Астрономия, будучи одной из древнейших наук, насчитывает шесть - восемь тысяч лет. «Тексты пирамид», религиозный памятник 25-23 веков до н. э., содержит первые сведения о названиях небесных тел. Мегалиты и наскальные рисунки позднего неолита содержат, зачастую, определённые астрономические сведения.
Людям древности были известны периодически происходящие перемены на небосводе:
Циклы смены дней и ночей.
Лунные фазы.
Времена года и их периодичность.
Т.к. эти циклы обладали устойчивостью, был дан толчок к появлению единиц фиксации времени: суток, месяцев, годов. Несмотря на кажущуюся неподвижность звёзд, было подмечено, что некоторые объекты, названные позднее планетами, движутся по небосводу. Наблюдения за изменениями положения светил, дало повод связать эти перемены с периодичностью земных времён года. В свою очередь, это навело на догадку о связи небесных перемещений с событиями на Земле. Они оказывают воздействие и предопределяют главные явления - появление на свет будущего царя, войну, неурожай, болезни и т.д. Эти астрологические фантазии содействовали подъёму астрономической науки.
Замечание 1
Древние астрономы изобрели гномон (прибор в виде шеста, измеряющий высоту Солнца над горизонтом, исходя из длины тени), изобретение календаря - тоже их заслуга.
Астрономия древнего Старого Света
Шумеро-вавилонская астрономия. (20-е века - 6 век до н.э.).
Вавилонские жрецы (астрономы-астрологи) создали астрономические таблицы, определили среди созвездий главные и зодиакальные. 2-е тысячелетие до н. э. - время появления лунного календаря, усовершенствованного в 1-м тысячелетии до н. э. Солнечный год делился на 12 месяцев и состоял из 365,25 дней.
Обработка таблиц наблюдений позволила жрецам открыть большое количество законов небесных тел, возможность прогноза затмений.
Замечание 2
Возможно, Вавилон - родоначальник семидневной недели (дни недели посвящались небесным телам, что сохранилось, например, в современных английских названиях дней).
Астрономия Древнего Египта.
Астрономия в Египте является вторичной по отношению к вавилонской астрономии. Собственных, более-менее значимых, открытий они не совершили, а пользовались наработками вавилонян.
Мироустройство, по мнению египтян, являлось геоцентрическим. Однако они считали, что у Меркурия и Венеры имеется обращение относительно Солнца (и уже совместно с ним - вокруг Земли). Астрономы Древнего Египта знали 45 созвездий.
Астрономия Древнего Китая.
Древний Китай среди восточноазиатских стран имел самую развитую астрономическую науку. Уже в конце 3-го - начале 2-го тысячелетия до н. э., при императорском дворе, имелись две вакансии придворного астронома. Китайские учёные с высокой точностью определяли длительность календарного года в 365,25 суток. В 12-м веке до н. э. Китай обзавёлся обсерваториями. В 631 году до н. э. зафиксирована комета, на 1137 год до н. э. приходится запись про лунное затмение, а на 1328 год до н. э. про затмение Солнца, метеорный дождь впервые упомянут в 687 году до н. э. На год 301 приходится первое известное сообщение о наличии пятнен на Солнечном диске, фиксация их продолжалась и в последующие периоды времени.
Другие достижения китайских астрономов: верное толкование первопричины затмений Луны и Солнца, выявление неритмичности в лунном движении, определение периода обращения Юпитера в двенадцать лет (точно 11,86 лет), и примерно за три тысячи до н.э. для других планет с высокой достоверностью.
Астрономическая наука Эллады.
Начальные астрономические знания эллинов в астрономии имели весьма неглубокий характер, в частности, у них было принято считать Венеру, появляющуюся по утрам и вечерам двумя разными звездами.
Приверженцами пифагорейского мировоззрения предполагалась система пироцентрического вселенского построения: в сердце Мира находилось местоположение Центрального Огня (Гестии) и обращение всех космических тел осуществлялось вокруг этого объекта.
Ещё одним постулатом пифагорейцев являлось видение Земли в форме вращающегося шара, циклы перемены дня и ночи являются последствием этого вращения. А встречались и такие пифагорейцы, которые уже в те времена смотрели на мироустройство с гелиоцентрической точки зрения.
Замечание 3
Платон, ученик Сократа, не сомневался в шаровидной форме Земли.
По расчётам Аристотеля (он руководствовался идеями Платона), экваториальная окружность Земли оценивалась в четыре сотни тысяч стадиев (в километрах получится семьдесят тысяч), для тех давних времён - вполне приемлемая точность (реальная величина 40075км).
