Астрономия Древней Греции
Астрономия Древней Греции - астрономические познания и взгляды тех людей, которые писали на древнегреческом языке, независимо от географического региона: сама Эллада , эллинизированные монархии Востока, Рим или ранняя Византия . Охватывает период с VI века до н. з. по V век н. э. 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.
Введение
Историография древнегреческой астрономии
За небольшими исключениями , до нас не дошли специальные труды античных астрономов, и мы можем восстанавливать их достижения в основном на основании сочинений философов, не всегда имевших адекватное представление о тонкостях научных теорий и к тому же далеко не всегда являвшихся современниками научных достижений, о которых они пишут в своих книгах. Часто при реконструкции истории античной астрономии используются труды астрономов средневековой Индии , поскольку, как полагает большинство современных исследователей, индийская средневековая астрономия в значительной мере базируется на греческой астрономии доптолемеева (и даже догиппархова) периода . Тем не менее, у современных историков пока ещё нет однозначного представления о том, как происходило развитие древнегреческой астрономии.
Традиционная версия античной астрономии делает основной упор на объяснение иррегулярности планетных движений в рамках геоцентрической системы мира . Считается, что большую роль в развитии астрономии сыграли досократики , сформулировавшие представление о природе как о самостоятельном бытии и тем самым давшие философское обоснование поискам внутренних закономерностей жизни природы. Однако ключевой фигурой при этом оказывается Платон (V-IV вв. до н. э.), который поставил перед математиками задачу выразить видимые сложные движения планет (включая попятные движения) как результат сложения нескольких простых движений, в качестве которых представлялись равномерные движения по кругу. В обосновании этой программы большую роль сыграло учение Аристотеля . Первой попыткой решить «задачу Платона» стала теория гомоцентрических сфер Евдокса , за которой последовала теория эпициклов Аполлония Пергского . При этом ученые не столько стремились объяснять небесные явления, сколько рассматривали их как повод для абстрактных геометрических задач и философских спекуляций . Соответственно, астрономы практически не занимались развитием методики наблюдений и созданием теорий, способных предсказывать те или иные небесные явления. В этом, как считают, греки сильно уступали вавилонянам , которые с давних пор изучали закономерности движения небесных тел. Согласно этой точке зрения, решительный перелом в античной астрономии произошёл только после того, как в их руки попали результаты наблюдений вавилонских астрономов (что случилось благодаря завоеваниям Александра Македонского). Только тогда греки почувствовали вкус к пристальному наблюдению звёздного неба и применению геометрии к вычислению положений светил. Первым на этот путь, как считается, вступил Гиппарх (вторая половина II в. до н. э.), построивший первые модели движения Солнца и Луны, не только удовлетворяющие требованиям философов, но и объясняющие данные наблюдений. С этой целью он разработал новый математический аппарат - тригонометрию . Кульминацией античной астрономии явилось создание птолемеевой теории движения планет (II в. н. э.).
Согласно альтернативной точке зрения, проблема построения планетной теории вообще не входила в число основных задач древнегреческих астрономов. По мнению сторонников этого подхода, в течение длительного времени греки либо вообще не знали о попятных движениях планет, либо не придавали этому особого значения . Главной задачей астрономов была разработка календаря и методов определения времени по звёздам . Основополагающая роль при этом приписывается Евдоксу , но не столько как создателю теории гомоцентрических сфер, сколько как разработчику концепции небесной сферы . По сравнению со сторонниками предыдущей точки зрения, ещё более фундаментальной оказывается роль Гиппарха и особенно Птолемея , поскольку задача построения теории видимых движений светил на основании наблюдательных данных связывается именно с этими астрономами.
Наконец, существует и третья точка зрения, являющаяся, в некотором смысле, противоположной второй. Развитие математической астрономии её сторонники связывают с пифагорейцами , которым приписывается и создание концепции небесной сферы, и постановка задачи построения теории попятных движений, и даже первая теория эпициклов . Сторонники этой точки зрения оспаривают тезис о неэмпирическом характере астрономии догиппархова периода, указывая на высокую точность астрономических наблюдений астрономов III века до н. э. и использование этих данных Гиппархом для построения своих теорий движения Солнца и Луны , широкое использование в космологии спекуляций о ненаблюдаемости параллаксов планет и звёзд ; некоторые результаты наблюдений греческих астрономов оказались доступными их вавилонским коллегам . Основы тригонометрии как математического фундамента астрономии также были заложены астрономами III века до н. э. Значительным стимулом для развития античной астрономии явилось создание в III веке до н. э. Аристархом Самосским гелиоцентрической системы мира и её последующая разработка , в том числе с точки зрения динамики движения планет . Гелиоцентризм при этом считается хорошо укоренённым в античной науке, а отказ от него связывается с вненаучными, в частности религиозными и политическими, факторами.
Научный метод древнегреческой астрономии
Главным достижением астрономии древних греков следует считать геометризацию Вселенной, что включает в себя не только систематическое использование геометрических конструкций для представления небесных явлений, но и строгое логическое доказательство утверждений по образцу евклидовой геометрии.
Доминирующей методологией в античной астрономии была идеология «спасения явлений»: необходимо найти такую комбинацию равномерных круговых движений, с помощью которых может быть смоделирована любая неравномерность видимого движения светил. «Спасение явлений» мыслилось греками как чисто математическая задача, и не предполагалось, что найденная комбинация равномерных круговых движений имеет какое-либо отношение к физической реальности. Задачей физики считался поиск ответа на вопрос «Почему?», то есть установление истинной природы небесных объектов и причин их движений исходя из рассмотрения их субстанции и действующих во Вселенной сил; применение математики при этом не считалось необходимым .
Периодизация
Историю древнегреческой астрономии можно условно разделить на четыре периода, ассоциируемых с различными этапами развития античного общества :
- Архаический (донаучный) период (до VI века до н. э.): становление полисной структуры в Элладе;
- Классический период (VI-IV века до н. э.): расцвет древнегреческого полиса ;
- Эллинистический период (III-II века до н. э.): расцвет крупных монархических держав, возникших на обломках империи Александра Македонского ; с точки зрения науки особую роль играет птолемеевский Египет со столицей в Александрии ;
- Период упадка (I век до н. э. - I век н. э.), ассоциируемый с постепенным угасанием эллинистических держав и усилением влияния Рима ;
- Имперский период (II-V века н. э.): объединение всего Средиземноморья, включая Грецию и Египет, под властью Римской империи .
Эта периодизация является достаточно схематичной. В ряде случаев трудно установить принадлежность того или иного достижения к тому или иному периоду. Так, хотя общий характер астрономии и науки вообще в классический и эллинистический период выглядит достаточно различным, в целом развитие в VI-II веках до н. э. представляется более-менее непрерывным. С другой стороны, ряд достижений науки последнего, имперского периода (особенно в области астрономического приборостроения и, возможно, теории) являются ни чем иным, как повторением успехов, достигнутых астрономами эллинистической эпохи.
Донаучный период (до VI века до н. э.)
Представление об астрономических познаниях греков этого периода дают поэмы Гомера и Гесиода : там упоминается ряд звёзд и созвездий, приводятся практические советы по использованию небесных светил для навигации и для определения сезонов года. Космологические представления этого периода целиком заимствовались из мифов : Земля считается плоской, а небосвод - твёрдой чашей, опирающейся на Землю .
Вместе с тем, согласно мнению некоторых историков науки, членам одного из эллинских религиозно-философских союзов того времени (орфикам) были известны и некоторые специальные астрономические понятия (например, представления о некоторых небесных кругах) . С этим мнением, однако, не согласно большинство исследователей.
Классический период (с VI - по IV век до н. э.)
Главными действующими лицами этого периода являются философы, интуитивно нащупывающие то, что впоследствии будет названо научным методом познания. Одновременно проводятся первые специализированные астрономические наблюдения, развивается теория и практика календаря; в основу астрономии впервые полагается геометрия, вводится ряд абстрактных понятий математической астрономии; делаются попытки отыскать в движении светил физические закономерности. Получили научное объяснение ряд астрономических явлений, доказана шарообразность Земли. Вместе с тем, связь между астрономическим наблюдениями и теорией ещё недостаточно прочна, слишком велика доля спекуляций, основанных на сугубо эстетических соображениях.
Источники
До нас дошли только два специализированных астрономических труда этого периода, трактаты О вращающейся сфере и О восходе и заходе звёзд Автолика из Питаны - учебники по геометрии небесной сферы , написанные в самом конце этого периода, около 310 года до н. э. К ним примыкает также поэма Феномены Арата из Сол (написанная, впрочем, в первой половине III века до н. э.), где содержится описание древнегреческих созвездий (поэтическое переложение не дошедших до нас трудов Евдокса Книдского , IV век до н. э.) .
Вопросы астрономического характера часто затрагиваются в трудах древнегреческих философов: некоторых диалогах Платона (особенно Тимей , а также Государство , Федон , Законы , Послезаконие ), трактатах Аристотеля (особенно О Небе , а также Метеорологика , Физика , Метафизика ). Труды философов более раннего времени (досократиков) до нас дошли только в очень отрывочном виде через вторые, а то и третьи руки.
Досократики, Платон
В этот период выработались два принципиально различных философских подхода в науке вообще и астрономии в частности. Первый из них зародился в Ионии и поэтому может быть назван ионийским. Для него характерны попытки найти материальную первооснову бытия, изменением которой философы надеялись объяснить всё многообразие природы . В движении небесных тел эти философы пытались увидеть проявления тех же сил, что действуют и на Земле. Первоначально ионийское направление было представлено философами города Милета Фалесом , Анаксимандром и Анаксименом . Этот подход нашёл своих сторонников и в других частях Эллады. К числу ионийцев относится Анаксагор из Клазомен , значительную часть жизни проведший в Афинах , в значительной мере уроженец Сицилии Эмпедокл из Акраганта . Своей вершины ионийский подход достиг в трудах античных атомистов: Левкиппа (родом, возможно, также из Милета) и Демокрита из Абдер, явившихся предтечами механистической философии.
Стремление дать причинное объяснение явлений природы было сильной стороной ионийцев. В настоящем состоянии мира они увидели результат действия физических сил, а не мифических богов и чудовищ . Ионийцы полагали небесные светила объектами, в принципе, той же природы, что и земные камни, движением которых управляют те же силы, что действуют на Земле. Cуточное вращение небосвода они считали реликтом изначального вихревого движения, охватывавшего всю материю Вселенной. Философы-ионийцы были первыми, кого назвали физиками. Однако недостатком учений ионийских натурфилософов была попытка создать физику без математики. Ионийцы не увидели геометрическую основу Космоса .
Второе направление ранней греческой философии можно назвать италийским, поскольку оно получило первоначальное развитие в греческих колониях италийского полуострова. Его основоположник Пифагор основал знаменитый религиозно-философский союз, представители которого, в отличие от ионийцев, видели основу мира в математической гармонии, точнее, в гармонии чисел, стремясь при этом к единению науки и религии. Небесные светила они считали богами. Это обосновывалось следующим образом: боги - это совершенный разум, для них характерен наиболее совершенный вид движения; таковым является движение по окружности, поскольку оно вечное, не имеет ни начала, ни конца и все время переходит само в себя. Как показывают астрономические наблюдения, небесные тела движутся по окружностям, следовательно, они являются богами . Наследником пифагорейцев был великий афинский философ Платон , который полагал весь Космос созданным идеальным божеством по своему образу и подобию. Хотя пифагорейцы и Платон верили в божественность небесных светил, для них не была характерна вера в астрологию : известен крайне скептический отзыв о ней Евдокса , ученика Платона и последователя философии пифагорейцев .
Стремление поисков математических закономерностей в природе было сильной стороной италийцев. Характерная для италийцев страсть к идеальным геометрическим фигурам позволила им первыми предположить, что Земля и небесные тела имеют форму шара и открыть дорогу к приложению математических методов к познанию природы. Однако полагая небесные тела божествами, они практически полностью изгнали с небес физические силы.
Аристотель
Сильные стороны этих двух исследовательских программ, ионийской и пифагорейской, дополняли друг друга. Попыткой их синтеза может рассматриваться учение Аристотеля из Стагира . Аристотель разделил Вселенную на две радикально различные части, нижнюю и верхнюю (подлунную и надлунную области, соответственно). Подлунная (т.е. более близкая к центру Вселенной) область напоминает построения философов-ионийцев доатомистического периода: она состоит из четырех элементов - земли, воды, воздуха, огня. Это область изменчивого, непостоянного, преходящего - того, что не может быть описано на языке математики. Напротив, надлунная область - это область вечного и неизменного, в целом соответствующая пифагорейско-платоновскому идеалу совершенной гармонии. Её составляет эфир - особый вид материи, не встречающейся на Земле.
Хотя Аристотель не называл небесные светила богами, он полагал их имеющими божественную природу, поскольку для составляющего их элемента, эфира , характерно равномерное движение по окружности вокруг центра мира; это движение является вечным, поскольку на окружности нет никаких граничных точек .
Практическая астрономия
До нас дошла только фрагментарная информация о методах и результатах наблюдений астрономов классического периода. Исходя из доступных источников, можно предположить, что одним из основных объектов их внимания являлись восходы звёзд, поскольку результаты таких наблюдений можно было использовать для определения времени ночью. Трактат с данными таких наблюдений составил Евдокс Книдский (вторая половина IV века до н. э.); поэт Арат из Сол облёк трактат Евдокса в поэтическую форму.
Об астрономических инструментах греков классического периода практически ничего неизвестно. Про Анаксимандра Милетского сообщали, что для распознавания равноденствий и солнцестояний он использовал гномон - древнейший астрономический инструмент, представляющий собой вертикально расположенный стержень. Евдоксу приписывают и изобретение «паука» - основного конструктивного элемента астролябии .
Сферические солнечные часы
Для исчисления времени днём, по всей видимости, часто использовались солнечные часы . Сначала были изобретены сферические солнечные часы (скафэ), как наиболее простые. Усовершенствований конструкции солнечных часов также приписывалось Евдоксу . Вероятно, это было изобретение одной из разновидностей плоских солнечных часов.
Философы-ионийцы полагали, что движением небесных светил управляют силы, аналогичные тем, что действуют в земном масштабе. Так, Эмпедокл , Анаксагор , Демокрит полагали, что небесные тела не падают на Землю, поскольку их удерживает центробежная сила . Италийцы (пифагорейцы и Платон) считали, что светила, будучи богами, движутся сами по себе, как живые существа.
Среди философов были значительные разногласия насчёт того, что находится вне Космоса. Некоторые философы считали, что там располагается бесконечное пустое пространство; по мнению Аристотеля , вне Космоса нет ничего, даже пространства; атомисты Левкипп , Демокрит и их сторонники полагали, что за нашим миром (ограниченным сферой неподвижных звёзд) находятся другие миры. Наиболее близкими к современным были взгляды Гераклида Понтийского , согласно которому неподвижные звёзды - это и есть другие миры, располагающиеся в бесконечном пространстве.
Объяснение астрономических явлений и природы небесных тел
Классический период характеризуется широким распространением спекуляций о природе небесных тел. Анаксагор из Клазомен (V век до н. э.) первым предположил, что Луна светит отражённым светом Солнца и на этой основе впервые в истории дал правильное объяснение природы лунных фаз и солнечных и лунных затмений. Солнце Анаксагор считал гигантским камнем (величиной с Пелопоннес), раскалённым за счёт трения о воздух (за что философ чуть было не подвергся смертной казни, поскольку эта гипотеза была сочтена противоречащей государственной религии). Эмпедокл полагал Солнце не самостоятельным объектом, а отражением на небосводе Земли, освещённой небесным огнём. Пифагореец Филолай полагал, что Солнце является прозрачным сферическим телом, светящимся потому, что преломляет свет небесного огня; то, что мы видим в качестве дневного светила, это изображение, получающееся в атмосфере Земли. Некоторые философы (Парменид , Эмпедокл) полагали, что яркость дневного неба обусловлена тем, что небосвод состоит из двух полусфер, светлой и тёмной, период обращений которых вокруг Земли составляет сутки, как и период обращения Солнца. Аристотель полагал, что принимаемое нами излучение небесных тел порождается не ими самими, а нагреваемым ими воздухом (частью подлунного мира) .
