Астрономия на древна Гърция. Астрономията в древна Гърция

В древни времена астрономията получава най-голямо развитие сред всички други науки. Една от причините за това е, че астрономическите явления са по-лесни за разбиране от явленията, наблюдавани на повърхността на Земята. Въпреки че древните не са го знаели, тогава, както и сега, Земята и другите планети са се движили около Слънцето в почти кръгови орбити с приблизително постоянна скорост, под въздействието на една единствена сила - гравитацията, а също така са се въртели около осите си, в общо, при постоянни скорости. Всичко това е вярно по отношение на движението на Луната около Земята. В резултат на това изглежда, че Слънцето, Луната и планетите се движат по подреден и предсказуем начин от Земята и тяхното движение може да бъде изследвано с разумна точност.

Друга причина беше, че в древността астрономията имаше практическо значение, за разлика от физиката. Ще видим как са използвани астрономическите знания в глава 6.

В глава 7 ние разглеждаме това, което, въпреки своите неточности, беше триумф на елинистичната наука: успешното измерване на размерите на Слънцето, Луната и Земята и разстоянията от Земята до Слънцето и Луната. Глава 8 е посветена на проблемите на анализа и прогнозирането на видимото движение на планетите - проблем, който остава напълно неразрешен от астрономите през Средновековието и чието решение в крайна сметка дава началото на съвременната наука.

6. Практически ползи от астрономията {69}

Дори в праисторически времена хората трябва да са използвали небето като ориентир за компас, часовник и календар. Трудно е да не забележите, че всяка сутрин слънцето изгрява приблизително в една и съща посока; че можете да разберете дали скоро ще настъпи нощта, като погледнете колко високо е слънцето над хоризонта и че топло време настъпва по време на годината, когато дните са по-дълги.

Известно е, че звездите започнаха да се използват за такива цели доста рано. Около 3-то хилядолетие пр.н.е. д. Древните египтяни са знаели, че разливът на Нил, голямо селскостопанско събитие, съвпада с хелиакалния изгрев на звездата Сириус. Това е денят от годината, когато Сириус за първи път става видим в лъчите на зората преди изгрев слънце; в предходните дни изобщо не се вижда, но в следващите дни се появява на небето все по-рано, много преди зазоряване. През VI век. пр.н.е д. Омир в своята поема сравнява Ахил със Сириус, който може да се види високо в небето в края на лятото:

Като звезда, която изгрява през есента с огнени лъчи

И сред безбройните звезди, горящи в здрача на нощта

(Човешките синове я наричат Кучето от Орион),

Той блести най-ярко от всички, но е страхотен знак;

Тя нанася зъл огън на нещастните смъртни... {70}

По-късно поетът Хезиод в стихотворението „Работа и дни“ съветва фермерите да берат грозде в дните на хелиакалния изгрев на Арктур; разораването трябва да се е случило по време на така наречения космически залез на звездния куп Плеяди. Това е името на деня от годината, когато този клъстер за първи път залязва под хоризонта в последните минути преди изгрев слънце; преди това слънцето вече има време да изгрее, когато Плеядите са все още високо в небето, а след този ден те залязват преди слънцето да изгрее. След Хезиод в древногръцките градове-държави, които не са имали друг общоприет начин за отбелязване на дните, са широко разпространени календарите, наречени парапегма, които дават времето на изгрев и залез на видни звезди за всеки ден.

Наблюдавайки звездното небе в тъмни нощи, неосветени от светлините на съвременните градове, жителите на древните цивилизации ясно виждат, че с редица изключения, за които ще говорим по-късно, звездите не променят взаимното си положение. Следователно съзвездията не се променят от нощ на нощ и от година на година. Но в същото време цялата арка от тези „неподвижни“ звезди се върти всяка нощ от изток на запад около специална точка в небето, сочеща точно на север, която се нарича северен небесен полюс. Съвременно казано, това е точката, в която е насочена оста на въртене на Земята, ако се простира от северния полюс на Земята към небето.

Тези наблюдения направиха звездите полезни от древни времена за моряците, които ги използваха, за да определят местоположението на кардиналните точки през нощта. Омир описва как Одисей, на път към Итака, бил заловен от нимфата Калипсо на нейния остров в западното Средиземно море и останал в плен, докато Зевс не й наредил да освободи пътника. В прощалните си думи към Одисей Калипсо го съветва да се ориентира по звездите:

Въртейки волана, той беше буден; сън не го спускаше

Очи, и те не мръднаха […] от Урса, в хората все още има Колесници

Името на този, който носи и близо до Орион, изпълнява завинаги

Вашият собствен кръг, никога не се къпете във водите на океана.

С нея богинята на богините му командваше зорко

Пътят е да се съгласите, оставяйки я от лявата страна {71} .

Урса е, разбира се, съзвездието Голяма мечка, известно още на древните гърци като Колесницата. Намира се близо до северния полюс на света. Поради тази причина в географските ширини на Средиземно море Голямата мечка никога не залязва („... никога не се къпе във водите на океана“, както се изрази Омир) и винаги се вижда през нощта в повече или по-малко северна посока . Поддържайки Ursa на левия борд, Одисей можеше постоянно да поддържа курс на изток към Итака.

Някои древногръцки наблюдатели разбраха, че сред съзвездията има по-удобни ориентири. В биографията на Александър Велики, създадена от Луций Флавий Ариан, се споменава, че въпреки че повечето моряци предпочитат да определят севера от Голямата мечка, финикийците, истинските морски кучета на древния свят, използват съзвездието Малка мечка за целта - не толкова ярка, колкото Голямата мечка, но по-близо разположена в небето към небесния полюс. Поетът Калимах от Кирена, чиито думи са цитирани от Диоген Лаерций {72} , заяви, че Талес е измислил начин да търси небесния полюс с помощта на Малката мечка.

