Астрономия древних греков
Астрономия древних треков во многом основана на достижениях египетских и шумерских жрецов, которые главным образом занимались наблюдением за движением небесных тел. В отличие от них греки не сделали каких-либо существенных наблюдений. Гораздо больше они изучали причины явлений.
Первым греческим астрономом можно считать Фалеса Милетского, жившего в VII—VI вв. до н. э. Все свои первоначальные научные и философские знания Фалес почерпнул в Вавилонии,
Финикии и Египте. Он предсказал год полного солнечного затмения, произошедшего 28 мая 585 г. до н. э. Правда, как вавилоняне и египтяне, он не понимал того, что действительно происходит на небе во время затмений. Фалесу приписывалось также открытие годового движения Солнца на фоне неподвижных звезд, определение времени солнцестояний и равноденствий, идея, что Луна светит не своим светом. Наконец, он ввел календарь, определив продолжительность года в 365 дней, и разделил его на 12 месяцев по 30 дней каждый. При этом пять дней выпадали из месяцев и были помещены в начало года так, как это было принято в те времена в Египте.
Дальнейший прогресс в греческой астрономии связан с Пифагором и его школой (начало VI в. до н. э.). Он утверждал, что Земля шарообразна и висит в пространстве без всякой поддержки. Пифагор считал лунный свет отражением солнечного сияния, указал причину лунных фаз, которые объяснял большей или меньшей степенью освещенности Луны. Он обратил внимание на кривизну границы между освещенной и неосвещенной частями Луны, из чего сделал вывод о том, что Луна шарообразна и не является плоской. По аналогии Пифагор заключил, что и Земля есть шар.
Последователь Пифагора Филолай, живший в V в. до н. э., впервые высказал мысль о движении Земли. Он считал, что Земля, Луна, Солнце и пять планет вращаются вокруг центрального огня. Представление о движении Земли хотя и противоречило здравому смыслу, но было большим шагом вперед для астрономии. Николай Коперник в своей главной книге «Об обращениях небесных сфер», которая легла в основу современной астрономии, ссылается на Филолая и других пифагорейцев как на авторов учения о движении Земли.
К IV в. до н. э. греческая наука перешла от общих рас-суждений к последовательному изучению природы. Греки начали задумываться о характере движения светил. Первую попытку научного решения в этом направлении предпринял Евдокс Книдский (около 408—355 гг. до н. э.). Его считали астрономом, геометром, географом, врачом и законодателем. Важной для астрономии стала теория планетных движений Евдокса, так называемая гипотеза гомоцентрических (очерченных вокруг общего центра) сфер. В ней он поставил задачу описать наблюдаемые движения светил в виде суммы равномерных круговых вращений.
Евдокс первым разработал математическую геоцентрическую модель космоса, в которой с помощью 27 движущихся друг относительно друга сфер описал видимые движения небесных тел. Чтобы объяснить движения каждого светила, Евдокс подбирал комбинацию из нескольких вложенных одна в другую сфер. При этом полюса каждой из них были последовательно закреплены на предыдущей.
Например, движение Луны описывалось тремя сферами. Первая вращалась вокруг оси мира и делала один оборот в сутки. На ней были закреплены полюса второй сферы, которая совершала по отношению к предыдущей полный оборот за 18,6 лет. Она несла полюса последней, третьей сферы, расположенной под небольшим углом к полюсам второй. Сфера эта делала полный оборот за 27,3 суток, и на ее экваторе помещалась Луна. Для описания неравномерности скорости Солнца астроному также понадобились три сферы. Для планет с их остановками и попятными движениями трех сфер оказалось мало, и Евдоксу пришлось добавить еще одну. В конечном счете в его системе оказалось 27 сфер, одна из них — для неподвижных звезд.
В дальнейшем эта система была усовершенствована учеником Евдокса Каллиппом. Он ввел еще шесть сфер, чтобы модель Евдокса лучше соответствовала наблюдаемому движению планет.