Большое внимание греческих учёных привлекали кометы . Пифагорейцы считали их разновидностью планет. Такого же мнения придерживался и Гиппократ Хиосский , полагавший также, что хвост принадлежит не самой комете, а иногда приобретается в её блужданиях в пространстве. Эти мнения были отвергнуты Аристотелем , который считал кометы (как и метеоры) воспламенением воздуха в верхней части подлунного мира. Причина этих воспламенений заключается в неоднородности окружающего Землю воздуха, наличия в нём легко воспламеняющихся включений, которые вспыхивают из-за передачи тепла от вращающегося над подлунным миром эфира .
По мнению Аристотеля, ту же природу имеет и Млечный Путь ; вся разница в том, что в случае комет и метеоров свечение возникает из-за нагрева воздуха одной конкретной звездой, в то время как Млечный Путь возникает из-за нагрева воздуха всей надлунной областью . Некоторые пифагорейцы вместе с Энопидом Хиосским считали Млечный Путь выжженной траекторией, по которому некогда обращалось Солнце. Анаксагор полагал Млечный Путь кажущимся скоплением звёзд, находящимся в том месте, где на небосвод падает земная тень. Совершенно правильную точку зрения высказал Демокрит , который полагал, что Млечный Путь - это совместное свечение многих расположенных рядом звёзд.
Математическая астрономия
Главным достижением математической астрономии рассматриваемого периода является концепция небесной сферы . Вероятно, изначально это было чисто умозрительное представление, основанное на соображениях эстетики. Однако позднее было осознано, что явления восхода и захода светил, их кульминации действительно происходят таким образом, будто бы звезды были жёстко скреплены со сферическим небосводом, вращающимся вокруг наклонённой к земной поверхности оси. Таким образом естественно объяснялись основные особенности движений звёзд: каждая звезда всегда восходит в одной и той же точке горизонта, разные звезды за одно и то же время проходят по небу разные дуги, причём чем ближе звезда к полюсу мира, тем меньшую дугу она проходит за одно и то же время. Необходимым этапом работы по созданию этой теории должно было стать осознание того, что размер Земли неизмеримо мал по сравнению с размером небесной сферы, что давало возможность пренебрегать суточными параллаксами звёзд. До нас не дошли имена людей, совершивших эту важнейшую интеллектуальную революцию; скорее всего, они принадлежали к пифагорейской школе. Наиболее раннее дошедшие до нас руководство по сферической астрономии принадлежат Автолику из Питаны (около 310 г. до н. э.). Там доказано, в частности, что точки вращающейся сферы, не лежащие на её оси, при равномерном вращении описывают параллельные круги, перпендикулярные оси, причём за равное время все точки поверхности описывают подобные дуги .
Другим важнейшим достижением математической астрономии классической Греции является введение представления об эклиптике - большом круге, наклонённом по отношению к небесному экватору, по которому совершает своё движение среди звёзд Солнце. Вероятно, это представление было введено знаменитым геометром Энопидом Хиосским , который также сделал и первую попытку измерения наклона эклиптики к экватору (24°) .
Система из четырёх концентрических сфер, использовавшаяся для моделирования движения планет в теории Евдокса. Цифрами обозначены сферы, отвечавшие за суточное вращение небосвода (1), за движение вдоль эклиптики (2), за попятные движения планеты (3 и 4). T - Земля, пунктирная линия изображает эклиптику (экватор второй сферы).
В основу геометрических теорий движения небесных тел древнегреческие астрономы положили следующий принцип: движение каждой планеты, Солнца и Луны является комбинацией равномерных круговых движений. Этот принцип, предложенный Платоном или ещё пифагорейцами , исходит из представления о небесных телах как о божествах, которым может быть присущ только самый совершенный вид движения - равномерное движение по окружности . Как считается, первую теорию движения небесных тел, основанную на этом принципе, предложил Евдокс Книдский . Это была теория гомоцентрических сфер - разновидность геоцентрической системы мира, в которой небесные тела считаются жёстко прикреплёнными к комбинации скреплённых между собой жёстких сфер с общим центром. Усовершенствованием этой теории занимался Каллипп из Кизика , а Аристотель положил её в основу своей космологической системы. Теория гомоцентрических сфер была впоследствии оставлена, так как предполагает неизменность расстояний от светил до Земли (каждое из светил движется по сфере, центр которой совпадает с центром Земли). Однако к концу классического периода уже было накоплено значительное количество свидетельств, что расстояния небесных тел от Земли на самом деле меняются: значительные изменения блеска некоторых планет, непостоянство углового диаметра Луны, наличие наряду с полными и кольцеобразных солнечных затмений.
Эллинистический период (III-II века до н. э.)
Важнейшую организующую роль в науке этого периода играет Александрийская библиотека и Мусейон . Хотя в начале эллинистического периода возникли две новые философские школы, стоиков и эпикурейцев , научная астрономия уже достигла уровня, который позволил ей развиваться практически не испытывая влияния со стороны тех или иных философских доктрин (не исключено, однако, что религиозные предрассудки, увязанные с философией стоицизма, оказали негативное влияние на распространение гелиоцентрической системы: см. ниже пример Клеанфа).
Астрономия становится точной наукой. Важнейшими задачами астрономов становятся: (1) установление масштабов мира исходя из теорем геометрии и данных астрономических наблюдений, а также (2) построение обладающих предсказательной силой геометрических теорий движения небесных тел. Высокого уровня достигает методика астрономических наблюдений. Объединение античного мира Александром Македонским делает возможным обогащение астрономии Греции за счёт достижений вавилонских астрономов. Вместе с тем, углубляется разрыв между целями астрономии и физики, не столь очевидный в предыдущем периоде.
В течение большей части эллинистического периода у греков не прослеживается влияние астрологии на развитие астрономии .
Источники
До нас дошло шесть трудов астрономов этого периода:
Достижения этого периода положены в основу двух элементарных учебников астрономии, Гемина (I век до н. э.) и Клеомедa (время жизни неизвестно, скорее всего между I веком до н. э. и II веком н. э.), известных под названием Введение в явления . О работах Гиппарха рассказывает Клавдий Птолемей в своём фундаментальном труде - Альмагесте (2-я половина II века н. э.). Кроме того, различные аспекты астрономии и космологии эллинистического периода освещаются в ряде комментаторских работ более поздних периодов.
Философский фундамент астрономии
Эллинистический период отмечен возникновенем новых философских школ, две из которых (эпикурейцев и стоиков) сыграли заметную роль в развитии космологии.
С целью усовершенствования календаря учёные эллинистической эпохи производили наблюдения солнцестояний и равноденствий: длина тропического года равна промежутку времени между двумя солнцестояниями или равноденствиями, делённому на полное число лет. Они понимали, что точность вычисления тем выше, чем больше промежуток между используемыми событиями. Наблюдениями такого рода занимались, в частности, Аристарх Самосский , Архимед Сиракузский , Гиппарх Никейский и ряд других астрономов, имена которых неизвестны.
Однако обычно открытие прецессии приписывается Гиппарху , который показал перемещение точек равноденствия среди звёзд в результате сопоставления координат некоторых звёзд, измеренных Тимохарисом и им самим. По Гиппарху, угловая скорость движения точек равноденствия составляет 1° в столетие. Такое же значение следует из величин звёздного и тропического года по Аристарху , восстановленного из Ватиканских манускриптов (на самом деле, величина прецессии составляет 1° за 72 года).
Во второй половине III века до н. э. александрийские астрономы также производили наблюдения положений планет. В их числе были Тимохарис а также астрономы, чьи имена нам неизвестны (все что мы о них знаем, это то, что для датировки своих наблюдений они использовали зодиакальный календарь Дионисия). Побудительные мотивы александрийских наблюдений не вполне ясны .
С целью определения географической широты в различных городах проводились наблюдения высоты Солнца во время солнцестояний. При этом достигалась точность порядка нескольких угловых минут, максимально достижимая невооружённым глазом . Для определения долготы использовались наблюдения лунных затмений (разность долгот между двумя пунктами равна разности местного времени, когда произошло затмение).
Экваториальное кольцо.
Астрономические инструменты. Вероятно, для наблюдения положения ночных светил использовалась диоптра , а для наблюдения Солнца - полуденный круг; весьма вероятно также использование астролябии (изобретение которой иногда приписывается Гиппарху ) и армиллярной сферы . По словам Птолемея , для определения моментов равноденствий Гиппарх использовал экваториальное кольцо.
Космология
Получив поддержку со стороны стоиков , геоцентрическая система мира продолжала оставаться основной космологической системой в эллинистический период. Сочинение по сферической астрономии, написанное Евклидом в начале III веке до н. э., также основано на геоцентрической точке зрения. Однако в первой половине этого столетия Аристарх Самосский предложил альтернативную, гелиоцентрическую систему мира , согласно которой
- Солнце и звезды неподвижны,
- Солнце расположено в центре мира,
- Земля обращается вокруг Солнца за год и вокруг оси за сутки.
Исходя из гелиоцентрической системы и ненаблюдаемости годичных параллаксов звёзд, Аристарх сделал пионерский вывод, что расстояние от Земли до Солнца пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием от Солнца до звёзд. Этот вывод с достаточной долей симпатии приводит Архимед в своём сочинении Исчисление песчинок (одном из основных источников нашей информации о гипотезе Аристарха), что можно считать косвенным признанием гелиоцентрической космологии сиракузским учёным . Возможно, в других своих трудах Архимед развивал иную модель устройства Вселенной, в которой Меркурий и Венера, а также Марс обращаются вокруг Солнца, которое, в свою очередь, движется вокруг Земли (при этом путь Марса вокруг Солнца охватывает Землю) .
Большинство историков науки полагает, что гелиоцентрическая гипотеза не получила сколько-нибудь значительной поддержки со стороны современников Аристарха и астрономов более позднего времени. Некоторые исследователи, однако, приводят ряд косвенных свидетельств о широкой поддержке гелиоцентризма античными астрономами . Тем не менее, известно имя только одного сторонника гелиоцентрической системы: вавилонянин Селевк , 1-я половина II века до н. э.
Есть основания полагать, что оценки расстояний до небесных тел исходя из ненаблюдаемости их суточных параллаксов делали и другие астрономы ; следует напомнить также вывод Аристарха о громадной удалённости звёзд, сделанный исходя из гелиоцентрической системы и ненаблюдаемости годичных параллаксов звёзд.
Определением расстояний до небесных светил занимались также Аполлоний Пергский и Архимед , однако об использованных ими методах ничего не известно. В одной из недавних попыток реконструкций работы Архимеда сделан вывод, что полученное им расстояние до Луны составляет около 62 радиусов Земли и довольно точно измерил относительные расстояния от Солнца до планет Меркурия, Венеры и Марса (основываясь при этом на модели, в которой эти планеты обращаются вокруг Солнца и вместе с ним - вокруг Земли) .
К этому следует добавить определение радиуса Земли Эратосфеном . С этой целью он измерил зенитное расстояние Солнца в полдень дня летнего солнцестояния в Александрии , получив результат 1/50 полного круга. Далее, Эратосфену было известно, что в городе Сиене в этот день Солнце находится точно в зените, то есть Сиен находится на тропике. Полагая эти города лежащими точно на одном меридиане и принимая расстояние между ними равными 5000 стадиев , а также считая лучи Солнца параллельными, Эратосфен получил длину земной окружности равной 250000 стадиев. Впоследствии Эратосфен увеличил эту величину до значения 252000 стадиев, более удобного для практических расчётов. Точность результата Эратосфена трудно оценить, поскольку величина использованного им стадия неизвестна. В большинстве современных работ стадий Эратосфена принимается равным 157,5 метров или 185 метров . Тогда его результат для длины земной окружности, в переводе на современные единицы измерения, окажется равным, соответственно, 39690 км (всего на 0,7 % меньше истинного значения), или 46620 км (на 17 % больше истинного значения).
Теории движения небесных тел
В рассматриваемый период были созданы новые геометрические теории движения Солнца, Луны и планет, в основу которых был положен принцип, согласно которому движение всех небесных тел является комбинацией равномерных круговых движений. Однако этот принцип выступал не в виде теории гомоцентрических сфер , как в науке предшествующего периода, а в виде теории эпициклов , согласно которому само светило совершает равномерное движение по малому кругу (эпициклу), центр которого равномерно перемещается вокруг Земли по большому кругу (деференту). Основы этой теории, как считается, заложил Аполлоний Пергский , живший в конце III - начале II века до н. э.
Ряд теорий движения Солнца и Луны построил Гиппарх . Согласно его теории Солнца, периоды движений по эпициклу и деференту одинаковы и равны одному году, их направления противоположны, в результате чего Солнце равномерно описывает в пространстве окружность (эксцентр), центр которой не совпадает с центром Земли. Это позволило объяснить неравномерность видимого движения Солнца по эклиптике. Параметры теории (отношение расстояний между центрами Земли и эксцентра, направление линии апсид) были определены из наблюдений. Аналогичная теория была создана для Луны, однако в предположении, что скорости движения Луны по деференту и эпициклу не совпадают. Эти теории позволили осуществлять предсказания затмений с точностью, недоступной более ранним астрономам.
Другие астрономы занимались созданием теорий движения планет. Трудность заключалась в том, что в движении планет имелись неравномерности двух видов:
- неравенство относительно Солнца: у внешних планет - наличие попятных движений, когда планета наблюдается вблизи противостояния с Солнцем; у внутренних планет - попятные движения и «привязанность» этих планет к Солнцу;
- зодиакальное неравенство: зависимость величины дуг попятных движений и расстояний между дугами от знака зодиака.
Для объяснения этих неравенств астрономы эпохи эллинизма привлекали сочетание движений по эксцентрическим кругам и эпициклам. Эти попытки были раскритикованы Гиппархом , который, однако, не предложил никакой альтернативы, ограничившись систематизацией доступных в его время данных наблюдений .
Прямоугольный треугольник Аристарха: взаимное расположение Солнца, Луны и Земли во время квадратуры
Главные успехи в развитии математического аппарата эллинистической астрономии были связаны с развитием тригонометрии . Необходимостью в развитии тригонометрии на плоскости была связана с потребностью в решении астрономических задач двух видов:
- Определение расстояний до небесных тел (начиная по меньшей мере с Аристарха Самосского , занимавшегося проблемой определения расстояний и размеров Солнца и Луны),
- Определение параметров системы эпициклов и/или эксцентров, представляющих движение светила в пространстве (согласно широко распространённому мнению, эта проблема впервые была сформулирована и решена Гиппархом при определении элементов орбит Солнца и Луны; возможно, аналогичными задачами занимались и астрономы более раннего времени, но результаты их трудов до нас не дошли).
В обоих случаях астрономам требовалось вычислять стороны прямоугольных треугольников при известных значениях двух его сторон и одного из улов (определённого исходя из данных астрономических наблюдений на земной поверхности). Первым дошедшим до нас сочинением, где ставилась и решалась эта математическая задача, был трактат Аристарха Самосского О величинах и расстояниях Солнца и Луны . В прямоугольном треугольнике, образованном Солнцем, Луной и Землёй во время квадратуры, требовалось вычислить величину гипотенузы (расстояние от Земли до Солнца) через катет (расстояние от Земли до Луны) при известном значении прилежащего угла (87°), что эквивалентно вычислению значения sin 3°. По оценке Аристарха , эта величина лежит в промежутке от 1/20 до 1/18. Попутно он доказал, в современных терминах, неравенство (содержащееся также в Исчислении песчинок Архимеда).
Историки не пришли к консенсусу насчет степени развития у астрономов эллинистического периода геометрии небесной сферы . Некоторые исследователи приводят доводы, что по меньшей мере во времена Гиппарха для записи результатов астрономических наблюдений использовалась эклиптическая или экваториальная система координат . Возможно, тогда были известны и некоторые теоремы сферической тригонометрии , которые могли использоваться для составления звёздных каталогов и в геодезии .
