У давнину астрономія набула найбільшого розвитку серед усіх інших наук. Одна з причин цього полягала в тому, що астрономічні явища простіше для розуміння, ніж явища, що спостерігаються на Землі. Хоча давні не знали цього, тоді, як і тепер, Земля та інші планети рухалися навколо Сонця орбітами, близькими до кругових, приблизно з постійною швидкістю, під впливом єдиної сили – гравітації, а також оберталися навколо своїх осей, загалом, з постійними швидкостями. Все це справедливо і по відношенню до руху Місяця навколо Землі. У результаті Сонце, Місяць і планети здаються із Землі рухомими впорядкованим і передбачуваним чином, і їхній рух можна вивчати з достатньою точністю.
Інша причина була в тому, що в давнину астрономія мала практичне значення, на відміну від фізики. Як використали астрономічні знання, ми побачимо у розділі 6.
У розділі 7 ми розглянемо те, що стало, незважаючи на неточності, тріумфом науки епохи еллінізму: успішний вимір розмірів Сонця, Місяця та Землі, а також відстаней від Землі до Сонця та Місяця. Глава 8 присвячена завданням аналізу та передбачення видимого руху планет – проблемі, яка залишалася остаточно невирішеної астрономами й у Середньовіччі і вирішення якої у результаті породило сучасну науку.
6. Практична користь астрономії {69}
Навіть у доісторичні часи люди, мабуть, орієнтувалися небом як за компасом, годинником і календарем. Важко не помітити, що сонце встає щоранку приблизно в одному і тому ж боці світла; що можна визначити, чи скоро настане ніч, дивлячись, як високо сонце над горизонтом, і що тепла погода настає на той час року, коли дні довші.
Відомо, що зірки почали використовувати для таких цілей досить рано. Близько III тис. до зв. е. Стародавні єгиптяни знали, що розлив Нілу – найважливіша подія для сільського господарства – збігається з днем геліакічного сходу зірки Сіріус. Це той день року, коли Сіріус вперше стає видно в променях зорі перед сходом сонця; у попередні дні він взагалі не видно, а наступні дні з'являється на небі все раніше і раніше, задовго до світанку. У VI ст. до зв. е. Гомер у своїй поемі порівнює Ахілла з Сіріусом, який видніється високо в небі під кінець літа:
Немов зірка, що під осінь з вогнистими променями сходить
І, між зірок незліченних ночі, що горить у сутінках ночі
(Псом Оріона її нарікають сини людей),
Усіх світлозоріше блищить, але знаменням грізним буває;
Злі вона вогневиці завдає смертним нещасним. {70}
Пізніше поет Гесіод у поемі «Праці та дні» радив землеробам збирати виноград у дні геліакічного сходу Арктура; орати слід у дні так званого космічного заходу зоряного скупчення Плеяди. Так називається день у році, коли це скупчення вперше сідає за обрій в останні хвилини перед сходом сонця; до цього сонце вже встигає піднятися, коли Плеяди ще високо на небі, а після цього дня вони заходять раніше, ніж сонце. Після Гесіода календарі, звані «парапегма», в яких для кожного дня давалися моменти сходу і заходу добре помітних зірок, набули широкого поширення в давньогрецьких містах-державах, які не мали іншого загальноприйнятого способу відзначати дні.
Спостерігаючи темними ночами зоряне небо, не засвічене вогнями сучасних міст, жителі цивілізацій давнини ясно бачили, що за рядом винятків, про які ми скажемо пізніше, зірки не змінюють свого взаємного розташування. Тому сузір'я не змінюються з ночі в ніч і рік у рік. Але при цьому все склепіння цих «нерухомих» зірок щоночі повертається зі сходу на захід навколо особливої точки на небі, що вказує точно на північ, яку назвали північним полюсом світу. У термінах нашого дня це та точка, куди спрямована вісь обертання Землі, якщо продовжити її із північного полюса Землі у небо.
Ці спостереження зробили зірки з найдавніших часів корисними для моряків, які за ними визначали розташування сторін світла вночі. Гомер описує, як Одіссей по дорозі додому в Ітаку був узятий у полон німфою Каліпсо на її острові в західному Середземномор'ї і залишався в полоні, поки Зевс не наказав їй відпустити мандрівника. Наказуючи Одіссея, Каліпсо радить йому орієнтуватися за зірками:
Кермо звертаючи, він не спав; сон на нього не спускався
Очі, і їх не зводив […] з Ведмедиці, у людях ще Колесниці
Ім'я, що носить і біля Оріона, що здійснює вічно
Коло своє, себе ніколи не купаючи у водах океану.
З нею богиня богинь наказала йому невсипуще
Шлях погоджувати свій, залишаючи її по ліву руку {71} .
Ведмедиця – це, звичайно ж, сузір'я Великої Ведмедиці, також відоме давнім грекам під назвою Колісниця. Вона розташована неподалік північного полюса світу. З цієї причини на широтах Середземномор'я Велика Ведмедиця ніколи не заходить («... себе ніколи не купаючи у водах океану», як висловився Гомер) і завжди видно вночі в більш менш північному напрямку. Тримаючи Ведмедицю лівим бортом, Одіссей міг постійно зберігати курс на схід, в Ітаку.
Деякі давньогрецькі спостерігачі зрозуміли, що серед сузір'їв є й зручніші орієнтири. У біографії Олександра Великого, створеної Луцієм Флавієм Арріаном, згадується, що, хоча більшість мореплавців воліло визначати північ по Великій Ведмедиці, фінікійці, справжні морські вовки Стародавнього світу, з цією метою користувалися сузір'ям Малої Ведмедиці – не таким яскравим, як Велика Медведиця розташований на небі до полюса світу. Поет Каллімах із Кірени, чиї слова наводить Діоген Лаертський {72} , Заявляв, що спосіб шукати полюс світу Малою Ведмедицею придумав ще Фалес.
Сонце теж здійснює вдень видимий шлях небом зі сходу захід, рухаючись навколо північного полюса світу. Звичайно, вдень зірки зазвичай не видно, але, мабуть, Геракліт {73} і, можливо, його попередники зрозуміли, що їхнє світло губиться в сяйві сонця. Деякі зірки можна бачити незадовго до світанку або незабаром після заходу сонця, коли його становище на небесній сфері є очевидним. Положення цих зірок протягом року змінюється, і звідси ясно, що Сонце не знаходиться в одній точці по відношенню до зірок. Точніше, як було добре відомо ще в стародавньому Вавилоні та Індії, на додаток до видимого щоденного обертання зі сходу на захід разом з усіма зірками, Сонце також здійснює оборот за рік у зворотний бік, із заходу на схід, уздовж шляху, відомого як зодіак, на якому розташовані традиційні зодіакальні сузір'я: Овен, Телець, Близнюки, Рак, Лев, Діва, Терези, Скорпіон, Стрілець, Козеріг, Водолій та Риби. Як ми побачимо, Місяць і планети теж переміщаються цими сузір'ями, хоча і не однаковими шляхами. Той шлях, який проходить через них саме Сонце, називається екліптикою .
