III bob. Osmon mexanikasiga kirish

§ 3.1. Olamning geliotsentrik sistemasi va osmon mexanikasi masalalari

Osmon mexanikasi – osmon jismlarining harakatini o'rganishdan iborat bo'lib, u sferik astronomiya bilan birga XIX asr oxiriga, astrofizika tez rivojlana boshlanishiga qadar, astronomiyaning eng asosiy qismini tashkil qilib kelgan. Klassik osmon mexanikasining asosiy masalasi sayyoralar va ular yo'ldoshlarining harakatlarini tushuntirish hamda bashorat qilishdan iborat bo'lgan. Bu maqsadda ushbu harakatlarni o'rganishda Kepler qonunlari va ba'zi empirik modellar qo'llanilgan. Lekin hech qaysi bir modellar sayyoralar harakatini to'la tushuntira olmagan. Faqat 1680 yilllarga kelib Nyutonning butun olam tortishish qonuni yordamida eng oddiy tushuntirish imkoni tug'ilgan.

Biz ushbu bobni o'rganish davomida sayyoralar orbital harakatiga oid xususiyatlarni keltirib chiqaramiz. Ular fizikasi Nyuton qonunlari bilan bog'liq.

Mashhur polshalik olim N.Kopernik o‘zining “Osmon sferalarning aylanishi” asarida uzoq yillar Quyosh, Oy va sayyoralar harakatini o‘rganishi, jumladan, Erning Quyosh atrofida aylanishiga ishonch hosil qilganligini yozgan. Bu asarda olim Erning Quyosh atrofida aylanish g‘oyasini matematik jihatdan to‘la asoslab fanda katta burilish yasagan.

O‘sha mashhur olim N.Kopernik asos solgan olam geliotsentrik sistemasining mohiyati quyidagilarda o‘z ifodasini topgan:

- Olam markazida Yer turmaydi, u boshqa sayyoralardan hech qanday farq qilmaydigan oddiy sayyoradir;

- Quyosh olam markazida joylagan bo‘lib, uning atrofida barcha sayyoralar, jumladan Yer ham aylanma orbitalar bo‘ylab aylanadilar;

- Erning Quyosh atrofida haqiqiy yillik harakati natijasida Quyoshning ekliptika bo‘ylab yillik ko‘rinma harakati sodir bo‘ladi;

- Yer g‘arbdan sharqqa tomon o‘z orbita tekisligiga og‘ma joylashgan o‘q atrofida aylanadi;

- Sayyoralarning sirtmoqsimon harakati ko‘rinma harakat bo‘lib, sayyoralar va Erning to‘g‘ri (g‘arbdan-sharqqa tomon) harakatlari qo‘shilishining natijasida sodir bo‘ladi.

Sayyoralarning Quyoshga nisbatan joylashish holatlarining davriy ravishda qaytarilishi va sirtmoqsimon harakatlarida, sirtmoqlarining o‘lchamlariga ko‘ra, Kopernik sayyoralarning Quyoshdan uzoqliklarini hisoblagan. Bunda Erdan Quyoshgacha masofani birlik masofa deb olib sayyoralar uzoqligini shu birlikda ifodaladi. Uning aniqlashicha, Quyoshdan Merkuriygacha – 0,38; Veneragacha – 0,72; Yergacha – 1,0; Marsgacha – 1,52; Yupitergacha – 5,22; Saturngacha esa – 9,18 birlik masofa chiqqan. Bu masofalar zamonaviy ma’lumotlaridan deyarli farq qilmaydi.

Quyosh sistemasi tuzilishining modelini birinchi marta N.Kopernik yaratgan. Osmonning sutkalik ko‘rinma aylanishiga sabab – Yerning o‘z o‘qi atrofida aylanishi ekanligini ham u to‘g‘ri tasdiqlagan.

Qisqa vaqt ichida N.Kopernikning geliotsentrik nazariyasini qo‘llab-quvvatlovchi, omma orasida uni aktiv targ‘ib qiluvchi olimlar guruhlari paydo bo‘ldi. Ana shunday targ‘ibotchilardan biri italiyalik Jordano Bruno (1548-1600) edi. Bruno o‘zining “Olamlarning ko‘pligi to‘g‘risida” asarida geliotsentrik ta’limotni targ‘ib qilish bilan birga uni rivojlantirdi. Xususan u Olam tuzilishi haqidagi Kopernik ta’limotiga qo‘shimcha qilib, Quyosh barcha yulduzlar uchun markaz bo‘lolmaydi, u faqat Quyosh sistemasi jismlari uchun markaz hisoblanadi. Yulduzlar esa, Quyoshga samoning obyektlari bo‘lib, bizdan juda uzoqda yotadi. Mazkur yulduzlarning ko‘pchiligi ham, Quyosh kabi o‘z sayyoralar sistemasiga ega, ularning ayrimlari atrofida ham sayyoralar sistemasi mavjud. Bu sayyoralarning ayrimlarida hayot paydo bo‘lib, ba’zilarida bu hayot rivojlanib aqlli mavjudot darajasigacha chiqqan bo‘lishi mumkin, degan xulosaga keladi olim.

