Неподвижна ѕвезда

Во астрономијата, неподвижните ѕвезди (латински: stellae fixae) — сјајните дамки, главно ѕвезди, кои изгледаат како да не се движат една во однос на друга наспроти темнината на ноќното небо во позадина. Ова е во контраст со оние светла видливи со голо око, имено планети и комети, кои се смета дека бавно се движат меѓу тие „поправени“ ѕвезди. Неподвижните ѕвезди ги вклучуваат сите ѕвезди видливи со голо око освен Сонцето, како и слабиот појас на Млечниот Пат. Поради нивниот изглед налик на ѕвезда кога се гледа со голо око, неколкуте видливи поединечни маглини и други длабоконебесно тело, исто така, се вбројуваат меѓу неподвижните ѕвезди. Приближно 6.000 ѕвезди се видливи со голо око под оптимални услови.

Се смета дека ѕвездите на ноќното небо се прикачени на темна позадина, небесна сфера

Кеплер, Јоханес. Mysterium Cosmographicum, 1596 година. Кеплеровата хелиоцентрична претстава на космосот, која содржи најоддалечена „неподвижна ѕвезда“, или сфера од фиксни ѕвезди.

Терминот неподвижни ѕвезди е погрешен назив бидејќи тие небесни објекти всушност не се фиксирани во однос на едни со други или на Земјата. Поради нивната огромна оддалеченост од Земјата, овие објекти изгледаат како да се движат толку бавно на небото што промената на нивните релативни местоположби е речиси незабележлива на човечки временски скали, освен со внимателно испитување со современи инструменти, како што се телескопите, кои можат да ги откријат нивните правилни движења. Оттука, тие може да се сметаат за „неподвижни “ за многу намени, како што се навигација, картографирање на ѕвезди, астрометрија и мерење на времето.

Поради големите растојанија на астрономските објекти, човечката визија не е во состојба да ја согледа тродимензионалната длабочина на вселената, со што се добива впечаток дека сите ѕвезди и други вонсончеви тела се подеднакво оддалечени од набљудувачот. Во астрономската традиција на аристотеловата физика која се протегала од Стара Грција до раната научна Европа, се верувало дека неподвижните ѕвезди постојат прикачени на џиновска небесна сфера, или свод, која секојдневно се врти околу Земјата. Оттука, таа била позната како „сфера на неподвижните ѕвезди“, која дејствувала како наводна граница на целата вселена . За многу векови, терминот неподвижни ѕвезди бил синоним за таа небесна сфера. Многу древни култури набљудувале нови ѕвезди кои сега се нарекуваат нови, што обезбедило доказ дека небото не е целосно непроменливо. Во европската научна астрономија, доказите што го негирале небесниот свод се собирале постепено. Коперниковата револуција од 1540-тите ја поттикнало идејата на некои филозофи во античка Грција и исламскиот свет дека ѕвездите се всушност други сонца, можеби со свои планети. Дефинитивното откривање на правилното движење било објавено во 1718 година, а паралаксата била набљудувана во 1670-тите, но дефинитивно била прикажана во 1830-тите.

Други култури (како кинеската астрономија) или никогаш не верувале во сфера на неподвижни ѕвезди, или ја конструирале на различни начини. Луѓето во многу култури замислувале дека најсветлите ѕвезди формираат соѕвездија, кои се привидни слики на небото кои изгледаат како да се упорни, а се сметаат и за неподвижни. На тој начин, соѕвездијата се користеле со векови, а и денес, за да се идентификуваат подрачјата на ноќното небо и од професионални и од аматерски астрономи.

Астрономски модели кои вклучуваат неподвижни ѕвезди

Питагорејци

Питагорејските филозофи имале голем број различни гледишта за структурата на вселената, но секоја вклучувала сфера од неподвижни ѕвезди како нејзина граница. Филолај (околу 5 век пр.н.е.) предложил вселена која во своето средиште има средишен оган, невидлив за човекот. Сите планети, Месечината, Сонцето и ѕвездите се вртиле околу тој средишен оган, при што Земјата била најблиското тело до него.^[1] Во овој систем, ѕвездите се содржани во најоддалечената сфера, која исто така се врти, но премногу бавно за да може да се набљудува движењето. Наместо тоа, движењето на ѕвездите се објаснува со движењето на Земјата околу средишниот оган.^[1]

Друг Питагореец, Екфан од Сиракуза (околу 400 пр.н.е.) предложил систем сосема сличен на оној на Филолај, но без средишен оган. Наместо тоа, вселената била со средиште на Земјата, која останала неподвижна, но се вртела околу оската, додека Месечината, Сонцето и планетите се вртеле околу неа.^[1] Последната граница на овој систем била неподвижна сфера на ѕвезди, а се сметало дека вооченото движење на ѕвездите е предизвикано од вртењето на Земјата.^[1]

