Muinaisina aikoina tähtitiede sai suurimman kehityksen kaikkien muiden tieteiden joukossa. Yksi syy tähän oli, että tähtitieteelliset ilmiöt ovat helpompia ymmärtää kuin maan pinnalla havaitut ilmiöt. Vaikka muinaiset eivät tienneet sitä, niin silloin, kuten nytkin, Maa ja muut planeetat liikkuivat Auringon ympäri lähes pyöreällä kiertoradalla suunnilleen vakionopeudella, yhden ainoan voiman - painovoiman - vaikutuksen alaisena ja kiersivät myös akseliensa ympäri. yleensä vakionopeuksilla. Kaikki tämä on totta suhteessa Kuun liikkeeseen maan ympäri. Tämän seurauksena aurinko, kuu ja planeetat näyttävät liikkuvan hallitulla ja ennustettavalla tavalla Maasta, ja niiden liikettä voidaan tutkia kohtuullisella tarkkuudella.

Toinen syy oli se, että muinaisina aikoina tähtitiedellä oli käytännöllinen merkitys, toisin kuin fysiikalla. Katsomme kuinka tähtitieteellistä tietoa käytettiin luvussa 6.

Luvussa 7 tarkastellaan sitä, mikä oli epätarkkuuksistaan ​​huolimatta hellenistisen tieteen voitto: Auringon, Kuun ja Maan koon sekä etäisyyksien mittaaminen Maasta Auringon ja Kuun välillä. Luku 8 on omistettu planeettojen näennäisen liikkeen analysointiin ja ennustamiseen liittyville ongelmille – ongelmalle, joka jäi tähtitieteilijöille täysin ratkaisematta keskiajalla ja jonka ratkaisu lopulta synnytti modernin tieteen.

6. Tähtitieteen käytännön hyödyt

Jo esihistoriallisina aikoina ihmisten on täytynyt käyttää taivasta kompassin, kellon ja kalenterin oppaana. On vaikea olla huomaamatta, että aurinko nousee joka aamu suunnilleen samaan suuntaan; että voit kertoa, onko yö tulossa pian katsomalla kuinka korkealla aurinko on horisontin yläpuolella, ja että lämmin sää esiintyy sellaiseen aikaan vuodesta, jolloin päivät ovat pitkiä.

Tiedetään, että tähtiä alettiin käyttää tällaisiin tarkoituksiin melko varhain. Noin 3. vuosituhannella eKr. e. Muinaiset egyptiläiset tiesivät, että Niilin tulva, suuri maatalouden tapahtuma, osui samaan aikaan Siriuksen heliakaalisen nousun kanssa. Tämä on se päivä vuodesta, jolloin Sirius tulee ensimmäisen kerran näkyviin auringonnousun säteissä; edellisinä päivinä sitä ei näy ollenkaan, mutta seuraavina päivinä se ilmestyy taivaalle yhä aikaisemmin, kauan ennen aamunkoittoa. VI vuosisadalla. eKr e. Homeros vertaa runossaan Akhilleusta Siriukseen, joka voidaan nähdä korkealla taivaalla loppukesästä:

Kuin tähti, joka nousee syksyllä tulisten säteiden kanssa

Ja lukemattomien tähtien joukossa, jotka palavat yön hämärässä

(Ihmispojat kutsuvat häntä Orionin koiraksi)

Se loistaa kirkkaimmin kaikista, mutta se on valtava merkki;

Hän sytyttää pahan tulen onnettomille kuolevaisille...

Myöhemmin runoilija Hesiodos neuvoi runossa "Työt ja päivät" maanviljelijöitä korjaamaan viinirypäleitä Arcturuksen heliakaalisen nousun päivinä; kyntö olisi pitänyt tapahtua Plejadien tähtijoukon niin kutsutun kosmisen auringonlaskun aikana. Tämä on sen vuoden päivän nimi, jolloin tämä klusteri laskeutuu ensimmäisen kerran horisontin alapuolelle viimeisinä minuutteina ennen auringonnousua. ennen tätä aurinko ehtii jo nousta, kun Plejadit ovat vielä korkealla taivaalla, ja tämän päivän jälkeen ne laskevat ennen kuin aurinko nousee. Hesiodoksen jälkeen parapegma-kalenterit, jotka kertoivat kunkin päivän merkittävien tähtien nousu- ja laskuajat, yleistyivät antiikin Kreikan kaupunkivaltioissa, joissa ei ollut muuta yleisesti hyväksyttyä tapaa merkitä päiviä.

Tarkkaillessaan tähtitaivasta pimeinä öinä, joita ei valaisi nykyaikaisten kaupunkien valot, muinaisten sivilisaatioiden asukkaat näkivät selvästi, että tähdet eivät muuta suhteellista sijaintiaan, lukuun ottamatta useita poikkeuksia, joista puhumme myöhemmin. Siksi tähtikuviot eivät muutu yöstä yöhön ja vuodesta toiseen. Mutta samaan aikaan näiden "kiinteiden" tähtien koko kaari pyörii joka yö idästä länteen erityisen taivaan pisteen ympärillä, joka osoittaa tarkalleen pohjoiseen, jota kutsutaan pohjoisen taivaannapaksi. Nykyaikaisin termein tämä on piste, johon Maan pyörimisakseli on suunnattu, jos se ulottuu maan pohjoisnavasta taivaalle.

Nämä havainnot tekivät tähdistä hyödyllisiä muinaisista ajoista lähtien merimiehille, jotka käyttivät niitä pääpisteiden sijainnin määrittämiseen yöllä. Homer kuvailee, kuinka nymfi Calypso vangitsi Odysseuksen, joka oli matkalla kotiin Ithakaan saarellaan Välimeren länsiosassa, ja hän pysyi vankina, kunnes Zeus käski hänet vapauttamaan matkustajan. Erotessaan Odysseukselle Calypso neuvoo häntä navigoimaan tähtien mukaan:

Kääntyessään ohjauspyörää hän oli hereillä; uni ei laskeutunut hänen päälleen

Silmät, eivätkä ne liikkuneet […] Ursalta, ihmisissä on edelleen vaunuja

Sen kantajan nimi, joka kantaa ja lähellä Orionia, saavuttaa ikuisesti

Oma ympyräsi, älä koskaan kylpeä itseäsi valtameren vesissä.

Hänen kanssaan jumalattareiden jumalatar käski häntä valppaasti

Polku on sopia, jättäen hänet vasemmalle puolelle.

Ursa on tietysti tähdistö Ursa Major, joka muinaiset kreikkalaiset tunsivat myös nimellä Chariot. Se sijaitsee lähellä maailman pohjoisnapaa. Tästä syystä Otava ei laskeudu Välimeren leveysasteilla ("...ei koskaan kylpee valtameren vesissä", kuten Homeros sanoi) ja on aina näkyvissä yöllä enemmän tai vähemmän pohjoiseen suuntaan. . Pitämällä Ursaa vasemmalla puolella, Odysseus pystyi jatkuvasti pitämään kurssia itään Ithakaan.

Jotkut antiikin kreikkalaiset tarkkailijat ymmärsivät, että tähtikuvioiden joukossa oli kätevämpiä maamerkkejä. Lucius Flavius ​​​​Arrianin luomassa Aleksanteri Suuren elämäkerrassa mainitaan, että vaikka useimmat merimiehet halusivat määrittää pohjoisen Otavalla, foinikialaiset, muinaisen maailman todelliset merikoirat, käyttivät tähdistöä Ursa Minor. tätä tarkoitusta varten - ei niin kirkas kuin Otava, mutta sijaitsee lähempänä taivaalla kohti taivaannapaa. Kyreneen runoilija Callimachus, jonka sanoja lainaa Diogenes Laertios, totesi, että Thales keksi tavan etsiä taivaannapaa käyttämällä Ursa Minoria.

Aurinko tekee myös näkyvän polun taivaalla päivän aikana idästä länteen kiertäen maailman pohjoisnapaa. Tietenkin päiväsaikaan tähdet eivät yleensä ole näkyvissä, mutta ilmeisesti Herakleitos, ehkä hänen edeltäjänsä, tajusi, että heidän valonsa katosi auringon säteilyssä. Jotkut tähdet voidaan nähdä vähän ennen aamunkoittoa tai pian auringonlaskun jälkeen, kun niiden sijainti taivaanpallolla on ilmeinen. Näiden tähtien sijainti vaihtelee vuoden aikana, ja tästä on selvää, että Aurinko ei ole samassa pisteessä tähtien suhteen. Tarkemmin sanottuna, kuten muinaisessa Babylonissa ja Intiassa tiedettiin, sen lisäksi, että aurinko pyörii idästä länteen kaikkien tähtien kanssa joka vuosi päinvastaiseen suuntaan, lännestä itään, tunnettua polkua pitkin. horoskooppi, joka sisältää perinteiset horoskooppitähtikuviot: Oinas, Härkä, Kaksoset, Syöpä, Leijona, Neitsyt, Vaaka, Skorpioni, Jousimies, Kauris, Vesimies ja Kalat. Kuten tulemme näkemään, myös Kuu ja planeetat liikkuvat näiden tähtikuvioiden läpi, vaikkakaan eivät samoja polkuja pitkin. Polkua, jonka aurinko kulkee niiden läpi, kutsutaan ekliptiikka .

Kun ymmärrät, mitä horoskooppitähtikuviot ovat, on helppo määrittää, missä Aurinko on nyt tähtien joukossa. Sinun tarvitsee vain katsoa, ​​mikä eläinradan tähtikuvioista näkyy korkeimmalla taivaalla keskiyöllä; Aurinko tulee olemaan tätä vastapäätä olevassa tähdistössä. Sanotaan, että Thales laski, että yksi täydellinen Auringon kierros horoskoopin läpi kestää 365 päivää.

Maan tarkkailija saattaa uskoa, että tähdet sijaitsevat Maata ympäröivällä kiinteällä pallolla, jonka taivaannapa sijaitsee Maan pohjoisnavan yläpuolella. Mutta horoskooppi ei ole sama kuin tämän pallon päiväntasaaja. Anaximanderin ansioksi luetaan löytö, jonka mukaan horoskooppi on 23,5°:n kulmassa taivaan päiväntasaajaan nähden, ja tähdistöt Syöpä ja Kaksoset ovat lähimpänä pohjoista taivaannapaa ja Kauris ja Jousimies kauimpana siitä. Tiedämme nyt, että tämä vuodenaikojen vaihtelua aiheuttava kallistus on olemassa, koska Maan pyörimisakseli ei ole kohtisuorassa Maan Auringon ympäri kiertävän kiertoradan tasoon nähden, joka puolestaan ​​osuu melko tarkasti yhteen sen tason kanssa, jossa lähes kaikki Aurinkokunnan kappaleet liikkuvat. Maan akselin poikkeama kohtisuorasta on 23,5° kulma. Kun pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä, aurinko on suunnassa, jossa maan pohjoisnapa on vinossa, ja kun on talvi, se on vastakkaiseen suuntaan.

Tähtitiede eksakti tieteenä sai alkunsa gnomonina tunnetun laitteen käytöstä, jolla tuli mahdolliseksi mitata auringon näennäistä liikettä taivaalla. Piispa Eusebius Kesarealainen 4. vuosisadalla. kirjoitti, että gnomonin keksi Anaximander, mutta Herodotos katsoi, että ansio sen luomisesta oli babylonialaisille. Se on vain sauva, joka on asennettu pystysuoraan tasaiselle alueelle, jota aurinko valaisee. Gnomonin avulla voit kertoa tarkasti, milloin keskipäivä on - tällä hetkellä aurinko on korkeimmalla taivaalla, joten gnomoni heittää lyhimmän varjon. Kaikkialla maan päällä tropiikista pohjoiseen keskipäivällä aurinko sijaitsee täsmälleen etelässä, mikä tarkoittaa, että gnomonin varjo osoittaa juuri sillä hetkellä pohjoiseen. Tämän tietäen alue on helppo merkitä gnomonin varjon mukaan merkitsemällä se kaikkiin kardinaalisiin suuntiin, ja se toimii kompassina. Gnomon voi toimia myös kalenterina. Keväällä ja kesällä aurinko nousee hieman horisontin itäpisteestä pohjoiseen ja syksyllä ja talvella sen eteläpuolelle. Kun gnomonin varjo aamunkoitteessa osoittaa tarkalleen länteen, aurinko nousee täsmälleen itään, mikä tarkoittaa, että tänään on toinen päivä kahdesta päiväntasauksesta: joko kevät, jolloin talvi vaihtuu kevääseen, tai syksy, kun kesä loppuu ja syksy tulee. Kesäpäivänseisauksen päivänä gnomonin varjo keskipäivällä on lyhin, talvipäivänä - vastaavasti pisin. Aurinkokello on samanlainen kuin gnomon, mutta se on rakennettu eri tavalla - sen sauva on yhdensuuntainen maan akselin kanssa, ei pystysuora viiva, ja tangon varjo osoittaa samaan suuntaan samaan aikaan joka päivä. Siksi aurinkokello on itse asiassa kello, mutta sitä ei voi käyttää kalenterina.

Gnomoni on loistava esimerkki tieteen ja tekniikan tärkeästä yhteydestä: käytännön tarkoitusta varten keksitty tekninen laite, joka mahdollistaa tieteellisten löytöjen tekemisen. Gnomonin avulla saatiin tarkka päivien lukumäärä kullakin vuodenajalla - ajanjakso yhdestä päiväntasauksesta päivänseisaukseen ja sitten seuraavaan päiväntasaukseen. Siten Euctemon, Sokrateen aikalainen, joka asui Ateenassa, huomasi, että vuodenaikojen pituudet eivät täsmää. Tämä oli odottamatonta, jos oletetaan, että Aurinko liikkuu Maan (tai Maan Auringon ympäri) säännöllisessä ympyrässä Maa (tai Aurinko) keskellä tasaisella nopeudella. Tämän oletuksen perusteella kaikkien vuodenaikojen tulisi olla täsmälleen saman pituisia. Vuosisatojen ajan tähtitieteilijät yrittivät ymmärtää todellisen epätasa-arvonsa syytä, mutta oikea selitys tälle ja muille poikkeavuuksille ilmestyi vasta 1600-luvulla, kun Johannes Kepler tajusi, että Maa kiertää Auringon kiertoradalla, joka ei ole ympyrä. vaan ellipsi, ja Aurinko ei sijaitse sen keskellä, vaan siirtynyt fokuspisteeseen. Samaan aikaan Maan liike joko kiihtyy tai hidastuu, kun se lähestyy Aurinkoa tai siirtyy pois siitä.

Maapallon tarkkailijalle Kuu pyörii tähtitaivaan mukana joka yö idästä länteen maailman pohjoisnavan ympäri ja liikkuu auringon tavoin hitaasti horoskooppiympyrää pitkin lännestä itään, mutta sen täysi kierto suhteessa tähdille on "taustalla", minkä tapahtumaan kuluu hieman yli 27 päivää, ei vuotta. Koska tarkkailijan mielestä Aurinko liikkuu horoskoopin poikki samaan suuntaan kuin Kuu, mutta hitaammin, kuluu noin 29,5 vuorokautta niiden hetkien välillä, jolloin Kuu on samassa asemassa aurinkoon nähden (itse asiassa 29 päivää 12 tuntia 44 minuuttia). ja 3 sekuntia). Koska Kuun vaiheet riippuvat Auringon ja Kuun suhteellisesta sijainnista, tämä 29,5 päivän aikaväli on kuun kuukausi, eli aika, joka siirtyy uudesta kuusta toiseen. Jo pitkään on havaittu, että kuunpimennykset tapahtuvat täysikuun aikana ja niiden sykli toistuu 18 vuoden välein, kun Kuun näkyvä polku tähtien taustalla leikkaa Auringon polun.

Jollain tapaa Kuu sopii paremmin kalenteriin kuin aurinko. Tarkkailemalla kuun vaihetta minä tahansa yönä voit arvioida, kuinka monta päivää on kulunut viimeisestä uudesta kuusta, ja tämä on paljon tarkempi tapa kuin yrittää määrittää vuodenaika yksinkertaisesti katsomalla aurinkoa. Siksi kuukalenterit olivat hyvin yleisiä muinaisessa maailmassa ja niitä käytetään edelleen - esimerkiksi tämä on islamilainen uskonnollinen kalenteri. Mutta tietysti, jotta voidaan tehdä suunnitelmia maataloudessa, merenkulussa tai sotilasasioissa, on kyettävä ennustamaan vuodenaikojen vaihtelu, ja se tapahtuu Auringon vaikutuksesta. Valitettavasti vuodessa ei ole kokonaislukua kuun kuukausia – vuosi on noin 11 päivää pidempi kuin 12 täyttä kuun kuukautta, ja tästä syystä minkään päivänseisauksen tai päiväntasauksen päivämäärä ei voi pysyä muuttuvana kalenterissa samana. kuun vaiheet.

