Kopernik i Kepler - Europejczycy łączący Niemcy
Transkrypt
Kopernik i Kepler - Europejczycy łączący Niemcy
„Kopernik i Kepler - Europejczycy łączący Niemcy, Polskę i Czechy” Zespół Szkół Centrum Kształcenia Ustawicznego w Gronowie Staatliche Fachoberschule und Berufsoberschule Regensburg 1 Vyšší odborná škola pedagogická a sociální, Střední odborná pedagogická škola a Gymnázium Grupa projektu Uczestnicy projektu Zespół Szkół, Centrum Kształcenia Ustawicznego w Gronowie Damian Albrecht Krzysztof Burak Damian Jaskrowski Bartłomiej Jesionkowski Arkadiusz Lewandowski Jarosław Szymelfenig Gimnazjum Artystyczne w Pradze Barbora Bulířová Tereza Čtvrtečková Zuzana Pikorová Martina Soušková Kateřina Štolová Lucie Třísková Szkoła Techniczna w Regensburgu Julian Aumer Kathrin Krön Mathias Markwirth Sebastian Schmidt Richard Schuster Martin Zumbil Prowadzenie i koordynacja: Katarzyna Marska (Gronowo), Alice Robová(Prag), Hartwig Grasse i Mathias Freitag (Regensburg) 2 Spis treści Wstęp 1. Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej 1.1. Objaśnienie teorii geocentrycznej 7 1.2. Objaśnienie teorii heliocentrycznej 8 1.3. Przejście z teorii geocentrycznej do heliocentrycznej 11 1.4. Porównanie obu teorii 12 2. Teorie antyku i średniowiecza 2.1. Historia kosmologii / astronomii w zarysie 13 2.2. Arystoteles 13 2.2.1. Życie Arystotelesa 13 2.2.2. Nauka i dzieła 14 2.2.3. Następstwa filozofii Arystotrelesa 15 2.2.4. Teorie Arystotelesa 17 2.3. Arystar z Samos 18 2.4. Ptolemeusz 20 2.5. Kosmologia średniowiecza 24 3. Przełom myśli filozoficznej, kulturowej, naukowej i religijnej w dobie Renesansu 3.1. Przejście ze średniowiecza do odrodzenia 27 3.2. Rudolf II – mecenas kultury, sztuki i nauki w dobie renesansu 29 3.3. Renesans i sztuka 36 3.4. Renesans i religia 39 3.5. Renesans i filozofia 41 3.6. Renesans i rozrywka 43 3.7. Renesans i literatura 45 3.8. Renesans i kobiety 47 3.9. Renesans i nauka 48 4. Teoria Mikołaja Kopernika 4.1. Życie Mikołaja Kopernika 50 4.2. Teoria heliocentryczna wg Mikołaja Kopernika 53 3 5. Teoria Johannesa Keplera 5.1. Życie zawodowe Keplera 56 5.2. Kepler w Pradze 58 5.3. Kepler w Regensburgu 63 5.4. Kepler w Żaganiu u boku Wallensteina 67 6. Wykorzystanie Praw Keplera w technice satelitarnej 6.1. Objaśnienie Praw Keplera 6.2. Udowodnienie drugiego i trzeciego Prawa Keplera za pomocą impulsu 71 obrotowego i prawa grawitacji Newtona 6.3. 77 Podstawowe obliczenie techniki satelitarnej 6.3.1. Obliczenie masy ziemskiej 80 6.3.2. Ciała na orbicie-obliczenie pierwszej prędkości kosmicznej satelity na wysokości 130 km włączając czas obrotu po orbicie 81 6.3.3. Obliczenie drugiej prędkości kosmicznej – prędkość ucieczki z pola grawitacji Ziemi 84 6.3.4. Manewry sprężania statków kosmicznych na orbicie 85 6.4. Typy satelit z krótkim opisem zastosowania 88 6.5. Zastosowanie satelit geostacjonarnych 89 6.5.1. Wyjaśnienie pojęcia 6.5.2. Wykorzystanie METEOSAT jako satelity na orbicie geostacjonarnej 90 6.5.3. Obliczanie toru dla satelity geostacjonarnego (METEOSAT) 6.6. 92 Wykorzystanie satelity na orbicie polarnej 6.6.1. Wyjaśnienie pojęcia 94 6.6.2. Wykorzystanie MetOp-A jako satelity na orbicie polarnej 96 6.6.3. Obliczenie czasu obiegu satelity MetOp-A wokół Ziemi 97 7. Wpływ teorii Kopernika i Keplera na sposób myślenia człowieka postmodernistycznego. Rozważania uczestników z Gronowa, Pragi i Regensburga. 7.1. Grupa polska z Gronowa 99 7.2. Grupa czeska z Pragi 100 7.3. Grupa niemiecka z Regensburga 101 4 Wstęp Szkoła techniczna w Regensburgu, Zespół Szkół, Centrum Kształcenia Ustawicznego w Gronowie oraz Gimnazjum Artystyczne w Pradze są szkołami partnerskimi i postanowiły stworzyć wspólny, międzynarodowy projekt. Teorie Johannesa Keplera w dużej mierze bazowały na odkryciach urodzonego w Toruniu Mikołaja Kopernika. Kepler prowadził badania naukowe w Pradze i często bywał w Regensburgu. Ten znany astronom i matematyk zmarł w Regensburgu. Projekt powstał właśnie w oparciu o powiązania astronomów o te trzy europejskie miasta. Niewątpliwie istotnym argumentem przy pomyśle stworzenia projektu był fakt starania się miasta Regensburg o umieszczenie na liście UNESCO, na której figurują zarówno Toruń jak i Praga. Projekt wspierany jest w związku z tym również przez resort kultury miasta Regensburg. Dzięki głębszej analizie tematyki projektu mogliśmy dowiedzieć się, że w epoce renesansu odbywała się wymiana odkryć i teorii naukowych pomiędzy krajami, co naturalnie przyczyniło się do ogromnego rozwoju nauki. W dziedzinie nauki granice międzynarodowe nie miały większego znaczenia. Poprzez wspólną międzynarodową pracę mogliśmy tego doświadczyć na własnej skórze. W przeszłości częściej zajmowano się tym co dzieli, a nie tym co może łączyć różne kraje. Nasz projekt ma na celu ukazanie podobieństw trzech krajów w takich dziedzinach jak historia, religia, nauka i technika. Wspólnym fundamentem jest bez wątpienia kultura zachodnia. Postanowiliśmy również udowodnić, że pomimo upływu czasu, naukowe odkrycia Kopernika i Keplera nie straciły na wartości. Mają one ogromny wpływ na dzisiejszą, nowoczesną technologię informacyjną i komunikacyjną. Po raz kolejny okazało się, że przeszłość i teraźniejszość mają wiele wspólnego. Podczas realizacji projektu doświadczyliśmy wiele różnic kulturowych i socjologicznych pomiędzy naszymi krajami. Nauczyliśmy się wzajemnej tolerancji i próbowaliśmy odnaleźć wspólnie rozwiązania napotykanych w czasie naszych spotkań trudności. Praca nad projektem zarówno podczas fazy przygotowań w Gronowie jak też faz realizacji w Pradze i Regensburgu wymagała od nas, uczestników międzynarodowej grupy, dużej elastyczności i mobilności. Nabyte umiejętności wykorzystamy niewątpliwie w naszym przyszłym, miejmy nadzieję międzynarodowym, życiu zawodowym. Wyniki naszej pracy opublikowane zostaną na stronach internetowych naszych szkół. Proszę wybaczyć nam ewentualne pomyłki i nieścisłości w przedstawieniu tematyki. Staraliśmy się podać wszystkie wykorzystywane przez nas teksty źródłowe i mamy nadzieje, że nie przeoczyliśmy żadnego nazwiska ich autorów. 5 Życzymy udanej lektury. Październik 2007 Uczniowie ze szkół w Gronowie, Regensburgu i Pradze. 6 1. Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej 1.1. Objaśnienie teorii geocentrycznej W teorii geocentrycznej (z greckiego: geokentriko) w centrum wszechświata znajduje się Ziemia, a wszystkie ciała niebieskie (Księżyc, Słońce, planety) krążą dookoła niej. Planety rozmieszczone są wokół Ziemi w sposób warstwowy, a gwiazdy stałe stanowią ogromną krystaliczną obudowę całego układu. Teoria geocentryczna rozwijała sie w starożytnej Grecji. Dużą zasługę w badaniu ruchów gwiazd i planet odniósł, obok Hipparchosa z Nikei i Arystotelesa, Grek Klaudiusz Ptolemeusz. Ptolemeusz został zatem twórcą tzw. teorii systemu geocentrycznego. Teoria ta zakładała, iż Ziemia nie podlega żadnym ruchom i stanowi jednocześnie ścisłe centrum kosmosu, wokół którego rozmieszczone są planety. Teoria Ptolemeusza wyjaśniała ruchy planet i gwiazd wprowadzając pojęcia deferentu i epicyklu. Zgodnie z teorią geocentryczną w wersji Ptolemeusza, każda planeta poruszała się po kolistym epicyklu, którego środek poruszał się po większym kole deferencie - wokół Ziemi. 7 Kościoły chrześcijańskie (nie tylko kościół rzymsko-katolicki) przejęły w średniowieczu i stanowczo broniły tej teorii. Kopernik i Kepler udowodnili, że teoria geocentryczna jest przestarzała i wprowadzili nową, bardziej przyswajalną (z matematycznego punktu widzenia) teorię heliocentryczną, która to póżniej da się łatwo objaśnić bazując na Prawie Grawitacji Newtona. Po odkryciu budowy i rotacji Drogi Mlecznej stało się jasne, że również Słońce nie może znajdować się w centrum wszechświata. Wykorzystując jedynie metody przyrodnicze nie da się odkryć bezwzględnego centrum wszechświata. 1.2. Objaśnienie teorii heliocentrycznej Teoria heliocentryczna (kopernikańska) znajduje się w opozycji do teorii geocentrycznej. Teoria heliocentryczna zakłada, że Słońce znajduje się w centrum wszechświata. Słowo „heliocentryczny” jest pochodzenia greckiego i oznacza: helios=słońce; kenotron=środek. Antyczne Indie Poprzez próby zgłębienia wszechświata powstały następujące teorie. Najstarszym dowodem, że Słońce znajduje się w centrum Wszechświata, a Ziemia porusza się dookoła Słońca jest zapis w Wedach (świętych księgach hinduizmu z IX-VIII wieku p.n.e.) Astronomiczny tekst Shatapatha Brahmana: „Słońce szereguje te światy, jak na girlandzie – Ziemię, planety, atmosferę.“ 8 Antyczna Grecja Arystoteles, nauki Pitagorejczyków (IV wiek): „W centrum znajduje się ogień, a Ziemia jest jedną z gwiazd, która poruszając się dookoła powoduje dzień i noc.“ Świat Islamu W Koranie (sura 36) widnieje zapis: 38. Słońce zbliża się do celu. Takie jest postanowienie Wszechmogącego Wszechwiedzących. 39. Wyznaczyliśmy fazy dla księżyca, aż będzie on znowu wąski i skrzywiony, jak trzon palmy daktylowej. 40. Ani Słońce nie może na swojej drodze dogonić Księżyca, ani noc nie może wyprzedzić dnia. Każde ciało niebieskie porusza się własnym torem. Europa w dobie Renesansu Kopernik ożywił w XVI wieku heliocentryzm, w takiej formie, która była zgodną ze znanymi obserwacjami oraz podniósł problem powrotnego ruchu planet. Niektórzy naukowcy okresu Renesansu argumentowali, że w wyniku ruchu Ziemi we Wszechświecie, przedmioty znajdujące się na Ziemi musiałyby się poruszać i odlecieć w Kosmos. W ten sposób odrzucali oni teorie heliocentryczną. Religia, a teoria heliocentryczna Już za czasów Arystarcha teoria heliocentryczna była uważana za herezję. Temat ten pozostawał jednak przez prawie 2000 lat bez znaczenia. Ostateczna wypowiedź dotycząca swojego systemu w formie czysto matematycznej hipotezy opublikował Mikołaj Kopernik w roku 1543. Początkowo wprowadzono zakaz rozpowszechniania tych teorii, z którego z czasem zrezygnowano. Z czasem kościół katolicki stał się największym przeciwnikiem teorii heliocentrycznej. 9 System Tycho Brahe, w którym Słońce krąży dookoła Ziemi, podczas gdy -w systemie kopernikańskim- inne Planety krążą dookoła Słońca, stał się geocentrycznym kompromisem. planety Słońce Ziemia gwiazdy stałe Nowoczesny punkt widzenia: Od Systemu Słonecznego poprzez Galaktyki Spojrzenie heliocentryczne nie jest jednakże w pełni trafne. W ciągu XVIII i XIX wieku umacniał się status Słońca jako gwiazdy, natomiast w XX wieku, jeszcze przed odkryciem istnienia wielu galaktyk, jednomyślnie uznano Słońce za gwiazdę. Planety przyciągają się wzajemnie i powodują „zakłócenia” na torze, tak więc eliptyczne orbity postulowane przez Keplera są raczej natury obrachunkowej stosowane często w technikach satelitarnych. Planety, tak jak i Słońce poruszają się właściwie po tzw. barycentrum Układu Słonecznego (punkt ciężkości Układu Słonecznego). 10 1.3. Przejście z teorii geocentrycznej do heliocentrycznej W XVI wieku Mikołaj Kopernik postawił Słońce, a nie jak dotychczas Ziemię, w centrum wszechświata. Uczony pozostawił jednakże orbity w kształcie okręgu, co miało wpływ na niedokładność jego obliczeń. Tycho Brahe odrzucił z tego powodu teorię Słońca znajdującego się w centrum Wszechświata. Jan Kepler odkrył później epileptyczne orbity, po których poruszają się planety. To odkrycie stało się przełomem dla teorii heliocentrycznej. Teoria Kopernikańska nie znalazła zwolenników w kościele katolickim. Galileo Galilei popierał nową teorię i udowodnił za pomocą teleskopu, że nie wszystkie planety krążą wokół Ziemi. System kopernikański jest kontynuacją systemu Ptolemeusza. Teoria słońca w centrum Wszechświata i epileptyczne tory, po których poruszają się planety zastąpiła starą teorie geocentryczną. Opierając się na nowej teorii dokonano wielu przełomowych, nowatorskich odkryć. (m. in. Jan Kepler, Isaac Newton) Notatki Tycho Brahe pomogły Keplerowi ustalić, ze planety nie poruszają się ze stałą prędkością wokół Słońca. Za pomocą Isaaca Newtona udało się wyjaśnić Prawa Keplera. Pokazał on, że miedzy planetami oddziaływają siły przyciągania, co wyznacza tor orbity. Teoria ta została nazwana Prawem grawitacji. 11 1.4 Porównanie obu teorii Teoria geocentryczna Teoria heliocentryczna Ziemia jest środkiem Wszechświata Słońce jest środkiem naszego Systemu Słonecznego Wszystkie planety poruszają się Planety poruszają się dookoła Słońca wyłącznie dookoła Ziemi Planety poruszają się po okręgach Planety krążą wokół Słońca po eliptycznych torach Ciała niebieskie poruszają się z Szybkość poruszania się ciał niebieskich równomierną prędkością uzależniona jest od ich odległości od Słońca Ziemia nie porusza się Również Ziemia krąży dookoła Słońca oraz wokół swojej własnej osi Pojedyncze gwiazdy maja swoje księżyce, które wokół nich krążą Siły przyciągania wokół planet, dbają o to, żeby planety nie „zgubiły“ swoich torów Źródła: http://de.wikipedia.org/wiki/heliozentrisches_Weltbild http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Tychomian_system.svg http://de.wikipedia.org/wiki/Aristoteles Skrypty Hartwiga Grasse Referat z fizyki Floriana Albrechta Referat z języka niemieckiego Philippa H. Schmälzle Disziplingeschichte und Forschungsansätze in der Geographie 1998/1999 Autor: Krön Kathrin 12 2. Teorie astronomiczne w epoce antyku i średniowiecza 2.1. Historia kosmologii / astronomii z w zarysie 322 p.n.e. teoria geocentryczna wg Arystotelesa 270 p.n.e. teoria heliocentryczna wg Arystotelesa 178 p.n.e. teoria geocentryczna wg Platona 1543 teoria heliocentryczna wg Kopernika 1572 potwierdzenie teorii heliocentrycznej przez Tycho Brahe 1619 teoria heliocentryczna wg Keplera, prawa Keplera 1629 teoria heliocentryczna wg Galileusza, teleskop 1687 matematyczne uzasadnienie praw Keplera przez Newtona, grawitacja 2.2. Arystoteles Aristoteles (nazwa pochodzi z języka greckiego)) Urodzony w 384 p.n.e. w Stratusie (u wybrzeży Turcji) Zmarł w 322 p.n.e.w Chalkis na wyspie Eubea Arystoteles był jednym z trzech, obok swojego nauczyciela Sokratesa i Platona, największych filozofów greckich. Arystoteles był również jednym z najbardziej znanych naukowców, który wsławił się w dziedzinie astronomii, fizyki, biologii i logiki. Stworzył wiele teorii przyczyniając się tym samym do ogromnego rozwoju nauki. 2.2.1. Życie Arystotelesa Arystoteles urodził się w 384 roku p.n.e. w Stratusie. Jego ojciec, Nikomachos, był nadwornym lekarzem króla Amynasa. W wieku 17 lat Arystoteles wstąpił do Akademii Platońskiej w Atenach, gdzie najpierw studiował, a potem sam został wykładowcą. Na Akademii Platońskiej spędził blisko 20 lat. 13 W 347 roku p.n.e. zmarł Platon, a rektorem Akademii został nie największy pretendent do tytułu – Arystoteles, lecz Speusippos, siostrzeniec Platona. Arystoteles opuścił z tego powodu Ateny i przenióśł się do Assos, miasta w Mezji, gdzie pracował jako nadworny lekarz i doradca Hermeasa. Hermeas był zresztą uczniem Platona i jednocześnie wasalem króla Persji. Za namową Hermeasa Arystoteles poślubił Pythias i otworzył w Atarneus szkołę (Diogenes Laertios). Od 342 do 336 r.p.n.e. Arystoteles został, na polecenie króla macedońskiego Filipa II, nauczycielem jego syna Aleksandra Wielkeigo. W 335 r. p.n.e. Arystoteles powrócił do Aten i założył tam własną szkołę, zwaną liceum (Lykeion). Interesującym jest fakt, iż rozmowy pomiedzy uczniami, a nauczycielami odbywały się często podczas spacerów na dziedzińcu szkoły. Z tego powodu szkoła została nawna Perípatos, czyli „szkoła wędrująca”. W 323 r. p.n.e. zmarł Aleksander, a Arystoteles został przez anty-macedońską partię uznany za bezbożnika i Akademia została zamknięta. Arystoteles opuścił ponownie Ateny i przeniósł się do Chalkis, miejsca urodzenia swojej matki, gdzie zmarł w kolejnym roku. 2.2.2. Teorie i dzieła Rodzaje dzieł Arystotelesa Arystoteles zajmował sie wieloma dziedzinami nauki i dokonał ich podziału na teoretyczne, praktyczne i poetyczne. ¾ Nauki teoretyczne – matematyka, fizyka, metafizyka. ¾ Nauki praktyczne – etyka, polityka ¾ Nauki poetyczne – pismo Poetik des Corpus Aristotelicum, w którym głównie chodzi o poezję ¾ Ważną częścią nauki są zagadnienia metafizyczne, związane z logiką. 