Платон

Вселената на Платон (околу 429-347 п.н.е.) била околу неподвижна Земја која се наоѓала во нејзиното средиште, изградена со низа концентрични сфери. Надворешната сфера на овој систем се состоела од оган и ги содржела сите планети (кои според Платон ги вклучуваа Месечината и Сонцето). Најоддалечениот дел од оваа сфера била местоположбата на ѕвездите.^[2] Оваа огнена сфера се вртела околу Земјата, носејќи ги ѕвездите со себе. Верувањето дека ѕвездите се неподвижни на нивното место во огнената сфера било од големо значење за целиот Платонов систем. Положбата на ѕвездите се користела како навод за сите небесни движења и се користела за создавање на Платоновите идеи за планетите кои поседуваат повеќе движења.^[3]

Евдокс од Книд

Евдокс, ученик на Платон, бил роден околу 400 п.н.е.^[4] Како математичар и астроном, тој генерирал еден од најраните модели на планетите центрирани во сферата, врз основа на неговото потекло како математичар. Моделот на Евдокс бил геоцентричен, при што Земјата била стационарна сфера во средината на системот, опкружена со 27 вртежни сфери.^[4] Најдалечната сфера носела ѕвезди, за кои тој изјавил дека се неподвижни во сферата. Така, иако ѕвездите се движеле околу Земјата со сферата што ја зафаќале, тие самите не се движеле и затоа се сметале за неподвижни.^[5]

Аристотел

Аристотел, кој живеел од 384 до 322 п.н.е.^[4] проучувал и објавувал слични идеи на Платон, и врз основа на системот на Евдокс, но тој ги подобрил преку неговите книги Метафизика и За небесата напишани околу 350 п.н.е.^[4] Тој тврдел дека сите нешта имаат некој начин на движење, (вклучувајќи ги и „небесните тела“ или планетите), но негирал дека движењето може да биде предизвикано од вакуум, бидејќи тогаш предметите би се движеле многу пребрзо и без разумни насоки.^[4] Тој изјавил дека сè било придвижено од нешто и почнал да истражува концепт сличен на гравитацијата. Тој станал еден од првите кој тврдел (и докажал) дека Земјата е тркалезна, потпирајќи се на набљудувањата на затемнувањата и движењата на другите планети во однос на Земјата. Тој продолжил да заклучува дека повеќето планети се движат во кружно движење.

Неговата вселена била геоцентрична, со Земјата во средиштето, опкружена со слој од вода и воздух, кој пак бил опкружен со слој од оган кој го исполнувал просторот додека не стигнал до Месечината.^[5] Аристотел предложил и петти елемент наречен „етер“, за кој се тврди дека го сочинува Сонцето, планетите и ѕвездите. Сепак, Аристотел верувал дека додека планетите се вртат, ѕвездите сè уште остануваат неподвижни. Неговиот аргумент бил дека доколку такво масивно тело се движи, сигурно мора да има докази што се забележуваат од Земјата.^[6] Сепак, не може да се слушне движењето на ѕвездите, ниту пак навистина може да се види нивниот напредок, па Аристотел заклучил дека иако тие можеби се поместени од планетите, тие самите не се движат. Тој пишува во На небото, „Доколку телата на ѕвездите се движеа во количина или од воздух или од оган... бучавата што тие ја создаваат неизбежно би била огромна, и ако е така, таа ќе стигне и ќе ги уништи работите овде на земјата“.^[7] Неговата теорија дека ѕвездите може да се носат, но се неподвижни и не се движат или вртат автономно, била широко прифатена некое време.

Аристарх од Самос

Аристарх (3 век п.н.е.), предложил ран хелиоцентрична вселена, кој подоцна ќе ја инспирира работата на Коперник. Во неговиот модел, Сонцето, целосно неподвижно, поставено во средиштето, и сите планети се вртеле околу него.^[8] Надвор од планетите се наоѓала сферата на неподвижни ѕвезди, исто така неподвижни. Овој систем, покрај тоа што е хелиоцентричен, презентирал уште две уникатни идеи: Земјата се вртела секојдневно за да создаде ден, ноќ и воочените движења на другите небесни тела, а сферата на неподвижни ѕвезди на нејзината граница била неизмерно оддалечена од нејзиното средиште.^[9] Ова огромно растојание морало да се претпостави поради фактот што ѕвездите биле забележани дека немаат паралакса, што може да се објасни само со геоцентричност или огромни растојанија кои создаваат паралакса премногу мала за да се измери.