Наконец, Аристотель, желая связать сферы всех светил в единую систему, довел их количество до 55! Земля и Вселенная, по Аристотелю, имеют форму шара. Вселенная ограничена небом, образованным из пятой, божественной, вечной и неизменной стихии — эфира. Небо состоит из нескольких концентрических сфер. Одна из них, звездное небо, пребывает в совершеннейшем виде движения — круговом. Расположенные на ней звезды — вечные, блаженные, живые существа, которые по своей организации неизмеримо превосходят человека. На других небесных сферах находятся планеты (включая Солнце и Луну), чей ранг ниже звездного. Это подтверждается тем, что движение планет не чисто круговое. Их орбиты имеют не совсем правильное, косое положение. Шарообразная Земля образует центр Вселенной.
Подлинную революцию в античном мире мог бы совершить Аристарх Самосский (около 310—250 гг. до н. э.). Он утверждал, что Земля движется вокруг неподвижного Солнца, находящегося в центре сферы неподвижных звезд. В его схеме наша планета вращается вокруг своей оси, что объясняет смену дня и ночи, а центральное место Земли во Вселенной заняло Солнце. Эта теория получила название гелиоцентрической (от греч. helios — «солнце»). Современники Аристарха отвергли гелиоцентризм, он был обвинен в богохульстве и изгнан из Александрии — города, где долгое время работал. Понадобились почти два тысячелетия, прежде чем гелиоцентрическая идея смогла восторжествовать.
Землю считал неподвижной и Гиппарх Никейский, полагавший, что планеты совершают сложные движения вокруг нее. Он был первым греком, занимавшимся систематическими наблюдениями светил. Гиппарх жил в 190—120 гг. до н. э. Он привнес в греческие геометрические модели движения небесных тел предсказательную точность астрономии Древнего Вавилона. Составленные Гиппархом таблицы положений Солнца и Луны позволили вычислять моменты наступления затмений (с ошибкой в 1—2 ч).
Гиппарх составил первый звездный каталог, включавший 42 созвездия и точные значения координат 850 звезд. Он также впервые ввел систему звездных величин. Все звезды были поделены на шесть групп по их яркости. Звездами первой величины считались самые яркие, а шестой — самый слабые, еще видимые невооруженным глазом. Эта система в усовершенствованном виде используется в настоящее время.
Этим список достижений Гиппарха не заканчивается. Он также ввел географические координаты — широту и долготу — и открыл явление прецессии земной оси. Так называют медленное движение оси вращения Земли по круговому конусу (такое происходит и с детским волчком при вращении, если его наклонить). Кроме того, Гиппарх первым правильно оценил расстояние от Земли до Луны.
Последователь Гиппарха александрийский ученый Клавдий Птолемей (около 90— 160 гг.) создал самый значительный астрономический труд древнего мира — «Альмагест» («Великое построение»). В нем он систематизировал все астрономические знания своей эпохи и описал геоцентрическую теорию мира.
В этом же большом сводном труде, пользовавшемся в ученых кругах огромным авторитетом вплоть до времени Галилея и Кеплера, Птолемей подробно развил свою систему мира, которая сыграла исключительную роль в истории астрономии.
В основе этой системы лежит аристотелевская физика: неподвижная шарообразная Земля находится в центре Вселенной; Вселенная по размерам ограничена небесной сферой, которая вместе с находящимися на ней неподвижными звездами совершает суточное вращение.
Согласно системе Птолемея, вокруг покоящейся в центре Вселенной Земли обращаются по порядку Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Он исходил из предположения, что чем медленнее движение планеты, тем дальше она от Земли. Так что Луна должна находиться ближе всех планет, а Сатурн — дальше всех. Что касается Солнца, то оно должно быть дальше от Земли, чем Луна, потому что движение его медленнее, кроме того, Луна может загораживать для нас Солнце, вызывая этим солнечные затмения. Пути движения Меркурия и Венеры Птолемей поместил внутри солнечной орбиты, орбиты же Марса, Юпитера и Сатурна — вне солнечной орбиты, потому что первые две планеты всегда видны близ Солнца, а другие могут удаляться от Солнца на большие расстояния.
Геоцентрическая система стала непререкаемой истиной для западного христианского мира вплоть до XV в., когда была вытеснена гелиоцентрической системой, разработанной Николаем Коперником.