14 Główne zasady filozoficzne Arystotelesa Arystoteles wychodził z założenia, że wbrew temu co twierdził Platon, istnieje wiele osobnych dyscyplin naukowych. Platon pojmował mianowicie wszystkie dyscypliny jako nierozerwalną całość. Według Arystotelesa cała wiedza ludzkości pochodzi z doświadczenia empirycznego, a nie z ukrytej pamięci idealnego świata. 2.2.3. Oddziaływanie teorii filozofii Arystotelesa Recepcja w antyku Nauki Arystotelesa nie miały tak wielkiego wpływu na jego uczniów jaki miały niewątpliwie nauki Platona. Perypatetycy interesowali się szczególnie badaniem przyrody, zajmowali się również etyką, nauką o duszy (psychologią) i teorią państwa. Dopiero w pierwszym stuleciu p.n.e. Androniks z Rodos zajął się zestawianiem wykładów i wszelkiego rodzaju pism naukowych Arystotelesa. Częściowo pisma te zostały udostępnione dla ogółu i na ich podstawie prowadzone były wykłady. Neoplatoniści przyczynili się w znacznym stopniu do utrzymania jak też rozpowszechniania nauk i teorii Arystotelesa. Przejęli oni mianowicie jego teorię logiki, komentowali ją i próbowali usystematyzować. Ze względu na głoszone teorie związane z nieprzemijalnością świata i zwątpienie w nieśmiertelność duszy, Arystoteles nie był akceptowany przez chrześcijaństwo. Recepcja w średniowieczu W Cesarstwie Bizantyjskim okresu wczesnego średniowiecza, Arystoteles nie był osobą znaczącą. Wpływ jego nauk był raczej pośredni, ponieważ cześć jego teorii została przejęta przez Neoplatonistów. Z tego powodu ideologia Arystotelesa była często mylona z ideologią Neoplatonistów. 15 Dużo większe oddziaływanie teorii Arystotelesa było widoczne na obszarze islamskim. Dzieła i częściowo komentarze autorstwa Arystotelesa zostały już w IX wieku przetłumaczone na język arabski. Ze względu na wymieszanie idei Platońskich z arystotelizmem wierzono w zgodność nauk Platona i Arystotelesa. W łacińskim średniowieczu została do 12 wieku rozpowszechniona niewielka część dzieł Arystotelesa, a mianowicie tylko dwa pisma dotyczące teorii logiki. Stały się one też podstawą do nauczania logiki. Ilość rozpowszechnionych dzieł zwiększyła się z chwilą ogromnego rozwoju ruchów tłumaczeniowych w 12 i 13 wieku. W 12 wieku były już dostępne brakujące pisma z dziedziny logiki również w łacinie. Następnie dochodziły kolejne, prawie wszystkie dzieła. Przetłumaczone zostały również komentarze Arystotelesa. W 13 wieku dzieła Arystoteles stały się kanonem lektur na uniwersytetach. Komentarze Alberusa Magnusa stały się przewodnikiem i przyjmowane były bezkrytycznie. Teorie naukowe były używane do pokazania hierarchicznie uporządkowanego systemu. W latach 1210, 1215, 1231,1345,1270, i 1277doszło do zakazu arystotelizmu przez Kościół. Zakaz dotyczył głównie pism filozoficznych i dlatego rozwój arystotelizmu został tylko częściowo zahamowany. Arystoteles był postrzegany negatywnie jako filozof. Nowe pisma platońskie przypisywane niesłusznie Arystotelesowi, sfałszowały ogólny obraz jego teorii filozofii. Recepcja czasów współczesnych W okresie renesansu dzieła Arystotelesa zostały przez ówczesnych humanistów przełożone na łacinę w prostszej wersji językowej. Wtedy też zaczęto czytać oryginalne teksty w języku greckim. Naukowcy epoki renesansu próbowali pogodzić platońskie i arystoteleskie punkty widzenie dotyczące teologii katolickiej i antropologii. Od 15 wieku można było dowiedzieć się czegoś więcej o sprzecznościach platonizmu, arystotelizmu i katolicyzmu, ponieważ łatwiejszy był dostęp do źródeł. 16 Dopiero w 17 wieku arystotelizm został wyparty przez nowe prądy naukowe. Tylko w dziedzinie biologii przetrwały założenia Arystotelesa do 18 wieku, 2.2.4. Teoria Arystotelesa Według Arystotelesa ciała niebieskie były przymocowane za pomocą kryształowych kul. Punktem środkowym kul była ziemia. Kule poruszały się ze stałą prędkością kątową na idealnie okrągłych torach. Nie potrafił jednak udowodnić, dlaczego podczas poruszania się planet, np. Marsa można było zauważyć nierówne tory przed głębią gwiazd. Również różnice w intensywności kolorów nieba pozostały bez wyjaśnienia. Źródła: http://de.wikipedia.org/wiki/heliozentrisches_Weltbild http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Tychomian_system.svg http://de.wikipedia.org/wiki/Aristoteles Unterlagen von Herrn Grasse Physikreferat von Florian Albrecht Deutschreferat von Philipp H. Schmälzle Disziplingeschichte und Forschungsansätze in der Geographie 1998/1999 Autor : Krön Kathrin 17 2.3. Arystarch z Samos Życie Dzieła i teorie Nowe odkrycia w epoce renesansu Żródła Arystarch z Samos urodził się najprawdopodobniej między rokiem 281 – 230 p.n.e. Był greckim matematykiem i astronomem, ale zajmował się również filozofią perypetańską rozwijającą poglądy Arystotelesa. Niestety na temat życia Arystarcha nie zachowały się właściwie żadne dane, ponieważ wszelkie napisane przez niego pisma zostały zniszczone, albo po prostu zaginęły. Wiadomo tylko, że Arystarch urodził się na małej wyspie leżącej u stóp Azji Mniejszej. Ten obszar nazywano Wylęgarnią Geniuszy. Stamtąd pochodzili bowiem greccy filozofowie, którzy odchodzili od wiary we wszelkie mity i próbowali wyjaśnić jak wygląda i funkcjonuje wszechświat. Byli to min. Filolaos, Hiketas i sławny matematyk Pitagoras. Arystarch prawie całe życie spędził w Aleksandrii, która w owych czasach była naukowym centrum wschodniego wybrzeża Morza Śródziemnego. W czasach panowania Ptolemäer stała się głównym centrum wiedzy i kształcenia, tutaj znajdowały się najlepsze biblioteki i pielęgnowano naukę. Arystarch był największym astronomem szkoły aleksandryjskiej, ale jego teorie można znaleźć w dziełach innych autorów, np. Archimedesa Plutarchosa czy Sextusa Empiricusa. Arystarch jako pierwszy próbował oszacować średnicę Ziemi i Księżyca i doszedł do wniosku, że średnica ziemi jest trzykrotnie większa niż księżyca, a średnica słońca siedmiokrotnie większa od Ziemi. Te liczby były wprawdzie niedokładne, ale metoda, jaką się posługiwał, była poprawna. Arystarch znalazł również metodę, w jaki sposób można obliczyć odległość Księżyca od Ziemi. Vitruvius, w swoim dziele „O architekturze” sądził nawet, że Arystarch jest wynalazcą wielu skomplikowanych przyrządów oraz zegara słonecznego. Arystarch skonstruował rzekomo przyrząd, dzięki któremu mógł obliczyć kąt padania promieni słonecznych. Około 270 r. p. n. e. zaszokował Arystarch teorią heliocentryczną, która zakładała, że Ziemia nie znajduje się w centrum wszechświata. Jego zdaniem w centrum znajduje się nieruchome Słońce, które jest okrążane przez inne planety. W owych czasach 18 znano 5 planet, które poruszały się nieregularnie, czasami zatrzymywały się lub cofały. Astronomowie przez ponad sto lat próbowali rozszyfrować ten proces i dopiero teorie Arystarchosa dały odpowiedź na wiele pytań. Ze względu za swoje niewiarygodne teorie (np. wszechświat jest nieskończony, Ziemia okrąża Słońce w ciągu jednego roku, Ziemia kreci się wokół własnej osi w ciągu jednego dnia ) wzbudzał niezrozumienie wśród społeczeństwa. Niestety, pomimo tego, że jego teorie tak naprawdę były ówcześnie jedynymi właściwymi teoriami, nie miał na nich wystarczających dowodów. Dowody znalazł w roku 150 p.n.e. pochodzący z Babilonii .Seleukos i potwierdził je zarówno fizycznie jak i matematycznie. Dopiero polski astronom Mikołaj Kopernik (1473 - 1543) wstawił się za odkryciami Arystarchosa. Z tego względu Arysrachos nazywany jest czasami Kopernikiem Starożytności. Teorie astronomiczne czasów starożytnych polegały mianowicie na przypuszczeniu, że Ziemia znajduje się w centrum wszechświata, a inne planety ją okrążają. Kopernik odparł tą teorię, a na jej miejscu pojawiła się nowa: Słońce jest gwiazdą, Ziemia krąży wokół Słońca i jednocześnie obraca się wokół własnej osi. Ze względu na odrzucenie tej teorii przez Kościół największe dzieło Kopernika „O Obrotach sfer niebieskich” ukazało się dopiero w roku 1543, w roku jego śmierci. Źródła: STORING, Hans Joachen – Malé dějiny filozofie, Praha 1993, Zvon HAŠKOVEC Vít, MULLER Ondřej – Galerie géniů, 1999, Albatros Ottův slovník naučný http://cs.wikipedia.org/wiki/Aristarchos_ze_Samu Autorzy: Michaela Mejdrová, Karolina Sovová 19 2.4. Ptolemeusz Ptolemeusz – astronom, matematyk, astrolog i geograf urodził się około 87 r. n.e. prawdopodobnie w Górnym Egipcie i umarł mniej więcej siedemdziesiąt lat później. Jego nazwisko Ptolemeusz wskazuje że był Egipcjaninem greckiego pochodzenia, lub przynajmniej zhellenizowanych przodków, natomiast imię Klaudiusz wskazuje że otrzymał obywatelstwo rzymskie. Miejscem do którego odnosi swoje prace jest Aleksandria. Obszerne pisma Ptolemeusza sugerują, że był zajęty tworzeniem encyklopedii matematyki stosowanej. Był genialnym systematykiem. Ujmując wiedzę owych czasów w jedną całość, rozszerzył niektóre dziedziny, i to tak skutecznie, że jego metody badawcze i koncepcje przetrwały ponad tysiąc pięćset lat jako obowiązkowe lektury. Największym dziełem Ptolemeusza jest wielki traktat o astronomii i trygonometrii sferycznej „Almagest”, który w języku greckim znany był jako „Mathematike Syntaxis”, tytułowany również „Megale Syntaxis” lub „Megiste Syntaxis”. Przekład łaciński tego dzieła pod nazwą „Constructio mathematica” ukazał się drukiem w Bazylei w 1538 r. Dzieło to składa się z 13 ksiąg i do końca okresu średniowiecza było podstawową lekturą w dziedzinie astronomii. W księgach tych Ptolemeusz zajmuje się głównie gwiazdami, księżycem i planetami. Dzieło zawiera udoskonalenie przedstawionego przez Hipparcha z Nicei teorii geocentrycznej. Na podstawie „Almagestu” można było obliczyć położenie wszystkich ciał niebieskich. Według Ptolemeusza Ziemia znajduje się w centrum wszechświata i wszystkie ciała niebieskie obracają się wokół Ziemi. Tym samym Ptolemeusz stał się przedstawicielem teorii geocentrycznej. Wprowadził teorię epicyklu, na podstawie której, można było wyjaśnić wsteczny ruch planet. 20 Ilustracja przedstawia zasadę modelu wg Ptolemeusza. Planeta porusza się wzdłuż małego koła 9epicyklu), który następnie porusza się wokół większego koła (deferentu) (źródło w przypisie) Model ten jest zgodny z fizyka Arystotelesa. Niejednostajny ruch planety wg teorii epicyklu Planeta porusza się po deferencie o umownym promieniu 60, a następnie dobiera wielkość epicyklu, odległość Ziemi od środka deferentu itd., tak aby teoria zgadzała się z obserwacjami. Epicykl, dodatkowe mniejsze koło dodane do większego, lepiej opisywał ruchy wsteczne planet Ziemia jest otoczona przez 8 sfer, które utrzymują ksieżyc, słońce, gwiazdy i 5 znanych wtedy planet Wszystkie te ciała niebieskie poruszają się po orbitach wokół Ziemi znajdującej się w centrum. W celu pogodzenia obserwowanych ruchów orbit z tym systemem, przyporządkował np. planetom na ich orbitach kolejne, mniejsze orbity, po których 21 poruszają się planety. Poprzez wstawienie blisko 80 orbit Ptolemeusz mógł swój model dosyć dokładnie porównać ze swoimi obserwacjami. Założenia swojego systemu matematycznego związanego z obliczeniem wielkości planet przedstawił Ptolemeusz w swoim dziele : „Algamest” Metody obliczeniowe Ptolemeusza były bardziej precyzyjne, niż pierwsze wyniki przedstawione przez Keplera, ale w znaczeniu filozoficznym, że ciała niebieskie krążą wokół ziemi, nieprawdziwe Matematyczne sztuczki Ptolemeusza, które stosował dla wyjaśniania ruchu planet, stały się właściwie zbyteczne po odkryciu Keplera, że planety poruszają się po elipsie. Nie można pominąć faktu, że obraz świat widziany oczmi Ptolemeusza, a związany ze stwierdzeniem, że ziemia znajduje się w centrum wszechświata. Był bardzo sobrze w średniowiweczu widziany przez Kościół.ten systwm zgadzał się z obrazem biblijnym. Kościol aprobował ten system do czsów Kopernika, a więc do momentu potwierdzenia przez niego heliocentrycznego obrazu świata, Geographike Hyphegesis (wprowadzenie do geografii) to następne dzieło Ptolemeusza spisane w osśmiu księgach. Dzieło to było dla dziedziny geografii tak samo istotne jak Almagest dla astronomii. W dziele tym próbował Ptolemeusz przedstawić jemu znany świat i jego mieszkańców. Ptolemeusz wiedział, że ziemia jest okrągła, co było też widoczne w tworzonych przez niego mapach. Informacje jego były jednack często niedokładne, poniewąz uzyskiwal je zazwyczaj z zasłysznie lub z roznych legend. Zajmował sie również obliczaniem wielkości ziemi powołując siena prace Eratosthenes und Poseidonios. Przedstawione przez niego w literaturze cyfry okazały sie błędne:. 17.000 mil morskich (30.000 km). W sumie w swoim dziele Ptolemeusz nazwał 800 nazw geograficznychz Afryki, Azji i Europy. 22 Innym intereującym dziełem była Optyka, w pieciu księgach. Tutaj Ptolemeusz zajmował się przede wszystkim właściwościami światła. Poświęca dużo czasu refleksji, załamaniu i kolorom. Ptolemeusz zajmował sięrównież w swych pismach muzyką. Napisał „Harmonię“ w trzech częściach. Niewatpilwie jest to najważniejsze, wśród zachowanych dzieł teorii muzyki późnego antyku. Próbował znaleźć kompromis pomiędzy Aristoxenos und den Pythagoreern zu. Dzisiaj naukowe osiągnięcia Ptolemeusza są krytykowane. Zarzuca sie mu zupełnie zafałszowane obserwacja, przytoczeni cudzych myśli i plagiat. Znalezio9no w jego dziełach mnóstwo błędów. Źródła: http://www.logonia.org/index.php/content/view/14/2/www.wikiedia.pl http://www.wiw.pl/Astronomia/a-ptolemeusz.asp http://www.geoforum.pl/pages/index.php?page=geo_sw_2&id_catalog_text=92 http://www.copiszczywsieci.net.pl/kat/almagest/1/showsources/ http://www.ziemiaznieba.pl/file/index.php?strona=podroznicy.&&grup=oziemi. http://jawsieci.pl/fachowo/wszechswiat/ http://de.wikipedia.org/wiki(Claudius_Ptolem%C3%A4us http://www.k.shuttle.de/k/hoelderlin-gymnasium/fahrten/cesveu97/michael.html http://de.wikipedia.org/wiki/Epizykeltheorie http:/de.wikipedia.0rg/wiki/Almagest Jan Gadomski, Poczet wielkich astronomów, Wydanie II rozszerzone, Warszawa1976 Autor: Arkadiusz Lewandowski 23 2.5. Kosmologia średniowiecza Kosmologia średniowiecza, a więc obraz świata i jego budowy, tworzy zamknięty w sobie kosmos. Dzieła Platona, Arystotelesa i Ptolemeusza stworzyły podstawy tego obrazu. Do późnego średniowiecza twierdzono na Zachodzie, że ziemia jest nieruchoma. Wokół Ziemi znajdowały się trzy sfery niebieskie, po których krążyły planety, a poza tymi zewnętrznymi niewidzialnymi sferami rozciągało się Boże królestwo. Kosmos dzielił się na Ziemię i ciała niebieskie. Ziemia była zbudowana z czterech żywiołów (ziemi, wody, powietrza, ognia). Dociekliwość portugalskich żeglarzy, odkrycie nowego kontynentu i opłynięcie ziemi dookoła doprowadziły w XV wieku do obalenia dotychczasowych poglądów na budowę świata. Pod koniec XVI wieku Giordano Bruno wątpił w skończoność wszechświata. Do późnych lat XIX wieku widoczny jest wpływ średniowiecznego obrazu świata. W 1900 roku nie przykładano jeszcze większej wagi do zajmowania się fizyką ciał niebieskich. Źródła średniowiecznego obrazu świata Panujący w średniowieczu obraz świata akceptowały także kraje islamskie. Od czasów starożytnych interpretowano na Zachodzie historycznie zbawienny obraz świata. Opierano się na Biblii. Poprzez rozpowszechnienie sztuki tłumaczenia w XII i XIII wieku, dotarły na Zachód dodatkowe bizantyjskie manuskrypty Arystotelesa i Ptolemeusza. Kosmologia została zdefiniowana w filozofii naturalnej. Arystoteles i Ptolemeusz zaprezentowali teorie ruchu planet, które wywołały dyskusje. Ponieważ ruch planet jest niejednostajny, nie można go przedstawić jako jedną, niezmiennie poruszającą się sferę. Podczas gdy Arystoteles przyjmował dodatkowo poruszające się ruchy planet, Ptolemeusz popierał epicykliczny model. 