Клавдиј Птоломеј

Птоломеј, 100-175 н.е., ги сумирал идеите за вселената преку неговите математички модели и неговата книга Математичка синтакса, многу попозната како Алмагест. Напишано е околу 150 година од нашата ера, а Птоломеј изјавил дека поставеноста на ѕвездите во однос на едни со други и оддалеченоста една од друга останала непроменета со вртењето на небесата. Тој користел метод со помош на затемнувања за да ги пронајде растојанијата на ѕвездите и го пресметал растојанието на Месечината врз основа на набљудувања на паралакса.^[10] Набргу потоа, тој напишал продолжение наречено Планетарни хипотези.

Птоломеј го користел и пишувал за геоцентричниот систем, потпирајќи се многу на традиционалната аристотелова физика, но користејќи покомплицирани уреди, познати како деферентни и епицикли што ги позајмил од претходните дела на геометарот Аполониј од Перга и астрономот Хипарх од Никеја.^[11] Тој изјавил дека ѕвездите се фиксирани во нивните небесни сфери, но самите сфери не се фиксирани. Вртењето на овие сфери на тој начин ги објаснуваат суптилните движења на соѕвездијата во текот на годината.

Мартијан Капела

Мартијан Капела (околу 410–420) опишува модифициран геоцентричен модел, во кој Земјата е мирна во средиштето на вселената и опкружена од Месечината, Сонцето, три планети и ѕвездите, додека Меркур и Венера кружат Сонцето, целото опкружено со сфера на неподвижни ѕвезди.^[12] Неговиот модел не бил широко прифатен, и покрај неговиот авторитет; тој бил еден од најраните развивачи на системот на седумте либерални уметности, тривиумот (граматика, логика и реторика) и квадривиумот (аритметика, геометрија, музика, астрономија), кои го структурирале раното средновековно образование.^[13] Сепак, неговото единствено енциклопедиско дело De nuptiis Philologiae et Mercurii („За бракот на филологијата и Меркур“), исто така наречено De septem disciplinis („За седумте дисциплини“) било читано, предавано и коментирано во текот на раниот среден век и го обликувало европското образование за време на раниот средновековен период и Каролиншката ренесанса.^[14]

Никола Коперник

Никола Коперник (1473-1543) создал хелиоцентричен систем составен од топчиња што го носат секое од небесните тела.^[15] Последната топка во неговиот модел била онаа на неподвижните ѕвезди. Оваа последна топка била најголемата од неговиот космос, и по пречник и по дебелина. Оваа топка од ѕвезди е целосно неподвижна, бидејќи ѕвездите се вградени во сферата, а самата сфера е неподвижна.^[15] Според тоа, вооченото движење на ѕвездите е создадено од секојдневното вртење на Земјата околу нејзината оска.

Тихо Брахе

Системот на универзумот на Тихо Брахе (1546-1601) е наречен „гео-хелиоцентричен“ поради неговата двојна структура. Во нејзиното средиште се наоѓа неподвижната Земја, околу која се вртат Месечината и Сонцето. Планетите потоа се вртат околу Сонцето додека тоа се врти околу Земјата. Надвор од сите овие небесни тела се наоѓа сфера од неподвижни ѕвезди.^[16] Оваа сфера се врти околу неподвижната Земја, создавајќи го вооченото движење на ѕвездите на небото. Овој систем има една интересна карактеристика во тоа што Сонцето и планетите не можат да бидат содржани во цврсти топчиња (нивните топчиња би се судриле), но сепак ѕвездите се претставени како содржани во неподвижна сфера на границата на космосот.

Јоханес Кеплер

Јоханес Кеплер (1571–1630) ги прифатил коперниковите идеи, следејќи ги моделите и идеите на Коперник, но сепак ги развивал. Тој исто така бил асистент на Тихо Брахе и можел да пристапи до точните мерења на неговиот патрон во неговата база на податоци за набљудување. Кеплеровиот Mysterium cosmographicum (1596), силна одбрана на коперниканскиот систем, сè уште прикажува слика која ја означува најоддалечената небесна сфера како Sphaera Stellar Fixar, латински за сфера на неподвижни ѕвезди, следејќи го долгогодишното верување во таква сфера.

Ова гледиште подоцна било заменето во неговата книга Астрономија нова (1609), каде што ги воспоставил своите закони за планетарно движење,^[17] математичката основа за неговите сопствени Рудолфински табели, кои се работни табели од кои може да се прикажат планетарните положби. Законите на Кеплер биле пресвртна точка во конечното побивање на старите геоцентрични (или птолемејски) космички теории и модели,^[18] што било поддржано од првите употреби на телескопот од неговиот современик Галилео Галилеј, исто така застапник на Коперник.