Слънцето също прави видим път през небето през деня от изток на запад, движейки се около северния полюс на света. Разбира се, през деня звездите обикновено не се виждат, но, очевидно, Хераклит {73} и може би неговите предшественици са осъзнали, че тяхната светлина се губи в блясъка на слънцето. Някои звезди могат да се видят малко преди зазоряване или малко след залез слънце, когато позицията им върху небесната сфера е очевидна. Положението на тези звезди се променя през годината и от това става ясно, че Слънцето не е в една и съща точка спрямо звездите. По-точно, както е известно в древен Вавилон и Индия, в допълнение към видимото ежедневно въртене от изток на запад заедно с всички звезди, Слънцето също се върти всяка година в обратна посока, от запад на изток, по пътя, известен като зодиака, който съдържа традиционните зодиакални съзвездия: Овен, Телец, Близнаци, Рак, Лъв, Дева, Везни, Скорпион, Стрелец, Козирог, Водолей и Риби. Както ще видим, Луната и планетите също се движат през тези съзвездия, макар и не по едни и същи пътища. Пътят, който Слънцето прави през тях, се нарича еклиптика .

След като разберем какви са зодиакалните съзвездия, лесно е да определим къде е Слънцето сега сред звездите. Просто трябва да погледнете кое от зодиакалните съзвездия се вижда най-високо в небето в полунощ; Слънцето ще бъде в съзвездието срещу това. Говори се, че Талес е изчислил, че едно пълно завъртане на Слънцето през зодиака отнема 365 дни.

Наблюдател от Земята може да вярва, че звездите са разположени върху твърда сфера, обграждаща Земята, чийто небесен полюс е разположен над северния полюс на Земята. Но зодиакът не съвпада с екватора на тази сфера. На Анаксимандър се приписва откритието, че зодиакът лежи под ъгъл от 23,5° спрямо небесния екватор, като съзвездията Рак и Близнаци са най-близо до северния небесен полюс, а Козирог и Стрелец най-отдалечени от него. Сега знаем, че този наклон, който причинява смяната на сезоните, съществува, защото оста на въртене на Земята не е перпендикулярна на равнината на орбитата на Земята около Слънцето, която от своя страна съвпада доста точно с равнината, в която почти всички телата в слънчевата система се движат. Отклонението на земната ос от перпендикуляра е ъгъл 23,5°. Когато в Северното полукълбо е лято, слънцето е в посоката, където е наклонен северният полюс на Земята, а когато е зима, е в обратната посока.

Астрономията като точна наука започва с използването на устройство, известно като гномон, с което става възможно да се измерва видимото движение на слънцето по небето. Кесарийски епископ Евсевий през 4 век. пише, че гномонът е изобретен от Анаксимандър, но Херодот приписва заслугата за създаването му на вавилонците. Това е просто прът, монтиран вертикално върху равна площ, осветена от слънцето. С помощта на гномон можете да разберете точно кога е обяд - в този момент слънцето е най-високо в небето, така че гномонът хвърля най-късата сянка. На всяко място на земята на север от тропиците по обяд слънцето е разположено точно на юг, което означава, че сянката на гномона сочи в този момент точно на север. Знаейки това, лесно е да маркирате района според сянката на гномона, като го маркирате с посоки към всички кардинални посоки и той ще служи като компас. Гномонът може да работи и като календар. През пролетта и лятото слънцето изгрява леко на север от източната точка на хоризонта, а през есента и зимата – на юг от нея. Когато сянката на гномона на зазоряване сочи точно на запад, слънцето изгрява точно на изток, което означава, че днес е денят на едно от двете равноденствия: или пролетното, когато зимата отстъпва място на пролетта, или есенното, когато свърши лятото и дойде есента. В деня на лятното слънцестоене сянката на гномона по обяд е най-къса, в деня на зимата - съответно най-дълга. Слънчевият часовник е подобен на гномон, но е конструиран по различен начин - прътът му е успореден на земната ос, а не вертикална линия, а сянката от пръта сочи в една и съща посока по едно и също време всеки ден. Следователно слънчевият часовник всъщност е часовник, но не може да се използва като календар.

Гномонът е чудесен пример за важната връзка между науката и технологиите: техническо устройство, изобретено с практическа цел, което прави възможно правенето на научни открития. С помощта на гномона стана достъпен точен брой дни във всеки от сезоните - периодът от време от едно равноденствие до слънцестоенето и след това до следващото равноденствие. Така Евктемон, съвременник на Сократ, живял в Атина, открива, че продължителността на сезоните не съвпада точно. Това беше неочаквано, ако приемем, че Слънцето се движи около Земята (или Земята около Слънцето) в правилен кръг със Земята (или Слънцето) в центъра с постоянна скорост. Въз основа на това предположение, всички сезони трябва да са с еднаква дължина. Векове наред астрономите се опитват да разберат причината за действителното им неравенство, но правилното обяснение за тази и други аномалии се появява едва през 17 век, когато Йоханес Кеплер осъзнава, че Земята се върти около Слънцето в орбита, която не е кръг, а но елипса и Слънцето не се намира в центъра й, а е изместено в точка, наречена фокус. В същото време движението на Земята или се ускорява, или забавя, когато се приближава или отдалечава от Слънцето.

За земен наблюдател Луната също се върти заедно със звездното небе всяка вечер от изток на запад около северния полюс на света и подобно на Слънцето бавно се движи по зодиакалния кръг от запад на изток, но пълното й въртене по отношение до звездите е „на заден план“, което се случва отнема малко повече от 27 дни, а не една година. Тъй като за наблюдателя Слънцето се движи през зодиака в същата посока като Луната, но по-бавно, между моментите, когато Луната е в същата позиция спрямо Слънцето, минават около 29,5 дни (всъщност 29 дни 12 часа 44 минути и 3 секунди). Тъй като фазите на Луната зависят от относителното положение на Слънцето и Луната, именно този интервал от 29,5 дни е лунният месец {74} , тоест времето, което преминава от едно новолуние до друго. Отдавна е отбелязано, че лунните затъмнения се случват по време на фазата на пълнолуние и техният цикъл се повтаря на всеки 18 години, когато видимият път на Луната на фона на звездите се пресича с пътя на Слънцето {75} .