24 Niebiańskie sfery Niebiańskie sfery były przyczyną filozoficznych dyskusji, ponieważ nie było żadnego łączącego elementu. Już w Starożytności wyobrażano sobie sfery planet. W pierwszej sferze znajdował się Księżyc, w drugiej Słońce, potem niższe planety, po nich wyższe i na końcu znajdowała się, według Plutona, sfera gwiazd. Z Biblii wywiedli uczeni dwie sfery, sferę krystaliczną (siedzibę błogosławionych i świętych) oraz Empireum (siedzibę Boga i aniołów). Sfery Pod sferą Księżyca były rzekomo cztery kolejne sfery: Ziemi, wody, powietrza i ognia. Europa, Afryka i Azja stanowiły ekumenę, jedyną część Ziemi, która wyłoniła się z wody. Jerozolima była uznawana jako centrum, wokół którego formowały się ekumeny. To, że Ziemia była podzielona przez dwa oceany na cztery części było alternatywą dla Kratesa z Mallos. Oceany te uchodziły za nie do przemierzenia, dlatego było niemożliwe, że inne części były zamieszkane, gdyż ludzie pochodzą od Adama. Także Jezus był tylko na ekumenie. Reszta nie mogła być zatem chrześcijańska i nie mógł to być pod żadnym względem Boski Plan. Obok geograficznego podziału według oceanów, dzielono Ziemię według stref klimatycznych, przy czym istniały dwa modele podziału. W pierwszym wyróżniano pięć stref klimatycznych południowego: nie nadającą od bieguna północnego się do zamieszkania Arktykę, 25 do umiarkowaną strefę, znowu nie nadającą się do zamieszkania strefę równikową, ponownie umiarkowaną strefę oraz Antarktydę. Z drugiej strony ekumena była podzielona na siedem stref klimatycznych, które w szerokości geograficznej znajdowały się w równej odległości, lub które dzięki astronomicznym warunkom, ewentualnie najdłuższym dniom w roku, powstały. Obydwa modele zostały przejęte ze Starożytności. Źródła: http:// wikipedia.org/wiki/Kosmologie_des Mittelalters Autor: Kathrin Krön 26 3. Przełom myśli filozoficznej, kulturowej, naukowej i religijnej w dobie renesansu 3.1. Renesans - przejście ze średniowiecza do odrodzenia Nazwa renesans pochodzi od francuskiego słowa renaissance, które oznacza powtórne narodziny. Terminem tym nazywany jest okres w historii idei, sztuki i literatury, trwający od XIV do XVI wieku. W polskim literaturoznawstwie epokę tę określa się również mianem odrodzenia. Był to bowiem czas, w którym odrodził się po pierwsze człowiek, po drugie nauka i sztuka, po trzecie starożytność, po czwarte wreszcie – odrodziła się ciekawość świata. Główny prąd umysłowy nowej epoki to humanizm. Ośrodkiem, w którym działali najwybitniejsi humaniści była m.in. Florencja. Również w innych miastach Europy, na uniwersytetach, popularne stawały się studia nad kulturą, sztuką, językami antyku. Nauki, które zajmowały się językiem i literaturą, nazywano humanistycznymi. By badać dorobek antyku, należało znać trzy starożytne języki – łacinę, grekę i hebrajski. Dawało to możliwość czytania w oryginale dzieł starożytnych mistrzów i filozofów, a w dalszych następstwach pozwalało stworzyć nowe interpretacje dzieł antyku. Poza tym zrywano więzy średniowiecznych nauk scholastycznych, opartych na teologii. Z dawnej alchemii powstała w odrodzeniu chemia, z astrologicznych nbjhoroskopów – astronomia, z przekazywanych często drogą ustną baśni i legend o nieznanych krainach narodziły się nauki geograficzne i kartografia. Renesans dał też początek naukom medycznym i przyrodoznawstwu. Renesans był epoka rozwoju kultury w Europie. Przyczyniły się do tego w znacznym stopniu szybki rozwój gospodarczy miast. Począwszy od XIV wieku we Włoszech, zauważamy zmianę oblicza świata, zarówno pod względem ideowym, gospodarczym, politycznym, jak i geograficznym. Od renesansu liczymy czasy nowożytne, a więc bliskie współczesności. Lucie Eliasova 27 Narodziny Renesansu poza Italią nastąpiły później, w XV-XVI w. Są badacze, którzy wydzielają dwa Renesansy: włoski i północnoeuropejski, z uwagi na wiele różnic w przebiegu epoki na tych dwóch obszarach kulturowo-geograficznych i czasowych: Włochy XIV-XV wiek – kraje na północ od Alp XVI wiek (1490-1560) Renesans narodził się we Włoszech w XIV wieku. To stamtąd na resztę Europy zaczęły promieniować nowe ideały i prądy. Włochy właśnie były ojczyzną genialnych artystów, naukowców, wynalazców, filologów i pisarzy. Odrodzenie oznacza przede wszystkim ożycie nowożytnego piśmiennictwa, intensywny rozwój sztuki, a zwłaszcza rozkwit literatur narodowych, malarstwa, rzeźby i architektury. Powtórnie narodziły się ideały starożytności, jednak w zupełnie nowym odczytaniu ludzi renesansu. Przez wiele lat niesłusznie oceniano epokę Średniowiecza, jako wieki ciemne pod względem osiągnięć naukowych, filozofii czy sztuki. Odrodzenie ludzkości – renesans – miało kontrastować z tamtym „zacofanym światem”. Już w antyku spierano się o strukturę Wszechświata, tzn. o teorie geo- i heliocentryczną. Na tak podatnym gruncie, jakim okazał się renesans, mogli więc zarówno Kopernik, jaki i Kepler rozwijać swoje nowatorskie teorie. Kepler pracował jako matematyk na dworze Rudolfa II. W Pradze. Zajmował się tam głównie badaniem teorii heliocentrycznej. Dzięki liberalnej postawie Rudolfa II wobec nauki i religii mógł Kepler w pełni skupić się nad badaniem teorii kopernikańskiej. Rudolf II Kristyna Orsagova 28 3.2. Rudolf II (1552-1612) – mecenas kultury, sztuki i nauki w dobie Renesansu Rudolf II Habsburg (ur. 18 lipca 1552 w Wiedniu, zm. 20 stycznia 1612 w Pradze) — cesarz Świętego Cesarstwa Rzymskiego Narodu Niemieckiego i król Czech w latach 1576-1611, król Węgier w latach 1576-1608 z dynastii Habsburgów. Syn cesarza Świętego Cesarstwa Rzymskiego Narodu Niemieckiego, króla Czech i Węgier - Maksymiliana II Habsburga i Marii Hiszpańskiej (córki cesarza Świętego Cesarstwa Rzymskiego Narodu Niemieckiego i króla Hiszpanii - Karola V Habsburga oraz Izabeli Aviz). O surowe wychowanie w duchu katolickim Rudolfa najprawdopodobniej zadbała jego matka, podejmując decyzję o wysłaniu syna, wraz z młodszym bratem Ernestem, na dwór hiszpański; znany z ogromnej, wręcz dewocyjnej religijności. Ojciec, zapewne pod wpływem własnego wychowania – Maksymilian II przeznaczany był bowiem na władcę Hiszpanii – nabrał niechęci do fanatycznego arcykatolickiego dworu i zaczął sprzyjać protestantom. Od 1563 do 1571 roku arcyksiążęta Rudolf i Ernest znaleźli się w Hiszpanii, na dworze wuja Filipa II. Katolickim wychowaniem Rudolfa zajęli się jezuici; odegrało ono niemałą rolę na politykę jaką prowadził późniejszy cesarz. Jeszcze za życia ojca, w 1572 r. Rudolf II otrzymał koronę węgierską i w 1575 r. czeską W 1575 r. został koronowany na króla rzymskiego, co przesądziło o późniejszym objęciu przez niego korony cesarskiej. W 1576 r., w czasie sejmu w Ratyzbonie, zmarł w wieku 49 lat Maksymilian II. 12 X 1576 r. Rudolf II zasiadł na tronie cesarskim jako cesarz, król Czech i Węgier. W 1593 r., w odpowiedzi na najazd tureckiego beja Serbii na Chorwację, zaprzestał płacenia Imperium osmańskiemu trybutu z Węgier i rozpoczął III wojnę austriackoturecką. 29 W latach 1608-1609 wydał akty gwarantujące swobody wyznaniowe dla protestantów w Czechach i na Morawach (tzw. List Majestatyczny). Nie przestrzegał ich w praktyce, czym przyczynił się do wybuchu wojny trzydziestoletniej. Prowadził pertraktacje z królem Polski Zygmuntem III Wazą w sprawie przekazania korony polskiej Habsburgom (Zygmunt liczył na odzyskanie tronu Szwecji). Michaela Mejdrova Tereza Ctvrteckova Rudolf II nigdy nie zawarł małżeństwa i nie doczekał się legalnego następcy, co spowodowane było lękiem przed wypełnieniem się przepowiedni astrologicznej, zgodnie z którą stracić miał tron na rzecz swego prawowitego spadkobiercy (co zresztą rzeczywiście nastąpiło, wobec braku potomstwa jego następcą był bowiem brat Maciej, który doprowadził ostatecznie do usunięcia Rudolfa z tronu). Cesarz posiadał mimo to liczne potomstwo z nieprawego łoża. Jednym z jego nieślubnych synów był znany jako niezrównoważony psychicznie morderca markiz Julius d'Austria. Rudolf wykazywał pogłębiające się z wiekiem zaburzenia psychiczne spowodowane najprawdopodobniej postępującą, wrodzoną kiłą. Dręczyły go częste stany lękowe oraz obsesje na tle religijnym, w akcie szału dopuścił się nieudanej próby morderstwa po której usiłował popełnić samobójstwo. Ulegał bardzo silnym wpływom filozofii 30 hermetycznej oraz innych prądów okultystycznych i kabalistycznych. Jego praski dwór stał się oazą dla rozmaitej maści czarowników, alchemików, astrologów i rabinówkabalistów, w których wiedzy i zdolnościach cesarz pokładał bezgraniczną ufność. Rudolfa cechowała bardzo chwiejna postawa wobec Kościoła. W okresach szczególnego nasilenia objawów choroby ostentacyjnie odrzucał wiarę katolicką, deklarując postawę zbliżoną do satanizmu i oddając się praktykowaniu wiedzy tajemnej. Widok duchownych, których na podstawie przepowiedni posądzał o spiskowanie przeciw niemu i nastawanie na jego życie, budził w nim wówczas paniczny lęk. Ostatecznie obłąkany cesarz został pozbawiony tronów: Węgier, cesarskiego i Czech na rzecz brata, Macieja Habsburga. Rudolf II odebrał staranne wykształcenie, wykazywał się różnymi zdolnościami i talentami; posiadał jednak bojaźliwe, niestałe usposobienie. Jak się później okazało, także zbyt słabą psychikę, aby podnieść trudy rządzenia. Z czasem zaczął przejawiać objawy choroby psychicznej, co w konsekwencji doprowadziło go do politycznego upadku. Jego pasją stała się astronomią, astrologia i alchemia. Interesował się hippiką. Po objęciu władzy Rudolf II nie przekazał zarządu pojedynczych krajów swoim braciom, jak było to przyjęte w zwyczaju. Wyznaczył im jedynie roczne dochody. Rządy zaczął od skasowania postanowienia swojego ojca o wolności wyznań i w 1578 r. ogłosił wyznanie katolickie za panujące. Pod jego rządami jezuici, popierani przez brata Ernesta, osiągnęli znaczne wpływy w życiu politycznym i szerokie pole dla swojej działalności. Przyjęty przez Rudolfa II kierunek w polityce międzynarodowej zakładał przyjazne stosunki z Polską i Rosją. Przy okazji liczył także na uzyskanie dla dynastii Habsburgów tronu polskiego. Prowadził w tym celu potajemnie pertraktacje z królem Zygmuntem III Wazą, który planował odzyskanie korony szwedzkiej. Rokowania nie został jednak zakończone pomyślnie dla cesarza niemieckiego. Ponadto zakładał zachowanie pokoju z Turcją, jednocześnie zabezpieczając się w tym wypadku poprzez nawiązanie kontaktów z wrogą Turcji Persją. Za panowania Rudolfa II zaostrzył się spór religijny w Niemczech i krajach mu podległych. On sam zaś stał się gorliwym stronnikiem sprawy katolickiej. Zabronił 31 nabożeństw protestanckich, zamknął szkoły protestanckie, wielu duchownych protestanckich musiało opuścić kraj; wszystkie urzędy państwowe znalazły się wyłącznie w rękach katolików. Pod naciskiem papieża i wyższego duchowieństwa przystąpił do energicznej kontrreformacyjnej na Węgrzech i w Siedmiogrodzie. W 1602 r. wojsko Rudolfa zajęło Siedmiogród. Nietolerancyjna polityka Habsburga, zarówno w Siedmiogrodzie jak i w prowincjach węgierskich będących w bezpośrednim jego władaniu wywołała opór stanów poparty przez powstanie ludowe. Dwór austriacki zmuszony był w tej sytuacji do zawarcia pokoju w Wiedniu. Rudolf II zachował wprawdzie koronę węgierską w zamian za obietnicę zapewnienia wolności religijnej i rezygnację z władzy absolutnej na Węgrzech; ale nie udało mu się utrzymać Siedmiogrodu. Cesarz uznał warunki pokoju, jednak z góry nosił się z zamiarem powrotu do polityki kontrreformacji przy bardziej sprzyjających okolicznościach. Z czasem Rudolf II, nie mogąc podołać problemom rządzenia, zaczął zaniedbywać obowiązki monarchy. Dziwaczał, unikał ludzi; niejednokrotnie dostojnicy państwowi i dyplomaci zagraniczni tygodniami zmuszeni byli czekać na posłuchanie. Doszło nawet do tego, że niektóre sprawy państwowe załatwiał za pośrednictwem swojego kamerdynera. Większość czasu spędzał na Hradczynie w Pradze i zapamiętale oddawał się swoim pasjom: nauce i sztuce. Jego zainteresowania zaczęły kierować się od astronomii i astrologii ku magii. Natomiast fascynacje chemią przerodziły się w zamiłowanie do alchemii, z czasem odrywając cesarza do rzeczywistości. Zapamiętale prowadził badania mające na celu odkrycie "kamienia filozoficznego". Zatrudniał wielu alchemików, interesując się ich badaniami i niejednokrotnie karząc, gdy wyniki nie spełniały jego oczekiwań. Powoli Rudolf II zaczął tracić wpływ na życie polityczne. W coraz większym stopniu, swoim uczestnictwem w życiu państwowym, zaczął zastępować go brat Maciej. Tymczasem kontrreformacja stawała się coraz bardziej stanowcza, co powodowało coraz większy opór. To z kolei zmuszało władców do zdecydowanych działań, stosowania coraz surowszych i krwawych represji. Tymczasem Rudolf II coraz bardziej odsuwał się od problemów swojego państwa i rządzenia. W 1608 r. został zmuszony do zrzeczenia się Austrii, Węgier i Moraw na rzecz brata Macieja. Nie udało mu się również zachować panowania w Czechach. Czesi 32 niezadowoleni z jego rządów sami wezwali na pomoc Macieja. Rudolf II chcąc wprawdzie pozyskać czeskich protestantów wydał w 1609 r. tzw. List Majestatyczny, gwarantujący swobody religijne, w rzeczywistości jednak sam go nie przestrzegał. W 1611 r. został pozbawiony na rzecz brata Macieja także Czech, Śląska i Łużyc. Po odebraniu władzy, bracia uposażyli go rocznym dochodem 3 000 000 złotych reńskich. Pozbawiony władzy, odsunięty od życia politycznego; zgorzkniały i przejawiający oznaki choroby psychicznej, zmarł 20 I 1612 r. w Pradze. Dworska kapela Rudolfa II – Muzyka renesansu Muzyka miała w Pradze zajmowała w Pradze szczególną pozycję już za czasów Ferdynanda z Tyrolu. Muzycy żyli w dobrych stosunkach z innymi dworskimi artystami- Hans von Aachen żeni się z córką wybitnego kompozytora Orlando di Lasso, Philippe de Monte żyje w przyjacielskich stosunkach z Clusiusem, Dedeonesem, Westonié i Pieterem Stevensem – i pozostają związani z Czechami. Za panowania Rudolfa II rola muzyki nabiera większego znaczenia. Za sprawą dworskiej kapeli Rudolfa II powstaje największy dworski ensemble tamtych czasów. Budowę dworskiej kapeli można zrekonstruować ze szczegółami. Po przybyciu do Pragi liczyła kapela 46 muzyków (kapelmistrz, 23 śpiewaków, 2 muzyków, 20 trębaczy) W roku 1594 liczba śpiewaków wzrosła do 28, muzyków do 7, a trębaczy do 27. Do kapeli należeli również kapłani, słudzy i kopiści, tak że liczba członków wynosiła 74 osoby. Do kapeli należeli w większości obcokrajowcy, przede wszystkim Holendrzy. Znacząca postacia był Philippe de Monte (1521 - 1603), którego powołał Maxmilian II, i który to był wybitnym polifonikiem. Innymi członkami kapeli przybyłymi z Niderlandów byli m. in. Karel Luython i Jakob de Kerle. Z Francji przybył poeta i kompozytor Jacques Renart, z Niemiec pochodzili organista Valerian Otto, Hans Leo und Jakob Hassler. Inna ważna osobowością był hiszpański mnich Mattheo Flecha (1530? - 1604), który był członkiem kapeli w latach 60-tych XVI wieku. Flecha wydał wiele dzieł muzycznych i literackich u praskiego drukarza Jiříego Nigrina . U niego publikował również Jacobus Gallus (Handl), sławny kompozytor, który przybył do Czech w latach 70-tych XVI wieku. 