Проценет полупречник

Првите Грци, како и многу други древни култури, го сметале небото како џиновска градба како купола на само неколку метри над највисоките планини. Митот за Атлас кажува дека овој Титан го држел целото небо на рамењата.^[19]

Околу 560 п.н.е., Анаксимандар бил првиот што го претставил системот каде што небесните тела се вртеле на различни растојанија. Но, погрешно, тој сметал дека ѕвездите се поблиску до Земјата (околу 9 до 10 пати поголема од големината на Земјата) од Месечината (18-19 пати) и Сонцето (27-28 пати).^[20] Сепак, подоцнежните Питагорци како Филолај околу 400 п.н.е., исто така, замислиле вселена со тела што се вртат,^[21] со претпоставка дека неподвижните ѕвезди се, барем, малку подалеку од Месечината, Сонцето и останатите планети.

Во меѓувреме, околу 450 п.н.е. Анаксагора станал првиот филозоф кој го сметал Сонцето како огромен објект (поголем од земјата на Пелопонез ^[22] ), и следствено, сфатил колку далеку од Земјата може да биде. Тој предложил дека Месечината е карпеста, па затоа е непроѕирна и поблиску до Земјата од Сонцето, давајќи точно објаснување за затемнувањата. Колку што Сонцето и Месечината биле замислени како сферични тела, и бидејќи тие не се судираат при затемнување на Сонцето, тоа значи дека вселената треба да има одредена, неодредена длабочина.

Евдокс од Книд, околу 380 п.н.е., смислил геометриско-математички модел за движењата на планетите заснован на (концептуални) концентрични сфери со средиште на Земјата,^[23] и до 360 п.н.е. Платон во својот Тимај тврдел дека круговите и сферите се претпочитаниот облик на вселената, и дека Земјата е во средина и ѕвездите ја формираат најоддалечената обвивка, а потоа планетите, Сонцето и Месечината.^[24]

Околу 350 п.н.е. Аристотел го изменил моделот на Евдокс, претпоставувајќи дека сферите се материјални и кристални.^[25] Тој можел да ги артикулира сферите за повеќето планети, но сферите за Јупитер и Сатурн се вкрстувале една со друга. Аристотел ја решил оваа компликација со воведување на одмотана сфера. Со сите овие уреди, па дури и под претпоставка дека планетите се ѕвездени, единечни точки, сферата на неподвижните ѕвезди треба имплицитно да биде подалеку отколку што претходно се сметало.

Околу 280 п.н.е., Аристарх од Самос ја понудил првата дефинитивна расправија за можноста за хелиоцентричен космос,^[26] и со геометриски средства го проценил орбиталниот полупречник на Месечината на 60 земјини полупречници, а нејзиниот физички полупречник како една третина од оној на Земјата. Тој направил неточен обид да го измери растојанието до Сонцето, но доволен за да потврди дека Сонцето е многу поголемо од Земјата и дека е многу подалеку од Месечината. Значи, малото тело, Земјата, мора да орбитира околу големото, Сонцето, а не спротивното.^[27] Ова размислување го навело да тврди дека, бидејќи ѕвездите не покажуваат очигледна паралакса гледана од Земјата во текот на една година, тие мора да бидат многу, многу далеку од површината на земјата и, под претпоставка дека сите се на исто растојание од Земјата, тој дал релативна проценка.

Следејќи ги хелиоцентричните идеи на Аристарх (но не и експлицитно поддржувајќи ги), околу 250 п.н.е. Архимед во своето дело Пребројувач на песокот го пресметува пречникот на вселената кој се наоѓа околу Сонцето за да биде околу 10 (во современи единици, околу 2 светлосни години, 18,93, 11,76).^[28]

Со зборовите на Архимед:

Неговите [Аристарх] хипотези се дека неподвижните ѕвезди и Сонцето остануваат неподвижни, дека Земјата се врти околу Сонцето на обемот на круг, Сонцето лежи во средиштето на орбитата и дека сферата на неподвижните ѕвезди се наоѓа приближно истото средиште како Сонцето, е толку голем што кругот во кој тој претпоставува дека Земјата ќе се врти носи толкав сооднос со оддалеченоста на неподвижните ѕвезди како што средиштето на сферата носи до нејзината површина.^[29]

Околу 210 година п.н.е., Аполониј од Перга ја покажал еквивалентноста на два описи на очигледните ретроградни движења на планетите (претпоставувајќи го геоцентричниот модел): едниот користи ексцентритни, а другиот деферентни и епициклуси.^[11]

Во следниот век, мерките за големини и растојанија на Земјата и Месечината се подобриле. Околу 200 п.н.е. Ератостен утврдил дека полупречникот на Земјата е приближно 6.400 километри.^[30] Околу 150 п.н.е. Хипарх користел паралакса за да утврди дека растојанието до Месечината е приближно 380.000 километри,^[31] речиси се совпаѓа со Аристарх. Ова наметнало минимален полупречник за сферата на неподвижните ѕвезди на растојание од Земјата до Месечината од средината до центарот, плус полупречникот на Месечината (приближно 1/3 полупречник на Земјата), плус ширината на Сонцето (тоа е, барем, исто дека Месечината), плус неодредената дебелина на сферите на планетите (се верува дека се тенки, во секој случај), за вкупно околу 386.400 километри. Ова било околу 24.500.000 пати пониско од пресметките на Архимед.

