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पृथ्वी से ग्रहों की ऐतिहासिक दूरी

पृथ्वी से ग्रहों की ऐतिहासिक दूरी


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मैं उत्सुक हूं कि क्या कोई आसानी से सुलभ उपकरण उपलब्ध है, या यह पता लगाने का एक विश्वसनीय तरीका है कि किसी निश्चित तिथि पर सौर मंडल में ग्रहों की दूरी क्या थी।

उदाहरण के लिए, यदि मैं यह निर्धारित करने का प्रयास कर रहा हूं कि कितनी दूर:

  1. सूरज
  2. बुध
  3. शुक्र
  4. मंगल ग्रह

3 मई, 1954 को पृथ्वी से आए थे... मैं यह कैसे करूंगा?


अजगर

मैं देख रहा हूं कि आप स्टैक ओवरफ्लो में काफी सक्रिय हैं लेकिन आपके साथ टैग की गई कोई पोस्ट नहीं हैअजगरफिर भी, तो शायद यह कोशिश करने का समय है!

  1. Daudपाइप स्थापित स्काईफ़ील्ड
  2. सरल दस्तावेज पढ़ें: https://rhodesmill.org/skyfield/
  3. पायथन की एक पंक्ति के साथ सौर मंडल के निर्देशांक में x, y, z पदों की गणना करें; जैसे 'x, y, z = venus.at(time).position.km, or
  4. प्रयोग करेंटोपोसपृथ्वी पर देखने के स्थान को परिभाषित करने के लिए औरअल्ताज़ ()आकाश में प्रत्येक की स्थिति प्राप्त करने की विधि।

नासा जेपीएल क्षितिज

यह जानकारी का वही मूल स्रोत है जिसका उपयोग स्काईफ़ील्ड करता है।

  1. क्षितिज वेबसाइट पर जाएं: https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi

  2. इस उत्तर में मेरे द्वारा लिखे गए निर्देशों का पालन करें।

  3. आप स्थलाकृतिक निर्देशांक निर्दिष्ट करने और आकाश में स्थान प्राप्त करने के लिए वहां दस्तावेज़ीकरण भी पढ़ सकते हैं, और आप ऐसा कर सकते हैं अन्य ग्रहों और पिंडों से भी देखना!

मज़े करो!


पृथ्वी, सूर्य और चंद्रमा की सापेक्ष दूरियों का निर्धारण अरिस्टार्कस द्वारा किया गया था। मेरा सारांश यहाँ देखें। पृथ्वी के आकार को मापकर (जैसे एराटोस्थनीज ने किया) इन्हें निरपेक्ष दूरियों में बदला जा सकता है।

एक बार हेलिओसेंट्रिज्म की शुरुआत हो जाने के बाद ग्रहों की दूरियों को निम्नानुसार निर्धारित किया जा सकता है:

शुक्र (या बुध) से सूर्य की दूरी: कोण VES को लगातार मापें जब यह अधिकतम कोण पर हो तो EVS सही होगा, और हम ES को जानते हैं इसलिए हम VS पा सकते हैं। (चूंकि शुक्र और बुध पृथ्वी की तुलना में बहुत तेज गति से चलते हैं, इसलिए इस प्रदर्शन के लिए पृथ्वी को स्थिर माना जा सकता है।)

बाहरी ग्रह P से सूर्य की दूरी। ध्यान दें कि जब P विपक्ष में हो, यानी जब SEP एक सीधी रेखा हो। फिर पृथ्वी और ग्रह के तब तक चलने की प्रतीक्षा करें जब तक कि कोण SE'P 'समकोण न बन जाए। चूँकि हम E और P के कक्षीय समय को जानते हैं, इसलिए हम कोण ESE' और PSP' (कक्षाओं को सूर्य पर केंद्रित वृत्त मानते हुए) जानते हैं। कोण P'SE' अनुसरण करता है, और हम पहले से ही कोण SE'P' और लंबाई ES जानते हैं ताकि हम SP' की गणना कर सकें।

क्या कोई मुझे बता सकता है कि इन अनुपातों को मापने के लिए उस समय किस तकनीक का इस्तेमाल किया गया था? यह 1650 से पहले किया जाना चाहिए था।

मुझे लगता है कि आपने न्यूटन के कारण 1650 को चुना। न्यूटन को अपने गुरुत्वाकर्षण के नियम को विकसित करने के लिए दूरियों को जानने की आवश्यकता नहीं थी। वास्तव में अनुपात ठीक काम करते हैं, यदि आप न्यूटन का पढ़ते हैं प्रिन्सिपिया आप देखेंगे कि उसने दूरियों के बजाय दूरियों के अनुपात के साथ काम किया। खगोलीय इकाई को न्यूटन के समय में ही मापा गया था, और इसकी सटीकता काफी कम थी। उस दूरी का अनुपात जिस पर अन्य ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते हैं, उस दूरी के लिए जिस पर पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है, बेहतर ज्ञात थी।

टाइको ब्राहे
टाइको ब्राहे ने कई वर्षों के दौरान मंगल ग्रह की बहुत बड़ी संख्या में अवलोकन किए थे। एक कारण ब्राहे ने मंगल की ओर देखा क्योंकि उन्हें लगा कि मंगल पुराने टॉलेमिक मॉडल बनाम नए कोपरनिकन मॉडल का एक अच्छा परीक्षण प्रदान करेगा। दो मॉडल विरोध में बहुत अलग पृथ्वी-मंगल दूरी की भविष्यवाणी करते हैं। जैसे ही यह उठा और लगभग 12 घंटे बाद जैसे ही यह सेट हुआ, मंगल की स्पष्ट स्थिति को देखते हुए, ब्राहे ने सोचा कि पर्याप्त कोणीय पृथक्करण होगा ताकि दूरी के संदर्भ में पृथ्वी और मंगल के बीच की दूरी की गणना करने के लिए लंबन का उपयोग किया जा सके। पृथ्वी और सूर्य के बीच।

ब्राहे के रास्ते में दो समस्याएं आ गईं। एक था वायुमंडलीय अपवर्तन। वातावरण एक लेंस की तरह काम करता है, जो क्षितिज के पास की वस्तुओं के प्रकाश के मार्ग को मोड़ता है। इसे ठीक करने के बाद (लेकिन पृथ्वी-सूर्य की दूरी के गलत मान का उपयोग करते हुए), ब्राहे ने एक नकारात्मक लंबन पाया। मंगल स्पष्ट रूप से अनंत से आगे था! दूसरी समस्या यह थी कि पृथ्वी-सूर्य की दूरी का गलत मान। ब्राहे का इस्तेमाल किया गया मूल्य अनिवार्य रूप से टॉलेमी द्वारा व्युत्पन्न था, और लगभग बीस के कारक से अलग है। ब्राहे का दृष्टिकोण उनके पूर्व-दूरबीन माप के साथ काम नहीं कर सकता था। वायुमंडलीय अपवर्तन के लिए एक सही मान के साथ, माप त्रुटियों ने अवलोकन योग्य लंबन को निगल लिया होगा।

जोहान्स केप्लर
टाइको ब्राहे ने अपने युवा लेकिन प्रतिभाशाली सहायक जोहान्स केपलर को मंगल के व्यवहार को निर्धारित करने का काम सौंपा था। मंगल एक कुख्यात बुरा मामला था। मंगल, बुध के साथ, किसी भी मौजूदा मॉडल (टॉलेमिक, कोपरनिकन, या ब्राहे की समग्र प्रणाली) में अच्छी तरह से फिट नहीं था। यह बुरा काम शायद आकस्मिक था। यही कारण है कि केप्लर ने ग्रहों की गति के अपने तीन नियमों का निर्माण किया।

केप्लर ने सूर्य और पृथ्वी के बीच की दूरी के अनुपात में सूर्य और मंगल के बीच की दूरी का अनुमान लगाने के लिए लंबन का भी इस्तेमाल किया। केप्लर ने ब्राहे के प्रेक्षणों के विशाल संग्रह में मंगल के प्रेक्षणों के सेट को 687 दिन के अंतराल से अलग करके देखा। यह मंगल की नाक्षत्र कक्षा की अवधि है। यदि कॉपरनिकस का मॉडल मूल रूप से सही होता, तो मंगल इन सभी प्रेक्षणों में सूर्य के संबंध में उसी स्थिति में होता। हालाँकि यह उसी स्थिति में नहीं होता जैसा पृथ्वी से देखा जाता है क्योंकि पृथ्वी सूर्य के बारे में अपनी कक्षा में है। सूर्य के बारे में पृथ्वी की अपनी कक्षा पर बहुत अधिक काम करने के बाद, मंगल के इन अवलोकनों ने केप्लर को मंगल की उस विलक्षण स्थिति पर त्रिभुज करने दिया।