В някои отношения Луната е по-подходяща за календара от Слънцето. Като наблюдавате фазата на луната през дадена нощ, можете да кажете приблизително колко дни са изминали от последното новолуние и това е много по-точен начин, отколкото да се опитвате да определите времето от годината просто като гледате слънцето. Следователно лунните календари са били много разпространени в Древния свят и се използват и до днес - например това е ислямският религиозен календар. Но, разбира се, за да се правят планове в селското стопанство, навигацията или военното дело, човек трябва да може да предвиди смяната на сезоните, а тя се случва под влиянието на Слънцето. За съжаление, няма цял брой лунни месеци в годината - една година е с около 11 дни по-дълга от 12 пълни лунни месеца и поради тази причина датата на всяко слънцестоене или равноденствие не може да остане същата в календар въз основа на промяната фази на луната.

Друга добре известна трудност е, че самата година не отнема цял брой дни. По времето на Юлий Цезар е било обичайно всяка четвърта година да се счита за високосна. Но това не реши проблема напълно, тъй като годината не продължава точно 365 дни и една четвърт, а с 11 минути повече.

Историята помни безброй опити за създаване на календар, който да отчита всички тези трудности - те бяха толкова много, че няма смисъл да се говори за всички тук. Фундаментален принос за решаването на този въпрос е направен през 432 г. пр.н.е. д. атинянинът Метон, който може би е бил колега на Евктемон. Използвайки вероятно вавилонските астрономически хроники, Метон определи, че 19 години съответстват точно на 235 лунни месеца. Грешката е само 2 часа. Следователно е възможно да се създаде календар, но не за една година, а за 19 години, в който както времето на годината, така и фазата на Луната да бъдат точно определени за всеки ден. Дните от календара ще се повтарят на всеки 19 години. Но тъй като 19 години са почти точно равни на 235 лунни месеца, този интервал е една трета от деня по-кратък от точно 6940 дни и поради тази причина Метон предписва на всеки няколко 19-годишни цикъла един ден да бъде премахнат от календара.

Усилията на астрономите да хармонизират слънчевия и лунния календар са добре илюстрирани от определението за Великден. Съборът в Никея през 325 г. обявява, че Великден трябва да се празнува всяка година в неделята след първото пълнолуние след пролетното равноденствие. По време на управлението на император Теодосий I Велики със закон е установено, че празнуването на Великден в неподходящ ден е строго наказуемо. За съжаление, точната дата на наблюдение на пролетното равноденствие не винаги е една и съща в различни точки на земята {76} . За да се избегнат ужасните последици от това някой някъде да празнува Великден в грешния ден, стана необходимо да се определи един от дните като точен ден на пролетното равноденствие, както и да се договори кога точно да настъпи следващото пълнолуние. Римокатолическата църква в късната античност започва да използва цикъла на Метон за това, докато монашеските ордени на Ирландия приемат по-ранния еврейски 84-годишен цикъл като основа. Изригнал през 17 век. Борбата между мисионерите на Рим и монасите на Ирландия за контрол над английската църква беше до голяма степен провокирана от спор за точната дата на Великден.

Преди настъпването на съвременността, създаването на календари беше една от основните дейности на астрономите. В резултат на това през 1582 г. е създаден общоприетият днес календар, който под патронажа на папа Григорий XIII е пуснат в употреба. За да се определи деня на Великден, сега се счита, че пролетното равноденствие винаги настъпва на 21 март, но това е само 21 март според григорианския календар в западния свят и същия ден, но според юлианския календар, в страни изповядващи православието. В резултат на това Великден се празнува в различни дни в различни части на света.

Въпреки че астрономията е била полезна наука още през класическата епоха на Гърция, тя не е направила впечатление на Платон. В диалога „Републиката” има пасаж от разговор между Сократ и неговия опонент Главкон, който илюстрира неговата гледна точка. Сократ твърди, че астрономията трябва да бъде задължителен предмет, който да се преподава на бъдещите царе философи. Главкон лесно се съгласява с него: „Според мен, да, защото внимателните наблюдения на променящите се сезони, месеци и години са подходящи не само за земеделие и навигация, но не по-малко за ръководене на военни операции.“ Сократ обаче обявява тази гледна точка за наивна. За него смисълът на астрономията е, че „... в тези науки се изчиства и съживява определен инструмент от душата на всеки човек, който други дейности унищожават и ослепяват, но въпреки това запазването му непокътнато е по-ценно от това да притежаваш хиляди очи, защото само с негова помощ можеш да видиш истината" {77} . Подобна интелектуална арогантност е по-малко характерна за Александрийската школа, отколкото за Атинската школа, но дори и в произведенията на, например, философа Филон от Александрия през първи век. отбелязва се, че „това, което се възприема от ума, винаги е по-високо от всичко, което се възприема и вижда от сетивата“ {78} . За щастие, макар и под натиска на практическата необходимост, астрономите постепенно се отучиха да разчитат само на собствения си интелект.

6. Практически ползи от астрономията

Като звезда, която изгрява през есента с огнени лъчи

И сред безбройните звезди, горящи в здрача на нощта

(Човешките синове я наричат Кучето от Орион),

Той блести най-ярко от всички, но е страхотен знак;

Тя нанася зъл огън на нещастните смъртни...