Комплексноста што треба да се опише со геоцентричниот модел

Околу 130 н.е., Птоломеј ги усвоил епициклите на Аполониј во неговиот геоцентричен модел.^[32] Епициклите се опишани како орбита во орбита. На пример, гледајќи во Венера, Птоломеј тврдел дека таа орбитира околу Земјата, а додека се врти околу Земјата, се врти и околу првобитната орбита возејќи втора, помала месна сфера. (Птоломеј нагласил дека епициклусното движење не се однесува на Сонцето.) Овој уред нужно ја зголемува секоја од небесните сфери, со што надворешната сфера на неподвижните ѕвезди е уште поголема.

Кога научниците ги примениле епициклусните идеи на Птоломеј, тие претпоставувале дека секоја планетарна сфера е точно доволно густа за да ги собере.^[33] Со комбинирање на овој модел на вгнездена сфера со астрономски набљудувања, научниците пресметале што станало општо прифатени вредности во тоа време за растојанијата до Сонцето: околу 4 милиони километри, и до работ на вселената: околу 73 милиони километри,^[34] сè уште околу 130.000 пати помалку од Архимед.

Методите на Птоломеј, напишани во неговиот Алмагест, биле доволно точни за да ги задржат во голема мера неспорни повеќе од 1.500 години.^[35] Но, од страна на европската ренесанса, можноста таквата огромна сфера да може да заврши една револуција од 360° околу Земјата за само 24 часа се сметала за неверојатна,^[36] и оваа точка била еден од аргументите на Никола Коперник за оставање зад себе вековен геоцентричен модел.

Највисоката горна граница некогаш била дадена од еврејскиот астроном Леви бен Гершон (Герсонид), кој, околу 1300 година, го проценил растојанието до неподвижните ѕвезди не помало од 159.651.513.380.944 земјини полупречници, или околу 100.000 светлосни години во современи единици.^[37] Ова било преценето; иако во вистинската вселена има ѕвезди подалеку од тоа растојание, и во Млечниот Пат (околу три пати пошироко) и во сите надворешни галаксии, најблиската ѕвезда од Земјата (освен Сонцето) е Проксима Кентаур на околу 4,25 светлосни години само.

Во другите култури

Нордиска митологија

Обидите да се објасни вселената произлегуваат од набљудувањата на предметите пронајдени на небото. Различни култури историски имаат различни приказни за да дадат одговор на прашањата за тоа што го гледаат. Нордиската митологија потекнува од северна Европа, околу географската местоположба на современиот регион на Скандинавија и северна Германија. Нордиската митологија се состои од приказни и митови кои потекнуваат од старонордискиот јазик, кој бил северногермански јазик од средниот век. Постои серија ракописни текстови напишани на старонордиски јазик кои содржат збирка од [35] песни напишани од усната традиција.^[38] Се смета дека меѓу историчарите има шпекулации за конкретните датуми на напишаните песни, меѓутоа, проценетите податоци за текстовите се околу почетокот на тринаесеттиот век.^[39] Иако усната традиција на пренесување приказни постоела долго пред појавата на текстуални ракописи и печатени верзии.

Меѓу преживеаните текстови се споменува и митолошкиот бог Один. Научниците ја раскажале приказната за митот за создавање на боговите Асир, кој ја вклучува идејата за неподвижни ѕвезди пронајдени во телеологијата на приказната. Падарик Колум напишал книга, Децата на Один, која многу детално ја повторува приказната за тоа како боговите на Асир го донеле џинот по име Имир до неговата смрт и го создале светот од неговото тело, ставајќи искри од огнениот Муспелхајм или неподвижните ѕвезди, до сводот на небото, која била черепот на Имир.^[40] Нордискиот мит за создавање е еден од неколкуте случаи кои ги третирале ѕвездите како неподвижни на сфера надвор од земјата. Подоцнежната научна литература покажува астрономска мисла која ја задржала верзијата на оваа идеја до XVII век.