Гиппарх (прибл. 190-120 год до н.э.), астроном с острова Родос, стал составителем первого европейского звёздного каталога, в котором указал точные звёздные координаты примерно для тысячи светил. Гиппарх ввел такие понятия как орбитальный эксцентриситет, апогей и перигей.
Завершающим этапом эволюции астрономии Древней Греции является птолемеева (геоцентрическая) система мира. Несмотря на то, что Птолемей (100-170 год, учёный из Александрии) разработал в корне неверную систему, она давала возможность, с определённой достоверностью, определять расположение планет на небосводе, что позволило ей просуществовать довольно долгое время.
Рисунок 1. Мироустройство по Птолемею. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Астрономическая наука в древнем Новом Свете
Астрономическая наука в империи Инков.
Краеугольным камнем инкской астрономической науки можно считать её мифологическую и космологическую составляющую. Любому космическому объекту или небесному явлению соответствует вака (сакральное место). Инки имели понятие о различии планет и звёзд, наблюдали за Юпитером, Венерой и Сатурном.
Астрономическая наука древней цивилизации майя (2-10 век).
У майя астрономическим знаниям придавалась наиважнейшая значимость, свидетельства этому – артефакты, добытые при археологических изысканиях. Жрецы, у майя они являлись носителями астрономических знаний, занимались предсказанием затмений, наблюдали Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Плеяды. Города этой цивилизации имели обсерватории, являвшиеся одновременно храмами. Календарь, составленный майя, обладал весьма высокой точностью.
Древнееврейская астрономия
Космология Ветхого Завета.
Книга Бытия считает, что Мир сотворён поочерёдно за семь дней. Последовательность сотворения по дням:
Духовный (ангельский) мир.
Небо и вода.
Суша.
Солнце, Луна, звёзды.
Рыбы и птицы.
Животные и человек.
Оценка творения.
Светила крепятся на небесную твердь, а их предназначение: знамения и осуществление временных циклов.
Замечание 4
Ветхий Завет упоминает Луну и Солнце, также упомянуты Венера, Сатурн, некоторые созвездия и отдельные звёзды.
Космология Талмуда.
Талмуд полагает небо твёрдым, по которому происходит скольжение небесных тел. Выше неба расположено место верхних вод, дающих воду облакам. Небосвод представляет собой затвердевшую воду. По Талмуду, круглую Землю со всех сторон окружает вода.
spravochnick.ru
Астрономия в древности. Основы русского языка
Трудно точно сказать, когда именно зародилась астрономия: до нас почти не дошли сведения, относящиеся к доисторическим временам. В ту отдаленную эпоху, когда люди были совершенно бессильны перед природой, возникла вера в могущественные силы, которые будто бы создали мир и управляют им, на протяжении многих веков обожествлялась Луна, Солнце, планеты. Об этом мы узнаем из мифов всех народов мира Первые представления о мироздании были очень наивными, они тесно переплетались с религиозными верованиями, в основу которых было положено разделение мира на две части - земную и небесную. Если сейчас каждый школьник знает, что Земля сама является небесным телом, то раньше “земное” противопоставлялось “небесному” . Думали, что существует “твердь небесная” , к которой прикреплены звезды, а Землю принимали за неподвижный центр мироздания Гиппарх, александрийский ученый, живший во 2 веке до н. э., и другие астрономы его времени уделяли много внимания наблюдениям за движением планет Эти движения представлялись им крайне запутанными. В самом деле, направления движения планет по небу как бы описывают по небу петли. Эта кажущаяся сложность в движении планет вызывается движением Земли вокруг Солнца - ведь мы наблюдаем планеты с Земли, которая сама движется. И когда Земля “догоняет” другую планету, то кажется, что планета как бы останавливается, а потом движется назад.
Но древние астрономы думали, что планеты действительно совершают такие сложные движения вокруг Земли Во 2 веке н. э. александрийский астроном Птолемей выдвинул свою “систему мира” . Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет Считая Землю шарообразной, а размеры ее ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем более звезд. Птолемей, однако, вслед за Аристотелем утверждал, что Земля - неподвижный центр Вселенной. Так как Птолемей считал Землю центром Вселенной, его система мира была названа геоцентрической Вокруг земли по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд круговое, то движение планет гораздо сложнее.
Каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли, - деферентом Трудно представить, чтобы в природе совершались такие запутанные движения, да еще вокруг воображаемых точек. Такое искусственное построение потребовалось Птолемею для того чтобы, основываясь на ложном представлении о неподвижности Земли, расположенной в центре Вселенной, объяснить видимую сложность движения планет Птолемей был блестящим для своего времени математиком. Но он разделял взгляд Аристотеля, который считал, что Земля неподвижна и только она может быть центром Вселенной Система мира Аристотеля-Птолемея казалась современникам правдоподобной.
Она давала возможность заранее вычислять движение планет на будущее время - это было необходимо для ориентировки в пути во время путешествий и для календаря. Эту ложную систему признавали почти полторы тысячи лет Также эту систему признавало Христианская религия. В основу своего миропонимания христианство положило библейскую легенду о сотворении мира Богом за шесть дней. По этой легенде Земля является “сосредоточием” Вселенной, а небесные светила созданы для того, чтобы освещать Землю и украшать небесный свод. Всякое отступление от этих взглядов христианство беспощадно преследовало. Система мира Аристотеля - Птолемея, ставившая Землю в центр мироздания, как нельзя лучше отвечала христианскому вероучению Таблицы, составленные Птолемеем, позволяли определить заранее положение планет на небе. Но с течением времени астрономы обнаружили расхождение наблюдаемых положений планет с предвычисленными.
На протяжении веков думали, что система мира Птолемея просто недостаточно совершенна и пытаясь усовершенствовать ее, вводили для каждой планеты новые и новые комбинации круговых движений Гелиоцентрическая система мира Свою систему мира великий польский астроном Николай Коперник (1473-1543) изложил в книге “О вращениях небесных сфер” , вышедшей в год его смерти. В этой книге он доказал, что Вселенная устроена совсем не так, как много веков утверждала религия Во все странах почти полтора тысячелетия владело умами людей ложное учение Птолемея, который утверждал, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной. Последователи Птолемея в угоду церкви придумывали все новые “разъяснения” и “доказательства” движения планет вокруг Земли, чтобы сохранить “истинность” и “святость” его ложного учения. Но от этого система Птолемея становилась все более надуманной и искусственной Задолго до Птолемея греческий ученый Аристарх утверждал, что Земля движется вокруг Солнца.
Позже, в средние века, передовые ученые разделяли точку зрения Аристарха о строении мира и отвергали ложное учение Птолемея. Незадолго до Коперника великие итальянские ученые Николай Кузанский и Леонардо да Винчи утверждали, что Земля движется, что она совсем не находится в центре Вселенной и не занимает в ней исключительного положения Почему же, несмотря на это, система Птолемея продолжала господствовать? Потому, что она опиралась на всесильную церковную власть, которая подавляла свободную мысль, мешала развитию науки. Кроме того, ученые, отвергавшие учение Птолемея и высказывавшие правильный взгляды на устройство Вселенной, не могли еще их убедительно обосновать Это удалось сделать только Николаю Копернику. После тридцати лет упорнейшего труда, долгих размышлений и сложных математических вычислений он показал, что Земля - только одна из планет, а все планеты обращаются вокруг Солнца Своей книгой он бросил вызов церковным авторитетам, разоблачая их полное невежество в вопросах устройства Вселенной Коперник не дожил до того времени, когда его книга распространилась по всему свету, открывая людям правду о Вселенной.
Он был при смерти, когда друзья принесли и вложили в его холодеющие руки первый экземпляр книги Коперник родился в 1473 г. в польском городе Торуни. Он жил в трудное время, когда Польша и ее сосед - Русское государство - продолжало вековую борьбу с захватчиками - тевтонскими рыцарями и татаро-монголами, стремившимися поработить славянские народы Коперник рано лишился родителей. Его воспитал дядя по матери Лукаш Ватцельроде - выдающийся общественно-политический деятель того времени. Жажда знаний владела Коперником с детства, Сначала он учился у себя на родине.
Потом продолжал образование в итальянских университетах, Конечно, астрономия там изучалась по Птолемею, но Коперник тщательно изучал и все сохранившиеся труды великих математиков и астрономию древности. У него уже тогда возникли мысли о правоте догадок Аристарха, о ложности системы Птолемея. Но не одной астрономией занимался Коперник. Он изучал философию, право, медицину и вернулся на родину всесторонне образованным, для своего времени, человеком По возвращении из Италии Коперник поселился в Вармии - сначала в городе Лицбарке, потом в Фромборке, Деятельность его была необычайно разнообразно. Он принимал самое активное участие в управлении областью: ведал ее финансовыми, хозяйственными и другими делами. В то же время Коперник неустанно размышлял над истинным устройством солнечной системы и постепенно пришел к своему великому открытию Что же заключает в себе книга Коперника “О вращении небесных сфер” и почему она нанесла такой сокрушительный удар по системе Птолемея, которая со всеми изъянами держалась четырнадцать веков под покровительством всесильной в ту эпоху церковной власти?