33 MoraliaGallus amat Venerem Muzykę Renesansu cechowała bogata polifonia. Fundament dla muzyków stanowili przede wszystkim Włosi. Czeskie nazwiska wśród muzyków spotykało się niezmiernie rzadko. Czeskim przedstawicielem na dworze był szlachcic Kryštof Harant z Polžic a Bezdružic (1564 - 1621). Studiował on na dworze arcyksięcia Ferdynanda w Insbruku. Wiele podróżował i w roku 1601 trafił na dwór Rudolfa II. Stał się bliskim przyjacielem Rudolfa II. Wielu muzyków z dworskiej kapeli Rudolfa II było również kompozytorami. Wyrób instrumentów muzycznych był pielęgnowany, przede wszystkim fletu poprzecznego, co można usłyszeć w pieśni. (Vitanella Venus, du mein Kind) Vilanella: Venus, du mein Kind Repertuar kapeli jest znany tylko częściowo. Nie wszystkie dzieła tej dworskiej kapeli były przeznaczone na praski dwór. Dzieła Philippe de Monte były rozpowszechnione w Wenecji, a nie w Pradze. Repertuar dworskiej kapeli był przeważnie pochodzenia obcego. Praga Rudolfa II była centrum zróżnicowanego przemysłu muzycznego. Zadaniami tego ensemble była również, obok występów dworskich, oprawa muzyczna mszy świętych. Po roku 1556 zostały zainstalowane w katedrze St.-Veits nowe organy, co pozwoliło tworzyć nową muzykę organowa. Interesującą rzeczą jest, że w wieży katedry od roku 1548 działała inna, niezależna grupa muzyków. Czynności kapeli dworskiej były związane z praskim dworem, ale rzeczą oczywista było, ze członkowie grupy tworzyli również gdzie indziej. Po śmierci Rudolfa II rozpadła się również dworska kapela. Muzykę Renesansu cechowała duża harmonijność. Sam Kepler przyporządkował poszczególnym orbitom planet ich własną harmonię. Harmonia natury była dla niego wyrazem boskości, która wyrażała się również w muzyce i geometrii. 34 Harmonia planet Jana Keplera (Harmonice Mundi) Źródła: Robert J. W. Evans: Rudolf II. a jeho svět. V překladu Miloše Caldy vydala Mladá fronta, Praha 1997, 384 stran textu + 16 stran obrazové přílohy. Josef Janáček: Rudolf II. a jeho doba, Paseka 1997 http://de.wikipedia.org/wikiRenaissance http://www.tphys.uni-heidelbrg.de/~huefner/KopGeg/V01-kopernikus.pdf http://dziedzictwo.polska.pl Autorzy: 3.1. – 3.2. Zuzana Štůlová, Michaela Mejdrová, Kristýna Orságová, Anna Vacířová 35 3.3. Renesans i sztuka Sztuka renesansu jest bardzo różnorodna i złożona. Można w niej jednak wskazać pewne elementy wspólne i typowe. Do najważniejszych nowości, jakie wprowadził Renesans, należy bezsprzecznie powrót do osiągnięć antycznej sztuki Greków i Rzymian. Wpływy te dotyczyły głównie architektury. Przedstawiciele sztuki odrodzenia uważali się za spadkobierców sztuki antycznej. Mieli świadomość piękna starożytnych form i pragnęli je odrodzić zarówno w dziełach literackich, jak i malarstwie, rzeźbach i architekturze. Była to także świadomość wartości ludzkiego umysłu, ciała, wszystkich ziemskich spraw. To, co zakazywał Kościół w średniowieczu, co nazywał godnym pogardy, stało się dla ludzi renesansu wartością. Nowy światopogląd odrzucił ascezę i wyrzeczenia, zanegował zło świata ziemskiego, cielesnego. Dlatego też, w duchu humanizmu, człowiek odrodzenia mógł odkryć piękno antyku: pogańskich świątyń i rzeźb. Renesansowa architektura odrzucała gotyk, nawiązując obficie do form antycznych. Budowle wznoszono według idealnych, matematycznych proporcji, które miały wskazywać na harmonię całej budowli. Tym samym budynki wznoszone w dobie renesansu są proste, harmonijne, przejrzyste kompozycyjnie. Drugą nowością było wprowadzenie perspektywy, która pozwoliła na utrwalenie trójwymiarowej przestrzeni, nadając dziełom głębię. 36 Zmieniła się również społeczna pozycja twórcy – artysty, który z rzemieślnika stał się samodzielnym kreatorem sztuki, prawdziwym artystą. Od tego okresu sztuka zaczyna być postrzegana indywidualnie, przez pryzmat jej twórcy. Natchnieniem dla wielu dzieł była natura, którą starano się uważnie obserwować i analizować. Antyczna twórczość stanowiła kanon – obowiązujący powszechnie wzór piękna, proporcji, kompozycji, gatunku czy formy. Sztuka odrodzenia jest przede wszystkim radosna, swobodna; czerpie z żywych źródeł antyku i życia współczesnego. Wyraża dążenia i tęsknoty ludzi, bo oni stali się teraz najważniejsi. Sztuka epoki przeszła ewolucję od klasycyzmu renesansowego po manieryzm. Artystą klasycyzmu jest Rafael (właśc. Raffaelo Santi – wczesny i dojrzały renesans). Jego dzieła wyróżnia lekkość i wdzięk. Natomiast Michał Anioł to już przykład manieryzmu. Ówcześnie słowo maniera nie miało zabarwienia pejoratywnego; oznaczało styl, charakter, sposób. Sztuka włoska XVI wieku – późny renesans – polegała na dostrzeżeniu antymimetyzmu i zwróceniu uwagi na rolę samego twórcy. Prąd manierystyczny charakteryzował się większą ekspresywnością, dążeniem w dziełach do pokazania nietrwałości piękna świata i doskonałości piękna Boga. W epoce Renesansu działało i tworzyło wielu wybitnych malarzy – Piero della Francesca, Sandro Botticelli, Leonardo da Vinci, Rafael, Giorgione, Carpaccio, Corregio, Paolo Veronese, Masacio, Perugino, del Sarto, Tycjan i inni. Spośród twórców niemieckich nie można pominąć Albrechta Dürera, Holbeinów (ojca i syna) oraz Lucasa Cranacha, a spośród niderlandzkich – van Eycka (którego zalicza się czasami do literatury średniowiecznej). We Francji tworzył wtedy François Clouet. Malarstwo zostało wyzwolone ze sztywnych schematów, wyswobodzone z ram architektonicznych, którym wcześniej podlegało. Postaci stanowiły teraz równoprawną część kompozycji, wprowadzono również rewolucyjną koncepcję perspektywy. Malarstwo zaczęto opierać na rysunku, który prowadził następnie do powstania projektu obrazu. W zakresie techniki wprowadzono malarstwo olejne zamiast dotychczas używanej tempery. Jako podłoża, zamiast deski zaczęto używać płótna. Doceniono rolę rysunku. 37 Podstawowym tematem podejmowanym przez malarstwo był człowiek i jego otoczenie. Otoczenie oddawano z maksymalnie dużym realizmem, dbając o szczegóły. Postaci malowane były żywiołowo, dynamicznie. Tematem niektórych kompozycji zaczął być pejzaż, już nie tylko przedstawiany w postaci tła, ale jako temat główny. W technice używano światłocienia, którym mistrzowsko posługiwał się da Vinci. Technika ta polegała na miękkim modelunku postaci, zacierającym wyrazistość konturów, łagodnym przenikaniu świateł i cieni. Tak stworzony obraz sprawiał wrażenie, jakby spowijała go mgła. Przykłady malarstwa renesansowego: * Albrecht Dürer Święto różańcowe, Adoracja św. Trójcy * Rafael Santi – Madonna ze szczygłem, Szkoła Ateńska * Giorgione – Burza * Piero della Francesca – portret Federico de Montefeltro * Antonello da Messina, Portret mężczyzny * Sandro Botticelli, Narodziny Wenus * Lucas Cranach, Adam * Michał Anioł, freski w Kaplicy Sykstyńskiej 38 3.4. Renesans i religia Religia miała wpływ na każdego człowieka bez względu na jego pozycję społeczną. Ludzie nie poddawali istnienia Boga w wątpliwość, lecz sposób w jaki należy się do niego modlić. Z czasem doszło do rozłamu między biblią i nauką. Również w społeczeństwie istniały rozmaite grupy, których rozwój i sposób życia bardzo się od siebie różnił. Na wsiach mieszały się zabobony i religia. Siły nadprzyrodzone obecne były w życiu każdego mieszkańca wsi. Od połowy XVI wieku poddanych obowiązywała religia panującego. ( W tym czasie istnieli katolicy i protestanci) Wiara miała wpływ na życie od chrztu, aż po grób. W przeciwieństwie do wsi życie w mieście było o wiele bardziej nowoczesne. W miastach poddanych bezpośrednio królowi obowiązywała większa wolność i swoboda. Bezpośredni poddani króla cieszyli się wolnością religijną. Lucie Triskova(Moda szlachty w epoce renesansu) Reformacja, podobnie jak cała epoka, nie pojawiła się bez istotnej przyczyny, nie była zjawiskiem nagłym, lecz przygotowały ją stopniowo wcześniejsze (od XIV w.) kryzysy oraz piętnastowieczne dążenia do zmian w dotychczasowej hierarchii władzy 39 kościelnej. Bezpośredniej przyczyny wybuchu reformacji upatruje się w wystąpieniu Marcina Lutra, który w 1517 r. w Wittenberdze ogłosił swe słynne tezy o odpustach. Choć atakowały one tylko pewne praktyki, zwłaszcza możliwość uzyskania zbawienia za odpowiednie świadczenia pieniężne, doprowadziły one do ostrego ataku ze strony Rzymu na reformatora. Powód krył się w ostatecznej konkluzji rozumowania Lutra, według której Kościół na ziemi nie był w stanie udzielić odpustu i rozgrzeszyć człowieka, a tym samym uwolnić go od przyszłych mąk. Potępiająca reformatora bulla papieska (którą Luter publicznie spalił) stała się przyczyną ostrych walk religijnych, które ostatecznie rozbiły dotychczasową europejską wspólnotę wyznaniową. Ogarniętą gorączką sporów Europą wstrząsały niepokoje, przez cały niemalże XVI wiek trwały wojny religijne. Kościół katolicki, który poczuł się poważnie zagrożony przez reformację, opracował całą strategię przeciwdziałania fali protestantyzmu. Przeprowadzono szereg reform wewnętrznych, poprawiających sytuację w łonie Kościoła, ale przede wszystkim, na soborze Trydenckim, wytyczono plany wykorzystania dorobku kultury humanistycznej do celów religijnych oraz wytyczono plany walki z innowiercami. Ta 'kontrofensywa' Kościoła określana jest mianem kontrreformacji. Przewodził jej, powołany do życia w roku 1534, zakon jezuitów. Reakcja Kościoła katolickiego (sobór trydencki 1545 - 1563), mimo iż w końcówce stulecia przyniosła istotną poprawę sytuacji, nie przywróciła jednak w pełni dawnego ładu. Efektem reformacji pozostała niejednorodna wyznaniowo Europa, w której istniały obok siebie luterańskie Niemcy, kalwińska Szwajcaria, oderwana od papieskiej zwierzchności i posiadająca własny kościół narodowy Anglia oraz Czechy, w których dominowali tzw. bracia czescy. 40 3.5. Renesans i filozofia Zasadniczym novum, odróżniającym renesans od średniowiecza, było wprowadzenie antropocentryzmu. Człowiek, jego rozum stawał się miarą wszechrzeczy, a zmniejszało się znaczenie Boga. Człowiek stawał się twórcą własnego losu. Wyrazem takiej koncepcji było dążenie renesansowego humanisty do osiągnięcia pełni szczęścia na ziemi. Stan szczęścia wewnętrznego jest zależny wyłącznie od samego człowieka, od jego ładu moralnego, harmonii wewnętrznej oraz od cnotliwego życia. Filozofia renesansowa w początkowym okresie tej epoki opierała się na koncepcji jeszcze starożytnej, stworzonej bowiem przez Epikura (341 - 270 p.n.e.). Epikureizm, bo tak nazywała się owa koncepcja filozoficzna, opierał się na dążeniu do przyjemności i szczęścia. Jednak te stany osiągnąć może wyłącznie człowiek mądry i sprawiedliwy. Epikurejczycy uważali, że należy żyć rozumnie, cnotliwie i sprawiedliwie. Warunkiem szczęśliwego życia jest brak cierpienia. Taka koncepcja filozoficzna kierowała uwagę humanistów w stronę wspaniałego dzieła bożego natury. Epikureizm, typowy dla wczesnego renesansu, głosił pochwałę społecznej aktywności, cnoty jako zalety samej w sobie, a więc bezinteresownej, a także ładu świata i harmonijnego rozwoju wnętrza człowieka. Humanizm poszukiwał zgody, porozumienia, piękna a jednocześnie dawał świadectwo wierze człowieka, dla którego nic nie było zbyt trudne. Jednakże wczesny optymizm zaczął mieszać się z pesymizmem, który pojawił się w późniejszych fazach tego prądu. Odpowiedzią na nieszczęścia spotykające człowieka stał się stoicyzm. Ta koncepcja postulowała ascetyzm życiowy, obojętność względem wzruszeń, wyniosłość i spokój wobec wszelkich odmian losu, nieuleganie namiętności. Nawiązanie humanistów do epoki antycznej nie oznaczało odrzucenia religii chrześcijańskiej. Humaniści poszukiwali w epoce starożytnej wiadomości o człowieku, klasycznego ujęcia ładu i piękna, nie głosili jednak uwielbienia dla greckiej religii. Wręcz przeciwnie, poszukiwali płaszczyzny porozumienia z Kościołem. Stworzona została przeto koncepcja irenizmu (tzn. pokoju) która niechętna była wszelkim zacietrzewieniem, zwłaszcza społecznym i wyznaniowym. Najwybitniejszym przedstawicielem był Erazm z Rotterdamu. 41 Erasmus von Rotterdam Humanizm był ruchem umysłowym i światopoglądowym doby Renesansu. Dążył do zrekonstruowania starożytnej kultury poprzez studia nad antyczną myślą, literaturą, językami. W przeciwieństwie do Średniowiecza, które w centrum stawiało Boga, Renesans kierował swoją uwagę ku człowiekowi, jego duchowości i sprawom materialnym. Tak rozumiana antropologia zajmowała się człowiekiem jako podmiotem jednostkowym oraz bytem społecznym, badając jego uwarunkowania i przeżycia. Taką perspektywę nazywamy antropocentryczną. Uznawano, iż rozum ludzki jest autonomiczny i zdolny do poznania świata. Humanizm przywiązywał również wagę do praw człowieka i skupiał się na uniwersalnych wartościach cnót oraz krytyce powszechnych wad. Humaniści głosili potrzebę kształtowania jednostki indywidualnej, silnej, świadomej swojej godności. Samo słowo humanizm pochodzi od łacińskiego humanitas – człowieczeństwo, ludzkość, homo – człowiek, humanus – ludzki. Określenia te wyznaczają skalę przepaści między starą a nową epoką. Życie człowieka i rzeczywistość ziemska zyskały wartość wbrew zakazom Kościoła, wbrew naukom kleru o marności świata, o potrzebie wyrzeczenia się cielesności i o pogardzie dla ludzkich spraw. Ruch ten przyniósł nie tylko nowy obraz człowieka i świata, ale także nowe spojrzenie na moralność, religię, nauki ścisłe, sztukę. Humanizm upominał się o człowieka, często uciśnionego, zapomnianego na dole drabiny feudalnej, pokrzywdzonego – jak np. o chłopa upominał się Mikołaj Rej, czy o wartość dziecka – Jan Kochanowski. Często łączy się definicję humanizmu z hasłem Terencjusza: Człowiekiem jestem i nic, co ludzkie, nie jest mi obce Jednak należy tu zachować ostrożność. Sam Terencjusz nie był prekursorem założeń humanizmu renesansowego. 42 Wczesna faza prądu charakteryzowała się epikureizmem i hedonizmem – działali G. F. Bracciolini, L. Valla, L. B. Alberti, którzy narażali się kościołowi w swych radykalnych poglądach. Większość jednak humanistów szukała zgody w świecie, także z instytucją kościoła. Ludzi dostrzegających piękno i wartość ludzkiego życia znajdujemy także w gronie papieży. Same idee narodziły się we Włoszech, za czasów Medyceuszy. Był to słynny ród rządzący Florencją, wspierający sztukę i kulturę, a także działalność wielkich indywidualności tamtych czasów, jak Leonardo da Vinci, Rafael, Michał Anioł. 3.6. Renesans i rozrywka Z początkiem Renesansu przykładano większą wartość do życia doczesnego i rozrywek dnia codziennego. Powstało wiele rozrywek, które były głównie przywilejem dworów królewskich, szlachty i bogatych mieszczan. ( np. literatura lub taniec). Katerina Stolova Podczas gdy dzieci mieszkańców wsi od samego dzieciństwa pomagały rodzicom w pracach polowych, dzieci szlachty i mieszczan mogły cieszyć się beztroskim dzieciństwem. Najczęstszymi zabawami były zabawa w chowanego w ciuciubabkę oraz gry w piłkę. Jako zabawki służyły drewniane figurki zwierząt, koniki na biegunach, karuzele. 