В работе Гиппарха содержится также признаки знакомства со стереографической проекцией , используемой при конструировании астролябий . Открытие стереографической проекции приписывается Аполлонию Пергскому ; во всяком случае, он доказал важную теорему, лежащую в её основе .
Период упадка (I век до н. э. - I век н. э.)
В этот период активность в области астрономической науки близка к нулю, зато вовсю цветёт пришедшая из Вавилона астрология . Как свидетельствуют многочисленные папирусы эллинистического Египта того периода, гороскопы составлялись не на основе геометрических теорий, разработанных греческими астрономами предшествующего периода, а на основе гораздо более примитивных арифметических схем вавилонских астрономов . Во II в. до н.э. возникло синтетическое учение, включавшее в себя вавилонскую астрологию, физику Аристотеля и учение стоиков о симпатической связи всего сущего, развитое Посидонием Апамейским . Его частью было представление об обусловленности земных явлений вращением небесных сфер: поскольку «подлунный» мир постоянно находится в состоянии вечного становления, в то время как «надлунный» мир находится в неизменном состоянии, второй является источником всех изменений, происходящих в первом .
Несмотря на отсутствие развития науки, существенной деградации также не происходит, свидетельством чего является дошедшие до нас добротных учебника Введение в явления Гемина (I век до н. э.) и Сферика Феодосия Вифинского (II или I век до н. э.). Последний является промежуточным по уровню между аналогичными трудами ранних авторов (Автолика и Евклида) и более поздним трактатом "Сферика" Менелая (I в. н.э.). Также до нас дошли ещё два небольших сочинения Феодосия: О жилищах , где приведено описание звёздного неба с точки зрения наблюдателей, находящихся на разных географических широтах, и О днях и ночах , где рассматривается движение Солнца вдоль эклиптики. Сохранялась и связанная с астрономией технология, на основе которой был создан механизм из Антикиферы - калькулятор астрономических явлений, созданный в I веке до н. э.
Имперский период (II-V века н. э.)
Астрономия постепенно возрождается, но с заметной примесью астрологии. В этот период создаются ряд обобщающих астрономических трудов. Однако новый расцвет стремительно сменяется застоем и затем новым кризисом, на этот раз ещё более глубоким, связанным с общим упадком культуры в период крушения Римской империи, а также с радикальным пересмотром ценностей античной цивилизации, произведённым ранним христианством.
Источники
Вопросы астрономии рассматриваются также в ряде трудов комментаторского характера, написанных в этот период (авторы: Теон Смирнский , II век н. э., Симпликий , V век н. э., Цензорин , III век н. э. , Папп Александрийский , III или IV век н. э., Теон Александрийский , IV век н. э., Прокл , V век н. э. и др.). Некоторые астрономические вопросы рассматриваются также в трудах энциклопедиста Плиния Старшего , философов Цицерона , Сенеки , Лукреция , архитектора Витрувия , географа Страбона , астрологов Манилия и Веттия Валента , механика Герона Александрийского , богослова Синезия Киренского .
Практическая астрономия
Трикветрум Клавдия Птолемея (из книги 1544 г.)
Задачей планетных наблюдений рассматриваемого периода является обеспечение численным материалом теорий движения планет, Солнца и Луны. С этой целью производили свои наблюдения Менелай Александрийский , Клавдий Птолемей и другие астрономы (по вопросу подлинности наблюдений Птолемея ведётся напряжённая дискуссия ). В случае Солнца, основные усилия астрономов по прежнему были направлены на точную фиксацию моментов равноденствий и солнцестояний. В случае Луны, наблюдались затмения (фиксировался точный момент наибольшей фазы и положение Луны среди звёзд), а также моменты квадратур. Для внутренних планет (Меркурия и Венеры), основной интерес представляли наибольшие элонгации, когда эти планеты находятся на наибольшем угловом расстоянии от Солнца. У внешних планет особый упор делался на фиксировании моментов противостояний с Солнцем и их наблюдении в промежуточные моменты времени, а также на изучении их попятных движений. Большое внимание астрономов привлекали также такие редкие явления, как соединения планет с Луной, звёздами и друг с другом.
Производились также наблюдения координат звёзд. Птолемей приводит в Альмагесте звёздный каталог, где, по его утверждению, каждую звезду он наблюдал самостоятельно. Не исключено, однако, что этот каталог почти целиком является каталогом Гиппарха с пересчитанными за счёт прецессии координатами звёзд.
Последние астрономические наблюдения в античности были произведены в конце V века Проклом и его учениками Гелиодором и Аммонием .
Математический аппарат астрономии
Продолжалось развитие тригонометрии. Менелай Александрийский (около 100 года н. э.) написал монографию Сферика в трёх книгах. В первой книге он изложил теорию сферических треугольников , аналогичную теории Евклида о плоских треугольниках, изложенную в I книге Начал . Кроме того, Менелай доказал теорему, для которой нет евклидового аналога: два сферических треугольника конгруэнтны (совместимы), если соответствующие углы равны. Другая его теорема утверждает, что сумма углов сферического треугольника всегда больше 180°. Вторая книга Сферики излагает применение сферической геометрии к астрономии. Третья книга содержит «теорему Менелая », известную также как «правило шести величин».
Самой значимой тригонометрической работой античности является птолемеев Альмагест . Книга содержит новые таблицы хорд. Для их вычислении хорд использовал (в главе X) теорему Птолемея (известную, впрочем, ещё Архимеду), которая утверждает: сумма произведений длин противоположных сторон выпуклого вписанного в круг четырёхугольника равна произведению длин его диагоналей. Из этой теоремы нетрудно вывести две формулы для синуса и косинуса суммы углов и ещё две для синуса и косинуса разности углов. Позднее Птолемей приводит аналог формулы синуса половинного угла для хорд.
Параметры движения планет по эпициклам и деферентам были определены из наблюдений (хотя до сих пор неясно, не были ли эти наблюдения сфальцифицированы). Точность птолемеевской модели составляет : для Сатурна - около 1/2°, Юпитера - около 10", Марса - более 1°, Венеры и особенно Меркурия - до нескольких градусов.
Космология и физика неба
В теории Птолемея предполагался следующий порядок следования светил с увеличением расстояния от Земли: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, неподвижные звезды. При этом среднее расстояние от Земли росло с ростом периода обращения среди звёзд; по прежнему оставалась нерешённой проблема Меркурия и Венеры, у которых этот период равен солнечному (Птолемей не приводит достаточно убедительных аргументов, почему он помещает эти проблемы «ниже» Солнца, просто ссылаясь на мнение учёных более раннего периода). Все звезды считались находящимися на одной и той же сфере - сфере неподвижных звёзд. Для объяснения прецессии он был вынужден добавить ещё одну сферу, которая находится выше сферы неподвижных звёзд.
Эпицикл и деферент согласно теории вложенных сфер.
В теории эпициклов, в том числе у Птолемея , расстояние от планет до Земли менялось. Физическую картину, которая может стоять за этой теорией, описал Теон Смирнский (конец I - начало II века н. э.) в дошедшем до нас сочинении Математические понятия, полезные для чтения Платона . Это теория вложенных сфер, основные положения которой сводится к следующему. Представим себе две сделанные из твёрдого материала концентрические сферы, между которыми помещена маленькая сфера. Среднее арифметическое радиусов больших сфер является радиусом деферента, а радиус малой сферы - радиусом эпицикла. Вращение двух больших сфер заставит маленькую сферу вращаться между ними. Если поместить на экватор малой сферы планету, то её движение будет в точности таким, как в теории эпициклов; таким образом, эпицикл является экватором малой сферы.
Этой теории, с некоторыми модификациями, придерживался и Птолемей . Она описана в его труде Планетные гипотезы . Там отмечается, в частности, что максимальное расстояние до каждой из планет равно минимальному расстоянию до планеты, следующей за ней, то есть максимальное расстояние до Луны равно минимальному расстоянию до Меркурия и т. д. Максимальное расстояние до Луны Птолемей смог оценить с помощью метода, аналогичного методу Аристарха : 64 радиуса Земли. Это дало ему масштаб всей Вселенной. В результате вышло, что звезды расположены на расстоянии около 20 тысяч радиусов Земли. Птолемей также сделал попытку оценить размеры планет. В результате случайной компенсации ряда ошибок Земля у него оказалась средним по размерам телом Вселенной, а звезды имеющими примерно тот же размер, что и Солнце.
По мнению Птолемея, совокупность эфирных сфер, принадлежащих каждой из планет - это разумное одушевленное существо, где сама планета выполняет роль мозгового центра; исходящие от него импульсы (эманации) приводят в движение сферы, которые, в свою очередь, переносят планету. Птолемей приводит следующую аналогию: мозг птицы посылает в её тело сигналы, заставляющие двигаться крылья, несущие птицу по воздуху. При этом Птолемей отвергает точку зрения зрения Аристотеля о Перводвигателе как причине движения планет: небесные сферы совершают движения по своей воле, и только самая внешняя из них приводится в движение Перводвигателем .
В позднюю античность (начиная со II века н. э.) отмечается существенный рост влияния физики Аристотеля . Был составлен ряд комментариев к произведениям Аристотеля (Созиген , II в. н. э., Александр Афродисийский , конец II - начало III века н. э., Симпликий , VI в.). Наблюдается возрождение интереса к теории гомоцентрических сфер и попытки согласовать теорию эпициклов с физикой Аристотеля . Вместе с тем, некоторые философы выражали достаточно критическое отношение к тем или иным постулатам Аристотеля, особенно к его мнению о существовании пятого элемента - эфира (Ксенарх , I в. н. э., Прокл Диадох , V в., Иоанн Филопон , VI в.). Проклу принадлежат также и ряд критических замечания в адрес теории эпициклов.
Развивались также взгляды, выходящие за рамки геоцентризма. Так, Птолемей дискутирует с некоторыми учёными (не называя их по имени), которые предполагают суточное вращение Земли. Латинский автор V в. н. э. Марциан Капелла в сочинении Брак Меркурия и филологии описывает систему, в которой Солнце обращается по окружности вокруг Земли, а Меркурий и Венера - вокруг Солнца.
Наконец, в сочинениях ряда авторов той эпохи описаны представления, которые предвосхитили идеи учёных Нового времени. Так, один из участников диалога Плутарха О лике, видимом на диске Луны утверждает, что Луна не падает на Землю из-за действия центробежной силы (подобно предметам, вложенным в пращу), «ведь каждый предмет увлекается естественным ему движением, если его не отклоняет в сторону какая иная сила». В том же диалоге отмечается, что тяготение свойственно не только Земле, но и небесным телам, включая Солнце. Мотивом могла быть аналогия между формой небесных тел и Земли: все эти объекты имеют форму шара, а раз шарообразность Земли связана с её собственной гравитацией, то логично предположить, что и шарообразность других тел во Вселенной связана с той же причиной.
В тех местах на Земле, где зародились древнейшие цивилизации, сохранилось множество письменных документов, из которых видно, что с появлением письменности стала развиваться и астрономия. Наличие письменности позволяло астрономам надежнее сохранять свои наблюдения и знания об окружающем их мире. Письменная история астрономии берет начало в III-II тысячелетиях до н. э.
Поначалу развивалась наблюдательная астрономия, которая рассматривалась как часть астрологии. Для того чтобы получать более точные сведения о передвижениях небесных тел, человек придумал гномон и астрономический календарь. Креме этого, к древнейшим астрономическим инструментам относятся устройства типа отвеса с подвижней линейкой. Их направляли на Солнце для определения углового расстояния от зенита.
Накопление наблюдений и сведений о закономерностях небесных явлений привело к развитию новой науки, причем в разных странах обращали внимание на различные астрономические явления. Люди решали одни и те же задачи, описывали движения светил. Но главным было все-таки социально-экономическое различие, другой уклад жизни общества. Наиболее крупные государства (Вавилон, Египет, Китай) имели развитые торговые и государственные связи. Благодаря этому в области науки у них существовало взаимное влияние.
Государство Вавилон возникло на берегах Евфрата примерно во II тысячелетии до н. э. Согласно письменным источникам, вавилоняне уже в те времена систематически вели наблюдение за небом. Поначалу они просто фиксировали небесные явления, которые воспринимались ими как астральные божества. И только в VII веке до н. э. получила бурное развитие вавилонская математическая астрономия. Она при помощи необычных моделей и методов описывала движение светил. Прежде всего, вавилонянами была выделена на небе Луна, затем Сириус, Орион и Плеяды. Все эти звезды описаны на глиняных табличках, относящихся ко II тысячелетию до н. э. В это же время в Вавилоне появилась официальная должность придворного астронома. Он наблюдал и записывал наиболее важные изменения и явления на небе.
Систематизировав все астрономические записи, вавилоняне изобрели лунный календарь. Немного позднее он был усовершенствован. В календаре было 12 синодических лунных месяцев по 29 и 30 дней поровну, год равнялся 354 дням. Вавилонянам был известен и солнечный год. Для того чтобы согласовать с этим годом лунный календарь, они от случая к случаю делали вставки 13-го месяца.
Начиная с 763 года до н. э. вавилоняне составили практически полный список затмений. Впоследствии эти записи использовал Птолемей. Вставки в календарь, предсказание затмений и другие нужды — все это потребовало развития математики. Достижения вавилонян в математике были очень высокими. Они были знакомы со стереометрией, задолго до греков сформулировали теорему, которая сейчас называется «теорема Пифагора». В IV веке до н. э. в Вавилоне была изобретена эклиптическая система небесных координат. Там же астрономы составили таблицы лунных эфемерид, точно показывавших положение Луны.
Государство Египет, как полагают историки, существовало уже в IV тысячелетии до н. э. Побудительным мотивом интереса египтян к изучению неба стало, скорее всего, сельское хозяйство, полностью зависели от разливов Нила. Разливы происходили строго периодично, в определенный сезон, и египтяне сразу подметили их связь с полуденной высотой Солнца. Поэтому они и стали поклоняться Солнцу как главному богу Ра.
В Египте установилась власть фараонов, которых простые люди обожествляли. Фараоны учредили должность придворного астронома и тщательно следили за развитием этой науки, которая имела не только прикладные, но и хозяйственные и социально-политические цели. Кроме этого, астрономией занимались жрецы и специальные чиновники, которые вели записи.
Согласно египетскому мифу, Солнце возникло из цветка лотоса, который, в свею очередь, появился из первичного водяного хаоса. Практически с самого начала зарождения цивилизации у египтян существовала религиозно-мифологическая картина мира, имеющая астрономическую основу. По их мнению, Земля является центром Вселенной, вокруг которого вращаются все светила. А Меркурий и Венера обращаются еще и вокруг Солнца.
Поздняя астрономия получила в наследство от египтян 365-дневный календарь без вставок. Он использовался европейскими астрономами до XVI века.
Астрономия как наука была известна и в Китае. Примерно во II-I тысячелетии до н. э. китайскими астрономами небо было разделено на 28 участков-созвездий, в которых двигались Солнце, Луна и планеты. Потом они выделили Млечный Путь, назвав его явлением неизвестной природы. Самый ранний звездный каталог, включающий свыше 800 звезд, был составлен Гань Гуном и Ши Шэнем приблизительно в 355 году до н. э. Это примерно на сто лет раньше Тимохариса и Аристилла в Греции. Немного позднее знаменитый китайский астроном Чжан Хэн поделил небо на 124 созвездия и зафиксировал около 2,5 тысячи видимых звезд.
С III века до н. э. в Китае пользовались солнечными и водяными часами. Все астрономические наблюдения велись со специальных площадок-обсерваторий.
Как и у других народов древности, общие представления китайцев о Вселенной имели мифологическую основу. Центром мира у них считалась Китайская империя («Поднебесная, или Серединная, империя»). Вообще, история космогонических представлений древних китайцев дошла до настоящего времени в хрониках ранних династий. В это время было создано учение о пяти земных первоэлементах-стихиях. Это вода, огонь, металл, дерево, земля. Число стихий связано с древним делением на пять сторон света, а также соответствует числу подвижных звезд-планет. Символически это можно представить в сочетаниях: вода — Меркурий — север, огонь— Марс— юг, металл — Венера — запад, дерево — Юпитер— восток, земля — Сатурн — центр. Кроме этого, существовал еще и шестой элемент — ци (воздух, эфир).