В этой книге Николай Коперник утверждал, что Земля и другие планеты - спутники солнца. Он показал, что именно движение Земли вокруг солнца и ее суточным вращением вокруг своей оси объясняется видимое движение Солнца, странная запутанность в движении планет и видимое вращение небесного свода
www.school-essays.info
GEO. Мини-тест: Древняя астрономия
Первое упоминание о выделении зодиакального пояса содержится в серии клинописных табличек «Мул Апин», датируемых началом VII века до н. э. Астрономы какой цивилизации сделали это открытие?
Древней Греции
Древнего Китая
Древнего Египта
Древнего Вавилона
Древней Индии
Благодаря многовековым наблюдениям, вавилонские астрономы разработали свой собственный календарь. Они делили день на 12 часов, а час на 30 минут, год у них состоял из 365 дней. Выкладки вавилонских астрономов крайне точны, их могут использовать и современные ученые. Они могли предсказывать затмения и имели представление о предварении равноденствий. Своего расцвета вавилонская астрономия достигла в VIII—VI веках. до н. э. При правлении царя Навуходоносора она достигла новых успехов, в частности был выделен зодиак.
Астрономы этой цивилизации решали хронометрические вопросы. Они первые в середине II тыс. до н. э. разделили сутки на 12 ночных и 12 дневных часов. Какая это цивилизация?
Древний Египет
Империя Инков
Древняя Греция
Древний Китай
Древний Вавилон
В Древнем Египте была популярна астрономия, которая пересекалась с астрологией, но «астрология» того времени была не «прорицательская», а аграрная и врачебная, изучавшая влияние небесных тел на самочувствие людей и природу. Астрономами-наблюдателями были жрецы Мер Уннут —«распорядители часов», а толкование движения небесных светил проводили жрецы Ами Уннут —«толкователи часов». Жрецам нужно было выбрать благоприятное время для посева и сбора урожая.
Первые сообщения о пятнах на Солнце относятся к наблюдениям 800 года до н. э. Астрономы, зарегистрировавшие это явление, так и не поняли, что оно связано с вращением Солнца. Кто эти астрономы?
Из стран Восточной Азии наибольшее развитие древняя астрономия получила в Китае. Уже во время легендарной династии Ся (конец III — начало II тыс. до н. э.) в Китае были две должности придворных астрономов. По легенде, в 2137 г. до н. э. были казнены астрономы Хо и Хи, не сумевшие предсказать затмение.
Ученые этого Древнего мира практически не интересовались изучением звёзд как таковых и не составляли звездных каталогов. Ранняя астрономия была тесно связана с религией. Что это за цивилизация?
Древней Индии
Древних Инков
Древней Греции
Древнего Рима
Сведения, касающиеся небесных явлений, можно найти в Ведах — священных текстах ведийской религии, датируемых II—I тысячелетием до н. э. Здесь упоминаются солнечные затмения, даётся список двадцати семи «лунных стоянок» — накшатр, указывается способ вставки тринадцатого месяца. Космогонические гимны Вед прославляют божественную Землю-Притхиви и Солнце-Сурью.
Этот народ считал Млечный Путь наиболее важным объектом на небесной сфере. Именно на нём, по их представлениям, расположены все более или менее значимые объекты небосвода.
Инкская астрономия непосредственно связана с космологией и мифологией, поскольку каждая вака (священное место на земле) отражала некое небесное тело или явление. Инки знали различие между звёздами и планетами. Точно известно, что они наблюдали Венеру, Юпитер и Сатурн.
Теория о геоцентрической модели мира возникла в VI веке до н.э. и являлась основой античной и средневековой астрономии и космологии. Где она зародилась?
Древнем Китае
Древней Греции
Древнем Вавилоне
Древнем Египте
Древней Индии
Древнегреческая астрономия является одним из важнейших этапов развития не только астрономии как таковой, но и науки вообще. В трудах древнегреческих учёных находятся истоки многих идей, лежащих в основании науки Нового времени. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.
Этот народ придавал астрономическим знаниям очень большое значение. Свои исследования проводили без каких бы то ни было приборов, стоя на вершинах пирамид. Создали очень точный календарь.
