ТАЙНЫЕ ЗНАНИЯ НАРОДОВ МЕЖДУРЕЧЬЯ. Древние астрономические предметы

Астрономические объекты древнего мира

Реферат

на тему

Астрономические объекты древнего мира

Подготовил

ученик 11 класса

Райгородокской ООШ І-ІІІ ст.

2009 год

Содержание

Как земля была измерена палкой («Пробудитесь» 22 июня 2004 г)

Тайна дольменов («Пробудитесь» 8 мая 1998 г.)

Календарь майя («Пробудитесь» 8 апреля 2005 г.)

Астрономическая обсерватория Кахокии («Пробудитесь» 8 марта 2003 г.)

Удивительные открытия на экваторе («Пробудитесь» 22 декабря 2005 г.)

Джантар Мантар. Обсерватория без телескопов («Пробудитесь» 8 июля 2005 г.)

Как Земля была измерена палкой

СЛЫШАЛИ ли вы когда-нибудь о древнегреческом математике и астрономе Эратосфене? Лучше всего его имя знакомо, вероятно, астрономам. Благодаря чему?

Эратосфен родился приблизительно в 276 году до н. э. и какое-то время учился в Афинах. Однако бо́льшую часть своей жизни он провел в Александрии (Египет), находившейся тогда под властью греков. Около 200 года до н. э. Эратосфен поставил перед собой задачу измерить Землю при помощи простой палки. «Невероятно!» — возможно, скажете вы. Как ему это удалось?

В городе Сиена (сейчас Асуан) Эратосфен заметил, что в полдень первого дня лета солнце стоит в зените. Он понял это потому, что предметы не отбрасывали тени, когда солнце освещало дно глубоких колодцев. Однако в полдень того же дня в Александрии, которая находилась в 5 000 стадиях на север от Сиены, можно было видеть тени. Это подсказало Эратосфену одну идею.

Эратосфен установил в Александрии гномон — простую вертикально стоящую палку. Когда в полдень солнце в Александрии находилось в зените, он измерил угол падения тени, которую отбрасывала палка. Величина угла от вертикали составила 7,2 градуса.

Эратосфен верил, что Земля имеет форму шара, и знал, что полная окружность соответствует углу 360 градусов. Поэтому он разделил 360 на величину измеренного им угла, то есть на 7,2. Что получилось? Угол был равен одной пятидесятой части полной окружности. Эратосфен заключил, что расстояние от Сиены до Александрии, равное 5 000 стадиям,— это одна пятидесятая длины окружности Земли. Умножив 5 000 на 50, Эратосфен вычислил, что длина окружности Земли составляет 250 000 стадиев.

Насколько эта цифра совпадает с сегодняшними измерениями? 250 000 стадиев — это 40 000—46 000 километров. При помощи орбитального космического корабля астрономы измерили окружность Земли, проходящую через Северный и Южный полюса, и получили цифру 40 008 километров. Получается, что измерения Эратосфена, произведенные более 2 000 лет назад, поразительно близки к величинам современных измерений. Эта точность удивляет еще больше, если учесть, что ученый пользовался лишь палкой и геометрическими законами! Современные астрономы взяли этот геометрический метод за основу для измерения расстояний за пределами Солнечной системы.

Тайна дольменов

«ЧТО такое дольмен?» — возможно, спросите вы. Это доисторическое сооружение, сложенное из двух и более тяжелых вертикально поставленных камней с покровной плитой, которое обычно образует камеру, в основном используемую для погребения. Дольмены расположены большей частью в Западной, Северной и Южной Европе.

В нидерландской провинции Дренте дольмены в основном располагаются в привлекательных, живописных местах. Знаменитый художник Винсент ван Гог написал в одном письме: «Дренте так красив, что если бы я не мог здесь остаться навсегда, то лучше бы я его не видел». Любители природы, а также те, кто интересуются археологией, найдут все, что пожелают, когда посетят дольмены Дренте.

Но почему нас должны интересовать груды древних камней? Во-первых, из любознательности. Зачем древние народы доставляли себе такую массу хлопот, перетаскивая, обрабатывая и поднимая эти ужасные тяжести? Некоторые глыбы весят тонны. А ведь в те времена у людей не было современных подъемных кранов! Так что же мы можем узнать о дольменах?

Мегалитические постройки

Дольмены относят к классу мегалитических построек (от греческого «мегалит» — «большой камень»). Возможно, вам знакомы менгиры Франции, получившие название от бретонского слова, которое означает «длинный камень». На Менорке, одном из Балеарских островов, есть мегалиты, известные как таулы (столы), которые состоят из тяжелой плиты, положенной горизонтально на стоящий вертикально камень, образуя таким образом массивную Т.

Не угасает интерес людей к Стоунхенджу в Англии, кругу из очень больших камней, некоторые весят даже до 50 тонн. Около 80 столбов из сине-серого песчаника были доставлены за 380 с лишним километров с гор Преселли в Уэльсе. Согласно книге, изданной американским географическим обществом «Тайны человечества: необъяснимые сооружения земли» («Mysteries of Mankind—Earth’s Unexplained Landmarks»), «ученые предполагают, что сооружение [Стоунхендж] было храмом, в котором было отражено вечное, циклическое движение Солнца, Луны и звезд по небу, но не более того».

Сегодня дольмен представляет собой лишь остов погребального сооружения, так как огромные глыбы были первоначально спрятаны от взоров под насыпью песка и земли. Благодаря открытиям стало ясно, что дольмен был родовым погребением. Некоторые данные показывают, что в одном дольмене было похоронено более ста человек — целое кладбище!

В Нидерландах до наших дней сохранилось 53 дольмена: 52 из них находятся в провинции Дренте. Интересно, что они не были сооружены наугад, большинство из них ориентированы на восток и запад, с входом на юге, что, вероятно, имеет какое-то отношение к сезонным положениям Солнца. Древние строители использовали вертикальные глыбы-подпорки и большие покровные плиты, а отверстие между глыбами закрывалось большими камнями. Пол выкладывался камнем. Самый большой дольмен в Нидерландах, у деревни Борхер, достигает 22 метров в длину и состоит из 47 глыб. Одна из покровных плит составляет около 3 метров в длину и весит 20 тонн! Все это поднимает ряд вопросов.

Когда они были построены? Кем, как и зачем?

Ответы на эти вопросы очень неясны, так как нет письменных памятников, рассказывающих об истории Европы того времени. Поэтому уместно говорить о дольменах как о таинственных постройках. Что же о них известно? Во всяком случае, какие высказывались предположения?

В 1660 году «преподобный» Пикардт из маленького городка Кюфорден, в Дренте, пришел к заключению, что они были построены великанами. Какое-то время спустя местные власти проявили интерес к этим могилам. Из-за того что камни дольменов использовались для укрепления дамб, а также для строительства церквей и домов, 21 июля 1734 года Ландшафтное управление Дренте ввело закон об охране дольменов.

Только в 1912 году несколько дольменов были тщательно изучены специалистами. В дольменах были найдены черепки (фрагменты керамики), орудия (кремневые топоры, наконечники стрел), украшения, такие, как янтарные бусы, но лишь немного костей, потому что они плохо сохранились в песчаной почве. Иногда, судя по найденным черепкам, число сосудов доходило до 600. Если предположить, что на каждого умершего приходилось по два-три сосуда с едой, то в некоторых могилах, вероятно, было похоронено довольно много людей.

Ученые утверждают, что дольмены были построены из эрратических валунов, перенесенных в течение первобытного ледникового периода из Скандинавии. Утверждается, что строителями были земледельцы, принадлежавшие к так называемой культуре «воронковидных кубков», получившей свое название от найденных характерных воронковидных кубков.

Одна теория о строительных методах гласит: «Тяжелые глыбы, возможно, перетаскивались по деревянным валикам с помощью кожаных ремней. Чтобы переместить покровные плиты вверх, по-видимому, делалась насыпь из песка и глины». Но никто точно не знает, как именно это делалось. Почему умерших не хоронили обычным способом? Какое было у строителей представление о жизни после смерти? Почему в могилах были оставлены предметы? Исследователям остается только гадать об ответах на эти вопросы. Так как дольмены были построены очень давно, невозможно точно сказать когда, кем, зачем и как это было сделано.

Календарь майя

ДРЕВНИЕ майя придавали летоисчислению огромное значение. Их убежденность в том, что события повторяются через определенные промежутки времени, нашла отражение в созданных ими календарях.

Майя пользовались календарем, который, по мнению специалистов, назывался «цолькин». Календарный цикл состоял из 260 дней и разделялся на 13 периодов. В каждом периоде было 20 дней, причем каждый день имел свое название. «Цолькин» использовался для определения времени религиозных обрядов, а также в гадании.

Одновременно с этим велся счет времени по гражданскому календарю, называемому «хааб». Это был солнечный календарь, в котором год насчитывал 365 дней. Он состоял из 19 месяцев: в 18 из них было по 20 дней, а в одном — только 5 (он добавлялся для того, чтобы общее число дней равнялось 365). Этот календарь лежал в основе сельскохозяйственных работ и повседневной жизни майя. Изобретательные индейцы объединили два календаря в так называемый «календарный круг». Таким образом, любая дата составлялась из элементов обоих календарей. Даты в «календарном круге» повторялись лишь через 52 года.

Никаких древних источников, которые давали бы полное описание календаря майя, не найдено. Ученые получают сведения о календарной системе, расшифровывая горстку сохранившихся рукописей майя и изучая иероглифы на их стелах и памятниках.

После столетий исследований календарь майя по-прежнему приводит специалистов в восхищение и поражает своей сложностью. Среди его особенностей — тонкие поправки к продолжительности солнечного года и необычайно точное описание лунных и планетарных циклов. Все это было искусно подсчитано древними майя, которые скрупулезно вели счет времени.

Астрономическая обсерватория Кахокии

Одна из достопримечательностей Кахокии – ряд «правильных кругов, образованных массивными столбами, которые когда-то стояли на горизонтальной поверхности через равные интервалы» («Нэшнл джиогрэфик», декабрь 1972 года). Такое сооружение называют вудхендж, что объясняется его сходством с древним солнечным календарем из камней в Стоунхендже (Англия).

Один такой вудхендж был восстановлен. Он представляет собой круг диаметром 125 метров, образованный 48 огромными столбами из виргинского можжевельника. По мнению некоторых, он служил в качестве солнечной обсерватории. Столбы «соответствуют сторонам света и расположены таким образом, что сорок девятый столб, поставленный вне круга, позволял наблюдателю, находящемуся внутри круга, следить за восходом солнца во время равноденствия и солнцестояния в 1000 году».