Зрозумівши, що таке зодіакальні сузір'я, легко визначити, де зараз знаходиться Сонце серед зірок. Треба лише подивитися, яке із сузір'їв зодіаку видно найвище на небі опівночі; Сонце буде в тому сузір'ї, яке навпроти цього. Стверджують, що Фалес розрахував, що один повний оборот Сонця зодіаком займає 365 днів.
Той, хто спостерігає з Землі, може вважати, що зірки розташовані на твердій сфері, що оточує Землю, полюс світу якої розташований над північним полюсом Землі. Але зодіак не збігається із екватором цієї сфери. Анаксимандру приписується відкриття те, що зодіак розташовується під кутом 23,5° стосовно небесному екватору, причому сузір'я Рак і Близнюки перебувають найближче до північного полюса світу, а Козеріг і Стрілець – далі від нього. Зараз ми знаємо, що цей нахил, що обумовлює зміну пір року, існує тому, що вісь обертання Землі не перпендикулярна до площини орбіти Землі навколо Сонця, яка, у свою чергу, досить точно збігається з тією площиною, в якій рухаються майже всі тіла Сонячної системи. Відхилення земної осі від перпендикуляра становить кут 23,5°. Коли у Північній півкулі літо, сонце знаходиться в тій стороні, куди нахилений північний полюс Землі, а коли зима – у протилежному.
Астрономія як точна наука почалася із застосування пристрою, відомого як гномон, за допомогою якого стало можливим вимірювати видимий рух сонця небом. Єпископ Євсевій Кесарійський у IV ст. писав, що гномон винайшов Анаксимандр, але Геродот приписував заслугу створення вавилонянам. Це лише стрижень, вертикально встановлений на освітлюваному сонцем плоскому майданчику. За допомогою гномона можна точно сказати, коли настає опівдні, – у цей момент сонце стоїть на небі найвище, тому гномон відкидає найкоротшу тінь. У будь-якому місці землі на північ від тропіків опівдні сонце розташоване точно на півдні, і отже, тінь від гномона вказує в цей момент точно на північ. Знаючи це, легко розмітити майданчик по тіні гномона, нанісши на нього напрями на всі боки світу, і він стане компасом. Також гномон може працювати як календар. Навесні і влітку сонце сходить трохи на північ від точки сходу на горизонті, а восени і взимку - на південь від неї. Коли тінь гномона на світанку показує точно на захід, сонце встає точно на сході, і отже, сьогодні день одного з двох рівнодення: або весняного, коли зима змінюється навесні, або осіннього, коли літо закінчується і приходить осінь. У день літнього сонцестояння тінь гномона опівдні найкоротша, у день зимового – відповідно, найдовша. Сонячний годинник схожий на гномон, але влаштований інакше - їх стрижень паралельний осі Землі, а не вертикальної лінії, і тінь від стрижня щодня, в один і той же час вказує в тому самому напрямку. Тому сонячний годинник, власне, і є годинником, але його не можна використовувати як календар.
Гномон – чудовий приклад важливого зв'язку між наукою та технікою: технічне пристосування, придумане з практичною метою, яке дає можливість здійснювати наукові відкриття. За допомогою гномона став доступним точний підрахунок днів у кожному з пір року – проміжок часу від одного рівнодення до сонцестояння і потім до наступного рівнодення. Так, Євктемон, який жив в Афінах сучасник Сократа, відкрив, що тривалість пір року не збігаються в точності. Це виявилося несподіваним, якщо вважати, що Сонце рухається навколо Землі (або Земля навколо Сонця) правильним колом із Землею (або Сонцем) у центрі з постійною швидкістю. Виходячи з цього припущення, всі пори року повинні бути однаковою довжиною. Повіками астрономи намагалися зрозуміти причину їхньої фактичної нерівності, але правильне пояснення цієї та інших аномалій з'явилося лише в XVII ст., коли Йоганн Кеплер зрозумів, що Земля звертається навколо Сонця по орбіті, яка є не кругом, а еліпсом, і Сонце розташоване не в його центрі, а зміщено у точку, яка називається фокусом. У цьому рух Землі то прискорюється, то уповільнюється з наближенням чи віддалення від Сонця.
Місяць для земного спостерігача теж обертається разом із зоряним небом щоночі зі сходу на захід навколо північного полюса світу і так само, як Сонце, повільно рухається по зодіакальному колу із заходу на схід, але його повний оборот по відношенню до зірок, «на тлі» яких він відбувається, займає трохи більше 27 діб, а чи не рік. Оскільки для спостерігача Сонце рухається по зодіаку в той же бік, що і Місяць, але повільніше, проходить близько 29,5 діб між моментами, коли Місяць опиняється в тому ж положенні до Сонця (насправді 29 діб 12 годин 44 хвилини і 3 секунди). Так як фази Місяця залежать від взаємного розташування Сонця та Місяця, саме цей інтервал у 29,5 діб і є місячний місяць {74} , тобто час, що проходить від одного молодика до іншого. Давно було помічено, що місячні затемнення відбуваються у фазі повного місяця і їх цикл повторюється кожні 18 років, коли видимий шлях Місяця на тлі зірок перетинається шляхом Сонця {75} .
У певному відношенні Місяць зручніший для календаря, ніж Сонце. Спостерігаючи фазу Місяця будь-якої ночі, можна приблизно сказати, скільки днів минуло з моменту останнього молодика, і це набагато точніший спосіб, ніж намагатися визначати пору року, просто дивлячись на сонце. Тому місячні календарі були дуже поширені у Стародавньому світі і досі знаходять застосування – наприклад, такий ісламський релігійний календар. Але, само собою, для того, щоб будувати плани у сільському господарстві, мореплавстві чи військовій справі, треба вміти передбачати зміну пір року, а вона відбувається під впливом Сонця. На жаль, у році не ціла кількість місячних місяців - рік приблизно на 11 діб довша, ніж 12 повних місячних місяців, і з цієї причини дата будь-якого сонцестояння або рівнодення не може залишатися однією і тією ж у календарі, заснованому на зміні фаз Місяця.
Інша відома складність полягає в тому, що сам рік займає не цілу кількість діб. За часів Юлія Цезаря було прийнято вважати щочетвертого року високосним. Але це не вирішило проблему повністю, оскільки рік триває не в точності 365 діб із чвертю, а на 11 хвилин довше.
Історія пам'ятає численні спроби створити календар, який враховував всі зазначені складнощі – їх було так багато, що немає сенсу говорити тут про всіх. Фундаментальний внесок у вирішення цього питання зробив 432 р. до н. е. афінянин Метон, який, можливо, був колегою Євктемона. Використовуючи, ймовірно, вавилонські астрономічні хроніки, Метон визначив, що 19 років точно відповідають 235 місяцям місяця. Похибка становить лише 2 години. Тому можна створити календар, але не на один рік, а на 19 років, у якому і пора року, і фаза Місяця виявляться точно визначеними для кожного дня. Дні календаря повторюватимуться кожні 19 років. Але оскільки 19 років майже точно дорівнюють 235 місячним місяцям, цей проміжок на третину доби коротший, ніж рівно 6940 днів, і з цієї причини Метон наказав кожні кілька 19-річних циклів викидати один день із календаря.