Исследования в области астрономии у майя традиционно проводили жрецы. Для наблюдения за небосводом, звёздным небом и другими планетами майя строили специальные обсерватории — караколи. Их можно увидеть, например, в Тикале, Копане, Паленке, Чичен-Ице и других городах. Одной из основных целей в майской астрономии была помощь земледельцам правильно организовать сельскохозяйственные работы
В Древних мирах неделя состояла из разного количества дней. У какого народа первым появился обычай измерять время семидневной неделей?
Для современного человека семидневная неделя является привычным делом. Но были варианты 3-х дневной, 5-дневной, 8-дневной ("восьмидневка" в Древнем Риме) недели, а так же древнего 9-дневного цикла у кельтов и ориентации на 14 ночей, которая присутствовала у древних германцев. Древнеегипетский календарь Тота основывался на 10-дневном цикле. А вот семидневка была популярна в Древнем Вавилоне (около 2 тыс. лет до н.э.) и была связана с фазами Луны. Ее видели на небе примерно 28 суток: 7 дней Луна увеличивается до первой четверти, столько же ей нужно до полнолуния и т.д.
Самая ранняя идея о шарообразности Земли датируется VI веком до н. э., но оставалась недоказанной до XV века, пока не было совершено первое кругосветное путешествие. Кто её сформулировал?
Теория о шарообразности Земли была выдвинута в Греции, но нет никаких сведений о том, как она была открыта. Возможно, она была сформулирована в пифагорейской школе. Платон придерживался теории шарообразности Земли, но доказать её не мог.
Эту планету называют «вечерней» и «утренней звездой». В древности думали, что это два разных светила: одно появляется по вечерам, другое - по утрам. Что это за планета?
Люди знали Венеру с незапамятных времен.В связи с особенностями наблюдения Венеры только утром или вечером, древние астрономы считали, что видят совершенно разные небесные объекты, поэтому и называли утреннюю Венеру одним именем, а вечернюю - другим. Пифагору приписывают славу доказательства того, что блестящая вечерняя и яркая утренняя звезда на земном небе - одно и то же небесное тело.
Мини-тест: Древняя астрономия
Расскажите о GEO на своей страничке или в блоге!
geo.koltyrin.ru
НЕМЕЗИДА - История астрономии
"Солнечный камень" ацтеков является, пожалуй, первым настоящим календарём
э
э
Стоунхендж - один из древнейших памятников мира. Возможно, он использовался в качестве календаря
р
Стоунхендж во время солнцестояния 1700 года
р
р
Иоганн Кеплер
о
о
Второй закон Кеплера - площади всех сегментов орбиты равны
р
р
Кратер на Луне, названный в честь Кеплера
р
Средневековый трактат об использовании телескопа
а
Секстант - прибор для углового измерения
п
История астрономии
ДРЕВНЕЕ ВРЕМЯ
Астрономическая деятельность прослеживается в источниках по крайней мере с VI—IV тыс. до н. э., а наиболее ранние упоминания названий светил встречаются в «Текстах пирамид», датируемых XXV—XXIII в. до н. э., — религиозном памятнике. Отдельные особенности мегалитических сооружений и даже наскальных рисунков первобытных людей истолковываются как астрономические. В фольклоре также множество подобных мотивов.
Периодические изменения на небе известны с древнейших времён:
-Смена фаз дня и ночи
-Смена фаз луны.
-Смена времён года.
В соответствии с этими устойчивыми циклами появились единицы измерения времени: сутки, месяц, год. Хотя взаимное расположение звёзд выглядит неизменным, было замечено, что несколько светил являются исключением из этого правила. Наблюдая изменения на небесной сфере, люди заметили их связь со сменой сезонов на Земле. Это натолкнуло на мысль, что небесные движения связаны и с другими земными явлениями — влияют на земную историю или предсказывают важнейшие события — рождение царей, войны, голод, эпидемии и др. Доверие к астрологическим фантазиям значительно содействовало развитию научной астрономии, поскольку иначе обосновать властям практическую пользу от наблюдений за небом было бы нелегко. По этим причинам особое внимание древние астрономы уделяли таким редким и непериодическим явлениям, как затмения, появление комет, падение метеоритов и т. п.
Древнейшими астрономическими изобретениями были гномон (шест для измерения высоты Солнца по длине тени) и календарь. Позже появились угломерные инструменты различных систем.