Toinen tunnettu vaikeus on se, että vuosi itsessään ei vie kokonaista määrää päiviä. Julius Caesarin aikana oli tapana pitää joka neljäs vuosi karkausvuonna. Mutta tämä ei ratkaissut ongelmaa kokonaan, koska vuosi ei kestä tarkalleen 365 päivää ja neljäsosaa, vaan 11 minuuttia pidempään.

Historia muistaa lukemattomia yrityksiä luoda kalenteri, joka ottaisi huomioon kaikki nämä vaikeudet - niitä oli niin paljon, että on turha puhua niistä kaikista täällä. Olennainen panos tämän kysymyksen ratkaisemiseen annettiin vuonna 432 eKr. e. Ateenalainen Meton, joka saattoi olla Euctemonin kollega. Luultavasti Babylonian tähtitieteellisiä kronikoita käyttäen Meton päätti, että 19 vuotta vastasi täsmälleen 235 kuun kuukautta. Virhe on vain 2 tuntia. Siksi on mahdollista luoda kalenteri, mutta ei yhdelle vuodelle, vaan 19 vuodelle, jossa sekä vuoden aika että kuun vaihe määritellään tarkasti jokaiselle päivälle. Kalenterin päivät toistuvat 19 vuoden välein. Mutta koska 19 vuotta on lähes täsmälleen yhtä suuri kuin 235 kuun kuukautta, tämä aikaväli on kolmanneksen vuorokaudesta lyhyempi kuin tarkalleen 6940 päivää, ja tästä syystä Meton määräsi, että muutaman 19 vuoden syklin välein yksi päivä tulisi poistaa kalenterista.

Pääsiäisen määritelmä kuvaa hyvin tähtitieteilijöiden pyrkimyksiä harmonisoida aurinko- ja kuukalenteri. Nikean kirkolliskokous vuonna 325 julisti, että pääsiäistä tulisi viettää joka vuosi kevätpäiväntasauksen jälkeisen ensimmäisen täysikuun jälkeisenä sunnuntaina. Keisari Theodosius I Suuren hallituskaudella lailla säädettiin, että pääsiäisen viettäminen vääränä päivänä oli ankarasti rangaistavaa. Valitettavasti kevätpäiväntasauksen tarkka tarkkailupäivä ei ole aina sama eri kohdissa maapallolla. Jotta vältettäisiin kauheat seuraukset siitä, että joku jossain viettää pääsiäistä vääränä päivänä, oli välttämätöntä nimetä yksi päivistä kevätpäiväntasauksen tarkaksi päiväksi ja sopia tarkalleen, milloin seuraava täysikuu tapahtuu. Roomalaiskatolinen kirkko myöhään antiikin aikana alkoi käyttää tähän Metonista kiertokulkua, kun taas Irlannin luostarikunnat ottivat perustana aikaisemman juutalaisen 84 vuoden syklin. Purkautui 1700-luvulla. taistelu Rooman lähetyssaarnaajien ja Irlannin munkkien välillä Englannin kirkon hallinnasta johtui suurelta osin kiistasta pääsiäisen tarkasta päivämäärästä.

Ennen nykyajan tuloa kalenterien luominen oli yksi tähtitieteilijöiden päätehtävistä. Tämän seurauksena vuonna 1582 luotiin nykyään yleisesti hyväksytty kalenteri, joka otettiin käyttöön paavi Gregorius XIII:n suojeluksessa. Pääsiäispäivän määrittämiseksi katsotaan nyt, että kevätpäiväntasaus on aina 21. maaliskuuta, mutta länsimaissa se on vasta 21. maaliskuuta gregoriaanisen kalenterin mukaan ja sama päivä, mutta Juliaanisen kalenterin mukaan, maissa. tunnustava ortodoksisuus. Tästä johtuen pääsiäistä vietetään eri päivinä eri puolilla maailmaa.

Vaikka tähtitiede oli hyödyllinen tiede jo Kreikan klassisella aikakaudella, se ei tehnyt vaikutusta Platoniin. Dialogissa "Tasavalta" on kohta Sokrateen ja hänen vastustajansa Glauconin välisestä keskustelusta, joka havainnollistaa hänen näkökulmaansa. Sokrates väittää, että tähtitieteen tulisi olla pakollinen oppiaine tuleville filosofien kuninkaille. Glaucon on hänen kanssaan helposti samaa mieltä: "Mielestäni kyllä, koska huolellinen vuodenaikojen, kuukausien ja vuosien vaihtuvien havainnointi sopii paitsi maatalouteen ja merenkulkuun, myös sotilaallisten operaatioiden ohjaamiseen." Sokrates kuitenkin julistaa tämän näkemyksen naiiviksi. Hänelle tähtitieteen merkitys on se, että "... näissä tieteissä jokaisen ihmisen sielun tietty väline puhdistetaan ja herätetään henkiin, jonka muut toiminnot tuhoavat ja sokeavat, mutta silti sen säilyttäminen ehjänä on arvokkaampaa kuin tuhat silmää, sillä vain hänen avullaan voi nähdä totuuden." Tällainen älyllinen ylimielisyys oli vähemmän tyypillistä Aleksandrian koulukunnalle kuin ateenalaiselle koulukunnalle, mutta jopa esimerkiksi filosofi Philon Aleksandrialaisen teoksissa ensimmäisellä vuosisadalla. Todetaan, että "mielen havaitsema on aina korkeampi kuin kaikki, mitä aisteilla havaitaan ja nähdään". Onneksi tähtitieteilijät vieroittivat itsensä asteittain luottamasta pelkästään omaan älykkyyteensä, vaikkakin käytännön välttämättömyyden paineessa.

Muinaisen Kreikan tähtitiede - antiikin kreikaksi kirjoittaneiden ihmisten tähtitieteelliset tiedot ja näkemykset maantieteellisestä alueesta riippumatta: Hellas itse, idän, Rooman tai varhaisen Bysantin hellenisoidut monarkiat. Kattaa ajanjakson 6. vuosisadalta eKr. h. 5-luvulle jKr e. Antiikin Kreikan tähtitiede on yksi tärkeimmistä vaiheista ei vain tähtitieteen sinänsä, vaan myös tieteen kehityksessä yleensä. Muinaisten kreikkalaisten tiedemiesten teokset sisältävät monien nykyajan tieteen taustalla olevien ajatusten alkuperän. Modernin ja antiikin Kreikan tähtitieteen välillä on suora jatkuvuussuhde, kun taas muiden muinaisten sivilisaatioiden tiede vaikutti nykyiseen vain kreikkalaisten välittämänä.

Helleenit olivat ilmeisesti kiinnostuneita tähtitiedestä jopa Homeroksen aikoina, ja monet nimet säilyivät nykyaikana. Aluksi tieto oli pinnallista - esimerkiksi aamu- ja ilta-Venusta pidettiin eri valaisimina (Fosfori ja Hesperus); Sumerit tiesivät jo, että tämä oli yksi ja sama valaisin. "Venuksen bifurkaatio" -virheen korjaus johtuu Pythagorasta ja Parmenidesta.

Taivaannapa oli tällä hetkellä jo siirtynyt pois Alpha Draconiksesta, mutta ei ollut vielä siirtynyt kohti napaa; Ehkä tästä syystä suuntaa pohjoiseen ei koskaan mainita Odysseiassa.

Pythagoralaiset ehdottivat pyrosentristä maailmankaikkeuden mallia, jossa tähdet, aurinko, kuu ja kuusi planeettaa kiertävät keskustulen (Hestia). Jotta saavutettaisiin pyhä pallojen lukumäärä - kymmenen - kuudes planeetta julistettiin vastamaaksi (Antichthon). Sekä aurinko että kuu loistivat tämän teorian mukaan Hestian heijastuneen valon kanssa. Tämä oli maailman ensimmäinen matemaattinen järjestelmä - muut muinaiset kosmogonistit työskentelivät enemmän mielikuvituksen kuin logiikan avulla.

Pythagoralaisten sfäärien väliset etäisyydet vastasivat asteikon musiikillisia intervalleja; kun ne pyörivät, "sfäärien musiikki" kuuluu meille kuulumattomina. Pythagoralaiset uskoivat, että maapallo oli pallomainen ja pyörivä, minkä vuoksi päivä ja yö vaihtuu. Jotkut pythagoralaiset (Aristarchus of Samos ja muut) kuitenkin liittyivät heliosentriseen järjestelmään. Pythagoralaiset esittelivät ensin eetterin käsitteen, mutta useimmiten tämä sana merkitsi ilmaa. Vain Platon eristi eetterin erillisenä elementtinä.

Platon, Sokrateen oppilas, ei enää epäillyt Maan pallomaisuutta (jopa Demokritos piti sitä levynä). Platonin mukaan kosmos ei ole ikuinen, koska kaikki tunteva on asiaa ja asiat vanhenevat ja kuolevat. Lisäksi aika itse syntyi kosmoksen mukana. Platonin kehotuksella tähtitieteilijöille hajottaa valaisimien epätasaiset liikkeet "täydellisiksi" liikkeiksi ympyröissä, oli kauaskantoisia seurauksia.

Eudoxus Knidus, Arkhimedesen opettaja ja itse egyptiläisten pappien oppilas, vastasi tähän kutsuun. (Ei säilyneissä) kirjoituksissaan hän hahmotteli kinemaattisen kaavion planeettojen liikkeestä useilla päällekkäin olevilla ympyräliikkeillä, yhteensä 27 palloa. Totta, yksimielisyys Marsin havaintojen kanssa oli huono. Tosiasia on, että Marsin kiertorata eroaa huomattavasti pyöreästä, joten planeetan liikerata ja nopeus taivaalla vaihtelevat suuresti. Eudoxus kokosi myös tähtiluettelon.

Aristoteles, fysiikan kirjoittaja, oli myös Platonin oppilas. Hänen kirjoituksissaan oli monia rationaalisia ajatuksia; hän osoitti vakuuttavasti, että maa on pallo, perustuen Maan varjon muotoon kuunpimennysten aikana, hän arvioi Maan ympärysmitaksi 400 000 stadionia eli noin 70 000 km - melkein kaksi kertaa korkeampi, mutta siihen aikaan tarkkuus ei ollut huono . Mutta on myös monia virheellisiä väitteitä: maailman maallisten ja taivaallisten lakien erottaminen, tyhjyyden ja atomismin kieltäminen, neljä elementtiä aineen perusperiaatteina plus taivaallinen eetteri, ristiriitainen mekaniikka: "lentävä nuoli työnnetään ilmateitse” – jo keskiajalla tätä absurdia kantaa naurettiin (Philoponus, Buridan). Hän piti meteoreja salaman kaltaisina ilmakehän ilmiöinä.

Jotkut filosofit kanonisoivat Aristoteleen käsitteet hänen elinaikanaan, ja myöhemmin monet terveen järjen ajatukset, jotka olivat ristiriidassa niiden kanssa, kohtasivat vihamielisyyttä - esimerkiksi Aristarkoksen Samoslaisen heliosentrismi. Aristarchus oli myös ensimmäinen, joka yritti mitata etäisyyden Auringosta ja Kuusta sekä niiden halkaisijat; Auringosta hän erehtyi suuruusluokkaa (kävi ilmi, että Auringon halkaisija on 250 kertaa suurempi kuin Maan halkaisija), mutta ennen Aristarkosta kaikki uskoivat, että aurinko oli pienempi kuin maa. Siksi hän päätti, että aurinko oli maailman keskellä. Tarkempia mittauksia Auringon kulmahalkaisijasta teki Arkhimedes uudelleenkertoessaan, tunnemme Aristarkoksen näkemykset, jonka kirjoitukset ovat kadonneet.

Eratosthenes vuonna 240 eaa e. mittasi melko tarkasti maan kehän pituuden ja ekliptiikan kaltevuuden päiväntasaajaan nähden (eli maan akselin kaltevuuden); hän ehdotti myös karkausvuosijärjestelmää, jota myöhemmin kutsuttiin Julianuskalenteriksi.

3. vuosisadalta eKr. e. Kreikkalainen tiede omaksui babylonialaisten saavutukset, mukaan lukien tähtitieteen ja matematiikan. Mutta kreikkalaiset menivät paljon pidemmälle. Noin 230 eaa. e. Apollonius Pergalainen kehitti uuden menetelmän epätasaisen jaksollisen liikkeen esittämiseksi perusympyrän - deferentin - ja toissijaisen ympyrän, joka kiertää deferentin - episyklin, kautta; tähti itse liikkuu episykliä pitkin. Tämän menetelmän esitteli tähtitiedettä erinomainen tähtitieteilijä Hipparkhos, joka työskenteli Rodoksella.

Hipparkhos löysi eron trooppisen ja sideerisen vuoden välillä ja määritti vuoden pituuden (365,25 - 1/300 päivää). Apolloniuksen menetelmä antoi hänelle mahdollisuuden rakentaa matemaattisen teorian Auringon ja Kuun liikkeestä. Hipparkhos esitteli kiertoradan epäkeskisyyden, apogeen ja perigeen käsitteet, selvensi synodisten ja sideeristen kuun kuukausien kestoa (tarkkuudella toiseen) ja planeettojen keskimääräiset kierrosjaksot. Hipparchuksen taulukoiden avulla oli mahdollista ennustaa auringon- ja kuunpimennykset ennenkuulumattomalla tarkkuudella - jopa 1-2 tuntia. Muuten, hän otti käyttöön maantieteelliset koordinaatit - leveys- ja pituusaste. Mutta Hipparkhoksen päätulos oli taivaan koordinaattien siirtymän löytäminen - "päiväntasausten ennakointi". Tutkittuaan havaintotietoja 169 vuoden ajan hän havaitsi, että Auringon sijainti päiväntasauksen hetkellä muuttui 2° eli 47" vuodessa (itse asiassa 50,3").

Vuonna 134 eaa. e. Uusi kirkas tähti on ilmestynyt Skorpionin tähdistössä. Jotta taivaalla tapahtuvien muutosten seuranta olisi helpompaa, Hipparkhos kokosi luettelon 850 tähdestä ja jakaa ne 6 kirkkausluokkaan.

46 eaa eKr.: juliaaninen kalenteri otettiin käyttöön, aleksandrialaisen tähtitieteilijän Sosigenesin kehittämä Egyptin siviilikalenterin mallina. Rooman kronologia suoritettiin Rooman legendaarisesta perustamisesta alkaen - 21. huhtikuuta 753 eKr. e.

Hipparkhos-järjestelmän viimeisteli suuri Aleksandrian tähtitieteilijä, matemaatikko, optikko ja maantieteilijä Claudius Ptolemaios. Hän paransi merkittävästi pallomaista trigonometriaa ja laati sinitaulukon (0,5° välein). Mutta hänen pääsaavutuksensa on "Megale-syntaksi" (Upea rakentaminen); arabit muuttivat tämän nimen "Al Majistiksi", josta myöhempi "Almagest". Teos sisältää perustavanlaatuisen esityksen maailman geosentrisestä järjestelmästä.

Vaikka Ptolemaioksen järjestelmä oli pohjimmiltaan virheellinen, se mahdollisti planeettojen sijainnin ennalta laskemisen taivaalla riittävän tarkasti tuolle ajalle ja täytti siten jossain määrin käytännön tarpeita vuosisatojen ajan.

Ptolemaioksen maailmanjärjestelmä päättää antiikin Kreikan tähtitieteen kehitysvaiheen.

Kristinuskon leviäminen ja feodalismin kehittyminen keskiajalla johtivat kiinnostuksen menettämiseen luonnontieteitä kohtaan, ja tähtitieteen kehitys Euroopassa hidastui vuosisatojen ajan.

Seuraava tähtitieteen kehityksen ajanjakso liittyy islamilaisten maiden tutkijoiden toimintaan - al-Battani, al-Biruni, Abu l-Hasan ibn Yunis, Nasir ad-Din at-Tusi, Ulugbek ja monet muut.

Muinaisen Kreikan tähtitieteen historia voidaan jakaa neljään ajanjaksoon, jotka liittyvät antiikin yhteiskunnan eri kehitysvaiheisiin:
Arkaainen (esitieteellinen) ajanjakso (ennen 6. vuosisadaa eKr.): polis-rakenteen muodostuminen Hellasissa;
Klassinen ajanjakso (VI-IV vuosisata eKr.): antiikin Kreikan poliksen kukoistus;
Hellenistinen aika (III-II vuosisata eKr.): Aleksanteri Suuren valtakunnan raunioista syntyneiden suurten monarkkisten valtojen nousu; Tieteen näkökulmasta Ptolemaioksen Egyptillä, jonka pääkaupunki on Aleksandria, on erityinen rooli;
Tappion aika (1. vuosisadalla eKr. - 1. vuosisadalla jKr.), joka liittyy hellenististen voimien asteittaiseen heikkenemiseen ja Rooman vaikutuksen vahvistumiseen;
Imperiumin aika (2.-5. vuosisadat jKr.): koko Välimeren, mukaan lukien Kreikka ja Egypti, yhdistäminen Rooman valtakunnan vallan alle.