В VIII-VII веках до н. э. возникла идея всеобщего изменения в природе и зарождения самой Вселенной. Считалось, что она появилась в результате борьбы двух противоположных начал — положительного, светлого, активного, мужского (ян) и отрицательного, темного, пассивного, женского (инь).
В связи с тем что Китай со временем стал замкнутой страной, развитие наук, в том числе и астрономии, затормозилось.
Не меньший интерес вызывает и Индия. Самыми древними источниками, рассказывающими об астрономических занятиях древних индийцев, считаются печати с изображениями на космогонические мифологические темы (которые датируются III тысячелетием до н. э.). Содержащиеся на них короткие надписи не расшифрованы и по сей день. Печати относятся к индской цивилизации, главными городами которой являлись Хараппа, Мохенджо-Даро, Калибанган. К XVII-XVI векам центры индской культуры были значительно ослаблены землетрясениями и внутренними противоречиями, а затем окончательно разрушены ариями и индо-ираноязычными племенами, давшими начало нынешнему населению Индии.
Документов об астрономических наблюдениях периода индской культуры сохранилось очень немного, но по ним все же можно понять, как складывались представления древних индусов о Вселенной. Первыми объектами исследования были Солнце и Лука. Как и у других древних народов, астрономическими изысканиями занимались жрецы, которые и составили впоследствии календарь. В нем начиная с VI века до н. э. в названиях дней семидневной недели были использованы имена семи подвижных светил: первый день Луны, второй — Марса, третий — Меркурия, четвертый — Юпитера, пятый — Венеры, шестой — Сатурна, седьмой — Солнца. Некоторое сходство с египетским календарем придавало деление месяца на две половины. В древнеиндийской астрономии это были светлая и темная половины.
На представление древних греков о Вселенной большое влияние оказали более ранние культуры: египетская, щумеро-вавилонская и, вероятно, древнеиндийская. Греция имела связи с Египтом, Вавилоном, с государствами Ближнего Востока.
Астрономическими наблюдениями занимались многие греческие философы и астрономы. Из поэм Гесиода и Гомера известно, что древним грекам были знакомы многие созвездия. Они даже создали практически о каждом из них свею легенду.
3. Зарождение астрономии и календарей в Египте в связи с земледелием
Развитие земледелия в Древнем Египте в совокупности с ИДЕАЛЬНЫМИ условиями для астрономических наблюдений – постоянно чистое небо, низкая географическая широта, позволяющая видеть не только северную, но и значительную часть южной половины звездной сферы – все это естественным образом привело к развитию астрономических наблюдений, а затем и календарей в Египте. Так зародилась НАУКА, основной двигатель человеческой цивилизации. Земледелие породило астрономию и тем самым дало первоначальный толчок развитию науки.
Поясним подробнее нашу мысль.
Земледельческая деятельность, в отличие от собирательства, охоты или скотоводства, имеет ГОДОВУЮ цикличность. Ровно через год (в среднем) действия земледельца повторяются. Это означает, что земледелие по самой своей сути привязано к годовому КАЛЕНДАРЮ. Вспомним, что у русских крестьян всегда бытовало множество КАЛЕНДАРНЫХ примет – в какой день начинать сеять, в какой – собирать урожай. В зависимости от погоды на тот или иной календарный день крестьяне ожидали теплое или холодное лето, дождливое или засушливое.
Календарное разбиение года и календарные приметы крайне важны для земледельца. Ведь ему приходится постоянно принимать решения, зависящие не от сегодняшних, а от БУДУЩИХ погодных условий. Надо ЗАРАНЕЕ решить – сколько оставить семян, где, что и когда посадить, когда начать уборку. По сути, это задача статистического прогнозирования, решение которой немыслимо в отсутствие годового исчисления времени, то есть, без КАЛЕНДАРЯ. Поскольку без календаря невозможно накапливать знания, необходимые для создания сельскохозяйственных примет. Вряд ли надо долго доказывать, что успешная земледельческая деятельность без календаря невозможна.
Заметим далее, что любой календарь имеет АСТРОНОМИЧЕСКУЮ основу. Календарный месяц, например, основан на наблюдениях за сменой фаз Луны. Календарный солнечный год – а именно он важнее всего для земледельца – первоначально основывался на наблюдениях за звездами . Впоследствии, с развитием астрономии, год стали исчислять на основе более сложных наблюдений за равноденствиями и солнцестояниями. Однако, в любом случае, все это – чисто АСТРОНОМИЧЕСКИЕ наблюдения.
Важнейшим событием для египетского земледельца был ежегодный разлив Нила. Еще в глубокой древности египтянами было замечено, что существует связь между разливами Нила и картиной звездного неба. Эта связь казалось им таинственной и даже божественной . На самом деле, это была КАЛЕНДАРНАЯ связь, поскольку и разливы реки Нил и картина звездного неба, наблюдаемая в определенной точке Земли, определяются числами солнечного календаря. Считается, что именно эта загадочная для древнего человека связь, стремление ее постигнуть, и послужила первым толчком для развития астрономии и календарей в Древнем Египте. Египтяне «заметили, что когда Сириус восходил вместе с Солнцем, то следовало за сим непосредственно наводнение, и земледелец мог располагать по тому свою работу… старались они узнать, какая могла быть связь между Каникульным тем созвездием и разлитием реки» , с. 30. Так началась древняя астрономия, которая была первой наукой на Земле.
От древнего начала египетского земледельческого года, связанного с ежегодными разливами Нила, происходит и начало старого русского церковного года 1 сентября старого стиля (14 сентября нового стиля). А также – начало учебного года 1 сентября. Сентябрьское начало года естественным образом определялось началом подготовки к посевной в Египте, то есть концом разлива Нила. Как только с полей уходила нильская вода, в Египте начинался посев. Вода начинала спадать в августе-сентябре, поэтому и древнеегипетский год начинался с 1 сентября. Это же начало года отражено и на египетских зодиаках, см. наши книги «Новая хронология Египта» и «Небесный календарь древних».
Отметим, что именно в Египте, в египетской Александрии, был первоначально написан знаменитый Альмагест Птолемея, служивший вплоть до XVI века н. э. основным источником астрономических знаний во всем мире. Как показала полученная нами в 1993 году независимая датировка звездного каталога Альмагеста по собственным движениям звезд, см. [ХРОН3], он начал создаваться в промежутке от 600 до 1300 года н. э. То есть – на НЕСКОЛЬКО СТОЛЕТИЙ ПОЗЖЕ, чем думают историки. Эта датировка полностью согласуется и с другими независимыми астрономическими датировками памятников Древнего Египта, см. [ХРОН3], [НХЕ].
В заключение отметим, что астрономия никогда не угасала в Египте. Когда в 1799 году наполеоновские войска вторглись в Египет, находившийся под властью мамелюков, европейцы обнаружили, что среди прочих традиционных искусств и ремесел Египта, свое прочное место занимает АСТРОНОМИЯ. На рис. 12 мы приводим рисунок из наполеоновского «Описания Египта», изображающий египетского астронома конца XVIII века. Показательно, что изображение астронома помещено в «Описании Египта» в одном ряду с изображениями земледельцев, плотников, пекарей, поэтов и т. п. , с. 686–741. Это говорит о том, что в средневековом мамелюкском Египте астрономия была достаточно распространенным занятием. На рис. 13 представлены изображения астрономических инструментов и чертежей, которые европейцы обнаружили в Египте конца XVIII века.
Рис. 12. Египетский астроном конца XVIII века. Рисунок наполеоновских художников. Взято из , с. 719.
Рис. 13. Астрономические инструменты и чертежи, которые бытовали в Египте в конце XVIII века. Рисунок наполеоновских художников. Взято из , с. 737.
Из книги 100 великих загадок истории автора Из книги Когда? автора Шур Яков ИсидоровичСколько угодно календарей… По звездам и Солнцу находили путь древние пастушеские племена. Когда наступала весна, кочевники-скотоводы угоняли свои стада на горные пастбища - здесь в это время вдосталь сочной травы. А начиналась осень, и пастухи вновь перекочевывали на
Из книги Когда? автора Шур Яков ИсидоровичКАКИХ ТОЛЬКО НЕ БЫЛО КАЛЕНДАРЕЙ… Боги как люди Кто не слыхал о горе Олимп, «штаб-квартире» многочисленных богов Древней Греции. Они заведовали временами года и погодой, ниспосылали урожай или недород, командовали грозами, бурями, землетрясениями - всеми стихиями. Были
Из книги Царь славян. автора10. Зарождение астрономии в эпоху Халдейского царства XI–XIII веков Библейский Сиф, сын Адама, родился в конце десятого века н. э Эпоху зарождения астрономии можно датировать и это - весьма интересная научная проблема. Основой такой датировки служит Альмагест Птолемея -
Из книги Величайшие загадки истории автора Непомнящий Николай НиколаевичМИСТЕРИЯ КАЛЕНДАРЕЙ МАЙЯ Трудно поверить, что индейцы майя составляли точнейшие календари на тысячелетия вперед. Современные ученые утверждают, что на составление календарей, соответствующих по своей точности тем, что создали майя, потребовалось бы 10 тысяч лет!Майя, как
автора Монтескье Шарль ЛуиГЛАВА III О странах с высокоразвитым земледелием Степень развития земледелия в стране зависит не от ее плодородия, а от ее свободы. Если мы мысленно разделим землю, то удивимся, так как увидим по большей части пустыни в наиболее плодородных областях и густое население там,
Из книги Избранные произведения о духе законов автора Монтескье Шарль ЛуиГЛАВА XII О международном праве у народов, не занимающихся земледелием Так как эти народы не занимают определенного пространства с точно обозначенными границами, то у них всегда будет много причин для раздоров. Они будут спорить из-за невозделанных земель, как у нас
Из книги Избранные произведения о духе законов автора Монтескье Шарль ЛуиГЛАВА XIII О гражданских законах у народов, не занимающихся земледелием Раздел земель - вот главная причина, увеличивающая объем гражданского свода законов народов. У народов, не имеющих этого раздела, гражданских законов очень мало. Учреждения этих народов скорее можно
Из книги Избранные произведения о духе законов автора Монтескье Шарль ЛуиГЛАВА XIV О политическом состоянии народов, не занимающихся земледелием Эти народы пользуются большой свободой, так как, не занимаясь возделыванием земли, они и не связаны с нею. Они ведут кочевой образ жизни, и если бы какой-нибудь из их вождей захотел лишить их свободы,
Из книги Царь славян автора Носовский Глеб Владимирович10. ЗАРОЖДЕНИЕ АСТРОНОМИИ В ЭПОХУ ХАЛДЕЙСКОГО ЦАРСТВА XI–XIII ВЕКОВ. БИБЛЕЙСКИЙ СИФ, СЫН АДАМА, РОДИЛСЯ В КОНЦЕ ДЕСЯТОГО ВЕКА Н.Э Эпоху зарождения астрономии можно датировать, и это – весьма интересная научная проблема. Основой такой датировки служит Альмагест Птолемея –
Из книги Народ майя автора Рус АльбертоКорреляция календарей майя и христианского "Длинный счет" перестал использоваться за несколько веков до испанской конкисты, что затруднило возможность точно соотнести календарь майя с нашим. В самом деле, некоторые факты, упомянутые в "Сообщении" Ланды и в других
Из книги Атлантида автора Зайдлер Людвик Из книги История под знаком вопроса автора Габович Евгений ЯковлевичОт календарей к технической хронологам Возвращаясь к статье А. А. Романовой о хронологии, отмечу, что в ней всему этому описанному выше развлекательному чтиву посвящены страницы 162–200 с заходом на завершающую статью страницу 201 и только последние полстранички уделены
Из книги Предыстория под знаком вопроса (ЛП) автора Габович Евгений ЯковлевичЧасть 4. Предыстория современных календарей Часто о древних календарях или о счете времени вообще у разных народов сохранились самые отрывочные сведения, пару названий месяцев или дней недели. Иногда по косвенным данным восстанавливаются какие-то признаки древнего
Из книги Миссия России. Национальная доктрина автора Вальцев Сергей ВитальевичЗарождение человека – зарождение духовности Духовность – столь же древний феномен, как и сам человек. С начала своей эволюции человек обладал духовностью. Собственно, это очевидно, ведь духовность – отличительная характеристика человека. Есть духовность – есть
Из книги Полное собрание сочинений. Том 3. Развитие капитализма в России автора Ленин Владимир ИльичVIII. «Соединение промысла с земледелием» Такова излюбленная народническая формула, при помощи которой думают решить вопрос о капитализме в России гг. В. В., Н. -он и Ко. «Капитализм» отделяет промышленность от земледелия; «народное производство» соединяет их в типичном и
Оценивая проделанный человечеством путь в поисках истины о Земле, мы вольно или невольно обращаемся к древним грекам. Многое зародилось у них, но и через них немало дошло до нас от других народов. Так распорядилась история: научные представления и территориальные открытия египтян, шумеров и прочих древневосточных народов нередко сохранились лишь в памяти греков, а от них стали известны последующим поколениям. Яркий пример тому — подробные известия о финикийцах, населявших узкую полосу восточного побережья Средиземного моря и в ІІ-І тысячелетиях до н. э. открывших Европу и приморские районы Северо-западной Африки. Страбон, римский ученый и грек по происхождению, в своей семнадцатитомной «Географии» написал: «До настоящего времени эллины многое заимствуют у египетских жрецов и халдеев». А ведь Страбон скептически относился к своим предшественникам, в том числе и к египтянам.
Расцвет греческой цивилизации приходится на период между VI веком до н.э. и серединой II века до н. э. Хронологически он почти совпадает со временем существования классической Греции и эллинизма. Это время с учетом нескольких столетий, когда поднялась, процветала и погибла Римская империя, называется античным Его исходным рубежом принято считать VII-II века до н.э., когда быстро развивались полисы-греческие города-государства. Эта форма государственного устройства стала отличительной чертой греческого мира.
Развитие знаний у греков не имеет аналогов истории того времени. Масштабы постижения наук можно представить хотя бы по тому факту, что менее чем за три столетия (!) прошла свой путь греческая математика – от Пифагора до Евклида, греческая астрономия – от Фалеса до Евклида, греческое естествознание – от Анаксимандра до Аристотеля и Феофраста, греческая география – от Геккатея Милетского до Эратосфена и Гиппарха и т. д
Открытие новых земель, сухопутные или морские странствия, военные походы, перенаселения в благодатные районы – все это нередко мифологизировалось. В поэмах с присущим грекам художественным мастерством мифическое соседствовало с реальным. В них излагались научные познания, сведения о природе вещей, а также географические данные. Впрочем, последние порой бывает трудно идентифицировать с сегодняшними представлениями. И, тем не менее, они – показатель широких воззрений греков на ойкумену.
Греки уделяли большое внимание конкретно – географическому познанию Земли. Даже во время военных походов их не покидало желание записать все то, что видели в покоренных странах. В войсках Александра Македонского выделили даже специальных шагомеров, которые подсчитывали пройденные расстояния, составляли описание маршрутов движения и наносили их на карту. На основе полученных ими данных Дикеарх, ученик знаменитого Аристотеля, составил подробную карту тогдашней по его представлению ойкумены.
…Простейшие картографические рисунки были известны еще в первобытном обществе, задолго до появления письменности. Об этом позволяют судить наскальные рисунки. Первые карты появились в Древнем Египте. На глиняных табличках наносились контуры отдельных территорий с обозначением некоторых объектов. Не позднее 1700 года до н. е. египтяне составили карту освоенной двух тысячекилометровой части Нила.
Картографированием местности занимались также вавилоняне, ассирийцы и другие народы Древнего востока…
Какой же виделась Земля? Какое они отводили себе место на ней? Каковы были их представления об ойкумене?
Астрономия древних греков
В греческой науке твердо установилось мнение (с различными, конечно, вариациями), что Земля подобна плоскому или выпуклому диску, окруженному океаном. От этой точки зрения многие греческие мыслители не отказались даже тогда, когда в эпоху Платона и Аристотеля, казалось, возобладали представления о шарообразности Земли. Увы, уже в те далекие времена прогрессивная идея пробивала себе дорогу с большим трудом, требовала от своих сторонников жертв, но, к счастью, тогда еще «не казался ересью талант», а «в аргументах не ходил сапог».