Источник
Размышления о развитии представлений строения мироздания в Древней Греции
Размышления о развитии представлений строения мироздания в Древней Греции.
Проблема строения мироздания интересовала людей во все времена. Вопрос «что есть вокруг нас?» наводил людей на размышления об устройстве мира. В древние времена ответы на этот вопрос были основаны на зрительных впечатлениях людей. Люди думали, что мир разделен на две части – это Земля и небо. Земля казалась им небольшой и плоской, над которой, как крыша дома, высилась хрустальная «твердь небесная». Что по небу, движимые богами, перемещаются вокруг Земли Солнце, Луна и другие небесные светила. Они полагали, что все небесные светила изливают свой свет на Землю. При этом каждый древний народ (вавилоняне, египтяне, китайцы, греки) считал не только Землю центром всей вселенной, но и то, что именно то место, где он обитал, есть центр мира. Такое обоснование местоположения Земли и человека во вселенной послужило появлению научного термина антропогеоцентризма («антропос» — человек, «гео» — Земля) и геоцентризма. Теория геоцентризма прочно вошла в астрономические рассуждения древних мыслителей о строение мира на многие века.
В Древней Греции наука астрономия привлекла к себе многих философов, которые, опираясь на опыт своих предшественников, вносили свои размышления в общую систему знаний о строении вселенной. Леонардо да Винчи говорил о науке философии как о мудрости, которая «есть дочь опыта», а «опыт есть источник знания» [1].
Рассмотрим, как были сделаны первые шаги к правильному пониманию мира, анализируя или изучая труды Анаксагора, Пифагора, Филолая и Аристотеля. Именно они порвали с религиозными мифами и впервые пытались понять устройство и масштабы мира с позиций науки. Исходные данные для этого они получили из путешествий и наблюдений. Эти философы, отталкиваясь от накопленных знаний прошлого, развивали свои теории, которые открывали новое видение устройства вселенной.
Анаксагор (500 – 428 гг. до н. э.) – древнегреческий философ, представитель ионийской школы. Его взгляды стали известны благодаря распространению сочинения «О природе». Анаксагор представлял Землю плоской, наподобие верхнего основания цилиндра, свободно плавающего в пространстве. Он совершенно отвергал мысль о прикреплении небесных светил к твердому, хрустальному небесному своду. Звезды он считал состоящими из той же материи, что и Земля, а именно каменными массами, причем одни из них накалены и светят, а другие холодны и темны. В связи с этой идеей о единстве земной и небесной материи Анаксагор говорил, что Солнце состоит из расплавленного вещества, похожего на земное вещество. В подтверждение этого мыслитель приводил в качестве примера падающие с неба метеориты. Он описал один «небесный камень», упавший в его время во Фракии.
Он полагал, что этот кусок железа, упавший при дневном свете на Землю, ведет свое происхождение от Солнца.
«Это якобы и доказывает, что наше дневное светило состоит из раскаленного железа» [1]. Анаксагор утверждал, что «по своей величине Солнце во много раз больше, чем весь Пелопоннес, а Луна приблизительно равна Пелопоннесу. Луна настолько велика, что на ней умещаются горы и долины, причем — подобно Земле — она является местопребыванием живых существ; свой свет это темное тело получает от Солнца; оно затмевается, когда попадает в тень, отбрасываемую Землей» [1]. Характерно при этом, что на вопрос: если небесные тела подобно земным телам тяжелы, то почему они не падают на Землю? — Анаксагор отвечал, что причина этого заключается в их круговом движении около Земли. Значит, с точки зрения мыслителя, небесные тела не падают на Землю потому, что их круговое движение имеет перевес над силой падения, влекущей тела вниз.
В связи с этим он сравнивал движение Луны вокруг Земли с движением камня в праще, быстрое вращение которой уничтожает стремление камня упасть на Землю.