Tämä periodisointi on melko kaavamaista. Joissakin tapauksissa on vaikea määrittää, kuuluuko tietty saavutus tiettyyn ajanjaksoon. Joten vaikka tähtitieteen ja tieteen yleinen luonne klassisella ja hellenistisellä aikakaudella näyttää melko erilaiselta, yleensä kehitys 6.-2. vuosisadalla eKr. e. näyttää enemmän tai vähemmän jatkuvalta. Toisaalta useat viimeisimmän keisarikauden tieteelliset saavutukset (etenkin tähtitieteellisen instrumentoinnin ja mahdollisesti teorian alalla) eivät ole muuta kuin hellenistisen aikakauden tähtitieteilijöiden saavuttamien menestysten toistoa.

"Filosofian isä" Thales Miletoslainen näki tukena luonnon esineen - maailman valtameren. Anaximander of Miletos ehdotti, että maailmankaikkeus on keskeisesti symmetrinen eikä sillä ole selkeää suuntaa. Siksi kosmoksen keskellä sijaitsevalla maapallolla ei ole syytä liikkua mihinkään suuntaan, eli se lepää vapaasti universumin keskustassa ilman tukea. Anaksimanderin oppilas Anaximenes ei seurannut opettajaansa uskoen, että paineilma esti maata putoamasta. Anaxagoras oli samaa mieltä. Anaximanderin näkemyksen yhtyivät pythagoralaiset, Parmenides ja Ptolemaios. Demokritoksen asema ei ole selvä: useiden todisteiden mukaan hän seurasi Anaximanderia tai Anaximenesta.

Anaximander piti Maata matalan sylinterin muotoisena, jonka korkeus oli kolme kertaa pienempi kuin pohjan halkaisija. Anaximenes, Anaxagoras, Leucippus uskoivat, että maa oli litteä, kuin pöytälevy. Pohjimmiltaan uuden askeleen otti Pythagoras, joka ehdotti, että maapallolla on pallon muotoinen. Tässä häntä seurasivat Pythagoralaisten lisäksi myös Parmenides, Platon ja Aristoteles. Näin syntyi geosentrisen järjestelmän kanoninen muoto, jonka muinaiset kreikkalaiset tähtitieteilijät myöhemmin aktiivisesti kehittivät: pallomainen maapallo sijaitsee pallomaisen universumin keskellä; Taivaankappaleiden näkyvä päivittäinen liike on heijastus kosmoksen pyörimisestä maailmanakselin ympäri.

Mitä tulee valaisimien järjestykseen, Anaximander katsoi maata lähinnä sijaitsevia tähtiä, joita seurasivat Kuu ja Aurinko. Anaximenes oli ensimmäinen, joka ehdotti, että tähdet ovat kauimpana maasta olevia esineitä, jotka on kiinnitetty kosmoksen ulkokuoreen. Tässä kaikki myöhemmät tiedemiehet seurasivat häntä (poikkeuksena Empedokles, joka tuki Anaximanderia). Syntyi mielipide (ensimmäistä kertaa luultavasti Anaximenes- tai pythagoralaisten keskuudessa), että mitä pidempi taivaanpallon valaisimen kierrosaika on, sitä korkeampi se on. Siten valojen järjestys oli seuraava: Kuu, Aurinko, Mars, Jupiter, Saturnus, tähdet. Merkurius ja Venus eivät sisälly tähän, koska kreikkalaisilla oli niistä erimielisyyksiä: Aristoteles ja Platon asettivat ne välittömästi Auringon taakse, Ptolemaios - Kuun ja Auringon väliin. Aristoteles uskoi, että kiinteiden tähtien pallon yläpuolella ei ollut mitään, ei edes avaruutta, kun taas stoalaiset uskoivat, että maailmamme on upotettu loputtomaan tyhjään avaruuteen; Demokritosta seuranneet atomistit uskoivat, että maailmamme (kiinteiden tähtien sfäärin rajoittaman) ulkopuolella on muita maailmoja. Tätä mielipidettä tukivat epikurolaiset, Lucretius esitti sen elävästi runossaan "Asioiden luonteesta".

Muinaiset kreikkalaiset tiedemiehet ovat kuitenkin perustelleet Maan keskeisen aseman ja liikkumattomuuden eri tavoin. Anaximander, kuten jo todettiin, osoitti syyksi kosmoksen pallosymmetrian. Aristoteles ei tukenut häntä ja esitti vasta-argumentin, joka myöhemmin johtui Buridanista: tässä tapauksessa henkilön, joka sijaitsee huoneen keskellä, jossa on ruokaa lähellä seiniä, tulisi kuolla nälkään (katso Buridanin aasi). Aristoteles itse perusti geosentrismin seuraavasti: Maa on raskas kappale, ja raskaiden kappaleiden luonnollinen paikka on maailmankaikkeuden keskus; Kuten kokemus osoittaa, kaikki raskaat kappaleet putoavat pystysuunnassa, ja koska ne liikkuvat kohti maailman keskustaa, Maa on keskellä. Lisäksi Aristoteles hylkäsi Maan kiertoradan liikkeen (jonka Pythagoraan Philolaus oletti) sillä perusteella, että sen pitäisi johtaa tähtien parallaktiseen siirtymiseen, jota ei havaita.

Useat kirjoittajat tarjoavat muita empiirisiä argumentteja. Plinius Vanhin perustelee tietosanakirjassaan Natural History maapallon keskeistä sijaintia päivän ja yön yhtäläisyydellä päiväntasauksen aikana ja sillä, että päiväntasauksen aikana nousu ja lasku havaitaan samalla linjalla ja auringonnousu kesäpäivänseisauksen päivä on samalla linjalla, mikä on sama kuin auringonlasku talvipäivänseisauksen päivänä. Tähtitieteelliseltä kannalta katsottuna kaikki nämä väitteet ovat tietysti väärinkäsitys. Vähän parempia ovat Cleomedesin "Lectures on Astronomy" -oppikirjassa esittämät perustelut, joissa hän todistaa ristiriitaisesti Maan keskeisen aseman. Hänen mielestään, jos Maa olisi itäpuolella maailmankaikkeuden keskustasta, niin varjot aamunkoitteessa olisivat lyhyempiä kuin auringonlaskun aikaan, taivaankappaleet näyttäisivät auringonnousun aikaan suuremmilta kuin auringonlaskun aikaan ja kesto aamunkoitosta keskipäivään olisi lyhyempi. kuin keskipäivästä auringonlaskuun. Koska kaikkea tätä ei havaita, maapalloa ei voida siirtää itään maailman keskipisteestä. Samoin on todistettu, että maapalloa ei voida siirtää länteen. Lisäksi, jos Maa sijaitsisi keskustasta pohjoiseen tai etelään, auringonnousun varjot ulottuisivat vastaavasti pohjoiseen tai etelään. Lisäksi päiväntasauspäivinä aamunkoitteessa varjot suuntautuvat näinä päivinä tarkalleen auringonlaskun suuntaan ja kesäpäivänseisauksen päivän auringon noustessa varjot osoittavat auringonlaskun pistettä talvipäivänä. päivänseisaus. Tämä osoittaa myös, että maapallo ei ole siirtynyt keskustasta pohjoiseen tai etelään. Jos Maa olisi keskuksen yläpuolella, alle puolet taivaasta voitaisiin havaita, mukaan lukien alle kuusi horoskooppimerkkiä; sen seurauksena yö olisi aina pidempi kuin päivä. Samoin on todistettu, että Maa ei voi sijaita maailman keskipisteen alapuolella. Siten se voi olla vain keskustassa. Ptolemaios esittää suunnilleen samat perustelut Maan keskeisen aseman puolesta Almagestin kirjassa I. Tietysti Cleomedesin ja Ptolemaioksen väitteet todistavat vain, että maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin Maa, ja siksi ne ovat myös kestämättömiä.

Ptolemaios yrittää myös perustella Maan liikkumattomuutta (Almagest, kirja I). Ensinnäkin, jos Maa siirtyisi keskustasta, niin juuri kuvatut vaikutukset havaittaisiin, mutta koska ne eivät ole, maa on aina keskellä. Toinen argumentti on putoavien kappaleiden liikeratojen vertikaalisuus. Ptolemaios perustelee Maan aksiaalisen pyörimisen puuttumista seuraavasti: jos Maa pyörisi, niin "... kaikkien esineiden, jotka eivät lepää maan päällä, pitäisi näyttää tekevän samaa liikettä vastakkaiseen suuntaan; pilviä tai muita lentäviä tai leijuvia esineitä ei koskaan nähdä liikkuvan itään, koska maan liike itään heittää ne aina pois, niin että nämä esineet näyttävät liikkuvan länteen, vastakkaiseen suuntaan." Tämän väitteen epäjohdonmukaisuus tuli selväksi vasta mekaniikan perusteiden löytämisen jälkeen.

Maailman geosentrisen järjestelmän kaavio (David Hansin kirjasta "Nehmad Venaim", 1500-luku). Pallot on merkitty: ilma, Kuu, Merkurius, Venus, Aurinko, kiinteiden tähtien pallo, pallo, joka vastaa päiväntasausten ennakoinnista.

Klassinen aikakausi (6.-4. vuosisadalla eKr.)

Tämän ajanjakson päähenkilöt ovat filosofeja, jotka hapuilevat intuitiivisesti sitä, mitä myöhemmin kutsutaan tieteelliseksi tiedon menetelmäksi. Samaan aikaan suoritetaan ensimmäiset erikoistuneet tähtitieteelliset havainnot, kehitetään kalenterin teoriaa ja käytäntöä; Geometria on tähtitieteen perusta ensimmäistä kertaa, ja useita matemaattisen tähtitieteen abstrakteja käsitteitä otetaan käyttöön; Valaisimien liikkeistä yritetään löytää fyysisiä malleja. Useita tähtitieteellisiä ilmiöitä on selitetty tieteellisesti, ja Maan palloisuus on todistettu. Samaan aikaan astronomisten havaintojen ja teorian välinen yhteys ei ole vielä riittävän vahva puhtaasti esteettisiin näkökohtiin perustuvien spekulaatioiden osuus.

Lähteet

Ainoastaan ​​kaksi erikoistunutta tähtitieteellistä työtä tältä ajalta on saapunut meille, Pitanan Autolycusin tutkielmat Pyörivästä pallosta ja Tähtien noususta ja laskemisesta - taivaanpallon geometrian oppikirjoja, jotka on kirjoitettu aivan tämän ajanjakson lopussa, noin 310 eaa. e. Ne ovat myös vieressä Solin Aratuksen ilmiöt -runo (kirjoitettu kuitenkin 3. vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla eKr.), joka sisältää kuvauksen antiikin Kreikan tähtikuvioista (runollinen muunnos Eudoxuksen Knidoksen teoksista, 4. vuosisadalla eKr.), jotka eivät ole saavuttaneet meitä.

Tähtitiedellisiä kysymyksiä käsitellään usein antiikin kreikkalaisten filosofien teoksissa: jotkin Platonin dialogeista (erityisesti Timaios, samoin kuin Tasavalta, Faido, Lait, Laki jälkeinen), Aristoteleen tutkielmat (erityisesti Taivaasta sekä Meteorologia, fysiikka, metafysiikka). Aikaisempien (esi-sokratiikkojen) filosofien teokset ovat tulleet meille vain hyvin fragmentaarisessa muodossa toisen tai jopa kolmannen käden kautta.

Tähtitieteen filosofinen perusta

Pre-Sokratikot, Platon

Tänä aikana kehitettiin kaksi pohjimmiltaan erilaista filosofista lähestymistapaa tieteessä yleensä ja tähtitiedessä erityisesti. Ensimmäinen niistä on peräisin Joonialta ja siksi sitä voidaan kutsua Joonialaiseksi. Sille on ominaista yritykset löytää olemassaolon aineellinen perusperiaate, jota muuttamalla filosofit toivoivat selittävän kaiken luonnon monimuotoisuuden. Taivaankappaleiden liikkeessä nämä filosofit yrittivät nähdä samojen voimien ilmentymiä, jotka toimivat maan päällä. Aluksi Joonian suuntaa edustivat Miletus Thalesin kaupungin filosofit, Anaximander ja Anaximenes. Tämä lähestymistapa löysi kannattajansa muualta Hellasta. Ionialaisten joukossa ovat Anaxagoras Klazomenista, joka vietti merkittävän osan elämästään Ateenassa, ja Empedokles Akragantista, joka on suurelta osin kotoisin Sisiliasta. Joonilainen lähestymistapa saavutti huippunsa muinaisten atomistien teoksissa: Leucippus (mahdollisesti myös Miletosta) ja Demokritos Abderasta, jotka olivat mekanistisen filosofian edelläkävijöitä.

Ionialaisten vahvuus oli halu tarjota kausaalinen selitys luonnonilmiöille. Maailman nykyisessä tilassa he näkivät fyysisten voimien toiminnan tuloksen, eivät myyttisten jumalien ja hirviöiden toiminnan. Ionialaiset uskoivat, että taivaankappaleet olivat periaatteessa samanluonteisia esineitä kuin maan kivet, joiden liikettä ohjasivat samat voimat, jotka vaikuttavat maan päällä. He pitivät taivaan päivittäistä pyörimistä jäänne alkuperäisestä pyörreliikkeestä, joka peitti kaiken maailmankaikkeuden aineen. Joonialaiset filosofit olivat ensimmäisiä, joita kutsuttiin fyysikoiksi. Joonian luonnonfilosofien opetusten haittapuolena oli kuitenkin yritys luoda fysiikkaa ilman matematiikkaa. Ionialaiset eivät nähneet kosmoksen geometrista perustaa.

Varhaisen kreikkalaisen filosofian toista suuntaa voidaan kutsua italiikaksi, koska se sai alkukehityksensä Italian niemimaan kreikkalaisissa siirtomaissa. Sen perustaja Pythagoras perusti kuuluisan uskonnollis-filosofisen liiton, jonka edustajat, toisin kuin ionilaiset, näkivät maailman perustan matemaattisessa harmoniassa, tarkemmin sanottuna numeroiden harmoniassa pyrkien samalla tieteen ja uskonnon yhtenäisyyteen. He pitivät taivaankappaleita jumalina. Tämä perusteltiin seuraavasti: jumalat ovat täydellinen mieli, heille on ominaista täydellisin liike; Sellaista on liike ympyrässä, koska se on ikuinen, sillä ei ole alkua eikä loppua ja se muuttuu jatkuvasti itsestään. Kuten tähtitieteelliset havainnot osoittavat, taivaankappaleet liikkuvat ympyröissä, joten ne ovat jumalia. Pythagoralaisten perillinen oli suuri ateenalainen filosofi Platon, joka uskoi, että koko kosmoksen loi ihanteellinen jumaluus omaksi kuvakseen ja kaltaiseksi. Vaikka pythagoralaiset ja Platon uskoivat taivaankappaleiden jumaluuteen, heille ei ollut ominaista usko astrologiaan: Eudoxus, Platonin oppilas ja Pythagoralaisen filosofian seuraaja, on erittäin skeptinen.

Thales of Miletosista lähtien myös aurinkoon liittyviä ilmiöitä tarkkailtiin intensiivisesti: päivänseisauksia ja päiväntasauksia. Meille saapuneiden todisteiden mukaan tähtitieteilijä Cleostratus of Tenedos (noin 500 eKr.) totesi ensimmäisenä Kreikassa, että Oinas, Jousimies ja Skorpioni tähtikuviot ovat eläinradan muotoisia, eli Aurinko kulkee niiden läpi liikkeessään. taivaanpallon poikki. Varhaisin todiste kreikkalaisesta tiedosta kaikista eläinradan tähtikuvioista on ateenalaisen tähtitieteilijän Euctemonin 5. vuosisadan puolivälissä eKr. laatima kalenteri. e. Sama Euctemon totesi ensin vuodenaikojen epätasa-arvon, joka liittyy auringon epätasaiseen liikkeeseen ekliptikalla. Hänen mittaustensa mukaan tähtitieteellisen kevään, kesän, syksyn ja talven pituus on vastaavasti 93, 90, 90 ja 92 päivää (itse asiassa vastaavasti 94,1 päivää, 92,2 päivää, 88,6 päivää, 90,4 päivää). Paljon suurempi tarkkuus luonnehtii vuosisata myöhemmin eläneen Cyzicuksen Callippuksen mittauksia: hänen tietojensa mukaan kevät kestää 94 päivää, kesä 92 päivää, syksy 89 päivää, talvi 90 päivää.

Muinaiset kreikkalaiset tiedemiehet kirjasivat myös komeettojen ilmestymisen ja planeettojen peittämisen Kuun toimesta.