43 Młodzi chłopcy z szlacheckich rodów zostali wysyłani do uczelni militarnych, gdzie uczyli się fechtunku. Dziewczynki uczono tańca i robótek ręcznych. W wielu rodzinach hodowano zwierzęta: psy, zające, koty, a w niektórych rodzinach królewskich nawet małe niedźwiadki. Chłopi i rzemieślnicy mieli pełne ręce roboty, toteż niewiele wiadomo o ich rozrywkach. Jeżeli mieli trochę wolnego czasu, odwiedzali przyjaciół (w domu lub w knajpie), opowiadali historie albo grali w kości. Jeżeli w mieście znajdował się rynek, nie brakowało na nim komediantów lub akrobatów. Taka forma spędzania wolnego czasu nie była obca również ludziom z wyższych sfer. Bogaci mieszczanie i szlachta zapraszali na swoje bale i bankiety muzyków, pisarzy czy też kuglarzy. W owym czasie powstawały pierwsze publiczne teatry ( najbardziej znane znajdowały się w Anglii), które mogli odwiedzać biedni i bogaci. Na dworach królewskich i szlacheckich organizowano wyścigi konne lub pokazy fechtunku. Dzięki architekturze krajobrazu szlachta spędzała wiele czasu w swoich ogrodach. Ogrody miały regularna formę, posiadały altanki, fontanny i pergole. Krzewy były regularnie przycięte, a grządki ozdobione pięknymi kwiatami i roślinami. W ogrodach organizowano różne gry i zabawy. wiele ogrodów posiadało dość miejsca do jazdy konnej. W niektórych organizowano bale, grano w tenisa i siatkówkę. Najwięcej zadowolenia dawały jednak polowania. Polowano w ogrodach okalających zamki. W polowaniach uczestniczyły psy myśliwskie i drapieżne ptactwo. Monika Bauerova 44 Podczas brzydkiej pogody spędzano czas w salonach, które podzielone były na damskie i męskie. Mężczyźni grali w karty lub szachy, a kobiety szydełkowały albo czytały książki. Interesowano się również sztuką- np. malarstwem, rzeźbą. Wielu bogatych mieszczan zamawiało swoje portrety lub popiersia u znanych i cenionych artystów. Niektórzy próbowali nawet własnych sił w malarstwie lub poezji. 3.7. Renesans i literatura Martina Seidlova Wynalazek Gutenberga (1395-1468) przyczynił się do rozpowszechnienia literatury w kręgach uczonych. Wynalazek ten (druk) uznawany jest jako medialna rewolucja. Literatura renesansu stworzyła w dużych europejskich miastach tzw. język literacki zastępując nim regionalne dialekty. Literatura renesansu rozwijała się równolegle z rozwojem humanizmu (studiowano antyczne teksty i wykorzystywano motywy literatury antycznej). Edukacja renesansu nie ograniczała się jedynie do powielania antycznych wzorców, starano się również o prawdziwą edukacje opartą na stosunkach międzyludzkich. Klasyczna tradycja służyła zatem jako przykład, a nie jako wzorzec. Rozwijały się główne gatunki nowoczesnej prozy, poezji i dramatu (sonety, nowele, komedie, dramat historyczny…) Jednym z bardziej znaczących autorów tamtych czasów był Francesco Petrarca, włoski poeta, prozaik i znawca kultury antycznej. Jego dzieła zawierają elementy humanizmu i moralności religijnej. 45 Nowy, uprawiany przez niego styl propagował indywidualizm, zainteresowanie kulturą antyczną i zachwyt nad kulturą Rzymu. Jego wersety nie zawierały akcji, ani bezpośrednich konfliktów, a mimo to były przepełnione dramatyzmem. Sprzeczne poglądy i myśli, archaiczne wyrażenia, skomplikowane formy cechowały jego dzieła. Jego wersy przepełnione są nawiązaniami do biblii, literatury antycznej oraz dzieł jego poprzedników (np. Dante Alighiery). Również z Włoch pochodził Giovanni Boccaccio. Jego najwybitniejszym dziełem Dekameron. Dzieło to składa się ze 100 nowelek, które stanowią integralną całość. W dziele swoim ukazuje on cnoty i pokazuje właściwą drogę do szczęśliwego życia. W odróżnieniu od Boskiej komedii Dantego jego dzieło ukazuje drogę do życia ziemskiego. Jego dzieło nazwano ludzka komedią. Dekameron został napisany między dwiema kulturowymi i społecznymi epokami : średniowieczem i renesansem. Średniowiecze ukazuje się w symbolice, a renesans w łamaniu dziesięciu przykazań Bożych. Boccaccio chciał ukazać człowieka w sposób realny. Bohaterowie nie są juz abstrakcyjni, autor przedstawia ich w realiach psychologiczno- społecznych. W jego dziele nie ma żadnych świętych, lecz handlarze rządni zysku, rozrzutna szlachta, rozpustni mnisi. Renesans stworzył również literaturę naukową. Należy tu wspomnieć o opublikowanych rozważaniach Kopernika na temat teorii heliocentrycznej. Strona tytułowa „ De Revolutionibus“ 1543 46 3.8. Renesans i kobiety Większość kobiet epoki renesansu była matkami, a macierzyństwo było ich zawodem i życiowym celem. Macierzyństwo było wówczas niebezpieczne, ponieważ kobieta mogła umrzeć w czasie porodu. Bardzo wysoka była również śmiertelność wśród noworodków, w Europie zachodniej 20-50%, w innych krajach nawet do 90 %. Kobiety z wyższych sfer nie karmiły własnych dzieci, bo tak doradzali im lekarze i humaniści. W tym celu zatrudniano mamki, albo wysyłano dzieci na wieś. W niższych grupach społecznych rodziny wielodzietne nie były mile widziane. Głównym powodem był brak żywności i środków do życia. Częstą przyczyna zgonów wśród noworodków był również mord (w przypadku dzieci pozamałżeńskich). Tragiczny los spotykał również żony. Małżeństwo mężczyznom służyło jako pomnażanie posagu. Kobiety nie miały żadnych praw. Ówczesne małżeństwo zawierane było na całe życie, ale znajdowano powody, które mogły je unieważnić: zdrada małżeńska, impotencja, brutalność małżonka. Kaznodzieje i humaniści postulowali, aby związek budowany był na zaufaniu i miłości. Nie zapominali jednak nigdy wspomnieć, że musi być on ustalony przez patriarchat. Opisywali, jak powinno wyglądać życie seksualne. Pierwszoplanowym zadaniem miało być płodzenie dzieci. Zwierzchnikom kościelnym i szlachcie nie przystało związać się z kurtyzaną, które często należały do osób wykształconych. Renesansowym o odpowiednikiem kurtyzany była hetera w starożytnej Grecji. Okres renesansu jest okresem przejściowym między średniowieczem z jego zabobonami i odrodzeniem z jego naukowym podejściem do życia. Dlatego też dochodziło również w okresie renesansu do tzw. polowania na czarownice, którego ofiarami były głównie kobiety. Znanym przykładem może być matka Jana Keplera, która została oskarżona i osadzona jako czarownica. Dzięki wstawiennictwu syna została uwolniona. 47 3.9. Renesans i nauka Renesans dopuszczał wolność słowa i umysły, bez względu na panującą teologię. Nauka stawiała rozsądek i doświadczenie na pierwszym miejscu. Różnorodność dziedzin nauki była konsekwentnie opanowana. Eksperyment i obserwacja znajdowały się na pierwszym planie. Ocena zebranych doświadczeń podczas obserwacji i eksperymentów została zapisana za pomocą matematyki i poparta teorią naukową. Te metody zapoczątkowały sukcesy w dziedzinie nauki od czasów odrodzenia, aż po dzień dzisiejszy. Naukowcy uważali , że w naturze wszystko można zmierzyć, policzyć, a to czego zmierzyć nie można, po prostu nie istnieje. Teorie ta burza poglądy Kopernika i Keplera. W centrum ich badań naukowych na pierwszym miejscu znajdowały się obserwacja, pomiary i matematyczna analiza. W dobie renesansu doszło do ponadczasowych wynalazków takich jak luneta, mikroskop, kompas czy druk. Wszystkie te wynalazki miały wpływ na różne sfery ludzkiego życia. Dokonano odkryć geograficznych, których wynikiem były przemiany gospodarcze, społeczne, polityczne i religijne. Źródła: 3.3. – 3.9.: Josef Janáček: Ženy české renesance, Čs.Spisovatel,1976 Jiří Pelán a kol. : Slovník italských spisovatelů, Libri, 2004 http://wikipedia.org/wiki/Renaissance/Hexenverfolgung http://www.tphys.uni-heidelberg/~huefner/KopGeg/VO1-Kopernikus.pdf http:://de.wikipedia.org/wiki/De_Revolutionibus_Orbium_Coelestium http:/7www.p-moeller.de/renabaro.htm Notatki i zapiski pana Hartwiga Grasse . Autorzy 3.3. – 3.9: Zuzana Pikorová, Martina Soušková, Vojtěch Bosák, Kateřina Štolová, Gabriela Ilyková 48 4. Teoria Kopernika Pomnik Mikołaja Kopernika w Toruniu (Fotografia wykonana przez uczestników projektu) 49 4.1. Życie Kopernika DRZEWO GENEALOGICZNE MIKOŁAJA KOPERNIKA 50 Dom Mikołaja Kopernika w Toruniu uczestnicy projektu przed Domem Kopernika Mikołaj Kopernik, a właściwie Nikolas Koppernigk, (z łaciny: Nicolaus Copernicus) urodził się 19 lutego 1473 w Toruniu i zmarł 24 maja 1543 we Fromborku. Istnieje wiele kontrowersji związanych z pochodzeniem Kopernika. Naukowcy dzielą się pod tym względem na dwie grupy, ponieważ niektórzy uważają go za rodowitego Polaka, a inni za rodowitego Niemca. Są argumenty, które właściwie przemawiają za każdą z tych stron. Udowodniono na przykład, że matka Kopernika i najprawdopodobniej również jego ojciec byli pochodzenia niemieckiego. Mikołaj urodził się jednak w Polsce, tutaj też mieszkał i studiował. 51 Kopernik tworzył swoje dzieła w większości w języku łacińskim, a tylko w niewielkim stopniu w języku niemieckim. Nie istnieją zapiski w języku polskim. Kopernik bez wątpienia urodził się w Toruniu i znał język polski. W Toruniu rozpoczął również swoją edukację w gimnazjum. Wielokrotnie podkreślał, że pochodzi z Torunia. W swoim największym dziele „O obrotach sfer niebieskich” podpisał się jako Torinensis (Toruńczyk). Na pomniku Mikołaja Kopernika w Toruniu widnieje napis „ Nicolaus Copernicus Thorunensis, Terrae motor, Solis Caelique stato”. Pomnik Mikołaja Kopernika w Toruniu Kopernik był niewątpliwie wszechstronnym człowiekiem. Był kanonikiem, a jednocześnie zajmował się takimi kierunkami jak: medycyna, prawo, astronomia czy matematyka. Rodzina Mikołaja Kopernika mieszkała w Toruniu na ulicy Świętej Anny. Ojciec Mikołaja Kopernika był z zawodu kupcem i zmarł, gdy Mikołaj skończył 10 lat. O edukację Mikołaja troszczył się jego wujek Lukas Watzenrode der Jüngere, brat jego matki. W latach 1491–94 Kopernik był studentem Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. Tam też studiował 7 kierunków: dialektykę, retorykę, gramatykę geometrię, arytmetykę, muzykę i astronomię. Nie ukończył jednak wszystkich tych kierunków. Ważna dla niego była medycyna, a namiętnością stała się astronomia. W tym czasie zdecydował się na zmianę swojego nazwiska na łacińskie brzmienie mianowicie Coppernicus, a potem Copernicus. Jak już zostało wspomniane w życiu Kopernika bardzo dużą rolę odgrywała religia. W roku 1495 został kanonikiem we Fromborku, a potem zaczął studiować na Uniwersytecie Bolońskim prawo i astronomię. W roku 1499 uzyskał tytuł doktora medycyny. 52 4.2. Teoria heliocentryczna Kopernika Mikołak Kopernik byl przede wszystkim znanym astronomem. Uczył się we Włoszech w okresie rozkwitu renesansu, kiedy to bezkrytycznie przyjęta została przez naukowców teoria Ptolemeusza o geocentrycznym układzie świata. Teorie Kopernika związane z ruchem planet po orbitach wokół słońca uczyniły z niego bardzo znanego astronoma. Najprawdopodobniej Kopernik przejął i dalej rozwijał pomysł heliocentrycznego wyobrażenia o świecie od Yajnavalkya (9.–8. Jahrhundert v. Chr.) z Indii i Arystarchosa We Włoszech poznał nową metodę fizyki: pomiary, dane statystyczne, udowadnianie definicji matematycznych, sprawdzanie ich prawidłowości na podstawie wszelakich twierdzeń. Kopernik był przekonany o prawidłowości swojej teorii heliocentrycznej. Uważął, że jego odkrycie jest dużo prostsze i odrzucał geocentryczny obraz świata Ptolemeusza. Kopernik próbował udowodnić swoje twierdzenie matematycznie, Heliocentryzm wg Kopernka (Źródło: Kepler Gesellschaft - s.u.) Jego opis poruszania się planet nie był bardzo ścisły, ale dokładniejszy niż ten przedstawiony przez Ptolemeusza. 53 Quelle: Kepler Gesellschaft(s.u.) Zwlekał z wydaniem swojego dzieła „O obrotach sfer niebieskich“ , gdzie nakreślił teorię heliocentrycznego obrazu świata wraz z ruchem planet. Strona tytułowa: De Revolutionibus Orbium Coelestium 54 Trudność polegała na tym, że za orbity przyjął koła i jego wyniki nie były dokładniejsze od wyników Ptolemeusza. Nawet ówcześni naukowcy nie widzieli powodu, by zaprzestać obstawania przy dotychczasowej, pochodzącej od Ptolemeusza, wizji świata. Najpierw był odpierany jako czysty model rachunkowy, a za nim stojący model budowy świata był po prostu odrzucany. Jednak zgodnie z duchem okresu renesansu szukano innych, niż znanych dotąd dróg w nauce. Kościół perforował poza tym geocentryczną wizję świata Ptolemeusza.. Do roku 1835 dzieło o obrotach sfer niebieskich znalazło się w indeksie ksiąg zakazanych przez kościół katolicki. . Ze względu na kontrowersyjne w ówczesnych czasach treści dzieła „O obrotach sfer niebieskich” zostało ono opublikowane dopiero w roku jego śmierci. Joachim Rethicus próbował namówić Kopernika do wydania książki, która ukazała się drukiem w 1543 roku w Norymbergii. Odkrycia i badania Kopernika są dzisiaj nazywane „Przewrotem Kopernikańskim“ ułatwiły drogę do nowoczesnej fizyki. Dzięki jego pracy myślenia i pogląd na świat zostały skierowane na zupełnie inne tory. Źródła: http://pl.Wikipedia.org/wiki/Miko%C5%82aj_Kopernik http://tphys.uni-heidelberg.de/~huefner/KopGeg/V01-Kopernikus.pdf http://www.Kepler-Gesellschaft.de/KeplerFoederpreis/2006/PlatzI_Faecherübergreifend/Polnisch.html Karol Górski, „Dom i środowisko rodzinne Mikołaja Kopernika”, wydawnictwo tnt Toruń 1968r. Thomas S. Kuhn, „Przewrót kopernikański. Astronomia planetarna w dziejach myśli zachodu. Wydawnicywo Prószynski i S-ka. Warszawa 2006 Zdjęcia : Grupa Gronowo Autor: 4.1. – 4.2. Damian Jaskrowski 55 5. Teorie Jana Keplera 5.1. Życie zawodowe Keplera Zuzana Pikorova. Johannes Kepler urodził się 27 grudnia 1571 w Weil der Stadt 56 Dom rodzinny Keplera w Weil der Stadt (Fotgrafia Muzeum Keplera w Weil der Stadt) Jego ojciec był żołnierzem najemnym i zginął w czasie wojny, gdy Jan Kepler miał 5 lat. Jego matka była gospodynią, a Jan był jej pierwszym synem. Już od najmłodszych lat Kepler bardzo chorował. Prawie całe życie cierpiał na problemy wątroby i żołądka. Poza tym bał się panicznie wody, a kąpiel była dla niego karą i cierpieniem. Już jako dziecko interesował się astronomią. Uczęszczał do szkół w miejscowościach Leobnarg, niedaleko Stuttgartu, w Ellmendingen, Adelberg i Maulbronn. Następnie studiował teologie, filozofię i matematykę na uniwersytecie w Tubingen. Studia matematyczne, co w czasach renesansu było rzeczą powszechną, były ściśle związane z arytmetyką, geometrią, astronomią i muzyką. W Tübingen poznał Kepler teorię heliocentryczną Mikołaja Kopernika. Kepler, był człowiekiem głęboko wierzącym i przekonanym o tym, że we wszechświecie panuje idealny matematycznie i harmonijnie stworzony przez Boga plan zgodnie z zasadą Pitagorasa, że matematyka jest wszystkim. Jego przekonania religijne i przekonanie o prawdziwości teorii heliocentrycznej były niezgodne z ortodoksyjnym protestantyzmem. Zrezygnował z planu zostania protestanckim księdzem. W latach1594 - 1600 był nauczycielem matematyki w Graz. Ze względu na ruchy antyreformacji musiał opuścić Graz. Tycho Brahe, matematyk na dworze Rudolfa II., zaprosił go do Pragi. Tam miał Kepler asystować przy badaniach astronomicznych. Nie można zapomnić, że poglądy Tycho Brahe nie miały nic wspólnego z teorią heliocentrtyczną. Po śmierci Tycho Brahe, pod rządami trzech habsburskich książąt Rudolpha II., Matthias I. i Ferdinanda II. stał się Kepler nadwornym matematykiem Pracodawcy Keplera (Muzeum Keplera w Regensburgu) 57 Kepler był odpowiedzialnym za tworzenie horoskopów. Należy nadmienić, że w epoce renesansu zabobony i wiedza miały wiele wspólnego. Kepler otrzymał od Rudolfa II polecenie sworznia „Tablic Rudolfińskich”. Miały one powstać na podstawie badań Tycho Brahe. W roku 1612 zmarł Rudolph II.i doszło do zamieszek religijnych. Kepler, jako prowincjonalny matematyk, udał się do Linzu (1627 – 1636). Również tutaj dotarły niepokoje na tle religijnym. Miał również trudności w otrzymaniu honorarium od cesarza Ferdinand II. W roku 1627 znalazł w osobie Wallensteina nowego protektora i udał się do Żagania. Wallenstein został jednak odsunięty od władzy i Kepler wyjechał do Regensburga przede wszystkim w celu otrzymania zaległego honorarium od cesarza. W Regensburgu zachorował i zmarł. Cmentarz, na którym został pochowany już nie istrnieje. Dzisiaj stoi tam pomnik. 