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 . 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 преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.

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:

• Донаучный период (до VI века до н. э.): становление полисной структуры в Элладе;
• Классический период (VI-IV века до н. э.): рассвет древнегреческого полиса ;
• Эллинистический период (III-II века до н. э.): рассвет 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 сферической астрономии, 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.

Философский фундамент астрономии

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 все 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 эволюции под действием физических сил без привлечения мифических богов и чудовищ. Они 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.

Файл:Stagirit world colour.gif

Структура Вселенной по Аристотелю. Цифрами обозначены сферы: земли (1), воды (2), воздуха (3), огня (4), эфира (5), Перводвигатель (6). Масштаб не соблюдён

Сильные стороны этих двух исследовательских программ, ионийской и пифагорейской, дополняли друг друга. Попытку их синтеза предпринял Аристотель из Стагира. Важнейшим принципом основанной им школы, Ликея , было наблюдение за природой. В значительной степени Аристотелю мы обязаны важнейшим требованием к научной теории: теория должна быть логичной, согласной сама с собой, и вместе с тем она должна соответствовать данным наблюдений. Однако аристотелев синтез ионийского и италийского оказался в значительной мере неудачным. Аристотель как бы рассёк Вселенную по вертикали. Верхняя часть, надлунный мир, в целом соответствовал пифагорейско-платоновскому идеалу совершенной гармонии. Хотя Аристотель не называл небесные светила богами, он полагал их имеющими божественную природу, будучи состоящими из совершенной материи - эфира , для которого характерен наиболее совершенный вид движения - вечное неизменное движение по кругу. Теория подлунного мира, наоборот, напоминает построения философов-ионийцев (доатомистического периода) с их отказом от применения математики к поискам природных закономерностей. Для подлунного мира было характерно движение по вертикальным прямым линиям; такое движение должно иметь начало и конец, что соответствует бренности всего земного.

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 облёк трактат Евдокса в поэтическую форму.

Для исчисления времени днём, по всей видимости, часто использовались солнечные часы . Сначала были изобретены сферические солнечные часы, как наиболее простые. Усовершенствований конструкции солнечных часов также приписывалось Евдокс . 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. Аристотель полагал, что небесные тела переносятся в своём движении твёрдыми небесными сферам, к которым они прикреплены.

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 Пелопонесс), 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, освящённой небесным огнём. Пифагореец Филолай полагал, что Солнце является прозрачным сферическим телом, светящееся потому, что она 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.

Большое внимание греческих учёных привлекали кометы . Пифагорейцы считали их разновидностью планет. 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, наклонённым 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°).

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, основанной 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 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.

Файл:Eudoxus planets3.PNG

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).

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 теорией 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 астрономией и физикой, не столь очевидный в предыдущем периоде, а к его концу большое распространение в эллинистическом мире получает пришедшая из Вавилона астрология .

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 Клеомед (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.

Практическая астрономия

Древнегреческие солнечные часы

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.

Работу по определению звёздных координат продолжил во второй половине II века до н. э. Гиппарх , составивший первый в Европе звёздный каталог, включивший точные значения координат около тысячи звёзд. Этот каталог до нас не дошёл, но не исключено, что каталог из птолемеева Альмагеста почти целиком является каталогом Гиппарха с пересчитанными за счёт прецессии координатами. При составлении своего каталога Гиппарх впервые ввёл понятие звёздных величин .

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 об 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.

Какие инструменты использовались в ходе этих работ, с достоверностью неизвестно. Вероятно, для наблюдения ночных светил использовалась диоптра, а для наблюдения Солнца - полуденный круг; весьма вероятно также использование астролябии и армиллярной сферы . По словам Птолемея , для определения моментов равноденствий Гиппарх использовал экваториальное кольцо.

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 наши 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

Файл:Deferent.gif

Эпицикл и деферент

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.

Файл:Hipparchus excentre.gif

Движение Солнца в теории Гиппарха. O - центр орбиты Солнца, T - Земля

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 .

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 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 . Философы занимаются главным образом разработкой фундамента астрологии с позиций мистики .

Тем не менее, какой-то элементарный уровень астрономических знаний сохраняется, свидетельством чего является дошедший до нас добротный учебник астрономии Введение в явления Гемина (I век до н. э.). Сохранялась и связанная с астрономией технология, наглядным свидетельством которой является механизм из Антикиферы - калькулятор астрономических явлений, созданный в I веке до н. э.

Заслуживающим упоминания учёным этого периода является склонный к мистицизму философ Посидоний , бывший скорее эклектиком и подражателем учёных более раннего периода, чем оригинальным исследователем.

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 рассвет 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., Прокл , V век н. э., Цензорин , III век н. э. и др.). Отрывочные сведения по истории античной астрономии содержатся также в трудах энциклопедиста Плиния Старшего , философов Цицерона , Сенеки , Лукреция , Прокла архитектора Витрувия , географа Страбона , астролога Манилия . Некоторые астрономические вопросы рассматриваются в трудах механика Герона Александрийского (II век н. э.)

Практическая астрономия

Задачей планетных наблюдений рассматриваемого периода является обеспечение численным материалом теорий движения планет, Солнца и Луны. С этой целью производили свои наблюдения Менелай , 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.

Ещё один древнеримский автор Манилий (I век н. э.) приводит мнение, что Солнце периодически притягивает кометы к себе и затем заставляет их удаляться, как и планеты Меркурий и Венера. Манилий также свидетельствует, что в начале нашей эры все ещё жива была точка зрения, что Млечный Путь является совместным свечением многих звёзд, расположенных недалеко друг от друга.