केप्लर ने ग्रहों की गति के अपने नियमों का नेतृत्व करने के लिए कई अन्य ज्यामितीय तरकीबों का इस्तेमाल किया। यह निर्धारित करना कि मंगल सूर्य के सबसे निकट और सूर्य से सबसे दूर था, समान क्षेत्र कानून (केप्लर का दूसरा नियम) विकसित करने में महत्वपूर्ण था। यह बदले में कक्षा के आकार (केप्लर का पहला नियम) निर्धारित करने में महत्वपूर्ण था। केप्लर ने 1600 के दशक की शुरुआत में अपने पहले दो कानून विकसित किए और उन्हें 1609 में प्रकाशित किया एस्ट्रोनोमिया नोवा (नया खगोल विज्ञान)। केप्लर के तीसरे नियम को एक दशक और इंतजार करना होगा। उसके पास अभी तक उस तीसरे नियम को विकसित करने के लिए आवश्यक गणितीय उपकरण नहीं थे। लघुगणक के विकास ने केपलर को उस अंतिम नियम को विकसित करने के लिए आवश्यक उपकरण प्रदान किया। केप्लर ने अपना तीसरा नियम 1619 ई हारमोनिसेस मुंडी (विश्व के सामंजस्य)।

आइजैक न्यूटन
केप्लर अपने सौर मंडल के खगोलीय मॉडल में भौतिकी को जोड़ना चाहते थे। (केपलर के समय में खगोल विज्ञान और भौतिकी बहुत अलग विषय थे।) यह आइजैक न्यूटन ही थे जिन्होंने आखिरकार अपने साथ उस लक्ष्य को हासिल किया। प्रिन्सिपिया. यदि आप पढ़ते हैं प्रिन्सिपिया, आपको न्यूटन के गति के नियम या उनके गुरुत्वाकर्षण के नियम को उन विचारों को व्यक्त करने के लिए वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले बीजीय रूपों के करीब नहीं मिलेगा। वह न्यूटन के बाद आया। न्यूटन ने जानबूझकर अपने में बीजगणित (और यहां तक ​​कि अपने स्वयं के कलन) को छोड़ दिया प्रिन्सिपिया. इसके बजाय उन्होंने सिंथेटिक ज्यामिति का इस्तेमाल किया, जिसमें अनुपात प्रमुख भूमिका निभाते थे।

खगोलीय इकाई
लंबे समय तक खगोल विज्ञान के लिए निरपेक्ष उपायों के विपरीत अनुपात का उपयोग करना आवश्यक था। केप्लर, न्यूटन, कई अन्य लोगों के साथ, जिन्होंने खगोलीय इकाइयों के संदर्भ में काम किया। यह एक निरपेक्ष पैमाने के बजाय एक अनुपात पैमाना है। अंतरिक्ष में पूर्ण दूरी को मापना कठिन है। सौर प्रणाली की गतिशीलता खगोलीय इकाई की लंबाई जाने बिना इस अनुपात पैमाने का उपयोग करके ठीक काम करती है।

खगोलीय इकाई का पहला "सटीक" माप 1672 में रिचर और कैसिनी द्वारा किए गए मंगल के लंबन माप के आधार पर किया गया था। इस माप के साथ, AU को एक महत्वपूर्ण अंक पर स्थापित किया गया था। शुक्र का पारगमन बाद में बेहतर मूल्य देगा, लेकिन केवल थोड़ा बेहतर होगा। 1960 के दशक तक वैज्ञानिकों के पास खगोलीय दूरियों पर एक अच्छा (एकाधिक महत्वपूर्ण अंक) हैंडल नहीं था। शुक्र और मंगल को रडार से पिंग करने में सक्षम होने के कारण अंततः सौर मंडल में दूरियों का अत्यधिक सटीक माप प्राप्त हुआ।


पृथ्वी का निर्माण

पृथ्वी का जन्म लगभग 4.6 अरब साल पहले गैस और धूल के एक अंतरतारकीय बादल के रूप में हुआ था, जो सूर्य और शेष सौर मंडल का निर्माण करने के लिए एकत्रित हुआ था। यह ब्रह्मांड के सभी तारों की जन्म प्रक्रिया है। सूर्य केंद्र में बना था, और ग्रह बाकी सामग्री से बने थे। समय के साथ, प्रत्येक ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते हुए अपनी वर्तमान स्थिति में चला गया। चंद्रमा, वलय, धूमकेतु और क्षुद्रग्रह भी सौर मंडल के निर्माण और विकास का हिस्सा थे। प्रारंभिक पृथ्वी, अधिकांश अन्य दुनियाओं की तरह, पहले एक पिघला हुआ क्षेत्र था। यह ठंडा हो गया और अंततः इसके महासागरों का निर्माण उन ग्रहों में निहित पानी से हुआ, जिन्होंने शिशु ग्रह बनाया था। यह भी संभव है कि धूमकेतुओं ने पृथ्वी की जल आपूर्ति को बोने में भूमिका निभाई हो।

पृथ्वी पर पहला जीवन लगभग 3.8 अरब साल पहले पैदा हुआ था, सबसे अधिक संभावना ज्वारीय पूल या समुद्र तल पर थी। इसमें एकल-कोशिका वाले जीव शामिल थे। समय के साथ, वे अधिक जटिल पौधे और जानवर बनने के लिए विकसित हुए। आज ग्रह विभिन्न जीवन रूपों की लाखों प्रजातियों की मेजबानी करता है और अधिक खोजे जा रहे हैं क्योंकि वैज्ञानिक गहरे महासागरों और ध्रुवीय बर्फ की जांच करते हैं।

पृथ्वी स्वयं भी विकसित हुई है। यह चट्टान के पिघले हुए गोले के रूप में शुरू हुआ और अंततः ठंडा हो गया। समय के साथ, इसकी पपड़ी ने प्लेटों का निर्माण किया। महाद्वीप और महासागर उन प्लेटों की सवारी करते हैं, और प्लेटों की गति ग्रह पर बड़ी सतह सुविधाओं को पुनर्व्यवस्थित करती है। अफ्रीका, अंटार्कटिका, एशिया, यूरोप, उत्तर और दक्षिण अमेरिका, मध्य अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया की ज्ञात सामग्री केवल पृथ्वी के पास ही नहीं हैं। पहले के महाद्वीप पानी के भीतर छिपे हुए हैं, जैसे कि दक्षिण प्रशांत में ज़ीलैंडिया।


नवजागरण

निकोलस कॉपरनिकस (1473 - 1543)

कोपरनिकस अपने मूल पोलैंड में क्राको में क्लासिक्स और गणित का अध्ययन किया, बोलोग्ना और फेरारा में कैनन कानून और इटली में पडुआ में चिकित्सा। खगोल विज्ञान में उनकी गहरी रुचि को इटली में बढ़ावा दिया गया और पोलैंड में वापस विकसित किया गया जहां वे फ्राउनेबर्ग (अब फ्रॉमबेक) में गिरजाघर में कैनन थे, जहां उन्होंने अपना अधिकांश जीवन बिताया।

१५०४ में बृहस्पति और शनि की युति टॉलेमी के काम पर आधारित तालिकाओं की भविष्यवाणियों से १० दिनों के अंतर से देखी गई। यह, कोपर्निकस के समानता के प्रति घृणा के साथ मिलकर उसे एक बेहतर मॉडल विकसित करने के लिए प्रेरित किया। रेजीओमोंटानस (इस प्रकार एरिस्टार्कस) और नियोप्लाटोनिज्म (जो सूर्य को देवत्व और सभी ज्ञान के स्रोत के रूप में देखता है) के काम से प्रभावित होकर उन्होंने अपना खुद का मॉडल तैयार किया। उन्होंने अपने रूढ़िवादी स्वभाव और उपहास के डर के कारण प्रकाशन को रोक दिया लेकिन अंततः रेटिकस द्वारा राजी कर लिया गया। कथित तौर पर उन्हें अपने काम की पहली प्रति मिली डी रिवोल्यूशनिबस ऑर्बियम (स्वर्गीय क्षेत्रों की क्रांति पर) १५४३ में उनकी मृत्युशय्या पर।

कोपरनिकस के मॉडल में एक गोलाकार पृथ्वी अपनी धुरी पर प्रतिदिन घूमती है जबकि यह और अन्य ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते हैं। सूर्य से बढ़ती दूरी के साथ ग्रहों की कक्षाओं की अवधि बढ़ती जाती है। सूर्य बिल्कुल ग्रहों की कक्षाओं के केंद्र में नहीं था इसलिए सख्ती से कहूं तो मॉडल है हेलियोस्टेटिक बजाय सूर्य केंद्रीय.