5.2. Kepler w Pradze Ze względu na swój talent i sławę Kepler, jak zostało już wspomniane, został zaproszony przez Tycho Brahe w roku 1600 do Pragi na dwór cesarza Rudolfa II, gdzie pracował jako asytent Brahe. Po jego śmierci w roku 1601 Kepler stał się nadwornym astronomem i matematykiem. Prager Burg – Hof des Kaisers Rudolf II. 58 W czasie swego pobytu w Pradze Johannes Kepler mieszkał przy ulicy Karola, niedaleko Mostu Karola. Na dziedzińcu jego domu znajduje się mała fontanna, na której można przeczytać: „jak dotąd spełniło się moje marzenie - Johannes Kepler Praga 1607-1612" oraz „Johannes Kepler - UBI MATERIA IBI GEOMETRIA" ( wszędzie, gdzie jest materia , jest też porządek – geometria) Mała metalowa fontanna w kształcie obręczy. Dom, w którym mieszkał Kepler w czasie swojego pobytu w Pradze.. Ausgrabungen des Hauses, wo Kepler in Prag wohnte. Kościół pod wezwaniem św. Tomasza 59 Renesansowy zamek dla królewny Anny - Belvedere, został w latach 1535 – 1537 wzniesiony na polecenie Ferdynanda Przyjmuje się, że tutaj znajdowały się astronomiczne przyrządy Tycho de Brahe i, że z tego miejsca również Kepler obserwował niebo. Belweder W kościele pod wezwaniem św. Tomasza znajdującym się na ulicy Józefa jest pogrzebany Jakob Kurz z Senftenau. Był on wicekanclerzem Rudolfa II., wsławił się głównie jako polityk. Był również naukowcem, pośrednikiem pomiędzy cesarzem, a naukowcami, którzy wówczas gromadzili się w Pradze. Rozwinął własne przyrządy astronomiczne. W jego domu przez długi czas mieszkali Tycho Brahe i Johannes Kepler. Na podstawie danych obserwacji Tycho Brahe Kepler zdefiniował eliptyczne tory Marsa i innych planet. Kapliczka w Kościele Wniebowstąpienia Panny Marii na ulicy Karola na Starym Mieści w Pradze ma kształt elipsy. Mówi się że kształt kapliczki zainspirował Keplera do stworzenia teorii o eliptycznym torze ze Słońcem w centrum. W owym czasie była to jedyna forma architektoniczna. We Włoszech było około Kapliczka w Kościele Wniebowstąpienia Panny Marii 10 budowli o podobnym kształcie. Kapliczka, o której była mowa, została zbudowana w roku 1590 (1600 poświęcona). 60 W Pradze Kepler zajmował się również teorią bodowy lunety, optyką i tworzeniem „Tablic Rudolfińskich”. Tablice te zawierały rysunki Tycho Brahe oraz opis pozycji planet z dotychczas . nieznaną dokładnością. Dla Newtona tablice te stały się podstawą teorii grawitacji tablice Rudolfińskie Kepleara ( Muzeum Keplera w in Regensburgu) W roku 1609 zakończone zostało dzieło „Astronomia Nova“, które zawierało pierwsze i drugie prawo Keplera. W roku 1612 zmarł cesarz Rudolf II. i Johannes Kepler udał się do Linzu, gdzie żył do roku 1626 (swoją pozycją na cesarskim dworze zachował do śmierci) Miał poważne problemy finansowe. Przed pobytem w Pradze, został Kepler w Graz profesorem matematyki w liceum ewangelickim. Tutaj zakończył w roku 1596 swoją pierwszą książkę o astronomii 61 „Mysterium cosmographicum“ (dzięki temu dziełu został zaproszony do Pragi) W Linz opublikował w roku 1619 w dziele „Harmonices Mundi“ swoje trzecie prawo. Kepler zmarł 15. listopada 1630 w Regensburgu (w Bawarii). Jego grób został zniszczony podczas wojny 30 letniej, ale jego teorie o ruchach ciał niebieskich pozostały nieśmiertelne. Rok po jego śmierci została wydana Sci fi-Geschichte Somnium. Opisał tu swój sen o podróży na księżyc. Figury obu Astronomów wykonane przez J. Vajc i V. Pycha zostały wzniesione w 1984 roku na placu dzisiejszego gimnazjum imienia Keplera. Tu znajdował się dom Jakoba Kurz, w którym to przez Figury Kepler und Brahe. krótki czas przebywał Kepler. Dom ten został zniszczony w połowie 17 wieku, ale jego istnienie potwierdzają archeologiczne wykopaliska z drugiej połowy 20 wieku. Źródła: http://www.tphys.uni-heidelberg.de/~huefner/KopGeg/V01-kopernikus.pdf http:de.wikipedia.org/wiki/Jonannes_Kepler http://www.raumfahrer.net/astronomie/geschichte/kepler.shtml Keplermuseum Regensburg Autorzy tekstów 5.1. –5.2.: Tereza Ctvrteckova Autorzy zdjęć: Lucie Triskova 62 5.3 Kepler w Regensburgu Johannes Kepler odwiedził wielokrotnie Regensburg podczas swojego życia. Wizyty te rozpoczynają się od około roku 1600, czyli w drugiej połowie jego życia. Pierwszy kontakt z Regensburgiem miał on poprzez swojego kolegę, dr Johanna Obendorfera, który pracował jako nauczyciel matematyki w protestanckiej szkole w Graz. W 1597 roku ów doktor powrócił do Regensburga, a że nadal utrzymywał kontakt z Keplerem, miał Johannes tam znajomego i zarazem punkt wsparcia. Dzięki Obendorferowi poznał w Regensburgu inne osobistości. Kepler był protestantem i żył w czasach religijnych zamieszek pomiędzy katolikami i protestantami. Z przyczyn wyznaniowych, musiał opuścić Graz, Linz i Pragę. Regensburg był czysto ewangelickim wolnym miastem i służył Keplerowi jako miejsce schronienia. Jego zawodowe kompetencje jako astronoma były bezsporne. Dzięki temu, pomimo religijnych zamieszek, został nadwornym matematykiem cesarza. Krótko przed swoją śmiercią, cesarz Rudolf II, został zdetronizowany przez swojego brata Matthiasa, co spowodowało zaostrzenie sytuacji polityczno religijnej w Pradze. Kepler opuścił ją i w 1612 przeniósł się do Linz. W 1613 wyjechał z polecenia swojego pana, cesarza Matthiasa, do Regensburga w celu zajęcia stanowiska jako ekspert w sprawie dotyczącej kalendarza. Cesarz Matihias chciał wprowadzić w całym Imperium kalendarz gregoriański, który był przez protestanckich książąt, jako dzieło antychrześcijańskie (rozumiany jest tutaj papież Grzegorz) Cesarz miał nadzieję, że uzyska od protestanckiego naukowca Keplera argumenty przemawiające na korzyść kalendarza. Z powodu poważnych sporów pomiędzy książętami nie doszło do omówienia sprawy związanej z kalendarzem. Kepler nie mógł zatem zaprezentować swojego memoriału. 63 W roku 1617 podczas swojej prywatnej podróży do klasztoru Walderbach, pojawił się on ponownie na parę dni w Regensburgu. Pozostał tam, aby odwiedzić swoich przyjaciół i znajomych. Po wybuchu wojny 30 – sto letniej 1618 pogorszyła się też sytuacja religijna w Linz. Z powodu wznowionego procesu przeciwko czarownicom (dotyczył on też jego matki), musiał Kepler w 1620 roku przenieść się do Württenbergii. Z powodów bezpieczeństwa zabrał swoja rodzinę do Ratyzbony i zakwaterował ją u swojego przyjaciela Christopha Ränza. W 1622 sprowadził ją z powrotem do Linz. W tym czasie w Linz narastały spory religijne. Niekatolikom zostało postawione ultimatum: albo przejdą na katolicyzm albo muszą wyemigrować. W tej sytuacji stał się Regensburg ponownie dla Keplera i jego rodziny miejscem schronienia. Zamieszkał on u swojego przyjaciela krawca, Hansa Hallera. Kepler opuścił wkrótce miasto w celu poszukiwania pracy. W Pradze udało mu się wypertraktować na 2 lata zajęcie jako nadwornego matematyka u cesarza Maximiliana. Jego rodzina pozostawała w tym czasie w Regensburgu. 1628 kam Kepler nach Regensburg zurück, um seine Familie abzuholen. Er hatte einen neuen Arbeitgeber, Albrecht von Wallenstein gefunden und er Übersiedelte nach Sagan in Schlesien. 2 listopada 1630 roku przyjechał on znowu do Regensburga, by rozmówić się z cesarzem i zażądać swojej pensji. Zakwaterował się u swojego przyjaciela kupca Hildebranda Billi, gdzie zakończył swoje życie 15 listopada 1630 roku wskutek zapalenia płuc. Jego grób w Regensburgu jest nie do odnalezienia, ponieważ cmentarz został zrównany z ziemią. Z tego powodu wzniesiono na tym miejscu pomnik ku jego czci. Kepler był związany z Regensburgiem prawie 30 lat. Nie znalazł on tam jednak długotrwałego dachu nad głową, gdyż nie miał tam możliwości do przeprowadzania swoich badań. Dopiero po swojej śmierci osiągnął to, co za życia nie było mu dane , pozostać w Regensburgu.. 64 65 Pokój, w którym zmarł Kepler {Pomnik Keplera w Regensburgu, w miejscu gdzie został pochowany. Źródło: -Aufsatz „Johannes Kepler und Regensburg“ von Matthias Freitag in „Berühmte Regensburger“ von Karlheinz Dietz und Gerhard Waldherr, 1997 Zdjecia :Grupa Regensburg Autor: Mathias Markwirth 66 5.4. Kepler w Żaganiu u boku Wallensteina W październiku 1625 roku, w czasie trwania wojny trzydziestoletniej, wszyscy protestanci mieszkający w Górnej Austrii zostali zmuszeni do przejścia na inną wiarę. Kepler, będący nadwornym matematykiem cesarza, został wprawdzie zwolniony z tego obowiązku, ale jego rodzina musiała się rozkazowi podporządkować. Ze względu na to, że w Linzu zamieszki religijne i polityczne przybierały na sile, Kepler opuścił tą miejscowość i przeprowadził się wraz ze swoją rodziną w roku 1626 do Regensburga. Musiał znaleźć sobie nowego pracodawcę, ponieważ władze Górnej Austrii ze względu na opuszczenie przez niego Linzu, uznały kontrakt za nieważny. Po wydrukowaniu “Tablic Rudolfińskich” w Ulm w 1627 r. Kepler poszukiwał miejscowości, w której mógłby osiąść na stałe. W planach jego pracy było przygotowanie do druku obserwacji Tychona Brahego. W 1628 r. przybył do Pragi, by osobiście wręczyć cesarzowi egzemplarz wydrukowanych “Tablic” i przy tej okazji próbował, zresztą bezskutecznie, uzyskać wypłatę należnych mu honorariów. Cesarz będąc w trudnej sytuacji finansowej (trwała wojna 30-letnia 1618-1648) nie mógł sobie pozwolić na wypłatę 11817 guldenów, dlatego, niejako zamiast zapłaty polecił jako protektora Wallensteina, który z kolei zaproponował Keplerowi osiedlenie się w Żaganiu. Wallenstein, znany wódz i polityk, miał duże wpływy i dysponował sporymi finansami. Kepler z takiego obrotu sprawy był zadowolony. Wallenstein zlecił mu postawienie horoskopu, ponieważ Kepler postawił już Wallensteinowi kilka wielkich horoskopów już wcześniej, bo w 1608 r. W kwietniu 1628 r. Wallenstein zaprosił Keplera do Żagania, by wydał drukiem obserwacje Tychona Brahego. Cesarz rozkazał Wallensteinowi by wypłacono Keplerowi zaległe 11817 guldenów, gdyż jest on niezwykle biegły i doświadczony w matematyce i astronomii. 67 Zamek Wallensteina w Żaganiu Najważniejszym zadaniem jakie stanęło przed uczonym po przeprowadzce do Żagania było uruchomienie drukarni dla wydania gotowych już dzieł. Do Żagania przywiózł Kepler zestaw czcionek zakupiony jeszcze w okresie pracy nad “Tablicami Rudolfińskimi”. Udało mu się również sprowadzić i uruchomić prasę drukarską choć wymagało to mnóstwa czasu i zabiegów. W Żaganiu zajął się opracowywaniem i drukiem badań nad efemerydami, drukując najpierw ich trzecią część obejmującą lata 1629-1639. Druk ten zatytułował: “Joannis Kepleri mathematici ad eplotolam....Jecobi Bartschii Lusati, medicinae candidati, praefixam Ephemevidi in aunum 1629, responsio de computatione et editione ephemavidum. Typis saganesibus anno 1629”. Był to list otwarty do Jakuba Bartscha, młodego lekarza i astronoma. Bartsch studiował astronomię w Lipsku i Strasburgu, a po przybyciu do Żagania stał się współpracownikiem Keplera. W końcu 1629 r. została wreszcie sprowadzona do Żagania prasa drukarska zakupiona w Lipsku. Zainstalowano ją w domu Keplera . Uruchomienie jej stało się okazją do zadedykowania Wallensteinowi pierwszego druku żagańskiego. 68 Wallenstein nie wypłacił jednak Keplerowi pieniędzy od cesarza, chociaż jak najbardziej mu się należały. Po ukończeniu pracy nad “Somnium” Kepler mógł powrócić do spraw finansowych i wyruszył w podróż do Regensburga (Ratyzbony), aby zwrócić się do obradujących tam elektorów o zwrot zaległej pensji. Potem kepler dowiedział się, w Regensburgu debatowano na temat odsunięcia Wallensteina od funkcji naczelnego wodza cesarza. Stawiało to pod znakiem zapytania jego dalszą współpracę z Wallensteinem, jako pracodawcą. Nie zamierzał jednak opuszczać Żagania. Wcześniej, praktycznie biorąc, odrzucił propozycję stanowiska uniwersyteckiego w Rostocku. Po krótkich przygotowaniach wyruszył konno do miejsca obrad zjazdu. Podróż w niesprzyjających warunkach pogodowych trwała prawie trzy tygodnie. Już na jej początku męczył Keplera silny kaszel i duszności. Prawdopodobnie 10 listopada przybył do Regensburga. Tam zatrzymał się u przyjaciół. Mimo ich troskliwej opieki stan zdrowia astronoma pogarszał się. Zmarł na zapalenie płuc 15 XI 1630 r. Dwa dni później został pochowany na miejscowym cmentarzu protestanckim. Niespodziewana śmierć wielkiego astronoma przecięła wszelkie plany domowników w Żaganiu. Dwór Wallensteina natychmiast zawiesił wszelkie wypłaty. Zięć Keplera jeszcze w 1631 r. zrealizował wydanie w Żaganiu tablic logarytmicznych. Wkrótce zaraza, nieodłączny towarzysz wojen, objęła Śląsk i w 1633 r. zmarli wszyscy przebywający wtedy w Lubaniu członkowie rodziny Keplera z wyjątkiem córki. Spuściznę po uczonym przejął wówczas żyjący w Niemczech syn Ludwik. Jego to staraniem w 1634 r. ukończono w druku “Sen”. W dziedzinie astronomii znalazł Kepler następców w Żaganiu. W 1764 r. przy okazji budowy Konwiktu augustiańskiego, nad furtą klasztorną zbudowano wieżę mającą służyć do kontynuowania obserwacji astronomicznych. Również w Żaganiu znajdowały się liczne dzieła i przyrządy Keplera. Wszystko było wynikiem działalności opata Jana Ignacego von Felbigera (1724 -1788). W 300 rocznicę urodzin uczonego 27 XII 1871 r. założono towarzystwo naukowe. Na przełomie XIX i XX w. jedną z najbardziej reprezentacyjnych ulic nazwano ulicą Keplera (Johannes Kepler Straße), a w 1930 r. ustawiono kamień z medalionem upamiętniającym 300 rocznicę jego śmierci oraz utworzono w parku „Gaj Keplera”. Z okazji 400 rocznicy urodzin astronoma wmurowano w ścianę żagańskiego ratusza tablicę pamiątkową. Została również odtworzona wieża, która przypuszczalnie służyła 69 mu jako obserwatorium. Pamięć o tej wielkiej postaci jest tak żywa, że znajduje odzew w wielu artykułach prasowych, a nawet organizowane są konferencje naukowe i sejmiki Przedstawiona poniżej mapa obrazuje miejsca, które w działalności i życiu Keplera były bardzo ważne. Znajdują się one na terenie trzech państw: Polski, Czech i Niemiec. Źródła : www.um.zagan.pl/kepler/kwz.htm http://pl.wikipedia.org/wiki/Jan_Kepler Jean –Pierre Vardet, "WSZECHŚWIAT" wyd. DELTA, Warszawa 2002r. Jerzy Kreiner, Astronomia z Astrofizyką, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1992 Kepler in Regensburg – Matthias Freitag http://de.wikipedia.org/wiki/%C5%Bbag%C5%84 http://www.keplergesellschaft.de/KeplerFoerderpreis/2006/Platz1_Faecheruebergreifend/Erdkunde.html Autorzy: Bartłomiej Jesionkowski, Damian Albrecht 70 6. Wykorzystanie Praw Keplera w technice satelitarnej 6.1. Objaśnienie Praw Keplera Obliczenia orbit planetarnych przez Keplera Astronomia Nova 1609 Harmonices Mundi 1619 71 Tablice Rudolfiańskie 1627 Tablice Rudolfiańskie jako podstawa technologii satelitarnej 72 Jan Kepler opublikował w roku 1609 w książce „Astronomia Nova” pierwsze i drugie prawo dotyczące orbit, po których poruszają się planety. Prawa oba powstały na podstawie analizy danych pomiarów Tycho Brahe. W roku1619 wydano Hamonices Mundi z objaśnieniem trzeciego Praw Keplera. . Dopiero w roku 1627 opublikował Kepler swoje „Tablice Rudolfińskie“ będące podstawą do obliczeń w astronomii praktycznej. Na podstawie tych dzieł wspierał się Isaac Newton przy badaniach prawa grawitacji. Pierwsze Prawo Keplera Rys.1 Wszystkie planety krążą wokół Słońca