Klassisen ajan kreikkalaisten tähtitieteellisistä laitteista ei tiedetä melkein mitään. Anaksimander Miletoslainen kertoi, että hän käytti päiväntasausten ja päivänseisausten tunnistamiseen gnomonia - vanhinta tähtitieteellistä instrumenttia, joka oli pystysuoraan sijoitettu sauva. Eudoxuksen ansioksi luetaan myös "hämähäkin" - astrolaben päärakenneelementin - keksiminen.

Pallomainen aurinkokello

Aurinkokelloja käytettiin ilmeisesti usein vuorokauden ajan laskemiseen. Ensinnäkin pallomaiset aurinkokellot (skafe) keksittiin yksinkertaisimmiksi. Aurinkokellojen suunnittelun parannukset katsottiin myös Eudoxuksen ansioksi. Tämä oli luultavasti yhden litteän aurinkokellon lajikkeen keksintö.

Kreikkalainen kalenteri oli kuusolaari. Kalenterien (ns. parapegmien) tekijöiden joukossa oli sellaisia ​​kuuluisia tiedemiehiä kuin Demokritos, Meton, Euctemon. Parepegmoja kaiverrettiin usein julkisiin tiloihin asennettuihin kivisteleihin ja pylväisiin. Ateenassa oli käytössä kalenteri, joka perustui 8 vuoden sykliin (joidenkin tietojen mukaan kuuluisan lainsäätäjän Solonin käyttöön). Merkittävä parannus kuusolaariseen kalenteriin kuuluu ateenalaiselle tähtitieteilijä Metonille, joka löysi 19 vuoden kalenterisyklin:
19 vuotta = 235 synodista kuukautta = 6940 päivää.

Tänä aikana päivänseisausten ja päiväntasausten päivämäärät vaihtuvat vähitellen ja sama kuun vaihe osuu joka kerta eri kalenteripäivämäärälle, mutta syklin lopussa päivänseisaus ja päiväntasaus osuvat samalle päivälle ja tänä päivänä tapahtuu sama kuun vaihe kuin syklin alussa. Metonista sykliä ei kuitenkaan koskaan käytetty Ateenan siviilikalenterin perustana (ja sen löytäjää pilkattiin yhdessä Aristophanesin komediassa).

Metonista sykliä jalosti Callippus, joka eli noin vuosisadan Metonin jälkeen: hän yhdisti neljä sykliä jättäen yhden päivän pois. Kallipin syklin kesto oli siis
76 vuotta = 940 kuukautta = 27 759 päivää.

Vuosi Callippus-syklissä on 365,25 päivää (sama arvo hyväksytään Juliaanisessa kalenterissa). Kuukauden pituus on 29,5309 päivää, mikä on vain 22 sekuntia pidempi kuin sen todellinen arvo. Näiden tietojen perusteella Callippus laati oman kalenterinsa.
[muokata]
Kosmologia

Kuva geosentrisestä järjestelmästä (Peter Apianin kirjasta Cosmography, 1524)

Klassisella aikakaudella syntyi maailman geosentrinen järjestelmä, jonka mukaan pallomaisen universumin keskellä on liikkumaton pallomainen maa ja taivaankappaleiden näkyvä päivittäinen liike heijastaa Kosmoksen pyörimistä maailman ympäri. akseli. Sen edeltäjä on Anaximander of Miletos. Hänen maailmanjärjestelmänsä sisälsi kolme vallankumouksellista pistettä: litteä Maa sijaitsee ilman tukea, taivaankappaleiden polut ovat kokonaisia ​​ympyröitä, taivaankappaleet ovat eri etäisyyksillä Maasta. Pythagoras meni vielä pidemmälle ehdottaen, että maapallolla on pallon muotoinen. Tämä hypoteesi kohtasi aluksi suurta vastustusta; Siten hänen vastustajiensa joukossa olivat kuuluisat Joonian filosofit Anaxagoras, Empedokles, Leucippus ja Demokritos. Parmenideksen, Platonin, Eudoxuksen ja Aristoteleen tukemana siitä tuli kuitenkin kaiken matemaattisen tähtitieteen ja maantieteen perusta.

Jos Anaximander piti maata lähimpänä sijaitsevia tähtiä (sen jälkeen Kuu ja Aurinko), hänen oppilaansa Anaximenes ehdotti ensimmäisenä, että tähdet ovat kauimpana maasta olevia kohteita, jotka on kiinnitetty kosmoksen ulkokuoreen. Syntyi (ensimmäistä kertaa, luultavasti Anaximenes tai Pythagorean keskuudessa) mielipide, että tähtien kiertoaika taivaanpallolla pitenee etäisyyden kasvaessa Maasta. Siten valojen järjestys oli seuraava: Kuu, Aurinko, Mars, Jupiter, Saturnus, tähdet. Merkurius ja Venus eivät sisälly tähän, koska niiden vallankumousjakso taivaanpallolla on yksi vuosi, aivan kuten Auringon. Aristoteles ja Platon asettivat nämä planeetat Auringon ja Marsin väliin. Aristoteles perusteli tätä sillä, että mikään planeetoista ei koskaan peittänyt aurinkoa ja kuuta, vaikka päinvastainen (Kuun peittämä planeetat) havaittiin useammin kuin kerran.

Anaximanderin jälkeen on tehty lukuisia yrityksiä määrittää etäisyydet Maan ja taivaankappaleiden välillä. Nämä yritykset perustuivat spekulatiivisiin pythagoralaisiin pohdintoihin maailman harmoniasta. Ne näkyivät erityisesti Platonissa.

Joonialaiset filosofit uskoivat, että taivaankappaleiden liikettä ohjasivat samanlaiset voimat kuin maapallon mittakaavassa. Niinpä Empedocles, Anaxagoras ja Demokritos uskoivat, että taivaankappaleet eivät putoa maan päälle, koska ne pysyvät paikoillaan keskipakovoiman avulla. Italialaiset (pytagoralaiset ja Platon) uskoivat, että jumalia olevat valot liikkuivat omillaan, kuten elävät olennot.

Aristoteles uskoi, että taivaankappaleita kuljettavat liikkeessään kiinteät taivaanpallot, joihin ne ovat kiinnittyneet. Käsitelmässään Taivaasta hän väitti, että taivaankappaleet suorittavat yhtenäisiä ympyräliikkeitä yksinkertaisesti siksi, että sellainen on ne muodostavan eetterin luonne. Tutkielmassa Metafysiikka hän ilmaisee toisenlaisen mielipiteen: kaiken, mikä liikkuu, saa liikkeelle jokin ulkoinen, jota puolestaan ​​myös jokin liikuttaa, ja niin edelleen, kunnes saavutamme moottorin, joka itse on liikkumaton. Siten, jos taivaankappaleet liikkuvat pallojen läpi, joihin ne on kiinnitetty, nämä pallot pannaan liikkeelle moottoreilla, jotka ovat itse liikkumattomia. Jokaisesta taivaankappaleesta on vastuussa useita "kiinteitä moottoreita" sitä kuljettavien pallojen lukumäärän mukaan. Maailman rajalla sijaitsevalla kiinteiden tähtien pallolla saa olla vain yksi moottori, koska se tekee vain yhden liikkeen - päivittäisen kierron akselinsa ympäri. Koska tämä pallo kattaa koko maailman, vastaava moottori (Prime Mover) on viime kädessä kaikkien universumin liikkeiden lähde. Kaikilla liikkumattomilla liikkujilla on samat ominaisuudet kuin Pääliikkujalla: he ovat aineettomia, ruumiittomia kokonaisuuksia ja edustavat puhdasta älykkyyttä (latinalaiset keskiajan tutkijat kutsuivat heitä älymykseksi ja tunnistivat heidät yleensä enkeleiksi).

Maailman geosentrisestä järjestelmästä tuli tärkein kosmologinen malli 1600-luvulle asti. e. Klassisen ajan tiedemiehet kehittivät kuitenkin muita näkemyksiä. Pythagoralaisten keskuudessa oli siis melko laajalle levinnyt mielipide (julkaisi Philolaus of Croton 5. vuosisadan lopulla eKr.), että keskellä maailmaa on tietty keskustuli, jonka ympärillä planeettojen ohella maapallo. myös pyörii ja tekee täyden kierroksen päivässä; Keskituli on näkymätön, koska toinen taivaankappale, vastamaa, liikkuu sen ja Maan välillä. Huolimatta tämän maailmanjärjestelmän keinotekoisuudesta, se oli äärimmäisen tärkeä tieteen kehitykselle, koska ensimmäistä kertaa historiassa maapallo nimettiin yhdeksi planeetoista. Pythagoralaiset esittivät myös mielipiteen, jonka mukaan taivaan päivittäinen pyöriminen selittyy Maan pyörimisellä akselinsa ympäri. Tätä mielipidettä tuki ja perusteli Heraklides Pontoslainen (4. vuosisadan 2. puolisko eKr.). Lisäksi meille saapuneiden niukkojen tietojen perusteella voidaan olettaa, että Heraclides uskoi Venuksen ja Merkuriuksen kiertävän Auringon, joka puolestaan ​​kiertää maata. Heraklidisesta maailmanjärjestelmästä on toinenkin rekonstruktio: Aurinko, Venus ja Maa pyörivät ympyröissä yhden keskuksen ympärillä, ja Maan yhden kierroksen jakso on yhtä suuri kuin vuosi. Tässä tapauksessa Heraklideen teoria oli Philolauksen maailmanjärjestelmän orgaaninen kehitys ja Aristarkoksen heliosentrinen maailmanjärjestelmän välitön edeltäjä.

Filosofien keskuudessa oli huomattavia erimielisyyksiä siitä, mikä oli kosmoksen ulkopuolella. Jotkut filosofit uskoivat, että siellä oli loputtomasti tyhjää tilaa; Aristoteleen mukaan kosmoksen ulkopuolella ei ole mitään, ei edes avaruutta; Atomistit Leucippus, Demokritos ja heidän kannattajansa uskoivat, että maailmamme (kiinteiden tähtien sfäärin rajoittaman) ulkopuolella on muita maailmoja. Lähimmät nykyaikaa olivat Pontuksen Herakliden näkymät, joiden mukaan kiinteät tähdet ovat muita äärettömässä avaruudessa sijaitsevia maailmoja.

Tähtitieteellisten ilmiöiden selitys geosentrismin asemasta

Muinaisen kreikkalaisen tähtitieteen suurin vaikeus oli taivaankappaleiden epätasainen liike (erityisesti planeettojen taaksepäin suuntautuvat liikkeet), koska Pythagoras-platonisessa perinteessä (jota Aristoteles suurelta osin seurasi) niitä pidettiin jumaluuksina, joiden tulisi tehdä vain yhtenäisiä liikkeitä. Tämän vaikeuden voittamiseksi luotiin malleja, joissa planeettojen monimutkaiset näennäiset liikkeet selitettiin useiden yhtenäisten ympyräliikkeiden lisäämisen tuloksena. Tämän periaatteen konkreettinen ilmentymä oli Aristoteleen tukema teoria Eudoxus-Callippusin homosentrisistä sfääreistä sekä Apolloniuksen Pergan, Hipparchoksen ja Ptolemaioksen episyklien teoria. Jälkimmäinen pakotettiin kuitenkin osittain luopumaan tasaisen liikkeen periaatteesta ja ottamaan käyttöön ekvanttimallin.

Jo yksi ensimmäisistä geosentrismiä vastustavista ideoista (Aristarchus of Samosin heliosentrinen hypoteesi) johti uskonnollisen filosofian edustajien reaktioon: stoalaiset Cleanthes vaativat saattamaan Aristarkuksen oikeuden eteen "maailman sydämen", eli maapallon, siirtämisestä. ; ei kuitenkaan tiedetä, kruunasivatko Cleanthesin ponnistelut menestyksen. Keskiajalla, koska kristillinen kirkko opetti, että Jumala loi koko maailman ihmisen vuoksi (katso antroposentrismi), geosentrismi sopeutettiin onnistuneesti myös kristinuskoon. Tätä helpotti myös Raamatun kirjaimellinen lukeminen.

Imperiumin aika (2.-5. vuosisadat jKr.)

Tähtitiede herää vähitellen henkiin, mutta siinä on havaittavissa astrologian sekoitusta. Tänä aikana luotiin useita yleistäviä tähtitieteellisiä teoksia. Uusi kukoistus kuitenkin väistyy nopeasti pysähtyneisyydelle ja sitten uudelle kriisille, tällä kertaa vielä syvemmälle, joka liittyy kulttuurin yleiseen rappeutumiseen Rooman valtakunnan romahduksen aikana sekä maan arvojen radikaaliin uudistamiseen. varhaisen kristinuskon tuottama muinainen sivilisaatio.
[muokata]
Lähteet

Claudius Ptolemaioksen (2. vuosisadan 2. puolisko) kirjoitukset ovat saapuneet meille:

Kuvitus Almagestista (Latinalainen käännös George of Trebizond, 1451)
Almagest, joka koskettaa lähes kaikkia antiikin matemaattisen tähtitieteen näkökohtia, on tärkein tietomme muinaisesta tähtitiedestä; sisältää kuuluisan Ptolemaioksen teorian planeettojen liikkeistä;
Canopic Inscription on alustava versio hänen planetaarisen teoriansa parametreista, joka on kaiverrettu kiveen;
Kätevät taulukot - planeettojen liikkeiden taulukot, jotka on koottu Almagestissa esitettyjen teorioiden perusteella;
Planetaariset hypoteesit, jotka sisältävät Ptolemaioksen kosmologisen kaavion.
Planisfääristä, joka kuvaa tietyn "horoskooppisen instrumentin" (luultavasti astrolabian) taustalla olevaa stereografisen projektion teoriaa.
Kiinteiden tähtien nousuista, joka esittää tähtien heliaktisten nousujen hetkiin perustuvan kalenterin ympäri vuoden.

Jonkin verran tähtitieteellistä tietoa on myös muissa Ptolemaioksen teoksissa: Optiikka, maantiede ja astrologian tutkielma, Neljä kirjaa.

Ehkä I-II vuosisadalla. ILMOITUS Muita samanluonteisia teoksia kuin Almagest on kirjoitettu, mutta ne eivät ole saapuneet meille.

Tänä aikana kirjoitettiin myös kaksi pallotähtitieteen tutkielmaa, jotka tunnetaan nimellä Spherics. Yksi niistä on merkittävän tähtitieteilijän Menelaoksen Aleksandrialaisen (1. vuosisadalla jKr.) kirjoittama perusteos, joka esittää pallomaisen trigonometrian (pallopintojen sisägeometrian) perusteet. Toisen teoksen kirjoitti Theodosius (1. tai 2. vuosisadalla jKr.), ja se on keskitasoa varhaisten kirjoittajien (Autolicus ja Euclid) ja Menelaoksen teosten välillä. Theodosius omistaa myös kaksi muuta meille tullutta teosta: On Dwellings, joka kuvaa tähtitaivasta eri maantieteellisillä leveysasteilla sijaitsevien tarkkailijoiden näkökulmasta, ja On Days and Nights, joka tutkii Auringon liikettä pitkin ekliptiikkaa. . Pieni tutkielma, Astronomy Hyginus (1. vuosisadalla jKr.), on omistettu kuvailemaan tähtitaivaan ulkonäköä.

Tähtitieteen kysymyksiä käsitellään myös useissa tänä aikana kirjoitetuissa kommentointiteoksissa (tekijät: Theon of Smyrna, 2. vuosisadalla jKr., Simplicius, 5. vuosisata jKr., Censorinus, 3. vuosisadalla jKr., Pappus of Alexandria, III tai IV vuosisadalla jKr., Theon Aleksandria, IV vuosisadalla jKr., Proclus, V vuosisadalla jKr. Joitakin tähtitieteellisiä kysymyksiä käsitellään myös tietosanakirjailija Plinius Vanhin, filosofien Ciceron, Senecan, Lucretiuksen, arkkitehti Vitruviuksen, maantieteilijä Strabonin, astrologien Manilius ja Vettius Valensin, mekaanikko Aleksandrian Heronin ja teologi Synesin teoksissa. Cyrene.
[muokata]
Käytännön tähtitiede

Triquetrum of Claudius Ptolemaios (vuoden 1544 kirjasta)

Tarkasteltavana olevan ajanjakson planeettahavaintojen tehtävänä on tarjota numeerista materiaalia planeettojen, Auringon ja Kuun liiketeorioihin. Tätä tarkoitusta varten Menelaus Aleksandrialainen, Claudius Ptolemaios ja muut tähtitieteilijät tekivät havaintojaan (Ptolemaioksen havaintojen aitoudesta käydään kireää keskustelua). Auringon tapauksessa tähtitieteilijöiden pääponnistelut kohdistuivat edelleen päiväntasausten ja päivänseisauksien hetkien tarkkaan kirjaamiseen. Kuun tapauksessa havaittiin pimennys (suurimman vaiheen tarkka hetki ja Kuun sijainti tähtien joukossa) sekä kvadratuurien hetkiä. Sisäplaneettojen (Merkurius ja Venus) tärkein kiinnostus oli suurimmat venymät, kun nämä planeetat ovat suurimmalla kulmaetäisyydellä Auringosta. Ulkoplaneettojen kohdalla painotettiin erityisesti Auringon vastakkainasettelun hetkien tallentamista ja niiden tarkkailua väliaikoina sekä niiden taaksepäin suuntautuvien liikkeiden tutkimista. Tähtitieteilijät saivat suurta huomiota myös sellaisista harvinaisista ilmiöistä kuin planeettojen yhteydet Kuuhun, tähtiin ja toisiinsa.