Как видно из сказанного, философ еще в те далекие времена высказал в основном правильные взгляды о Земле, Солнце, звездах, метеоритах, центробежной силе. Анаксагор пытался объяснить естественными причинами такие явления, как солнечное и лунное затмение, землетрясения и. т. п. Однако своими рассуждениями навлек на себя обвинение в оскорблении богов. В то время взгляды Анаксагора резко расходились с господствовавшими религиозными представлениями. Его утверждения, что звезды — это раскаленные камни, оторванные от Земли силой космического круговращения, что Солнце — огромная воспламенившаяся глыба, а Луна — тело, во многом подобное Земле и, может быть, обитаемое, не могли не вызывать возмущения у почитателей старых традиций и обычаев.
Философ был заключен в темницу как безбожник и приговорен к смертной казни по обвинению в том, что осмелился устанавливать законы божеству. От смерти его спасло только красноречие Перикла – правителя Афинской республики, который был его учеником и другом. Смертный приговор был заменен изгнанием философа из его родного города: он был отпущен с обязательством навсегда оставить Афины [4].
Пифагор Самосский (570—490 гг. до н. э.) — древнегреческий философ и математик, основатель школы пифагорейцев, которая положила начало таким наукам как математика, музыка, астрономия, медицина. Э тот замечательный геометр был одним из первых, кто досказывал шарообразность Земли, существование антиподов, то есть людей нам подобным, которые живут на всей поверхности земли. Остается неизвестным вопрос о том, какого рода соображения привели Пифагора к представлению о сфероидальности земли. Однако не подлежит сомнению то, что это представление должно было возникнуть у древних греков вследствие развития мореплавания: «изо дня в день наблюдали они явления, обусловленные шарообразной формой Земли» [5].
Пифагорейцы, представляли себе мир состоящим из восьми вращающихся хрустальных сфер, которые концентрически окружают покоящуюся в их центре Землю. По этой системе ближайшая к Земле сфера принадлежала Луне, затем следовали сферы Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера и Сатурна. Эти семь сфер помещались внутри сферы неподвижных звезд, причем они вращались с различными скоростями вокруг общей оси, не совпадающей с осью восьмой, звездной сферы, считавшейся «осью мира». Последняя в течение суток совершает полный оборот, увлекая за собой все семь сфер и вызывая суточное движение небесных светил. При этом пифагорейцы считали, что вращение каждой из этих сфер сопровождается определенными звуками, создающими знаменитую «гармонию сфер», «услышать которую не был удостоен богами ни один человек, кроме их великого учителя — Пифагора» [1].
Следует отметить, что Пифагор, по сравнению с Анаксагором, не писал никаких трудов об устройстве вселенной. Многие свои идеи он скрывал от большинства учеников, а доверял только «избранным». Поэтому он избежал конфликтов со служителями религии. А сведения, которые нам стали известны, были получены из упоминаний о нем его последователей.
Вселенная древних была очень маленькой и тесной. И это не удивительно: ведь люди создавая свои представления о ней не имели другого масштаба, кроме земного. Однако находились философы, которые отрицали положение Земли в центре вселенной. Таким мыслителем был Филолай – представитель пифагорейской школы.
Филолай Филолай (Φιλόλαος, Philolaus) (470 – 385 до н. э.) –, современник Сократа [5], свои идеи изложил примерно в 430 г. до нашей эры, то есть через семьдесят лет после смерти Пифагора. Учеником Пифагора он, конечно, не мог быть, хотя и принадлежал к пифагорейской школе. Его книга о строении вселенной была очень редким произведением, и поэтому она особенно высоко ценилась в древности; Платон, пожелавший ее купить, заплатил большую сумму — 10 тыс. драхм (около 3 500 рублей золотом). К сожалению, от трудов Филолая сохранились лишь короткие отрывки.
Систему мира Филолая следует назвать пироцентрической (от «пир» — огонь), потому что в ней Земля и планеты движутся не вокруг Солнца, а вокруг какого-то невидимого огня, пребывающего в центре мира. Правда, некоторые астрономы полагали, что Филолай, говоря о центральном огне, скрывали свою истинную мысль, бывшую известной лишь посвященным и согласно которой центральный огонь есть именно Солнце.