Теории движения небесных тел

Хотя теория движения Солнца, Луны и планет развивалась начиная ещё с эллинистического периода, первая дошедшая до нас теория представлена в Альмагесте Птолемея . Движение всех небесных тел представлено в виде комбинации нескольких движений по большим и малым кругам (эпициклам, деферентам, эксцентрам). Солнечная теория Птолемея полностью совпадает с теорией Гиппарха , о которой мы знаем только из Альмагеста . Значительные новшества содержатся в лунной теории Птолемея, где впервые учтён и смоделирован новый вид неравномерности в движении естественного спутника - эвекция. Недостатком этой теории является преувеличение интервала изменения расстояния от Земли до Луны - почти в два раза, что должно отражаться в изменении углового диаметра Луны, что не наблюдается в реальности.

Теория бисекции эксцентриситета. Точки на окружности показывают положения планеты через равные промежутки времени. O - центр деферента, T - Земля, E - точка экванта , A - апогей деферента, P - перигей деферента, S - планета, C - средняя планета (центр эпицикла)

Наиболее интересной является планетная теория Птолемея (теория бисекции эксцентриситета): каждая из планет (кроме Меркурия) равномерно движется по малому кругу (эпициклу), центр которого совершает движение по большому кругу (деференту), причём Земля смещена относительно центра деферента; самое главное, и угловая, и линейная скорость центра эпицикла меняется при движении по деференту, причём это движение выглядело бы равномерным при наблюдении из некоторой точки (экванта), так что отрезок, соединяющий Землю и эквант делится центром деферента пополам. Эта теория позволяла с большой точностью смоделировать зодиакальное неравенство в движении планет.

Был ли автором теории бисекции эксцентриситета сам Птолемей, неизвестно. По мнению Ван дер Вардена , находящему поддержку в ряде недавних исследований, её истоки следует искать в не дошедших до нас работах учёных более раннего времени .

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 движения Сатурна составляет около 1/2°, Юпитера - около 10" и Марса - более 1°. В случае Венеры и особенно Меркурия ошибки могут доходить до нескольких градусов.

Несмотря на несомненный успех теории экванта с точки зрения предвычисления положений планет, большинство астрономов более позднего времени (Средневековья ,

Значение древнегреческой астрономии для развития науки

Главными заслугами древнегреческой астрономии можно назвать следующие:

• геометризация Вселенной: за наблюдаемыми на небе явлениями греки видели процессы, происходящие в трёхмерном пространстве;
• последовательно логическая методология;
• разработка важнейших угломерных астрономических приборов;
• введение основных понятий сферической астрономии и развитие сферической тригонометрии;
• открытие шарообразности Земли;
• объяснение природы ряда важнейших астрономических явлений;
• открытие неизвестных ранее явлений (например, прецессия , эвекция);
• вычисление расстояния от Земли до Луны;
• установление малости Земли (и даже, среди гелиоцентристов, малости расстояния от Земли до Солнца) по сравнению с расстоянием до звёзд;
• Аристарх Самосский, «О размерах и взаимных расстояниях Солнца и Луны» Online . Русский перевод входит в статью И. Н. Веселовского «Аристарх Самосский - Коперник античного мира», Историко-астрономические исследования, Вып. VII, 1961 (см. стр. с.20-46).
• Гесиод, «Труды и дни» (содержит древнейшие в греческой литературе упоминания некоторых созвездия). Из сб.: Гесиод, Полное собрание текстов, М., Лабиринт, 2001. Online
• Гигин, «Астрономия», Санкт-Петербург, Изд-во Алетейя, 1997. Online
• «Небо, наука, поэзия. Античные авторы о небесных светилах, об их именах, восходах, заходах и приметах погоды», М., МГУ, 1997. Online
• С. В. Житомирский, «Античная астрономия и орфизм», М., Янус-К, 2001.
• Н. И. Идельсон, «Этюды по истории небесной механики», М., Наука, 1975. Online
• И. А. Климишин, «Астрономия вчера и сегодня», Киев, Наукова Думка, 1977.
• Г. П. Матвиевская, «Сферика и сферическая тригонометрия в древности и на средневековом востоке», Развитие методов астрономических исследований, Вып.8, Москва-Ленинград, 1979. Online
• О. Нейгебауер, «Точные науки в древности», М., Наука, 1968. Online
• Р. Ньютон, «Преступление Клав­дия Птолемея», М., Наука, 1985. Online
• А. Паннекук, «История астрономии», М., Наука, 1966.
• И. Д. Рожанский, «Развитие естествознания в эпоху античности. Ранняя греческая наука о природе», М., Наука, 1979.
• И. Д. Рожанский, «История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи», М., Наука, 1988.
• С. И. Селешников, «История календаря и хронология», М., Наука, 1977.
• П. Таннери, «Первые шаги древнегреческой науки», СПб, 1902.
• Ю. В. Чайковский, «Доплатонова астрономия и Коперник», Историко-астрономические исследования, вып. XXX, М., Наука, 2005, с. 159-200.
• A. Aaboe, «Scientific Astronomy in Antiquity», Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, V. 276, pp. 21-42, 1974.
• E.J. Aiton, «Celestial spheres and circles», History of Science, Vol. 19, pp. 76-114, 1981. Online
• J. Christianidis, D. Dialetis and K. Gavroglu, «Having a Knack for the Non-intuitive: Aristarchus’s Heliocentrism through Archimedes’s Geocentrism», History of Science, V. 40, Part 2, No. 128, June 2002, 147-168.
• D.R. Dicks, «Early greek astronomy to Aristotle», Cornell Univ. Press: Ithaca, New York.
• J.L.E. Dreyer, «History of the planetary systems from Thales to Kepler», Cambridge University Press, 1906. PDF
• D. Duke, «The Equant in India: The Mathematical Basis of Ancient Indian Planetary Models», Arch. Hist. Exact Sci., V.59, pp. 563-576, 2005.
• J. Dutka, «Eratosthenes" measurement of the Earth reconsidered», Arch. Hist. Exact Sci., 46, pp. 55-66, 1993. Online
• D. Engels, «The length of Eratosthenes" stade», American J. of Philology, V. 106, pp. 298-311, 1985.
• J. Evans, «The history and practice of ancient astronomy», New York: Oxford University Press, 1998.
• J. Evans, «The material culture of Greek astronomy», Journal of the History of Astronomy, V. 30, pp. 238-307, 1999. Online
• A. Gregory, «Plato and Aristotle on eclipses», Journal of the History of Astronomy, V. 31, pp. 245-259, 2000. Online
• T.L. Heath, «Aristarchus of Samos, the ancient Copernicus: a history of Greek astronomy to Aristarchus», Oxford, Clarendon, 1913; reprinted New York, Dover, 1981. PDF
• B.R. Goldstein and A.C. Bowen, «A new view of early Greek astronomy», Isis, V.74(273), pp. 330-340, 1983.
• B.R. Goldstein and A.C. Bowen, «The introduction of dated observations and precise measurement in Greek astronomy», Arch. Hist. Exact Sci., V.43(2), pp. 93-132, 1991.
• A. Jones, «The adaptation of Babylonian methods in Greek numerical astronomy», Isis, V.82(313), pp. 441-453, 1991.
• A. Jones, «Ptolemy’s Ancient Planetary Observations», Annals of science, Vol. 63, No. 3, July 2006, 255-290.
• W.R. Knorr, «Plato and Eudoxus on planetary motions», Journal of the History of Astronomy, V.21, pp. 314-329, 1990. Online
• Y. Maeyama, «Ancient stellar observations: Timocharis, Aristyllus, Hipparchus, Ptolemy - the dates and accuracies», Centaurus, V.27(3-4), pp. 280-310, 1984.
• O. Neugebauer, «The History of Ancient Astronomy: Problems and Methods», Journal of Near Eastern Studies, V.4, No.1, pp. 1-38, 1945. Part 1 Part 2
• O. Neugebauer, «Mathematical methods in ancient astronomy», Bull. Amer. Math. Soc. Volume 54, Number 11, Part 1 (1948), 1013-1041. PDF
• D. Pingree, «On the Greek Origin of the Indian Planetary Model Employing a Double Epicycle», Journal for the History of Astronomy, Vol. 2, pp. 80-85, 1971. Online
• D. Rawlins, «Ancient geodesy: achievements and corruption», Vistas in astronomy, Vol. 28, pp. 255-268, 1985.
• D. Rawlins, «Ancient Heliocentrists, Ptolemy, and the equant», American Journal of Physics, V.55, pp. 235-239, 1987. Online
• D. Rawlins, «Hipparchos" ultimate solar orbit», DIO, V. 1.1, pp. 49-66, 1991. Сайт журнала
• D. Rawlins, «Continued-Fraction Decipherment: Ancestry of Ancient Yearlengths and pre-Hipparchan Precession», DIO, V. 9.1, 1999. Сайт журнала
• D. Rawlins, «Aristarchos and the „Babylonian“ System B Month», DIO, V. 11.1, 2002. Сайт журнала
• D. Rawlins, Aristarchos Unbound: Ancient Vision, DIO, V.14, 2008.
• L. Russo, «The astronomy of Hipparchus and his time: A study based on pre-ptolemaic sources», Vistas in astronomy, V. 38, Pt 2, pp. 207-248, 1994.
• L. Russo, «The forgotten revolution: how science was born in 300 BC and why it had to be reborn», Berlin: Springer 2004.
• N.M. Swerdlow, «Hipparchus on the distance of the sun», Centaurus, V. 14, pp. 287-305, 1969.
• H. Thurston, «Greek mathematical astronomy reconsidered», Isis, V.93, pp. 58-69, 2002.
• H. Thurston, «Early astronomy», New York, Springer-Verlag: 1994.
• G.J. Toomer, «Hipparchus on the distances of the Sun and Moon», Arch. Hist. Exact Sci., 14, pp. 126-142, 1974. Online
• B.L. van der Waerden, The Earliest Form of the Epicycle Theory, Journal of the History of Astronomy, Vol. 5, p.175-185, 1974. Online
• B.L. van der Waerden, «On the motion of the planets according to Heraclides of Pontus», Arch. Internat. Hist. Sci., V. 28(103), pp. 167-182, 1978. Русский перевод
• B.L. van der Waerden, «The Motion of Venus, Mercury and the Sun in Early Greek Astronomy», Archive for History of Exact Sciences, Volume 26(2), pp. 99-113, 1982. Online
• B.L. van der Waerden, «Greek astronomical calendars. III. The calendar of Dionysios», Arch. Hist. Exact Sci., V.29(2), pp. 125-130, 1984. Online
• B.L. van der Waerden, «The heliocentric system in Greek, Persian and Hindu astronomy», in «From deferent to equant: A Volume of Studies in the History of Science in the Ancient and Medieval Near East in Honor of E.S. Kennedy», Annals of the New York Academy of Sciences, Volume 500, June 1987, 525-545.

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.

автора Шур Яков Исидорович

Сколько 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 Исидорович

КАКИХ 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. автора

10. 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 Николаевич

МИСТЕРИЯ 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 Луи

ГЛАВА 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 Луи

ГЛАВА 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 Луи

ГЛАВА 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 Луи

ГЛАВА 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 Владимирович

10. 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 Альберто

Корреляция 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 Яковлевич

От 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 Яковлевич

Часть 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 Витальевич

Зарождение 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 Ильич

VIII. «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

Аристарх (около 310-250 гг. - III в. до н. э.) родился на острове Самос. Он был учеником физика Стратона из Лампсака. Его учитель принадлежал к школе Аристотеля и в конце жизни даже руководил Ликеем. Он был одним из основателей знаменитой Александрийской библиотеки и Мусейона - главного научного центра поздней античности. По-видимому, здесь, среди первого поколения учёных Александрии, учился и работал Аристарх.