Идея диска (барабана или даже цилиндра) была очень удобна для подтверждения широко распространенного убеждения о срединном положении Эллады. Она же была вполне приемлема для изображения суши, плавающей в океане.
В пределах дискообразной (а позднее шарообразной) Земли выделялась ойкумена. Что по – древнегречески означает вся обитаемая земля, вселенная. Обозначение одним словом двух, казалось бы, разных понятий (для греков тогда они представлялись одно-порядковыми) глубоко симптоматично.
Пифагор
О Пифагоре (VI век до н.э.) сохранилось мало достоверных сведений. Известно, что родился он на острове самос; вероятно, в молодости посетил Милет, где учился у Анаксимандра; может быть, совершил и более далекие путешествия. Уже в зрелом возрасте философ переселился в город Кротон и основал там нечто вроде религиозного одена – Пифагорейское братство, которое распространило свое влияние на многие греческие города Южной Италии. Жизнь братства была окружена тайной. О его основателе Пифагоре ходили легенды, которые, по-видимому, имели под собой какую-то основу: великий ученый был не менее великим политиком и провидцем.
Основой учения Пифагора была вера в переселение душ и гармоничное устройство мира. Он полагал, что душу очищает музыка и умственный труд, поэтому пифагорейцы считали обезательным совершествование в “четырех искусствах” – арифметике, музыке, геометрии и астрономии. Сам Пифагор является основоположником теории чисел, а доказанная им теорема известна сегодня каждому школьнику. И если Анаксагор и Демокрит в своих взглядах на мир развивали идею Анаксимандра о физических причинах природных явлений, то Пифагор разделял его убежденность в математической гармонии космоса.
Пифагорейцы властвовали в греческих городах Италии несколько десятилетий, потом были разгромлены и отошли от политики. Однако многое из того, что вдохнул в них Пифагор, осталось жить и оказало огромное влияние на науку. Сейчас очень трудно отделить вклад самого Пифагора от достижений его последователей. В особенности это относится к астрономии, в которой было выдвинуто несколько принципиально новых идей. О них можно судить по дошедшим до нас скудным сведениям о представлениях поздних пифагорейцев и учениями философов, испытавших влияние идей Пифагора.
Аристотель и первая научная картина мира
Аристотель родился в македонском городе Стагира в семье придворного лекаря. Семнадцатилетним юношей попадает он в Афины, где становится учеником Академии, основанной философом Платоном.
Сначала система Платона увлекала Аристотеля, но постепенно он пришел к выводу, что взгляды учителя уводят от истины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросив знаменитую фразу: ”Платон мне друг, но истина дороже”. Император Филипп Македонский приглашает Аристотеля стать воспитателем наследника престола. Философ соглашается и три года неотлучно находится возле будущего основателя великой империи Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик возглавил войско отца и, разбив фиванцев в своей первой битве при Херонее, отправился в походы.
Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из районов, под названием Ликей, открывает школу. Он много пишет. Его сочинения настолько разнообразны, что трудно представить себе Аристотеля одиноким мыслителем. Скорее всего, в эти годы он выступал как глава большой школы, где ученики работали под его руководством, подобно тому как сегодня аспиранты разрабатывают темы, которые предлагают им руководители.
Много внимания уделял греческий философ вопросам строения мира. Аристотель был убежден, что в центре Вселенной, безусловно, находится Земля.
Аристотель пытался все объяснить причинами, которые близки здравому смыслу наблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она в точности соответствует тому виду, который принимал бы шар, с одной стороны освещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательство шарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмения Луны, аристотель приходит в выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле. А поскольку тень кругла, то и тело, отбрасывающее её, должно иметь такую же форму. Но Аристотель им не ограничивается. “Почему, — спрашивает он, — когда мы перемещаемся к северу или к югу, созвездия меняют свои положения относительно горизонта?” И тут же отвечает: “Потому, что Земля обладает кривизной ”. Действительно, будь Земля плоской, где бы ни находился наблюдатель, у него над головой сияли бы одни и теже созвездия. Совсем другое дело – на круглой Земле. Здесь у каждого наблюдателя свой горизонт, свой горизонт, своё небо… Однако, признавая шарообразность Земли, Аристотель категорически высказывался против возможности ее обращения вокруг Солнца. “Будь так, — рассуждал он, — нам казалось бы что звезды не находятся неподвижно на небесной сфере, а описывают кружки…” Это было серьезное возражение, пожалуй, самое серьезное, которое удалось устранить лишь много-много веков спустя, в XIX столетии.
Об Аристотеле написано очень много. Авторитет этого философа невероятно высок. И это вполне заслужено. Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки и заблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрал все, чего добился разум за период античной цивилизации. Его сочинения – настоящая энциклопедия современной ему науки.
По свидетельству современников, великий философ отличался неважным характером. Портрет, дошедший до нас, представляет нам малорослого, сухощавого человека с вечно язвительной усмешкой на губах.
Говорил он картаво.
В отношениях с людьми был холоден и надменен.
Но вступать с ним в спор решались немногие. Остроумная, злая и насмешливая речь Аристотеля разила наповал. Он разбивал возводимые против него доводы ловко, логично и жестоко, что, конечно, не прибавляло ему сторонников среди побежденных.
После смерти Александра Македонского обиженные почувствовали, наконец, реальную возможность расквитаться с философом и обвинили его в безбожии. Судьба Аристотеля была предрешена. Не дожидаясь приговора, Аристотель бежит из Афин. “Чтобы избывить афинян от нового преступления против философии”, — говорит он, намекая на сходжную судьбу Сократа, получившего по приговору чашу с ядовитым соком цикуты.
После отъезда из Афин в Малую Азию Аристотель скоро умирает, отравивщись во время трапезы. Так говорит легенда.
Согласно преданию, Аристотель завещал свои рукописи одному из учеников по имени Феофраст.
По смерти философа за его трудами начинается настоящая охота. В те годы книги сами по себе были драгоценностью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Они переходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в подвалы, чтобы сохранить от жадности пергамских царей. Сырость портила их страницы. Уже при римском владычестве сочинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают в Рим. Здесь их продают любителям – богачам. Кое-кто старается восстановить пострадавшие места рукописей, снабдить их своими добавлениями, от чего текст, конечно, не становится лучше.
Почему жетак ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах других греческих философов встречались мысли более оригинальные. На этот вопрос отвечает английский философ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: ”Их(древнегреческих мыслителей) никто не мог понять, кроме очень хорошо подготовленных и искушенных читателей. А труды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (или казалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме здравого смысла…Для проверки его наблюдений не было необходимости в опытах или приборах, не нужны были и трудные математические вычисления или мистическая интуиция для понимания какого бы то ни было внутреннего смысла…Аристотель объяснял, что мир такой, каким все его знают, именно такой, каким они его знают”.
Пройдет время, и авторитет Аристотеля станет безоговорочным. Если на диспуте один философ, подтверждая свои доводы, сошлется на его труды, это будет значить, что доводы, безусловно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в сочинениях того же Аристотеля другую цитату, с помощью которой можно опровергнуть первую.…Лишь Аристотель против Аристотеля. Дркгие доводы против цитат были бессильны.Такой метод спора называется догматическим, и в нем, конечно, нет ни грамма пользы или истины….Но должно было пройти много веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу с мертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила науки, возродила искусство и дала название эпохи – Возрождение.
Первый гелиоцентрист
В древности вопрос о том, движется ли Земля вокруг Солнца, был попросту богохульным. Как знаменитые ученые, так и простые люди, у которых картина неба не вызывала особых размышлений, были искренне убеждены, что Земля неподвижна и представляет собой центр Вселенной. Тем не менее, современные историки могут назвать по меньшей мере одного ученого древности, который усомнился в общепринятом и попытался разработать теорию, согласно которой Земля движется вокруг Солнца.
Жизнь Аристарха Самосского (310 – 250 гг. до н.э.) была тесно связана с Александрийской библиотекой. Сведения о нем весьма скудны, а из творческого наследия осталась только книга «О размерах Солнца и Луны и расстояниях до них», написанная в 265 г. до н.э. Лишь упоминания о нем других ученых Александрийской школы, а позднее и римлян, проливают некоторый свет на его «богохульные» научные изыскания.
Аристарх задался вопросом о том, какого расстояние от Земли до небесных тел, и каковы их размеры. До него на этот вопрос пытались ответить пифагорейцы, но они исходили из произвольных предложений. Так, Филолай считал, что расстояния между планетами и Землей нарастают в геометрической прогрессии и каждая следующая планета в три раза дальше от Земли, чем предыдущая.
Аристарх пошел своим путем, совершенно правильным точки зрения современной науки. Он внимательно следил за Луной и сменой ее фаз. В момент наступления фазы первой четверти он измерил угол между Луной, Землей и Солнцем (угол ЛЗС на рис.). Если это сделать достаточно точно, то в задаче останутся только вычисления. В этот момент Земля, Луна и Солнце образуют прямоугольный треугольник, а, как известно из геометрии, сумма углов в нем составляет 180 градусов. В таком случае второй острый угол Земля – Солнце – Луна (угол ЗСЛ) получается равным 90 градусов – угол ЛЗС = угол ЗСЛ
Определение расстояния от Земли до Луны и Солнца методом Аристарха.
Аристарх из своих измерений и вычислений получил, что этот угол равен 3º (в действительности его значение 10’) и что Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна (в действительности в 400 раз). Здесь надо простить ученому значительную ошибку, ибо метод был совершенно правильным, но неточности при измерении угла оказались велики. Было трудно точно уловить момент первой четверти, да и сами измерительные инструменты древности были далеки от совершенства.
Но это был лишь первый успех замечательного астронома Аристарха Самосского. Ему выпало наблюдать полное солнечное затмение, когда диск Луны закрыл диск Солнца, т. е. видимые размеры обоих тел на небе были одинаковы. Аристарх перерыл старые архивы, где нашел много дополнительных сведений о затмениях. Оказалось, что в некоторых случаях солнечные затмения были кольцевыми, т. е. вокруг диска Луны оставался небольшой светящийся ободок от Солнца (наличие полных и кольцевых затмений связано с тем, что орбита Луны вокруг Земли является эллипсом). Но коли видимые диски Солнца и Луны на небе практически одинаковы, рассуждал Аристарх, а Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна, то и диаметр его должен быть в 19 раз больше. А как соотносятся диаметры Солнца и Земли? По многим данным о лунных затмениях Аристарх установил, что лунный диаметр составляет примерно одну треть земного и, следовательно, последний должен быть в 6,5 раз меньше солнечного. При этом объем Солнца должен в 300 раз превышать объем Земли. Все эти рассуждения выделяют Аристарха Самосского как выдающегося ученого своего времени.
Он пошел и дальше в своих построениях, отталкиваясь от полученных результатов. Тогда было общеприняты, что вокруг неподвижной Земли (центра мира) вращается Луна, планеты, Солнца и звезды под действием «перводвигателя» Аристотеля. Но может ли огромное Солнце вращаться вокруг маленькой Земли? Или еще более огромная Вселенная? И Аристотель сказал – нет, не может. Солнце есть центр Вселенной, вокруг него вращаются Земля и планеты, а вокруг Земли вращается только Луна.
А почему на Земле день сменяется ночью? И на этот вопрос Аристарх дал правильный ответ – Земля не только обращается вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси.
И еще на один вопрос он ответил совершенно правильно. Приведем пример с движущимся поездом, когда близкие для пассажира внешние предметы пробегают мимо окна быстрее, чем далёкие. Земля движется вокруг Солнца, но почему звездный узор остается неизменным? Аристотель ответил: «Потому что звезды невообразимо далеки от маленькой Земли». Объем сферы неподвижных звезд во столько раз больше объема сферы с радиусом Земля – Солнце во сколько раз объем последней больше объема земного шара.
Эта новая теория получила название гелиоцентрической, и суть ее состояла в том, что неподвижное Солнце помещалось в центр Вселенной и сфера звезд также считалась неподвижной. Архимед в своей книге «Псамит», отрывок из которой приведен в качестве эпиграфа к данному реферату, точно передал все, что предложил Аристарх, но сам предпочел снова «вернуть» Землю на ее старое место. Другие ученые полностью отвергли теорию Аристарха как неправдоподобную, а философ – идеалист Клеант попросту обвинил его в богохульстве. Идеи великого астронома не нашли в то время почвы для дальнейшего развития, они определили развитие науки примерно на полторы тысячи лет и возродились затем лишь в трудах польского ученого Николая Коперника.
Древние греки считали, что поэзии, музыке, живописи и науке покровительствуют девять муз, которые были дочерями Мнемосины и Зевса. Так, муза Урания покровительствовала астрономии и изображалась с венцом из звезд и свитком в руках. Музой истории считалась Клио, музой танцев – Терпсихора, музой трагедий – Мельпомена и т. д. Музы были спутницами бога Аполлона, а их храм носил название музейон – дом муз. Такие храмы строились и в метрополии, и в колониях, но Александрийский музейон стал выдающейся академией наук и искусств древнего мира.
Птолемей Лаг, будучи человеком настойчивым и желая оставить о себе память в истории, не только укрепил государство, но и превратил столицу в торговый центр всего Средиземноморья, а Музейон – в научный центр эпохи эллинизма. В огромном здании находились библиотека, высшее училище, астрономическая обсерватория, медицинско – анатомическая школа и еще ряд научных подразделений. Музейон был государственным учреждением, и его расходы обеспечивались соответствующей статьей бюджета. Птолемей, как в свое время Ашшурбанипал в Вавилоне, разослал писарей по всей стране для сбора культурных ценностей. Кроме того, каждый корабль, заходящий в порт Александрии, обязан был передавать в библиотеку имеющиеся на борту литературные произведения. Ученые из других стран считали для себя честью работать в научных учреждениях Музейон и оставлять здесь свои труды. На продолжении четырех веков в Александрии трудились астрономы Аристарх Самосский и Гиппарх, физик и инженер Герон, математики Евклид и Архимед, врач Герофил, астроном и географ Клавдий Птолемей и Эратосфен, который с одинаковым успехом разбирался в математике, географии, астрономии, и философии.
Но последний был уже скорее исключением, поскольку важной особенностью эллинской эпохи стала «дифференциация» научной деятельности. Здесь любопытно заметить, что подобное выделение отдельных наук, а в астрономии и специализация по отдельным направлениям, произошло в Древнем Китае значительно раньше.
Другой особенностью эллинской науки было то, что она снова обратилась к природе, т.е. стала сама «добывать» факты. Энциклопедисты Древней Эллады опирались на сведения, полученные еще египтянами и вавилонянами, а поэтому занимались лишь поиском причин, вызывающих те или иные явления. Науке Демокрита, Анаксагора, Платона и Аристотеля в еще большей степени был присущ умозрительный характер, хотя их теории можно рассматривать как первые серьезные попытки человечества понять устройство природы и всей Вселенной. Александрийские астрономы внимательно следили за движением Луны, планет, Солнца и звезд. Сложность планетных движений и богатство звездного мира заставляли их искать отправные положения, от которых можно было бы начинать планомерные исследования.
«Phaenomena» Евклида и основные элементы небесной сферы
Как уже упоминалось выше, александрийские астрономы попытались определить «отправные» точки для дальнейших систематических исследований. В этом отношении особая заслуга принадлежит математику Евклиду (III в. до н. э.), который в своей книге «Phaenomena» впервые ввел в астрономию понятия, до тех пор в ней не использовавшиеся. Так, он дал определения горизонта – большой окружности, являющейся пересечение плоскости, перпендикулярной к линии отвеса в точке наблюдений, с небесной сферой, а также небесного экватора – окружности, получающейся при пересечении с этой сферой плоскости земного экватора.
Кроме того, он определил зенит – точку небесной сферы над головой наблюдателя («зенит» – арабское слово) – и точку, противоположную точке зенита, — надир.