J.Bruno sakkiz yil davomida inkvizitsiya sudi azoblarini boshidan kechirgan va 1600 yilning 17 fevralida Rimda gulxanda kuydirilgan.

Ushbu nazariyaning yana bir tarafdori buyuk italyan olimi G.Galiley edi. U o‘zining “Dialog” asarida geliotsentrik g‘oyalarni targ‘ib qilib inkvizitsiya qo‘liga tushdi. 1609 yili o‘zi yasagan teleskopda osmon obyektlarini kuzatib, Oy tog‘lari va past tekisliklarini ochib, Oy Erga o‘xshash oddiy bir jism ekanligini va ular orasidagi mavjud Yer bilan osmoncha farqni yo‘qqa chiqardi. Somon yo‘lini kuzatib, u Aristotel aytganidek Yer atmosferasidagi halqa tumanlik bo‘lmay, g‘ij – g‘ij yulduzlardan tashkil topganligini ma’lum qildi. Galileyning 1610 yildagi kuzatishlari, ayniksa sermahsul bo‘ldi. Yupiter atrofida uning 4 ta yo‘ldoshi topildi, Quyoshda dog‘larni va ularning Quyosh gardishida siljishi asosida esa, Quyoshning o‘z o‘qi atrofida aylanishini aniqladi. Shuningdek Galiley Veneraning, Oyga o‘xshab, turli fazalarda ko‘rinishini kuzatib, bu hodisa sayyoraning Quyosh atrofida aylanishining yorqin dalili deb to‘g‘ri ta’kidladi.

G.Galiley tomonidan amalga oshirilgan muvaffaqiyatli kashfiyotlar Kopernikning geliotsentrik sistemasining uzil kesil g‘alabasi uchun keng sharoit yaratdi. Bu progressiv g‘oyalari uchun G.Galiley 1633 yili 70 yoshida qamoqqa olinib, inkvizitsiya quliga sud qilish uchun topshirildi. Sud Galileyni o‘z goyalarini voz kechib ularni inkor etishga majbur qildi. Shunga qaramay, sud unga umrining oxirigacha yashash joyidan tashqariga chiqmaslik to‘g‘risida karor qabul qildi. Shunday qilib, olim umrining oxirigacha inkvizitsiya xodimlari tomonidan ta’kib ostida bo‘lib, kosmologik g‘oyalarni targ‘ib qilish imkonidan mahrum bo‘ldi.

“Kosmografiya sirlari” asari mualifi I.Keplar olamning geliotsentrik tizimni geometrik modelda aks ettirmoqchi bo‘lgan. Garchi Keplerning bu urinishi juda muvoffaqqiyatli kechmagan bo‘lsada, biroq mazkur asarda keltirilgan uning murakkab matematik hisoblashlari, daniyalik mashhur astronom Tixo Bragening e’tiborini unga qaratdi.

T.Bragening taklifiga ko‘ra I.Kepler 1600 yilda Pragaga yangi sayyoralar jadvalini tuzish uchun keladi. Tixo Bragening sal kam 20 yillik kuzatishlari va o‘zining 1602 va 1604 yildagi kuzatishlarini qo‘shib, Kepler Marsning Quyosh atrofida qariyb 12 marta to‘la aylanishi haqidagi ma’lumotni yig‘di. Bular asosida Marsning Quyosh atrofidagi orbitasini aylana ko‘rinishda tasvirlash ijobiy natija bermadi. Mazkur sayyoraning hisoblashlardan topilgan osmondagi holatlari bevosita kuzatilgan holatlar bilan mos kelmadi. Kepler Marsning aylana orbitasidan voz kechib, uning harakatlariga mos haqiqiy orbitani izladi. Oqibatda, Marsning Quyosh atrofidagi harakati ellips bo‘lib chiqdi. Natijada, Kepler tomonidan qabul qilingan Quyoshning Yer orbitasi markazidan “siljitilgan” holati, Yer ham Quyosh atrofida aylanaga yaqin elliptik (ekssentrisiteti 0,017) orbita bo‘ylab harakatlanishini va bu harakat ham Marsniki kabi notekis kechishini ma’lum qildi. Sayyoralar harakatiga tegishli bu qonuniyatlar olimni 1609 yilda chop etilgan “Yangi astronomiya” kitobidan o‘rin oldi.