टॉलेमी की तुलना में कोपरनिकस के मॉडल के कई फायदे थे:

  1. यह टॉलेमी के समान 2° के भीतर ग्रहों की स्थिति का अनुमान लगा सकता है।
  2. ग्रहों की वक्री गति को उनके और पृथ्वी के बीच सापेक्ष गति द्वारा समझाया गया था।
  3. ग्रहों और सूर्य के बीच की दूरियों को पृथ्वी-सूर्य की दूरी (अर्थात खगोलीय इकाइयों) की इकाइयों में सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
  4. कक्षीय अवधियों को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
  5. इसने अवर ग्रहों (बुध और शुक्र) के बीच के अंतर को समझाया जो हमेशा सूर्य और श्रेष्ठ (मंगल, बृहस्पति और शनि) के करीब देखे जाते थे।
  6. इसने एकसमान वृत्तीय गति की अवधारणा को बिना समीकरणों की आवश्यकता के संरक्षित रखा।
  7. इसने अरस्तू की एक दूसरे के अंदर बसे वास्तविक क्षेत्रों की अवधारणा को संरक्षित किया।
  8. टॉलेमी के मॉडल के विपरीत इसे चंद्रमा के आकार में परिवर्तन की आवश्यकता नहीं थी।

कोपरनिकस के मॉडल में भी कई समस्याएं थीं जिन्होंने टॉलेमी के मॉडल को तुरंत बदलने में इसकी विफलता में योगदान दिया:

  1. कोई वार्षिक तारकीय लंबन का पता नहीं लगाया जा सका। कॉपरनिकस ने इसे इस तथ्य के कारण समझाया कि तारे एक विशाल दूरी पर थे इसलिए कोई भी लंबन बहुत छोटा होगा और इसका पता लगाना मुश्किल होगा।
  2. इसके लिए एक गतिमान पृथ्वी की आवश्यकता थी, यह अरिस्टोटेलियन भौतिकी का खंडन करेगा और कोपरनिकस ने अरस्तू को बदलने के लिए गति के कोई नए नियम प्रस्तुत नहीं किए।
  3. पृथ्वी को उसके प्राकृतिक स्थान से हटाकर यह दार्शनिक और धार्मिक रूप से कई विद्वानों के लिए अस्वीकार्य था।
  4. यह ग्रहों की स्थिति की भविष्यवाणी करने में टॉलेमी की तुलना में अधिक सटीक नहीं था।
  5. यह वास्तव में टॉलेमी के मॉडल की तुलना में अधिक जटिल था। समता से बचने के अपने प्रयासों में, लेकिन एक समान वृत्तीय गति बनाए रखने के लिए उन्हें अपने अवलोकनों को फिट करने के लिए और अधिक उपकरण लगाने पड़े।

टाइको ब्राहे (1546 - 1601)

टाइको ब्राहे, डेनिश कुलीन स्टॉक का, संभवतः पूर्व-दूरबीन युग का सबसे बड़ा खगोलीय पर्यवेक्षक था। ५६० के शुरुआती अवलोकनों ने मौजूदा तालिकाओं के साथ अशुद्धियों का खुलासा किया और उन्हें व्यवस्थित, दीर्घकालिक अवलोकन और रिकॉर्ड बनाने के लिए प्रेरित किया। यह कार्य उसके शेष जीवन पर कब्जा कर लेगा। डेनमार्क के राजा से उदार धन के साथ उन्होंने एक समर्पित वेधशाला की स्थापना की, उरानीबोर्ग, ह्वेन (अब वेन) द्वीप पर। उन्होंने लकड़ी और पीतल से चतुर्भुज जैसे बड़े उपकरणों का निर्माण किया जो पहले के डिजाइनों में सुधार हुआ। उसके द्वारा किए गए माप किसी भी पूर्ववर्ती की तुलना में दस गुना अधिक सटीक थे और बिना सहायता प्राप्त आंख द्वारा प्राप्त की जाने वाली सीमा पर थे। डेनिश राजा द्वारा किया गया निवेश उनकी कुल आय का 5% था, जो अभी भी वैज्ञानिक अनुसंधान पर निवेश के लिए एक रिकॉर्ड है। ब्राहे अंततः डेनिश अदालत से अलग हो गए और अपने अंतिम वर्षों के लिए प्राग चले गए।

नवंबर 1572 में नक्षत्र कैसिओपिया में एक नया तारा दिखाई दिया। ब्राहे की टिप्पणियों से पता चला कि यह आस-पास के सितारों के सापेक्ष गतिहीन था, जो उन्हें सुझाव दे रहा था कि यह वास्तव में एक तारा था और पूंछ रहित धूमकेतु नहीं था। पांच साल बाद उन्होंने एक उज्ज्वल धूमकेतु देखा और कोई लंबन नहीं देखा और इसे चंद्रमा की तुलना में पृथ्वी से कम से कम छह गुना आगे रखा। इन दोनों टिप्पणियों ने अरस्तू की रूढ़िवादिता को चुनौती दी। सितारों को परिवर्तनहीन और परिपूर्ण माना जाता था, जबकि धूमकेतु को उप-चंद्र क्षेत्र तक सीमित होना चाहिए था, जो कि पृथ्वी और चंद्रमा के बीच है। आगे के अवलोकनों से पता चला कि धूमकेतु एक अरिस्टोटेलियन ब्रह्मांड के ठोस क्रिस्टलीय क्षेत्रों से होकर गुजरेगा।

अपने दर्शन के साथ अपनी टिप्पणियों को समेटने के लिए ब्राहे ने अपना खुद का मॉडल विकसित किया, जिसमें कॉपरनिकस के कुछ पहलुओं को शामिल किया गया, लेकिन एक चलती पृथ्वी के विचार को खारिज कर दिया। हालांकि उनके हाइब्रिड मॉडल ने लोकप्रियता की एक संक्षिप्त अवधि का आनंद लिया, लेकिन जल्द ही इसे उनके सहायक जोहान्स केप्लर के काम से बदल दिया गया।

ब्राहे की स्थायी विरासत ग्रहों की गति, विशेष रूप से मंगल की उनकी दीर्घकालिक और सावधानीपूर्वक टिप्पणियों थी। इस डेटा का उपयोग उनकी मृत्यु के बाद केप्लर द्वारा किया गया था, जिन्होंने ब्राहे के अंतिम वर्ष के दौरान उनके सहायक के रूप में काम किया था।

जोहान्स केप्लर (1571 - 1630)

खगोल विज्ञान पर अपने प्रमुख कार्यों के लिए जाना जाता है, जोहान्स केप्लर अन्य क्षेत्रों में अमूल्य योगदान दिया। प्रकाशिकी पर अपने कार्यों में उन्होंने प्रकाश के अपवर्तन की जांच की, पहली बार आंख के काम को सही ढंग से समझाया और दूरबीनों को सुधारने के सुझाए गए साधनों के साथ एक सैद्धांतिक आधार प्रदान किया। नए नेपियरियन लघुगणक पर उनकी व्याख्या ने उनकी व्यापक स्वीकृति को प्रोत्साहित करने के लिए बहुत कुछ किया। वाइन पीपों की मात्रा की गणना करने की एक चुनौती को देखते हुए उन्होंने लिबनिज़ और न्यूटन के विचारों से बहुत पहले इन्फिनिटिमल कैलकुलस के लिए एक दृष्टिकोण विकसित किया। केप्लर ने प्रसिद्ध खगोलशास्त्री के अधीन अध्ययन किया था माइकल मास्टलिन, कोपरनिकस के काम के पहले समर्थकों में से एक।

अपने पहले खगोलीय कार्य में, मिस्टेरियम कॉस्मोग्राफिकम (ब्रह्मांडीय रहस्य) १५९६ में, केप्लर ने कोपरनिकन प्रणाली में अपने विश्वास को कायम रखा। उन्होंने सूर्य के चारों ओर ग्रहों की कक्षाओं के लिए एक ज्यामितीय संबंध की भी खोज की। प्रत्येक ग्रह की कक्षा के बीच उसने पाया कि वह पांच नियमित ठोस पदार्थों में से एक को रख सकता है, उदाहरण के लिए बृहस्पति और शनि के बीच एक घन, ताकि छह ग्रहों को पांच नियमित ठोस से अलग किया जा सके। यह प्रणाली गणित की नियमितताओं के साथ प्रकृति में मिलान क्रम की प्लेटोनिक-पायथागॉरियन परंपरा के केप्लर पर प्रभाव को दर्शाती है। हालांकि उनका यह सुझाव अधिक दीर्घकालिक महत्व का था कि सूर्य किसी तरह ग्रहों की कक्षाओं को प्रभावित करता है, शायद चुंबकत्व से।