Археологам удалось понять назначение только трех столбов. Один из них отмечает равноденствие, первый день весны и осени, в которые солнце восходит в одном и том же месте. Другие два столба указывают первый восход в период зимнего и летнего солнцестояния. Для чего предназначены остальные столбы, пока неясно.

Удивительные открытия на экваторе

В 1735 году в Парижской академии наук велись жаркие споры о форме Земли. Сторонники теории Исаака Ньютона полагали, что Земля — это сфера, слегка приплюснутая у полюсов. А последователи школы Кассини утверждали, что Земля приплюснута у экватора.

Чтобы измерить кривизну Земли, в 1736 году снарядили две экспедиции. Одна направилась в Лапландию, к Северному полюсу, а другая — к экватору, где сегодня находится государство Эквадор. В ходе экспедиции выяснилось, что правы были последователи Ньютона.

В 1936 году в честь 200-летия французской экспедиции недалеко от города Кито, столицы Эквадора, был воздвигнут величественный монумент. Он находится на линии, которую французские ученые в XVIII веке приняли за нулевую широту, или экватор. Монумент назвали «Серединой мира», и сегодня посмотреть на него приезжают многочисленные туристы. Они уверены, что, встав на линию экватора и расставив ноги, можно одновременно побывать сразу в двух полушариях. Но так ли это на самом деле?

Не совсем. Как показывают последние исследования, линию экватора следует немного переместить. Удивительно, но о точном месте нахождения линии экватора знали древние племена, которые жили в этих местах еще до прихода французских ученых! Откуда им это было известно?

Настоящий экватор

В 1997 году на вершине горы Катекилла, расположенной немного к северу от Кито, были найдены развалины полукруглой стены, которая, казалось, не представляла особой ценности. Однако с помощью спутниковой Глобальной системы навигации исследователь Кристобаль Кобо обнаружил, что один конец стены находится прямо на линии экватора.

Этот факт может показаться случайным совпадением. Однако примечательно, что линия, соединяющая начало и конец стены, расположена под углом 23,5 градуса по отношению к экватору. Практически столько же составляет угол наклона земной оси! Более того, один конец этой соединяющей линии указывает на место, где восходит солнце в период зимнего солнцестояния в декабре, а другой — на место, где оно заходит во время летнего солнцестояния в июне. Вскоре были обнаружены и другие не менее интересные факты.

С помощью теодолита, установленного на вершине горы Катекилла, исследователи заметили, что пирамиды Кочаски, построенные еще до прихода инков, располагались в одну линию, которая во время солнцестояния в июне также была направлена на восход солнца. Примечательно, что и комплекс строений Памбамарка располагался под тем же углом и был направлен на восход солнца во время солнцестояния в декабре.

Была ли гора Катекилла центром астрономических наблюдений? Возможно ли, что и другие строения были спроектированы и выстроены в одну линию с учетом данных, полученных в этом центре?

Дальнейшие открытия

Когда на карту были нанесены и другие древние сооружения, получилась ровная геометрическая фигура — восьмиконечная звезда. Этот символ часто встречается на древних керамических изделиях. Поскольку древние народы были солнцепоклонниками, считалось, что эта звезда представляет собой изображение солнца. Исследование черепков, найденных на горе Катекилла, показало, что им около тысячи лет. И по сей день местные племена, следуя традициям своих предков, изображают восьмиконечную звезду на тканях и гобеленах. Однако их предки, по всей видимости, вкладывали больший смысл в это изображение.

В рамках проекта «Китса-то», которым руководит Кристобаль Кобо, было собрано немало убедительных доказательств того, что древние племена обладали обширными знаниями в области астрономии. Как выяснилось, более десятка памятников древности и многие города располагались на линиях гигантской астрономической звезды. Это хорошо видно, если нанести объекты на карту. В самом центре звезды находилась гора Катекилла.

Но что самое удивительное, ученые смогли вычислить точное месторасположение этих ранее неизвестных городов и памятников. Каким образом? В сентябре 1999 года участники проекта «Китса-то» предложили вести раскопки в столичном районе Альтамира, который расположен на одном из лучей звезды, под углом 23,5 градуса к горе Катекилла. Здесь были обнаружены огромные захоронения и множество керамических изделий, которые относятся к культурам колониальной эпохи, периоду инков и их предшественников.

На некоторых линиях, проходящих через гору Катекилла, расположены церкви времен испанской колонизации. Как объяснил Кобо, в 1570 году совет Лимы потребовал строить «церкви, монастыри, часовни и установить кресты везде, где располагались языческие „вакас“ (захоронения) и места поклонения коренных жителей». Для чего это понадобилось?

Испанская корона рассматривала все эти культовые сооружения, как варварские пережитки прошлого. Все здания были разрушены, и на их месте возводились католические церкви. Когда храмы солнца заменили церквями, испанцам стало легче обращать местных жителей в католицизм.

Церковь Сан-Франциско в старой колониальной части Кито расположена как раз на одном из лучей гигантской звезды, исходящих от Катекиллы. Она была построена в XVI веке на месте храма, возведенного еще до прихода инков. В декабре, во время солнцестояния, лучи восходящего солнца проходят сквозь купол церкви, высвечивая треугольник над алтарем. По мере того как солнце поднимается, солнечный луч постепенно опускается ниже и останавливается на иконе «Бог Отец», озаряя лицо на образе. Это случается ровно в день зимнего солнцестояния! Другие местные церкви были также построены с учетом движения солнца. Все это делалось для того, чтобы обратить солнцепоклонников в католическую веру.

Откуда им было известно?

Как эти древние народы узнали, что «середина мира» проходит через гору Катекилла? Существует лишь одно место на земле, где в полдень во время равноденствия предметы не отбрасывают тени — это экватор. Участники проекта «Китса-то» пришли к выводу, что именно тщательные наблюдения за тенями помогли древним определить месторасположение экватора.

Более того, гора Катекилла — естественная астрономическая обсерватория — не могла остаться незамеченной народами, которые поклонялись солнцу. Эта гора, высотой 300 метров, расположена между восточным и западным хребтами Анд. Поэтому точки восхода и захода солнца каждый день были надежными ориентирами на фоне восхитительной панорамы горных цепей. Например, величественные, покрытые снегом вулканы Каямбе и Антисана, которые расположены на востоке и возвышаются почти на пять тысяч метров, служат заметными ориентировочными знаками для наблюдения за движением солнца.

С горы Катекилла, охватывая взором 360 градусов, можно увидеть невооруженным глазом около 20 древних городов, а также примерно 50 памятников древности. Более того, поскольку гора расположена на нулевой широте, с ее вершины можно наблюдать небо как южного, так и северного полушария. Катекилла по праву может быть названа серединой мира, ведь это единственное место на земле, где можно сделать все эти наблюдения на высоте более трех тысяч метров над уровнем моря.

Линия экватора проходит в основном через океан и тропические непроглядные джунгли, в которых из-за буйной растительности невозможно наблюдать за небесными светилами. Кроме того, в джунглях не найти надежных ориентиров, чтобы сделать точные расчеты, так как лес постоянно обновляется. Лишь в Кении на линии экватора расположены три горы, однако они не находятся между горными хребтами, как Катекилла. По всему видно, что гора Катекилла занимает самое выгодное положение и будто создана для того, чтобы стать астрономической обсерваторией.

Кем они были?

Кем были эти древние астрономы? Участники проекта «Китса-то» считают, что первыми открытия сделали коренные жители тех мест, древние племена, такие, как киту и кара. Однако многое еще остается неясным, поскольку это лишь только начало проекта.

Тем не менее уже получены основные представления об этих народах. Стало известно, что они наблюдали за движением солнца, чтобы составлять календари для ведения сельского хозяйства. Без солнца жизнь на земле невозможна, поэтому неудивительно, что древние племена стали ему поклоняться. Так, наблюдения за солнцем и связанные с этим вычисления превратились в священнодейственные ритуалы.

Религиозное рвение, по всей видимости, побудило древних со всей серьезностью подойти к изучению неба и небесных светил. За столетия исследований они создали богатейшую сокровищницу астрономических знаний, дверь в которую приоткрывается лишь сегодня благодаря удивительным открытиям, сделанным у горы Катекилла.

Джантар Мантар. Обсерватория без телескопов

Побывав в обсерватории Джантар Мантар в Дели (Индия) посетители с удивлением восклицают: «Неужели это и впрямь обсерватория?!» Те, для кого обсерватория — современное здание, оборудованное высокоточными дорогостоящими приборами, вряд ли примут эти необычные каменные строения в огромном парке за научное учреждение. Однако в начале XVIII века Джантар Мантар был настоящей астрономической обсерваторией. И самое удивительное, что, хотя в ней не было телескопов и других приборов, изобретенных в Европе, она давала подробные и довольно точные сведения о небесных телах.

Джантар Мантар — это название трех из пяти обсерваторий, построенных правителем Раджпутаны, магараджей Савай Джай Сингхом II. Слово «джантар» происходит от санскритского «янтра» и означает «прибор, или инструмент», а слово «мантар» — от «мантра», что означает «измерение, или формула». Свойственное разговорному стилю добавление рифмованного слова привело к появлению названия — Джантар Мантар.

Согласно табличке, установленной в 1910 году, обсерватория Джантар Мантар в Дели была построена в 1710 году. Однако, как показывают более поздние исследования, строительство, скорее всего, было завершено в 1724 году. Установить это помогают сведения из жизни Джай Сингха. Но прежде давайте познакомимся с необычными приборами одной из самых старинных обсерваторий.

Приборы из камня

В обсерватории Джантар Мантар четыре прибора, и все они построены из кирпича и камня. Самый примечательный из них — Самрат янтра, или Главный прибор, который «в основном использовался как точные и равномерно идущие солнечные часы». Эти часы считаются самым выдающимся изобретением Джай Сингха. Прибор представляет собой огромный кирпичный треугольник высотой более 21 метра, в основании около 35 метров и в ширину более 3 метров. Гипотенуза этого гигантского треугольника составляет 39 метров в длину. Она расположена параллельно земной оси и направлена на северный полюс. По обе стороны треугольника, или гномона, находится квадрант с делениями для измерения часов, минут и секунд. Хотя примитивные солнечные часы существовали уже веками, Джай Сингху удалось превратить этот простой инструмент в точный прибор для измерения склонения и других координат небесных тел.

Остальные три прибора обсерватории — это Рам янтра, Джаяпракаш янтра и Мишра янтра. Замысловатые, причудливые формы этих строений позволяли измерять склонение, высоту, а также азимут солнца и звезд. С помощью прибора Мишра можно было даже узнать время наступления полдня в различных городах мира.