И еще про одну окружность говорил Евклид. Это небесный меридиан — большая окружность, проходящая через Полюс мира и зенит. Она образуется при пересечении с небесной сферой плоскости, проходящей через ось мира (ось вращения) и отвесную линию (т. е. плоскости, перпендикулярной плоскости земного экватора). Относительно значения меридиана Евклид говорил, что, когда Солнце пересекает меридиан, в данном месте наступает полдень и тени предметов оказываются самыми короткими. К востоку от данного места полдень на земном шаре уже прошел, а к западу еще не наступил. Как мы помним, принцип измерения тени гномона на Земле в течение многих столетий лежал в основе конструкций солнечных часов.
Самая яркая “звезда” александрийского неба
Ранее мы уже познакомились с результатами деятельности многих астрономов, как известных, так и тех, имена которых канули в лету. Еще за тридцать столетий до новой эры гелиопольские астрономы в Египте с поразительной точностью установили продолжительность года. Кудрявобородые жрецы – астрономы, наблюдавшие небо с вершин вавилонских зиккуратов, смогли начертить путь Солнца среди созвездий – эклиптику, а также небесные пути Луны и звезд. В далеком и загадочном Китае с высокой точностью измерили наклон эклиптики к небесному экватору.
Древнегреческие филосовы посеяли зерна сомнения относительно божественного происхождения мира. При Аристархе, Евклиде и Эратосфене астрономия, которая до того отдавала большую часть астрологии, начала систематизировать свои исследования, встав на твердую почву истинного познания.
И все же то, что сделал о области астрономии Гиппарх, значительно превосходит достижения как его предшественников, так и ученых более позднего времени. С полным основанием Гиппарха называют отцом научной астрономии. Он был чрезвычайно пунктуален в своих исследованиях, многократно проверяя выводы новыми наблюдениями и стремясь к открытию сути явлений, происходящих во Вселенной.
История науки не знает, где и когда родился Гиппарх; звестно лишь, что наиболее плодотворный период его жизни приходится на время между 160 и 125 гг. до н. э.
Большую часть своих исследований он провел на Александрийской обсерватории, а также на его собственной обсерватории, построенной на острове Самос.
Еще до Гиппархатеории небесных сфер Евдокса и Аристотеля подверглись переосмыслению, в частности, великим александрийским математиком Аполлонием Пергским (III в. до н. э.), но Земля по-прежнему оставалась в центре орбит всех небесных тел.
Гиппарх продолжил начатую Апполонием разработку теории круговых орбит, но внес в нее свои существенные дополнения, основанные на многолетних наблюдениях. Ранее Калипп, ученик Евдокса, обнаружил, что времена года имеют неодинаковую продолжительность. Гиппарх проверил это утверждение и уточнил, что астрономическая весна длится 94 и ½ сут, лето — 94 и ½ сут, осень – 88 суток и, наконец, зима продолжается 90 суток. Таким образом, интервал времени между весенним и осенним равноденствиями (включающий лето) равен 187 суток, а интервал от осеннего равноденствия до весеннего (включающий зиму) равен 88 + 90 =178 суток. Следовательно, Солнце движется по эклиптике неравномерно – летом медленнее, а зимой быстрее. Возможно и другое обьяснение причины различия, если предположить, что орбита не круг, а “вытянутая” замкнутая кривая (Апполоний Пергский назвал ее элипсом). Однако принять неравномерность движения Солнца и отличие орбиты от круговой – это означало перевернуть вверх ногами все представления, устоявшиеся еще с времен Платона. Поэтому Гиппарх ввел систему эксцентрических окружностей, предположив, что Солнце обращается вокруг Земли по круговой орбите, но сама Земля не находится в ее центре. Неравномерность в таком случае лишь кажущачся, ибо если Солнце находится ближе, то возникает впечатление более быстрого его движения, и наоборот.
Однако, для Гиппарха остались загадкой прямые и попятные двидения планет, т.е. происхождение петель, которые планеты описывали на небе. Изменения видимого блеска планет (особенно для Марса и Венеры) свидетельствовали, что и они движутся по эксцентртрическим орбитам, то приближаясь к Земле, то удаляясь от нее и соответственно этому меняя блеск. Но в чем причина прямы и попятных движений?Гиппарх пришел к выводу, что размещение Земли в стороне от центра орбит планет недостаточно для обьяснения этой загадки. Спустя три столетя последний из великих александрийцев Клавдий Птоломей отметил, что Гиппарх отказался от поисков этом направлении и ограничился лишь систематизацией собственных наблюдений и наблюдений своих предшественников. Любопытно, что во времена Гиппарха в астрономии уже существовало понятие эпицикла, введение которого приписывают Аполлонию Пергскому. Но так или иначе, Гиппарх не стал заниматься теорией движения планет.
Зато он успешно модифицировал метод Аристарха, позволяющий определить расстояние до Луны и Солнца. Пространственное расположение Солнца, Земли и Луны во время лунного затмения, когда проводились наблюдения.
Гиппарх прославился также своими работами в области исследования звезд. Он, как и его предшественники, считал, что сфера неподвижных звезд реально существует,т.е. расположенные на ней объекты находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Но почему тогда одни из них ярче других? Потому, считал Гиппарх, что их истинные размеры неодинаковы – чем больше звезда, тем она ярче. Он разделил диапозон блеска на шесть величин, от первой – для самых ярких звезд до шестой – для самых слабых, еще видимых невооруженным глазом (есстественно, телескопов тогда не было). В современной шкале звездных величин различие в одну величину соответствует различию в интенсивности излучения в 2,5 раза.
В 134 году до н.э.в созвездии Скорпиона засияла новая звезда (теперь установлено, что новые звезды представляют собой двойные системы, в которых происходит взрыв вещества на поверхности одного из компонентов, сопровождаемый быстрым увеличением блеака объекта, с последующим затуханием).Ранее на этом месте ничего не было, и поэтому Гиппарх пришел к выводу о необхлдимости создания точного звезного каталога. С необычайной тщательностью великий астроном измерил эклиптические координаты около 1000 звезд, а также оценил их величины по своей шкале.
Занимаясь этой работой, он решил проверить и мнение о том, что звезды неподвижны. Точнее говоря, это должны были сделать потомки.Гиппарх составил список звезд, расположенных на одной прямой линии, в надежде, что следующие поколения астрономов проверят, останется ли эта линия прямой.
Занимаясь составление каталога, Гиппарх сделал замечательное открытие. Он сравнил свои результаты с координатами ряда звезд, измеренными до него Аристилом и Тимохарисом (современники Аристарха Самосского), и обнаружил, что эклиптические долготы объектов за 150 лет увеличились примерно на 2º. При этом эклиптические широты не изменились. Стало ясно, что причина не в собственных движениях звезд, иначе изменились бы обе координаты, а в перемещении точки весеннего равноденствия, от которой отсчитывается эклиптическа долгота, причем в направлении, противоположном движению Солнца по эклиптике. Как известно, точка весеннего равноденствия – это место пересечения эклиптики с небесным экватором. Поскольку эклиптическая широта не меняется со временем, Гиппарх сделал вывод, что причина смещения этой точки состоит в движении экватора.
Таким образом,мы вправе удивиться необычайной логичности и строгости в научных исследованиях Гиппарха, а также их высокой точности. Французкий ученый Деламбр, известный исследователь древней астрономии, так охарактеризовал его деятельность:”Когда окинешь взглядом все открытия и усовершенствования Гиппарха, поразмышлишь над числом его трудов и множеством приведенных там вычислений, волей-неволей отнесешь его к самым выдающимся людям древности и, более того, назовешь самым великим среди них. Все достигнутое им относится к области науки, где требуется геометрические познания в сочетании с пониманием сущности явлений, которые поддаются наблюдениям лишь при условии тщательного изготовления инструментов…”
Календарь и звезды
В древней Греции, как и в странах Востока, в качестве религиозного и гражданского использовался лунно – солнечный календарь. В нем начало каждого календарного месяца должно было располагаться как можно ближе к новолунию, а средняя продолжительность календарного года – по возможности соответствовать промежутку времени между весенними равноденствиями (“тропический год”, как его сейчас называют). При этом месяцы по 30 и 29 дней чередовались. Но 12 лунных месяцев примерно на треть месяца короче года. Поэтому, чтобы выполнить второе требование, время от времени приходилось прибегать к интеркаляциям – добавлять в отдельные годы дополнительный, тринадцатый, месяц.
Вставки делались нерегулярно правительством каждого полиса – города-государства. Для этого назначались специальные лица, которые следили за величиной отставания календарного года от солнечного. В разделенной на мелкие государства Греции календари имели местное значение – одних названий месяцев в греческом мире существовало около 400. Математик и музыковед Аристоксен (354-300 до н.э.) писал о календарном беспорядке:”Десятый день месяца у коринфян – это пятый день у афинян и восьмой у кого-нибудь еще”
Простой и точный, 19-летний цикл, использовавшийся еще в Вавилоне, предложил в 433 г. до н.э. афинский астроном Метон. Этот цикл предусматривал вставку семи дополнительных месяцев за 19 лет;его ошибка не превышала двух часов за один цикл.
Земледельцы, связанные с сезонными работами, издревле пользовались еще и звездным календарем, который не зависел от сложных движений Солнца и Луны. Гесиод в поеме “Труды и дни”, указывая своему брату Персу время проведения сельскохозяйственных работ, отмечает их не по лунно-солнечному календарю, а по звездам:
Лишь на востоке начнут восходить
Атлантиды Плеяды,
Жать поспешай, а начнут
Заходить-за сев принимайся…
Вот высоко средь неба уж Сириус
Встал с Орионом,
Уж начинает Заря розоперстая
Видеть Артура,
Режь, о Перс, и домой уноси
Виноградные гроздья…
Таким образом, хорошее знание звездного неба, которым в современном мире мало кто может похвастаться, древним грекам было необходимо и, очевидно, широко распространено. По-видимому, этой науке детей учили в семьях с раннего возраста. Лунно-солнечный календарь использовался и в Риме. Но здесь царил еще больший “календарный произвол”. Длина и начало года зависели от понтификов (от лат. Pontifices), римских жрецов, которые нередко пользовались своим правом в корыстных целях. Такое положение не могло удовлетворить огромную империю, в которую стремительно превращалось Римское государство. В 46 г. до н.э. Юлий Цезарь (100-44 до н.э.), исполнявший обязанности не только главы государства, но и верховного жреца, провел календарную реформу. Новый календарь по его поручению разработал александрийский математик и астроном Созиген, по происхождению грек. За основу он взял египетский, чисто солнечный, календарь. Отказ от учета лунных фаз позволил сделать календарь достаточно простым и точным. Этот календарь, названный юлианским, использовался в христианском мире до введения в католических странах в XVI веке уточненного григорианского календаря.
Летоисчисление по юлианскому календарю началось в 45 году до н.э. На 1 января перенесли начало года (раньше первым месяцем был март). В благодарность за введение календаря сенат постановил переименовать месяц квинтилис (пятый), в котором родился Цезарь, в юлиус – наш июль. В 8 году до н.э. честь следующего императора, Октивиана Августа, месяц секстилис(шестой), был переименован в август.Когда Тиберию, третьему принцепсу (императору), сенаторы предложили назвать его именем месяц септембр (седьмой), он будто бы отказался, ответив:”А что будет делать тринадцатый принцепс?”
Новый календарь оказался чисто гражданским, религиозные праздники в силу традиции по-прежнему справлялисьв соответствии с фазами Луны. И в настоящее время праздник Пасхи согласовывается с лунным календарем, причем для расчета его даты используется цикл, предложенный еще Метоном.
Заключение
В далеком средневековье Бернард Шартрский говорил ученикам золотые слова:”Мы подобно карликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что мы выше их, но потому, что они нас подняли и увеличили наш рост своим величием. Астрономы любых эпох всегда опирались на плечи предшествующих великанов.
Античная астрономия занимает в истории науки особое место. Именно в древней Греции были заложены основы современного научного мышления. За семь с половиной столетий от Фалеса и Анаксимандра, сделавших первые шаги в осмыслении Вселенной, до Клавдия Птолемея, создавшего математическую теорию движения светил, античные ученые прошли огромный путь, на котором у них не было предшественников. Астрономы античности использовали данные, полученные задолго до них в Вавилоне. Однако для их обработки они создали совершенно новые математические методы, которые были взяты на вооружение средневековыми арабскими, а позднее и европейскими астрономами.
В 1922 Международный Астрономический Съезд утвердил 88 международных названий созвездий, тем самым увековечил память о древнегреческих мифах, в честь которых были названы созвездия: Персей, Андромеда, Геркулес и т.д. (около 50-ти созвездий).Значение древнегреческой науки подчеркивают слова: планета, комета, галактика и само слово Астрономия.
Экзаменационный реферат
«Астрономия
Древней Греции»
Выполнила
Ученица 11а класса
Пересторонина Маргарита
Преподаватель
Жбанникова Татьяна Владимировна
План
I Вступление.
II Астрономия древних греков.
1. На пути к истине, через познание.
2. Аристотель и геоцентрическая система мира.
3. Тот самый Пифагор.
4. Первый гелиоцентрист.
5. Труды Александрийских астрономов
6. Аристарх: совершенный метод (истинные его труды и успехи; рассуждения выдающегося ученого; великая теория - неудача, как следствие);
7. “Phaenomena” Евклида и основные элементы небесной сферы.
9. Календарь и звезды древней греции.
III Заключение: роль астрономов древней Греции.
Вступление
…Аристарх Самосский в своих «Предложениях»-
допускал, что звезды, Солнце не изменяют
своего положения в пространстве, что Земля
движется по окружности около Солнца,
находящегося в центре ее пути, и что
центр сферы неподвижных звезд
совпадает с центром Солнца.
Архимед. Псамит.
Оценивая проделанный человечеством путь в поисках истины о Земле, мы вольно или невольно обращаемся к древним грекам. Многое зародилось у них, но и через них немало дошло до нас от других народов. Так распорядилась история: научные представления и территориальные открытия египтян, шумеров и прочих древневосточных народов нередко сохранились лишь в памяти греков, а от них стали известны последующим поколениям. Яркий пример тому - подробные известия о финикийцах, населявших узкую полосу восточного побережья Средиземного моря и в ІІ-І тысячелетиях до н. э. открывших Европу и приморские районы Северо-западной Африки. Страбон, римский ученый и грек по происхождению, в своей семнадцатитомной «Географии» написал: «До настоящего времени эллины многое заимствуют у египетских жрецов и халдеев». А ведь Страбон скептически относился к своим предшественникам, в том числе и к египтянам.
Расцвет греческой цивилизации приходится на период между VI веком до н.э. и серединой II века до н. э. Хронологически он почти совпадает со временем существования классической Греции и эллинизма. Это время с учетом нескольких столетий, когда поднялась, процветала и погибла Римская империя, называется античным Его исходным рубежом принято считать VII-II века до н.э., когда быстро развивались полисы-греческие города-государства. Эта форма государственного устройства стала отличительной чертой греческого мира.
Развитие знаний у греков не имеет аналогов истории того времени. Масштабы постижения наук можно представить хотя бы по тому факту, что менее чем за три столетия (!) прошла свой путь греческая математика – от Пифагора до Евклида, греческая астрономия – от Фалеса до Евклида, греческое естествознание – от Анаксимандра до Аристотеля и Феофраста, греческая география – от Геккатея Милетского до Эратосфена и Гиппарха и т. д..
Открытие новых земель, сухопутные или морские странствия, военные походы, перенаселения в благодатные районы – все это нередко мифологизировалось. В поэмах с присущим грекам художественным мастерством мифическое соседствовало с реальным. В них излагались научные познания, сведения о природе вещей, а также географические данные. Впрочем, последние порой бывает трудно идентифицировать с сегодняшними представлениями. И, тем не менее, они – показатель широких воззрений греков на ойкумену.
Греки уделяли большое внимание конкретно – географическому познанию Земли. Даже во время военных походов их не покидало желание записать все то, что видели в покоренных странах. В войсках Александра Македонского выделили даже специальных шагомеров, которые подсчитывали пройденные расстояния, составляли описание маршрутов движения и наносили их на карту. На основе полученных ими данных Дикеарх, ученик знаменитого Аристотеля, составил подробную карту тогдашней по его представлению ойкумены.