Всё это, однако, не объясняет личности Аристарха, которая кажется совершенно выпадающей из своей эпохи. До него теории неба строились чисто умозрительно, на основе философских аргументов. Иначе и быть не могло, поскольку небо рассматривалось как мир идеального, вечного, божественного. Аристарх же попытался определить расстояния до небесных тел с помощью наблюдений. Когда у него это получилось, он сделал второй шаг, к которому не были готовы ни его современники, ни учёные много веков позднее.

Как Аристарх решил первую задачу, известно точно. Единственная сохранившаяся его книга «О размерах Солнца и Луны и расстояниях до них» как раз посвящена этой проблеме. Сначала Аристарх определил, во сколько раз Солнце дальше Луны. Для этого он измерил угол между Луной, находившейся в фазе четверти, и Солнцем (это можно сделать при заходе или восходе Солнца, когда Луна иногда видна одновременно с ним). Если, по словам Аристарха, «Луна кажется нам рассечённой пополам», угол, имеющий Луну своей вершиной, прямой. Аристарх измерил угол между Луной и Солнцем, в вершине которого находилась Земля. Он получился у него равным 87° (в действительности 89° 5 2"). В прямоугольном треугольнике с таким углом гипотенуза (расстояние от Земли до Солнца) в 19 раз длиннее катета (расстояния до Луны). Для знающих тригонометрию отметим, что 1/19 к cos 87°. На этом выводе - Солнце в 19 раз дальше Луны - Аристарх и остановился.

На самом деле Солнце дальше в 400 раз, однако с инструментами того времени найти верное значение было невозможно. Аристарх знал, что видимые диски Солнца и Луны примерно одинаковы. Он сам наблюдал солнечное затмение, когда диск Луны полностью закрыл диск Солнца. Но если видимые диски равны, а расстояние до Солнца в 19 раз больше, чем расстояние до Луны, то диаметр Солнца в 19 раз больше диаметра Луны. Теперь осталось главное: сравнить Солнце и Луну с самой Землёй. Вершиной научной смелости тогда была идея, что Солнце очень велико, возможно даже почти так же велико, как вся Греция. Наблюдая лунные затмения, когда Луна проходит через тень Земли, Аристарх установил, что диаметр Луны в два раза меньше земной тени. С помощью довольно хитроумных рассуждений он доказал, что Луна меньше Земли в 3 раза. Но Солнце больше Луны в 19 раз, а значит, её диаметр в 6 с лишним раз больше земного.(в действительности в 109 раз). Главным в работе Аристарха был не результат, а сам факт выполнения, доказавший, что недостижимый мир небесных тел может быть познан с помощью измерений и расчётов.

По-видимому, всё это и подтолкнуло Аристарха к его великому открытию. Его идея дошла до нас только в пересказе Архимеда. Аристарх догадался, что большое Солнце не может обращаться вокруг маленькой Земли. Вокруг Земли вращается только Луна. Солнце есть центр Вселенной. Вокруг него обращаются и планеты. Эта теория получила название гелиоцентрической. Смену дня и ночи на Земле Аристарх объяснял тем, что Земля вращается вокруг своей оси. Его гелиоцентрическая модель объясняла многое, например заметное изменение блеска Марса. Судя по некоторым данным, Аристарх догадался и о том, что его теория естественно объясняет и петлеобразное движение планет, вызванное обращением Земли вокруг Солнца.
Свои теории Аристарх продумал хорошо. Он учёл, в частности, тот факт, что наблюдатель на движущейся Земле должен заметить изменение положений звёзд - параллактическое смещение. Аристарх объяснял кажущуюся неподвижность звёзд тем, что они очень далеки от Земли, и её орбита бесконечно мала по сравнению с этим расстоянием. Теория Аристарха не могла быть принята его современниками. Слишком многое нужно было менять. Невозможно было поверить, что наша опора не покоится, а вращается и движется и осознать все последствия того факта, что Земля тоже небесное тело, подобное Венере или Марсу. Ведь в этом случае рухнула бы тысячелетняя идея Неба, величественно взирающего на земной мир.
Современники Аристарха отвергли гелиоцентризм. Его обвинили в богохульстве и изгнали из Александрии. Через несколько веков Клавдий Птолемей найдёт убедительные теоретические доводы, опровергающие движение Земли. Потребуется смена эпох, чтобы гелиоцентризм смог войти в сознание людей.

Аристарх сравнивает расстояние до Солнца и Луны

Платон утверждал, что Солнце ровно вдвое дальше от Земли, чем Луна. «Посмотрим, так ли это», - подумал Аристарх и начертил треугольник.

Наблюдатель смотрит с Земли Т на Солнце и Луну. Луна в фазе первой четверти. Это бывает, когда угол TLS прямой. По Платону, TS = 2TL , значит, угол TLS = 60°. Но такого не может быть, ведь во время фазы первой четверти Луна отделена от Солнца примерно на 90°. А если померить точно? Аристарх померил TLS в момент первой четверти и получил угол в 87°.

ГИППАРХ

«Этот Гиппарх, который не может не заслужить достаточной похвалы... более чем кто-либо доказал родство человека со звёздами и то, что наши души являются частью неба... Он решился на дело, смелое даже для

богов, - переписать для потомства звёзды и пересчитать светила... Он определил места и яркость многих звёзд, чтобы можно было разобрать, не исчезают ли они, не появляются ли вновь, не движутся ли они, меняются ли в яркости.

Он оставил потомкам небо в наследство, если найдётся тот, кто примет это наследство» - так писал римский историк и естествоиспытатель Плиний Старший о величайшем астрономе Древней Греции.

Годы рождения и смерти Гиппарха неизвестны. Известно только, что он родился в городе Никее, в Малой Азии.