Вот как рассуждал философ о строении мира: «Существует лишь одна вселенная, которая имеет шарообразную форму. В ее центре находится чистейший из всех веществ — центральный огонь, являющийся в то же время центром тяжести и опорной точкой всего существующего. Вокруг этого мирового центра — «очага» — обращаются по гармонически распределенным, постепенно сужающимся кругам десять небесных тел. А именно, сначала идет сфера неподвижных звезд, затем планеты Сатурн, Юпитер и Марс, потом Солнце, далее планеты Венера и Меркурий, затем Луна, потом Земля и, наконец, сходное с Землей тело — Противоземля (по-гречески — Антихтон) [1]».
О Солнце Филолай сказал, что оно совершает в течение года оборот вокруг мирового очага, и это движение обусловливает изменение длины дня и смену времен года. При этом Солнце играет подсобную роль: «оно представляет собой не светящееся, а прозрачное стекловидное тело, способное выполнять функцию как бы мощного рефлектора»[1]. Оно концентрирует, собирает лучи, исходящие от центрального огня или очага, отражает и распределяет эти лучи в виде света и тепла среди других тел. Поэтому-то оно и помещается в середине между семью планетами. Филолай придумал еще одну планету для объяснения смены дня и ночи на Земле, не прибегая к представлению о суточном вращении земного шара вокруг полярной оси, которое выдвинуто было только впоследствии. Он назвал эту планету Противоземлей.
Философ говорил, что Противоземля — это десятая планета, расположенная между центральным огнем и Землей. Он учил, что Земля и Противоземля имеют параллельное, концентрическое движение. Они обращаются в течение суток с запада на восток вокруг центрального огня. При этом Противоземля находится ближе к центральному огню и заслоняет Землю от его лучей. Люди никогда не видят ни этого огня, ни Противоземли только потому, что они населяют часть Земли, противолежащую центральному огню и Противоземле. Когда Солнце и населенная часть Земли находятся на одной и той же стороне от центрального огня, — наступает день; в противоположном случае царит тьма, по тому, что Земля оказывается тогда в тени, бросаемой Противоземлей, и мы Солнца не видим. При этом к центральному огню, заслоняемому Противоземлей, всегда обращено южное полушарие антиподов, так как Земля круговращается подобно телу, связанному с центром вращения («очагом») прочной связью.
Размышляя над рассуждениями Филолая можно сказать, что его система мира, построенная на придуманных им светилах таких как «Мировой очаг» и Противоземля (Антиземля), возникла из стремления согласовать данные наблюдений с учением пифагорейской школы «о гармонии, о значимости числа в природе, о взаимозависимости и о закономерности в природе вещей» [2]. В его системе имеется то, что позволило науке астрономии двигаться вперед – представление о том, что Земля не покоится в центре вселенной, что она не является самой важной частью мира, а занимает второстепенное место среди небесных тел и что она – Земля имеет поступательное движение. В этом представлении, несомненно, заключался зародыш идей, приведших впоследствии к первому положению учения Коперника — о вращении Земли вокруг ее полярной оси, а затем к возникновению гелиоцентрической системы. Коперник отметил, что в его системе и системе Филолая есть общность взглядов – это представление о поступательном движении Земли.
Аристотель (384-322 гг. до н. э.) — древнегреческий философ, который построил свою теорию устройства мира на идее геоцентризма. Его учение о вселенной представляет собой обобщение знаний о мире его предшественников. Согласно философу, мир устроен целесообразно, разумно и представляет собой совокупность тел, состоящих из определенных веществ и находящихся в состоянии непрерывного движения и изменения. Движения небесных светил Аристотель видел круговыми. Представление это вытекало не из наблюдений, так как наблюдения Солнца, Луны и планет этому противоречат, а из чисто умозрительных соображений. Видение равномерных круговых движений планет возникло из идей пифагорейцев о строгой гармонии в космосе. Считалось, что движения, происходящие в небесном пространстве, целесообразны, следовательно, должны быть совершенны и неизменны, а таковыми якобы могут быть лишь круговые и равномерные движения.