…Простейшие картографические рисунки были известны еще в первобытном обществе, задолго до появления письменности. Об этом позволяют судить наскальные рисунки. Первые карты появились в Древнем Египте. На глиняных табличках наносились контуры отдельных территорий с обозначением некоторых объектов. Не позднее 1700 года до н. е. египтяне составили карту освоенной двух тысячекилометровой части Нила.
Картографированием местности занимались также вавилоняне, ассирийцы и другие народы Древнего востока…
Какой же виделась Земля? Какое они отводили себе место на ней? Каковы были их представления об ойкумене?
Астрономия древних греков
В греческой науке твердо установилось мнение (с различными, конечно, вариациями), что Земля подобна плоскому или выпуклому диску, окруженному океаном. От этой точки зрения многие греческие мыслители не отказались даже тогда, когда в эпоху Платона и Аристотеля, казалось, возобладали представления о шарообразности Земли. Увы, уже в те далекие времена прогрессивная идея пробивала себе дорогу с большим трудом, требовала от своих сторонников жертв, но, к счастью, тогда еще «не казался ересью талант», а «в аргументах не ходил сапог».
Идея диска (барабана или даже цилиндра) была очень удобна для подтверждения широко распространенного убеждения о срединном положении Эллады. Она же была вполне приемлема для изображения суши, плавающей в океане.
В пределах дискообразной (а позднее шарообразной) Земли выделялась ойкумена. Что по – древнегречески означает вся обитаемая земля, вселенная. Обозначение одним словом двух, казалось бы, разных понятий (для греков тогда они представлялись одно-порядковыми) глубоко симптоматично.
О Пифагоре (VI век до н.э.) сохранилось мало достоверных сведений. Известно, что родился он на острове самос; вероятно, в молодости посетил Милет, где учился у Анаксимандра; может быть, совершил и более далекие путешествия. Уже в зрелом возрасте философ переселился в город Кротон и основал там нечто вроде религиозного одена – Пифагорейское братство, которое распространило свое влияние на многие греческие города Южной Италии. Жизнь братства была окружена тайной. О его основателе Пифагоре ходили легенды, которые, по-видимому, имели под собой какую-то основу: великий ученый был не менее великим политиком и провидцем.
Основой учения Пифагора была вера в переселение душ и гармоничное устройство мира. Он полагал, что душу очищает музыка и умственный труд, поэтому пифагорейцы считали обезательным совершествование в “четырех искусствах” – арифметике, музыке, геометрии и астрономии. Сам Пифагор является основоположником теории чисел, а доказанная им теорема известна сегодня каждому школьнику. И если Анаксагор и Демокрит в своих взглядах на мир развивали идею Анаксимандра о физических причинах природных явлений, то Пифагор разделял его убежденность в математической гармонии космоса.
Пифагорейцы властвовали в греческих городах Италии несколько десятилетий, потом были разгромлены и отошли от политики. Однако многое из того, что вдохнул в них Пифагор, осталось жить и оказало огромное влияние на науку. Сейчас очень трудно отделить вклад самого Пифагора от достижений его последователей. В особенности это относится к астрономии, в которой было выдвинуто несколько принципиально новых идей. О них можно судить по дошедшим до нас скудным сведениям о представлениях поздних пифагорейцев и учениями философов, испытавших влияние идей Пифагора.
Аристотель и первая научная картина мира
Аристотель родился в македонском городе Стагира в семье придворного лекаря. Семнадцатилетниим юношей попадает он в Афины, где становится учеником Академии, основанной философом Платоном.
Сначала система Платона увлекала Аристотеля, но постепенно он пришел к выводу, что взгляды учителя уводят от истины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросив знаменитую фразу: ”Платон мне друг, но истина дороже”. Император Филипп Македонский приглашает Аристотеля стать воспитателем наследника престола. Философ соглашается и три года нетлучно находится возле будущего основателя великой империи Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик возглавил войско отца и, разбив фиванцев в своей первой битве при Херонее, отправился в походы.
Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из районов, под названием Ликей, открывает школу. Он много пишет. Его сочинения настолько разнообразны, что трудно представить себе Аристотеля одиноким мыслителем. Скорее всего, в эти годы он выступал как глава большой школы, где ученики работали под его руководством, подобно тому как сегодня аспиранты разрабатывают темы, которые предлагают им руководители.
Много внимания уделял греческий философ вопросам строения мира. Аристотель был убежден, что в центре Вселенной, безусловно, находится Земля.
Аристотель пытался все объяснить причинами, которые близки здравому смыслу наблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она в точности соответствует тому виду, который принимал бы шар, с одной стороны освещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательство шарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмения Луны, аристотель приходит в выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле. А поскольку тень кругла, то и тело, отбрасывающее её, должно иметь такую же форму. Но Аристотель им не ограничивается. “Почему, - спрашивает он, - когда мы перемещаемся к северу или к югу, созвездия меняют свои положения относительно горизонта?” И тут же отвечает: “Потому, что Земля обладает кривизной ”. Действительно, будь Земля плоской, где бы ни находился наблюдатель, у него над головой сияли бы одни и теже созвездия. Совсем другое дело – на круглой Земле. Здесь у каждого наблюдателя свой горизонт, свой горизонт, своё небо… Однако, признавая шарообразность Земли, Аристотель категорически высказывался против возможности ее обращения вокруг Солнца. “Будь так, - рассуждал он, - нам казалось бы что звезды не находятся неподвижно на небесной сфере, а описывают кружки…” Это было серьезное возражение, пожалуй, самое серьезное, которое удалось устранить лишь много-много веков спустя, в XIX столетии.
Об Аристотеле написано очень много. Авторитет этого философа невероятно высок. И это вполне заслужено. Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки и заблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрас все, чего добился разум за период античной цивилизации. Его сочинения – настоящая энциклопедия современной ему науки.
По свидетельству современников, великий философ отличался неважным характером. Портрет, дошедший до нас, представляет нам малорослого, сухощавого человека с вечно язвительной усмешкой на губах.
Говорил он кортаво.
В отношениях с людьми был холоден и надменен.
Но вступать с ним в спор решались немногие. Остроумная, злая и насмешливая речь Аристотеля разила наповал. Он разбивал возводимые против него доводы ловко, логично и жестоко, что, конечно, не прибавляло ему сторонников среди побежденных.
После смерти Александра Македонского обиженные почувствовали, наконец, реальную возможность расквитаться с философом и обвинили его в безбожии. Судьба Аристотеля была предрешена. Не дожидаясь приговора, Аристотель бежит из Афин. “Чтобы избывить афинян от нового преступления против философии”, - говорит он, намекая на сходжную судьбу Сократа, получившего по приговору чашу с ядовитым соком цикуты.
После отъезда из Афин в Малую Азию Аристотель скоро умирает, отравивщись во время трапезы. Так говорит легенда.
Согласно преданию, Аристотель завещал свои рукописи одному из учеников по имени Феофраст.
По смерти философа за его трудами начинается настоящая охота. В те годы книги сами по себе были драгоценностью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Они переходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в подвалы, чтобы сохранить от жадности пергамских царей. Сырость портила их страницы. Уже при римском владычестве сочинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают в Рим. Здесь их продают любителям – богачам. Кое-кто старается восстановить пострадавшие места рукописей, снабдить их своими добавлениями, от чего текст, конечно, не становится лучше.
Почему жетак ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах других греческих философов встречались мысли более оригинальные. На этот вопрос отвечает английский философ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: ”Их(древнегреческих мыслителей) никто не мог понять, кроме очень хорошо подготовленных и искушенных читателей. А труды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (или казалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме здравого смысла…Для проверки его наблюдений не было необходимости в опытах или приборах, не нужны были и трудные математические вычисления или мистическая интуиция для понимания какого бы то ни было внутреннего смысла…Аристотель объяснял, что мир такой, каким все его знают, именно такой, каким они его знают”.
Пройдет время, и авторитет Аристотеля станет безоговорочным. Если на диспуте один философ, подтверждая свои доводы, сошлется на его труды, это будет значить, что доводы, безусловно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в сочинениях того же Аристотеля другую цитату, с помощью которой можно опровергнуть первую.…Лишь Аристотель против Аристотеля. Дркгие доводы против цитат были бессильны.Такой метод спора называется догматическим, и в нем, конечно, нет ни грамма пользы или истины….Но должно было пройти много веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу с мертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила науки, возродила искусство и дала название эпохи – Возрождение.
Первый гелиоцентрист
В древности вопрос о том, движется ли Земля вокруг Солнца, был попросту богохульным. Как знаменитые ученые, так и простые люди, у которых картина неба не вызывала особых размышлений, были искренне убеждены, что Земля неподвижна и представляет собой центр Вселенной. Тем не менее, современные историки могут назвать по меньшей мере одного ученого древности, который усомнился в общепринятом и попытался разработать теорию, согласно которой Земля движется вокруг Солнца.
Жизнь Аристарха Самосского (310 – 250 гг. до н.э.) была тесно связана с Александрийской библиотекой. Сведения о нем весьма скудны, а из творческого наследия осталась только книга «О размерах Солнца и Луны и расстояниях до них», написанная в 265 г. до н.э. Лишь упоминания о нем других ученых Александрийской школы, а позднее и римлян, проливают некоторый свет на его «богохульные» научные изыскания.
Аристарх задался вопросом о том, какого расстояние от Земли до небесных тел, и каковы их размеры. До него на этот вопрос пытались ответить пифагорейцы, но они исходили из произвольных предложений. Так, Филолай считал, что расстояния между планетами и Землей нарастают в геометрической прогрессии и каждая следующая планета в три раза дальше от Земли, чем предыдущая.
Аристарх пошел своим путем, совершенно правильным точки зрения современной науки. Он внимательно следил за Луной и сменой ее фаз. В момент наступления фазы первой четверти он измерил угол между Луной, Землей и Солнцем (угол ЛЗС на рис.). Если это сделать достаточно точно, то в задаче останутся только вычисления. В этот момент Земля, Луна и Солнце образуют прямоугольный треугольник, а, как известно из геометрии, сумма углов в нем составляет 180 градусов. В таком случае второй острый угол Земля – Солнце – Луна (угол ЗСЛ) получается равным
90˚ - Ð ЛЗС = Ð ЗСЛ
Определение расстояния от Земли до Луны и Солнца методом Аристарха.
Аристарх из своих измерений и вычислений получил, что этот угол равен 3º (в действительности его значение 10’) и что Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна (в действительности в 400 раз). Здесь надо простить ученому значительную ошибку, ибо метод был совершенно правильным, но неточности при измерении угла оказались велики. Было трудно точно уловить момент первой четвер ти, да и сами измерительные инструменты древности были далеки от совершенства.
Но это был лишь первый успех замечательного астронома Аристарха Самосского. Ему выпало наблюдать полное солнечное затмение, когда диск Луны закрыл диск Солнца, т. е. видимые размеры обоих тел на небе были одинаковы. Аристарх перерыл старые архивы, где нашел много дополнительных сведений о затмениях. Оказалось, что в некоторых случаях солнечные затмения были кольцевыми, т. е. вокруг диска Луны оставался небольшой светящийся ободок от Солнца (наличие полных и кольцевых затмений связано с тем, что орбита Луны вокруг Земли является эллипсом). Но коли видимые диски Солнца и Луны на небе практически одинаковы, рассуждал Аристарх, а Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна, то и диаметр его должен быть в 19 раз больше. А как соотносятся диаметры Солнца и Земли? По многим данным о лунных затмениях Аристарх установил, что лунный диаметр составляет примерно одну треть земного и, следовательно, последний должен быть в 6,5 раз меньше солнечного. При этом объем Солнца должен в 300 раз превышать объем Земли. Все эти рассуждения выделяют Аристарха Самосского как выдающегося ученого своего времени.
теля» Аристотеля. Но может ли огромное Солнце вращаться вокруг маленькой Земли? Или еще более огромная Все –
ленная? И Аристотель сказал – нет, не может. Солнце есть центр Вселенной, вокруг него вращаются Земля и планеты, а вокруг Земли вращается только Луна.
А почему на Земле день сменяется ночью? И на этот вопрос Аристарх дал правильный ответ – Земля не только обращается вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси.
И еще на один вопрос он ответил совершенно правильно. Приведем пример с движущимся поездом, когда близкие для пассажира внешние предметы пробегают мимо окна быстрее, чем далёкие. Земля движется вокруг Солнца, но почему звездный узор остается неизменным? Аристотель ответил: «Потому что звезды невообразимо далеки от маленькой Земли». Объем сферы неподвижных звезд во столько раз больше объема сферы с радиусом Земля – Солнце во сколько раз объем последней больше объема земного шара.
Эта новая теория получила название гелиоцентрической, и суть ее состояла в том, что неподвижное Солнце помещалось в центр Вселенной и сфера звезд также считалась неподвижной. Архимед в своей книге «Псамит», отрывок из которой приведен в качестве эпиграфа к данному реферату, точно передал все, что предложил Аристарх, но сам предпочел снова «вернуть» Землю на ее старое место. Другие ученые полностью отвергли теорию Аристарха как неправдоподобную, а философ – идеалист Клеант попросту обвинил его в богохульстве. Идеи великого астронома не нашли в то время почвы для дальнейшего развития, они определили развитие науки примерно на полторы тысячи лет и возродились затем лишь в трудах польского ученого Николая Коперника.
Древние греки считали, что поэзии, музыке, живописи и науке покровительствуют девять муз, которые были дочерями Мнемосины и Зевса. Так, муза Урания покровительствовала астрономии и изображалась с венцом из звезд и свитком в руках. Музой истории считалась Клио, музой танцев – Терпсихора, музой трагедий – Мельпомена и т. д. Музы были спутницами бога Аполлона, а их храм носил название музейон – дом муз. Такие храмы строились и в метрополии, и в колониях, но Александрийский музейон стал выдающейся академией наук и искусств древнего мира.
Птолемей Лаг, будучи человеком настойчивым и желая оставить о себе память в истории, не только укрепил государство, но и превратил столицу в торговый центр всего Средиземноморья, а Музейон – в научный центр эпохи эллинизма. В огромном здании находились библиотека, высшее училище, астрономическая обсерватория, медицинско – анатомическая школа и еще ряд научных подразделений. Музейон был государственным учреждением, и его расходы обеспечи –
вались соответствующей статьей бюджета. Птолемей, как в свое время Ашшурбанипал в Вавилоне, разослал писарей по всей стране для сбора культурных ценностей. Кроме того, каждый корабль, заходящий в порт Александрии, обязан был передавать в библиотеку имеющиеся на борту литературные произведения. Ученые из других стран считали для себя честью работать в научных учреждениях Музейон и оставлять здесь свои труды. На продолжении четырех веков в Александрии трудились астрономы Аристарх Самосский и Гиппарх, физик и инженер Герон, математики Евклид и Архимед, врач Герофил, астроном и географ Клавдий Птолемей и Эратосфен, который с одинаковым успехом разбирался в математике, географии, астрономии, и философии.
Но последний был уже скорее исключением, поскольку важной особенностью эллинской эпохи стала «дифференциация» научной деятельности. Здесь любопытно заметить, что подобное выделение отдельных наук, а в астрономии и специализация по отдельным направлениям, произошло в Древнем Китае значительно раньше.
Другой особенностью эллинской науки было то, что она снова обратилась к природе, т.е. стала сама «добывать» факты. Энциклопедисты Древней Эллады опирались на сведения, полученные еще египтянами и вавилонянами, а поэтому занимались лишь поиском причин, вызывающих те или иные явления. Науке Демокрита, Анаксагора, Платона и Аристотеля в еще большей степени был присущ умозрительный характер, хотя их теории можно рассматривать как первые серьезные попытки человечества понять устройство природы и всей Вселенной. Александрийские астрономы внимательно следили за движением Луны, планет, Солнца и звезд. Сложность планетных движений и богатство звездного мира заставляли их искать отправные положения, от которых можно было бы начинать планомерные исследования.