Большую часть жизни (1б0 - 125 гг. до н. э.) Гиппарх провёл на острове Родос в Эгейском море. Там он построил обсерваторию.

Из трудов Гиппарха почти ничего не сохранилось. До нас дошло лишь одно его сочинение - «Комментарии к Арату и Евдоксу». Другие погибли вместе с Александрийской библиотекой. Она просуществовала более трёх столетий - с конца IV в. до н. э. и до

47 г. до н. э., когда войска Юлия Цезаря взяли Александрию и разграбили библиотеку. В 391 г. н. э. толпа христианских фанатиков сожгла большинство рукописей, чудом уцелевших во время нашествия римлян. Полное уничтожение довершили арабы. Когда в

641 г. войска халифа Омара взяли Александрию, он приказал сжечь все рукописи. Лишь случайно спрятанные или ранее переписанные манускрипты сохранились и позднее попали в Багдад.
Гиппарх занимался систематическими наблюдениями небесных светил. Он первым ввёл географическую сетку координат из меридианов и параллелей, позволявшую определить широту и долготу места на Земле так же, как до того астрономы определяли звёздные координаты (склонение и прямое восхождение} на воображаемой небесной сфере.
Многолетние наблюдения за движением дневного светила позволили Гиппарху проверить утверждения Евктемона (V в. до н. э.) и Каллиппа (IV в. до н. э.) о том, что астрономические времена года имеют неодинаковую продолжительность. Они начинаются в день и даже в момент наступления равноденствия или солнцестояния: весна - с весеннего равноденствия, лето - с летнего солнцестояния и т. д.
Гиппарх обнаружил, что весна длится примерно 94,5 суток, лето -92,5 суток, осень - 88 суток и, наконец, зима продолжается приблизительно 90 суток. Отсюда следовало, что Солнце движется по эклиптике неравномерно - летом медленнее, а зимой быстрее. Это нужно было как-то согласовать с античными представлениями о совершенстве небесных движений: Солнце должно двигаться равномерно и по окружности.
Гиппарх предположил, что Солнце обращается вокруг Земли равномерно и по окружности, но Земля смещена относительно её центра. Такую орбиту Гиппарх назвал эксцентриком, а величину смещения центров (в отношении к радиусу) - эксцентриситетом . Он нашёл, что для объяснения разной продолжительности времён года надо принять эксцентриситет равным 1/24. Точку орбиты, в которой Солнце находится ближе всего к Земле, Гиппарх назвал перигеем , а наиболее удалённую точку - апогеем . Линия, соединяющая перигей и апогей, была названа линией апсид (от греч. «апсидос» -«свод», «арка»).
В 133 г. до н. э. в созвездии Скорпиона вспыхнула новая звезда. По сообщению Плиния, это событие побудило Гиппарха составить звёздный каталог, чтобы зафиксировать изменения в сфере «неизменных звёзд». Он определил координаты 850 звёзд относительно эклиптики - эклиптические широту и долготу. Одновременно Гиппарх оценивал и блеск звёзд с помощью введённого им понятия звёздной величины . Самым ярким звёздам он приписал 1-ю звёздную величину, а самым слабым, едва видным, - 6-ю.
Сравнив свои результаты с координатами некоторых звёзд, измеренными Аристилом и Тимохарисом (современниками Аристарха Самосского), Гиппарх обнаружил, что эклиптические долготы увеличились одинаково, а широты не изменились. Из этого он сделал вывод, что дело не в движении самих звёзд, а в медленном смещении небесного экватора.
Так Гиппарх открыл, что небесная сфера кроме суточного движения ещё очень медленно поворачивается вокруг полюса эклиптики относительно экватора (точный период 26 тыс. лет). Это явление он назвал прецессией (предварением равноденствий).

Гиппарх установил, что плоскость лунной орбиты вокруг Земли наклонена к плоскости эклиптики под углом 5°. Поэтому у Луны изменяется не только эклиптическая широта, но и долгота. Лунная орбита пересекается с плоскостью эклиптики в двух точках - узлах. Затмения могут происходить, только если Луна находится в этих точках своей орбиты. Пронаблюдав в течение своей жизни несколько лунных затмений (они происходят в полнолуние), Гиппарх определил, что синодический месяц (время между двумя полнолуниями) длится 29 суток 12 ч 44 мин 2,5 с. Это значение всего на 0,5 с меньше истинного.
Гиппарх впервые начал широко использовать древние наблюдения вавилонских астрономов. Это позволило ему очень точно определить длину года. В результате своих изысканий он научился предсказывать лунные и солнечные затмения с точностью до одного часа. Попутно он составил первую в истории тригонометрическую таблицу, в которой приводились значения хорд, соответствующие современным синусам.
Гиппарх вторым после Аристарха сумел найти расстояние до Луны, оценив также расстояние до Солнца. Он знал, что во время солнечного затмения 129 г. до н. э. оно было полным в районе Геллеспонта (современные Дарданеллы). В Александрии Луна закрыла лишь 4/5 солнечного диаметра. Иначе говоря, видимое место Луны не совпадало в этих городах на 0,1°. Зная расстояние между городами, Гиппарх легко нашёл расстояние до Луны, используя метод, введённый ещё Фалесом. Он вычислил, что расстояние Земля - Луна составляет около 60 радиусов Земли (результат, очень близкий к действительному). Расстояние Земля - Солнце, по Гиппарху, равно 2 тыс. радиусов Земли.
Гиппарх обнаружил, что наблюдаемые движения планет очень сложны и не описываются простыми геометрическими моделями. Здесь он впервые столкнулся с задачей, разрешить которую был не в силах. Только спустя три века «небесное наследство» великого астронома было принято Птолемеем, который смог построить систему мира, согласующуюся с наблюдателями.

