Дүниенің гелиоцентрлік жүйесі

б.з.б. IV ғасырда Қытайда алғашқы жұлдыз каталогы жасалды. Сол ғасырда Ежелгі Грекияда Аристотель дүниенің жалпы құрылымын сипаттап, орталықта Жер орналасқан деген көзқарасты жүйеледі.

б.з.б. III ғасырда Александрия ғалымы Эратосфен Жердің мөлшерін анықтады. б.з.б. II ғасырда Гиппарх Жер қозғалмайды деп есептеп, планеталардың қозғалысын түсіндіруге арналған теория ұсынды және 1022 жұлдыздан тұратын каталог жасады.

Астрономияның алғашқы ірі қорытындыларын б.з. II ғасырда Александрия астрономы Клавдий Птоломей жасады. Оның геоцентрлік жүйесіне сәйкес, қозғалмайтын Жерді айнала Ай, Меркурий, Шолпан, Күн, Марс, Юпитер, Сатурн және «жылжымайтын жұлдыздар сферасы» қозғалады деп есептелді.

Көп ғасыр бойы шіркеу бұл жүйені қолдады, өйткені діни дүниетанымда Жер Ғаламның орталығы саналды. Птоломейдің моделі түбегейлі қате түсінікке сүйенгенімен, ол аспан шырақтарының көрінерлік қозғалысының көптеген ерекшеліктерін, соның ішінде планеталардың тұзақ тәрізді (ретроград) қозғалысын түсіндіре алды.

Птоломей әрбір ғаламшардың қозғалысын бірнеше бірқалыпты қозғалыстың үйлесімі ретінде қарастырды: планета Жерді айналып қана қоймай, өзі де Жерді айналатын нүкте маңында қозғалады (эпициркл идеясы). Оның кестелері аспандағы ғаламшарлардың орнын алдын ала есептеуге мүмкіндік берді.

Алайда уақыт өте келе бақылау нәтижелері мен есептелген мәндер арасындағы айырмашылықтар байқалды. Ғасырлар бойы астрономдар жүйені «жетілдіру» үшін әр ғаламшарға жаңа дөңгелектік қозғалыстар комбинациясын қосып отырды, бірақ бұл әдіс модельді барған сайын күрделендірді.

IX ғасырда халиф әл-Мамунның нұсқауымен Бағдад маңында Жер меридианы доғасының ұзындығы өлшенді. XI ғасырда Әбу Райхан әл-Бируни Жердің қозғалуы мүмкін деген идеяны айтты.

XIII ғасырда Әбу Жафар ат-Туси Оңтүстік Әзірбайжанда обсерватория салдырып, планеталардың қозғалысына арналған жаңа кестелер жасады. Сол кезеңде Пекинде де обсерватория бой көтерді.

1428–1429 жылдары Ұлықбек Самарқандта салдырған обсерваториясын ірі мәрмәр секстантпен жабдықтап, 1019 жұлдыздың каталогын және планеталар қозғалысының кестелерін түзді.

Дүниенің гелиоцентрлік жүйесін поляк астрономы Николай Коперник (1473–1543) өзінің қайтыс болған жылы жарияланған «Аспан сфераларының айналысы туралы» еңбегінде баяндады. Оның ілімі бойынша, дүниенің центрінде Жер емес, Күн орналасқан.

Коперник моделінде Ай Жерді айналады, ал Жер Күннен қашықтығы бойынша (Меркурий мен Шолпаннан кейін) үшінші ғаламшар саналады. Жер Күнді айналып қана қоймай, өз осінен де айналады. Жер орбитасының сыртында Марс, Юпитер және Сатурн орбиталары орналасады, ал жылжымайтын жұлдыздар сферасы Күннен орасан қашықта деп қарастырылды.

Бұл жүйе планеталардың тұзақ тәрізді қозғалысын табиғи түрде түсіндірді: біз ғаламшарларды қозғалмайтын Жерден емес, өзі де Күнді айналатын Жерден бақылаймыз. Коперник Күн жүйесінің құрылымдық схемасын жасап қана қоймай, ғаламшарлардың Күннен салыстырмалы қашықтықтарын және Күнді айналу периодтарын есептеуге мүмкіндік беретін негіз ұсынды.