Havaintoja tehtiin myös tähtien koordinaateista. Ptolemaios tarjoaa tähtiluettelon Almagestissa, jossa hän hänen mukaansa tarkkaili jokaista tähteä itsenäisesti. On kuitenkin mahdollista, että tämä luettelo on lähes kokonaan Hipparchuksen luettelo, jossa tähtikoordinaatit on laskettu uudelleen precession vuoksi.

Viimeiset tähtitieteelliset havainnot antiikin ajalta tekivät 500-luvun lopulla Proclus ja hänen oppilaansa Heliodorus ja Ammonius.

Ptolemaios kuvailee useita tähtitieteellisiä instrumentteja, joita hänen aikanaan käytettiin. Näitä ovat kvadrantti, päiväntasausrengas, keskipäivän ympyrä, armillaarinen pallo, triquetrum ja myös erityinen laite Kuun kulmakoon mittaamiseen. Aleksandrian Heron mainitsee toisen tähtitieteellisen instrumentin - diopterin.

Astrolabista tuli vähitellen laajalle levinnyttä, ja siitä tuli keskiajalla tähtitieteilijöiden pääväline. Stereografista projektiota, joka on astrolabin matemaattinen perusta, käytettiin Vitruviuksen kuvaamassa ns. myrskysääindikaattorissa, joka on liikkuvan tähtikartan mekaaninen analogi. Teoksessaan On the Planisphere Ptolemaios kuvaa stereografista projektiota ja toteaa, että se on "horoskooppisen instrumentin" matemaattinen perusta, jota kuvataan identtiseksi astrolabian kanssa. 400-luvun lopulla jKr. Theon Aleksandrialainen kirjoitti tutkielman astrolabista; tämä teos ei ole saapunut meille, mutta sen sisältö voidaan palauttaa myöhempien tekijöiden myöhempien teosten perusteella. Synesiuksen mukaan Theonin tytär, legendaarinen Hypatia, osallistui astrolabien tuotantoon. Varhaisimmat meille tulleet astrolabia käsittelevät tutkielmat ovat kirjoittaneet Ammonius Hermias 5. vuosisadan lopulla tai 6. vuosisadan alussa ja vähän myöhemmin hänen oppilaansa John Philoponus.
[muokata]
Tähtitieteen matemaattinen laitteisto

Ptolemaioksen Almagestin merkittävä innovaatio on kuvaus aikayhtälöstä - funktiosta, joka kuvaa keskimääräisen aurinkoajan poikkeamaa todellisesta aurinkoajasta.
[muokata]
Teoriat taivaankappaleiden liikkeistä

Eksentrinen puolittaminen teoria. Ympyrän pisteet osoittavat planeetan sijainnin säännöllisin väliajoin. O - deferentin keskus, T - Maa, E - ekvanttipiste, A - deferentin apogee, P - deferentin perigee, S - planeetta, C - keskiplaneetta (episyklin keskipiste)

Vaikka Auringon, Kuun ja planeettojen liikkeen teoriaa on kehitetty hellenistisen ajanjakson jälkeen, ensimmäinen teoria, joka on tullut meille, on esitetty Ptolemaioksen Almagestissa. Kaikkien taivaankappaleiden liike esitetään yhdistelmänä useista liikkeistä suurissa ja pienissä ympyröissä (episyklit, deferentit, eksentrit). Ptolemaioksen aurinkoteoria on täysin yhteneväinen Hipparchoksen teorian kanssa, josta tiedämme vain Almagestista. Merkittäviä innovaatioita sisältyy Ptolemaioksen kuuteoriaan, jossa ensimmäistä kertaa otettiin huomioon ja mallinnettiin uudenlainen luonnollisen satelliitin liikkeen epätasaisuus - evektio. Tämän teorian haittana on Maan ja Kuun välisen etäisyyden muutosvälin liioittelu - melkein kahdesti, minkä pitäisi heijastua Kuun kulmahalkaisijan muutoksena, jota ei havaita todellisuudessa.

Mielenkiintoisin on Ptolemaioksen planetaarinen teoria (epäkeskisyyden puolittumisteoria): jokainen planeetta (paitsi Merkurius) liikkuu tasaisesti pienessä ympyrässä (episyklissä), jonka keskipiste liikkuu suuressa ympyrässä (deferentti) ja Maa on siirtynyt suhteessa deferentin keskustaan; mikä tärkeintä, sekä episyklin keskipisteen kulma- että lineaarinen nopeus muuttuvat liikkuessaan deferenttiä pitkin, ja tämä liike näyttäisi tietyltä pisteeltä (ekvantti) tarkasteltuna yhtenäiseltä, jolloin maan ja ekvantin yhdistävä segmentti jaetaan. puoliksi puolustajan keskeltä. Tämä teoria mahdollisti planeettojen liikkeen eläinradan epätasa-arvon mallintamisen suurella tarkkuudella.

Ei tiedetä, oliko Ptolemaios itse eksentrisyyden puolittamisteorian kirjoittaja. Useista viimeaikaisista tutkimuksista tukea saavan Van der Waerdenin mukaan sen alkuperää tulisi etsiä aikaisemman ajan tutkijoiden töistä, jotka eivät ole vielä saavuttaneet meitä.

Planeetan liikkeen parametrit episyklien ja deferentien varrella määritettiin havaintojen perusteella (vaikka on edelleen epäselvää, olivatko nämä havainnot väärennettyjä). Ptolemaioksen mallin tarkkuus on: Saturnukselle - noin 1/2°, Jupiterille - noin 10", Marsille - yli 1°, Venukselle ja erityisesti Merkuriukselle - jopa useita asteita.
[muokata]
Taivaan kosmologia ja fysiikka

Ptolemaioksen teoriassa oletettiin seuraavaa valojen järjestystä etäisyyden kasvaessa Maasta: Kuu, Merkurius, Venus, Aurinko, Mars, Jupiter, Saturnus, kiinteät tähdet. Samaan aikaan keskimääräinen etäisyys Maasta kasvoi tähtien kierrosjakson lisääntyessä; Merkuriuksen ja Venuksen ongelma, joille tämä ajanjakso on yhtä suuri kuin aurinko, jäi edelleen ratkaisematta (Ptolemaios ei tarjoa riittävän vakuuttavia perusteita sille, miksi hän sijoittaa nämä ongelmat "auringon alapuolelle", yksinkertaisesti viitaten aikaisempien tutkijoiden näkemykseen ajanjakso). Kaikkien tähtien katsottiin olevan samalla pallolla - kiinteiden tähtien pallolla. Precession selittämiseksi hänet pakotettiin lisäämään toinen pallo, joka sijaitsee kiinteiden tähtien pallon yläpuolella.

Episykli ja deferentti sisäkkäisten pallojen teorian mukaan.

Episyklien teoriassa, mukaan lukien Ptolemaioksen teoria, etäisyys planeetoista Maahan muuttui. Fyysisen kuvan, joka saattaa olla tämän teorian takana, kuvaili Theon Smyrnalainen (1. vuosisadan loppu - 2. vuosisadan alku jKr.) olemassa olevassa teoksessaan Matemaattisia käsitteitä, jotka ovat hyödyllisiä Platonin lukemiseen. Tämä on sisäkkäisten pallojen teoria, jonka pääsäännöt tiivistyvät seuraavaan. Kuvitellaan kaksi kiinteästä materiaalista valmistettua samankeskistä palloa, joiden väliin on sijoitettu pieni pallo. Suurten pallojen säteiden aritmeettinen keskiarvo on deferentin säde ja pienen pallon säde on episyklin säde. Kahden suuren pallon pyörittäminen saa pienen pallon pyörimään niiden välillä. Jos asetat planeetan pienen pallon päiväntasaajalle, sen liike on täsmälleen sama kuin episyklien teoriassa; näin ollen episykli on pienen pallon päiväntasaaja.

Myös Ptolemaios noudatti tätä teoriaa tietyin muutoksin. Sitä kuvataan hänen teoksessaan Planetary Hypotheses. Siinä mainitaan erityisesti, että maksimietäisyys kuhunkin planeettaan on yhtä suuri kuin pienin etäisyys sitä seuraavaan planeettaan, eli maksimietäisyys Kuuhun on yhtä suuri kuin pienin etäisyys Merkuriukseen jne. Ptolemaios pystyi arvioimaan suurimman etäisyyden Kuuhun Aristarkoksen menetelmää vastaavalla menetelmällä: Maan 64 sädettä. Tämä antoi hänelle koko maailmankaikkeuden mittakaavan. Tuloksena kävi ilmi, että tähdet sijaitsevat noin 20 tuhannen säteen etäisyydellä Maasta. Ptolemaios yritti myös arvioida planeettojen kokoa. Useiden virheiden satunnaisen kompensoinnin seurauksena Maa osoittautui universumin keskikokoiseksi kappaleeksi ja tähdet olivat suunnilleen samankokoisia kuin Aurinko.

Ptolemaioksen mukaan kullekin planeetalle kuuluvien eteeristen sfäärien kokonaisuus on rationaalinen elävä olento, jossa planeetta itse toimii aivokeskuksena; siitä lähtevät impulssit (emanaatiot) saavat pallot liikkeelle, mikä puolestaan ​​kuljettaa planeettaa. Ptolemaios antaa seuraavan vertauksen: linnun aivot lähettävät kehoonsa signaaleja, jotka saavat siivet liikkumaan ja kuljettavat lintua ilmassa. Samalla Ptolemaios torjuu Aristoteleen näkemyksen Pääliikkujasta planeettojen liikkeen aiheuttajana: taivaanpallot liikkuvat oman tahtonsa mukaan, ja vain uloimman niistä saa liikkeelle Pääliikkuja.

Myöhään antiikin aikana (alkaen 2. vuosisadalta jKr.) Aristoteleen fysiikan vaikutus lisääntyi merkittävästi. Aristoteleen teoksista koottiin useita kommentteja (Sosigenes, 2. vuosisadalla jKr., Aleksanteri Aphrodisias, 2. vuosisadan loppu - 3. vuosisadan alku jKr., Simplicius, 6. vuosisata). Kiinnostus homosentristen sfäärien teoriaa kohtaan on herännyt ja yrittää sovittaa yhteen episyklien teoria aristotelilaisen fysiikan kanssa. Samaan aikaan jotkut filosofit ilmaisivat melko kriittisen asenteen tiettyihin Aristoteleen postulaatteihin, erityisesti hänen mielipiteeseen viidennen alkuaineen - eetterin - olemassaolosta (Xenarchus, 1. vuosisata jKr., Proclus Diadochos, 5. vuosisata, John Philoponus, 6. vuosisata.) . Proclus esitti myös useita kriittisiä huomautuksia episyklien teoriasta.

Myös geosentrismin ulkopuoliset näkymät kehittyivät. Siten Ptolemaios keskustelee joidenkin tiedemiesten kanssa (nimeämättä heitä nimellä), jotka olettavat Maan päivittäisen pyörimisen. 500-luvun latinalainen kirjailija. n. e. Martian Capella kuvailee esseessään Merkuriuksen ja filologian avioliitto järjestelmää, jossa aurinko kiertää ympyrää Maan ympäri ja Merkurius ja Venus kiertävät Auringon.

Lopuksi useiden tuon aikakauden kirjoittajien kirjoitukset kuvaavat ideoita, jotka ennakoivat nykyajan tiedemiesten ideoita. Niinpä yksi Plutarkhin dialogin Kuun kiekolla näkyvistä kasvoista osallistujista väittää, että Kuu ei putoa maan päälle keskipakovoiman vaikutuksesta (kuten hihnaan asetetut esineet), ”kaikki esine kulkeutuu pois sen luonnollisen liikkeen johdosta, ellei sitä käännetä muuhun voimaan." Samassa dialogissa todetaan, että painovoima on ominaista paitsi maapallolle myös taivaankappaleille, mukaan lukien Auringolle. Motiivi voisi olla analogia taivaankappaleiden ja Maan muodon välillä: kaikki nämä esineet ovat pallon muotoisia, ja koska Maan palloisuus liittyy sen omaan painovoimaan, on loogista olettaa, että muiden kappaleiden pallomaisuus. universumin ruumiit liittyvät samaan syystä.

Filosofi Seneca (1. vuosisadalla jKr.) todistaa, että antiikin aikana oli laajalle levinnyt näkemys, jonka mukaan painovoima vaikuttaa myös taivaankappaleiden välillä. Samaan aikaan planeettojen retrogradiset liikkeet ovat vain ilmettä: planeetat liikkuvat aina samaan suuntaan, koska jos ne pysähtyvät, ne yksinkertaisesti putoaisivat toistensa päälle, mutta todellisuudessa niiden liike estää niitä putoamasta. Seneca panee merkille myös Maan päivittäisen pyörimisen mahdollisuuden.

Plinius ja Vitruvius kuvaavat teoriaa, jossa planeettojen liikettä ohjaavat auringonsäteet "kolmioiden muodossa". Mitä tämä tarkoittaa, on hyvin vaikea ymmärtää, mutta ehkä alkuperäinen teksti, josta nämä kirjoittajat lainasivat kuvauksensa, puhui planeettojen liikkeestä painovoiman ja inertian vaikutuksesta.

Sama Seneca esittää yhden näkemyksen komeettojen luonteesta, jonka mukaan komeetat liikkuvat hyvin pitkänomaisilla kiertoradoilla, jotka ovat näkyvissä vasta kun ne saavuttavat kiertoradansa alimman pisteen. Hän uskoo myös, että komeetat voivat palata, ja niiden paluuväli on 70 vuotta (muista, että tunnetuimman komeetan, Halleyn komeetan, kiertoaika on 76 vuotta).

Macrobius (5. vuosisadalla jKr.) mainitsee tähtitieteilijäkoulun olemassaolon, joka oletti tähtien omien liikkeiden olemassaolon, joita ei voi havaita tähtien valtavan etäisyyden ja riittämättömän havaintoajan vuoksi.

Toinen antiikin roomalainen kirjailija, Manilius (1. vuosisadalla jKr.), lainaa mielipidettä, jonka mukaan Aurinko vetää ajoittain komeettoja puoleensa ja sitten pakottaa ne siirtymään pois, kuten planeetat Merkurius ja Venus. Manilius todistaa myös, että aikakautemme alussa oli vielä elossa näkemys siitä, että Linnunrata on monien lähellä toisiaan sijaitsevien tähtien yhdistetty hehku.

- Hyvää iltapäivää, opiskelijat! - opettaja tervehti, kun oppilaat tulivat luokkaan ja istuivat alas ja asettuivat pöytänsä ääreen.

Pojat ja tytöt katselivat ympärilleen kiinnostuneena ja tutkivat monia muotokuvia, jotka ilmestyivät toimiston seinille. Kuten kaikki maagiset maalaukset, ne olivat liikkuvia. Tutkijat-tähtitieteilijät katsoivat opiskelijoita hiljaa ja synkästi heidän kankailtaan. Osa pudisti päätään, osa haukotteli. Seinän varrella oli muinaisten tähtitieteilijöiden kipsistä rintakuvaa. Kuten muotokuvat, ne ovat myös "eläviä". He huokaisivat, kohauttivat olkapäitään ja jotkut puhuivat hiljaa.

- Tänään puhumme tähtitieteen historiasta vain yhdessä maassa. – Professori aloitti oppitunnin ja vaati hiljaisuutta ja huomiota. Hän katsoi ankarasti rintakuvaa, ja ne vaikenivat välittömästi. -Joten kirjoita ylös oppitunnin aihe: "Astronomian historia antiikin Kreikassa". Katso seiniä, näet niissä joidenkin kreikkalaisten tähtitieteilijöiden muotokuvia. Mutta aloitetaanpa itse tarinasta. Antiikin Kreikan tähtitiede perustuu suurelta osin egyptiläisten ja sumerilaisten pappien saavutuksiin. Kreikkalaisten tutkijoiden kiistaton saavutus on, että he systematisoivat kaiken olemassa olevan tiedon ja jatkoivat sen tutkimista.

