методы исследований стали образцом для последующих поколений ученых. Галилей утверждал, что ключ к научной загадке может дать только многократное и неустанное повторение наблюдений и экспериментов, на основе которых может быть подтверждена или опровергнута любая гипотеза.

Труды Галилея принесли еще одно поистине потрясающее для его современников открытие: взгляд на строение мира, который предлагает религия, не всегда оказывается верным. Астрономические работы Галилея подтвердили это и привели к пересмотру религиозных воззрений, за которым последовал раскол христианской церкви на римско-католическую и протестантские во время Реформации.