Коперниктің ілімі бірден мойындалмады. 1600 жылы Римде инквизицияның үкімімен Коперниктің ізін қуушы, италиялық философ Джордано Бруно (1548–1600) өртелді. Бруно Ғаламда абсолютті центр жоқ, ал Күн — тек Күн жүйесінің ғана центрі деп пайымдады. Ол жұлдыздарды басқа жүйелердің Күндері ретінде қарастырып, олардың айналасында сансыз ғаламшарлар айналуы мүмкін, тіпті көпшілігінде саналы өмір бар деген батыл болжам айтты.

1609 жылы Галилео Галилей (1564–1642) телескопты аспанға алғаш бағыттап, гелиоцентрлік көзқарасты қуаттайтын бақылаулар жасады. Ол Ай бетіндегі тауларды көріп, аспан денелері «мінсіз» деген түсінікке күмән тудырды. Юпитердің төрт серігін ашуы — қозғалыс центрі міндетті түрде Жер болуы керек деген пікірді жоққа шығарды.

Галилей Шолпанның фазаларын бақылап, оның Күн сәулесін шағылыстыратын шар тәрізді дене екенін көрсетті және Шолпан тек Жерді ғана емес, Күнді де айналатынын дәлелдейтін қорытындыға келді. Сонымен қатар, Күн бетіндегі дақтарды бақылау арқылы Күннің өз осінен айналатынын анықтады. Ал Құс жолын сансыз көмескі жұлдыздардың шоғыры ретінде түсіндіруі — Ғаламның ауқымы бұрын ойланғаннан әлдеқайда кең екенін айқындады.

Галилейдің еңбектері гелиоцентрлік жүйені жақтаушыларды көбейтті және сонымен бірге шіркеудің қысымын күшейтті. 1616 жылы Коперниктің кітабы тыйым салынған еңбектер тізіміне енгізілді, ал ілім Қасиетті Жазбаға қайшы деп жарияланды. Галилейге оны насихаттауға тыйым салынды.

Соған қарамастан, 1632 жылы ол «Дүниенің екі ең басты жүйелері — Птоломей және Коперник жүйелері жөніндегі диалог» атты кітабын жариялап, гелиоцентрлік жүйенің қисындылығын дәлелдеп берді. 1633 жылы инквизиция соты оны көзқарасынан бас тартуға мәжбүрлеп, өмірінің соңына дейін бақылауда ұстады. Тек 1992 жылы католиктік шіркеу Галилейді ресми түрде толық ақтады.

Бруноның қазасы мен шектеулерге қарамастан, коперникшілдік тоқтамады. Австрияда Иоганн Кеплер (1571–1630) ғаламшарлардың қозғалыс заңдарын ашып, Коперниктің ілімін тереңдете түсті. Ежелден аспан денелері идеал қисық — шеңбер бойымен қозғалады деп есептелген еді. Алайда XVII ғасырда орбиталардың шын мәнінде шеңберден өзгеше екені анықталды — бұл жаңалық астрономиядағы шешуші бетбұрыстардың бірі болды.

Англияда Исаак Ньютон (1643–1727) бүкіләлемдік тартылыс заңын жариялап, аспан механикасының іргетасын қалады.

Ресейде М. В. Ломоносов (1711–1765) Шолпанда атмосфера бар екенін ашып, Коперниктің ілімін батыл қолдады. Ол әлемдер көп болуы мүмкін деген идеяны қорғап, мазмұны терең өлеңдерінде геоцентрлікті жақтаушыларды сынға алды.

1755 жылы И. Кант, ал 1776 жылы П. Лаплас Күн жүйесінің пайда болуы туралы алғашқы гипотезаларды ұсынды. XIX ғасырдың ортасынан бастап аспан денелерінің физикалық табиғаты жүйелі түрде зерттеле бастады — осылайша астрономия біртіндеп астрофизика бағытына кеңейді.