केप्लर ने ब्राहे के डेटा को कोपरनिकन मॉडल में फिट करने की कोशिश की लेकिन लगातार कम से कम आठ सेकंड की चाप की त्रुटियों पर पहुंचे, छोटी लेकिन महत्वहीन नहीं। अंततः उन्हें एकसमान वृत्ताकार कक्षीय पथों की अवधारणा को त्यागने के लिए मजबूर होना पड़ा, लेकिन मंगल पर ब्राहे के 20 साल के डेटा को फिट करने वाले वैकल्पिक मॉडल पर पहुंचने से पहले उन्हें कई वर्षों की श्रमसाध्य, पद्धतिगत गणना करनी पड़ी। परिणाम 1609 में उनके काम में प्रकाशित हुए थे एस्ट्रोनॉमिका नोवा (नया खगोल विज्ञान)। इसमें उन्होंने समझाया कि अब ग्रहों की गति के उनके पहले दो नियमों के रूप में क्या जाना जाता है।

केप्लर ने वास्तव में पहले समान क्षेत्रों का नियम तैयार किया और फिर उसे दीर्घवृत्त के नियम की ओर ले गया। उनका तीसरा कानून १६१८ तक प्रकाशित नहीं हुआ था हार्मोनिस मुंडी (दुनिया का सद्भाव)। यह सूर्य से किसी ग्रह की दूरी और उसकी कक्षीय अवधि के बीच संबंध खोजने के उनके प्रयासों के परिणामस्वरूप हुआ।

केप्लर का तीसरा नियम: काल का नियम या हार्मोनिक नियम*।
किसी ग्रह की अवधि का वर्ग, टी, सूर्य से इसकी औसत दूरी के घन के सीधे आनुपातिक है, आर.

गणितीय रूप से इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

अगर टी पृथ्वी के वर्षों में मापा जाता है और आर खगोलीय इकाइयों (एयू) में तो पृथ्वी के लिए, टी = 1 और आर = 1 तो:

(* ध्यान दें कि यह समीकरण 8.5 के लिए स्पष्ट रूप से आवश्यक नहीं है ब्रह्मांडीय इंजन एनएसडब्ल्यू प्रारंभिक पाठ्यक्रम में इकाई। हालाँकि, यह इकाई 9.2 explicitly में स्पष्ट रूप से आवश्यक है अंतरिक्ष एचएससी पाठ्यक्रम में।)

केप्लर के तीसरे नियम का निहितार्थ यह है कि सूर्य से अधिक दूर के ग्रह सूर्य की परिक्रमा करने में अधिक समय लेते हैं। आइए देखें कि इसका उपयोग सूर्य से मंगल की औसत दूरी निर्धारित करने के लिए कैसे किया जा सकता है यदि इसकी कक्षीय अवधि 1.88 पृथ्वी वर्ष है।

केप्लर के ग्रहों की गति के नियम अनुभवजन्य थे, वे भविष्यवाणी कर सकते थे कि क्या होगा लेकिन इसका हिसाब नहीं दे सकते क्यूं कर ग्रहों ने ऐसा व्यवहार किया। १६२७ में प्रकाशित उनकी ग्रहों की गति की रूडोल्फिन तालिका पहले की तुलना में अधिक सटीक थी। वह गुरुत्वाकर्षण की अवधारणा को उजागर करने के करीब आया और गैलीलियो के साथ पत्राचार किया और उसकी दूरबीन की खोजों से अवगत था।


शास्त्रीय खगोलविद

आयनियन (छठी - चौथी शताब्दी ईसा पूर्व)

प्राचीन यूनानियों, विशेष रूप से दार्शनिकों के आयोनियन स्कूल को ब्रह्मांड के एक प्राकृतिक, यंत्रवत दृष्टिकोण की ओर बढ़ने का श्रेय दिया जाता है। एशिया माइनर में मिलेटस पर आधारित और किसके द्वारा स्थापित किया गया? थेल्स, आयनियों को ब्रह्मांड के विशिष्ट मॉडलों के लिए इतना याद नहीं किया जाता है जितना उन्होंने सुझाया था, बल्कि यह कि उन्होंने ऐसे प्रश्न पूछे थे कि वे तर्क, अवलोकन और ज्यामिति के अनुप्रयोग के माध्यम से उत्तर देने का प्रयास कर सकते थे। एनाक्सीमैंडर थेल्स के विचारों को परिष्कृत किया और एक मॉडल प्रस्तावित किया जिसमें ब्रह्मांड के केंद्र में एक बेलनाकार पृथ्वी थी, जो हवा से घिरी हुई थी और फिर उनमें छेद वाले एक या एक से अधिक गोलाकार गोले थे। ये ठोस गोले के बाहर लगी आग की परिधि के कारण तारों के रूप में दिखाई दिए।

एनाक्सीमैंडर का ब्रह्मांड का मॉडल दो मुख्य कारणों से क्रांतिकारी था। सबसे पहले इसने एक यंत्रवत दृष्टिकोण पेश किया, जो ब्रह्मांड के लिए एक पौराणिक, अलौकिक व्याख्या से आगे बढ़ रहा है। इसने पृथ्वी के चारों ओर के गोले की अवधारणा का भी प्रस्ताव रखा। यह अगले दो सहस्राब्दियों के लिए खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान को गहराई से प्रभावित करना था।एनाक्सीमीनेस एनाक्सिमेंडर के मॉडल को परिष्कृत करके यह सुझाव दिया कि तारे एक ठोस, पारदर्शी क्रिस्टलीय गोले पर स्थिर थे जो पृथ्वी के चारों ओर घूमता था।

बाद में Ionians ने और अधिक विचारों और खोजों का योगदान दिया। एनाक्सोगोरस (सी। 450 ईसा पूर्व) ने महसूस किया कि चंद्रमा परावर्तित सूर्य के प्रकाश से चमकता था, उसके पास पहाड़ थे और वह बसा हुआ था और सूर्य एक देवता नहीं था, बल्कि ग्रीस से बहुत बड़ा और पृथ्वी से एक बड़ी दूरी पर एक बड़ा ज्वलंत पत्थर था। एम्पिदोक्लेस सुझाव दिया कि प्रकाश तेजी से यात्रा करता है लेकिन अनंत गति से नहीं। डेमोक्रिटस न केवल पदार्थ के परमाणु मॉडल पर प्रस्तावित किया बल्कि यह भी प्रस्तावित किया कि आकाशगंगा हजारों अनसुलझे सितारों से बना है।

पाइथागोरस

पाइथागोरस (सी. ५८० - ५०० ईसा पूर्व) को एक गोलाकार पृथ्वी की स्थापना और इसे साकार करने का श्रेय दिया जाता है फास्फोरस, सुबह का तारा और हेस्पेरोस, शाम का तारा वास्तव में एक ही वस्तु, शुक्र ग्रह था। वह और उनके अनुयायी . की अवधारणा में विश्वास करते थे ब्रह्मांड, एक सुव्यवस्थित, सामंजस्यपूर्ण ब्रह्मांड। उन्होंने प्रयोगों के बजाय ज्यामिति और गणित की शक्ति और सौंदर्यशास्त्र को बहुत महत्व दिया। नियमित ज्यामितीय ठोस, विशेष रूप से गोले, पूजनीय थे और उन्होंने प्राकृतिक दुनिया में सामंजस्य और अनुपात खोजने की कोशिश की।

हेराक्लाइड्सप्लेटो और अरस्तू के एक छात्र, लेकिन पाइथागोरस के विचारों से काफी प्रभावित होकर एक पुराने मॉडल को परिष्कृत किया फिलोलॉस एक ऐसा विकसित करने के लिए जिसकी धुरी पर एक गोलाकार पृथ्वी घूमती है। इसमें बुध और शुक्र भी सूर्य के चारों ओर घूमते थे जबकि सूर्य और अन्य ग्रह पृथ्वी के चारों ओर घूमते थे। तारे फिर से एक घूमने वाले क्रिस्टलीय गोले पर स्थिर हो गए। वे मॉडल जिनके ब्रह्मांड के केंद्र में पृथ्वी थी, कहलाते हैं पृथ्वी को केन्द्र मानकर विचार किया हुआ या पृथ्वी-केंद्रित।