Развивање на западната астрономија

Коперник, Никола. За вртењето на небесните сфери. Нирнберг. 1543 година. Испечатена копија од делото на Коперник што го прикажува моделот на вселената со Сонцето во средина и сфера од „неподвижни ѕвезди“ однадвор според неговата теорија за космосот.

Западното астрономско знаење било засновано на традиционалните мисли од филозофските и набљудувачките истражувања на грчката антика. Други култури придонеле за размислување за неподвижни ѕвезди, вклучувајќи ги и Вавилонците, кои од осумнаесеттиот до шестиот век п.н.е. создавале карти на соѕвездија. Картите на ѕвездите и идејата за митолошки приказни за нивно објаснување во голема мера се стекнувало низ целиот свет и во неколку култури. Една сличност меѓу сите нив било прелиминарното разбирање дека ѕвездите се неподвижни во вселената.

Ова разбирање било приклучено кон теоретизираните модели и математички претстави на космосот од страна на филозофи како Анаксимандар и Аристотел од Античките Грци. Анаксимандар го предложил овој оригинален (и погрешен) редослед на небесните објекти над Земјата: прво најблискиот слој со неподвижните ѕвезди плус планети, потоа уште еден слој со Месечината и на крајот надворешен слој со Сонцето. За него, ѕвездите, како и Сонцето и Месечината, претставувале отвори на „кондензации слични на тркала исполнети со оган“.^[41] Сите други подоцнежни модели на планетарниот систем покажуваат небесна сфера која содржи неподвижни ѕвезди на најоддалечениот дел од вселената, неговиот раб, во него се наоѓаат сите останати движечки светилки.

Платон, Аристотел и други слични на грчките мислители од антиката, а подоцна и птоломејскиот модел на вселената покажал универзум во средина на Земјата. Птоломеј бил влијателен со неговото тешко математичко дело, Алмагест, кое се обидува да ја објасни особеноста на ѕвездите што се движат. Овие „ѕвезди скитници“, планети, се движеле низ позадината на неподвижни ѕвезди кои биле раширени по сферата што ја опкружува вселената. Овој геоцентричен поглед се одржувал во средниот век, а подоцна му се спротивставиле и следните астрономи и математичари, како што се Никола Коперник и Јоханес Кеплер, кои го оспориле долгогодишниот поглед на геоцентризмот и конструирале универзум во средиштето на Сонцето, познат како хелиоцентричниот систем. Традицијата на мислата што се појавува во сите овие системи на вселената, дури и со нивните различни механизми, е присуството на сферата на неподвижни ѕвезди.

Хелиоцентричната вселена се појавува во De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova (Нова филозофија за нашиот подлунарен свет), припишана на Вилијам Гилберт, 1631 година (посмртна). Текстот гласи: „Ѕвездите надвор од топчето на моќта на Сонцето, или во форма на излив, Сонцето не ги движи, туку ни изгледаат неподвижни“.

Во шеснаесеттиот век, голем број писатели инспирирани од Коперник, како Томас Дигес,^[42] Џордано Бруно ^[43] и Вилијам Гилберт, расправале за неодредено продолжен или дури и бесконечен универзум, со други ѕвезди како далечни сонца, поплочувајќи начинот на отфрлање на аристотелската сфера на неподвижните ѕвезди. (Ова претставувало оживување на верувањата на Демокрит Епикур,^[44] и Фахр ел-Дин ел-Рази ^[45]).

Набљудувањата на небото биле револуционизирани со пронајдокот на телескопот. Првпат развиен во 1608 година, Галилео Галилеј слушнал за тоа и направил телескоп за себе. Тој веднаш забележал дека планетите, всушност, не се совршено мазни, теорија што порано ја изнел Аристотел. Тој продолжил да ги испитува небото и соѕвездијата и набргу дознал дека „постојаните ѕвезди“ кои биле проучувани и мапирани се само мал дел од огромната вселена што се наоѓа подалеку од дофат на голо око. Кога во 1610 година го насочил својот телескоп кон слабата лента на Млечниот Пат, тој открил дека се разделува во безброј бели дамки слични на ѕвезди, веројатно самите подалечни ѕвезди.^[46]

Развојот на законите на Исак Њутн, објавен во неговото дело Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica во 1687 година, покренало дополнителни прашања меѓу теоретичарите за механизмите на небесата: универзалната сила на гравитација сугерира дека ѕвездите не можат едноставно да бидат неподвижни или мирни, како нивните гравитациони влечења предизвикуваат „взаемна привлечност“ и затоа предизвикуваат нивно движење во однос на едни со други.

Терминот „Сончев Систем “ влегол во англискиот јазик до 1704 година, кога Џон Лок го употребил за Сонцето, планетите и кометите како целина.^[47] Дотогаш тоа било воспоставено без сомнение дека планетите се други светови, а ѕвездите се други далечни сонца, така што целиот Сончев Систем е всушност само мал дел од неизмерно голема вселена и дефинитивно нешто различно.