По-късно поетът Хезиод в стихотворението „Работа и дни“ съветва фермерите да берат грозде в дните на хелиакалния изгрев на Арктур; разораването трябва да се е случило по време на така наречения космически залез на звездния куп Плеяди. Това е името на деня от годината, когато този клъстер за първи път залязва под хоризонта в последните минути преди изгрев слънце; преди това слънцето вече има време да изгрее, когато Плеядите са все още високо в небето, а след този ден те залязват преди слънцето да изгрее. След Хезиод календарите, наречени "парапегма", които дават времето на изгрев и залез на видни звезди за всеки ден, стават широко разпространени в древногръцките градове-държави, които нямат друг общоприет начин за отбелязване на дните.

Въртейки волана, той беше буден; сън не го спускаше

Очи, и те не мръднаха […] от Урса, в хората все още има Колесници

Името на този, който носи и близо до Орион, изпълнява завинаги

Вашият собствен кръг, никога не се къпете във водите на океана.

С нея богинята на богините му командваше зорко

Пътят е да се съгласите, оставяйки я от лявата страна.

Някои древногръцки наблюдатели разбраха, че сред съзвездията има по-удобни ориентири. В биографията на Александър Велики, създадена от Луций Флавий Ариан, се споменава, че въпреки че повечето моряци предпочитат да определят севера от Голямата мечка, финикийците, истинските морски кучета на древния свят, използват съзвездието Малка мечка за целта - не толкова ярка, колкото Голямата мечка, но по-близо разположена в небето към небесния полюс. Поетът Калимах от Кирена, чиито думи са цитирани от Диоген Лаерций, твърди, че Талес е измислил начин да търси небесния полюс с помощта на Малката мечка.

Слънцето също прави видим път през небето през деня от изток на запад, движейки се около северния полюс на света. Разбира се, през деня звездите обикновено не се виждат, но очевидно Хераклит, може би неговите предшественици, са разбрали, че тяхната светлина се губи в сиянието на слънцето. Някои звезди могат да се видят малко преди зазоряване или малко след залез слънце, когато позицията им върху небесната сфера е очевидна. Положението на тези звезди се променя през годината и от това става ясно, че Слънцето не е в една и съща точка спрямо звездите. По-точно, както е известно в древен Вавилон и Индия, в допълнение към видимото ежедневно въртене от изток на запад заедно с всички звезди, Слънцето също се върти всяка година в обратна посока, от запад на изток, по пътя, известен като зодиака, който съдържа традиционните зодиакални съзвездия: Овен, Телец, Близнаци, Рак, Лъв, Дева, Везни, Скорпион, Стрелец, Козирог, Водолей и Риби. Както ще видим, Луната и планетите също се движат през тези съзвездия, макар и не по едни и същи пътища. Пътят, който Слънцето прави през тях, се нарича еклиптика .

За земен наблюдател Луната също се върти заедно със звездното небе всяка вечер от изток на запад около северния полюс на света и подобно на Слънцето бавно се движи по зодиакалния кръг от запад на изток, но пълното й въртене по отношение до звездите е „на заден план“, което се случва отнема малко повече от 27 дни, а не една година. Тъй като за наблюдателя Слънцето се движи през зодиака в същата посока като Луната, но по-бавно, между моментите, когато Луната е в същата позиция спрямо Слънцето, минават около 29,5 дни (всъщност 29 дни 12 часа 44 минути и 3 секунди). Тъй като фазите на Луната зависят от относителното положение на Слънцето и Луната, именно този интервал от 29,5 дни е лунният месец, тоест времето, което преминава от едно новолуние до следващото. Отдавна е отбелязано, че лунните затъмнения се случват по време на фазата на пълнолуние и техният цикъл се повтаря на всеки 18 години, когато видимият път на Луната на фона на звездите се пресича с пътя на Слънцето.

Усилията на астрономите да хармонизират слънчевия и лунния календар са добре илюстрирани от определението за Великден. Съборът в Никея през 325 г. обявява, че Великден трябва да се празнува всяка година в неделята след първото пълнолуние след пролетното равноденствие. По време на управлението на император Теодосий I Велики със закон е установено, че празнуването на Великден в неподходящ ден е строго наказуемо. За съжаление, точната дата на наблюдение на пролетното равноденствие не винаги е една и съща в различните точки на земята. За да се избегнат ужасните последици от това някой някъде да празнува Великден в грешния ден, стана необходимо да се определи един от дните като точен ден на пролетното равноденствие, както и да се договори кога точно да настъпи следващото пълнолуние. Римокатолическата църква в късната античност започва да използва цикъла на Метон за това, докато монашеските ордени на Ирландия приемат по-ранния еврейски 84-годишен цикъл като основа. Изригнал през 17 век. борбата между мисионерите на Рим и монасите на Ирландия за контрол над английската църква до голяма степен е провокирана от спор за точната дата на Великден.

Въпреки че астрономията е била полезна наука още през класическата епоха на Гърция, тя не е направила впечатление на Платон. В диалога „Републиката” има пасаж от разговор между Сократ и неговия опонент Главкон, който илюстрира неговата гледна точка. Сократ твърди, че астрономията трябва да бъде задължителен предмет, който да се преподава на бъдещите царе философи. Главкон лесно се съгласява с него: „Според мен, да, защото внимателните наблюдения на променящите се сезони, месеци и години са подходящи не само за земеделие и навигация, но не по-малко за ръководене на военни операции.“ Сократ обаче обявява тази гледна точка за наивна. За него смисълът на астрономията е, че „... в тези науки се изчиства и съживява определен инструмент от душата на всеки човек, който други дейности унищожават и ослепяват, но въпреки това запазването му непокътнато е по-ценно от това да притежаваш хиляди очи, защото само с негова помощ човек може да види истината.” Подобна интелектуална арогантност е по-малко характерна за Александрийската школа, отколкото за Атинската школа, но дори и в произведенията на, например, философа Филон от Александрия през първи век. Отбелязва се, че „това, което се възприема от ума, винаги е по-високо от всичко, което се възприема и вижда от сетивата“. За щастие, макар и под натиска на практическата необходимост, астрономите постепенно се отучиха да разчитат само на собствения си интелект.