दिलचस्प बात यह है कि अधिकांश शास्त्रीय मॉडल भूकेन्द्रित मॉडल पर भिन्नताएं थे, पाइथागोरस में से एक, समोसी के अरिस्टार्चस (सी. ३१०-२३० ईसा पूर्व) ने एक मॉडल प्रस्तावित किया जिसने सूर्य को केंद्र में रखा, वह है a सूर्य केंद्रीय ब्रम्हांड। सौर मंडल के उचित विवरण के रूप में उनका मॉडल आज हमारे लिए परिचित होगा। पृथ्वी सहित सभी ग्रह एक निश्चित सूर्य के चारों ओर वृत्ताकार कक्षाओं में चक्कर लगाते हैं। पृथ्वी दिन में एक बार अपनी धुरी पर घूमती है और चंद्रमा पृथ्वी की परिक्रमा करता है।

अरिस्टार्चस के मॉडल को व्यापक स्वीकृति नहीं मिलने के कई कारण हैं और कोपरनिकस द्वारा इसका पुनर्विकास करने तक 18 शताब्दियों तक प्रभावी रूप से खो गया था। सबसे पहले उनका मूल लेखन ४१५ ईस्वी में अलेक्जेंड्रिया के महान पुस्तकालय के विनाश में खो गया था। दूसरे, चलती पृथ्वी की उनकी अवधारणा सामान्य ज्ञान की अवहेलना करती है। हम पृथ्वी को घूमते या अंतरिक्ष में घूमते हुए महसूस नहीं करते हैं। उनके विचार ने अरस्तू द्वारा प्रतिपादित गति के प्रचलित दृष्टिकोण का खंडन किया। उनके मॉडल पर अंतिम मुख्य आपत्ति किसी तारकीय लंबन का पता लगाने में पर्यवेक्षकों की विफलता थी। एरिस्टार्कस के मॉडल के तहत, पृथ्वी के सूर्य की परिक्रमा के दौरान एक वर्ष के दौरान अधिक दूर के सितारों के मुकाबले निकट के सितारों को स्थिति में एक आवधिक बदलाव दिखाना चाहिए। वास्तव में यह १८३८ तक सावधानीपूर्वक दूरबीन अवलोकन के बाद पता नहीं चला था। अरिस्टार्चस ने सूर्य से पृथ्वी की दूरी को कम करके आंका था इस प्रकार संभावित लंबन के आकार को कम करके आंका गया था।

प्लेटो (428 - 348 ईसा पूर्व)

एक एथेनियन और सुकरात का शिष्य, प्लेटो दर्शन पर उनका गहरा प्रभाव था और उन्होंने कई अलग-अलग क्षेत्रों में व्यापक रूप से लिखा। ब्रह्मांड के एक विशिष्ट मॉडल के लिए याद किए जाने के बजाय, इसकी प्रकृति पर उनके विचार थे, उनके संवाद में सामने रखा तिमायुस, जो बाद की पीढ़ियों को इतनी दृढ़ता से प्रभावित करने वाले थे। प्लेटो के लिए ब्रह्मांड परिपूर्ण और अपरिवर्तनीय था। तारे शाश्वत और दिव्य थे, जो एक बाहरी क्षेत्र में सन्निहित थे। सभी स्वर्गीय गतियाँ गोलाकार या गोलाकार थीं क्योंकि गोला एकदम सही था। उनका प्रभाव ऐसा था कि वृत्ताकार पथों की अवधारणा को तब तक चुनौती नहीं दी गई जब तक कि केप्लर ने कई वर्षों की श्रमसाध्य गणनाओं के बाद, लगभग 2,000 साल बाद ग्रहों की अंडाकार कक्षाओं की खोज नहीं की।

प्लेटो ने सोचा था कि दृश्यमान दुनिया वास्तविक दुनिया का केवल एक मंद प्रतिनिधित्व है। इसलिए वे प्रत्यक्ष अवलोकनों से संबंधित नहीं थे या वे उनके विचारों से कैसे संबंधित थे, लेकिन उन्होंने महसूस किया कि ज्यामितीय, अंकगणितीय मॉडल अवलोकनों को फिट करने और उपस्थिति को बचाने के लिए तैयार किए जा सकते हैं।

अरस्तू (384 - 322 ईसा पूर्व)

अरस्तू का पश्चिमी विचारों पर काम का गहरा प्रभाव पड़ा, अंततः ईसाई धर्मशास्त्र और हठधर्मिता के समर्थन में अवशोषित और ढाला गया। शायद इससे वह परेशान हो गया होगा। प्लेटो के शिष्य, उन्होंने बदले में सिकंदर महान को पढ़ाया। एक सैद्धांतिक दार्शनिक के रूप में सोचते हुए उन्होंने कई क्षेत्रों में प्रयोग भी किए। खगोल विज्ञान और गति के भौतिकी पर उनके काम में लिखे गए थे स्वर्ग पर तथा भौतिक विज्ञान.

पसंद एम्पिदोक्लेस उससे पहले अरस्तू ने पृथ्वी पर सभी पदार्थों को ठंडा, नम, गर्म और शुष्क गुणों के साथ पृथ्वी, वायु, अग्नि और जल के केवल चार तत्वों के संयोजन के रूप में देखा था। तारे एक अलग पांचवें तत्व से बने थे, हीर और अविनाशी और शाश्वत थे। आकाश में गति प्राकृतिक, अप्रभावित और वृत्ताकार थी जिससे कि ग्रह और सूर्य वृत्ताकार कक्षाओं में एक स्थिर, गतिहीन गोलाकार पृथ्वी की परिक्रमा करते थे। हालाँकि, पृथ्वी पर, पदार्थ भ्रष्ट था और क्षय के अधीन था। गति उन वस्तुओं के साथ रैखिक थी जिन्हें गति में रहने के लिए उन पर कार्य करने वाले बल की आवश्यकता होती है। सत्रहवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में न्यूटन तक जबरन गति की इस अवधारणा को उखाड़ फेंका गया था।

ब्रह्मांड का अरस्तू का अपना मॉडल किसका विकास था? यूडोक्सस जिन्होंने प्लेटो के अधीन भी अध्ययन किया था। इसमें विभिन्न अक्षों पर घूमते हुए 53 संकेंद्रित, क्रिस्टलीय, पारदर्शी गोले की एक श्रृंखला थी। प्रत्येक गोला एक स्थिर पृथ्वी पर केंद्रित था इसलिए मॉडल भू-केंद्रित और दोनों था एककेंद्रीय. तारे बाहरी गोले पर स्थिर थे। चंद्रमा ने अपरिवर्तनीय, निरंतर आकाश और भ्रष्ट पृथ्वी के बीच की सीमा को चिह्नित किया। अरिस्टोटेलियन ब्रह्मांड विज्ञान के अनुसार यह केवल उप-चंद्र क्षेत्र के भीतर था, जो कि पृथ्वी और चंद्रमा के बीच है, धूमकेतु जैसी परिवर्तनशील घटनाएं मौजूद हो सकती हैं।

टॉलेमी (ई. 120 - 180)

महान शास्त्रीय खगोलविदों में से अंतिम, क्लॉडियस टॉलेमी अलेक्जेंड्रिया में रहते थे। उन्होंने गणित, प्रकाशिकी, भूगोल और संगीत में योगदान दिया, लेकिन मुख्य रूप से खगोल विज्ञान पर उनके विशाल कार्य के लिए याद किया जाता है, जिसे कहा जाता है अल्मागेस्तो. इसमें उन्होंने ब्रह्मांड के एक मॉडल का विस्तार से वर्णन किया जिसने अगले 1,500 वर्षों के लिए पश्चिमी और अरबी विचारों को गहराई से प्रभावित किया।

टॉलेमी पहले के खगोलविदों द्वारा आविष्कार किए गए उपकरणों और टिप्पणियों पर बहुत अधिक निर्भर था। अपोलोनियस (262 - 190 ईसा पूर्व) ने ) की अवधारणाओं को विकसित किया था विलक्षण और यह गृहचक्र ग्रहों की गति की व्याख्या करने के लिए (नीचे चित्र 1.5 देखें)। हिप्पार्कस (१६१ - १२६ ईसा पूर्व) ने ८५० सितारों की एक सूची विकसित करने के लिए अपने स्वयं के अवलोकनों के साथ पहले बेबीलोनियाई अभिलेखों का आयोजन किया था। उन्होंने उन्हें एक खगोलीय क्षेत्र पर प्लॉट किया और एक परिमाण पैमाने पर चमक की तुलना करने की अवधारणा को पेश किया जो आज भी उपयोग किए जाने वाले आधार का आधार है। टॉलेमी ने इस सारे काम को संश्लेषित किया और एक मॉडल तैयार करने के लिए अपनी सावधानीपूर्वक टिप्पणियों को शामिल किया जिसे 1600 के दशक तक मानक मॉडल के रूप में स्वीकार किया जाना था।