Все перечисленные выше приборы, за исключением прибора Мишра, были созданы Джай Сингхом. В то время это были самые сложные и самые точные измерительные приборы в Индии. Они послужили основой для составления точных календарей и астрономических таблиц. С помощью этих красивых изящных строений астрономы получали ценные сведения, пока на смену каменным приборам не пришли телескопы и другие изобретения. Но почему такой одаренный и высокообразованный человек, как Джай Сингх, не прибегнул в своих астрономических исследованиях к инструментам, доступным в то время в Европе, например оптическому телескопу? Ответ мы найдем, если познакомимся с жизнью магараджи и заглянем в историю того времени.

«Поглощен изучением математической науки»

Джай Сингх родился в 1688 году на территории современного индийского штата Раджастхан. Его отец, правитель города Амбер, столицы раджпутского княжества Качаваха, находился под властью Великих Моголов в Дели. Молодой принц был прилежен в занятиях и овладел такими языками, как хинди, санскрит, персидский и арабский. Он также получил познания в математике, астрономии и боевых искусствах. Но одна наука особо завладела сердцем принца. В документах того времени отмечалось: «С самых первых шагов в стремлении к знаниям и в период взросления Савай Джай Сингх был поглощен изучением математической науки (астрономии)».

В 1700 году, после смерти отца, 11-летний Джай Сингх вступил на престол в Амбере. Вскоре юного правителя пригласили ко двору императора Моголов в южную Индию, где Джай Сингх познакомился с Джаганнатом, знатоком в области математики и астрономии. Позднее этот человек стал придворным советником Джай Сингха. Политическое положение молодого магараджи оставалось неустойчивым до 1719 года, когда к власти пришел Мухаммед Шах. Вскоре Джай Сингх был вызван в столицу, Дели, на прием к новому правителю Моголов. На той встрече в ноябре 1720 года Джай Сингх, скорее всего, и представил императору план строительства обсерватории, который был воплощен в жизнь, вероятно, в 1724 году.

Что побудило Джай Сингха построить обсерваторию? Магараджа понимал, что индийские календари и астрономические карты имели большие погрешности, а астрономия как наука практически не развивалась. Поэтому он решил сделать новые карты, которые бы соответствовали действительному положению видимых небесных тел. Он также мечтал создать инструменты для астрономических наблюдений, которые были бы доступны каждому, кто увлекается астрономией. Джай Сингх приобрел множество научных книг из Франции, Англии, Португалии и Германии. При дворе он окружил себя учеными из индусских, мусульманских и европейских школ астрономии. Он даже направил в Европу первую посланную с Востока экспедицию, поручив своим людям собрать необходимые сведения по астрономии, а также привезти научные книги и инструменты.

Восток и запад так и не сошлись

Почему Джай Сингх строил каменные сооружения, если в Европе уже существовал телескоп, микрометр и верньер? И как получилось, что магараджа оказался незнаком с открытиями Коперника и Галилея и представлением о гелиоцентрической системе мира?

Отчасти виной всему стало практически полное отсутствие сообщения между Востоком и Западом. Но это было не единственной помехой. Немалую роль сыграла также религиозная обстановка того времени. Ученые-брахманы отказывались ехать в Европу, поскольку за пересечение океана они могли лишиться принадлежности к своей касте. Европейцы, которые помогали Джай Сингху собирать информацию, были, в основном, ученые-иезуиты. По словам историка В. Н. Шармы, который написал биографию Джай Сингха, как иезуитам, так и мирянам-католикам было запрещено перенимать взгляды Галилея и других ученых о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Церковь считала все эти теории ересью и безбожием и угрожала инквизицией. Неудивительно, почему посыльные Джай Сингха не включили в свой отчет работы Коперника и Галилея, а также описание новых инструментов, с помощью которых подтверждалась гелиоцентрическая система мира.

znakka4estva.ru

Предмет астрономии

Астрономия — это одна из древнейших и самых увлекательных наук, которая изучает объекты и явления, наблюдаемые во Вселенной. Её истоки относятся к далёкому каменному веку, то есть примерно к шестому — третьему тысячелетию до нашей эры.

На протяжении всей своей истории, человечество стремилось понять природу наблюдаемых объектов и явлений, разгадать тайны окружающего мира и определить своё место в нём.

У многих народов ещё на заре цивилизации существовали особые — космологические мифы, в которых рассказывалось о том, как из первоначального хаоса постепенно возникает космос, что в переводе с греческого, означает «порядок». Появляются небо и земля, моря и реки, растения и животные, а также сам человек

На протяжении тысячелетий люди наблюдали и запоминали явления, которые происходили на небе. Оказалось, что с изменением вида звёздного неба и видимого движения Солнца происходили и периодические изменения в окружающей природе: смена дня и ночи, смена времён года и так далее. Всё это было необходимо древнему человеку для того, чтобы вовремя произвести сельскохозяйственные работы, заготовить на зиму пропитание.

Иначе говоря, регулярные наблюдения за перемещением светил были обусловлены практическими потребностями человека в счёте времени. А строгая периодичность движения Солнца и Луны дала толчок к введению основных единиц счёта времени: суток, месяца, года, и позволила людям высчитывать наступление определённых сезонов года.

Так, например, Древнем Египте жрецы умели предсказывать весенние разливы Нила, определявших начало сельскохозяйственных работ, по появлению на предутреннем небе самой яркой звезды — Сириуса.

В Древней Аравии главную роль играло наблюдение фаз Луны, так как из-за сильной жары большинство работ проводились в ночное время.

А в странах с развитым мореплаванием особое внимание уделялось способам ориентирования по звёздам.

В настоящее время во многих местах земного шара найдены древнейшие каменные сооружения, ориентированные на астрономически значимые направления. К таким направлениям, например, относятся точки восхода и захода Солнца в дни равноденствий и солнцестояний. Примечательно, что такие сооружения найдены по всему миру. Например, в Южной Англии — это Стоунхендж, в России на Южном Урале — Аркаим. Возраст таких древних обсерваторий достигает 5—6 тысяч лет.

Простое созерцание происходящих явлений и их наивное толкование постепенно сменялись попытками научного объяснения причин наблюдаемых явлений. Когда в шестом веке до нашей эры в Древней Греции началось бурное развитие философии как науки о природе, астрономические знания стали неотъемлемой частью человеческой культуры.

Кстати, термин «астрономия» происходит от двух древнегреческих слов: «астрон» — звезда, и «номос» — наука.

В настоящее время под астрономией понимается фундаментальная наука, которая изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом.

Примечательно, что астрономия — это одна из немногих наук, которая получила свою музу-покровительницу — Уранию.

С самых древних времён развитие астрономии и математики было тесно связано между собой. Ещё в Древней Греции появилось первое правильное научное представление о том, что Земля является небесным телом. Вы знаете, что в переводе с греческого название одного из разделов математики — геометрии — означает «землемерие». Так вот, в 240 году до нашей эры александрийский учёный Эратосфен на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень достаточно точно определил размеры земного шара.

А необычное, но ставшее привычным деление окружности на 360о, также имеет астрономическое происхождение. Дело в том, что с III века до нашей эры и вплоть до середины XVI века (то есть почти полторы тысячи лет) господствовала геоцентрическая система мироустройства Клавдия Птолемея.  Согласно ей, в центре всего мироздания находилась планета Земля, а все остальные небесные тела вращались вокруг неё, в том числе и Солнце. Так вот, считалось, что Солнце, вращаясь вокруг Земли каждые сутки делает один шаг — один градус.

С развитием торговли и мореплавания, астрономические наблюдения позволяли людям ориентироваться в незнакомой местности и на море, а также определять точное время. Все эти задачи начала решать практическая астрономия.

В XVI—XVII веках некоторые учёные начинают ставить под сомнение геоцентрическую систему мира Птолемея. В частности, в 1543 году выходит великий труд Николая Коперника «Об обращении небесных сфер», в котором он приводит доводы о том, что центром нашей системы является не Земля, а Солнце. Так возникло гелиоцентри́ческое учение, которое дало ключ к познанию Вселенной.

Астрономические наблюдения за движением небесных тел и необходимость заранее вычислять их расположение сыграли важную роль в развитии не только математики, но и очень важного для практической деятельности человека раздела физики — механики. Выросшие когда-то из единой науки о природе — философии — астрономия, математика и физика никогда не теряли тесной связи между собой. Поэтому не случайно и то, что такие учёные, как Галилео Галилей и Исаак Ньютон известны своими работами не только по физике, но и по математике и астрономии.

К тому же Галилей, построивший первый простейший телескоп, своими наблюдениями и вычислениями получил бесспорные доказательства истинности гелиоцентрической теории Коперника.

Ньютон, сформулировав в конце XVII века свой знаменитый закон всемирного тяготения, открыл возможность применения математических методов для изучения движения планет и других тел Солнечной системы.

А известный астроном Иоганн Кеплер, изучая траекторию движения Марса и других небесных тел, смог сформулировать три закона движения планет, которые сыграли важную роль в развитии представлений о строении Солнечной системы.

Раздел астрономии, изучающий движение небесных тел, получил название небесной механики. Она позволила не только объяснить, но вычислить с очень большой точностью почти все движения, наблюдаемые как в Солнечной системе, так и в Галактике, что вывело астрономию, как науку, на первый план среди всех наук той эпохи.

Со временем в астрономических наблюдениях начинают использовать всё более совершенные телескопы. Простейшая зрительная труба Галилея сначала была усовершенствована Кеплером, а затем и Гюйгенсом, который в 1655 году разглядел не только кольца Сатурна, но и открыл его спутник Титан.

В 1761 году великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов открыл атмосферу у Венеры и провёл исследования комет.

Принимая за эталон Землю, учёные сравнивали её с другими планетами и спутниками. Так зарождалась сравнительная планетология.

В начале XIX века начало казаться, что дальнейшее развитие астрономии невозможно. Французский философ Огюст Конт писал: «Мы представляем себе возможность определения форм, расстояний, размеров и движений небесных тел, но никогда, никакими способами мы не сможем изучить их химический состав...».

«Приговор» был суров. Однако в 1859 году немецкими учёными Робертом Бунзеном и Густавом Кирхгофом был разработан метод определения химического состава вещества по его спектру (спектральный анализ).  Это ознаменовало появление нового раздела физики — спектроскопии, изучающей спектры электромагнитного излучения. А применение спектрального анализа в астрономии положило начало широкому использованию физики при изучении природы небесных тел и привело к появлению нового раздела науки о Вселенной — астрофизики.

Примерно в то же время (где-то в промежутке между 1837—1839) независимо в России, Германии и Англии учёные впервые смогли получить первые данные в определении расстояний до звёзд. Так начала зарождаться звёздная астрономия. Она изучает закономерности в пространственном распределении и движении звёзд в нашей звёздной системе — Галактике, а также исследует свойства и распределение других звёздных систем.