Историята на астрономията се различава преди всичко от историята на другите естествени науки
неговата особена древност. В далечното минало, когато практически умения,
натрупано в ежедневието и дейностите все още не е формирано
нямаше систематични познания по физика и химия, астрономията вече беше
високо развита наука.
През всичките тези векове доктрината за звездите е била съществена част
философско-религиозен мироглед, който бил отраз
обществен живот. Историята на астрономията беше развитието на тази идея
което човечеството е взело решение за света.

Астрономията в древен Китай
Най-старият период на развитие на китайската цивилизация датира от времето на царствата Шан и Джоу.
Нуждите на ежедневието, развитието на селското стопанство и занаятите подтикнаха древните китайци
изучават природни явления и натрупват първични научни знания. Такива знания, по-специално,
математически и астрономически, съществували още в периода Шан (Ин). Относно това
За това свидетелстват както книжовни паметници, така и надписи върху кости. Легендите, включени в „Шу“
Дзин“, казват, че още в древността разделянето на годината на
четири сезона. Чрез постоянни наблюдения китайските астрономи са установили, че картината
Звездното небе, ако се наблюдава от ден на ден по едно и също време на деня, се променя. Те
забелязал закономерност в появата на определени звезди и съзвездия на небесния свод и
времето на настъпване на една или друга земеделска
сезон на годината. През 104 пр.н.е. д. в Китай беше свикана широка конференция
конференция на астрономите, посветена на подобряването
действащата по това време календарна система "Чжуан-сю".
дали. След оживена дискусия на конференцията имаше
беше приета официалната календарна система „Тайчу Ли“,
кръстен на император Тай Чу.

Астрономията в древен Египет
Египетската астрономия е създадена от необходимостта да се изчислят периодите на разлива на Нил. година
е изчислено от звездата Сириус, чиято утринна поява след
временната невидимост съвпадна с годишната офанзива
наводнение. Голямото постижение на древните египтяни е съставянето на доста точен календар. Годината се състоеше от 3 сезона всеки
сезон - 4 месеца, всеки месец - 30 дни (три декади от 10
дни). Към последния месец бяха добавени 5 допълнителни дни, които
направи възможно комбинирането на календарните и астрономически години (365 г
дни). Началото на годината съвпадна с покачването на водата в Нил, т.е
19 юли, денят на изгрева на най-ярката звезда - Сириус. Денят беше разделен на 24 часа, въпреки че часът не беше същият, както е сега,
и се колебае в зависимост от времето на годината (през лятото, през деня
Часовете бяха дълги, нощните часове кратки, а през зимата беше обратното).
Египтяните задълбочено изучават звездното небе, видимо с просто око,
те направиха разлика между неподвижни звезди и скитащи планети.
Звездите бяха обединени в съзвездия и получиха имената на онези животни, чиито контури, според свещениците, приличаха („бик“,
„скорпион“, „крокодил“ и др.).

Астрономия в Древна Индия
Информация за астрономията може да се намери във ведическата литература, която има религиозно-философска насока, свързана с
II–I хилядолетие пр.н.е Той съдържа по-специално информация за
слънчеви затъмнения, интеркалации с помощта на тринадесетия
месеци, списък на накшатри – лунни станции; накрая,
космогонични химни, посветени на богинята Земя, прослава
Имат и слънцата, олицетворение на времето като начална сила
определено отношение към астрономията. Информация за планетите
се споменават в онези части от ведическата литература, които
посветен на астрологията. Седемте адити, споменати в Риг Веда, могат да бъдат
тълкувани като Слънцето, Луната и петте планети, известни в древността -
Марс, Меркурий, Юпитер, Венера, Сатурн. За разлика от вавилонския
и древните китайски астрономи, индийските учени практически нямат
се интересуваха от изучаването на звездите като такива и не композираха
звездни каталози. Интересът им към звездите е основно
фокусирани върху онези съзвездия, които лежат върху еклиптиката или
близо до нея. Чрез избора на подходящи звезди и съзвездия те успяха
получите звездна система, за да посочите пътя на Слънцето и Луната. това
системата сред индийците се нарича "система накшатра",
сред китайците - „системи xiu“, сред арабите - „системи
маназили". Следната информация за индийската астрономия
датират от първите векове след Христа.

Астрономията в Древна Гърция
Астрономическите знания, натрупани в Египет и Вавилон, са заимствани
древни гърци. През VI век. пр.н.е д. Гръцкият философ Хераклит е казал
идеята, че Вселената винаги е била, е и ще бъде, че в нея няма нищо
неизменно - всичко се движи, променя, развива. В края на 6в. пр.н.е д.
Питагор пръв предположи, че Земята има формата
топка. По-късно, през 4в. пр.н.е д. Аристотел с помощта на остроумни
съображения доказаха сферичността на Земята. Живял през 3 век. пр.н.е д.
Аристарх от Самос вярвал, че Земята се върти около Слънцето.
Той определи разстоянието от Земята до Слънцето на 600 земни диаметъра (20
пъти по-малко от действителното). Аристарх обаче се съобрази с това разстояние
незначителен в сравнение с разстоянието от Земята до звездите. В края на 4в. към
п. д. след походите и завоеванията на Александър Македонски гръц
културата прониква във всички страни на Близкия изток. Произхожда от Египет
град Александрия става най-големият културен център. През II век. пр.н.е д.
великият александрийски астроном Хипарх, използвайки вече натрупаните
наблюдения, състави каталог от повече от 1000 звезди с доста точни
определяне на позицията им в небето. През II век. пр.н.е д. Александрийски
астрономът Птолемей представи своята система за света, наречена по-късно
геоцентричен: неподвижната Земя е била разположена в центъра
Вселена.