Зусилля астрономів узгодити сонячні та місячні календарі добре ілюструє визначення Великодня. Нікейський собор у 325 р. оголосив, що Великдень слід святкувати щороку в неділю після першої повні, наступної за весняним рівноденням. У період правління імператора Феодосія I Великого було встановлено законом, що святкування Великодня у неправильний день суворо карається. На жаль, точна дата спостереження весняного рівнодення не завжди одна і та ж у різних точках землі {76} . Щоб уникнути жахливих наслідків від того, що хтось десь відзначає Великдень не того дня, виникла потреба призначити якийсь із днів точним днем весняного рівнодення, а також домовитися, коли саме трапляється наступний за ним повний місяць. Римо-католицька церква в пізньоантичний період стала користуватися для цього Метоновим циклом, тоді як чернечі ордена Ірландії прийняли за основу більш ранній юдейський 84-річний цикл. Що спалахнула XVII в. Боротьба між місіонерами Риму та ченцями Ірландії за контроль над англійською церквою була в основному спровокована суперечкою через точні дати Великодня.
До Нового часу створення календарів було однією з основних занять астрономів. У результаті в 1582 р. був створений і за покровительства папи Григорія XIII введений у вжиток загальноприйнятий в наші дні календар. Для визначення дня Великодня тепер вважається, що весняне рівнодення завжди відбувається 21 березня, але тільки це 21 березня за григоріанським календарем у західному світі і той самий день, але за юліанським календарем, у країнах, які сповідують православ'я. У результаті в різних частинах світу Великдень святкують у різні дні.
Хоча астрономія була корисною наукою вже в класичну епоху Еллади, на Платона це не справляло жодного враження. У діалозі «Держава» є місце, що ілюструє його точку зору, в розмові Сократа з його опонентом Головконом. Сократ стверджує, що астрономія має бути обов'язковим предметом, якому треба навчати майбутніх царів-філософів. Головкон легко погоджується з ним: «На мою думку, так, тому що уважні спостереження за зміною пір року, місяців і років придатні не тільки для землеробства і мореплавання, але не менше і для керівництва військовими діями». Однак Сократ оголошує цю думку наївною. Для нього сенс астрономії полягає в тому, що «… в науках цих очищується і знову оживає певну зброю душі кожної людини, яку інші заняття гублять і роблять сліпим, а тим часом зберегти його в цілості цінніше, ніж мати тисячу очей, адже тільки при його допомоги можна побачити істину» {77} . Така інтелектуальна зарозумілість була менш характерною для олександрійської школи, ніж для афінської, але навіть у роботах, наприклад, філософа Філона Олександрійського в I ст. зазначається, що «сприймається розумом завжди вище всього того, що сприймається і бачиться почуттями» {78} . На щастя, хоча б і під тиском практичної необхідності, астрономи поступово відучилися покладатися лише на власний інтелект.
У давнину астрономія набула найбільшого розвитку серед усіх інших наук. Одна з причин цього полягала в тому, що астрономічні явища простіше для розуміння, ніж явища, що спостерігаються на Землі. Хоча давні не знали цього, тоді, як і тепер, Земля та інші планети рухалися навколо Сонця орбітами, близькими до кругових, приблизно з постійною швидкістю, під впливом єдиної сили – гравітації, а також оберталися навколо своїх осей, загалом, з постійними швидкостями. Все це справедливо і по відношенню до руху Місяця навколо Землі. У результаті Сонце, Місяць і планети здаються із Землі рухомими впорядкованим і передбачуваним чином, і їхній рух можна вивчати з достатньою точністю.
Інша причина була в тому, що в давнину астрономія мала практичне значення, на відміну від фізики. Як використали астрономічні знання, ми побачимо у розділі 6.
У розділі 7 ми розглянемо те, що стало, незважаючи на неточності, тріумфом науки епохи еллінізму: успішний вимір розмірів Сонця, Місяця та Землі, а також відстаней від Землі до Сонця та Місяця. Глава 8 присвячена завданням аналізу та передбачення видимого руху планет – проблемі, яка залишалася остаточно невирішеної астрономами й у Середньовіччі і вирішення якої у результаті породило сучасну науку.
6. Практична користь астрономії
Навіть у доісторичні часи люди, мабуть, орієнтувалися небом як за компасом, годинником і календарем. Важко не помітити, що сонце встає щоранку приблизно в одному і тому ж боці світла; що можна визначити, чи скоро настане ніч, дивлячись, як високо сонце над горизонтом, і що тепла погода настає на той час року, коли дні довші.
Відомо, що зірки почали використовувати для таких цілей досить рано. Близько III тис. до зв. е. Стародавні єгиптяни знали, що розлив Нілу – найважливіша подія для сільського господарства – збігається з днем геліакічного сходу зірки Сіріус. Це той день року, коли Сіріус вперше стає видно в променях зорі перед сходом сонця; у попередні дні він взагалі не видно, а наступні дні з'являється на небі все раніше і раніше, задовго до світанку. У VI ст. до зв. е. Гомер у своїй поемі порівнює Ахілла з Сіріусом, який видніється високо в небі під кінець літа:
Немов зірка, що під осінь з вогнистими променями сходить
І, між зірок незліченних ночі, що горить у сутінках ночі
(Псом Оріона її нарікають сини людей),
Усіх світлозоріше блищить, але знаменням грізним буває;
Злі вона вогневиці завдає смертним нещасним.
Пізніше поет Гесіод у поемі «Праці та дні» радив землеробам збирати виноград у дні геліакічного сходу Арктура; орати слід у дні так званого космічного заходу зоряного скупчення Плеяди. Так називається день у році, коли це скупчення вперше сідає за обрій в останні хвилини перед сходом сонця; до цього сонце вже встигає піднятися, коли Плеяди ще високо на небі, а після цього дня вони заходять раніше, ніж сонце. Після Гесіода календарі, звані «парапегма», в яких для кожного дня давалися моменти сходу та заходу добре помітних зірок, набули широкого поширення в давньогрецьких містах-державах, які не мали іншого загальноприйнятого способу відзначати дні.
Спостерігаючи темними ночами зоряне небо, не засвічене вогнями сучасних міст, жителі цивілізацій давнини ясно бачили, що за рядом винятків, про які ми скажемо пізніше, зірки не змінюють свого взаємного розташування. Тому сузір'я не змінюються з ночі в ніч і рік у рік. Але при цьому все склепіння цих «нерухомих» зірок щоночі повертається зі сходу на захід навколо особливої точки на небі, що вказує точно на північ, яку назвали північним полюсом світу. У термінах нашого дня це та точка, куди спрямована вісь обертання Землі, якщо продовжити її із північного полюса Землі у небо.
Ці спостереження зробили зірки з найдавніших часів корисними для моряків, які за ними визначали розташування сторін світла вночі. Гомер описує, як Одіссей по дорозі додому в Ітаку був узятий у полон німфою Каліпсо на її острові в західному Середземномор'ї і залишався в полоні, поки Зевс не наказав їй відпустити мандрівника. Наказуючи Одіссея, Каліпсо радить йому орієнтуватися за зірками:
Кермо звертаючи, він не спав; сон на нього не спускався
Очі, і їх не зводив […] з Ведмедиці, у людях ще Колесниці
Ім'я, що носить і біля Оріона, що здійснює вічно
Коло своє, себе ніколи не купаючи у водах океану.