Дальнейшее развитие астрономии связано с усовершенствованием техники наблюдений, что привело к серьёзным изменениям в научной картине мира, к становлению представлений об эволюции Вселенной как единого целого. Эти представления составляют основу современной космологии. Наиболее активно этот раздел стал развиваться в первой половине XX века после того, как Альберт Эйнштейн представил миру свою общую теорию относительности. Оказалось, что Вселенная, в которой мы живём сейчас, несколько миллиардов лет назад была совершенно иной. Согласно современным представлениям, в ней не существовало ничего: ни галактик, ни звёзд, ни планет. Для того чтобы объяснить процессы, происходившие на начальной стадии её развития, понадобился весь арсенал современной теоретической физики, включая теорию относительности, атомную и квантовую физику, а также физику элементарных частиц. Так происходило зарождение современной космогонии — раздела астрономии, изучающего происхождение и развитие небесных тел и их систем.

Во все времена астрономия оказывала большое влияние на практическую деятельность человека, но самое главное её значение заключалось и заключается в формировании научного мировоззрения. Это можно проследить, рассматривая развитие отдельных разделов астрономии, которое всегда шло в тесной связи с другими науками. Например, изобретение атомных часов, точность хода которых составляет 10–15 секунд, позволяют изучать годовые и вековые изменения вращения Земли, а значит, вносить поправки в единицы измерения времени.

Развитие ракетной техники позволило человечеству выйти в космическое пространство. Это существенно расширило возможности исследования всех объектов, находящихся за пределами Земли, и привело к новому подъёму в развитии небесной механики. Благодаря ей происходит расчёт орбит автоматических и пилотируемых космических аппаратов различного назначения.

Исследование атмосфер тел Солнечной системы помогает лучше познать законы динамики атмосферы Земли, точнее построить её модель, а, следовательно, увереннее предсказывать погоду.

Современное развитие астрофизики стимулирует разработку новейших технологий. Например, изучение источников энергии Солнца и других звёзд подсказало идею создания управляемых термоядерных реакторов. А при изучении солнечных протуберанцев возникла идея теплоизоляции сверхгорячей плазмы магнитным полем и создание магнитогидродинамических генераторов.

Как видим, события, которые произошли в науке за последние несколько десятилетий, показали, что неразрывная связь, существующая между астрономией и физикой, позволяет успешно решать многие проблемы, волнующие человечество. Поэтому не случайно, что в первые годы двадцать первого века три Нобелевских премии по физике были присуждены учёным за исследования по астрофизике и космологии.

Вам уже известно, что Земля и Луна, другие планеты и их спутники, малые и карликовые планеты и кометы обращаются вокруг Солнца. Все они вместе образуют нашу Солнечную систему. Однако и наше Солнце не стоит на месте. Вместе с миллиардами других звёзд оно обращается вокруг центра нашей огромной звёздной системы — Галактики Млечный Путь. Самая близкая к Солнечной системе звезда располагается так далеко, что свет от неё идёт до Земли более 4 лет.  А объём, занимаемый нашей Галактикой, так велик, что свет может пересечь её примерно за 100 тысяч лет.

Однако Вселенная — это не только наша Галактика. В ней существуют миллиарды других звёздных систем. От наиболее удалённых из известных галактик свет до Земли идёт более 13 миллиардов лет.

Вступив в космическую эру своего существования и готовясь к полётам на другие планеты, человечество не вправе забывать о Земле. Ведь Земля — это уникальная планета, где развилась человеческая цивилизация. И если природа Земли уникальна, то и огромна ответственность людей за её сохранение.

videouroki.net

История астрономии

Белорусский Государственный Педагогический Университет им. М. Танка

Кафедра методики преподавания физики

Методические разработки

для управляемой самостоятельной работы

по астрономии

Минск 2008

Тема №1

Вопросы программы:

Астрономия как наука и учебный предмет.

Предмет астрономии, объекты изучения.

Разделы астрономии: астрометрия, небесная механика, астрофизика.

История возникновения и развития астрономических знаний.

Краткое содержание:

Астрономия как наука и учебный предмет.

Астрономия - это наука о Вселенной, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем.

Объекты изучения астрономии: звёзды, планеты, кометы, метеоры, туманности, галактики, материя, находящаяся в межзвёздном пространстве.

Изучение происходит в разных диапазонах электромагнитных волн, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском, и т.д.

Астрономия имеет три основные задачи:

- Изучение видимых и действительных положений и движения небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.

- Изучение физического строения небесных тел, т.е. химического состава и физических условий на поверхности и в недрах небесных тел.

- Исследование происхождения и развития, предсказание дальнейших судеб отдельных небесных тел и их систем.

Астрономия очень взаимосвязана с различными науками. Особенно с математикой, физикой, химией, философией, биологией.

Нынешний вид астрономия приобрела лишь в XIX-XXвеках. До этого она неразрывно включала в себя ряд других отраслей знания и была теснее связана с философией и теологией.

Множество объектов и методов астрономии приводит к многочисленности разделов и отдельных направлений в астрономии.

По характеру используемой информации выделяются три основных раздела: астрометрия, небесная механика, астрофизика.

Астрометрия- изучает положение небесных тел и вращение Земли, опираясь на теоретические и практические методы измерений углов на небе, для чего организуются позиционные наблюдения небесных светил.

Важнейшие цели астрометрии:

- установление систем небесных координат,

- получение параметров, характеризующих наиболее полно закономерности вращения Земли.

Небесная механика - изучает движение небесных тел под действием тяготения, разрабатывает методы определения их траекторий на основании наблюдаемых положений на небе, позволяет рассчитать таблицы их координат на дальнейшее время (эфемериды), изучает взаимное влияние тел на их движение, рассматривает движение и устойчивость систем небесных и искусственных тел.

Астрофизика- изучает происхождение (космогония), строение, хим. состав, физические свойства и эволюцию отдельных небесных тел и систем вплоть до всей Вселенной в целом (космология).

История возникновения и развития астрономических знаний.

Астрономия возникла очень давно. Ни одна наука на Земле, кроме, пожалуй. Математики, не обладает такой глубокой древностью.

Астрономия отлична от других наук, потому что физика, химия, биология в современном виде складывались на протяжении последних 300-т лет. Астрономия же формировалась в эпохи древние и сильно отличающиеся от нашей.

Причины возникновения и развития астрономии хорошо указаны в первых строках Библии: "И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной, для отделения дня от ночи, и для знамений, и времён, и дней, и годов;" (Быт. 1,14)

Развитие астрономии было обязано человеческому желанию постичь закономерности окружающего мира, необходимостью измерения времени и ориентирования в пространстве. Последнее особенно важно было для мореходов. Вплоть до XIXвека на борту каждого корабля, отправлявшегося в далекий путь, находился астроном, в обязанности которого входило определение координат корабля среди открытого моря и ориентировка по звездам.

Развитие древней астрономии распадается на два этапа. Первый - примитивный сельскохозяйственный. Звёзды служили людям ориентиром для начала сельскохозяйственных работ. В Египте восход Сириуса означал начало разлива Нила. Когда Арктур восходил непосредственно перед Солнцем - нужно было собирать виноград, когда Орион и Плеяды заходили утром - нужно было начинать пахать. Эти приметы породили необходимость выделить основные созвездия и назвать ярчайшие звёзды, что бы иметь постоянные ориентиры.

Второй этап связан со сложными продолжительными наблюдениями и отысканием календарных периодов. Древнейший период существования человечества мало изучен наукой, так как не сохранились письменные памятники той поры. Более или менее определённо можно представить сегодня только духовный мир цивилизаций, начиная с египетской и вавилонской.

Наиболее древние астрономические знания ученые сегодня находят на берегах Тигра и Евфрата, у халдеев. Сколько лет народы, населявшие эти земли занимались астрономией, сказать очень трудно. Цицерон по этому поводу писал: "обратимся к авторитету самых древних и начнем с ассирийцев. Hаселяя стpану pовную и обшиpную, они могли наблюдать небо, со всех стоpон откpытое, внимательно следить за пеpедвижением и перемещением звезд. Hаблюдая все это, они заметили, что пpедзнаменуют те или иные изменения в положении небесных светил, и эти свои познания пеpедали позднейшим поколениям. Сpеди этого наpода халдеи, постоянно наблюдая за звездами, создали, как считают, целую науку, котоpая дает возможность пpедсказывать, что с кем случится и кто для какой судьбы pожден. Считают, что это искусство pазвивалось также у египтян с глубочайшей дpевности и в течение почти бесчисленных столетий." Далее он уточняет, что "...как они сами утвеpждают, четыpеста семьдесят тысяч лет сохpаняют в своих памятниках познанное ими."

Помимо Цицерона о древности наблюдений говорили и другие античные авторы. Так Гиппаpх указывал, будто халдеи наблюдали звездное небо за 270000 лет до того, когда Александp Великий вступил в Пеpсию. Плиний же говоpит о 720 000 годах.

Современные историки не соглашаются с этими цифрами, но факты свидетельствуют, что для вычисления пеpиодов солнечных затмений, халдеям понадобилось, по меньшей меpе, 5 000 лет. Жрецы вывели из наблюдений пеpиод солнечных затмений в 1805 лет или 22325 обоpотов Луны, по истечении котоpого затмения повтоpяются в пpежнем поpядке. Упоминаемое специально в надписях затмение, котоpое было выбpано исходным пунктом одного из таких циклов, относится к году, удаленному от 1900 года н.э. на 13442 года, и, как допускают, год этот соответствует совпадению солнечного затмения с восхождением Сиpиуса.

Известен был вавилонянам и более короткий период в 223 оборота Луны, т.е. в 18 лет и 11 дней - сарос, по прошествии которого затмения Луны и Солнца повторяются в прежнем порядке.

О высоком развитии науки в Месопотамии свидетельствует то, что халдейские астpономы знали точное значение продолжительности года, описали солнечные пятна, увеличение и уменьшение света планет, пpоводили наблюдения над кометами и устpаивали небесные глобусы. Скорее всего они изобpели знаки зодиака. Ибо тождественность фоpм и аналогия символов, пpоявляющиеся во всех зодиаках дpугих стpан - в зодиаках, созданных в Египте, в Индии, в Камбодже и Китае, - доказывают, что астpономические наблюдения, пpоизводившиеся халдейскими астpономами, легли в основу всех зодиаков дpевнего миpа. Кpуг зодиака был создан халдеями не менее как 4000 лет назад, в то же вpемя подобная pабота пpедполагает, что ей пpедшествовали пpодолжительные пеpиоды подготовки научной почвы. На двенадцать частей зодиак был разделен, по крайней мере, в VIвеке до н.э.

Помимо халдейской школы, древней и сильной была египетская. Все зодиакальные памятники в Египте были, главным образом, астрономические. Царские гробницы и погребальные ритуалы представляют собою множество таблиц созвездий и их влияния на все часы каждого месяца.