टॉलेमिक मॉडल में ब्रह्मांड के मध्य क्षेत्र में एक गोलाकार, अचल पृथ्वी थी, इसकी प्राकृतिक जगह। नोट आम गलत धारणा के विपरीत, यह सख्ती से नहीं था पृथ्वी को केन्द्र मानकर विचार किया हुआ जैसा कि मॉडल ने सनकी का इस्तेमाल किया बल्कि यह था भूस्थैतिक. केंद्र से १०,००० पृथ्वी व्यास, तारे एक खगोलीय गोले पर तय किए गए थे जो हर २४ घंटे में एक बार घूमता था। सूर्य और पांच ग्रहों की गति को चक्रों, विक्षेपों और विलक्षणताओं के संयोजन द्वारा समझाया गया था। कुल मिलाकर कुछ सत्तर वृत्त और गोले आवश्यक थे।

प्लेटो से प्रेरित टॉलेमी की इच्छा, कि उनका मॉडल अवलोकनों के अनुकूल होना चाहिए और दिखावे को बचाना चाहिए, ने उन्हें एक सूक्ष्म उपकरण पेश करने के लिए प्रेरित किया, सम पद, उसके मॉडल में। प्रत्येक स्वर्गीय पिंड का अपना एक समान था, वह बिंदु जिसके चारों ओर चार चक्रों की गति एक समान दिखाई देती थी। यह राशि किसी ग्रह के परावर्तक के केंद्र के साथ मेल नहीं खाती। जबकि समता की अवधारणा इस सिद्धांत के साथ टूट गई कि उनके केंद्रों के बारे में गोले की गति एक समान है, यह कुछ ग्रहों की वक्री गति में नोट किए गए बदलावों के लिए लेखांकन में प्रभावी था।

हमारे लिए टॉलेमी का मॉडल अत्यधिक जटिल और स्पष्ट रूप से गलत लगता है, फिर भी यह 1,500 वर्षों तक विद्वानों द्वारा उपयोग किए जाने वाले मानक मॉडल के रूप में जीवित रहा। यह क्यों था? कई कारण हैं:

  1. इसने काम किया, यानी यह 2 डिग्री के भीतर किसी ग्रह की स्थिति का अनुमान लगा सकता है।
  2. यह देखे गए ग्रहों की गति, प्रतिगामी गति और चमक में भिन्नता के लिए जिम्मेदार है।
  3. अरिस्टार्चस के मॉडल के विपरीत, यह अप्रतिबंधित तारकीय लंबन की भविष्यवाणी नहीं करता था।
  4. इसने पृथ्वी को उसके प्राकृतिक स्थान पर चीजों के केंद्र में रखा, अरस्तू के दर्शन को संतुष्ट किया।
  5. यह सामान्य ज्ञान से मेल खाता था। हम पृथ्वी की गति को महसूस नहीं करते हैं और टॉलेमी के मॉडल में एक स्थिर पृथ्वी थी।

1500 के दशक के मध्य तक कॉपरनिकस के काम ने इसे गंभीरता से चुनौती नहीं दी थी।


पृथ्वी से ग्रहों की ऐतिहासिक दूरी - खगोल विज्ञान

दरअसल, प्राचीन लोगों को केवल सात 'भटकने वाले' स्वर्गीय पिंड दिखाई दे रहे थे: सूर्य, चंद्रमा और पांच ग्रह-बुध, शुक्र, मंगल, बृहस्पति और शनि। पूर्वजों का मानना ​​​​था कि तारे एक 'आकाशीय क्षेत्र' से जुड़े होते हैं, जो ब्रह्मांड की बाहरी सीमा का निर्माण करते हैं। हालांकि, यह माना गया कि भटकते हुए शरीर इस क्षेत्र के भीतर स्थित थे: उदा। , क्योंकि चंद्रमा स्पष्ट रूप से सामने से गुजरता है, और प्रकाश को अपने रास्ते में आने वाले सितारों से रोकता है। यह भी माना गया कि कुछ पिंड दूसरों की तुलना में पृथ्वी के अधिक निकट थे। उदाहरण के लिए, प्राचीन खगोलविदों ने उल्लेख किया है कि चंद्रमा कभी-कभी सूर्य और प्रत्येक ग्रह के सामने से गुजरता है। इसके अलावा, बुध और शुक्र को कभी-कभी सूर्य के सामने गोचर करते हुए देखा जा सकता है।

सौर मंडल के पहले वैज्ञानिक मॉडल की रूपरेखा ग्रीक दार्शनिक यूडोक्सस ऑफ कनिडस (४०९-३५६ ईसा पूर्व) द्वारा दी गई थी। इस मॉडल के अनुसार, सूर्य, चंद्रमा और ग्रह सभी पृथ्वी के चारों ओर एक समान वृत्ताकार कक्षाएँ चलाते हैं - जो स्थिर और गैर-घूर्णन है। कक्षाओं का क्रम इस प्रकार है: चंद्रमा, बुध, शुक्र, सूर्य, मंगल, बृहस्पति, शनि - चंद्रमा पृथ्वी के सबसे निकट है। स्पष्ट कारणों से, यूडोक्सस के मॉडल को सौर मंडल के भू-केंद्रीय मॉडल के रूप में जाना जाने लगा। ध्यान दें कि दार्शनिक कारणों से इस मॉडल में कक्षाएँ गोलाकार हैं। पूर्वजों का मानना ​​​​था कि स्वर्ग पूर्णता का क्षेत्र है। चूँकि एक वृत्त सबसे अधिक ``परिपूर्ण'' कल्पनीय आकार है, यह इस प्रकार है कि स्वर्गीय वस्तुओं को वृत्ताकार कक्षाओं को निष्पादित करना चाहिए।

एक दूसरे यूनानी दार्शनिक, एरिस्टार्चस ऑफ समोस (310-230BC) ने एक वैकल्पिक मॉडल प्रस्तावित किया जिसमें पृथ्वी और ग्रह सूर्य के चारों ओर एकसमान वृत्ताकार कक्षाएँ चलाते हैं - जो निश्चित है। इसके अलावा, चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर परिक्रमा करता है, और पृथ्वी प्रतिदिन उत्तर-दक्षिण अक्ष पर घूमती है। ग्रहों की कक्षाओं का क्रम इस प्रकार है: बुध, शुक्र, पृथ्वी, मंगल, बृहस्पति, शनि - बुध सूर्य के सबसे निकट है। इस मॉडल को सौर मंडल के हेलियोसेंट्रिक मॉडल के रूप में जाना जाने लगा।

  1. यदि पृथ्वी अपनी धुरी के चारों ओर घूम रही है, और सूर्य के चारों ओर परिक्रमा कर रही है, तो पृथ्वी को गति में होना चाहिए। हालाँकि, हम इस गति को 'महसूस' नहीं कर सकते। न ही यह प्रस्ताव किसी स्पष्ट अवलोकन संबंधी परिणाम को जन्म देता है। इसलिए, पृथ्वी को स्थिर होना चाहिए।
  2. यदि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर एक वृत्ताकार कक्षा का संचालन कर रही है तो तारों की स्थिति थोड़ी भिन्न होनी चाहिए जब पृथ्वी सूर्य के विपरीत दिशा में हो। इस प्रभाव को लंबन के रूप में जाना जाता है। चूंकि कोई तारकीय लंबन देखने योग्य नहीं है (कम से कम, नग्न आंखों से), पृथ्वी को स्थिर होना चाहिए। इस तर्क के बल की सराहना करने के लिए, यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि प्राचीन खगोलविदों ने यह नहीं माना था कि तारे पृथ्वी से ग्रहों की तुलना में अधिक दूर हैं। आकाशीय गोले को शनि की कक्षा के ठीक बाहर स्थित माना गया था।
  3. भूकेन्द्रित मॉडल हेलियोसेंट्रिक मॉडल की तुलना में कहीं अधिक दार्शनिक रूप से आकर्षक है, क्योंकि पूर्व मॉडल में पृथ्वी ब्रह्मांड में एक विशेषाधिकार प्राप्त स्थान रखती है।

अलेक्जेंड्रिया के दार्शनिक क्लॉडियस टॉलेमी (85-165AD) द्वारा भू-केंद्रिक मॉडल को पहले एक उचित वैज्ञानिक सिद्धांत में परिवर्तित किया गया था, जो सटीक भविष्यवाणियों में सक्षम था। टॉलेमी ने अपनी प्रसिद्ध पुस्तक, जिसे अब अल्मागेस्ट के नाम से जाना जाता है, में जो सिद्धांत प्रस्तावित किया, वह एक सहस्राब्दी से अधिक समय तक सौर मंडल की प्रमुख वैज्ञानिक तस्वीर बना रहा। Basically, Ptolemy acquired and extended the extensive set of planetary observations of his predecessor Hipparchus, and then constructed a geocentric model capable of accounting for them. However, in order to fit the observations, Ptolemy was forced to make some significant modifications to the original model of Eudoxas. Let us discuss these modifications.