Астрономията в древен Вавилон
Вавилонската култура - една от най-старите култури на земното кълбо - датира от IV
хилядолетие пр.н.е д. Най-древните центрове на тази култура са били градовете Шумер и Акад, както и Елам,
отдавна се свързва с Месопотамия. Вавилонската култура оказва голямо влияние върху развитието на древните народи
Западна Азия и древния свят. Едно от най-значимите постижения на шумерския народ е
изобретяването на писмеността, която се появява в средата на 4-то хилядолетие пр.н.е. Писането позволяваше
установяват връзка не само между съвременници, но дори и между хора от различни поколения, както и
предават на потомството най-важните културни постижения. За значителното развитие на астрономията свидетелстват данните
записване на моментите на изгрев, залез и кулминация на различни звезди, както и възможност за изчисляване на интервали
времето ги разделя. През VIII–VI век. Вавилонските свещеници и астрономи са натрупали голямо количество знания,
имал представа за шествието (предшестващо равноденствията) и дори предсказвал затъмнения. някои
наблюденията и знанията в областта на астрономията направиха възможно изграждането на специален календар, отчасти базиран на
лунни фази. Основните календарни единици за време бяха денят, лунният месец и годината. ден
бяха разделени на трима нощни стражи и трима дневни стражи. В същото време денят беше разделен на 12 часа, а часът - на 30
минути, което съответства на шестосновната бройна система, която е в основата на вавилонската математика,
астрономия и календар. Очевидно календарът отразява желанието денят, годината и кръгът да бъдат разделени на 12
големи и 360 малки части.

Кой е Аристарх от Самос? С какво е известен? Ще намерите отговори на тези и други въпроси в статията. Аристарх от Самос е древногръцки астроном. Той е философ и математик от 3 век пр.н.е. д. Аристарх разработва научна технология за намиране на разстоянията до Луната и Слънцето и техните размери, а също така за първи път предлага хелиоцентрична световна система.

Биография

Каква е биографията на Аристарх от Самос? Има много малко информация за живота му, както и за повечето други астрономи от древността. Известно е, че е роден на точните години от живота му не са известни. В литературата периодът обикновено се посочва като 310 г. пр.н.е. д. - 230 пр.н.е д., което се установява въз основа на косвена информация.

Птолемей твърди, че Аристарх през 280 г. пр.н.е. д. наблюдаваше слънцестоенето. Това доказателство е единствената достоверна дата в биографията на астронома. Аристарх учи при изключителния философ, представител на перипатетичната школа, Стратон от Лампаскус. Историците предполагат, че дълго време Аристарх е работил в елинистическия научен център в Александрия.

Когато хелиоцентричната теория беше представена от Аристарх от Самос, той беше обвинен в атеизъм. Никой не знае до какво е довело това обвинение.

Конструкции на Аристарх

Какви открития прави Аристарх от Самос? Архимед в своя труд „Псаммит” предоставя кратка информация за астрономическата система на Аристарх, която е изложена в недостигнал до нас труд. Подобно на Птолемей, Аристарх вярва, че движенията на планетите, Луната и Земята се извършват в сферата на неподвижните звезди, която според Аристарх е неподвижна, подобно на Слънцето, разположено в центъра си.

Той твърди, че Земята се движи в кръг, в средата на който се намира Слънцето. Конструкциите на Аристарх са най-високото постижение на хелиоцентричното учение. Именно тяхната смелост доведе автора до обвинението в вероотстъпничество, както обсъдихме по-горе, и той беше принуден да напусне Атина. Оцелял е единственият малък труд на великия астроном „За разстоянията на слънцето“, който е публикуван за първи път в Оксфорд на оригиналния език през 1688 г.

Световен ред

Защо възгледите на Аристарх от Самос са интересни? Когато изучаваме историята на развитието на възгледите на човечеството за структурата на Вселената и мястото на Земята в тази структура, името на този древногръцки учен винаги се помни. Подобно на Аристотел, той предпочита сферичната структура на Вселената. Въпреки това, за разлика от Аристотел, той не поставя Земята в центъра на универсалното кръгово движение (както Аристотел), а Слънцето.

В светлината на съвременните познания за света можем да кажем, че сред древногръцките изследователи Аристарх се доближава най-много до реалната картина на устройството на света. Въпреки това предложената от него структура на света не стана популярна в научната общност от онова време.

Хелиоцентричен световен дизайн

Какво представлява хелиоцентричното изграждане на света (хелиоцентризъм)? че Слънцето е небесното централно тяло, около което се въртят земята и другите планети. Това е обратното на геоцентричното изграждане на света. Хелиоцентризмът се появява в древността, но става популярен едва през 16-17 век.

В хелиоцентричния дизайн Земята е представена като въртяща се около собствената си ос (една революция отнема един звезден ден) и в същото време около Слънцето (една революция отнема една звездна година). Резултатът от първото движение е видимата революция на небесната сфера, резултатът от второто е годишното движение на Слънцето по еклиптиката сред звездите. Спрямо звездите Слънцето се счита за неподвижно.

Геоцентризмът е вярата, че центърът на Вселената е Земята. Тази световна конструкция е била доминиращата теория в цяла Европа, Древна Гърция и другаде в продължение на векове. През 16 век хелиоцентричният световен дизайн започва да придобива известност, докато индустрията се развива, за да спечели повече аргументи в своя полза. Приоритетът на Аристарх в създаването му е признат от Коперник Кеплер и Галилей.