АСТРОНОМИЯ В СРЕДНЕВЕКОВОЙ ЕВРОПЕ
В эпоху Средневековья европейские астрономы занимались преимущественно наблюдениями видимых движений планет, согласовывая их с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Интересные космологические идеи можно найти в сочинениях Оригена из Александрии, видного апологета раннего христианства, ученика Филона Александрийского. Ориген призывал воспринимать Книгу Бытия не буквально, а как символический текст. Вселенная, по Оригену, содержит множество миров, в том числе обитаемых. Более того, он допускал существование множества Вселенных со своими звёздными сферами. Каждая Вселенная конечна во времени и в пространстве, но сам процесс их зарождения и гибели бесконечен:
В XI—XII веках основные научные труды греков и их арабоязычных учеников были переведены на латынь. Основоположник схоластики Альберт Великий и его ученик Фома Аквинский в XIII векеу препарировали учение Аристотеля, сделав его приемлемым для католической традиции. С этого момента система мира Аристотеля-Птолемея фактически сливается с католической догматикой. Экспериментальный поиск истины подменялся более привычной для теологиии методикой — поиском подходящих цитат в канонизированных сочинениях и их пространным комментированием.
ВОЗРОЖДЕНИЕ
В XV веке немецкий философ, кардинал Николай Кузанский, заметно опередив своё время, высказал мнение, что Вселенная бесконечна, и у неё вообще нет центра — ни Земля, ни Солнце, ни что-либо иное не занимают особого положения. Все небесные тела состоят из той же материи, что и Земля, и, вполне возможно, обитаемы. За век до Галилея он утверждал: все светила, включая Землю, движутся в пространстве, и каждое находящийся на нём наблюдатель вправе считать неподвижным.
В XV веке большую роль в развитии наблюдательной астрономии сыграли труды Георга Пурбаха, а также его ученика и друга Иоганна Мюллера (Региомонтана). Кстати, они стали первыми в Европе учёными, не имевшими духовного сана. После серии наблюдений они убедились, что все имевшиеся астрономические таблицы, включая Альфонсинские, устарели: положение Марса давалось с ошибкой на 2°, а лунное затмение опоздало на целый час! Для повышения точности расчётов Региомонтан составил новую таблицу синусов (через 1') и таблицу тангенсов. Только что появившееся книгопечатание способствовало тому, что исправленный учебник Пурбаха и «Эфемериды» Региомонтана в течение десятилетий были основными астрономическими руководствами для европейцев. Таблицы Региомонтана были намного точнее прежних и исправно служили вплоть до Коперника. Их использовали Колумб и Америго Веспуччи. Позже таблицы некоторое время использовались даже для расчётов по гелиоцентрической модели.
Региомонтан также предложил метод определения долготы по разнице табличного и местного времени, соответствующего заданному положению Луны. Он констатировал расхождение юлианского календаря с солнечным годом почти на 10 дней, что заставило церковь задуматься о календарной реформе. Такая реформа обсуждалась на Латеранском соборе (Рим, 1512—1517) и была реализована в 1582 году.
К XVI веку стало ясно, что система Птолемея неадекватна и приводит к недопустимо большим расчётным ошибкам. Николай Коперник стал первым, кто предложил детально проработанную альтернативу, причём основанную на совершенно иной модели мира.
Главный труд Коперника — «De Revolutionibus Orbium Caelestium» («О вращении небесных сфер») — был в основном завершён в 1530 году, но только перед смертью Коперник решился опубликовать его. Впрочем, в 1503—1512 годах Коперник распространял среди друзей рукописный конспект своей теории («Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям»), а его ученик Ретик опубликовал ясное изложение гелиоцентрической системы в 1539 году. Повидимому, слухи о новой теории широко разошлись уже в 1520-х годах.
По структуре главный труд Коперника почти повторяет «Альмагест» в несколько сокращённом виде (6 книг вместо 13). В первой книге также приведены аксиомы, но вместо положения о неподвижности Земли помещена иная аксиома — Земля и другие планеты вращаются вокруг оси и вокруг Солнца. Эта концепция подробно аргументируется, а «мнение древних» более или менее убедительно опровергается. Коперник упоминает как своих союзников только античных философов Филолая и Никетаса.
С гелиоцентрических позиций Коперник без труда объясняет возвратное движение планет. Далее приводится тот же материал, что и у Птолемея, лишь немного уточнённый: сферическая тригонометрия, звёздный каталог, теория движения Солнца и Луны, оценка их размеров и расстояния до них, теория прецессии и затмений.