КЛАВДИЙ ПТОЛЕМЕЙ. СОЗДАТЕЛЬ ТЕОРИИ НЕБА

«Пусть никто, глядя на несовершенство наших человеческих изобретений, не считает предложенные здесь гипотезы слишком искусственными. Мы не должны сравнивать человеческое с божественным... Небесные явления нельзя рассматривать с точки зрения того, что мы называем простым и сложным. Ведь у нас всё произвольно и переменно, а у небесных существ всё строго и неизменно».

Этими словами последний из выдающихся греческих учёных Клавдий Птолемей завершает свой астрономический трактат. Они как бы подводят итог античной науки. В них слышны отзвуки её достижений и разочарований. Полтора тысячелетия - до Коперника - они будут звучать в стенах средневековых университетов и повторяться в трудах учёных.
Клавдий Птолемей жил и работал в Александрии, расположенной в устье Нила. Город был основан Александром Македонским. В течение трёх веков здесь была столица государства, в котором правили цари из династии Птолемеев - преемников Александра. В 30 г. до н. э. Египет был завоёван Римом и стал частью Римской империи.
В Александрии жили и работали многие выдающиеся учёные древности: математики Евклид, Эратосфен, Аполлоний Пергский, астрономы Аристилл и Тимохарис. В III в. до н. э. в городе была основана знаменитая Александрийская библиотека, где были собраны все основные научные и литературные сочинения той эпохи - около 700 тыс. папирусных свитков. Этой библиотекой постоянно пользовался и Клавдий Птолемей.
Он жил в пригороде Александрии Канопе, целиком посвятив себя занятиям наукой. Астроном Птолемей не имеет никакого отношения к династии Птолемеев, он просто их тёзка. Точные годы его жизни неизвестны, но по косвенным данным можно установить, что он родился, вероятно, около 100 г. н. э. и умер около 165 г. Зато точно известны даты (и даже часы) его астрономических наблюдений, которые он вёл в течение 15 лет: со 127 по 141 год.
Птолемей поставил перед собой трудную задачу: построить теорию видимого движения по небосводу Солнца, Луны и пяти известных тогда планет. Точность теории должна была позволить вычислять положения этих небесных светил относительно звёзд на много лет вперёд, предсказывать наступление солнечных и лунных затмений.
Для этого нужно было составить основу для отсчёта положений планет - каталог положений неподвижных звёзд. В распоряжении Птолемея был такой каталог, составленный за два с половиной века до него его выдающимся предшественником -древнегреческим астрономом Гиппархом. В этом каталоге было около 850 звёзд.
Птолемей соорудил специальные угломерные инструменты для наблюдений положений звёзд и планет: астролябию , армиллярную сферу , трикветр и некоторые другие. С их помощью он выполнил множество наблюдений и дополнил звёздный каталог Гиппарха, доведя число звёзд до 1022.
Используя наблюдения своих предшественников (от астрономов Древнего Вавилона до Гиппарха), а также собственные наблюдения, Птолемей построил теорию движения Солнца, Луны и планет. В этой теории предполагалось, что все светила движутся вокруг Земли, которая является центром мироздания и имеет шарообразную форму. Чтобы объяснить сложный характер движения планет, Птолемею пришлось ввести комбинацию двух и более круговых движений. В его системе мира вокруг Земли по
большой окружности - деференту (от лат. deferens - «несущий») - движется не сама планета, а центр некоей другой окружности, называемой эпициклом (от греч. «эпи» - «над», «киклос» -«круг»), а уже по нему обращается планета. В действительности движение по эпициклу является отражением реального движения Земли вокруг Солнца. Для более точного воспроизведения неравномерности движения планет на эпицикл насаживались ещё меньшие эпициклы.
Птолемею удалось подобрать такие размеры и скорости вращения всех «колёс» своей Вселенной, что описание планетных движений достигло высокой точности. Эта работа потребовала огромной математической интуиции и громадного объёма вычислений.
Он был не вполне удовлетворён своей теорией. Расстояние от Земли до Луны у него сильно (почти вдвое) менялось, что должно было привести к бросающимся в глаза изменениям угловых размеров светила; не были понятны и сильные колебания яркости Марса и т. п. Но лучшего ни он, ни тем более его последователи предложить не могли. Все эти проблемы представлялись Птолемею меньшим злом, чем «нелепое» допущение движения Земли.

Все астрономические исследования Птолемея были им подытожены в капитальном труде, который он назвал «Мегалесинтаксис» (Большое математическое построение). Но переписчики этого труда заменили слово «большое» на «величайшее» (мэгисте), и арабские учёные стали называть его «Аль-Мэгисте», откуда и произошло его позднейшее название - «Альмагест ». Этот труд был написан около 150 г. н. э. В течение 1500 лет это сочинение Клавдия Птолемея служило основным учебником астрономии для всего научного мира. Оно было переведено с греческого языка на сирийский, среднеперсидский, арабский, санскрит, латынь, а в Новое время - почти на все европейские языки, включая русский.
После создания «Альмагеста» Птолемей написал небольшое руководство по астрологии - «Тетрабиблос» (Четверокнижие), а затем второе по значению своё произведение - «Географию». В нём он дал описания всех известных тогда стран и координаты (широты и долготы) многих городов. «География» Птолемея также была переведена на многие языки и уже в эпоху книгопечатания выдержала более 40 изданий.
Клавдий Птолемей написал также монографию по оптике и книгу по теории музыки («Гармония»). Ясно, что он был весьма разносторонним учёным.
«Альмагест» и «Географию» относят к числу важнейших книг, созданных за всю историю науки.

Армиллярная сфера.