Самые древние астрономические записи в Египте, Вавилоне, Китае датируются примерно XXXвеком до н.э.

Древнейшее из сохранившихся сообщений о солнечном затмении в Китае датируется 2697 г. до н.э.

У истоков греческой математической теории стояли Пифагор и его школа (VIст. до н.э.). По их представлениям в основе устройства Космоса находится математический закон. Его можно определить, изучая движение светил на небе.

Пифагорейцы построили первую известную науке физическую модель Солнечной системы, предположив, что все планеты, Земля, Солнце и Луна вращаются вокруг центрального огня. Они разработали учение о шарообразности Земли, вывели наклон эклиптики и планетных орбит, правильно объясняли затмения.

Пифагор первый назвал вселенную космосом, т.е. упорядоченным строем, складом, считал, что мир состоит из планетных сфер, разделённых между собой гармоничными промежутками.

Предметом философии Пифагора был мир, как закономерное, стройное целое, подчинённое законам гармонии числа.

Поздние пифагорейцы объясняли смену дня и ночи суточным вращением Земли.

Греческий мудрец Фалес (624 - 547 гг. до н.э.) предсказал полное солнечное затмение, наблюдавшееся в 585 г. в Малой Азии. Причиной солнечных затмений считал Луну, которую рассматривал как тёмное тело, заимствующее свет от Солнца. Открыл наклон эклиптики к экватору, определил угловую величину Луны, учил о шарообразности Земли.

Анаксимандр (ок.610 - 546 гг. до н.э.) соорудил первые в Греции солнечные часы и астрономические инструменты, впервые применил гномон для определения наклона эклиптики к экватору. Положил начало теории небесных сфер.

Большое влияние на греческую астрономию имел Платон. Его идеалистические представления о Вселенной, движения объектов которой должны происходить только по идеальным окружностям, долго мешало развитию реальных представлений об устройстве мироздания. Благодаря этому греческие астрономы так никогда и не создали реальной картины строения Вселенной, а использовали свои теории лишь как средство для описания наблюдаемых движений небесных светил.

Евдокс Книдский (ок. 408 - ок. 355 до н.э.) составил древнейшую карту звёздного неба, на которой созвездия представлены фигурами различных животных. Одним из первых привёл названия зодиакальных созвездий и созвездий, расположенных вне пояса зодиака. Он первый развил теорию гомоцентрических сфер. Его модель представляла Вселенную в виде вложенных одна в одну концентрических сфер, по которым двигались светила. Эта теория требовала по 4 гомоцентрические сферы для каждой планеты и по три для Солнца и Луны.

Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.) написал значительные труды по астрономии: «О небе» и «Метеорология». Он считал, что Земля шарообразна, находится в центре мира. Сама же Вселенная устроена по принципу луковицы, состоящей из 55 сфер, окружающих Землю. Эта модель не могла полностью описать реальное движение планет. Труды Аристотеля носили скорей философский характер и легли в основу позднейшего схоластического мировоззрения.

Гераклид (388 - 315 гг. до н.э.) учил, что Земля вращается вокруг своей оси, Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, которое вращается вокруг Земли, считал, что звёзды имеют шарообразную форму.

Аристарх Самосский (ок. 310 - 230 гг. до н. э.) выдвинул гелиоцентрическую гипотезу, согласно которой в центре Вселенной находилось Солнце, но эта модель не оказала существенного влияния на его современников. Значительным вкладом в науку явилось определение Аристархом расстояния от Солнца до Земли по наблюдательным данным.

Эратосфен (ок. 276 - 194 гг. до н.э.) определил размеры Земли с помощью простого гномона, проведя измерение высоты Солнца в Сиене и в Александрии, лежащих на одном меридиане, в момент летнего солнцестояния, и, оценив расстояние между городами допустил, что длина окружности Земли равна 250 000 стадиев (1 стадий ~ 185 м.). Рассчитал расстояние от Земли до Солнца и Луны. Нашёл точный наклон эклиптики. Составил каталог 675 неподвижных звёзд.

Большой вклад в античную астрономию внёс Гиппарх (IIвек до н.э.). Он проводил многочисленные и длительные наблюдения, которые позволили ему разработать теории движения Солнца и Луны, более успешные, чем прежние. Гиппарху удалось успешно решить задачу предсказании солнечных и лунных затмений. В отличие от прежних теорий, Земля находилась не в центре круга, а некоторой другой точке, эксцентричной по отношению к геометрическому центру. Движение по эксцентру было введено для описания различных неравенств в движении Солнца и Луны.

Гиппарх составил первый каталог звёздного неба, включавший около 850 звёзд. Сравнив личные наблюдения, с наблюдениями своих предшественников Аристилла и Тимохариса, он открыл прецессию, постепенное смещение положения экватора относительно эклиптики. Вследствие этого, точка весеннего равноденствия перемещается к западу относительно звёзд. Это явление приводит также к изменению положений полюсов мира, т.е. центров, вокруг которых вращаются в суточном движении звёзды.

Клавдий Птолемей (ок. 87 - 165 гг.) явился систематизатором всей предшествующей ему астрономии. Его труд «Великое математическое построение астрономии в XIIIкнигах» явился основой для всей последующей астрономии на Востоке и Западе в течение многих последующих столетий. Он применил теорию эпициклов для описания Вселенной. Геоцентрическая модель мира, не могла дать правильного простого описания движения светил. Птолемею удалось представить видимые движения небесных тел с помощью комбинаций идеальных круговых движений по деферентам и эпициклам. В центре круга - деферента находилась Земля. Планета двигалась не по самому деференту, а по другому кругу - эпициклу, центр которого двигался по деференту.

Комбинируя количество эпициклов, Птолемею удалось построить модель, достаточно точно описывающую реальное положение светил на небе. В лучшем варианте эта модель насчитывала до 35 эпициклов и продержалась как практическое руководство вплоть до открытий Исаака Ньютона.

Птолемей разработал теории для Солнца, Луны и каждой из планет, сконструировал несколько угломерных астрономических инструментов, создал каталог положений 1022 звёзд. Труды Птолемея явились венцом греческой астрономии и равным им не было много последующих столетий.

С падением Западной Римской империи наука пришла в упадок.

Дальнейшее развитие астрономии началось примерно с VIIстолетия в исламском мире. Арабы сделали переводы основных греческих научных трудов и, хотя не изменяли основы греческой науки, внесли важный вклад в пределах общей структуры. На протяжениеIX-XIвеков были достигнуты успехи в определении размеров Земли, изучении движения Луны, Солнца и планет, составлении звёздных каталогов, улучшении календаря благодаря трудам астрономов аль-Бируни, аль-Баттани, абу-ль-Вефа, ибн-Юнуа, ас-Суфи, Омара Хайяма.

Через Испанию многие сочинения арабских учёных проникали в Европу.

В 1252 году при дворе кастильского короля Альфонсо Мудрого были составлены «Альфонсовы таблицы» - эфемериды движения планет.

Возрождение собственно европейской астрономии началось с XVвека.

В это время была издана «Новая теория планет» Г. Пурбаха, в которой впервые в Западной Европе была изложена теория эпициклов Птолемея. Ученик Г. Пурбаха Региомонтан издал «Эфемериды», где были вычислены положения Солнца, Луны и планет на 1475 - 1506 гг. Эти таблицы были последними, вычисленными по теории Птолемея.

Научная революция в астрономии началась после создания Николаем Коперником гелиоцентрической системы мира. В 1543 году был издан его основной труд «Об обращениях небесных сфер». По новой модели в центр мира ставилось Солнце, земля же с остальными планетами вращалась вокруг него. С помощью новой теории легко объяснялось попятное движение планет, считавшееся ранее загадочным. Однако, многие вопросы ещё не были решены из-за того, что Коперник не отказался от идеального движения небесных тел. В его модели светила продолжали двигаться по окружностям и равномерно. Это затрудняло правильное вычисление реального положения планет.

Теория Коперника положила начало важному переходу от инструментализма древнегреческой мысли к возможностям реального описания устройства физического мира.

Новая модель была принята не сразу. Споры о истинности теории Коперника велись ещё два столетия.

В 1551 немецкий астроном Эразм Рейнгольд издал «Прусские таблицы», где вычислил положения планет по новой модели.

С 1576 по 1597 гг. датский астроном Тихо Браге в построенной им обсерватории «Ураниборг» выполнил очень точные наблюдения положений звёзд, комет, планет, Луны и Солнца. Полученные данные свидетельствовали о несостоятельности старой птолемеево-аристотелевой модели мира. Однако, Тихо Браге не принял и систему Коперника. Он создал свою модель, согласно которой в центре мира находилась Земля; Луна и Солнце вращались вокруг Земли, а все планеты вокруг Солнца.

После смерти Тихо Браге все наблюдения достались его ученику Иоганну Кеплеру (1571 - 1630). Кеплер был пифагорейцем и сторонником системы мира Коперника. Он начал искать математические принципы гармонии, которую Бог заложил в основе мироздания. Многолетние исследования привели к открытию простых соотношений, которые описывают движения планет и были обнародованы в 1609 году. Работы Кеплера окончательно показали, что платоновские идеалы равномерного движения по окружностям природе несвойственны.

Настоящий переворот в астрономии был вызван использованием Галилео Галилеем телескопов для наблюдения небесных объектов.

В 1610 году Галилей сделал четыре фундаментальных открытия, противоречивших аристотелевским принципам мироздания.

Он увидел, что на Луне есть кратеры и горы, что Венера имеет фазы, подобно Луне, что вокруг Юпитера вращаются четыре спутника и Млечный Путь состоит из слабых звёзд.

Таким образом, астрономические открытия подготовили почву для полной смены древнего мировоззрения и принципиально новым подходам в науке. Эту работу довершил Исаак Ньютон.

Открытые им законы были проверены практически Эдмундом Галлеем, предсказавшим возвращение кометы. наблюдавшейся в 1531, 1607 и 1682 годах. Вычисленный период этой кометы составил 75 лет. Комета вернулась в 1758, подтвердив теорию тяготения И.Ньютона и была названа кометой Галлея.

Ян Гевелий (1611 - 1687) в 1641 году построил обсерваторию в Гданьске, которая была в то время крупнейшей в Европе. Составил первые точные детальные карты Луны. В 1647 году вышла его "Селенография", где ученый ввел многие названия деталей лунной поверхности, которые остались до наших дней. Открыл фазы Меркурия, четыре кометы, выполнил первое точное измерение периода вращения Солнца, составил каталог 1564 звёзд, выделил 11 новых созвездий. Некоторым дал названия, сохранившиеся до наших дней: Гончие Псы, Жираф, Ящерица, Малый Лев, Секстант, Единорог, Лисичка, Щит Яна Собесского. В 1690 году издал атлас "Описание всего звёздного неба".