First, we need to introduce some terminology. As shown in Fig. 100, deferants are large circles centred on the Earth, and epicyles are small circles whose centres move around the circumferences of the deferants. In the Ptolemaic system, instead of traveling around deferants, the planets move around the circumference of epicycles, which, in turn, move around the circumference of deferants. Ptolemy found, however, that this modification was insufficient to completely account for all of his data. Ptolemy's second modification to Eudoxas' model was to displace the Earth slightly from the common centre of the deferants. Moreover, Ptolemy assumed that the Sun, Moon, and planets rotate uniformly about an imaginary point, called the equant , which is displaced an equal distance in the opposite direction to the Earth from the centre of the deferants. In other words, Ptolemy assumed that the line , in Fig. 100, rotates uniformly, rather than the line .

Figure 101 shows more details of the Ptolemaic model. 2 Note that this diagram is not drawn to scale, and the displacement of the Earth from the centre of the deferants has been omitted for the sake of clarity. It can be seen that the Moon and the Sun do not possess epicyles. Moreover, the motions of the inferior planets ( i.e. , Mercury and Venus) are closely linked to the motion of the Sun. In fact, the centres of the inferior planet epicycles move on an imaginary line connecting the Earth and the Sun. Furthermore, the radius vectors connecting the superior planets ( i.e. , Mars, Jupiter, and Saturn) to the centres of their epicycles are always parallel to the geometric line connecting the Earth and the Sun. Note that, in addition to the motion indicated in the diagram, all of the heavenly bodies (including the stars) rotate clockwise (assuming that we are looking down on the Earth's North pole in Fig. 101) with a period of 1 day. Finally, there are epicycles within the epicycles shown in the diagram. In fact, some planets need as many as 28 epicycles to account for all the details of their motion. These subsidiary epicycles are not shown in the diagram, for the sake of clarity.

As is quite apparent, the Ptolemaic model of the Solar System is extremely complicated . However, it successfully accounted for the relatively crude naked eye observations made by the ancient Greeks. The Sun-linked epicyles of the inferior planets are needed to explain why these objects always remain close to the Sun in the sky. The epicycles of the superior planets are needed to account for their occasional bouts of retrograde motion : i.e. , motion in the opposite direction to their apparent direction of rotation around the Earth. Finally, the displacement of the Earth from the centre of the deferants, as well as the introduction of the equant as the centre of uniform rotation, is needed to explain why the planets speed up slightly when they are close to the Earth (and, hence, appear brighter in the night sky), and slow down when they are further away.

Ptolemy's model of the Solar System was rescued from the wreck of ancient European civilization by the Roman Catholic Church, which, unfortunately, converted it into a minor article of faith, on the basis of a few references in the Bible which seemed to imply that the Earth is stationary and the Sun is moving ( e.g. , Joshua 10:12-13, Habakkuk 3:11). Consequently, this model was not subject to proper scientific criticism for over a millennium. Having said this, few medieval or renaissance philosophers were entirely satisfied with Ptolemy's model. Their dissatisfaction focused, not on the many epicycles (which to the modern eye seem rather absurd), but on the displacement of the Earth from the centre of the deferants, and the introduction of the equant as the centre of uniform rotation. Recall, that the only reason planetary orbits are constructed from circles in Ptolemy's model is to preserve the assumed ideal symmetry of the heavens. Unfortunately, this symmetry is severely compromised when the Earth is displaced from the apparent centre of the Universe. This problem so perplexed the Polish priest-astronomer Nicolaus Copernicus (1473-1543) that he eventually decided to reject the geocentric model, and revive the heliocentric model of Aristarchus. After many years of mathematical calculations, Copernicus published a book entitled De revolutionibus orbium coelestium (On the revolutions of the celestial spheres) in 1543 which outlined his new heliocentric theory.

Copernicus' model is illustrated in Fig. 102. Again, this diagram is not to scale. The planets execute uniform circular orbits about the Sun, and the Moon orbits about the Earth. Finally, the Earth revolves about its axis daily. Note that there is no displacement of the Sun from the centres of the planetary orbits, and there is no equant. Moreover, in this model, the inferior planets remain close to the Sun in the sky without any special synchronization of their orbits. Furthermore, the occasional retrograde motion of the superior planets has a more natural explanation than in Ptolemy's model. Since the Earth orbits more rapidly than the superior planets, it occasionally ``overtakes'' them, and they appear to move backward in the night sky, in much the same manner that slow moving cars on a freeway appears to move backward to a driver overtaking them. Copernicus accounted for the lack of stellar parallax, due to the Earth's motion, by postulating that the stars were a lot further away than had previously been supposed, rendering any parallax undetectably small. Unfortunately, Copernicus insisted on retaining uniform circular motion in his model (after all, he was trying to construct a more symmetric model than that of Ptolemy). Consequently, Copernicus also had to resort to epicycles to fit the data. In fact, Copernicus' model ended up with more epicycles than Ptolemy's!

  1. The planets move in elliptical orbits with the Sun at one focus.
  2. A line from the Sun to any given planet sweeps out equal areas in equal time intervals.
  3. The square of a planet's period is proportional to the cube of the planet's mean distance from the Sun.

Figure 103 illustrates Kepler's second law. Here, the ellipse represents a planetary orbit, and represents the Sun, which is located at one of the focii of the ellipse. Suppose that the planet moves from point to point in the same time it takes to move from point to point . According the Kepler's second law, the areas of the elliptic segments and are equal. Note that this law basically mandates that planets speed up when they move closer to the Sun.

Table 5 illustrates Kepler's third law. The mean distance, , and orbital period, , as well as the ratio , are listed for each of the first six planets in the Solar System. It can be seen that the ratio is indeed constant from planet to planet.

Table 5: Kepler's third law. Here, is the mean distance from the Sun, measured in Astronomical Units (1 AU is the mean Earth-Sun distance), and is the orbital period, measured in years.
ग्रह
बुध 0.387 0.241 0.998
शुक्र 0.723 0.615 0.999
धरती 1.000 1.000 1.000
मंगल ग्रह 1.524 1.881 1.000
बृहस्पति 5.203 11.862 1.001
शनि ग्रह 9.516 29.458 0.993

Since we have now definitely adopted a heliocentric model of the Solar System, let us discuss the ancient Greek objections to such a model, listed earlier. We have already dealt with the second objection (the absence of stellar parallax) by stating that the stars are a lot further away from the Earth than the ancient Greeks supposed. The third objection (that it is philosophically more attractive to have the Earth at the centre of the Universe) is not a valid scientific criticism. What about the first objection? If the Earth is rotating about its axis, and also orbiting the Sun, why do we not ``feel'' this motion? At first sight, this objection appears to have some force. After all, the rotation velocity of the Earth's surface is about . Moreover, the Earth's orbital velocity is approximately . Surely, we would notice if we were moving this rapidly? Of course, this reasoning is faulty because we know, from Newton's laws of motion, that we only ``feel'' the acceleration associated with motion, not the motion itself. It turns out that the acceleration at the Earth's surface due to its axial rotation is only about . Moreover, the Earth's acceleration due to its orbital motion is only . Nowadays, we can detect such small accelerations, but the ancient Greeks certainly could not.

Kepler correctly formulated the three laws of planetary motion in 1619. Almost seventy years later, in 1687, Isaac Newton published his Principia , in which he presented, for the first time, a universal theory of motion. Newton then went on to illustrate his theory by using it to deriving Kepler's laws from first principles. Let us now discuss Newton's monumental achievement in more detail.