З нею богиня богинь наказала йому невсипуще
Шлях погоджувати свій, залишаючи її по ліву руку.
Ведмедиця – це, звичайно ж, сузір'я Великої Ведмедиці, також відоме давнім грекам під назвою Колісниця. Вона розташована неподалік північного полюса світу. З цієї причини на широтах Середземномор'я Велика Ведмедиця ніколи не заходить («... себе ніколи не купаючи у водах океану», як висловився Гомер) і завжди видно вночі в більш менш північному напрямку. Тримаючи Ведмедицю лівим бортом, Одіссей міг постійно зберігати курс на схід, в Ітаку.
Деякі давньогрецькі спостерігачі зрозуміли, що серед сузір'їв є й зручніші орієнтири. У біографії Олександра Великого, створеної Луцієм Флавієм Арріаном, згадується, що, хоча більшість мореплавців воліло визначати північ по Великій Ведмедиці, фінікійці, справжні морські вовки Стародавнього світу, з цією метою користувалися сузір'ям Малої Ведмедиці – не таким яскравим, як Велика Медведиця розташований на небі до полюса світу. Поет Каллімах із Кірени, чиї слова наводить Діоген Лаертський, заявляв, що спосіб шукати полюс світу Малою Ведмедицею придумав ще Фалес.
Сонце теж здійснює вдень видимий шлях небом зі сходу захід, рухаючись навколо північного полюса світу. Звичайно, вдень зірки зазвичай не видно, але, мабуть, Геракліті, можливо, його попередники зрозуміли, що їхнє світло губиться в сяйві сонця. Деякі зірки можна бачити незадовго до світанку або незабаром після заходу сонця, коли його становище на небесній сфері є очевидним. Положення цих зірок протягом року змінюється, і звідси ясно, що Сонце не знаходиться в одній точці по відношенню до зірок. Точніше, як було добре відомо ще в стародавньому Вавилоні та Індії, на додаток до видимого щоденного обертання зі сходу на захід разом з усіма зірками, Сонце також здійснює оборот за рік у зворотний бік, із заходу на схід, уздовж шляху, відомого як зодіак, на якому розташовані традиційні зодіакальні сузір'я: Овен, Телець, Близнюки, Рак, Лев, Діва, Терези, Скорпіон, Стрілець, Козеріг, Водолій та Риби. Як ми побачимо, Місяць і планети теж переміщаються цими сузір'ями, хоча і не однаковими шляхами. Той шлях, який проходить через них саме Сонце, називається екліптикою .
Зрозумівши, що таке зодіакальні сузір'я, легко визначити, де зараз знаходиться Сонце серед зірок. Треба лише подивитися, яке із сузір'їв зодіаку видно найвище на небі опівночі; Сонце буде в тому сузір'ї, яке навпроти цього. Стверджують, що Фалес розрахував, що один повний оборот Сонця зодіаком займає 365 днів.
Той, хто спостерігає з Землі, може вважати, що зірки розташовані на твердій сфері, що оточує Землю, полюс світу якої розташований над північним полюсом Землі. Але зодіак не збігається із екватором цієї сфери. Анаксимандру приписується відкриття те, що зодіак розташовується під кутом 23,5° стосовно небесному екватору, причому сузір'я Рак і Близнюки перебувають найближче до північного полюса світу, а Козеріг і Стрілець – далі від нього. Зараз ми знаємо, що цей нахил, що обумовлює зміну пір року, існує тому, що вісь обертання Землі не перпендикулярна до площини орбіти Землі навколо Сонця, яка, у свою чергу, досить точно збігається з тією площиною, в якій рухаються майже всі тіла Сонячної системи. Відхилення земної осі від перпендикуляра становить кут 23,5°. Коли у Північній півкулі літо, сонце знаходиться в тій стороні, куди нахилений північний полюс Землі, а коли зима – у протилежному.
Астрономія як точна наука почалася із застосування пристрою, відомого як гномон, за допомогою якого стало можливим вимірювати видимий рух сонця небом. Єпископ Євсевій Кесарійський у IV ст. писав, що гномон винайшов Анаксимандр, але Геродот приписував заслугу створення вавилонянам. Це лише стрижень, вертикально встановлений на освітлюваному сонцем плоскому майданчику. За допомогою гномона можна точно сказати, коли настає опівдні, – у цей момент сонце стоїть на небі найвище, тому гномон відкидає найкоротшу тінь. У будь-якому місці землі на північ від тропіків опівдні сонце розташоване точно на півдні, і отже, тінь від гномона вказує в цей момент точно на північ. Знаючи це, легко розмітити майданчик по тіні гномона, нанісши на нього напрями на всі боки світу, і він стане компасом. Також гномон може працювати як календар. Навесні і влітку сонце сходить трохи на північ від точки сходу на горизонті, а восени і взимку - на південь від неї. Коли тінь гномона на світанку показує точно на захід, сонце встає точно на сході, і отже, сьогодні день одного з двох рівнодення: або весняного, коли зима змінюється навесні, або осіннього, коли літо закінчується і приходить осінь. У день літнього сонцестояння тінь гномона опівдні найкоротша, у день зимового – відповідно, найдовша. Сонячний годинник схожий на гномон, але влаштований інакше - їх стрижень паралельний осі Землі, а не вертикальної лінії, і тінь від стрижня щодня, в один і той же час вказує в тому самому напрямку. Тому сонячний годинник, власне, і є годинником, але його не можна використовувати як календар.
Гномон – чудовий приклад важливого зв'язку між наукою та технікою: технічне пристосування, придумане з практичною метою, яке дає можливість здійснювати наукові відкриття. За допомогою гномона став доступним точний підрахунок днів у кожному з пір року – проміжок часу від одного рівнодення до сонцестояння і потім до наступного рівнодення. Так, Євктемон, який жив в Афінах сучасник Сократа, відкрив, що тривалість пір року не збігаються в точності. Це виявилося несподіваним, якщо вважати, що Сонце рухається навколо Землі (або Земля навколо Сонця) правильним колом із Землею (або Сонцем) у центрі з постійною швидкістю. Виходячи з цього припущення, всі пори року повинні бути однаковою довжиною. Повіками астрономи намагалися зрозуміти причину їхньої фактичної нерівності, але правильне пояснення цієї та інших аномалій з'явилося лише в XVII ст., коли Йоганн Кеплер зрозумів, що Земля звертається навколо Сонця по орбіті, яка є не кругом, а еліпсом, і Сонце розташоване не в його центрі, а зміщено у точку, яка називається фокусом. У цьому рух Землі то прискорюється, то уповільнюється з наближенням чи віддалення від Сонця.