В XVIIIстолетии были разработаны основные методы небесной механики, благодаря трудам семьи Бернулли, Л.Эйлера, Л.Лагранжа, П.Лапласа. В этом же столетии наметился ощутимый прогресс в наблюдательных методах астрономии. Появление крупных телескопов-рефлекторов способствовало более детальному изучению Вселенной. Наблюдения Вильяма Гершеля прояснили структуру нашей Галактики и позволили выявить множество туманностей и звездных скоплений. Особый интерес вызвали так называемые "спиральные" туманности. Некоторые астрономы считали их звездными системами, подобными Млечному Пути, другие оспаривали это мнение, и считали их частями Млечного Пути, состоящими из метеорной и пылевой материи.

Середина XIXвека была ознаменована открытием планеты Нептун "на кончике пера", т.е. методами небесной механики. Это было очень убедительное подтверждение теории И.Ньютона. Во второй половинеXIXвека было обнаружено движение перигелия орбиты Меркурия, которое не могло получить объяснения в рамках теории гравитации Ньютона. Размышления над этим явлением способствовали возникновению общей теории относительности, созданной Альбертом Эйнштейном в началеXXвека.

В 1912 году В. Слайфер начал в Ловелловской обсерватории (США) обширную программу, нацеленную на измерение скоростей туманностей, используя доплеровское смещение спектральных линий. К 1925 году он изучил около 40 туманностей. Большинство из них оказались очень удаленными от Земли. Однако, не было надежного метода для определения расстояний, так как параллактический метод, разработанный в середине XIXвека Гудрайком, Бесселем и Струве, работал только в ближайших окрестностях Солнечной системы.

Какую-то помощь мог оказать метод определения расстояний с помощью цефеид, открытый в 1908 году в Гарварде Генриэттой Левитт. Исследовательница обнаружила, что цефеиды имеют четкую зависимость, связывающую их светимость и период изменения блеска. По измеренной видимой звездной величине и периоду изменения блеска можно найти расстояние до такой звезды. Этот метод заработал на полную силу после того, как в 1923 году американский астроном Эдвин Хаббл различил в туманности Андромеды отдельные звезды и идентифицировал среди них цефеиду. Метод Левитт показал, что расстояние до звезды. А значит и до самой галактики около 900 тыс. световых лет. Это оказалось больше, чем размеры Млечного Пути. Таким образом было обнаружено, что спиральные туманности являются не объектами нашей Галактики, а такими же звездными системами, удаленными от нас на большие расстояния.

Дальнейшие исследования Хаббла позволили исследовать движение галактик и открыли расширение Вселенной.

Работы А.Фридмана, В.де Ситтера и Д.Леметра, основанные на теории относительности, легли в основу построения модели расширяющейся Вселенной.

Начало расширения было описано Георгием Гамовым, бывшим студентом Фридмана, который предположил, что Вселенная вышла из состояния с чрезвычайно высокой температурой и плотностью, в результате Большого Взрыва.

Студенты Гамова Р.Алфер и Р.Герман в 1948 году высказали мысль, что излучение, оставшееся после Большого Взрыва, должно было к настоящему моменту остыть до температуры всего на несколько градусов более высокой. Чем абсолютный ноль. В 1965 году это излучение было обнаружено А. Пензиасом и Р.Вилсоном и названо реликтовым излучением. Его температура всего около 3 К.

Вместе с развитием взглядов на строение Вселенной в целом, эволюционировало и представление о происхождении отдельных ее элементов.

Высказанная в XVIIIстолетии небулярная гипотеза, предполагала, что звезды и планеты образовались из газопылевой туманности. ВXIXстолетии Гельмгольцем и Кельвином было установлено, что энергия, освобождающаяся в результате гравитационного сжатия, может создать высокую температуру в недрах звезды, но ее хватит только на 20 млн. лет. Радиометрический метод оценки возраста Земли, разработанный Э. Резерфордом в 1905 году, показывал, что нашей планете около нескольких миллиардов лет. Ученые были озадачены таким несоответствием.

В 1925 Цецилия Пейн, анализируя спектры звезд, пришла к выводу, что водород и гелий - самые распространенные элементы в звездах. Это было подтверждено спустя четыре года Генри Расселом. Вернер Гейзенберг в 1932 году высказал мысль, что все элементы во Вселенной могли быть образованы из водорода, так как водородное ядро состоит только из одного протона, который может превратиться в нейтрон, присоединив электрон. В 1938 году Ганс Бет предложил первую удовлетворительную теорию, описывающую источник образования энергии звезд. Он показал, что тяжелые элементы синтезируются в недрах звезд в результате ядерных реакций из водорода. Эти реакции могут служить источником энергии для звезды на протяжении миллиардов лет.

Развитие телескопостроения, всеволновых приемников излучения и космической техники в XXстолетии привело к настоящей революции в астрономии.

Контрольные вопросы:

1. Что такое астрономия?

2. Что изучает астрономия?

3. Какие основные разделы астрономии?

4. В чем принципиальная и методологическая разница основных разделов астрономии?

5. Когда зародилась астрономия?

6. В каких странах развитие астрономии было наиболее успешным?

7. Кто написал «Альмагест»?

8. Кто является творцом гелиоцентрической картины мира?

9. Кто впервые применил телескоп для астрономических наблюдений?

10. Какой ученый построил в 15 веке самую большую обсерваторию в Европе?

11. Кто открыл законы движения планет?

12. Кто построил теорию движения комет и предсказал возвращение одной из комет?

13. Кто составил первые точные карты Луны?

14. Какие ученые внесли в 18 веке выдающийся вклад в развитие небесной механики?

15. Что послужило революционному прорыву в астрономии 19 века?

16. Какие труды Э.Хаббла привели к новому взгляду на строение Вселенной?

17. Кто явился творцом модели Большого взрыва?

Литература:

1. Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии. М., Эдиториал УРСС, 2004.

2. Лакур П., Аппель Я. Историческая физика. тт.1-2 Одесса Mathesis 1907.

3. Литров И. Тайны неба. М. 1902

4. Паннекук А. История астрономии. М. 1951

5. Фламмарион К. История неба. М. 1994 (переиздание СПб. 1875)

6. Шимбалев А.А, Галузо И.В., Голубев В.А. Хрестоматия по астрономии. Минск, Аверсэв. 2005.

Тема №2

studfiles.net

Астрономия и древние календари. Природные катастрофы и пришельцы из космоса

Астрономия и древние календари

Поразительный по точности египетский календарь, основывавшийся на времени восхода звезды Сириус, является одним из множества фактов, которые Эрих фон Дэникен связывает с пришельцами из других миров. Он ошибочно полагает, что египтяне не очень-то интересовались астрономией. Связь между появлением на небе Сириуса и ежегодными разливами Нила он не считает достаточным основанием для составления календаря, ссылаясь на то, что начало паводка в разные годы приходится на разные дни. Единственно правильное объяснение, утверждает Дэникен, это особое значение Сириуса, например, как места, откуда явились инопланетяне-миссионеры

Символ звезды Сириус (слева) и мифического небесного духа По (справа) в представлении западноафриканского племени догонов.

Мир в представлении догонов.

Необычны и многие другие астрономические представления догонов, но, как и загадка Сириуса, они тоже не имеют ничего общего с древними космонавтами. Если бы догоны действительно знали о существовании белого карлика, их астрономические, и космогонические взгляды, вероятно, хоть в какой-то степени соответствовали бы истинному положению вещей. Но они представляют Землю в виде плоского диска, лежащего в центре Вселенной и окруженного океаном, обвитым гигантской змеей. По их воззрениям, солнечной осью, вокруг которой якобы вращается небосвод, является столб бога-творца Аммы. Трудно предположить, чтобы подобный взгляд на космический мир звезд и галактик принесли с собой гости с Сириуса.

Эрих фон Дэникен ставит новый вопрос: «Как относиться к календарю очень далекой древности, в котором фигурируют такие понятия, как долгота дня и ночи, времена года, равноденствие, солнцестояния, положение Луны в каждый час и ее движение с учетом земного вращения? И это не надуманный вопрос. Такой календарь действительно существует. Его нашли в высохшем болоте в Тиауанако. Подобная находка для нас позор, ибо существование этого календаря неумолимо доказывает, если только наше тщеславие может вообще примириться с таким фактом, что существа, создавшие и использовавшие его, стояли на куда более высокой ступени развития, нежели... мы»

Так представляют себе посадку космического корабля возле пирамиды майя в Чичен-Ице сторонники палеоконтактов. Рис. Льюиса Коэна.

* Кин (по-майяски) — один день, виналь — один месяц, тун — один год. — Прим. ред.

Майя, как и представители других центральноамериканских цивилизаций, делили свой 5200-летний цикл на периоды по 360 дней (тун), кратные 18 и 20:

20 кинов * — 1 виналь (20 дней)18 виналей — 1 тун (360 дней)20 тунов — 1 катун (7200 дней)20 катунов — 1 бактун (144000 дней).