Через 500 лет после Аристотеля Клавдий Птолемей писал: «Существуют люди, которые утверждают, будто бы ничто не мешает допустить, что... Земля вращается вокруг своей оси, с запада на восток, делая один оборот в сутки... И правда, ничто не мешает для большей простоты, хоть этого и нет, допустить это, если принять в расчёт только видимые явления. Но эти люди не сознают... что Земля из-за своего вращения имела бы скорость, значительно большую тех, какие мы можем наблюдать...
В результате все предметы, не опирающиеся на Землю, должны казаться совершающими такое же движение в обратном направлении; ни облака, ни другие летающие или парящие объекты никогда не будут видимы движущимися на восток, поскольку движение Земли к востоку будет всегда отбрасывать их... в обратном направлении».

Выбирая между подвижной и неподвижной Землёй, Птолемей, исходя из физики Аристотеля, выбрал неподвижную. По этой же причине он, вероятно, принял и геоцентрическую систему мира.

"Знаю, что я смертен, знаю, что дни мои сочтены; но, когда я в мыслях неустанно и жадно прослеживаю пути светил, тогда я не касаюсь ногами Земли: на пиру Зевса наслаждаюсь амброзией, пищей богов."

(Клавдий Птолемей. «Альмагест».)

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.

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.

Аристарх задался вопросом о том, какого расстояние от Земли до небесных тел, и каковы их размеры. 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. 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.

Возникновение геометрии

С VII века до н. э. по I век н. э. геометрия как наука бурно развивалась в Древней Греции. В этот период происходило не только накопление различных геометрических сведений, но и отрабатывалась методика доказательств геометрических утверждений, а также делались первые попытки сформулировать основные первичные положения (аксиомы) геометрии, из которых чисто логическими рассуждениями выводится множество различных геометрических утверждений. Уровень развития геометрии в Древней Греции отражен в сочинении Евклида «Начала».

В этой книге впервые была сделана попытка дать систематическое построение планиметрии на базе основных неопределяемых геометрических понятий и аксиом (постулатов).

Особое место в истории математики занимает пятый постулат Евклида (аксиома о параллельных прямых). Долгое время математики безуспешно пытались вывести пятый постулат из остальных постулатов Евклида и лишь в середине XIX века благодаря исследованиям Н. И. Лобачевского, Б. Римана и Я. Бойяи стало ясно, что пятый постулат не может быть выведен из остальных, а система аксиом, предложенная Евклидом, не единственно возможная.

«Начала» Евклида оказали огромное влияние на развитие математики. Эта книга на протяжении более чем двух тысяч лет была не только учебником по геометрии, но и служила отправным пунктом для очень многих математических исследований, в результате которых возникли новые самостоятельные разделы математики.

Кто такой Аристарх Самосский? Чем он знаменит? Ответы на эти и другие вопросы вы найдёте в статье. Аристарх Самосский является древнегреческим астрономом. Он философ и математик III века до н. э. Аристарх разработал научную технологию нахождения расстояний до Луны и Солнца и их размеров, а также впервые предложил гелиоцентрическую мировую систему.

Биография

Какова биография Аристарха Самосского? Сведений о его жизни, как и о большинстве иных астрономов античности, очень мало. Известно, что он появился на свет на Точно неизвестны его годы жизни. В литературе обычно указывают период 310 год до н. э. - 230 год до н. э., который установлен на основании косвенной информации.

Птолемей утверждал, что Аристарх в 280 году до н. э. следил за солнцестоянием. Это свидетельство является единичной авторитетной датой в биографии астронома. Аристарх учился у выдающегося философа, представителя перипатетической школы Стратона из Лампаска. Историки предполагают, что в течение длительного времени Аристарх работал в научном эллинистическом центре в Александрии.

Когда была выдвинута Аристархом Самосским гелиоцентрическая его обвинили в атеизме. Никто не знает, к чему привело это обвинение.

Построения Аристарха

Какие совершил открытия Аристарх Самосский? Архимед в сочинении «Псаммит» сообщает краткие данные об астрономической системе Аристарха, которая была изложена в сочинении, не дошедшем до нас. Как и Птолемей, Аристарх считал, что перемещения планет, Луны и Земли, происходят внутри сферы недвижимых звёзд, которая, по понятиям Аристарха, неподвижна, как и Солнце, расположенное в её центре.

Он утверждал, что Земля перемещается по кругу, в середине которого расположено Солнце. Построения Аристарха являются высшим достижением гелиоцентрической доктрины. Именно их смелость на автора навлекла обвинение в богоотступничестве, о чём мы говорили выше, и он вынужден был уехать из Афин. Сохранился единственный небольшой по объёму труд великого астронома «О расстояниях и и Солнца», который был издан впервые в Оксфорде на языке подлинника в 1688 году.

Мироустройство

Чем интересны взгляды Аристарха Самосского? Когда изучают историю развития взглядов человечества на конструкцию Вселенной и на место Земли в этой конструкции, всегда вспоминают имя этого древнегреческого учёного. Как и Аристотель, он отдавал предпочтение сферической структуре мироздания. Однако, в отличие от Аристотеля, он ставил не Землю в центр всеобщего движения по кругу (как Аристотель), а Солнце.

В свете нынешних знаний о мире можно говорить, что из числа древнегреческих исследователей Аристарх ближе всех подошёл к реальной картине организации мира. Тем не менее предложенная им структура мира не стала популярной в научной среде того времени.

Гелиоцентрическая конструкция мира

Что собой представляет гелиоцентрическая конструкция мира (гелиоцентризм)? о том, что Солнце является небесным центральным телом, вокруг которого вращаются земля и иные планеты. Оно является противоположностью геоцентрической конструкции мира. Гелиоцентризм появился в древности, но стал популярен лишь в XVI-XVII веках.

В гелиоцентрической конструкции Земля представлена крутящейся вокруг собственной оси (оборот совершается за одни сутки звёздные) и вместе с тем - вокруг Солнца (оборот исполняется за один год звёздный). Итогом первого перемещения является видимое обращение сферы небесной, результатом второго - годовое движение Солнца по эклиптике среди звёзд. Относительно звёзд Солнце считается недвижимым.