«Phaenomena» Евклида и основные элементы небесной сферы
Как уже упоминалось выше, александрийские астрономы попытались определить «отправные» точки для дальнейших систематических исследований. В этом отношении особая заслуга принадлежит математику Евклиду (III в. до н. э.), который в своей книге «Phaenomena» впервые ввел в астрономию понятия, до тех пор в ней не использовавшиеся. Так, он дал определения горизонта – большой окружности, являющейся пересечение плоскости, перпендикулярной к линии отвеса в точке наблюдений, с небесной сферой, а также небесного экватора – окружности, получающейся при пересечении с этой сферой плоскости земного экватора.
Кроме того, он определил зенит – точку небесной сферы над головой наблюдателя («зенит» – арабское слово) – и точку, противоположную точке зенита, - надир.
И еще про одну окружность говорил Евклид. Это небес –
ный меридиан - большая окружность, проходящая через Полюс мира и зенит. Она образуется при пересечении с небесной сферой плоскости, проходящей через ось мира (ось вращения) и отвесную линию (т. е. плоскости, перпендикулярной плоскости земного экватора). Относи –
тельно значения меридиана Евклид говорил, что, когда Солнце пересекает меридиан, в данном месте наступает полдень и тени предметов оказываются самыми короткими. К востоку от данного места полдень на земном шаре уже прошел, а к западу еще не наступил. Как мы помним, принцип измерения тени гномона на Земле в течение многих столетий лежал в основе конструкций солнечных часов.
Самая яркая “звезда” александрийского неба.
Ранее мы уже познакомились с результатами деятельности многих астрономов, как известных, так и тех,
имена которых канули в лету. Еще за тридцать столетий до новой эры гелиопольские астрономы в Египте с поразительной точностью установили продолжительность года. Кудрявобородые жрецы – астрономы, наблюдавшие небо с вершин вавилонских зиккуратов, смогли начертить путь Солнца среди созвездий – эклиптику, а также небесные пути Луны и звезд. В далеком и загадочном Китае с высокой точностью измерили наклон эклиптики к небесному экватору.
Древнегреческие филосовы посеяли зерна сомнения относительно божественного происхождения мира. При Аристархе, Евклиде и Эратосфене астрономия, которая до того отдавала большую часть астрологии, начала систематизировать свои исследования, встав на твердую почву истинного познания.
И все же то, что сделал о области астрономии Гиппарх, значительно превосходит достижения как его предшественников, так и ученых более позднего времени. С полным основанием Гиппарха называют отцом научной астрономии. Он был чрезвычайно пунктуален в своих исследованиях, многократно проверяя выводы новыми наблюдениями и стремясь к открытию сути явлений, происходящих во Вселенной.
История науки не знает, где и когда родился Гиппарх; звестно лишь, что наиболее плодотворный период его жизни приходится на время между 160 и 125 гг. до н. э.
Большую часть своих исследований он провел на Александрийской обсерватории, а также на его собственной обсерватории, построенной на острове Самос.
Еще до Гиппархатеории небесных сфер Евдокса и Аристотеля подверглись переосмыслению, в частности, великим александрийским математиком Аполлонием Пергским (III в. до н. э.), но Земля по-прежнему оставалась в центре орбит всех небесных тел.
Гиппарх продолжил начатую Апполонием разработку теории круговых орбит, но внес в нее свои существенные дополнения, основанные на многолетних наблюдениях. Ранее Калипп, ученик Евдокса, обнаружил, что времена года имеют неодинаковую продолжительность. Гиппарх проверил это утверждение и уточнил, что астрономическая весна длится 94 и ½ сут, лето - 94 и ½ сут, осень – 88 суток и, наконец, зима продолжается 90 суток. Таким образом, интервал времени между весенним и осенним равноденствиями (включающий лето) равен 187 суток, а интервал от осеннего равноденствия до весеннего (включающий зиму) равен 88 + 90 =178 суток. Следовательно, Солнце движется по эклиптике неравномерно – летом медленнее, а зимой быстрее. Возможно и другое обьяснение причины различия, если предположить, что орбита не круг, а “вытянутая” замкнутая кривая (Апполоний Пергский назвал ее элипсом). Однако принять неравномерность движения Солнца и отличие орбиты от круговой – это означало перевернуть вверх ногами все представления, устоявшиеся еще с времен Платона. Поэтому Гиппарх ввел систему эксцентрических окружностей, предположив, что Солнце обращается вокруг Земли по круговой орбите, но сама Земля не находится в ее центре. Неравномерность в таком случае лишь кажущачся, ибо если Солнце находится ближе, то возникает впечатление более быстрого его движения, и наоборот.
Однако, для Гиппарха остались загадкой прямые и попятные двидения планет, т.е. происхождение петель, которые планеты описывали на небе. Изменения видимого блеска планет (особенно для Марса и Венеры) свидетельствовали, что и они движутся по эксцентртрическим орбитам, то приближаясь к Земле, то удаляясь от нее и соответственно этому меняя блеск. Но в чем причина прямы и попятных движений?Гиппарх пришел к выводу, что размещение Земли в стороне от центра орбит планет недостаточно для обьяснения этой загадки. Спустя три столетя последний из великих александрийцев Клавдий Птоломей отметил, что Гиппарх отказался от поисков этом направлении и ограничился лишь систематизацией собственных наблюдений и наблюдений своих предшественников. Любопытно, что во времена Гиппарха в астрономии уже существовало понятие эпицикла, введение которого приписывают Аполлонию Пергскому. Но так или иначе, Гиппарх не стал заниматься теорией движения планет.
Зато он успешно модифицировал метод Аристарха, позволяющий определить расстояние до Луны и Солнца. Пространственное расположение Солнца, Земли и Луны во время лунного затмения, когда проводились наблюдения.
Гиппарх прославился также своими работами в области исследования звезд. Он, как и его предшественники, считал, что сфера неподвижных звезд реально существует,т.е. расположенные на ней объекты находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Но почему тогда одни из них ярче других? Потому, считал Гиппарх, что их истинные размеры неодинаковы – чем больше звезда, тем она ярче. Он разделил диапозон блеска на шесть величин, от первой – для самых ярких звезд до шестой – для самых слабых, еще видимых невооруженным глазом (есстественно, телескопов тогда не было). В современной шкале звездных величин различие в одну величину соответствует различию в интенсивности излучения в 2,5 раза.
В 134 году до н.э.в созвездии Скорпиона засияла новая звезда (теперь установлено, что новые звезды представляют собой двойные системы, в которых происходит взрыв вещества на поверхности одного из компонентов, сопровождаемый быстрым увеличением блеака объекта, с последующим затуханием).Ранее на этом месте ничего не было, и поэтому Гиппарх пришел к выводу о необхлдимости создания точного звезного каталога. С необычайной тщательностью великий астроном измерил эклиптические координаты около 1000 звезд, а также оценил их величины по своей шкале.
Занимаясь этой работой, он решил проверить и мнение о том, что звезды неподвижны. Точнее говоря, это должны были сделать потомки.Гиппарх составил список звезд, расположенных на одной прямой линии, в надежде, что следующие поколения астрономов проверят, останется ли эта линия прямой.
Занимаясь составление каталога, Гиппарх сделал замечательное открытие. Он сравнил свои результаты с координатами ряда звезд, измеренными до него Аристилом и Тимохарисом (современники Аристарха Самосского), и обнаружил, что эклиптические долготы объектов за 150 лет увеличились примерно на 2º. При этом эклиптические широты не изменились. Стало ясно, что причина не в собственных движениях звезд, иначе изменились бы обе координаты, а в перемещении точки весеннего равноденствия, от которой отсчитывается эклиптическа долгота, причем в направлении, противоположном движению Солнца по эклиптике. Как известно, точка весеннего равноденствия – это место пересечения эклиптики с небесным экватором. Поскольку эклиптическая широта не меняется со временем, Гиппарх сделал вывод, что причина смещения этой точки состоит в движении экватора.
Таким образом,мы вправе удивиться необычайной логичности и строгости в научных исследованиях Гиппарха, а также их высокой точности. Французкий ученый Деламбр, известный исследователь древней астрономии, так охарактеризовал его деятельность:”Когда окинешь взглядом все открытия и усовершенствования Гиппарха, поразмышлишь над числом его трудов и множеством приведенных там вычислений, волей-неволей отнесешь его к самым выдающимся людям древности и, более того, назовешь самым великим среди них. Все достигнутое им относится к области науки, где требуется геометрические познания в сочетании с пониманием сущности явлений, которые поддаются наблюдениям лишь при условии тщательного изготовления инструментов…”
Календарь и звезды
В древней Греции, как и в странах Востока, в качестве религиозного и гражданского использовался лунно – солнечный календарь. В нем начало каждого календарного месяца должно было располагаться как можно ближе к новолунию, а средняя продолжительность календарного года – по возможности соответствовать промежутку времени между весенними равноденствиями (“тропический год”, как его сейчас называют). При этом месяцы по 30 и 29 дней чередовались. Но 12 лунных месяцев примерно на треть месяца короче года. Поэтому, чтобы выполнить второе требование, время от времени приходилось прибегать к интеркаляциям – добавлять в отдельные годы дополнительный, тринадцатый, месяц.
Вставки делались нерегулярно правительством каждого полиса – города-государства. Для этого назначались специальные лица, которые следилиза величиной отставания календарного года от солнечного. В разделенной на мелкие государства Греции календари имели местное значение – одних названий месяцев в греческом мире существовало около 400. Математик и музыковед Аристоксен (354-300 до н.э.) писал о календарном беспорядке:”Десятый день месяца у коринфян – это пятый день у афиняни восьмой у кого-нибудь еще”
Простой и точный, 19-летний цикл, использовавшийся еще в Вавилоне, предложил в 433 г. до н.э. афинский астроном Метон. Этот цикл предусматривал вставку семи дополнительных месяцев за 19 лет;его ошибка не превышала двух часов за один цикл.
Земледельцы, связанные с сезонными работами, издревле пользовались еще и звездным календарем, который не зависел от сложных движений Солнца и Луны. Гесиод в поеме “Труды и дни”, указывая своему брату Персу время проведения сельскохозяйственных работ, отмечает их не по лунно-солнечному календарю, а по звездам:
Лишь на востоке начнут восходить
Атлантиды Плеяды,
Жать поспешай, а начнут
Заходить-за сев принимайся…
Вот высоко средь неба уж Сириус
Встал с Орионом,
Уж начинает Заря розоперстая
Видеть Артура,
Режь, о Перс, и домой уноси
Виноградные гроздья…
Таким образом, хорошее знание звездного неба, которым в современном мире мало кто может похвастаться, древним грекам было необходимо и, очевидно, широко распространено. По-видимому, этой науке детей учили в семьях с раннего возраста. Лунно-солнечный календарь использовался и в Риме. Но здесь царил еще больший “календарный произвол”. Длина и начало года зависели от понтификов (от лат. Pontifices), римских жрецов, которые нередко пользовались своим правом в корыстных целях. Такое положение не могло удовлетворить огромную империю, в которую стремительно превращалось Римское государство. В 46 г. до н.э. Юлий Цезарь (100-44 до н.э.), исполнявший обязанности не только главы государства, но и верховного жреца, провел календарную реформу. Новый календарь по его поручению разработал александрийский математик и астроном Созиген, по происхождению грек. За основу он взял египедский, чисто солнечный, календарь. Отказ от учета лунных фаз позволил сделать календарь достаточно простым и точным. Этот календарь, названный юлианнским, использовался в христианском мире до введения в католических странах в XVI веке уточненного григорианского календаря.
Летоисчисление по юлианскому календарю началось в 45 году до н.э. На 1 января перенесли начало года (раньше первым месяцем был март). В благодарность за введение календаря сенат постановил переименовать месяц квинтилис (пятый), в котором родился Цезарь, в юлиус – наш июль. В 8 году до н.э. честь следующего императора, Октивиана Августа, месяц секстилис(шестой), был переименован в август.Когда Тиберию, третьему принцепсу (императору), сенаторы предложили назватьего именем месяц септембр (седьмой), он будто бы отказался, ответив:”А что будет делать тринадцатый принцепс?”
Новый календарь оказался чисто гражданским, религиозные праздники в силу традиции по-прежнему справлялисьв соответствии с фазами Луны. И в настоящее время праздник Пасхи согласовывается с лунным календарем, причем для расчета его даты используется цикл, предложенный еще Метоном.
Заключение
В далеком средневековье Бернард Шартрский говорил ученикам золотые слова:”Мы подобно карликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что мы выше их, но потому, что они нас подняли и увеличили наш рост своим величием. Астрономы любых эпох всегда опирались на плечи предшествующих великанов.
Античная астрономия занимает в истории науки особое место. Именно в древней Греции были заложены основы современного научного мышления. За семь с половиной столетий от Фалеса и Анаксимандра, сделавших первые шаги в осмыслении Вселенной, до Клавдия Птолемея, создавшего математическую теорию движения светил, античные ученые прошли огромный путь, на котором у них не было предшественников. Астрономы античности использовали данные, полученные задолго до них в Вавилоне. Однако для их обработки они создали совершенно новые математические методы, которые были взяты на вооружение средневековыми арабскими, а позднее и европейскими астрономами.
В 1922 Международный Астрономический Съезд утвердил 88 международных названий созвездий, тем самым увековечил память о древнегреческих мифах, в честь которых были названы созвездия: Персей, Андромеда, Геркулес и т.д. (около 50-ти созвездий).Значение древнегреческой науки подчеркивают слова: планета, комета, галактика и само слово Астрономия.
Список использованной литературы
1. “Энциклопедия для детей”. Астрономия. (М. Аксенова, В. Цветков, А. Засов, 1997)
2. “Звездочеты древности”. (Н. Николов, В. Харалампиев, 1991)
3. “Открытие Вселенной-прошлое, настоящее, будущее”. (А. Потупа, 1991)
4. “Горизонты Ойкумены”. (Ю. Гладкий, Ал. Григорьев, В. Ягья, 1990)
5. Астрономия, 11 класс. (Е. Левитан, 1994)
План защиты реферата
Другие материалы
Всплески практически одновременно, а для независимых текстов точки всплесков графиков никак не коррелируют. Это позволяет предложить новую методику датирования древних событий (она не универсальна и рамки ее применимости были указаны). Пусть Y - исторический текст, описывающий неизвестные нам...
... "ушу", давшая начало одноименной лечебной гимнастике, а также искусству самообороны "кунг-фу". Своеобразность духовной культуры Древнего Китая в значительной мере обусловлена феноменом, известным в мире как "китайские церемонии". Эти строго фиксированные стереотипы...
Значение для истории древней китайской астрономии имеют надписи на древней бронзе. Синдзо в своих исследованиях использовал астрономические даты 180 текстов на бронзе. 2. Насколько можно выяснить из проделанных уже работ, в развитии древнекитайской астрономии, начиная со времен, теряющихся во мраке...
... – изо- бретают цветные пасты, которыми покрывают крупный бисер или делают его из цветных смальт. Из этого бисера на протяжении всей истории Древнего Египта изготовляли много различных украшений. Периоду Среднего царства принадлежат первые математические и медицин- ские тексты (некоторые из них...
Что выполнение астрономических наблюдений составляло лишь одну необходимую грань той сложной, комплексной функции, которую выполняло поселение древних ариев среди просторной долины в глубине великой Урало-Казахстанской степи. В чем заключалась эта функция? Чтобы убедительно ответить на этот вопрос...
Кампаний в Азии, в ходе которых он создает Египетское мировое государство, включавшее Египет, Нубию, Куш, Ливию, регионы Передней Азии (Сирию, Палестину, Финикию), за что фараона принято считать «Наполеоном Древнего мира». 1468 до н. э. Битва при Мегиддо (Мегиддоне) в Палестине: Тутмос III во главе...
Печени, сердца, сосудов. Однако знания по анатомии и физиологии были незначительные. РАЗВИТИЕ ВЕТЕРИНАРИИ В ДРЕВНЕЙ ГРЕЦИИ С переходом от первобытно-общинного строя к рабовладельческому в Древней Греции образовался ряд мелких рабовладельческих государств (VI-IV вв. до н.э.). Высочайший расцвет...