Любую дату можно было перевести в число дней, миновавших от начала данного мирового цикла. Для повседневных потребностей такая система была, разумеется, слишком сложной, поэтому майя пользовались более простым календарем с 52-летним циклом. Неизвестно, почему они выбрали именно такой временной отрезок, но он встречается не только у майя, а во всех центральноамериканских цивилизациях. Пятидесятидвухлетний цикл складывался из двух взаимосвязанных годовых периодов — 260-дневного цолькина и 365-дневного хааба. Майяский месяц в обоих календарях состоял из 20 дней, имевших каждый свое название и порядковый номер от 1 до 13. Такой календарь в первоначальном, не искаженном виде еще и сегодня встречается на юге Мексики, где даже после четырех столетий господства католицизма майяские «календарные» жрецы отмечают дни по древнему 260-дневному циклу и предсказывают верующим шансы на успех и возможные неудачи. 365-дневный год был второй частью 52-летнего цикла. Мы знаем достоверно, что майя исходили из реальной продолжительности года, но не учитывали, как мы, дополнительно четвертую часть суток, поэтому каждые четыре года набегал один лишний день — 29 февраля. Таким образом, майяский 365-дневный календарь не соответствовал с абсолютной точностью реальному году. Этот «их» год состоял из 18 месяцев по 20 дней каждый и еще одного короткого месяца, состоявшего всего из пяти «несчастных» дней. Следовательно, утверждение, что календарь майя был очень точным, является еще одним мифом. Майя вообще не принимали во внимание остатки чисел, оперировали лишь целыми числами, а потому и не могли в своей системе учесть четвертую часть дня.Переплетение 260-дневного и 365-дневного годов приводило к тому, что каждый день 52-летнего цикла носил свое обозначение, представлявшее комбинацию его названия в каждом из обоих циклов.Наряду с обычным календарем майя пользовались еще и месячным, основанным на периоде в 29 дней с дополнительным «кусочком» дня между двумя полнолуниями. Исходя из месячного цикла, майя установили, что лунные месяцы имеют либо 29, либо 30 дней, и с учетом этого соотносили их с солнечным календарем. Числовые данные у майя были довольно точными, однако нет никаких доказательств, что средний лунный месяц был вычислен ими с точностью до тысячных долей, как утверждают некоторые авторы. Майя создали формулу, выражавшую связь между «их» месяцами, где дни считались целыми числами, и лунными месяцами, которая оставалась постоянной на протяжении длительного времени. По всей вероятности, они пользовались этим лунным календарем для определения сроков сельскохозяйственных работ, а также в тех случаях, когда соотнесение с временами года имело большое значение.Астрономы майя определили также продолжительность года на Венере — примерно 584 дня — и полагали, что пять венерианских лет равны восьми земным годам по 365 дней каждый. В действительности же их расчеты оказались не совсем верными, поскольку венерианский год продолжается 583,92 дня, а земной — 365,242 дня. Однако учитывая тот факт, что майя оперировали лишь целыми числами, такой результат следует признать достаточно точным. Восьмилетний календарь, взаимосвязывающий земной и венерианский годы, описан в одной из трех сохранившихся книг майя, в так называемом Дрезденском кодексе. В этой же книге приведена таблица кратных числа 78, что, вероятно, связано с 780-дневным годом Марса.Если отбросить в сторону использование календарной системы для предсказания судеб и иной ритуальной деятельности, то встает вопрос, с какой целью осуществлялись столь точные астрономические наблюдения и тщательные расчеты. Очевидно, что до тех пор, пока мы не сможем прочесть все надписи майя, мы будем не в состоянии ответить на этот вопрос. Нам известно, что майяские правители верили в астрологию и, конечно же, испрашивали у своих жрецов совета, основанного на благожелательных космологических знамениях, прежде чем предпринять какой-нибудь важный шаг гражданского или военного характера. Естественно, их астрологические взгляды отличались от наших, поскольку мы знаем многое из того, что не видно простым глазом. Астрологам майя приходилось полагаться лишь на крупнейшие звезды небосвода, ибо они могли наблюдать только их.Вполне логично и понятно стремление людей рассчитать календарные данные на длительные сроки. В каждом городе майя — Тикале, Паленке, Копане и других — правила определенная династия. История их правления, как правило, уходила в весьма далекие времена, и предполагалось, что в седой древности предки этих династий были равновелики богам. Точные хронологические рамки эпох их правления как бы удостоверяли длительность их господства и служили подтверждением правомерности правления их мнимых потомков.Итак, жрецы и астрономы майя основывали свои астрономические системы на наблюдениях за теми небесными объектами, которые можно было видеть невооруженным глазом. У них не было подзорных труб, а доказательства своих знаний они должны были демонстрировать верующим «наглядно». При этом они опирались на долговременные наблюдения и тщательные расчеты, передаваемые из поколения в поколение. Если, например, им удавалось измерять продолжительность астрономического явления, повторяющегося раз в год, с ошибкой в один час за сто лет наблюдений, они вычисляли периодичность этого явления с ошибкой, равной всего 36 секундам. Понятно, что для таких расчетов нет необходимости иметь электронную вычислительную машину, их можно достаточно точно произвести вручную, как это, несомненно, и делалось. Эрих фон Дэникен в данном случае противоречит сам себе: с одной стороны, майя для него — «обитатели джунглей», неспособные к такого рода деятельности, с другой — он считает их квалифицированными операторами счетных машин.

Две стороны Дрезденского кодекса, являющегося важным источником для изучения астрономических представлений майя и их календарной системы.

Таким образом, майя не имели ни телескопов, ни обсерваторий, хотя, вероятно, через верхние окна башни Караколь в Чичен-Ице на полуострове Юкатан и наблюдали за движением Венеры в вечернем полумраке. Караколь, видимо, был чем-то вроде древней обсерватории. Эрих фон Дэникен полагает, что он напоминал современную астрономическую обсерваторию, поскольку имел купол, позволявший осуществлять «впечатляющий обзор звездного неба»

librolife.ru

Древние астрономические - PDF

Транскрипт

1 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ Древние астрономические 82 HISTORYillustrated

2 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ приборы и инструменты Александр Волков Долгое время считалось, что первым устройством, которое можно интерпретировать, как разновидность вычислительной машины, позволяющей рассчитать движение Солнца, Луны и планет, было найденное в начале прошлого века у берегов гречес кого острова Андикитира. Этот, довольно сложный прибор для астрономических наблюдений, не похожий ни на одно из известных древних технических устройств, состоял из множества бронзовых шестеренок, приводных рычагов и измерительных шкал. Но поднятый со дня моря механизм, как следовало из сохранившейся надписи, был изготовлен лишь в конце II века до н.э. Тогда как из различных письменных источников Месопотамии и Египта, известно, что довольно развитой наукой астрономия была еще 3-5 тысяч лет назад. И уже в те далекие времена ученые храмовые жрецы Востока добивались точных астрономических расчетов. Наблюдая за звездным небом, записывая и анализируя движение по небу Солнца и Луны, вавилоняне и египтяне вели счет Поднятый со дня моря механизм, как следовало из сохранившейся надписи, был изготовлен лишь в конце II века до н.э. Тогда как из различных письменных источников Месопотамии и Египта, известно, что довольно развитой наукой астрономия была еще 3-5 тысяч лет назад. Созвездие Стенной Квадрант (Quadrans Muralis) среди других созвездий северного полушария неба. Иллюстрация из атласа «A Familiar Treatise on Astronomy», изданного в 1825 г. Иосафатом Аспиным в Лондоне. Созвездие в честь астрономического инструмента на звездной карте появилось в 1795 г. по предложению французского астронома Лаланда, но полтора века спустя было отменено, а его звезды включены в созвездия Волопаса, Дракона и Геркулеса. HISTORYillustrated 83

3 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ времени, составляли точные календари, предсказывали важные для сельского хозяйства сезоны и разливы рек. Трудно поверить, что делалось это «на глазок», но факт оставался фактом: никаких, приличных, по нашим представлениям, астрономических инструментов археологи не находили. Кроме, конечно, встречающегося на стенах египетских пирамид изображения гномона довольно примитивного прибора представлявшего собой две взаимно перпендикулярные дощечки, из которых одна оцифрована. Впрочем, несмотря на кажущуюся простоту, гномон позволял определять высоту Солнца и звезд над горизонтом, направление меридиана, устанавливать дни наступления равноденствий и солнцестояний. 84 HISTORYillustrated Гномон считается не только самым древним астрономическим инструментом, но и самыми универсальными часами. С помощью прута-гномона, вертикально воткнутого в землю, люди довольно точно определяли время. Собственно, с греческого gnomon и переводится как «указатель перемещения солнца». Придумка с тенью солнца оказалась столь хороша, что, и тысячелетия спустя после смерти фараонов, на гробницах которых изображалась, она пользовалась уважением народов. В Западной Европе, например, в средние века были написаны многочисленные труды по гномотике. Длинный путь эта наука прошла в России от первых описаний в XI веке до расцвета в XVIII. Большой интерес к солнечным часам и их устройству проявлял Петр I. По его указке в России возникают инструментальные мастерские по производству стационарных и портативных солнечных часов. Первый русский император даже написал инструкцию по их изготовлению и принимал участие в создании нескольких приборов в своей «токарне». Эти изделия вначале входили в его личное собрание, а после смерти императора были переданы в Кунсткамеру. Есть свидетельства, что древним была известна и астролябия. Образец ее был найден в середине XX века на раскопках одного из холмов в районе Евфрата. Правда, изобретение этого прибора, служившего для определения широт и долгот, приписывают греческому астроному II века до н.э. Гиппарху. Но евфратская находка, она хранится

4 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ Древнеегипетский астрологический диск. Около 330 г. до н.э. Музей изящных искусств, Лос-Анджелес, США. в музее сирийского города Алеппо, датируется более ранним, «догиппарховским» временем и свидетельствует, что в Месопотамии было известно, и о том, как изготовить диск, разделенный на градусы, и о самих градусах. Подтверждают это и клинописные тексты. С помощью астролябии древние астрономы измеряли дуги на небе и определяли Клинописная табличка с перечнем созвездий, количества звезд в каждом из них, а также указанием расстояния между ними. Найдена в Месопотамии, при раскопках Урука гг. до н.э. Пергамский музей, Берлин, Германия. угловые расстояния между звездами. Как и гномоны, астролябии использовались для определения долгот и широт в астрономии вплоть до XVIII века. Параллельно они служили при геодезической съемке местности в неисследованных и малоисследованных районах, а с усложнением астрономического инструментария, астролябия и вовсе становится чисто геодезическим прибором. Придумка с тенью солнца оказалась столь хороша, что, и тысячелетия спустя после смерти фараонов, на гробницах которых изображалась, она пользовалась уважением народов. В Западной Европе, например, в средние века были написаны многочисленные труды по гномотике. Длинный путь эта наука прошла в России от первых описаний в XI в. до расцвета в XVIII. HISTORYillustrated 85

5 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ Птолемей. Гравюра из сборника «Les vrais portraits et vies des hommes illustres», Париж, 1584 г. Бесценные сведения о древних астрономических инструментах сохранились благодаря Птолемею (около 100 оклол 170 н.э.). Вместе с другими учеными он собрал в огромной библиотеке Александрии множество разрозненных астрономических записей, сделанных в различных странах за предшествующие века. Достоянием последую- щих поколений они стали благодаря «Альмагесту», в котором наряду с методикой и результатами астрономических наблюдений, Клавдий Птолемей приводит описание астрономических инструментов гномона, армиллярной сферы, астролябии, квадранта, параллактической линейки как применявшихся его предшественниками, так Бесценные сведения о древних астрономических инструментах сохранились благодаря Птолемею. Вместе с другими учеными он собрал в огромной библиотеке Александрии множество разрозненных астрономических записей, сделанных в различных странах за предшествующие века. 86 HISTORYillustrated