„За разстоянията и величините на Луната и Слънцето“

И така, вече знаете, че Аристарх от Самос вярва, че центърът на Вселената е Слънцето. Нека разгледаме известното му есе „За разстоянията и величините на Луната и Слънцето“, в което той се опитва да установи разстоянието до тези небесни тела и техните параметри. Древногръцките учени са говорили по тези теми повече от веднъж. Така Анаксагор от Клазомен твърди, че Слънцето е по-голямо по параметри от Пелопонес.

Но всички тези преценки не бяха научно обосновани: параметрите на Луната и Слънцето и разстоянията не бяха изчислени въз основа на никакви наблюдения на астрономите, а просто бяха измислени. Но Аристарх от Самос използва научен метод, основан на наблюдението на лунни и слънчеви затъмнения и лунни фази.

Неговите формулировки се основават на хипотезата, че Луната получава светлина от Слънцето и прилича на топка. От което следва, че ако Луната е поставена в квадратура, тоест разполовена, тогава ъгълът Слънце - Луна - Земя е прав.

Сега се измерва ъгълът между Слънцето и Луната α и чрез „решаване“ на правоъгълния триъгълник може да се установи съотношението на разстоянията от Луната до Земята. Според измерванията на Аристарх α = 87°. В резултат на това се оказва, че Слънцето е почти 19 пъти по-далеч от Луната. В древни времена не е имало тригонометрични функции. Следователно, за да изчисли това разстояние, той използва много сложни изчисления, описани подробно в работата, която разглеждаме.

След това Аристарх от Самос черпи някои данни за слънчевите затъмнения. Той ясно си е представял, че те се случват, когато Луната блокира Слънцето от нас. Затова той посочи, че ъгловите параметри на тези светила в небето са приблизително еднакви. От това следва, че Слънцето е толкова пъти по-голямо от Луната, колкото е по-далеч, тоест (според Аристарх) отношението на радиусите на Луната и Слънцето е приблизително 20.

Тогава Аристарх се опита да измери съотношението на параметрите на Луната и Слънцето към размера на Земята. Този път той се позова на анализа на лунните затъмнения. Той знаеше, че те възникват, когато Луната е в конуса на земната сянка. Той установи, че в зоната ширината на този конус е два пъти по-голяма от диаметъра на Луната. Освен това Аристарх заключава, че съотношението на радиусите на Земята и Слънцето е по-малко от 43 към 6, но по-голямо от 19 към 3. Той също така оценява радиуса на Луната: той е почти три пъти по-малък от радиуса на Земята, който е почти идентичен с правилната стойност (0,273 радиуса на Земята).

Ученият е подценил разстоянието до Слънцето приблизително 20 пъти. Като цяло неговият метод беше доста несъвършен и неустойчив на грешки. Но това е бил единственият достъпен метод в древността. Освен това, противно на заглавието на своя труд, Аристарх не изчислява разстоянието от Слънцето до Луната, въпреки че лесно би могъл да направи това, ако знаеше техните линейни и ъглови параметри.

Работата на Аристарх е от голямо историческо значение: именно от него астрономите започнаха да изучават „третата координата“, по време на която бяха разкрити мащабът на Вселената, Млечния път и Слънчевата система.

Подобрения в календара

Вече знаете годините на живота на Аристарх от Самос. Той беше страхотен човек. Така Аристарх повлиял на актуализирането на календара. Цензорин (писател от 3-ти век сл. Хр.) посочи, че Аристарх установил продължителността на годината на 365 дни.

Освен това великият учен въвежда календарен период от 2434 години. Много историци твърдят, че този период е производен на няколко пъти по-голям цикъл от 4868 години, който се нарича „Великата година на Аристарх“.

Във Ватиканските списъци Аристарх е хронологично първият астроном, за когото са създадени две различни стойности за продължителността на годината. Тези два вида година (звездна и тропическа) не са еднакви помежду си поради прецесията на земната ос, в съответствие с традиционното мнение, открито от Хипарх век и половина след Аристарх.

Ако реконструкцията на Роулинс на ватиканските списъци е вярна, тогава разграничението между звездните и тропическите години е определено за първи път от Аристарх, който трябва да се счита за откривател на прецесията.

Други произведения

Известно е, че Аристарх е създателят на тригонометрията. Според Витрувий той е модернизирал слънчевия часовник (изобретил е и плосък слънчев часовник). Освен това Аристарх изучава оптика. Той смяташе, че цветът на предметите се появява, когато светлината пада върху тях, тоест, че боите нямат цвят в тъмното.

Мнозина вярват, че той е провеждал експерименти, за да идентифицира чувствителността на човешкото око към разрешаване.

Смисъл и памет

Съвременниците разбират, че произведенията на Аристарх са от изключително значение. Името му винаги е било споменавано сред известните математици на Елада. Работата „За разстоянията и величините на Луната и Слънцето“, написана от негов ученик или от него, беше включена в задължителния списък от произведения, които начинаещите астрономи трябваше да изучават в Древна Гърция. Неговите трудове бяха широко цитирани от Архимед, когото всички смятаха за брилянтния учен на Елада (в оцелелите произведения на Архимед името на Аристарх се появява по-често от името на всеки друг учен).

В чест на Аристарх са кръстени астероид (3999, Аристарх), лунен кратер и въздушен център на неговата родина, остров Самос.

В древността не е имало наука. Жреците бдяха над всички небесни тела. Но великите мислители на Древна Гърция са първите, които се занимават с научни изследвания на Вселената. Те създават основата за по-нататъшното развитие на науката астрономия.

Астрономи от древни и съвременни времена

Аристотел

Аристотел е роден през 384 г. пр.н.е. в Естагир и умира през 322 г. пр.н.е. в Халкедония. Изучавал е философия, ботаника, зоология, психология, медицина, физика и астрономия. Аристотел беше сигурен, че Земята е центърът на Вселената, тъй като е неподвижна сфера. Останалите планети, звезди, Слънцето и Луната постоянно се въртят около нашата планета. Аристотел се опитва да докаже това твърдение с помощта на философски разсъждения. Той беше уверен в своята теория за изследване на Вселената.