Tiedetään, että helleenit (eli muinaiset kreikkalaiset) osoittivat suurta kiinnostusta tähtitiedettä kohtaan. Joitakin niiden käyttämistä tähtikuvioiden ja planeettojen nimistä käytämme edelleen. Kreikkalaiset korjasivat joitain edeltäjiensä väärinkäsityksiä. Esimerkiksi babylonialaiset uskoivat, että Venus aamulla ja illalla olivat erilaisia ​​kosmisia kappaleita. Babylonialaiset kutsuivat niitä Phosphorukseksi ja Hesperukseksi. Mutta kreikkalaiset korjasivat tämän virheen. Tämä korjaus johtuu Pythagoraksen ja Parmenidesin ansioista. Täällä he ovat,- sanoi professori osoittaen kahta pöydän lähellä seisovaa rintakuvaa. Molemmat rintakuvat nyökkäsivät.

Professori jatkoi.

Muinaisessa Kreikassa maa kuviteltiin litteäksi tai kuperaksi kiekkoksi, jota ympäröi valtameri. Mutta oli myös niitä, jotka esittivät oletuksen, että maapallolla on pallon muotoinen. Nämä ajatukset kuuluvat Platonille ja Aristoteleelle.

Professori osoitti kahta kipsiveistosta ikkunan lähellä. Platon rypisti kulmiaan. Aristoteles osoitti hymyn vaikutelman.

- Herra Aristoteles oli arvostetun Platonin oppilas. – velho nyökkäsi kohteliaasti tähtitieteilijöiden rintakuvalle. -Hänen mielestään meteorit ovat salaman kaltaisia ​​ilmakehän ilmiöitä. Kuuta tarkkaillessaan hän huomasi, että se näyttää tietyissä vaiheissa pallolta, jota aurinko valaisee toiselta puolelta. Ja tästä hän päätteli, että Kuu on pallon muotoinen. Hän päätteli lisäksi, että varjo, joka peittää Kuun pimennysten aikana, voi kuulua vain maapallolle, ja koska varjo on pyöreä, maan on oltava pyöreä.

Totta, Aristoteles kiisti kategorisesti sen mahdollisuuden, että maa pyörii Auringon ympäri. Hän oli varma, että planeetta oli liikkumaton.

Mutta kunnioitettavasta Samoksen Aristarkuksesta, aikansa suuresta tiedemiehestä, tuli ensimmäinen henkilö, joka ilmaisi ajatuksen, että maa pyörii Auringon ympäri.

Opettaja lähestyi muotokuvaa ja nyökkäsi tervehtiessään tähtitieteilijää. Muotokuva kumarsi vastauksena ja laski kätensä rinnalleen ja katseli oppilaita.

Hän yritti laskea Maan, Auringon ja Kuun välisen etäisyyden sekä niiden kokojen suhteen. Aristarchus määritti, että Aurinko on 19 kertaa kauempana Maasta kuin Kuu (nykyaikaisten tietojen mukaan - 400 kertaa kauempana) ja Auringon tilavuus on 300 kertaa suurempi kuin Maan tilavuus.Aristarchus selitti myös, miksi päivä ja yö muuttuvat: Maa yksinkertaisesti pyörii paitsi Auringon, myös oman akselinsa ympäri.

Toinen suuri tiedemies tähtitieteen alalla oli Eratosthenes. Hän mittasi Maan halkaisijan melko tarkasti ja ehdotti, että maa on kallistunut.

Eratosthenesin muotokuva nyökkäsi hänen päätään merkkinä siitä, että hän oli samaa mieltä opettajan sanoista.

- Hyparchus! Erinomainen antiikin tähtitieteilijä. - Casper käveli seuraavan muotokuvan luo ja nyökkäsi sille tervetulleeksi. Muotokuva vastasi samalla tavalla.

- Hän paransi kalenteria (opetuksensa mukaan vuosi kesti 365,25 päivää). Luonut järjestelmän auringon- ja kuunpimennysten ennustamiseen 1-2 tunnin tarkkuudella. Hän oli myös ensimmäinen, joka laati luettelon tähdistä, joita oli noin 1000, ja samalla jakoi ne kirkkauden mukaan 6 luokkaan.

Koulun kello soi.

- Oppitunti on ohi. – ilmoitti Michael Kasper. –Kotitehtävä taululle, älä unohda kirjoittaa sitä muistiin. Kaikki parhaat.

Opiskelijat lähtivät toimistosta, ja professori alkoi poistaa rintakuvia ja muotokuvia.

Kotitehtävät:

Mitä tähtitieteen väärinkäsityksiä muinaiset kreikkalaiset oikaisivat?

Selitä Platonin ja Aristoteleen ajatukset.

Mistä Samoslainen Aristarkus oli kuuluisa?

Kerro meille ensimmäisestä tähtiluettelosta.

Lisätehtävä:

Essee aiheesta "Keskustelu antiikin Kreikan tähtitieteilijän kanssa"

Raportti aiheesta: "Tähtitieteen kehitys islamilaisissa maissa."

Raportti aiheesta: "Maailman geosentrinen järjestelmä."

Muinaisina aikoina ei ollut tiedettä. Papit valvoivat kaikkia taivaankappaleita. Mutta antiikin Kreikan suuret ajattelijat olivat ensimmäisiä, jotka ryhtyivät universumin tieteelliseen tutkimukseen. He loivat perustan tähtitieteen tieteen edelleen kehitykselle.

Antiikin ja nykyajan tähtitieteilijät

Aristoteles

Aristoteles syntyi vuonna 384 eaa. Estagirissa ja kuoli vuonna 322 eaa. Kalkedoniassa. Hän opiskeli filosofiaa, kasvitiedettä, eläintiedettä, psykologiaa, lääketiedettä, fysiikkaa ja tähtitiedettä. Aristoteles oli varma, että maa on universumin keskus, liikkumaton pallo. Muut planeetat, tähdet, aurinko ja kuu kiertävät jatkuvasti planeettamme ympärillä. Aristoteles yritti todistaa tämän väitteen käyttämällä filosofista päättelyä. Hän luotti teoriaansa tutkiakseen universumia.

Aristoteles kirjoitti filosofisen tutkielman nimeltä "Taivaista", joka käsitteli planeettoja ja tähtiä. Koska antiikin Kreikassa ei ollut nykyaikaista matematiikan tietämystä, tähtitieteellisiin laskelmiin ei ollut nykyaikaisia ​​työkaluja, ja tiedemiehen auktoriteetti huomioon ottaen kukaan ei voinut vastustaa Aristotelesta.

Aristoteleen tähtitiedettä koskevia lausuntoja ja perusteluja pidettiin erehtymättöminä 2000 vuoden ajan.

Hipparchos Nikeasta

Tästä tiedemiehestä tiedetään hyvin vähän. Nikealainen Hipparkhos eli 200-luvulla. eKr. Hänellä on oikeus tulla tieteellisen tähtitieteen perustajaksi. Hipparkhos teki tärkeitä laskelmia kuun ja auringon liikkeistä. Hän onnistui kuvaamaan melko tarkasti Maan satelliitin kiertoradan.

Hipparkhos loi myös tähtiluettelon, jossa kuvattiin yli 1000 tähteä. Tässä luettelossa tieteellisen tähtitieteen perustaja jakoi tähdet kuuteen luokkaan kirkkauden mukaan. Tätä menetelmää käyttävät edelleen tähtitieteilijät.

Eratosthenes

Eratosthenes syntyi Kyrenessä vuonna 275 eaa. ja kuoli Aleksandriassa vuonna 193 eaa. Hän ei ollut vain tähtitieteilijä, vaan myös maantieteilijä ja filosofi. Eratosthenes jätti jälkensä myös matematiikkaan. hänellä on oikeus olla keksijä laitteelle, jolla oli mahdollista löytää kylien ja kaupunkien sijainnit, joiden etäisyys oli tiedossa etukäteen. Tiedetään myös, että Eratosthenes johti Aleksandrian kirjastoa.

Yksi Eratosthenesin tärkeimmistä ansioista on, että hän onnistui määrittämään Maan ympärysmitan. Tutkimuksensa aikana tähtitieteilijä havaitsi, että kesäpäivänseisauksen päivänä (21. kesäkuuta) Aurinko heijastuu Assuanin kaupungin kaivoista ja Aleksandriassa (joka sijaitsi pohjoisessa, mutta käytännössä samalla pituuspiirillä) ) esineet luovat pienen varjon. Eratosthenes ehdotti, että tämä ilmiö voisi johtua maan pinnan kaarevuudesta. Mittaamalla kahden kaupungin välisen etäisyyden tähtitieteilijä pystyi määrittämään Maan säteen.

Claudius Ptolemaios

Ptolemaios oli filosofi, matemaatikko ja tähtitieteilijä. Hän syntyi ja asui Aleksandriassa 200-luvulla. eKr. Monumentaalisessa työssään, nimeltään "Sintaxis matematica", Ptolemaios keräsi kaiken tähtitieteellisen tiedon. Tässä teoksessa oli 13 osaa.

Ptolemaios kokosi tähtitieteellisiä taulukoita ja loi kartografiaa käsittelevän teoksen, josta tuli hyvä apu noiden aikojen tarkimpien karttojen laatimisessa. Tähtitieteilijä onnistui myös kokoamaan tähtiluettelon, joka sisälsi noin 1200 tähteä.

Ptolemaios loi planetaarisen geosentrisen järjestelmän, jonka hän kuvaili viidessä kirjassa. Hänen tähtitieteellisiä ajatuksiaan ei kyseenalaistanut 13 vuosisataa. Aivan kuten Aristoteles, Ptolemaios piti Maata maailmankaikkeuden keskuksena, jonka ympärillä Kuu, planeetat ja aurinko pyörivät kiertoratojensa mukaan. Ptolemaios kuvitteli maan pallona.

Nikolaus Kopernikus

Nicolaus Copernicus - puolalainen tähtitieteilijä. Hän syntyi 19. helmikuuta 1473 Toruńissa ja kuoli Fromborkissa 24. toukokuuta 1543. Hänellä oli mahdollisuus opiskella Krakovan, Bolognan ja Padovan yliopistoissa, joissa Kopernikus opiskeli erilaisia ​​tieteitä, mukaan lukien tähtitiedettä. Vuonna 1512 hänestä tuli Fromborkin kaanoni, joka omistautui tehtäviinsä sekä tähtitieteellisiin havaintoihin ja universumin tutkimiseen. Hän loi hydraulijärjestelmän, joka pystyi tarjoamaan vettä.

Kopernikus tutki ja analysoi erittäin huolellisesti kaikki tuolloin tunnetut tähtitieteelliset teoriat ja suoritti vertailevan analyysin tuolloin uusimpien tietojen kanssa. Kaikesta tästä huolellisesta työstä tiedemies päätteli, että Maa ei ole maailmankaikkeuden keskus. Kopernikus kirjoitti tutkielman, jossa hän esitteli heliosentrinen teoriansa. Kirkko kielsi hänen työnsä, mutta se näki silti valon vähän ennen tähtitieteilijän kuolemaa.

Kopernikuksen mukaan aurinko on maailmankaikkeuden keskus, ja muut planeetat (mukaan lukien Maa) kiertävät sen ympärillä.

Johannes Kepler

Johannes Kepler oli saksalainen tähtitieteilijä, joka syntyi Weil der Stadtissa. Tämä tapahtui 27. joulukuuta 1571. Hän kuoli 15. marraskuuta 1630. Kepler loi uuden kaukoputken mallin, joka mahdollisti aurinkokunnan tutkimuksen parantamisen. Johann teki myös matemaattisia laskelmia planeettojen liikeradoista, mikä mahdollisti niiden liikkumista säätelevien lakien löytämisen.

Keplerin lakien mukaan kaikki planeetat liikkuvat elliptisellä kiertoradalla. Aurinko sijaitsee yhdessä näiden kiertoradan kohdista. Riippuen etäisyydestä Auringosta planeetan kiertoradan nopeus pienenee tai kasvaa. Lakien muotoilemiseksi Kepler tutki Marsin kiertorataa 10 vuotta.

Galileo Galilei

"Mutta silti hän pyörii!" - Galileo Galilei

Galileo on kuuluisa italialainen matemaatikko, fyysikko ja tähtitieteilijä. Hän syntyi 15. helmikuuta 1564 Pisassa ja kuoli 8. tammikuuta 1642 Firenzessä. Hän löysi heilurin liikelait, loi hydrauliset vaa'at ja keksi kaasulämpömittarin. Vuonna 1609 Galileo onnistui luomaan parannellun kaukoputken, joka antoi 13-kertaisen suurennuksen. Sen avulla tiedemies tarkkaili taivaankappaleita ja tutki maailmankaikkeutta.

Galileo löysi pisteitä Auringosta, laski tämän tähden pyörimisajan ja päätteli, että tähdet sijaitsivat hyvin kaukana planeettamme. Hän on kirjoittanut väitteen, jonka mukaan maailmankaikkeus on ääretön.

Galileo oli innokas Kopernikaanisen teorian kannattaja, joka aiheutti konfliktin Galileon ja kirkon välille. Galileo joutui oikeuden eteen, ja epätoivoisessa tilanteessa hänet pakotettiin julkisesti luopumaan uskostaan. Tämä tapahtui vuonna 1632. Kotiarestissa ollessaan Galileo jatkoi työtään oppilaidensa kanssa, vaikka hän oli puolisokea.

Tähtitieteilijä onnistui todistamaan, että Linnunrata ei ole pilvi. Hän osoitti, että tämä on massa tähtiä, löysi vuoria Maan satelliitista (Kuussa) ja löysi neljä Jupiterin satelliittia.

Samanlaisia ​​materiaaleja

Johdanto

1. Tähtitieteen synty ja kehityksen päävaiheet. Sen merkitys ihmiselle.

5. Tähtitiede muinaisessa Intiassa

6. Tähtitiede muinaisessa Kiinassa

Johtopäätös
Kirjallisuus

Johdanto

Tähtitieteen historia eroaa muiden luonnontieteiden historiasta ensisijaisesti erityisellä antiikkisuudellaan. Kaukaisessa menneisyydessä, kun arjessa ja toiminnassa kertyneistä käytännön taidoista ei ollut vielä muodostunut systemaattista fysiikan ja kemian tietämystä, tähtitiede oli jo pitkälle kehittynyt tiede.

Tämä antiikin aika määrittää tähtitieteen erityisaseman ihmiskulttuurin historiassa. Muut luonnontieteen alat ovat kehittyneet tieteiksi vasta viime vuosisatojen aikana, ja tämä prosessi tapahtui pääasiassa yliopistojen ja laboratorioiden seinien sisällä, joihin vain satunnaisesti poliittisen ja yhteiskunnallisen elämän myrskyjen melu tunkeutui. Sitä vastoin tähtitiede toimi jo muinaisina aikoina tieteenä, teoreettisen tiedon järjestelmänä, joka ylitti merkittävästi ihmisten käytännön tarpeet ja tuli tärkeäksi tekijäksi heidän ideologisessa taistelussaan.

Tähtitieteellinen historia osuu yhteen ihmisen kehityksen prosessin kanssa, alkaen sivilisaation syntyhetkestä lähtien ja viittaa pääasiassa siihen aikaan, jolloin yhteiskunta ja persoonallisuus, työ ja rituaalit, tiede ja uskonto muodostivat periaatteessa vielä yhden jakamattoman kokonaisuuden.

Kaikkien näiden vuosisatojen ajan tähtioppi oli olennainen osa filosofista ja uskonnollista maailmankuvaa, joka heijasti sosiaalista elämää.

Jos moderni fyysikko katsoo taaksepäin edeltäjiinsä, jotka olivat ensimmäisenä tieteen rakennuksen perustalla, hän löytää hänen kaltaisiaan ihmisiä, joilla on samanlaiset ajatukset kokeesta ja teoriasta sekä syystä ja seurauksesta. Jos tähtitieteilijä muistelee edeltäjiään, hän löytää babylonialaisia ​​pappeja ja ennustajia, kreikkalaisia ​​filosofeja, muslimihallitsijoita, keskiaikaisia ​​munkkeja, renessanssin aatelisia ja pappeja ja niin edelleen, kunnes 1600- ja 1700-luvun tiedemiesten henkilössä. . ei tapaa kollegojaan.

Heille kaikille tähtitiede ei ollut rajoittunut tieteenala, vaan opetus maailmasta, joka liittyy läheisesti heidän ajatuksiinsa ja tunteisiinsa, heidän koko maailmankuvaansa kokonaisuutena. Näiden tiedemiesten työtä eivät inspiroineet ammattikillan perinteiset tehtävät, vaan ihmiskunnan ja koko maailman syvimmät ongelmat.

Tähtitieteellinen historia oli sen ajatuksen kehitystä, joka ihmiskunnalla oli maailmasta.