6 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ и созданных им самим. Многие из этих инструментов в дальнейшем были усовершенствованы и ими пользовались на протяжении многих столетий. Арабские мореплаватели в средние века для определения положения корабля в открытом море использовали и астролябии, и квадранты, позволявшие определить угол по вертикалу от горизонта до направления на небесное светило. Один из таких астрономических квадрантов, представляющий собой тонкую латунную пластину, вырезанную в виде четверти круга диаметром 17,6 сантиметров, хранится в коллекции научных приборов музея М.В. Ломоносова. Инструмент прекрасно сохранился, утрачены Гномон, принадлежавший Петру I гг. Музей М.В. Ломоносова. Санкт-Петербург, Россия. Изготовлен по принципу солнечных часов английским мастером Джоном Бредли. О Бредли известно не много: родился в Англии, в Россию приехал в 1710 г. Работал сначала в Москве, в Артиллерийском приказе, а с 1716 г. и до своей смерти в Департаменте артиллерии и фортификации в Петербурге. лишь нить и грузик отвеса. Он был изготовлен, как следует из надписи на арабском языке, в Дамаске мастером Мухаммадом ибн абу ар-рахмана в 734 году хиджры (мусульманского летоисчесления), то есть в годах. В период раннего средневековья арабские ученые усовершенствовали использовавшиеся еще в античности астрономические инструменты и разработали ряд оригинальных конструкций. Известны труды о применении астролябий, о солнечных часах и гномонах, написанные аль- Хорезми, аль-фергани, аль-ходженди, аль-бируни, Улугбеком. В XV VI веках европейские астрономы наряду с инструментами, описанными учеными Востока, конструировали собственные приборы. Особенно много оригинальных инструментов высокой точности создали такие знаменитые астро- HISTORYillustrated 87

7 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ Астролябия арабского астронома Ибрагима ибн Саид аль-сали г. Национальный археологический музей, Мадрид, Испания. Внизу: Астролябия, изготовленная в 1568 г. известным фламандским мастером Гуалтериусом Арсениусом. Музей М.В. Ломоносова Санкт-Петербургского отделения Института истории естествознания и техники Российской Академии наук, Санкт-Петербург, Россия. Астролябия Арсениуса одна из одиннадцати сохранившихся в музеях мира. Она имеет три сменных диска с выгравированными планисферами. Решетка астролябии содержит изображения 44 фундаментальных звезд. Годовой путь Солнца по эклиптике размечен в соответствии с юлианским календарем. 88 HISTORYillustrated

8 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ Астролябия Петра I, изготовленная немецким мастером Иоганном Эрнстом Эслингом в 1716 г. в Берлине. Учебно-геодезический музей Московского государственного университета геодезии и картографии, Москва, Россия. Эта астролябия была заказана, когда царь-реформатор задумал экспедицию для установления северных и восточных границ России, вплоть до Тихого океана. номы, как Тихо Браге, Ян Гевелий, Иоганн Кеплер. Начало телескопической астрономии обычно связывают с именем Галилео Галилея. В 1609 году Галилей начал использовать свой первый самодельный телескоп, открыв, тем самым, эру визуальных исследований небесных светил. Вскоре телескопы распространились по Европе, в богатых домах стали устраиваться небольшие личные обсерватории. Телескоп Галилея назвали рефрактором, поскольку лучи света в нем преломляются (refractus по латыни «преломленный»), проходя сквозь несколько стеклянных линз. В простейшей конструкции передняя линзаобъектив собирает лучи в фокусе, создавая там изображение объекта, а расположенную у глаза линзуокуляр используют как лупу для рассматривания этого изображения. К древнейшим астрономическим инструментам относится также армиллярная сфера название восходит к латинскому слово аrmilla кольцо. На образующих сферу металлических кругах находились передвигающиеся диоптры, с помощью которых фиксировалось положение небесного светила. К концу XVI века армиллярные сферы утратили функции измерительного прибора и получили распространение Начало телескопической астрономии обычно связывают с именем Галилео Галилея. В 1609 г. Галилей начал использовать свой первый самодельный телескоп, открыв, тем самым, эру визуальных исследований небесных светил. Вскоре телескопы распространились по Европе, в богатых домах стали устраиваться небольшие личные обсерватории. HISTORYillustrated 89

9 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ в качестве наглядных моделей Солнечной системы. Одновременно их изображение стало в Европе символом науки. В это время искусство изготовления сфер достигало высокой степени совершенства. Сделанные из латуни или бронзы, они декорировались литыми или гравированными украшениями, часто позолоченными или из серебра и даже золота. Некоторые сферы были снабжены механизмом, позволявшим демонстрировать движение планет солнечной системы. Вверху: Астрономические инструменты на портрете св. Августина. Худ. Сандро Боттичелли. Около 1480 г. Фреска в церкви Всех Святых, Флоренция, Италия. 90 HISTORYillustrated

10 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ Астрономический квадрант, изготовленный около 1354 г. в Дамаске мастером Мухаммадом ибн Ахмад ол- Муса. Музей М.В. Ломоносова Санкт- Петербургского отделения Института истории естествознания и техники Российской Академии наук, Санкт-Петербург, Россия. В России первые армиллярные сферы появились из Западной Европы в конце XVII века. В самом начале XVIII века была привезена и армиллярная сфера, изготовленная в Париже мастером Делюром, которой суждено было стать одним из первых экспонатов Кунсткамеры. Сделана она из латуни, и укреплена на деревянной точенной стойке с круглым основанием. На оси вращения сферы размещены дуги с латунными шариками на концах. Эти шарики изображают шесть планет Солнечной системы (к настоящему времени их сохранилось только пять: Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн). На дугах на французском языке выгравированы названия планет и период их обращения вокруг Солнца. На одном из кругов, составляющих конструкцию сферы, следует надпись, указывающая высшую точку эклиптики. На специальной небольшой дуге, закрепленной на оси вращения Земли, установлено изображение Луны, причем система зубчатых передач при вращении механизма вручную обеспечивала вращение планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Армиллярная сфера, изготовленная в г. в Париже мастером Делюром. Один из первых экспонатов Кунсткамеры. Музей М.В. Ломоносова Санкт- Петербургского отделения Института истории естествознания и техники Российской Академии наук, Санкт-Петербург, Россия.

11 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ Повторительный круг Борда. На подставке указана фамилия оптика и механика Ленуара, мастерская которого находилась на Вандомской площади в Париже. XVIII в. Учебно-геодезический музей Московского государственного университета геодезии и картографии, Москва, Россия. Армиллярная сфера в коллекции Франца I Стефана, императора Священной Римской империи германской нации с 1745 г. Худ. Иоганн Цоффани. Около 1776 г. Музей истории искусств, Вена, Австрия. К морским астрономическим навигационным инструментам для измерения высоты светила над горизонтом для определения места корабля или судна в открытом море, то есть широты и долготы, относится и секстант (в морской терминологии: секстан без буквы «т»). Изобретателем секстанта был Исаак Ньютон, хотя прежде изобретение приписывалось известному конструктору и изготовителю точных астрономических приборов начала XVIII века Гадлею. Однако после смерти Гадлея в его бумагах было найдено описание конструкции секстанта, сделанное собственноручно Ньютоном. Самые большие секстанты были у Улугбека и Тихо Браге, а позже у Галлея в Гринвиче. Прекрасный образец секстанта изготовил в 1658 году Гевелий. С его помощью он составил всемирно известный каталог звезд. Но когда в 1679 году в доме Гевелия случился пожар, в число сгоревших вещей попал и секстант. Гевелий был очень огорчен, и в память о любимом инструменте назвал в его честь одно из выделенных им созвездий. С исторической точки зрения это более чем справедливо сотни лет секстант верой и правдой служил астрономам и до сих пор используется в навигации и геодезии. В середине XVIII века известным астрономом Т. Майером ( гг.), основателем современной фундаментальной В середине XVIII в. известным астрономом Т. Майером, основателем современной фундаментальной астрономии, был изобретен астрономический инструмент повторительный круг, который, по сути, был предшественником обычных теодолитов. По странному стечению обстоятельств, этот прибор носит имя не своего изобретателя, а известного французского военного моряка Жана-Шарля Борда. 92 HISTORYillustrated

12

13 БИОГРАФИЯ ВЕЩЕЙ Астрономический универсал. Изготовлен в г. в оптикомеханической мастерской Пулковской обсерватории инженером-конструктором Г.А.Фрайберг-Кондратьевым. Учебно-геодезический музей Московского государственного университета геодезии и картографии, Москва, Россия. Фрайберг-Кондратьев сконструировал и изготовил ряд универсальных астрономических инструментов, превосходивших зарубежные аналоги, которые позволяли выполнять все виды астрономических вычислений. астрономии, был изобретен астрономический инструмент повторительный круг, который, по сути, был предшественником обычных теодолитов. По странному стечению обстоятельств, этот прибор носит имя не своего изобретателя, а известного французского военного моряка Жана-Шарля Борда ( гг.). Жан-Шарль Борда был не только замечательным капитаном, но и опытным астрономом и математиком, занимал должность главного астронома французского флота. Одновременно Борда занимался усовершенствованием геодезических инструментов и внес в конструкцию повторительного круга, предложенную Майером, некоторые модификации. Его конструкция предусматривала возможность измерения углового расстояния между двумя светилами, что было необходимо для определения долготы места по так называемым «лунным расстояниям» по угловому расстоянию какой-либо звезды или Солнца от Луны. Жизнь повторительного круга оказалась не слишком долгой он вышел из употребления уже в 30-е годы XIX века, не послужив людям даже ста лет, и уступив место хронометру. Таким образом, в истории астрономии можно отметить четыре основных этапа, характеризующихся различными средствами наблюдений. На 1-м этапе, относящемся к глубокой древности, люди с помощью специальных приспособлений научились определять время и измерять углы между светилами на небесной сфере. 2-й этап относится к началу XVII века и связан с изобретением телескопа и повышением с его помощью возможностей глаза при астрономических наблюдениях. С введением в практику астрономических наблюдений спектраль- Астрографы и спектрографы дали возможность получить сведения о химических и физических свойствах небесных тел и их природе. Развитие радиотехники, электроники и космонавтики в середине XX в. привело к возникновению радиоастрономии и внеатмосферной астрономии, ознаменовавших 4-й этап. 94 HISTORYillustrated

14 ИЗ ИСТОРИИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ и ИНСТРУМЕНТОВ Польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира Николай Коперник с символом гелиоцентризма в руке. Гравюра неизвестного художника. XVI в. ного анализа и фотографии в середине XIX века начался 3-й этап. Астрографы и спектрографы дали возможность получить сведения о химических и физических свойствах небесных тел и их природе. Развитие радиотехники, электроники и космонавтики в середине XX века привело к возникновению радиоастрономии и внеатмосферной астрономии, ознаменовавших 4-й этап. HISTORYillustrated 95

docplayer.ru

Журнал «Мир чудес», январь-февраль 2004, Астрономические познания древних

mir-chudes.narod.ru

• 
  Флаги древних государств
• 
  Символы древних скифов
• 
  Тренировки древних славян
• 
  Тату древних племен
• 
  Духовность древнего китая
• 
  Демография древней руси
• 
  Древняя японская медицина
• 
  Древняя столица монголии
• 
  Древний город асгард
• 
  Древние языки программирования
• 
  Древние ученые узбекистана