Місяць для земного спостерігача теж обертається разом із зоряним небом щоночі зі сходу на захід навколо північного полюса світу і так само, як Сонце, повільно рухається по зодіакальному колу із заходу на схід, але його повний оборот по відношенню до зірок, «на тлі» яких він відбувається, займає трохи більше 27 діб, а чи не рік. Оскільки для спостерігача Сонце рухається по зодіаку в той же бік, що і Місяць, але повільніше, проходить близько 29,5 діб між моментами, коли Місяць опиняється в тому ж положенні до Сонця (насправді 29 діб 12 годин 44 хвилини і 3 секунди). Так як фази Місяця залежать від взаємного розташування Сонця та Місяця, саме цей інтервал у 29,5 діб і є місячний місяць, тобто час, що проходить від одного молодика до іншого. Давно було помічено, що місячні затемнення відбуваються у фазі повного місяця і їх цикл повторюється кожні 18 років, коли видимий шлях Місяця на тлі зірок перетинається шляхом Сонця.
У певному відношенні Місяць зручніший для календаря, ніж Сонце. Спостерігаючи фазу Місяця будь-якої ночі, можна приблизно сказати, скільки днів минуло з моменту останнього молодика, і це набагато точніший спосіб, ніж намагатися визначати пору року, просто дивлячись на сонце. Тому місячні календарі були дуже поширені у Стародавньому світі і досі знаходять застосування – наприклад, такий ісламський релігійний календар. Але, само собою, для того, щоб будувати плани у сільському господарстві, мореплавстві чи військовій справі, треба вміти передбачати зміну пір року, а вона відбувається під впливом Сонця. На жаль, у році не ціла кількість місячних місяців - рік приблизно на 11 діб довша, ніж 12 повних місячних місяців, і з цієї причини дата будь-якого сонцестояння або рівнодення не може залишатися однією і тією ж у календарі, заснованому на зміні фаз Місяця.
Інша відома складність полягає в тому, що сам рік займає не цілу кількість діб. За часів Юлія Цезаря було прийнято вважати щочетвертого року високосним. Але це не вирішило проблему повністю, оскільки рік триває не в точності 365 діб із чвертю, а на 11 хвилин довше.
Історія пам'ятає численні спроби створити календар, який враховував всі зазначені складнощі – їх було так багато, що немає сенсу говорити тут про всіх. Фундаментальний внесок у вирішення цього питання зробив 432 р. до н. е. афінянин Метон, який, можливо, був колегою Євктемона. Використовуючи, ймовірно, вавилонські астрономічні хроніки, Метон визначив, що 19 років точно відповідають 235 місяцям місяця. Похибка становить лише 2 години. Тому можна створити календар, але не на один рік, а на 19 років, у якому і пора року, і фаза Місяця виявляться точно визначеними для кожного дня. Дні календаря повторюватимуться кожні 19 років. Але оскільки 19 років майже точно дорівнюють 235 місячним місяцям, цей проміжок на третину доби коротший, ніж рівно 6940 днів, і з цієї причини Метон наказав кожні кілька 19-річних циклів викидати один день із календаря.
Зусилля астрономів узгодити сонячні та місячні календарі добре ілюструє визначення Великодня. Нікейський собор у 325 р. оголосив, що Великдень слід святкувати щороку в неділю після першої повні, наступної за весняним рівноденням. У період правління імператора Феодосія I Великого було встановлено законом, що святкування Великодня у неправильний день суворо карається. На жаль, точна дата спостереження весняного рівнодення не завжди одна і та ж у різних точках землі. Щоб уникнути жахливих наслідків від того, що хтось десь відзначає Великдень не того дня, виникла потреба призначити якийсь із днів точним днем весняного рівнодення, а також домовитися, коли саме трапляється наступний за ним повний місяць. Римо-католицька церква в пізньоантичний період стала користуватися для цього Метоновим циклом, тоді як чернечі ордена Ірландії прийняли за основу більш ранній юдейський 84-річний цикл. Що спалахнула XVII в. боротьба між місіонерами Риму та ченцями Ірландії за контроль над англійською церквою була здебільшого спровокована суперечкою через точну дату Великодня.
До Нового часу створення календарів було однією з основних занять астрономів. У результаті в 1582 р. був створений і за покровительства папи Григорія XIII введений у вжиток загальноприйнятий в наші дні календар. Для визначення дня Великодня тепер вважається, що весняне рівнодення завжди відбувається 21 березня, але тільки це 21 березня за григоріанським календарем у західному світі і той самий день, але за юліанським календарем, у країнах, які сповідують православ'я. У результаті в різних частинах світу Великдень святкують у різні дні.
Хоча астрономія була корисною наукою вже в класичну епоху Еллади, на Платона це не справляло жодного враження. У діалозі «Держава» є місце, що ілюструє його точку зору, в розмові Сократа з його опонентом Головконом. Сократ стверджує, що астрономія має бути обов'язковим предметом, якому треба навчати майбутніх царів-філософів. Головкон легко погоджується з ним: «На мою думку, так, тому що уважні спостереження за зміною пір року, місяців і років придатні не тільки для землеробства та мореплавання, але не менше й для керівництва військовими діями». Однак Сократ оголошує цю думку наївною. Для нього сенс астрономії полягає в тому, що «… в науках цих очищується і знову оживає певну зброю душі кожної людини, яку інші заняття гублять і роблять сліпим, а тим часом зберегти його в цілості цінніше, ніж мати тисячу очей, адже тільки при його допомоги можна побачити істину». Така інтелектуальна зарозумілість була менш характерною для олександрійської школи, ніж для афінської, але навіть у роботах, наприклад, філософа Філона Олександрійського в I ст. зазначається, що «сприймається розумом завжди вище за все те, що сприймається і бачиться почуттями». На щастя, хоча б і під тиском практичної необхідності, астрономи поступово відучилися покладатися лише на власний інтелект.
Історія астрономії відрізняється від історії інших наук насамперед
своєю особливою давниною. У далекому минулому, коли з практичних навичок,
накопичених у повсякденному житті та діяльності, ще не сформувалося
ніяких систематичних знань з фізики та хімії, астрономія вже була
високорозвиненою наукою.
Протягом усіх цих століть вчення про зірок було суттєвою частиною
філософсько-релігійного світогляду, що був відбитком
суспільного життя. Історія астрономії стала розвитком того уявлення,
яке людство склало собі світ.
Найдавніший період розвитку китайської цивілізації належить до часу царств Шан і Чжоу.
Потреби повсякденного життя, розвиток землеробства, ремесла спонукали давніх китайців.
вивчати явища природи та накопичувати первинні наукові знання. Подібні знання, зокрема,
математичні та астрономічні, що вже існували в період Шан (Інь). Про це
свідчать як літературні пам'ятки, і написи на кістках. Перекази, що увійшли до «Шу
цзин», розповідають про те, що вже в найдавніші часи був відомий поділ року на
чотири сезони. Шляхом постійних спостережень китайські астрономи встановили, що картина
зоряного неба, якщо її спостерігати день у день у той самий час доби, змінюється. Вони
помітили закономірність у появі на небесному зводі певних зірок та сузір'їв та
часом настання того чи іншого сільськогосподарського
сезону року. У 104 р. до зв. е. у Китаї була скликана велика
конференція астрономів, присвячена питанню поліпшення
діяла на той час календарної системи «Чжуань-сюй
чи. Після жвавої дискусії на конференції була
прийнято офіційну календарну систему «Тайчу»,
названа так на честь імператора Тай-чу. Астрономія у Стародавньому Єгипті
Єгипетську астрономію створила необхідність обчислювати періоди розливу Нілу. Рік
обчислювався за зіркою Сіріус, ранкова поява якої після
тимчасової невидимості збігалося із щорічним настанням
повені. Великим досягненням стародавніх єгиптян було складання досить точного календаря. Рік складався з 3 сезонів, кожен
сезон – з 4 місяців, щомісяця – з 30 днів (трьох декад по 10
днів). До останнього місяця додавали 5 додаткових днів, що
дозволяло поєднувати календарний та астрономічний рік (365
днів). Початок року збігався з підйомом води в Нілі, тобто з
19 липня, днем сходу найяскравішої зірки – Сіріуса. Добу ділили на 24 години, хоча величина години була не однаковою, як зараз,
а коливалася, залежно від пори року (влітку денні
годинник був довгим, нічний – коротким, взимку – навпаки).