The Planetary Alignment of 5 May 2000

On May 5, 2000 the planets Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, and Saturn will be more or less positioned in a line with the Sun. Additionally, the Moon will be almost lined up between the Earth and Sun. Although this has led to many dire predictions of global catastrophes such as melting ice caps, floods, hurricanes, earthquakes, etc. there is absolutely no scientific basis for these claims. The distance to the planets is too great for their gravity, magnetic fields, radiation, etc. to have any discernible effect on Earth. In fact, we won't even be able to see this alignment, as all the planets will be on the opposite side of the Sun from the Earth.

While each planet has a minute and virtually undetectable gravitational pull on the Earth, with the planets on the opposite side of the Sun the force from each body will actually be at its absolute minimum during the alignment. And there is nothing "magic" about the planets being in a line, the effects do not somehow multiply simply due to a geometric arrangement. For example, the combined gravitational effect of all the planets together is much less than the effect of the Sun or the Moon on the Earth. Depending on how strictly you want to define "alignment", the inner six planets are aligned every fifty to a hundred years or so. While unusual, such alignments have happened in the past without any consequences. The planets are simply too far away to have an effect on anything here on Earth - except our imaginations.


Historical Distance of Planets to Earth - Astronomy



&emspAbove, a diagram showing the relative position of the Earth and Mars at various oppositions from 1995 to 2020 (with lines between the planets in black for oppositions from 1995 to 2007 and in red for later ones). The distance (in Mmi, or millions of miles) between the Earth and Mars at closest approach is also shown. In general, the closer Mars is to perihelion at opposition the closer it is to the Earth, and the closer it is to aphelion at opposition the further it is from the Earth. But although opposition and closest approach are close together at perihelion (as in 2003) and aphelion (as in 2012), if Mars is moving away from the Sun (meaning it is between perihelion and aphelion), closest approach is several days earlier than opposition. Similarly, if Mars is moving toward the Sun (meaning it is between aphelion and perihelion), closest approach is several days later than opposition. As a result the distance at closest approach can be somewhat different than might be expected based only on Mars' position at opposition.
&emspNote that (1) the date of opposition corresponds to the Earth's position in its orbit (we are at the point marked by the direction to the Vernal Equinox on the first day of autumn, in late September), so the dates are steadily later in the year as you move eastward (counterclockwise) around the orbits (2) each opposition is further along the orbits of the Earth and Mars, because it takes just over two years for the Earth to lap Mars and (3) when Mars is near perihelion and moving faster, it takes longer for the Earth to "catch up" with it and successive oppositions are further apart than usual, whereas when Mars is near aphelion and moving slower it takes less time for the Earth to catch up with Mars, and successive oppositions aren't as far apart as usual.

&emspThe diagram above, although a good representation of our relative position and distance from Mars at various oppositions, only shows less than two full series of oppositions (all the way around the orbit). The table below lists all oppositions from 1995 to 2037, covering just over two series of oppositions, and shows that we were relatively close to Mars in 2001 and 2005, exceptionally close in 2003, and will be relatively close to Mars in 2020 and 2033, and within a million miles or so of the 2003 distance in 2018 and 2035.
&emspNote the following characteristics of the table (and the confirmation it gives of the statements made in the discussion of the diagram, above):
(1) Two dates are shown -- the date of opposition, when the Earth passes between Mars and the Sun, and the date of closest approach, which is a few days earlier than opposition when Mars is moving away from the Sun (and the Earth), and a few days later than opposition when Mars is moving toward the Sun (and the Earth).
(2) If the date of opposition is very close to perihelion, so that the date of closest approach is almost the same as the opposition date as it was in 2003, we pass closer to Mars than if the date is further from perihelion, as it will be in 2018 and 2035.
(3) When we are lapping Mars near its perihelion, it takes longer to lap it than usual (almost 2 years and 2 months), because it is moving faster in that part of its orbit and when we are lapping Mars near its aphelion, it takes less time to lap it than usual (just over 2 years and 1 month), because it is moving slower in that part of its orbit.

Changes in the eccentricity of Mars over a two-million-year period.

&emspOver long periods of time the eccentricity of Mars' orbit varies as a result of perturbations by other planets (primarily Jupiter), from as little as 0% to as much as 12%. (Jean Meeus retrieved from Internet Archive Wayback Machine)

&emspAt those times when its orbital eccentricity is small, Mars' distance from the Sun hardly changes and as a result its opposition distance from us is relatively constant but at those times when its eccentricity is large, Mars is substantially closer to the Sun at perihelion and substantially further away at aphelion, and therefore unusually close to us at perihelion oppositions and unusually far from us at aphelion oppositions.
&emspAs it happens, Mars had a substantially higher orbital eccentricity about 90,000 years ago, and for most of the next 60,000 years its eccentricity was gradually decreasing while for the last 30,000 years and the next 20,000 years its eccentricity has been and will be gradually increasing. This means that over long periods of time, the distance between the Earth and Mars at perihelion oppositions is gradually getting smaller and smaller, and 20,000 years from now that distance will be a few million miles smaller than it can ever be in the current era. It also means that for the last 30,000 years, while the eccentricity of Mars' orbit gradually increased, the perihelion opposition distance has been gradually getting smaller. This doesn't mean that every perihelion opposition is going to involve smaller distances as shown in the table above, the next few perihelion oppositions will be a little further than the most recent one, simply because they aren't quite as close to the exact date of perihelion. Still, the closest oppositions are gradually getting very slightly closer. In recent years there were close approaches on Aug. 18, 1845 and Aug. 23, 1924, which were only thirty thousand miles further than the 2003 opposition and in coming years there will be still closer oppositions, starting with the approach of August 28, 2287 but since that's a long ways away, the 2003 opposition is at least slightly remarkable, no matter how you look at it.

To be added in the next iteration of this page: A diagram showing the oppositions of the Earth and Mars from 2020 to the mid 2040's or 50's, and an extension of the table of oppositions and closest approaches to comparable dates. Also, a link to a new page about Hohmann Transfer Orbits (or Least-Energy Orbits), showing how much easier it is to reach Mars at perihelion than at aphelion (though that depends only on the dates of perihelia, not on oppositions, which determine how close the Earth is to Mars when lapping it, but do नहीं affect the dates required for launches reaching Mars at perihelion).


Historical Distance of Planets to Earth - Astronomy

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Exploring the Planets is closed as part of the Museum’s renovation. Learn more about the project to transform the National Air and Space Museum.

The history and achievements of planetary explorations, both Earth-based and by spacecraft.

A single large spacecraft hangs in the center of this gallery: a full-scale replica of a Voyager, two of which blazed a trail of discovery through the outer solar system. Like other robotic spacefarers, the Voyagers served as extensions of our senses. The data and dazzling images of planets and moons they sent back to Earth revealed each of them to be a world as real and unique as our own.

Exploring the Planets takes you on a tour of this remarkable realm, as seen and sensed by the Voyagers and other robotic explorers. Initial sections present some historical highlights and show the various means we use to study other worlds. Sections devoted to each planet form the core of the gallery.


Our Solar System Inner Planets Distance from the Sun ग्रह Diameter (in miles) तापमान (kelvin) Number of Moon (in million miles) Mercury 36 3,031 100-700K o शुक्र 67.2 7,521 726K हे धरती 93 7,926 260-310K 1 मंगल ग्रह 141.6 4,222 150-310K 2 Question: How does the Sun's gravitational attraction to Venus compare to its gravitational attraction to Earth? Claim: Which of the following is a correct CLAIM? The gravitational attraction of the Sun to Venus and Earth are the same. The gravitational attraction of the Sun to Venus is more than the Sun's gravitational attraction to Earth. The gravitational attraction of the Sun to Venus is less than Sun's the gravitational attraction to Earth. There is no gravitational attraction of the Sun on either Venus nor Earth.

african americans demonstrated their newly found freedom by relocating often in search of relatives whom they had been separated from during slavery. others established schools to educate freed people and they built institutions such as churches and political organizations to advocate for their rights.

a police officer and a ambulance

distance, luminosity, brightness, radius, chemical composition, and temperature


वीडियो देखना: By- Ajay sir TRICK पथव स दर बढत करम म गरह क सखय!!! (सितंबर 2022).


टिप्पणियाँ:

  1. Gary

    यह अमूर्त लोग

  2. Yomi

    आपका बहुत बहुत धन्यवाद।

  3. Kakree

    इसमें कुछ है। इससे पहले कि मैं अन्यथा सोचूं, मैं इस प्रश्न में मदद के लिए धन्यवाद देता हूं।

  4. Victor

    Dedicated to everyone who expected good quality.

  5. Atelic

    उनका वाक्यांश शानदार है



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