Геоцентризм - это вера в то, что центром Вселенной является Земля. Эта мировая конструкция была доминирующей теорией по всей Европе, в Древней Греции и иных странах веками. В 16 веке гелиоцентрическая конструкция мира начала приобретать известность, так как индустрия развивалась для того, чтобы в её пользу получить больше аргументов. Приоритет Аристарха в её создании признавали коперниканцы Кеплер и Галилей.

«О расстояниях и величинах Луны и Солнца»

Итак, вам уже известно, что Аристарх Самосский считал, что центром Вселенной является Солнце. Рассмотрим его известное сочинение «О расстояниях и величинах Луны и Солнца», в котором он пытается установить дистанцию до этих небесных тел и их параметры. Античные учёные Греции на эти темы высказывались неоднократно. Так, Анаксагор из Клазомен утверждал, что Солнце по параметрам больше Пелопоннеса.

Но все эти суждения не были научно обоснованы: параметры Луны и Солнца и расстояния не вычислялись на базе каких-либо наблюдений астрономов, а просто выдумывались. Но Аристарх Самосский применял научный способ, базировавшийся на наблюдении лунных и солнечных затмений и лунных фаз.

Его формулировки основаны на гипотезе, что Луна перенимает от Солнца свет и выглядит как шар. Из чего следует, что если Луна размещена в квадратуре, то есть рассечена пополам, то угол Солнце - Луна - Земля является прямым.

Теперь измеряется угол между Солнцем и Луной α и, «решив» прямоугольный треугольник, можно установить отношение дистанций от Луны до Земли. По замерам Аристарха, α = 87°. В итоге получается, что Солнце дальше почти в 19 раз, чем Луна. В древности функций тригонометрических ещё не было. Поэтому для калькуляции этой дистанции он применял весьма запутанные выкладки, детально описанные в рассматриваемом нами сочинении.

Далее Аристарх Самосский привлёк некоторые данные о затмениях Солнца. Он чётко представлял себе, что они случаются тогда, когда Луна от нас загораживает Солнце. Поэтому указал, что угловые параметры этих светил на небосводе примерно идентичны. Из этого следует, что Солнце больше Луны во столько раз, во сколько раз дальше, то есть (по информации Аристарха) отношение радиусов Луны и Солнца примерно равно 20.

Затем Аристарх попытался измерить отношения параметров Луны и Солнца к величине Земли. На этот раз он привлёк анализ лунных затмений. Он знал, что они происходят тогда, когда Луна оказывается в конусе земной тени. Он определил, что в зоне ширина конуса этого в два раза больше поперечника Луны. Далее Аристарх заключил, что отношение радиусов Земли и Солнца составляет меньше, чем 43 к 6, но больше, чем 19 к 3. Он также оценил и радиус Луны: он почти в три раза меньше земного радиуса, что почти идентично правильному значению (0,273 радиуса Земли).

Дистанцию до Солнца учёный преуменьшил приблизительно в 20 раз. Вообще, его метод был достаточно несовершенным, неустойчивым к погрешностям. Но это был единственный способ, доступный в древности. Также, вопреки наименованию своей работы, Аристарх не вычисляет дистанцию от Солнца до Луны, хотя он сделать мог бы это запросто, зная их линейные и угловые параметры.

Труд Аристарха имеет огромное историческое значение: именно с него астрономы занялись изучением «третьей координаты», в процессе которого были выявлены масштабы Вселенной, Пути Млечного и Солнечной системы.

Усовершенствование календаря

Вам уже известны годы жизни Аристарха Самосского. Он был великим человеком. Так, Аристарх повлиял на обновление календаря. Цензорин (писатель III века н. э.) указал, что Аристарх установил длительность года в 365 дней.

Кроме того, великий учёный ввёл в применение промежуток календаря длительностью в 2434 года. Многие историки утверждают, что этот промежуток был производным в несколько раз большего цикла в 4868 лет, который называют «Великим годом Аристарха».

В ватиканских списках Аристарх по хронологии является первым астрономом, для которого созданы два разных значения длительности года. Эти два типа года (сидерический и тропический) не равны друг другу из-за прецессии земной оси, в соответствии с традиционным мнением открытой Гиппархом через полтора века после Аристарха.

Если воссоздание ватиканских перечней по Роулинзу верно, то различие между сидерическим и тропическим годами было впервые определено Аристархом, которого и нужно считать обнаруживателем прецессии.

Иные работы

Известно, что Аристарх является создателем тригонометрии. Он, по Витрувию, модернизировал часы солнечные (также придумал солнечные плоские часы). Кроме того, Аристарх изучал оптику. Он думал, что цвет предметов появляется при падении на них света, то есть что краски не имеют цвета в темноте.

Многие считают, что он ставил опыты по выявлению разрешающей восприимчивости глаза человека.

Значение и память

Современники понимали, что труды Аристарха имеют выдающееся значение. Его имя всегда называли в числе известных математиков Эллады. Труд «О расстояниях и величинах Луны и Солнца», написанный его учеником либо им, попал в обязательный перечень произведений, которые нужно было изучать начинающим астрономам в Древней Греции. Его работы широко цитировал Архимед, которого все считали гениальным учёным Эллады (в сохранившихся трудах Архимеда имя Аристарха встречается чаще, чем имя какого-либо иного учёного).

В честь Аристарха были наименованы астероид (3999, Аристарх), лунный кратер, а также аэроузел на его родине - острове Самос.

Советуем почитать

• Использование модульного обучения на уроках биологии и географии
• Евгений сергеевич боткин Евгений боткин день памяти
• Как нарисовать деда мороза карандашом поэтапно
• Что помогло выжить герою рассказа Джека Лондона «Любовь к жизни»?