„Неподвижни ѕвезди“ не се подвижни

Принцип на ефектот на ѕвездената паралакса и дефиниција на еден парсек како единица за растојание (не за скала).

Врска помеѓу правилното движење и компонентите на брзината на далечно небесно тело што се движи како што се гледа од Сончевиот Систем (не во размер).

Доплерско црвено и сино поместување

Астрономите и природните филозофи претходно ги поделиле светлата на небото во две групи. Едната група ги содржела неподвижните ѕвезди, кои изгледаат како да изгреваат и заоѓаат, но го задржуваат истиот релативен распоред со текот на времето и не покажуваат очигледна ѕвездена паралакса, што е промена во привидната положба предизвикана од орбиталното движење на Земјата. Другата група ги содржела планетите со голо око, кои ги нарекле ѕвезди скитници. (Сонцето и Месечината понекогаш се нарекувале и ѕвезди и планети.) Се смета дека планетите се движат напред и назад, менувајќи ја својата позиција во кратки временски периоди (недели или месеци). Се смета дека тие секогаш се движат во групата ѕвезди наречена зодијак од западњаците. Планетите, исто така, може да се разликуваат од неподвижните ѕвезди бидејќи ѕвездите имаат тенденција да трепкаат, додека планетите изгледаат како да сјаат со постојана светлина.

Сепак, неподвижните ѕвезди покажуваат паралакса. Може да се користи за да се најде растојанието до блиските ѕвезди. Ова движење е само привидно; Земјата е таа што се движи. Овој ефект бил доволно мал за да не биде прецизно измерен до 19 век, но од околу 1670 година па наваму, астрономите како Жан Пикард, Роберт Хук, Џон Фламстид и други почнале да детектираат движење од ѕвездите и да се обидуваат да прават мерења. Овие движења станале значајни, иако речиси незабележливо мали. Првите успешни мерења на ѕвездената паралакса биле направени од Томас Хендерсон во Кејптаун во Јужна Африка во 1832-1833 година, каде што ја измерил паралаксата и растојанието до една од најблиските ѕвезди - Алфа Кентаур.^[48] Хендерсон не ги објавил овие набљудувања до 1839 година, откако Фридрих Вилхелм Бесел ги објавил своите набљудувања за паралакса и проценка на растојанието до 61 Лебед во 1838 година.

Сепак, неподвижните ѕвезди покажуваат вистинско движење. Ова движење може да се смета дека има компоненти кои се состојат во дел од движењето на галаксијата на која припаѓа ѕвездата, дел од вртењето на таа галаксија и дел од движењето карактеристично за самата ѕвезда во нејзината галаксија. Во случај на ѕвездени системи или ѕвездени јата, поединечните компоненти дури се движат во однос на едни со други на нелинеарен начин.

Во однос на Сончевиот Систем, ова вистинско движење на ѕвездата е поделено на радијално движење и сопствено движење, при што „сопственото движење“ е компонентата низ линијата на видот.^[49] Во 1718 година, Едмунд Халеј го објавил своето откритие дека неподвижните ѕвезди всушност имаат правилно движење.^[50] Правилното движење не било забележано од древните култури бидејќи бара прецизни мерења во долги временски периоди за да се забележи. Всушност, ноќното небо денес изгледа многу како и пред илјадници години, толку многу што некои современи соѕвездија први ги добиле имињата на Вавилонците.

Типичен метод за одредување на правилното движење е да се измери положбата на ѕвездата во однос на ограничена, избрана група на многу далечни објекти кои не покажуваат меѓусебно движење, и кои, поради нивната оддалеченост, се претпоставува дека имаат многу мало сопствено движење.^[51] Друг пристап е да се споредат фотографии од ѕвезда во различни времиња наспроти голема позадина на подалечни објекти.^[52] Ѕвездата со најголемо познато сопствено движење е Барнардовата Ѕвезда.

Радијалната брзина на ѕвездите и другите објекти во длабоката вселена може да се открие спектроскопски преку Доплеровиот ефект, со кој честотата на примената светлина се намалува за телата што се повлекуваат (црвено поместување) и се зголемува за телата што се приближувале (сино поместување), кога ќе се спореди со светлината што ја емитува стационарен објект. Вилијам Хагинс се осмелил во 1868 година да ја процени радијалната брзина на Сириус во однос на Сонцето, врз основа на забележаното црвено поместување на светлината на ѕвездата.^[53]

Фразата „неподвижна ѕвезда“ е технички неточна, но сепак се користи во историски контекст и во класичната механика. Кога се користат како привиден навод за набљудувања, тие обично се нарекуваат заднински ѕвезди или едноставно далечни ѕвезди, сè уште го задржуваат интуитивното значење дека се „поправени“ во некоја практична смисла.