Єгиптяни добре вивчили видиме простим оком зоряне небо,
вони розрізняли нерухомі зірки і блукаючі планети.
Зірки були об'єднані в сузір'я та отримали імена тих тварин, контури яких, на думку жерців, вони нагадували («бик»,
"скорпіон", "крокодил" та ін). Астрономія у Стародавній Індії
Відомості з астрономії можна знайти в ведичній літературі, що має релігійно-філософський напрямок, що відноситься до
ІІ-І тисячоліттю до н.е. Там містяться, зокрема, відомості про
сонячних затемненнях, інтеркаляціях за допомогою тринадцятого
місяця, список накшатр - місячних стоянок; нарешті,
космогонічні гімни, присвячені богині Землі, прославлення
Сонця, уособлення часу як початкової мощі, також мають
певне ставлення до астрономії. Відомості про планети
згадуються у тих розділах ведичної літератури, які
присвячені астрології. Сім адити, згадані в «Рігведі», можна
трактувати як Сонце, Місяць та п'ять відомих у давнину планет –
Марс, Меркурій, Юпітер, Венера, Сатурн. На відміну від вавилонських
та давньокитайських астрономів, вчені Індії практично не
цікавилися вивченням зірок як таких і не становили
зіркових каталогів. Їхній інтерес до зірок в основному
зосереджувався на тих сузір'ях, які лежали на екліптиці або
поблизу неї. Вибором відповідних зірок та сузір'їв вони змогли
отримати зоряну систему для позначення шляху Сонця та Місяця. Ця
система серед індійців отримала назву «системи накшатри»,
серед китайців - "системи сю", серед арабів - "системи
маназилей». Наступні відомості щодо індійської астрономії
відносяться до перших століть нашої ери. Астрономія у Стародавній Греції
Астрономічні знання, накопичені в Єгипті та Вавилоні запозичували
древні греки. У VI ст. до зв. е. грецький філософ Геракліт висловив
думка, що Всесвіт завжди був, є і буде, що в ньому немає нічого
постійного – все рухається, змінюється, розвивається. Наприкінці VI ст. до зв. е.
Піфагор вперше висловив припущення, що Земля має форму
кулі. Пізніше, у IV ст. до зв. е. Аристотель за допомогою дотепних
міркувань довів кулястість Землі. Який жив у III в. до зв. е.
Аристарх Самоський вважав, що Земля обертається навколо Сонця.
Відстань від Землі до Сонця він визначив 600 діаметрів Землі (20
разів менше від дійсного). Однак цю відстань Аристарх вважав
нікчемним у порівнянні з відстанню від Землі до зірок. Наприкінці IV ст. до
н. е. після походів та завоювань Олександра Македонського грецька
культура проникла у всі країни Близького Сходу. Виник у Єгипті
місто Олександрія стало найбільшим культурним центром. У ІІ. до зв. е.
великий олександрійський астроном Гіппарх, використовуючи вже накопичені
спостереження, склав каталог більш ніж 1000 зірок з досить точним
визначенням їхнього становища на небі. У ІІ. до зв. е. олександрійський
астроном Птолемей висунув свою систему світу, пізніше названої
геоцентричної: нерухома Земля в ній була розташована в центрі
Всесвіту. Астрономія у Стародавньому Вавилоні
Вавилонська культура – одна з найдавніших культур на земній кулі – сягає своїм корінням до IV
тисячоліттю до зв. е. Найдавнішими осередками цієї культури були міста Шумера та Аккада, а також Елама,
здавна пов'язаного з Дворіччям. Вавилонська культура дуже вплинула на розвиток стародавніх народів
Передній Азії та античного світу. Одним із найбільш значних досягнень шумерійського народу було
винахід писемності, що з'явилася в середині IV тисячоліття до н. Саме писемність дозволила
встановити зв'язок не тільки між сучасниками, а й навіть між людьми різних поколінь, а також
передати потомству найважливіші здобутки культури. Про значний розвиток астрономії свідчать дані,
фіксуючі моменти сходу, заходу та кульмінації різних зірок, а також уміння обчислювати проміжки
часу, що їх поділяють. У VIII-VI ст. вавилонські жерці та астрономи накопичили велику кількість знань,
мали уявлення про процесію (попередження рівнодення) і навіть пророкували затемнення. Деякі
спостереження та знання в галузі астрономії дозволили побудувати особливий календар, частково заснований на
місячних фазах. Основними календарними одиницями рахунку часу була доба, місячний місяць та рік. Доба
ділилися на три вартові ночі та три вартові дня. Водночас доба ділилася на 12 годин, а година – на 30
хвилин, що відповідає шестеричній системі числення, що лежала в основі вавілонської математики,
астрономії та календаря. Очевидно, і в календарі позначилося прагнення розділити добу, рік та коло на 12
великих та 360 малих частин.
Хто такий Аристарх Самоський? Чим він відомий? Відповіді на ці та інші питання ви знайдете у статті. Аристарх Самоський є давньогрецьким астрономом. Він філософ та математик III століття до н. е. Аристарх розробив наукову технологію знаходження відстаней до Місяця та Сонця та їх розмірів, а також уперше запропонував геліоцентричну світову систему.
Біографія
Яка біографія Аристарха Самоського? Відомостей про його життя, як і більшість інших астрономів античності, дуже мало. Відомо, що він народився на Точно невідомі його роки життя. У літературі зазвичай вказують період 310 до н. е. – 230 рік до н. е., який встановлено на підставі непрямої інформації.
Птолемей стверджував, що Аристарх 280 року до зв. е. стежив за сонцестоянням. Це є єдиною авторитетною датою в біографії астронома. Аристарх навчався у видатного філософа, представника перипатичної школи Стратона з Лампаска. Історики припускають, що протягом тривалого часу Аристарх працював у науковому центрі еллінізму в Олександрії.
Коли була висунута Аристархом Самоським геліоцентрична його звинуватили в атеїзмі. Ніхто не знає, до чого призвело це звинувачення.
Побудови Аристарха
Які зробив відкриття Аристарх Самоський? Архімед у творі «Псаміт» повідомляє короткі дані про астрономічну систему Аристарха, яка була викладена у творі, що не дійшов до нас. Як і Птолемей, Аристарх вважав, що переміщення планет, Місяця та Землі, відбуваються всередині сфери нерухомих зірок, яка, за поняттями Аристарха, нерухома, як і Сонце, розташоване у її центрі.