po orbitach eliptycznych, a słońce znajduje się w jednym z ognisk. Prawo to wynika z prawa grawitacji Newtona. każda planeta Układu Słonecznego porusza się wokół Słońca po elipsie, w której jednym z ognisk jest Słońce. Z własności elipsy wynika, że dla dwóch położeń planety, P1 i P2, spełnione jest |O_{1}*P_{1}| + |P_{1}*O_{2}| = |O_{1}*P_{2}| + |P_{2}*O_{2}| \, gdzie O to Słońce. Rys.1 Graficzna interpretacja I Prawa Keplera 73 Z praw mechaniki wynika, że prawo to poprawnie opisuje ruch planety w układzie związanym ze Słońcem. W układzie inercjalnym zarówno planeta jak i samo Słońce wykonują ruchy po elipsach posiadających jedno wspólne ognisko. Ognisko to pokrywa się z centrum masy układu. Elipsę można opisać na wiele sposobów, w astronomii najczęściej opisuje się elipsy podając ich wielką półoś (a) oraz mimośród (e), który określa stopień spłaszczenia elipsy (im e bliższe zeru, tym elipsa bliższa jest okręgowi). Gdy znamy długość odcinka c między środkiem, a jednym z ognisk to możemy napisać wzór na mimośród elipsy "e" równy: e=c/a Kopernik budując swój model systemu heliocentycznego opierał się wciąż na idei kombinowania ruchów jednostajnych po okręgu. Wymogło to na nim zachowanie w modelu kilkudziesięciu małych epicykli. Dopiero Kepler zamieniając te okręgi na elipsy pozbył się konieczności wprowadzania epicykli. Orbity planet w naszym układzie są w większości niewielkie. Poza Merkurym dla którego mimośród przekracza nieco wartość 0.2, eliptyczności orbit pozostałych planet są poniżej wartości 0,1. Drugie Prawo Keplera: 74 Drugie prawo Keplera mówi, że w równych jednostkach czasu, promień wodzący planety poprowadzony od Słońca zakreśla równe pola. Wynika stąd, że w peryhelium (w pobliżu Słońca), planeta porusza się szybciej niż w aphelium (daleko od Słońca). Planeta w ciągu takiego samego czasu przebywa dłuższą drogę w pobliżu peryhelium, niż w pobliżu aphelium, czyli prędkość liniowa w pobliżu peryhelium jest większa niż w aphelium. Na przykład dla orbity Ziemi (mimośród e = 0,01672) prędkość liniowa Ziemi w peryhelium wynosi 30,3 km/s, zaś w aphelium 29,3 km/s. Drugie prawo Keplera jest ściśle związane z zasadą zachowania momentu pędu. Siły grawitacyjne, jako oddziaływanie centralne, w układzie podwójnym nie wywołują momentów sił, zatem moment pędu układu zostaje zachowany. Prędkość polowa jest ściśle związana z momentem pędu planety \frac{\Delta S}{\Delta t} = \frac{1}{2}\frac{K}{m} gdzie K to moment pędu planety, zaś m jest jej masą. Rozpatrujemy planetę, która porusza się w polu grawitacyjnym Słońca, gdzie: m - masa tej planety M - masa Słońca r - odległość tej planety od Słońca T - okres obiegu planety wokół Słońca Zakładamy, że planeta porusza się po okręgu, zatem siła dośrodkowa jest równa sile oddziaływania grawitacyjnego między tymi ciałami. Trzecie prawo Keplera: Trzecie (nieuogólnione) prawo Keplera głosi, że stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca do sześcianu średniej arytmetycznej największego i najmniejszego oddalenia od Słońca jest stały dla wszystkich planet w Układzie Słonecznym, co można zapisać wzorem: 75 W kombinacji z prawem grawitacji zawiera trzecia prawo Keplera dla ruchu dwóch mas M i formy m. Kepler używał do obliczenia osi toru a jeszcze średnią odległość od Słońca. Dzisiaj używa się stosuje się odpowiednio definicję środkowego obiektu. Chociaż te trzy prawa Keplera opisują problem tylko dwóch ciał niebieskich są zasadniczo dobrą wskazówką dla rzeczywistych badań. Również dla tego prawa ma znaczenie zasada kosmologiczna, wg której wszędzie w wszechświecie istnieje heliocentryczny obraz naszego systemu słonecznego. Zasada ta ma również zastosowanie dla księżyców, satelitów, asteroidów, chmur lokalnych i pierścieni Jupitera i Saturna. Uwzględniając różnorodne masy dwóch ciał niebieskich w ramach pojawienia się trzeciego ciała, trzecie prawo Keplera brzmi następująco: Naturalnie odchylenie od reguły zyskuje tylko wtedy na znaczeniu, kiedy oba obiekty znacznie różnią się masą i obiekt centralny posiada masę M , która nie różni się znacznie od masy obu satelit. Tak więc prawa Keplera są podstawą określenia torowości. 76 6.2. Udowodnienie drugiego i trzeciego prawa Keplera za pomocą impulsu obrotowego i prawa grawitacji Newtona Udowodnienie drugiego Prawa keplera Rozważa sie tylko jeden punkt z masą m, który znajduje się pierwotnie w punkcie z prędkością w pobliżu perihelium. Porusza się on w przedziale czasowym kątową po , przy czym promień ruchu zacienia kąt . Po pewnym czasie punkt masy znajduje się on w pobliżu afelium (punktu odsłonecznego) A w punkcie kątową . Porusza się on w tym samym przedziale czasowym po , przy czym promień jazdy zacienia kąt Δφ1 : Q2 P2 Q1 z prędkością Δφ2 droga ds w czasie dt: P1 ds = ω r dt dA = ½ r ds dA = ½ r2 ω dt z intergracji wynika: ΔA = ½ r2 ωΔt dA ds Δφ Ma zastosowanie: ωΔt= Δφ r ΔA = ½ r2 Δφ 77 Ma zastosowanie twierdzenie zachowania impulsu obrotowego: L = J ω = konstant J wstawia się dla momentu bezwładności : i (ciała proste) i I dla prędkości kątowej: I otrzymujemy: Skrócić wartość masy i pomnożyć po obu stronach przez ΔA = : 1 2 r1 * ω * Δt 2 Z tego wynika, że w tym samym czasie są zacienione dwie identyczne powierzchnie. Udowodnienie trzeciego Prawa Keplera Przyjmując: masa m porusza się po niemal okrągłej orbicie wokół Słońca. a r = przyśpieszenie siły dośrodkowej na orbicie T = czas obrotu Ziemi wokół Słońca m E = Masa Ziemi mS = Masa Słońca v = Prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca 78 Prędkość obrotu Ziemi wokół Słońca: 1. v = 2. v2 4r * π 2 2r * π => a r = ; ar = T r T2 FG = m E ∗ a r => a r = 3. I. FG mE 4 * rπ 2 FG = mE T2 II. in I.: inaczej: II. FG = G * mF * mS (Newton) r2 4 * rπ 2 G * m s = T2 r2 T2 4π 2 = =K r 3 G * ms wstaw r= w przybliżeniu równe dużej półosi a toru eliptycznego) T12 T22 T2 = K => 3 = 3 = .... a3 a1 a2 Ponieważ planety podlegają nie tylko sile przyciągania Słońca, lecz przyciągają się również wzajemnie, różnią się ich prawdziwe tory ruchu, gdyż dochodzi do zakłóceń. Źródła: http:://www.Kepler-archiv.de/bilder.htm Kepler Museum Regensburg http:eu.wikipedia.org./wiki/Astrnomia_Nova Physik für Fachhochschulen und technische Berufe, Heywang, Treiber,Herberg.Neft Verlag Handwerk und Technik, 30. Auflage Autor: Julian Aumer 79 6.3. Podstawowe obliczenia techniki satelitarnej 6.3.1. Obliczenia masy ziemskiej m1 × m2 Masę Ziemi można obliczyć za pomocą Prawa Grawitacji F G = G × r² i zasady F = m1 x g Newtona. Ponieważ oba prawa w jednakowym stopniu opisują działającą na powierzchni Ziemi siłę, możliwe jest porównanie obu formułek i dopasowanie ich do potrzeb obliczenia masy Ziemi. znane wartości: Przyspieszenie ziemskie: 9,81 m s2 Promień Ziemi: 6378 km Stała grawitacyjna: 6,67259 × 10 −11 m3 kg × s 2 Zostaje podawana przez kolejne, coraz bardziej precyzyjne eksperymenty naukowe. Przy czym ustalona jest siła przyciągania masy dwóch kul przez kąt odchylenia, który powstaje przez silę grawitacji. Ilustracja przedstawia zasadniczą budowę takiej próby. W związku z tym: FFGGG == FF G× źródło: http://www.pi5.unistuttgart.de/lehre/hauptseminar2001/Gravitat ionskonstante/Gravitation_2ndversionDateien/image044.jpg m1 × m2 = m1 × g r² z dnia: 16.07.07 m1: masa objektu w kg m2: masa Ziemi w kg g: przyspieszenie ziemskie w m/s2 Następnie podstawia się m 2 (masa Ziemi); przy tym skraca się m1 z równania:: 80 m2 = g × r² G Ponieważ wszystkie wartości są podane, należy je teraz wstawić: m (6,38 × 10 6 m ) × kg × s ² m2 = 9,81 × s² 6,67259 × 10 −11 × m 3 2 24 × 10 × kg = 5,98 6.3.2. Ciała na orbicie – obliczenia pierwszej prędkości kosmicznej satelity na wysokości 130 km włączając czas obrotu po orbicie. Pierwsza prędkość kosmiczna (typowe wyrażenie rosyjskie) lub prędkość orbitalna (USA) to prędkość jakiej potrzebuje obiekt, żeby znaleźć się na orbicie okołoziemskiej(opór powietrza=0) i na niej pozostać. W komiksie “ Asterix podbija Rzym „ Obelix rzuca oszczep, który okrąża Ziemię i trafia jedna z postaci w tyłek. Żeby było to możliwe, Asterix musiałby rzucić oszczepem z pierwszą prędkością kosmiczną (lekceważąc opór powietrza) źródło: Vorraussetzung für eine stabile http://www.elsenbruch.info/ph1 Umlaufbahn muss die 1_down/OHP_Asterix_Speerw urf.jpg; z dnia: 16.07.07 Gravitationskraft FG gleich der Fliehkraft oder Zentrifugalkraft FZ Siła ucieczki albo siła odśrodkowa 81 Jako siła przeciwstawna odśrodkowej musi być zgodna z siłą grawitacji: FG = FZ - dla satelity na wysokości 130 km, obowiązuje dla r: Promień Ziemi re + wysokość orbity h r = re + h = 6378 km + 130 km = 6508 km Siła grawitacji: Siła odśrodkowa: FG= G × m1 × m2 r² FZ = m 1 × v² r Oba wyrażenia bedą ponownie porównane: FG = FZ G× m1 × m2 v² = m1 × r² r Logicznie rzecz biorąc masa obiektu nie odgrywa większej roli i skraca się w równaniu. Ponieważ szukana jest prędkość po orbicie okołoziemskiej, podstawia się v : (m 2 = masa Ziemi; G = stała grawitacyjna; r = odległość obiektu od środka ciężkości Ziemi) v= G× m2 r 1 ⎛ m3 5,98 × 10 24 kg ⎞ 2 ⎟ × v = ⎜⎜ 6,67259 × 10 −11 kg ⋅ s ² 6,51 × 10 6 m ⎟⎠ ⎝ 82 v = 7,827 km = 28 178 Km/h s Żeby obliczyć czas obiegu, należy wstawić przyśpieszenie kątowe ω= 2×π do formułki prędkości orbitalnej: v = ω × r i zmienić na T. T Otrzymamy wówczas: Tak samo obowiązuje: T= 2×π × r v 4 ×π 2 × r3 T² = G × m2 ⎛ 4×π 2 × r3 ⎞ ⎟⎟ T = ⎜⎜ ⎝ G × m2 ⎠ Ta formułkę otrzymaliśmy wstawiając v = T= Podstawiając wartość “ v“ do G× 2×π × r v 2×π × r m2 do T = v r 0trzymamy: T= 2 × π × 6,51 × 10 6 m m 7,83 × 10 3 s T = 5,22 × 10 3 s Czas obiegu wynosi 1 godzinę i 27 minut. . 83 Wielkości z przyspieszeniem i czasem obiegu obiektów po orbicie: Powierzchnia Ziemi Prędkość czas obiegu 0 km 7.910 m/s 1 godz. 24 min. 200 km 7.790 m/s 1 godz. 28 min. 300 km 7.730 m/s 1 godz. 31 min. 500 km 7.620 m/s 1 godz. 35 min. 1.000 km 7.360 m/s 1 godz. 45 min. 2.000 km 6.900 m/s 2 godz. 04 min. 5.000 km 5.920 m/s 3 godz. 21 min. 10.000 km 4.940 m/s 5 godz. 48 min. 20.000 km 3.900 m/s 11 godz. 49 min. 35.800 km 3.080 m/s 24 godz. 00 min. 50.000 km 2.660 m/s 1 dzień 12 godz. 1.020 m/s 27 dni 7 godzin. Odległość geostacjonarna: Odległość księżyca: 384.000 km 6.3.3. Obliczenia drugiej prędkości kosmicznej – prędkość ucieczki z pola grawitacyjnego Ziemi. Druga prędkość kosmiczna, to prędkość jaka musi osiągnąć obiekt , aby opuścić pole grawitacyjne Ziemi (energia kinetyczna). Prędkość ucieczki (zwana też drugą prędkością kosmiczną lub V2) - jest to minimalna prędkość jaką musi osiągnąć obiekt, aby opuścił dane pole grawitacyjne. Prędkość ucieczki przy powierzchni Ziemi wynosi 11,2 km/s. Żeby dany obiekt mógł opuścić Ziemie, jego energia kinetyczna musi być przynajmniej na tyle wystarczająca, aby obiekt osiągnął pole grawitacji ziemskiej. 84 EpotGrav. = EkinObj. G× m1 × m2 1 × r = × m1 × v ² r² 2 m1 można skrócić; tak samo r² do r w mianowniku: G× m2 1 = × v² r 2 Po rozwiązaniu v: v= 2 × G × m2 r m3 2 × 6,67259 × 10 × 5,98 × 10 24 kg kg ⋅ s ² 6,51 × 10 6 m −11 v= v = 11,07 x 10 3 m = 39859 km/h s 6.3.4. Manewry sprzęgania statków kosmicznych na orbicie Space Shuttle został wystrzelony w przestrzeń kosmiczną, żeby zapewnić zaopatrzenie, transport i astronautów dla międzynarodowej stacji kosmicznej (ISS). Prom kosmiczny znajduje się w dużym uproszczeniu na tej samej orbicie co ISS. Jeżeli odległość miedzy nimi wynosi tysiące kilometrów, obiekt znajdujący się z tyłu nie musi przyspieszać, żeby dotrzeć do stacji badawczej ISS, musi on zostać wyhamowany. Wyhamowanie spowoduje wejście Space Shuttles na niższą orbitę, przez co ponownie przyśpieszy z powodu mniejszej odległości od Ziemi (pierwsze i drugie Prawo Keplera) Większa prędkość na niższej orbicie spowoduje że będzie można z łatwością dogonić docelowy obiekt. Poprzez podniesienie Shuttles na pierwotna orbitę, można rozpocząć sterowane komputerowo dokowanie. 85 Statek kosmiczny Agena podczas manewru dokowania w przestrzeni kosmicznej 16 marca 1966 widziany z kapsuły Gemini 8. źródło: http://www.avgoe.de/StarChild/IMAGES/STARCH00/scientists/gem ini_docking.jpg z dnia: 16.07.07 Zdjecie z NASA (National Aeronautics and Space Administration) przedstawiajace zadokowany Space Shuttles "Atlantis" do stacji badawczej ISS źródło: http://www.spiegel.de/img/0,10 20,698814,00.jpg z dnia: 16.07.07 86 Źródła: - http://www.cdrnet.net/ws/physik2/zcontent.asp?page=seite1_anwendungen - http://www.weitensfelder.at/Eleonore/Gravitation/Gravitation.PDF - http://de.wikipedia.org/wiki/Fluchtgeschwindigkeit Autor: Sebastian Schmidt 87 6.4. Typy satelit z krótkim opisem zastosowania Satelity na kolistych orbitach np: geostacjonarne Satelity typu Low-Earth-Orbit -eliptyczna orbita -wysokość 2001200 km -załogowy lot kosmiczny; -Satelity szpiegowskie; -satelity geodezyjny astronomiczne; -satelity ; - satelity wojskowe; -globalne systemy komunikacyjne; (satelity wspomagające przesył i odbiór danych) Typy satelit Satelity typu MediumEarth-Orbit -wysokość 1000-3600 km -orbita eliptyczna i równikowa komunikacja globalna(tele komunikacja, nawigacja GPS) Satelit typu HighlyElipticalOrbit Wysokość (0,2 ,15)*103 (50-400)*103 km -teleskopy astronomiczne -drogi transferowe -pojazdy kosmiczne Satelity na orbitach eliptycznych np. : polarne Satelity geostacjonar ne(równiko we) -wysokość 36000km Orbita prawie kolista -satelity komunikacyj ne meteorologic zne -satelity nadawcze (radio, telewizja) Satelity synchroniczn e ze Słońcem -satelity polarne -400-1000km -orbita eliptyczna -satelity geodezyjne; meteorologicz ne– -badania Wskazówka: Satelity typu Highly- Elliptical poruszają się po silnie eliptycznej orbicie. Punkt przyziemny (perigeum) znajduje się między 200 a15000 km a punkt odziemny (apogeum) od 50 000 do 400 000 km. Autor: Jaroslaw Szymelfenig Źródła: http://de.wikipedia.org/wiki/Satellitenorbit http://de.wik http://de.wikipedia.org/wiki/ERS_(Satellit) „Fazination Natur und Technik” ADAC- Verlag 1996 88 6.5. Zastosowanie satelit geostacjonarnych 6.5.1. Wyjaśnienie znaczenia Orbita polarna Orbita geostacjonarna Orbita geostacjonarna wysokość 36000km np. Meteosat żródło:www.ipn.uni-kiel.de/projekte/a7_2/umlauf.htm Satelita geostacjonarny porusza się na wysokości ok. 36 000 km nad równikiem synchronicznie do ziemi. Porusza się z jednakowa prędkością jak Ziemia. Dlatego obserwując ją z powierzchni Ziemi odnosi się wrażenie, że satelita znajduję się ciągle w tym samym miejscu. Tak wiec za pomocą trzech lub czterech satelit tego typu można zmapować każdy punkt na Ziemi. W celu wystrzelenia satelity na wysokie orbity potrzebne są drogie nośniki. Umiejscowienie satelit na orbicie geostacjonarnej jest sukcesywnie wprowadzane. Satelita startuje zawsze w kierunku wschodnim. Start satelity jest zasilany energią rotacyjną z Ziemi. Satelitą pośrednią jest orbita równikowa na wysokości 400 km od Ziemi. Z tej orbity satelita wynoszony jest na wyższe orbity eliptyczne za pomocą własnego napędu. Przez dalsze odpalenie napędu droga eliptyczna zaokrągla się na wysokości geostacjonarnej. 89 Satelita geostacjonarna znajdująca się nad równikiem jest najczęściej wykorzystywaną. Wykorzystanie tego obszaru podlega regulacjom międzynarodowym, ponieważ istnieje ryzyko zagęszczenia. Obszary wykorzystania satelit geostacjonarnych są różnorodne (satelity informacyjne, telewizyjne czy nawigacyjne) Przykładowo satelita meteorologiczny jest satelitą nawigacyjnym, który służy przede wszystkim do mapowania powierzchni Ziemi. W szczególnie służą one do badania atmosfery ziemskiej (skład, skoncentrowanie gazów, występowanie izotopów, ustalanie temperatury, pomiar ciśnienia itd.), powierzchni Ziemi (wegetacja, żyzność gleby, monitorowanie katastrof itd), powierzchni wód (temperatura powierzchni wody, zasolenie, przyrost alg, zanieczyszczenia itd.) oraz kół podbiegunowych (np. zmiany pokrywy lodowej) Celem obserwacji jest dokładny obraz atmosfery, wód morskich, promieniowania Ziemi, erozji gleby. Te dane służą przyszłemu rozwojowi Ziemi i badaniu przeszłości. 