Во класичната механика

Во времето на Њутн, неподвижните ѕвезди биле повикувани како референтна рамка, наводно во мирување во однос на апсолутниот простор. Во други референтни рамки, или во мирување во однос на неподвижните ѕвезди или во униформен превод во однос на овие ѕвезди, Њутновите закони за движење требало да важат. Спротивно на тоа, во рамки што се забрзуваат во однос на неподвижните ѕвезди, особено во рамки кои се вртат во однос на неподвижните ѕвезди, законите на движење не важеле во нивната наједноставна форма, туку морале да се дополнат со додавање на фиктивни сили, на пример, Кориолисовата сила и центрифугалната сила.

Како што е познато денес, неподвижните ѕвезди не се фиксни. Концептот на инерцијални наводни рамки повеќе не е врзан ниту за неподвижните ѕвезди ниту за апсолутниот простор. Наместо тоа, идентификацијата на инерцијалната рамка се заснова на едноставноста на законите на физиката во рамката, особено на отсуството на фиктивни сили.

Закон за инерција важи за Галилеевиот координатен систем кој е хипотетички систем во однос на кој фиксните ѕвезди остануваат фиксни.

Во релационата механика

Наводи за овој дел од статијата:^{[54][55][56][57][58][59][60]}

Постојаните ѕвезди може да се набљудуваат надвор од погледот на класичната механика и погледот на релациската механика. Релациската квантна механика е теорија на поле која е дел од класичната механика која го диктира само развојот на растојанијата помеѓу честичките, а не нивното движење. Формирањето на оваа теорија на поле дава решенија за критиките направени од Лајбниц и Мах од Њутновата механика. Како што Њутн се потпирал на апсолутниот простор, релациската механика не. Опишувањето на неподвижните ѕвезди во смисла на релациона механика се согласува со Њутновата механика.

Употребата на привилегирани рамки (Њутнова рамка) овозможува набљудување на кеплеровите орбити за движењето на планетите; сепак, набљудувањето на поединечните развои нема вредност во релациската механика. Поединечниот развој може да се искриви со промена на рамката до која позицијата и брзината на поединечен развој се сметаат за невидливи. Набљудувачите во релационата механика се растојанието помеѓу честичките и аглите на правите линии што ги спојуваат честичките. Релационите равенки се занимаваат со развој на променливите за набљудување бидејќи тие се независни од рамки и можат да пресметаат даден развој на растојанија што поединечните еволуции можат да ги опишат од различни рамки. Ова може да значи само дека симетријата на мерачот користи механика со суштинската релациона карактеристика што ја тврдел Лајбниц.

Лајбниц и Мах ја критикувале употребата на апсолутен простор за потврдување на Њутновите рамки. Лајбниц верувал во односот на телата наспроти поединечните развои во однос на метафизички дефинираните рамки. Мах би го критикувал Њутновиот концепт за апсолутно забрзување, наведувајќи дека обликот на водата само го докажува вртењето во однос на остатокот од вселената. Критиката на Мах подоцна била преземена од Ајнштајн, наведувајќи го „Маховиот принцип“, идејата дека инерцијата е одредена од интеракцијата со остатокот од вселената. Релациската механика може да се нарече Махиева теорија.

Реформацијата на механиката во 20 век била зрела со релациони принципи. Законите на механиката ги комбинираат потенцијалните и кинетичките променливи, кои во овој случај, потенцијалот е веќе релациски бидејќи содржи растојанија помеѓу честичките. Њутновата кинетичка енергија содржела поединечни брзини кои се обиделе да се преформулираат во релативни брзини и можност за растојанија. Сепак, овие обиди довеле до многу спротивставени концепти на инерција кои не биле поддржани, на што многумина се согласиле дека основната премиса на Њутновата кинетичка енергија треба да се зачува.

Развојот на растојанијата помеѓу честичките не бара инерцијални рамки за да се покажат, туку наместо тоа ги користи како координати за честичките. Двата различни закони на механиката се концептуално различни. Пример би била изолацијата на потсистем каде Њутновиот закон би ја опишувал неговата еволуција во однос на апсолутни, почетни и крајни услови. Релациската механика би ја опишала неговата еволуција во однос на внатрешните и надворешните растојанија, па дури и ако системот е „изолиран“, неговата еволуција секогаш ќе се опишува со односот на потсистемот со остатокот од вселената.

Во литературата

• Данте ги ставил неподвижните ѕвезди на осмо од десетте небеса на кои го поделил својот Рај.