Аристотель поместил земной шар неподвижно в центре мира, а весь остальной мир считал своего рода оболочкой этого центрального тела. Вселенная представлялась ему единственной и замкнутой. Философ доказывал, что небо, окружающее Землю, должно иметь только сферическую форму, «ибо сфера – самое совершенное из тел, изучаемых в геометрии, а небо должно быть совершенным»[1]. Он полагал, что «содержимое вселенной пребывает в движении, а движет всем этим сверхъестественное божество» [1]. Опираясь на учения своих предшественников, в том числе и на Пифагора, Аристотель дал настолько ясный обзор доказательств шарообразности Земли, что его совершенно справедливо можно считать «истинным основоположником учения о сфероидальности Земли». «Предшественники философа добыли много сведений, но они лежали как груда кирпичей, из которых Аристотель сумел возвести постройку»[2, стр.19].
Философ учил, что «Земля – есть шар, следует из «чувственного» ощущения, ибо в противном случае во время лунных затмений мы не видели бы на Луне столь отчетливого круглого темного пятна. Граница тени, то есть невидимой части, Луны в течение месяца принимает различную форму: то вид прямой линии, то выпуклой; а так как лунное затмение происходит от земной тени, то и Земля должна иметь вид шара…»[1].
Аристотель приписывал шарообразную форму и небесному своду. И в связи с этим философ развил теорию мира, проведя грань между «земным» и «небесным». Для того чтобы яснее представить суть «небесного» и «земного», необходимо учесть тот факт, что в то время в греческой науке прочно утвердилось учение философа Эмпедокла (492-432 гг. до н. э.) о четырех «элементах» или «стихиях». Эмпедокл допускал существование четырех «стихий», а именно: земли, воды, воздуха и огня, и считал, что от их смешения произошло «всё, вся Вселенная», — все тела, встречающиеся на Земле и небе. Философ принял это представление, но к упомянутым четырем элементам присоединил пятый, резко от них отличный.
По мнению Аристотеля, кроме четырех элементов или основных веществ, из которых составлены все земные предметы, имеется еще пятый элемент – «пятая сущность» (по-латыни – quinta essenstia ), эфир, из которого состоят небесные светила. При этом Аристотель учил, что Земля, где царят четыре элемента, является миром тленным, т. е. миром постоянных превращений, вечного круговорота, рождения и смерти, произрастания и увядания; наоборот, небо, состоящее, по его мнению, лишь из одного эфира, есть мир нетленный, ибо оно служит местонахождением всего совершенного. Словом, небесные тела, объявлялись принципиально отличными от земных «элементарных» тел. Эфир, в отличие от Земли, которая находится без движения, не имеет своего «естественного места» и может двигаться только по самому совершенному пути – по кругу и с абсолютной правильностью.
Таким образом, философ построил геоцентрическое учение о вселенной, которое выражало общее мнении большинства ученых древности, так как заключало в себе наиболее распространенные научные представления того времени.
В заключении можно сказать, что знакомство с историей астрономических размышлений об устройстве мироздания помогает понять смысл такого выражения как «новое коренится в старом». Древнегреческие философы, рассуждая о строении мира, задавались многими вопросами. Однако многие из этих вопросов оставались невыясненными. Эти вопросы стали материалом к размышлению их последователей. Именно ученные последующих времен искали на них ответы. И, таким образом, образовалась своеобразная цепь «вопросы-ответы», начало которой лежит в Древней Греции. И звеньям этой цепочки не будет конца, потому что это есть путь к развитию любой науки, в том числе и науки астрономии. Античные мыслители, благодаря накопленным знаниям древних народов, дали миру науки такой принцип развития. И этот научный принцип «вопрос-ответ» научил и учит нас быть исследователями. Русский писатель и философ 19 века Александр Иванович Герцен говорил, что «былое не утратилось в настоящем, не заменилось им, а исполнилось в нем. Поэтому, чтобы понять современное состояние мысли, вернейший путь — вспомнить, как человечество дошло до него, вспомнить всю морфологию мышления»[1].
Список использованных источников:
1.Гурев мира от древнейших времён, до наших дней.
— [электронный ресурс] . режим доступа:http://vzgljadnamir. *****/biblioteka/GurevHTML/index. htm#ogl
2. В поисках первоначал. Л.: Детская литература, 1978
3. История культуры древней Греции и Рима. М.: Высшая школа, 1990.
Источник