В книге III, посвящённой годовому движению Земли, Коперник делает эпохальное открытие: объясняет «предварение равноденствий» смещением направления земной оси. В книгах V и VI, посвящённых движению планет, благодаря гелиоцентрическому подходу стало возможно оценить средние расстояния планет от Солнца, и Коперник приводит эти данные, довольно близкие к современным.
Система мира Коперника, с современной точки зрения, ещё недостаточно радикальна. Все орбиты круговые, движение по ним равномерное, так что эпициклы пришлось сохранить — правда, вместо 80 их стало 34. Механизм вращения планет сохранён прежним — вращение сфер, к которым прикреплены планеты. Но тогда ось Земли в ходе годичного вращения должна поворачиваться, описывая конус; чтобы объяснить смену времён года, Копернику пришлось ввести третье (обратное) вращение Земли вокруг оси, перпендикулярной эклиптике, которое использовал также для объяснения прецессии. На границу мира Коперник поместил сферу неподвижных звёзд.
Строго говоря, модель Коперника даже не была гелиоцентрической, так как Солнце он расположил не в центре планетных сфер.
Птолемеевское смещение центра орбиты (эквант) Коперник, естественно, исключил, и это стало шагом назад — первоначально более точные, чем птолемеевы, таблицы Коперника вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило её восторженных поклонников. И всё же в целом модель мира Коперника была колоссальным шагом вперёд.
Католическая церковь вначале отнеслась к возрождению «пифагорейства» благодушно, отдельные её столпы даже покровительствовали Копернику. Папа Климент VII, озабоченный уточнением календаря, поручил кардиналу Вигманштадту прочитать высшему клиру лекцию о новой теории, которая и была со вниманием выслушана. Появились, однако, среди католиков и ярые противники гелиоцентризма. Однако уже с 1560-х годов в нескольких университетах Швейцарии и Италии начались лекции по системе Коперника. Математическая основа модели Коперника была несколько проще, чем у птолемеевой, и этим сразу воспользовались в практических целях: были выпущены уточнённые астрономические («Прусские») таблицы (1551, Э. Рейнгольд).
ИЗОБРЕТЕНИЕ ТЕЛЕСКОПА
Великий итальянский учёный Галилео Галилей систему Коперника принял с энтузиазмом, причём сразу отверг фиктивное «третье движение», показав на опыте, что ось движущегося волчка сохраняет своё направление сама собой. Для доказательства правоты Коперника он использовал телескоп.
Шлифованные стеклянные линзы были известны ещё вавилонянам; наиболее древняя из найденных при раскопках линз относится к 2500 году до н. э. В 1608 году в Голландии была изобретена зрительная труба; узнав об этом летом 1609 года, Галилей самостоятельно построил значительно усовершенствованный её вариант, создав первый в мире телескоп-рефрактор. Увеличение телескопа сначала было трёхкратным, позднее Галилей довёл его до 32-кратного.
Результаты своих исследований Галилей изложил в серии статей «Звёздный вестник» (1610), вызвав среди учёных настоящий шквал оптических наблюдений за небом. Оказалось, что Млечный путь состоит из скоплений отдельных звёзд, что на Луне есть горы (высотой до 7 км, что близко к истине) и впадины, на Солнце есть пятна, а у Юпитера — спутники (термин «спутник» ввёл позже Кеплер). Особенно важным было открытие, что Венера имеет фазы; в системе Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.
Галилей отметил, что диаметр звёзд, в отличие от планет, в телескопе не увеличивается, а некоторые туманности, даже в увеличенном виде, не распадаются на звёзды; это явный признак, что расстояния до звёзд колоссальны даже по сравнению с расстояниями в Солнечной системе.
Галилей обнаружил у Сатурна выступы, которые принял за два спутника. Потом выступы исчезли (кольцо повернулось), Галилей посчитал своё наблюдение иллюзией и не возвращался более к этой теме; кольцо Сатурна открыл в 1656 году Христиан Гюйгенс.
Эллипсы Кеплера Галилей не принял, продолжая верить в круговые орбиты планет. Причиной этого, возможно, стало чрезмерное увлечение Кеплера мистической нумерологией и «мировой гармонией». Галилей признавал только позитивное знание и не уважал пифагорейство. Лично Кеплера он высоко ценил и вёл с ним оживлённую переписку, однако нигде в своих работах о нём не упоминал.
Изображение в телескопе Галилея было не очень чётким, в основном по причине хроматической аберрации. По этой и по другим причинам сообщение об открытиях Галилея вызвало у многих недоверие и даже насмешки. Галилея также, что было куда неприятнее, обвинили в ереси. Он неоднократно был вынужден ездить в Рим, лично и письменно объясняться с высшим духовенством и инквизицией.
ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА
До середины XVI века астрономические наблюдения в Европе были не слишком регулярными. Первым проводить систематические наблюдения начал датский астроном Тихо Браге, используя специально для этого оборудованную обсерваторию «Ураниборг» в Дании (остров Вен). Он соорудил крупные, уникальные для Европы инструменты, благодаря которым определял положение светил с небывалой ранее точностью. К этому времени не только «Альфонсинские», но и более новые «Прусские таблицы» давали большую ошибку. Для повышения точности Браге применял как технические усовершенствования, так и специальную методику нейтрализации погрешностей наблюдения.
Браге первым измерил параллакс кометы 1577 год и показал, что это не атмосферное, как полагали ранее (даже Галилей), а космическое тело. Тем самым он разрушил представление, разделяемое даже Коперником, о существовании планетных сфер — кометы явно двигались в свободном пространстве. Длину года он измерил с точностью до 1 секунды. В движении Луны он открыл два новых неравенства — вариацию и годичное уравнение, а также колебание наклона лунной орбиты к эклиптике. Браге составил уточнённый каталог для 1000 звёзд, с точностью 1'. Но главная заслуга Тихо Браге — непрерывная (ежедневная), в течение 15-20 лет, регистрация положения Солнца, Луны и планет. Для Марса, чьё движение самое неравномерное, накопились наблюдения за 16 лет, или 8 полных оборотов Марса.
Браге был знаком с системой Коперника ещё по «Малому комментарию», однако сразу указал на её недостатки — у звёзд нет параллакса, у Венеры не наблюдается смена фаз (так как телескопа в то время ещё не было, существовала именно эта точка зрения) и др. Вместе с тем он оценил вычислительные удобства новой системы и в 1588 году предложил компромиссный вариант, близкий к «египетской модели» Гераклида: Земля неподвижна в пространстве, вращается вокруг оси, Луна и Солнце вращаются вокруг неё, а прочие планеты — вокруг Солнца. Часть астрономов поддержала такой вариант.
Проверить правильность своей модели Браге не сумел из-за недостаточного знания математики, и поэтому, переехав в Прагу по приглашению императора Рудольфа, пригласил туда (в 1600 году) молодого немецкого учёного Иоганна Кеплера. На следующий год Тихо Браге скончался, и Кеплер занял его место.
Кеплера более привлекала система Коперника — как менее искусственная, более эстетичная и соответствующая той божественной «мировой гармонии», которую он усматривал во Вселенной. Используя наблюдения марсианской орбиты, выполненные Тихо Браге, Кеплер пытался подобрать форму орбиты и закон изменения скорости Марса, наилучшим образом согласующиеся с опытными данными. Он браковал одну модель за другой, пока, наконец, эта настойчивая работа не увенчалась первым успехом — были сформулированы два закона Кеплера:
-Каждая планета описывает эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце.
-За равные промежутки времени прямая, соединяющая планету с Солнцем, описывает равные площади.
Второй закон объясняет неравномерность движения планеты: чем ближе она к Солнцу, тем быстрее движется.
Основные идеи Кеплера он изложил в труде «Новая астрономия, или физика неба» (1609), причём, осторожности ради, относил их только к Марсу. Позже в книге «Гармония мира» (1619) он распространил их на все планеты и сообщил, что открыл третий закон:
Квадраты времён обращения планет по орбите относятся как кубы их средних расстояний от Солнца.
Этот закон фактически устанавливает скорость движения планет (второй закон регулирует только изменение этой скорости) и позволяет их вычислить, если известна скорость одной из планет (например, Земли) и расстояния планет до Солнца.
Кеплер издал свои астрономические таблицы, посвящённые императору Рудольфу («Рудольфинские»).
Через год после смерти Кеплера, 7 ноября 1631 года, Гассенди наблюдал предсказанное им прохождение Меркурия по диску Солнца.
Уже современники Кеплера убедились в точности открытых им законов, хотя их глубинный смысл до Ньютона оставался непонятным. Никаких серьёзных попыток реанимировать Птолемея или предложить иную систему движения больше не было.
Возможно, древние шумеры знали об астрономии больше, чем мы можем себе представить
р
р
Аристотель
д
Средневековые астрономы
р
р
Галилео Галилей - великий итальянский астроном XVII века
а
а
Галилей демонстрирует свой телескоп кардиналам
ц
ц
ц
Тихо Браге - средневековый датский астроном и алхимик