1. Tähtitieteen synty ja kehityksen päävaiheet. Sen merkitys ihmiselle

Tähtitiede on yksi vanhimmista tieteistä. Ensimmäiset muistiinpanot tähtitieteellisistä havainnoista, joiden aitoudesta ei ole epäilystäkään, ovat peräisin 800-luvulta. eKr. Tiedetään kuitenkin, että jopa 3 tuhatta vuotta eKr. Egyptiläiset papit huomasivat, että Niilin tulvat, jotka sääntelivät maan taloudellista elämää, tapahtuvat pian sen jälkeen, kun kirkkain tähti Sirius ilmestyi itään ennen auringonnousua, koska se oli aiemmin ollut piilossa auringon säteiden alla noin kaksi kuukautta. Näiden havaintojen perusteella egyptiläiset papit määrittelivät melko tarkasti trooppisen vuoden pituuden.

Muinaisessa Kiinassa 2 tuhatta vuotta eKr. Auringon ja kuun näennäiset liikkeet ymmärrettiin niin hyvin, että kiinalaiset tähtitieteilijät pystyivät ennustamaan auringon- ja kuunpimennyksiä.

Tähtitiede syntyi ihmisen käytännön tarpeista. Primitiivisen yhteiskunnan nomadiheimojen piti navigoida matkoillaan, ja he oppivat tekemään tämän auringon, kuun ja tähtien avulla. Alkuperäisen maanviljelijän oli pellolla työskennellessään otettava huomioon eri vuodenaikojen alkaminen ja hän havaitsi, että vuodenaikojen vaihtelu liittyy auringon keskipäivän korkeuteen, tiettyjen tähtien ilmestymiseen yötaivaalla. . Ihmisyhteiskunnan jatkokehitys loi tarpeen ajan mittaamiseen ja kronologiaan (kalentereiden tekemiseen).

Kaiken tämän saattoivat ja tarjosivat taivaankappaleiden liikkeen havainnot, jotka suoritettiin alussa ilman mitään välineitä, mutta ne eivät olleet kovin tarkkoja, mutta täyttivät täysin tuon ajan käytännön tarpeet. Tällaisista havainnoista syntyi taivaankappaleiden tiede - tähtitiede.

Ihmisyhteiskunnan kehittyessä tähtitieteelle tuli yhä enemmän uusia tehtäviä, joiden ratkaiseminen vaati kehittyneempiä havaintomenetelmiä ja tarkempia laskentamenetelmiä. Vähitellen alettiin luoda yksinkertaisimpia tähtitieteellisiä instrumentteja ja kehitettiin matemaattisia menetelmiä havaintojen käsittelyyn.

Muinaisessa Kreikassa tähtitiede oli jo yksi kehittyneimmistä tieteistä. Planeettojen näkyvien liikkeiden selittämiseksi kreikkalaiset tähtitieteilijät, joista suurin Hipparkhos (2. vuosisata eKr.), loivat episyklien geometrisen teorian, joka muodosti Ptolemaioksen (2. vuosisadalla eKr.) maailman geosentrisen järjestelmän perustan. Vaikka Ptolemaioksen järjestelmä oli pohjimmiltaan virheellinen, se mahdollisti planeettojen likimääräisen sijainnin laskemisen taivaalla ja täytti siten jossain määrin ihmisen käytännön tarpeet useiden vuosisatojen ajan.

Ptolemaioksen maailmanjärjestelmä päättää antiikin Kreikan tähtitieteen kehitysvaiheen.

Keskiajalla tähtitiede saavutti suurimman kehityksensä Keski-Aasian ja Kaukasuksen maissa, tuon ajan merkittävien tähtitieteilijöiden - Al-Battani (850–929), Biruni (973–1048), Ulugbek (1394–1394–) -töissä. 1449) jne.

Samarkandin hallitsija Ulugbek, joka oli valistunut valtiomies ja merkittävä tähtitieteilijä, houkutteli tutkijoita Samarkandiin ja rakensi heille suurenmoisen observatorion. Missään ei ollut niin suuria observatorioita ennen Ulugbekia eikä pitkään aikaan hänen jälkeensä. Merkittävin Samarkandin tähtitieteilijöiden töistä oli "Star Tables" - luettelo, joka sisältää 1018 tähden tarkan sijainnin taivaalla. Pitkään se oli täydellisin ja tarkin: eurooppalaiset tähtitieteilijät julkaisivat sen uudelleen kaksi vuosisataa myöhemmin. Planeettojen liikkeiden taulukot eivät olleet yhtä tarkkoja.

Feodaalisen yhteiskunnan syrjäyttäneen kapitalismin syntymisen ja muodostumisen aikana tähtitieteen jatkokehitys alkoi Euroopassa. Se kehittyi erityisen nopeasti suurten maantieteellisten löytöjen aikakaudella (XV-XVI vuosisadat).

Tuotantovoimien kehittyminen ja harjoittelun vaatimus toisaalta ja toisaalta kertynyt havaintoaineisto valmistivat maaperän tähtitieteen vallankumoukselle, jonka toteutti puolalainen tiedemies Nicolaus Copernicus (1473–1543). , joka kehitti heliosentrinen maailmanjärjestelmänsä, julkaistiin vuosi ennen kuolemaansa.

Kopernikuksen opetukset olivat alku uudelle vaiheelle tähtitieteen kehityksessä. Kepler vuosina 1609-1618. planeettojen liikkeen lait löydettiin, ja vuonna 1687 Newton julkaisi yleisen painovoiman lain.

Uusi tähtitiede sai mahdollisuuden tutkia paitsi näkyvää myös todellista taivaankappaleiden liikkeitä. Hänen lukuisat ja loistavat menestyksensä tällä alalla kruunattiin 1800-luvun puolivälissä. planeetan Neptunuksen löytäminen ja meidän aikanamme - keinotekoisten taivaankappaleiden kiertoradan laskeminen.

Seuraava, erittäin tärkeä vaihe tähtitieteen kehityksessä alkoi suhteellisen äskettäin - 1800-luvun puolivälistä, jolloin spektrianalyysi syntyi ja valokuvausta alettiin käyttää tähtitiedessä. Nämä menetelmät antoivat tähtitieteilijöille mahdollisuuden alkaa tutkia taivaankappaleiden fyysistä luonnetta ja laajentaa merkittävästi tutkittavan avaruuden rajoja. Syntyi astrofysiikka, joka sai erityisen suuren kehityksen 1900-luvulla. XX vuosisadan 40-luvulla. Radiotähtitiede alkoi kehittyä, ja vuonna 1957 lanseerattiin laadullisesti uusia keinotekoisten taivaankappaleiden käyttöön perustuvia tutkimusmenetelmiä, jotka johtivat myöhemmin käytännössä uuden astrofysiikan alan - röntgentähtitieteen - syntymiseen.

Keinotekoisen maasatelliitin laukaisu (1957, Neuvostoliitto), avaruusasemat (1958, Neuvostoliitto), ensimmäiset ihmisen lennot avaruuteen (1961, Neuvostoliitto), ensimmäinen ihmisten laskeutuminen Kuuhun (1969, USA) - käänteentekevä tapahtumia koko ihmiskunnalle. Niitä seurasi kuun maaperän toimittaminen Maahan, laskeutuvien ajoneuvojen laskeutuminen Venuksen ja Marsin pinnalle sekä automaattisten planeettojen välisten asemien lähettäminen aurinkokunnan kaukaisille planeetoille. Universumin tutkimus jatkuu.

2. Tähtitiede muinaisessa Babylonissa

Babylonian kulttuuri on yksi maapallon vanhimmista kulttuureista, sen juuret ulottuvat 4. vuosituhannelle eKr. e. Tämän kulttuurin vanhimmat keskukset olivat Sumerin ja Akkadin kaupungit sekä Elam, joka on pitkään liitetty Mesopotamiaan. Babylonilaisella kulttuurilla oli suuri vaikutus Länsi-Aasian ja muinaisen maailman muinaisten kansojen kehitykseen. Yksi sumerilaisten merkittävimmistä saavutuksista oli kirjoittamisen keksintö, joka ilmestyi 4. vuosituhannen puolivälissä eKr. Juuri kirjoittaminen mahdollisti yhteyksien luomisen paitsi aikalaisten, myös eri sukupolvien ihmisten välille ja myös tärkeimpien kulttuuristen saavutusten siirtämisen jälkipolville.

Talouselämän, pääasiassa maatalouden, kehitys johti jo sumerilaiskaudella syntyneeseen kalenterijärjestelmien perustamiseen. Kalenterin luomiseksi sinulla oli oltava jonkin verran tietoa tähtitiedestä. Vanhimmat observatoriot sijaitsivat yleensä temppelin tornien (zikguraattien) ylätasanteella, joiden rauniot löydettiin Urista, Urukista ja Nippurista. Babylonialaiset papit osasivat erottaa tähdet planeetoista, joille annettiin erityiset nimet. Tähtiluettelot on säilytetty, ja ne on jaettu yksittäisten tähtikuvioiden kesken. Ekliptika perustettiin (Auringon vuotuinen polku taivaanpalloa pitkin), joka jaettiin 12 osaan ja vastaavasti 12 eläinradan tähtikuvioon, joiden monet nimet (Kaksoset, Syöpä, Skorpioni, Leijona, Vaaka jne.) ovat säilyneet tähän päivään asti. Useat asiakirjat tallentivat havaintoja planeetoista, tähdistä, komeetoista, meteoreista, auringon- ja kuunpimennyksistä.

Tähtitieteen merkittävästä kehityksestä kertoo tieto, joka tallentaa eri tähtien nousu-, lasku- ja kulminaatiohetket sekä kyky laskea niitä erottavat aikavälit.

VIII-VI vuosisadalla. Babylonian papit ja tähtitieteilijät keräsivät suuren määrän tietoa, heillä oli käsitys kulkueesta (ennen päiväntasausta) ja jopa ennustivat pimennystä.

Jotkut tähtitieteen alan havainnot ja tiedot mahdollistivat erityisen kalenterin rakentamisen, joka perustui osittain kuun vaiheisiin. Tärkeimmät kalenterin aikayksiköt olivat päivä, kuun kuukausi ja vuosi. Päivä oli jaettu kolmeen yön ja kolmeen päivän vartijaan. Samaan aikaan päivä jaettiin 12 tuntiin ja tunti 30 minuuttiin, mikä vastaa Babylonian matematiikan, tähtitieteen ja kalenterin taustalla olevaa kuusinumeroista numerojärjestelmää. Ilmeisesti kalenterissa näkyi myös halu jakaa päivä, vuosi ja ympyrä 12 suureen ja 360 pieneen osaan.

Kunkin kuun alku ja sen kesto määritettiin joka kerta erityisillä tähtitieteellisillä havainnoilla, koska kunkin kuukauden alun piti olla sama kuin uuden kuun. Kalenterivuosien ja trooppisten vuosien välinen ero korjattiin valtion viranomaisen määräyksellä vahvistetun interkalaarikuukauden avulla.

3. Tähtitiede muinaisessa Egyptissä

Egyptin tähtitiede syntyi tarpeesta laskea Niilin tulvan jaksot. Vuoden laski tähti Sirius, jonka aamun ilmestyminen tilapäisen näkymätön jälkeen osui samaan aikaan vuotuisen tulvan alkamisen kanssa. Muinaisten egyptiläisten suuri saavutus oli melko tarkan kalenterin laatiminen. Vuosi koostui 3 vuodenajasta, jokainen kausi 4 kuukautta, kukin kuukausi 30 päivää (kolme vuosikymmentä 10 päivää kukin). Viimeiseen kuukauteen lisättiin 5 lisäpäivää, mikä mahdollisti kalenterin ja tähtitieteellisen vuoden yhdistämisen (365 päivää). Vuoden alku osui Niilin veden nousun kanssa, eli heinäkuun 19. päivänä, kirkkaimman tähden - Siriuksen - nousun kanssa. Päivä oli jaettu 24 tuntiin, vaikka tunti ei ollut sama kuin nyt, vaan vaihteli vuodenajan mukaan (kesällä päivätunnit olivat pitkiä, yötunnit lyhyitä, talvella päinvastoin). Egyptiläiset tutkivat perusteellisesti paljaalla silmällä näkyvää tähtitaivasta, he erottivat kiinteät tähdet ja vaeltavat planeetat. Tähdet yhdistettiin tähtikuviksi ja saivat niiden eläinten nimet, joiden ääriviivat pappien mukaan muistuttivat ("härkä", "skorpioni", "krokotiili" jne.).

Jatkuvat taivaankappaleiden havainnot mahdollistivat eräänlaisen tähtitaivaan kartan luomisen. Tällaisia ​​tähtikarttoja on säilytetty temppelien ja hautojen katossa. 18. dynastian arkkitehdin ja aatelisen Senmutin hauta kuvaa mielenkiintoista tähtitieteellistä karttaa. Sen keskiosassa voidaan erottaa Suuren ja Pienen Ursan tähtikuviot sekä egyptiläisten tuntema Napatähti. Taivaan eteläosassa Orion ja Sirius (Sothis) on kuvattu symbolisina hahmoina, kuten egyptiläiset taiteilijat kuvasivat yleensä tähtikuvioita ja tähtiä.

Merkittäviä tähtikarttoja ja tähtien sijaintitaulukoita on säilytetty myös 19. ja 20. dynastioiden kuninkaallisten hautojen katossa. Tällaisten tähtien sijaintitaulukoiden avulla kaksi meridiaanin suunnassa istuvaa egyptiläistä tarkkailijaa määrittivät kellonajan yöllä käyttämällä kulkua, havainnointilaitetta. Päivän aikana ajan määrittämiseen käytettiin aurinko- ja vesikelloja (myöhempi clepsydra). Muinaisia ​​tähtien sijainnin karttoja käytettiin myös myöhemmin, kreikkalais-roomalaisella aikakaudella; tällaisia ​​karttoja säilytettiin tämän ajan temppeleissä Edfussa ja Denderassa.

Uuden valtakunnan aika juontaa juurensa sen olettamuksen esittämiseen, että vastaavat tähtikuviot ovat taivaalla päivällä; ne ovat näkymättömiä vain siksi, että aurinko on silloin taivaalla.

4. Tähtitiede antiikin Kreikassa

Egyptissä ja Babylonissa kertyneen tähtitieteellisen tiedon lainasivat muinaiset kreikkalaiset. VI vuosisadalla. eKr e. Kreikkalainen filosofi Herakleitos ilmaisi ajatuksen, että universumi on aina ollut, on ja tulee olemaan, ettei siinä ole mitään muuttumatonta - kaikki liikkuu, muuttuu, kehittyy. 6-luvun lopulla. eKr e. Pythagoras oli ensimmäinen, joka ehdotti, että maa on pallomainen. Myöhemmin, 4-luvulla. eKr e. Aristoteles osoitti nerokkaita argumentteja käyttäen Maan pallomaisuuden. Hän väitti, että kuunpimennykset tapahtuvat, kun Kuu putoaa Maan luomaan varjoon. Kuun kiekolla näemme Maan varjon reunan aina pyöreänä. Ja itse Kuulla on kupera, todennäköisimmin pallomainen muoto.

Samaan aikaan Aristoteles piti Maata maailmankaikkeuden keskuksena, jonka ympärillä kaikki taivaankappaleet pyörivät. Universumilla on Aristoteleen mukaan rajallinen koko - se on ikään kuin tähtipallon ympäröimä. Aristoteles vahvisti arvovallallaan, jota pidettiin kiistämättömänä sekä antiikin että keskiajalla, vuosisatojen ajan väärää käsitystä siitä, että Maa on maailmankaikkeuden liikkumaton keskus. Ja silti, kaikki tiedemiehet eivät tukeneet Aristoteleen näkemystä tässä asiassa.

Asui 3-luvulla. eKr e. Samoslainen Aristarkus uskoi, että maa pyörii Auringon ympäri. Hän määritti etäisyyden Maan ja Auringon välillä 600 maan halkaisijaa (20 kertaa pienempi kuin todellinen). Aristarchus piti tätä etäisyyttä kuitenkin merkityksettömänä verrattuna etäisyyteen Maasta tähtiin.

Näitä Aristarkoksen loistavia ajatuksia, jotka vahvistettiin vuosisatoja myöhemmin Kopernikuksen löydön myötä, hänen aikalaisensa eivät ymmärtäneet. Aristarkosta syytettiin ateismista ja tuomittiin maanpakoon, ja hänen oikeat arvauksensa unohdettiin.

4-luvun lopulla. eKr e. Aleksanteri Suuren kampanjoiden ja valloitusten jälkeen kreikkalainen kulttuuri tunkeutui kaikkiin Lähi-idän maihin. Egyptissä syntyneestä Aleksandrian kaupungista tuli suurin kulttuurikeskus.