Він стверджував, що Земля переміщається по колу, в середині якого розташоване Сонце. Побудови Аристарха є найвищим досягненням геліоцентричної доктрини. Саме їх сміливість на автора викликала звинувачення у боговідступництві, про що ми говорили вище, і він змушений був виїхати з Афін. Зберігся єдиний невеликий за обсягом працю великого астронома «Про відстані і Сонця», який був виданий вперше в Оксфорді мовою оригіналу в 1688 році.
Світоустрій
Чим цікаві погляди Аристарха Самоського? Коли вивчають історію розвитку поглядів людства на конструкцію Всесвіту і місце Землі у цій конструкції, завжди згадують ім'я цього давньогрецького ученого. Як і Аристотель, він віддавав перевагу сферичній структурі світобудови. Проте, на відміну Аристотеля, він ставив не Землю в центр загального руху по колу (як Аристотель), а Сонце.
У світлі нинішніх знань про світ можна говорити, що з давньогрецьких дослідників Аристарх найближче підійшов до реальної картини організації світу. Проте запропонована ним структура світу стала популярною у науковому середовищі на той час.
Геліоцентрична конструкція світу
Що являє собою геліоцентрична конструкція світу (геліоцентризм)? про те, що Сонце є небесним центральним тілом, навколо якого обертаються земля та інші планети. Воно є протилежністю геоцентричної конструкції світу. Геліоцентризм з'явився в давнину, але став популярним лише в XVI-XVII століттях.
У геліоцентричної конструкції Земля представлена обертовою навколо своєї осі (оборот відбувається за одну добу зоряні) і разом з тим - навколо Сонця (оборот здійснюється за один рік зоряний). Підсумком першого переміщення є видиме навернення сфери небесної, результатом другого - річний рух Сонця з екліптики серед зірок. Щодо зірок Сонце вважається нерухомим.
Геоцентризм – це віра в те, що центром Всесвіту є Земля. Ця світова конструкція була домінуючою теорією по всій Європі, у Стародавній Греції та інших країнах століттями. У 16 столітті геліоцентрична конструкція світу почала набувати популярності, тому що індустрія розвивалася для того, щоб на її користь отримати більше аргументів. Пріоритет Аристарха у її створенні визнавали коперніканці Кеплер та Галілей.
«Про відстані та величини Місяця та Сонця»
Отже, вам уже відомо, що Аристарх Самоський вважав, що центром Всесвіту є Сонце. Розглянемо його відомий твір «Про відстані та величини Місяця та Сонця», в якому він намагається встановити дистанцію до цих небесних тіл та їх параметри. Античні вчені Греції ці теми висловлювалися неодноразово. Так, Анаксагор із Клазомен стверджував, що Сонце за параметрами більше за Пелопоннес.
Але ці судження були науково обгрунтовані: параметри Місяця і Сонця й відстані не обчислювалися з урахуванням будь-яких спостережень астрономів, а просто вигадувалися. Але Аристарх Самоський застосовував науковий метод, що базувався на спостереженні місячних і сонячних затемнень і місячних фаз.
Його формулювання ґрунтуються на гіпотезі, що Місяць переймає від Сонця світло і виглядає як куля. З чого випливає, що якщо Місяць розміщений у квадратурі, тобто розсічений навпіл, то кут Сонце – Місяць – Земля є прямим.
Тепер вимірюється кут між Сонцем і Місяцем α і, вирішивши прямокутний трикутник, можна встановити відношення дистанцій від Місяця до Землі. За вимірами Аристарха, α = 87 °. У результаті виходить, що Сонце далі майже в 19 разів, ніж Місяць. У давнину функцій тригонометричних ще був. Тому для калькуляції цієї дистанції він застосовував дуже заплутані викладки, детально описані в творі.
Далі Аристарх Самоський залучив деякі дані про затемнення Сонця. Він чітко уявляв, що вони трапляються тоді, коли Місяць від нас загороджує Сонце. Тому вказав, що кутові параметри цих світил на небосхилі приблизно ідентичні. З цього випливає, що Сонце більше Місяця в стільки разів, скільки разів далі, тобто (за інформацією Аристарха) відношення радіусів Місяця і Сонця приблизно дорівнює 20.
Потім Аристарх спробував виміряти відношення параметрів Місяця та Сонця до величини Землі. На цей раз він залучив аналіз місячних затемнень. Він знав, що вони відбуваються тоді, коли Місяць опиняється у конусі земної тіні. Він визначив, що в зоні ширина конуса цього вдвічі більша за діаметр Місяця. Далі Аристарх уклав, що відношення радіусів Землі та Сонця становить менше, ніж 43 до 6, але більше, ніж 19 до 3. Він також оцінив і радіус Місяця: він майже втричі менший за земний радіус, що майже ідентично правильному значенню (0,273 радіусу) Землі).
Дистанцію до Сонця вчений применшив приблизно 20 разів. Взагалі його метод був досить недосконалим, нестійким до похибок. Але це був єдиний спосіб, доступний у давнину. Також, всупереч найменуванню своєї роботи, Аристарх не обчислює дистанцію від Сонця до Місяця, хоча він міг зробити це запросто, знаючи їх лінійні та кутові параметри.
Праця Аристарха має величезне історичне значення: саме з нього астрономи зайнялися вивченням «третьої координати», у процесі якого було виявлено масштаби Всесвіту, Шляху Чумацького та Сонячної системи.
Удосконалення календаря
Вам вже відомі роки життя Аристарха Самоського. Він був великою людиною. Так, Аристарх вплинув оновлення календаря. Цензорін (письменник III століття зв. е.) зазначив, що Аристарх встановив тривалість року 365 днів.
Крім того, великий учений ввів у застосування проміжок календаря тривалістю 2434 року. Багато істориків стверджують, що цей проміжок був похідним у кілька разів більшого циклу 4868 років, який називають «Великим роком Аристарха».
У ватиканських списках Аристарх із хронології є першим астрономом, для якого створено два різні значення тривалості року. Ці два типи року (сидеричний та тропічний) не рівні один одному через прецесію земної осі, відповідно до традиційної думки відкритої Гіппархом через півтора століття після Аристарха.
Якщо відтворення ватиканських переліків за Роулінзом вірне, то різницю між сидеричним і тропічним роками було вперше визначено Аристархом, якого і слід вважати виявником прецесії.
Інші роботи
Відомо, що Аристарх є творцем тригонометрії. Він, за Вітрувієм, модернізував сонячний годинник (також придумав сонячний плоский годинник). Крім того, Аристарх вивчав оптику. Він думав, що колір предметів з'являється при падінні на них світла, тобто фарби не мають кольору в темряві.
Багато хто вважає, що він ставив досліди щодо виявлення вирішальної сприйнятливості ока людини.