6.5.2. Wykorzystanie METEOSAT jako satelity na orbicie geostacjonarnej W tym rozdziale zajmiemy sie bliżej satelitą typu Meteosat (Meteorological Satellite). Satelity tego typu służą przede wszystkim do obserwacji i przewidywania pogody. EUMETSAT napędza wszystkie satelity. Rozwój przejmowała i przejmuje do tej pory ESA. (European Space Agency). Satelity transportują dane satelitarne z Afryki, Europy i wschodniego Atklantyku z pozycji 0° długości geograficznej na wysokości 36 00 km od równika. Satelity przesyłają również ostrzeżenia o zbliżającym się tsunami. W roku 1977 wystartował pierwszy satelita tej serii, w roku 2007 kolejny, a mianowicie Meteosat 9. Starty kolejnych satelit zaplanowano do roku 2018. Meteosat 1 - 7 dostarczają co pół godziny obrazy satelitarne, które obrabiane są na Ziemi w ciągu 5 minut i dostarczane do klientów, np. do stacji meteorologicznych. Podczas obrotu sateliy wokół własnej osi ziemia jest mapowana za pomocą skomplikowanego systemu lustrzanego od bieguna północnego po biegun 90 południowy. Wadą jest, że promieniowanie w okolicy biegunów powoduje niedokładność przesyłanych zdjęć. Satelita nowej generacji (Meteosat 8) może przesyłać bardzo dokładne informacje o stanie pogody łącznie z prędkością i kierunkiem wiatru. źródło:// http:de.wikipedia.org/wiki/Meteosat Meteosat - 2 generacji Zdjęcie Meteosat 9 z pozycji geostacjonarnej nad równikiem przy Gwinei o° szerokości północnej i 0° długości wschodniej) Zdjęcie z dnia 10.10.2007-10-10 źródło: htpp://members.vol.at/vorarlberg.wetter/meteosat.htm 91 6.5.3. Obliczenie toru dla satelity geostacjonarnego (METEOSAT) Za pomocą trzeciego prawa Keplera można obliczyć tor satelity geostacjonarnego.. (obliczenie K za pomocą księżyca jako naturalnego satelty Ziemi) Ts Czas obiegu satelty dookoła Ziemi Ts2 Tm2 = =k rs3 rm3 (24h) rs Promień orbity satelity wokół Ziemi Ts2 rs = 3 2 ⋅ rm Tm 2 ⎛ 24h ⎞ rs = 3 ⎜ ⎟ ⋅ 384400km h 27 , 3 ⋅ 24 ⎝ ⎠ rs = 42284km Tm Czas obiegu księżyca wokół Ziemi (27,3 Tg) rm duża półoś orbity księżyca wokół Ziemi 384 400 km Punkty odniesienia obliczeń odnoszą się do punktu środka Ziemi i centralnego punktu satelity, dlatego też należy odjąć promień Ziemi w celu obliczenia odległości satelit od powierzchni Ziemi. rErdoberfläche = rs − rErdradius rErdoberfläche = 42284km − 6370km rErdoberfläche ≈ 36000km Na tej wysokości znajdują się wszystkie satelity geostacjonarne Ziemi. 92 Satelita na orbicie geostacjonarnej Źrodła: http://de.encarta.msn.com/encnet/RefPages/RefArticle.aspx?refid=761567979 http://members.vol.at/vorarlberg.wetter/meteosat.htm http://www.ipn.uni-kiel.de/projekte/a7_2/umlauf.htm Fazination Natur und Technik S. 555 ADAC Verlag 1996 Unterlagen FOS Regensburg Autorzy: 6.5.1. Richard Schuster 6.5.2. Martin Zumbil 93 6.6. Wykorzystanie satelity na orbicie polarnej 6.6.1. Wyjaśnienie pojęcia Tor polarny Satelita polarny Satelita geostacjonarny Tor geostacjonarny polarer Satellit z.B. MetOp in 820 km Höhe źródło: :www.ipn.uni-kiel.de/projekte/a7_2/umlauf.htm Satelity geostacjonarne obejmują co prawda całą powierzchnię Ziemi, ale odbiór w okolicach polarnych jest słaby, ponieważ obszary leżące daleko od równika mierzone są pod płaskim kątem. Przez to jakość zdjęć jest nienajlepsza. Satelity MetOp położone blisko Ziemi są idealnym uzupełnieniem satelit geostacjonarnych typu METEOSAT, ponieważ wykonują dużo lepsze zdjęcia z regionów polarnych i północnoatlantyckich. Orbita polarna to orbita o prawie kolistym kształcie, po której porusza się satelita nad biegunami na niewielkiej wysokości. Satelita obiega Ziemię w kierunku od północy na południe , podczas gdy Ziemia obraca się z zachodu na wschód. Tory satelit polarnych mają zastosowanie przy obserwacji pogody, zmian środowiska i w wywiadzie wojskowym. 94 Satelita poruszający się po torze polarnym powinien zmapować przy świetle dziennym określony region Ziemi w tym samym czasie. Tutaj pojawia się problem związany ze zmianą osi Ziemi w określonych porach roku. Dlatego niezbędna jest stosowna korekta. Satelita polarny zostaje wystrzelony na orbitę synchroniczną do Słońca. Manewr sterowniczy dba o to, żeby sztuczny satelita znajdował sie zawsze w takim samym położeniu bez względu jna porę roku. Zima środowisko satelity Ziemia jesień wiosna Słońce lato Im bardziej eliptyczna jest orbita, tym szybciej satelita porusza Sie bliżej Ziemi. Energia napędowa jest niezależna od formy orbity, kiedy średnica satelity kolistej odpowiada długości osi elipsy. Dlatego wystarcza zastosowanie krótkiej siły napędowej w odpowiednim punkcie, żeby zmienić orbitę. Eliptyczne orbity przechodnie są przydatne do transportu satelit na orbity koliste, np. satelity telewizyjne, satelity do badań pola magnetycznego Ziemi. 95 6.6.2. Wykorzystanie MetOp-A jako satelity na orbicie polarnej Jako przykład wykorzystania satelity na orbicie polarnej wykorzystano satelitę Metop – A. MetOp (Meteorological Operational Satellite) to seria trzech europejskich satelit meteorologicznych z przyziemną orbitą polarną. MetOp został stworzony przez EUMETSAT i europejską agencją kosmiczną przy współpracy z firmą EADS, francuska agencją kosmiczną CNES i amerykańskim instytutem meteorologicznym NOAA dla EUMETSAT systemy polarne(EPS). EPS służy do obserwacji pogody i klimatu. Dzięki wysokiej jakości zdjęć, lepszemu systemowi obserwacji regionów polarnych i północnoatlantyckich oraz poprzez pomiar temperatury i wilgotności można przewidzieć pogodę z wyprzedzeniem pięciodniowym.. Orbita przyziemna satelity der MetOp-Satelliten jest idealnym uzupełnieniem geostacjonarnego satelity meteorologicznego typu Meteosat. Dzięki niewielkie wysokości, ok. 820 km, jakość zdjęć mapowanych terenów jest dużo lepsza niż ta uzyskana z satelit geostacjonarnych, które pracują na wysokości około 35.800 km. Satelity na orbicie polarnej mogą w ciągu dnia zmapować cała powierzchnię Ziemi. MetOp może obserwować określony obszar tylko w przeciągu 15 minut podczas gdy satelity geostacjonarne mogą zmapować poszczególne regiony non stop. 96 Pierwszy satelita typu MetOp-A o masie startowej 4.093 kg został wystrzelony z Bajkonuru 19 października 2006. Rakietą wynosząca był w tym przypadku zmodyfikowany Sojus-2-1a/Fregat. Od początku roku 2007 funkcjonuje MetOp-A bez zarzutu. Okrąża on Ziemie po orbicie polarnej (synchronicznej do Słońca) na wysokości 820 km przy nachyleniu toru 98,72°. Jego następcą będzie MetOp-B, który zostanie planowo wystrzelony w roku 2010, a start trzeciego MetOp-C przewidziany jest na rok 2015. Satelita składa się z dwóch modułów : moduł serwisowy (service module) dostarcza energię, reguluje położenie i sterowanie. Moduł użytkowy (payload module) zawiera narzędzia i przekazuje dane na Ziemię. Satelita obserwuje za pomocą swoich 13 narzędzi zachodzące zmiany pogodowe. Dodatkowo transportuje dane związane ze środowiskiem naturalnym. Do tego dokonuje bardzo dokładnego pomiaru temperatury, wilgotności powietrza, jak tez gazów w atmosferze (ozon, dwutlenek węgla itd. ). 6.6.3. Obliczenie czasu obiegu satelity MetOp-A wokół Ziemi Czas obiegu satelity MetOp-A wokół Ziemi można obliczyć za pomocą danych pochodzących z satelity Landsat 4. Landsat 4 wystartował w roku 1982 na orbicie polarnej na wysokości 705 km i jest cywilnym satelita służącym do obserwacji Ziemi. Czas obiegu wynosi 100 min. Do obliczenia czasu obiegu potrzebne jest trzecie Prawo Keplera. Landsat 4 H=705 km Rziemia= 6370 km Vorbita = 705km+6370km=7075 km(promień orbity Landsat 4 =Vsy) Tokrążenie = 100 min(czas okrążenia Landsat 4 wokół Ziemi = Tsy) Obliczenia stałych Keplera z danymi pochodzącymi z Landsat 4 Tsy 2 =K Vsy 3 97 2 100 2 min 2 10000 min 2 -6 min = = 0,0282*10 km 3 70,7533 km 3 (70,75 * (10 2 )) 3 km 3 K=0,0282*10-6 min 2 km 3 MetOp-A Ts - ? (czas obiegu MetOp A wokół Ziemi) H= 820 km Rziemia =6370 km Vorbita=820km+6370km =7190 km(promień orbity satelity wokół Ziemi Vs ) K=0,0282*10-6 min2/km3 Ts 2 Vs 3 =0,0282*10-6 min 2 km 3 min 2 km 3 * min 2 3 2 3 -6 = Ts =Vs *0,0282*10 km 3 = 71,9 *(10 ) *0,0282*10 km 3 2 3 -6 371694,96*0,0282m min2= 10481,79 min2 Ts= 10481,79 min 2 = 102 min MetOp – A okrąża więc 14 razy w ciągu dnia Ziemię (Landsat 4 ok. 14,5 razy) Źródło: http://de.wikipedia.org/wiki/Landsat http://de.wikipedia.org/wiki/MetOp www.google.pl\grafika\metop-a www.wikipedia.pl/satelita/metop-a www.ipn.uni-kiel.de/projekte/a7_2/umlauf.htm „Fazination Natur und Technik” ADAC- Verlag 1996 Autor: Krzysztof Burak 98 7. Wpływ teorii Kopernika i Keplera na sposób myślenia człowieka postmodernistycznego. Rozważania uczestników projektu z Gronowa, Pragi i Regensburga 7.1. Grupa polska z Gronowa Odkrycie Kopernika zmieniło zupełnie pogląd ludzi na świat i ich pozycje we Wszechświecie. Do tego momentu uważano, że Ziemia jest w centrum Wszechświata a więc sądzono, że jesteśmy wyróżnieni i najważniejsi. Stwierdzenie, że w centrum Wszechświata jest Słońce (oczywiście uważał tak Kopernik, dzisiaj wiadomo, że Słońce jest tylko w centrum Układu Słonecznego) zmieniło całkowicie światopogląd ludzi. Że człowiek nie czuł się już centrum wszechświata. Poza tym wiadomość, że to Ziemia wraz z innymi planetami obiega Słońce po orbitach pomogło wyjaśnić wiele zjawisk obserwowanych na niebie takich jak zaćmienia, pory roku czy nawet wschody i zachody Słońca. Oczywiście gdyby nie odkrycie Kopernika astronomia nie ruszyła by naprzód, albo ruszyła by w złym kierunku. To co w tej chwili wiemy jest tak naprawdę kontynuacją odkrycia Kopernika. Nadal odkrywamy wiele systemów planetarnych i wszystkie te systemy są właściwie takie same jak nasz Układ Słoneczny. Natomiast odkrycia układów planetarnych w wielu miejscach we Wszechświecie uświadomiło nam, że nie tylko nie jesteśmy wyróżnieni w naszym Układzie Słonecznym, ale również nasza planeta prawdopodobnie nie jest niczym szczególnym w całym Wszechświecie. Natomiast okrycie Keplera oraz sformułowanie trzech praw opisujących ruch planet w Układzie Słonecznym przyniosło ogromne korzyści w dziedzinie odkrywania nowych planet oraz zbierania informacji na temat tych planet na podstawie stosunkowo prostych obserwacji. Trzy sformułowane przez Keplera prawa zostały przez astronomów uogólnione i dzięki nim możemy na podstawie obserwacji ruchu planety wokół jej gwiazdy (w przypadku nowo odkrytego układy planetarnego), oraz znajomości parametrów naszego Układu Słonecznego otrzymać informację dotyczącą masy tej planety co jest informacją niezwykle pożądaną w przypadku gdy szukamy planety podobnej do naszej Ziemi. Ponadto prawa Keplera stały się punktem wyjścia dla sformułowania skomplikowanych równań ruchu planet, które obecnie są 99 niezastąpione przy opisie i poszukiwaniu nowych planet w nowoodkrytych układach planetarnych. Autorzy: Grupa z Gronowa 7.2. Grupa czeska z Pragi Przez całe wieki myślano, że Ziemia znajduje się w centrum Wszechświata. Taki sposób myślenia wydawał sie logiczny, ponieważ podczas obserwacji nieba ma się wrażenie, że planety, gwiazdy i Słońce, które codziennie wschodzi i zachodzi, okrążają Ziemie. Dlaczego myślano, że Ziemia znajduje się w centrum ? Dlaczego planety, a nawet Słońce krążą wokół Ziemi? Naszym zdaniem odpowiedzi na te pytania szukano w nauce Kościoła, która wyjaśniała powstanie świata : Bóg stworzył Ziemię, oddzielił jasność od ciemności i niebo od wody. Potem stworzył światła na niebie, które oddzieliły dzień od nocy, określiły pory roku, dni i lata. Bóg stworzył dwa duże światła, Słońce dla dnia i Księżyc dla nocy. Do tego wszystkie gwiazdy. W centrum, według nauki Kościoła, znajduje się Ziemia. Już w starożytności pojawiły się pierwsze teorie na temat centralnego położenia Słońca ( Arystarch). Kościół odrzucał te teorie i zakazał ich rozpowszechniania. W 16 wieku (w okresie renesansu) powstały nowe teorie o ruchach ciał niebieskich i o Wszechświecie. Mikołaj Kopernik i Johannes Kepler pracowali nad swoją teoria heliocentryczną i prawami o ruchach planet. Teorie te wpłynęły w sposób znaczny na naukę i społeczeństwo. Kościół protestował przeciwko tym teoriom i udało się wprowadzić zakaz ich rozpowszechniania. Pomimo to, teorie Kopernika i Keplera wpłynęły na sposób myślenia społeczeństwa i dalszy rozwój nauki. Wielu naukowców korzystało w swoich badaniach z odkryć Kopernika i Keplera. Isaac Newton i Galileo Galilei wspierali się teorią heliocentryczną Kopernika. Prawa Keplera są wykorzystywane również dzisiaj. Dzięki nim Ziemię okrążają sztuczne satelity. 100 Każdy wie, że nasze Słońce stoi w centrum naszego systemu planetarnego, i że planety krążą wokół Słońca. Dzięki Galileo Galilei i Newtonowi wiemy, że Słońce i planety podlegają sile grawitacji. Wiedza o systemie słonecznym i planetarnym, którą posiadamy dzisiaj pochodzą właściwie z 16 wieku, z praw Keplera. Te prawa mają wpływ na życie każdego z nas. Zagadnienia teorii heliocentrycznej znajdujemy w każdej encyklopedii, poznajemy je na lekcjach fizyki i geografii Taki model systemy słonecznego jest już potwierdzonym, niezaprzeczalnym faktem. Opracowała: Martina Soušková z Pragi 7.3. Grupa niemiecka z Regensburga: Dzięki odkryciom Kopernika i teoriom jego kontynuatorów, człowiek zwrócił uwagę na istotę budowy Wszechświata. W przeciwieństwie do ludzi żyjących w 16 i 17 wieku nie znamy poczucia niepewności związanego z prawdziwością teorii Kopernika i Keplera, ponieważ dzisiaj, na podstawie wielu badań, wiemy, że były prawdziwe. Naszym zdaniem to zbieg okoliczności, że na Ziemi pojawiło się życie. Czystym przypadkiem jest np. fakt, że nasza planeta na początku powstania systemu słonecznego skoligowała się z inną planetą i tym został wybity Księżyc z naszej planety Księżyc hamuje Ziemie w ruchu obrotowym, w taki sposób, że zostaje utrzymany rytm niezbędny do życia: dzień i noc. Lista podobnych przypadków jest długa. Panujące w średniowieczu przekonanie o ziemi, niebie i piekle oraz o niepowtarzalności człowieka jako boskiego stworzenia nie spotkało się z akceptacją w dobie renesansu. Sformułowane przez Keplera prawa dały nam inne spojrzenie na wszechświat. Ludzkość chciałaby poznać historię powstania wszechświata i na pewno z tego względu badania astronomiczne są nie zwykle ważne, potrzebne i interesujące. 101 Niektórzy przypisywali powstanie Wszechświata mocy nadprzyrodzonej, np. Bogu. Ta wszechmoc mogła objawić się pod postacią człowieka, albo niezidentyfikowanej siły. Na temat istnienia Boga nasza grupa nie jest w pełni zgodna. Część nie wierzy w Boga, ponieważ jest to kwestia indywidualnego podejścia do wiary każdego człowieka. Pozostali uważają, że Bóg istnieje, ponieważ istnieje wszechświat stworzony przez Niego. (stworzenie wszechświata nie zostało naukowo udowodnione) Nasza wiara nie może być jednak podstawą myśli naukowej. Współegzystowanie nazywamy dzisiaj Double-Bind. W zależności od punktu widzenia metoda ta (wiara, nauka) może prowadzić do celu, ponieważ obie rzeczy się nie wykluczają. Źródła: http://de.wikipedia.org/wiki/Kosmologie http://de.wikipedia.org/wiki/Feinabstimmung_der_Naturkonstanten http://www.phillex.de/wende.htm Autorzy: Grupa z Regensburga 102