Аристотел е написал философски трактат, наречен „За небесата“, който се занимава с планетите и звездите. Тъй като в Древна Гърция не е имало съвременни знания в областта на математиката, не е имало съвременни инструменти за астрономически изчисления и предвид авторитета на учения никой не може да възрази на Аристотел.

Твърденията и разсъжденията на Аристотел относно астрономията се считат за непогрешими в продължение на 2000 години.

Хипарх от Никея

Много малко се знае за този учен. Хипарх от Никея е живял през 2 век. пр.н.е Именно той има право да се счита за основател на научната астрономия. Хипарх прави важни изчисления относно движенията на Луната и Слънцето. Той успя доста точно да опише орбитата на спътника на Земята.

Хипарх създава и звезден каталог, който описва повече от 1000 звезди. В този каталог основателят на научната астрономия разделя звездите на шест класа по яркост. Този метод все още се използва от астрономите днес.

Ератостен

Ератостен е роден в Кирена през 275 г. пр. н. е. и умира в Александрия през 193 г. пр. н. е. Той беше не само астроном, но и географ и философ. Ератостен оставя своя отпечатък и в математиката. той има право да бъде изобретател на устройство, с което е възможно да се открият местонахожденията на села и градове, разстоянието до които е известно предварително. Известно е също, че Ератостен е бил начело на Александрийската библиотека.

Едно от най-важните постижения на Ератостен е, че успява да определи обиколката на Земята. По време на своите изследвания астрономът открива, че в деня на лятното слънцестоене (21 юни) Слънцето се отразява в кладенците на град Асуан и в Александрия (която се намира на север, но практически на същия меридиан ) обектите хвърлят малка сянка. Ератостен предполага, че това явление може да се дължи на кривината на земната повърхност. Измервайки разстоянието между двата града, астрономът успял да определи радиуса на Земята.

Клавдий Птолемей

Птолемей е бил философ, математик и астроном. Той е роден и живял в Александрия през 2 век. пр.н.е В своя монументален труд, наречен "Sintaxis matematica", Птолемей събра всички астрономически знания. Тази работа имаше 13 тома.

Птолемей състави астрономически таблици и създаде работа по картография, която стана добра помощ при изготвянето на най-точните карти за онези времена. Астрономът успява да състави и звезден каталог, който включва около 1200 звезди.

Птолемей създава планетарна геоцентрична система, която описва в пет книги. Неговите астрономически идеи бяха неоспорими в продължение на тринадесет века. Подобно на Аристотел, Птолемей смята Земята за център на Вселената, около който са Луната, планетите и Слънцето, въртящи се според своите орбити. Птолемей си е представял земята като сфера.

Николай Коперник

Николай Коперник - полски астроном. Той е роден на 19 февруари 1473 г. в Торун и умира във Фромборк на 24 май 1543 г. Той има възможност да учи в университетите в Краков, Болоня и Падуа, където Коперник изучава различни науки, включително астрономия. През 1512 г. той става канон на Фромборк, посвещавайки се на задълженията си, както и на астрономически наблюдения и изследване на Вселената. Той създава хидравлична система, която може да осигури водоснабдяване.

Коперник много внимателно изучава и анализира всички известни по това време астрономически теории, като прави сравнителен анализ с най-новите данни по това време. От цялата тази усърдна работа ученият заключава, че Земята не е центърът на Вселената. Коперник написа трактат, в който очерта своята хелиоцентрична теория. Работата му беше забранена от църквата, но все пак видя светлината малко преди смъртта на астронома.

Според Коперник Слънцето е центърът на Вселената, а останалите планети (включително Земята) се въртят около него.

Йоханес Кеплер

Йоханес Кеплер е немски астроном, роден във Вайл дер Щад. Това се случи на 27 декември 1571 г. Умира на 15 ноември 1630 г. Кеплер създаде нов модел телескоп, който позволи да се подобри изследването на Слънчевата система. Йохан също прави математически изчисления на траекториите на планетите, което прави възможно откриването на законите, управляващи тяхното движение.

Според законите на Кеплер всички планети се движат по елиптични орбити. Слънцето се намира в един от фокусите на тези орбити. В зависимост от разстоянието от Слънцето скоростта на орбитата на планетата намалява или се увеличава. За да формулира своите закони, Кеплер изучава орбитата на Марс в продължение на 10 години.

Галилео Галилей

„Но все пак тя се върти!“ — Галилео Галилей

Галилей е известен италиански математик, физик и астроном. Той е роден на 15 февруари 1564 г. в Пиза и умира на 8 януари 1642 г. във Флоренция. Той открива законите на движение на махалото, създава хидравлични везни и изобретява газовия термометър. През 1609 г. Галилей успява да създаде телескоп с подобрен дизайн, който дава тринадесеткратно увеличение. С негова помощ ученият наблюдава небесни тела и изследва Вселената.

Галилей открива петна на Слънцето, изчислява периода на въртене на тази звезда и заключава, че звездите са разположени много далеч от нашата планета. Той е автор на твърдението, че Вселената е безкрайна.

Галилей беше ревностен привърженик на теорията на Коперник, което предизвика конфликт между Галилей и църквата. Галилей бил изправен на съд и в отчаяна ситуация бил принуден публично да се отрече от своите вярвания. Това се случи през 1632 г. Докато е под домашен арест, Галилео продължава работата си със своите ученици, въпреки че е полусляп.

Астроном успя да докаже, че Млечният път не е облак. Той доказа, че това е маса от звезди, откри планини на спътника на Земята (на Луната) и откри четири спътника на Юпитер.

Подобни материали