Значення та пам'ять
Сучасники розуміли, що праці Аристарха мають визначне значення. Його ім'я завжди називали серед відомих математиків Еллади. Праця «Про відстані і величини Місяця і Сонця», написаний його учнем чи їм, потрапив у обов'язковий перелік творів, які треба було вивчати астрономам в Стародавній Греції. Його роботи широко цитував Архімед, якого всі вважали геніальним ученим Еллади (у працях Архімеда, що збереглися, ім'я Аристарха зустрічається частіше, ніж ім'я якогось іншого вченого).
На честь Аристарха було найменовано астероїд (3999, Аристарх), місячний кратер, і навіть аеровузол з його батьківщині - острові Самос.
У давнину як науки не було. За всіма небесними тілами спостерігали жерці. Але вже великі мислителі Стародавню Грецію вперше зайнялися науковими дослідженнями Всесвіту. Вони створили основу подальшого розвитку науки астрономії.
Астрономи старовини та Нового часу
Арістотель
Аристотель народився 384 року до н.е. в Естагірі та помер у 322 році до н.е. у Халкедонії. Він займався філософією, ботанікою, зоологією, психологією, медициною, фізикою та астрономією. Аристотель був упевнений, що Земля є центром всесвіту, будучи нерухомою сферою. Інші планети, зірки, Сонце і Місяць постійно обертаються навколо нашої планети. Аристотель намагався довести це судження з допомогою філософських міркувань. Він був упевнений у своїй теорії з дослідження Всесвіту.
Аристотелем був написаний філософський трактат під назвою «Про небо», в якому йшлося про планети і зірки. Оскільки в Стародавній Греції не існувало сучасних знань у галузі математики, не було сучасних інструментів для астрономічних розрахунків і зважаючи на авторитет вченого — ніхто не міг заперечити Аристотелю.
Твердження та міркування Аристотеля, що стосуються астрономії, вважалися непогрішними протягом 2000 років.
Гіппарх Нікейський
Про це вченому відомо дуже мало. Жив Гіппарх Нікейський у ІІ. до н.е. Саме йому належить право вважатися фундатором наукової астрономії. Гіппарх здійснив важливі розрахунки щодо руху Місяця та Сонця. Йому вдалося досить точно описати орбіту супутника Землі.
Також Гіппархом було створено зірковий каталог, у якому описувалося понад 1000 зірок. У цьому каталозі засновник наукової астрономії поділив зірки за яскравістю на шість класів. Цей метод і сьогодні використовується астрономами.
Ератосфен
Народився Ератосфен в Кірені в 275 до н.е., а помер в Олександрії в 193 році до н.е. Він був не лише астрономом, але географом та філософом. Залишив Ератосфен свій слід у математиці. йому належить право бути винахідником приладу, за допомогою якого можна було знаходити розташування селищ та міст, відстань до яких була наперед відома. Також відомо, що Ератосфен керував Олександрійською Бібліотекою.
Однією з найголовніших заслуг Ератосфену є те, що йому вдалося визначити довжину кола Землі. У ході досліджень астроном виявив, що в день літнього сонцестояння (21 червня) Сонце відбивається в колодязях міста Асуан, а в Олександрії (яка була розташована на північ, але практично на тому ж меридіані) предмети відкидають невелику тінь. Ератосфен припустив, що це явище може бути обґрунтовано кривизною Землі. За допомогою вимірювання відстань між двома містами вдалося визначити радіус Землі.
Клавдій Птолемей
Птолемей був філософом, математиком та астрономом. Він народився і жив у Олександрії, у ІІ. до н.е. У своїй монументальній праці під назвою «Sintaxis matematica» Птолемей зібрав усі астрономічні знання. Ця праця мала 13 томів.
Птолемей склав астрономічні таблиці, створив твір по картографії, який став гарною підмогою при складанні точних, на ті часи, карт. Також астроному вдалося скласти зірковий каталог, що включав близько 1200 зірок.
Птолемія була створена планетарна геоцентрична система, описана ним у п'яти книгах. Його астрономічні уявлення були незаперечними протягом тринадцяти століть. Так само як і Арістотель, Птолемей вважав Землю центром Всесвіту, навколо якого знаходяться Місяць, планети та Сонце, що обертаються відповідно до своїх орбіт. Землю Птолемей уявляв як сфери.
Микола Коперник
Микола Коперник – польський астроном. Він народився 19 лютого 1473 року у місті Торунь і помер у Фромборку 24 травня 1543 року. Йому довелося навчатися в університетах Кракова, Болоньї та Падуї, де Коперник вивчав різні науки, у тому числі астрономію. У 1512 році він став каноніком у Фромборку, присвятивши себе виконанню його обов'язків, а також астрономічним спостереженням та дослідженням Всесвіту. Він створив гідравлічну систему, яка могла забезпечувати водопостачання.
Коперник дуже уважно вивчав та аналізував усі відомі на ті часи астрономічні теорії, проводячи порівняльний аналіз із новітніми на той час даними. З усієї цієї кропіткої роботи вчений зробив висновок, що Земля не є центром Всесвіту. Коперник написав трактат, у якому виклав свою геліоцентричну теорію. Його робота була заборонена церквою, але все ж таки вона побачила світ незадовго до смерті астронома.
На думку Коперника, саме Сонце є центром Всесвіту, інші планети (зокрема і Земля) обертаються навколо нього.
Йоганн Кеплер
Йоган Кеплер - німецький астроном, що народилася в місті Вейль-дер-Штадт. Сталося це 27 грудня 1571 року. Помер він 15 листопада 1630 року. Кеплер створив нову модель телескопа, яка дозволяла покращити дослідження Сонячної системи. Також Йоганн математичними розрахунками траєкторії планет, що дозволило відкрити закони, управляючі їх рухом.
Згідно з законами Кеплера, всі планети рухаються еліптичними орбітами. В одному з фокусів цих орбіт знаходиться Сонце. Залежно від віддаленості від Сонця зменшується чи збільшується швидкість руху планети орбітою. Щоб сформувати свої закони, Кеплер вивчав орбіту Марса протягом 10 років.
Галілео Галілей
«А все-таки вона крутиться!» - Галілео Галілей
Галілео - відомий італійський математик, фізик та астроном. Він народився 15 лютого 1564 року у Пізі і помер 8 січня 1642 року у Флоренції. Ним було відкрито закони руху маятника, створено гідравлічні ваги та винайдено газовий термометр. У 1609 Галілею вдалося створити телескоп, поліпшеної конструкції, який давав тринадцятикратне збільшення. З його допомогою вчений спостерігав за небесними тілами та досліджував Всесвіт.
Галілей відкрив плями на Сонці, розрахував період обертання цієї зірки та зробив висновок, що зірки розташовані дуже далеко від нашої планети. Йому належить твердження, що Всесвіт нескінченний.
Галілео був ревним прихильником теорії Коперника, що спричинило конфлікт між Галілеєм і церквою. Галілей був притягнутий до суду і, будучи безвихідним, він був змушений публічно відмовитися від своїх переконань. Сталося це 1632 року. Будучи під домашнім арештом, Галілей продовжував свою роботу з учнями, хоч і був наполовину сліпим.
Вченому-астроному вдалося довести, що Чумацький Шлях не є хмарою. Він довів, що це маса зірок, виявив гори на супутнику Землі (на Місяці) і відкрив чотири супутники Юпітера.
Схожі матеріали