Aleksandrian akatemia, joka yhdisti tuon ajan tiedemiehet, suoritti tähtitieteellisiä havaintoja useiden vuosisatojen ajan käyttämällä goniometrisia laitteita. 3. vuosisadalla. eKr e. Aleksandrialainen tiedemies Eratosthenes määritti ensimmäisenä maapallon koon. Näin tein sen. Tiedettiin, että kesäpäivänseisauspäivänä keskipäivällä Aurinko valaisee syvien kaivojen pohjaa Sienan kaupungissa (nykyinen Assuan), ts. tapahtuu zeniitissään. Aleksandriassa aurinko ei tänä päivänä saavuta zeniittiään. Eratosthenes mittasi, kuinka paljon keskipäivän aurinko poikkeaa Aleksandriassa zeniitistä ja sai arvoksi 7°12ў, joka on 1/50 ympyrästä (kuva 1). Hän onnistui tekemään tämän käyttämällä laitetta nimeltä scaphis. Skafis (kuva 2) on puolipallon muotoinen kulho. Sen keskellä oli pystysuoraan kiinnitetty neula. Neulan varjo putosi scaphiksen sisäpinnalle. Auringon poikkeaman zeniitistä (asteina) mittaamiseksi scaphiksen sisäpinnalle piirrettiin numeroilla merkittyjä ympyröitä. Jos esimerkiksi varjo saavutti ympyrän, joka on merkitty numerolla 40, Aurinko oli 40° zeniitin alapuolella. Tehtyään piirustuksen Eratosthenes päätteli oikein, että Aleksandria on 1/50 maapallon ympärysmitasta Syenestä. Maan ympärysmitan selvittämiseksi ei enää tarvinnut kuin mitata etäisyys Aleksandriasta Syeneen ja kertoa se 50:llä. Tämä etäisyys määritettiin kamelikarvaanien kaupunkien välillä matkustaessa viettämien päivien lukumäärän mukaan.

Kuva 1. Auringon säteiden suunta: Sienassa ne putoavat pystysuoraan, Aleksandriassa - 7°12" kulmassa.

Riisi. 2. Skafis - muinainen laite auringon korkeuden määrittämiseksi horisontin yläpuolella (leikkausnäkymä).

Eratosthenesin määrittämät maan mitat (hän ​​havaitsi Maan keskimääräiseksi säteeksi 6290 km - käännettynä nykyaikaisiksi mittayksiköiksi) ovat lähellä meidän aikamme tarkkuusinstrumenttien määrittämiä mittasuhteita.

II vuosisadalla. eKr e. suuri aleksandrialainen tähtitieteilijä Hipparkhos laati jo kertyneiden havaintojen perusteella luettelon yli 1000 tähdestä, joka määritti melko tarkasti niiden sijainnin taivaalla. Hipparkhos jakoi tähdet ryhmiin ja antoi jokaiselle suunnilleen saman kirkkauden tähdet. Hän kutsui kirkkaimmillaan tähtiä ensimmäisen magnitudin tähdiksi, tähdiksi, joiden kirkkaus oli hieman pienempi - toisen suuruuden tähdiksi jne. Hipparkhos määritti oikein Kuun koon ja sen etäisyyden Maasta. Hän johti vuoden pituuden hyvin pienellä virheellä - vain 6 minuuttia. Myöhemmin, 1. vuosisadalla. eKr eKr., Aleksandrian tähtitieteilijät osallistuivat Julius Caesarin toteuttamaan kalenteriuudistukseen. Tämä uudistus otti käyttöön kalenterin, joka oli voimassa Länsi-Euroopassa 1500-1600-luvuille ja maassamme vuoteen 1917 asti.

Hipparkhos ja muut aikansa tähtitieteilijät kiinnittivät paljon huomiota planeettojen liikkeiden havaintoihin. Nämä liikkeet vaikuttivat heistä erittäin hämmentävältä. Itse asiassa planeettojen liikesuunta taivaalla näyttää muuttuvan ajoittain - planeetat näyttävät kuvaavan silmukoita taivaalla. Tämä näennäinen monimutkaisuus planeettojen liikkeessä johtuu Maan liikkeestä Auringon ympäri - mehän tarkkailemme planeettoja maasta, joka itse liikkuu. Ja kun maa "kiinni" toisen planeetan, näyttää siltä, ​​​​että planeetta pysähtyy ja liikkuu sitten takaisin. Mutta muinaiset tähtitieteilijät, jotka uskoivat, että maa oli paikallaan, ajattelivat, että planeetat todella tekivät niin monimutkaisia ​​liikkeitä maan ympäri.

II vuosisadalla. eKr e. Aleksandrialainen tähtitieteilijä Ptolemaios esitti maailmanjärjestelmänsä, jota myöhemmin kutsuttiin geosentriksi: siinä paikallaan oleva maapallo sijaitsi maailmankaikkeuden keskellä. Ptolemaioksen mukaan Kuu, Merkurius, Venus, Aurinko, Mars, Jupiter, Saturnus ja tähdet liikkuvat Maan ympäri (kuva 3). Mutta jos Kuun, Auringon, tähtien liike on oikea, pyöreä, niin planeettojen liike on paljon monimutkaisempaa. Jokainen planeetoista Ptolemaioksen mukaan ei liiku maan ympäri, vaan tietyn pisteen ympäri. Tämä piste puolestaan ​​liikkuu ympyrässä, jonka keskellä on Maa. Ptolemaios kutsui pisteen ympärillä olevan planeetan kuvaamaa ympyrää episykliksi ja ympyrää, jota pitkin piste liikkuu suhteessa Maahan, deferenssiksi.

Aristoteles-Ptolemaios-maailmajärjestelmä vaikutti uskottavalta. Se mahdollisti planeettojen liikkeen laskemisen etukäteen tulevaisuutta varten - tämä oli välttämätöntä tiellä suuntautumiseen matkan aikana ja kalenterin kannalta. Geosentrinen järjestelmä on tunnustettu lähes puolitoista tuhatta vuotta!

Riisi. 3. Maailman järjestelmä Ptolemaioksen mukaan.

5. Tähtitiede muinaisessa Intiassa

Varhaisimmat tiedot intiaanien luonnontieteellisestä tiedosta ovat peräisin Indus-sivilisaation aikakaudelta, 3. vuosituhanneelta eKr. Lyhyet tallenteet sinetistä ja amuletteista sekä harvemmin työkaluista ja aseista ovat tulleet meille. Pääsääntöisesti Intian suuret kaupungit sijaitsivat joko valtameren rannikolla tai suurten purjehduskelpoisten jokien rannikolla. Suunnitteluun siirrettäessä laivoja valtameressä oli tarpeen tutkia taivaankappaleita ja tähtikuvioita. Toinen tähtitieteen kehityksen liikkeellepaneva voima oli tarve mitata aikavälejä.

Muinaisen Intian sivilisaation ja Babylonin ja Egyptin muinaisten kulttuurien yhteisten piirteiden ja niiden välisten, vaikkakaan ei säännöllisten kontaktien vuoksi voidaan olettaa, että monet Babylonissa ja Egyptissä tunnetut tähtitieteelliset ilmiöt tunnettiin myös Intiassa. .

Tietoa tähtitiedestä löytyy vedalaisesta kirjallisuudesta, jolla on uskonnollinen ja filosofinen suunta, joka on peräisin 2.–1. vuosituhannelta eKr. Se sisältää erityisesti tietoa auringonpimennyksistä, interkalaatioista 13. kuukauden avulla, luettelon nakshatraista - kuun asemista; Lopuksi kosmogonisilla hymneillä, jotka on omistettu Maan jumalattarelle, Auringon kunnialle, ajan personifioinnille alkuvoimana, on myös tietty suhde tähtitiedeen.

Veda-aikakaudella maailmankaikkeuden katsottiin jakautuneen kolmeen eri osaan - alueisiin: maa, taivas ja taivas. Jokainen alue oli myös jaettu kolmeen osaan. Kulkiessaan universumin läpi aurinko valaisee kaikkia näitä alueita ja niiden komponentteja. Nämä ajatukset ilmaistiin toistuvasti Rigvedan, sen varhaisimman sävellyksen, hymneissä ja säkeissä.

Vedakirjallisuudessa mainitaan kuukausi - yksi varhaisimmista luonnollisista aikayksiköistä, peräkkäisten täysikuuten tai uusien kuuiden välinen aika. Kuukausi jaettiin kahteen osaan, kahteen luonnolliseen puolikkaaseen: vaalea puolisko - shukla - täysikuusta uuteen kuuhun ja tumma puolisko - krishna - täysikuusta uuteen kuuhun. Aluksi kuun synodiseksi kuukaudeksi määritettiin 30 päivää, sitten se laskettiin tarkemmin 29,5 päiväksi. Sideerinen kuukausi oli yli 27, mutta alle 28 päivää, mikä ilmaistui edelleen nakshatrajärjestelmässä - 27 tai 28 kuun asemaa.

Tiedot planeetoista mainitaan niissä vedalaisen kirjallisuuden osissa, jotka on omistettu astrologialle. Rigvedassa mainitut seitsemän adityaa voidaan tulkita Auringoksi, Kuuksi ja viideksi muinaisina aikoina tunnetuiksi planeetoiksi - Mars, Merkurius, Jupiter, Venus, Saturnus.

Tähtiä on pitkään käytetty avaruudessa ja ajassa suuntautumiseen. Huolelliset havainnot ovat osoittaneet, että tähtien sijainti samaan aikaan yöstä muuttuu vähitellen vuodenaikojen mukaan. Vähitellen sama tähtien järjestely tapahtuu aikaisemmin; läntisimmät tähdet katoavat iltahämärässä, ja aamunkoitteessa itäiselle horisontille ilmestyy uusia tähtiä, jotka nousevat aikaisemmin jokaisen seuraavan kuukauden myötä. Tämä aamun ilmestyminen ja illallinen katoaminen, joka määräytyy Auringon vuotuisen liikkeen perusteella ekliptikalla, toistetaan joka vuosi samana päivänä. siksi oli erittäin kätevää käyttää tähtiilmiöitä aurinkovuoden päivämäärien vahvistamiseen.

Toisin kuin babylonialaiset ja muinaiset kiinalaiset tähtitieteilijät, intialaiset tiedemiehet eivät käytännössä olleet kiinnostuneita tähtien tutkimisesta sellaisenaan eivätkä laatineet tähtiluetteloita. Heidän kiinnostuksensa tähtiä kohtaan keskittyi pääasiassa niihin tähtikuvioihin, jotka sijaitsevat ekliptikalla tai sen lähellä. Valitsemalla sopivia tähtiä ja tähtikuvioita he pystyivät saamaan tähtijärjestelmän osoittamaan Auringon ja Kuun polun. Tätä järjestelmää kutsuttiin intialaisten keskuudessa "Nakshatra-järjestelmäksi", kiinalaisten keskuudessa "Xu-järjestelmäksi" ja arabien keskuudessa "Manazil-järjestelmäksi".

Varhaisimmat tiedot nakshatroista löytyvät Rigvedasta, jossa termiä "nakshatra" käytetään sekä tähtien että kuun asemien osoittamiseen. Kuun asemat olivat pieniä tähtiryhmiä, joita erotti toisistaan ​​noin 13°, joten Kuu liikkuessaan taivaanpallon poikki löysi itsensä seuraavaan ryhmään joka yö.

Täydellinen luettelo nakshatroista ilmestyi ensimmäisen kerran Black Yajurvedassa ja Atharvavedassa, jotka laadittiin myöhemmin kuin Rigveda. Muinaiset Intian nakshatrajärjestelmät vastaavat nykyaikaisissa tähtiluetteloissa olevia kuun kartanoita.

Siten ensimmäinen nakshatra "Ashvini" vastaa Oinas-tähdistön tähtiä b ja g; 2., "Bharani" - Oinas-tähtikuvion osat; 3., "Krittika" - tähdistölle Plejadit; 4., "Rohini" - osat Härkä tähdistöstä; 5., "Mrigashirsha" - Orionin tähdistön osat jne.

Vedakirjallisuudessa päivän jako on annettu seuraavasti: 1 päivä koostuu 30 muhurtasta, muhurta puolestaan ​​jakautuu kshipraksi, etarchiksi, idaniksi; jokainen yksikkö on 15 kertaa pienempi kuin edellinen.

Siten 1 muhurta = 48 minuuttia, 1 kshipra = 3,2 minuuttia; 1 etarch = 12,8 sekuntia, 1 idani = 0,85 sekuntia.

Vuoden pituus oli useimmiten 360 päivää, jotka jakautuivat 12 kuukauteen. Koska tämä on useita päiviä pienempi kuin todellinen vuosi, yhteen tai useampaan kuukauteen lisättiin 5-6 päivää tai muutaman vuoden kuluttua lisättiin kolmastoista, ns. interkalaatiokuukausi.

Seuraavat tiedot Intian tähtitiedestä ovat peräisin ensimmäisiltä vuosisatoilta jKr. Useita tutkielmia on säilynyt, samoin kuin vuonna 476 syntyneen suurimman intialaisen matemaatikon ja tähtitieteilijän Aryabhata I:n teos "Aryabhatiya". Aryabhata esitti työssään loistavan arvauksen: taivaiden päivittäinen kierto on vain ilmeistä pyörimisen ansiosta. Maan akselin ympärillä. Tämä oli erittäin rohkea hypoteesi, jota myöhemmät intialaiset tähtitieteilijät eivät hyväksyneet.

6. Tähtitiede muinaisessa Kiinassa

Kiinan sivilisaation vanhin kehityskausi juontaa juurensa Shangin ja Zhoun valtakuntien ajoilta. Arjen tarpeet, maatalouden kehitys ja käsityöt saivat muinaiset kiinalaiset tutkimaan luonnonilmiöitä ja keräämään ensisijaista tieteellistä tietoa. Tällainen tieto, erityisesti matemaattinen ja tähtitiede, oli olemassa jo Shangin (Yin) aikana. Tästä todistavat sekä kirjalliset muistomerkit että luihin kirjoitetut kirjoitukset. Shu Jingiin sisältyvät legendat kertovat, että jo muinaisina aikoina tiedettiin vuoden jako neljään vuodenaikaan. Jatkuvien havaintojen avulla kiinalaiset tähtitieteilijät ovat todenneet, että tähtitaivaan kuva muuttuu päivästä toiseen samaan aikaan päivästä. He huomasivat kuvion tiettyjen tähtien ja tähtikuvioiden ilmestymisessä taivaanvahvuuden ja yhden tai toisen maatalouskauden alkamisajankohdassa.

Saatuaan tämän mallin he saattoivat myöhemmin kertoa viljelijälle, että tietty maatalouskausi alkaa, kun tietty tähti tai tähtikuvio ilmestyy horisonttiin. Muinaiset tähtitieteilijät havaitsivat tällaisia ​​erinomaisia ​​suuntautuvia valaisimia (kiinaksi "cheng") illalla heti auringonlaskun jälkeen tai aamulla, juuri ennen auringonnousua.

On huomattava, että jos egyptiläiset käyttivät kalenterijärjestelmäänsä Siriuksen (Canis Majoris) heliaktista nousua, kaldealaiset papit käyttivät Capellan (Auriga) heliaktista nousua, niin muinaisten kiinalaisten joukossa voimme jäljittää useiden kalentereiden muutoksen. "chen": tähti "Daho" (Antares, Skorpioni); tähtikuvio "Tsang" (Orion); tähtikuvio "Bei Dou" - "Pohjoinen kauha" (Ursa Major). Näitä "chengejä", kuten kiinalaisista lähteistä käy ilmi, käytettiin Zhou-aikakautta edeltävinä aikoina, ts. aikaisemmin kuin 1100-luvulla eKr. Kuuluisissa kommenteissa kirjalle "Chunqiu", joka on koottu 3. vuosisadalla. eKr., on lause: "Dakho on loistava orientoiva valaisin; Tzan on suuri suuntaava valaisin, ja "pohjoin" [Ursa Major] on myös suuri suuntaava valaisin."

Muinaisista ajoista lähtien Kiinassa vuosi on jaettu neljään vuodenaikaan. "Tulitähden" (Antares) akronisen nousun havainnointi oli erittäin tärkeää. Sen nousu tapahtui kevätpäiväntasauksen aikoihin. Tähtitieteilijät seurasivat sen esiintymistä taivaalla ja ilmoittivat asukkaille kevään alkamisesta.

On legenda, jonka mukaan keisari Yao määräsi tiedemiehensä laatimaan kalenterin, jota kaikki maan asukkaat voisivat käyttää. Keräämään tietoja ja tekemään tarvittavia tähtitieteellisiä havaintoja Auringosta, Kuusta, viidestä planeettasta ja tähdestä osavaltion eri paikoissa hän lähetti neljä korkeinta tähtitieteellisestä työstä vastaavaa virkamiestänsä hoviin, Xi-veljekset ja He-veljekset. neljään suuntaan: pohjoiseen, etelään, itään ja länteen. Kirjassa "Shujing" on tallennettu luku "Yaodian" ("Yaon herran sääntö"), joka kuvaa ajanjaksoa vuosien 2109 ja 2068 välillä. eKr. Siinä sanotaan: "Herra Yao käskee tähtitieteilijään Xin ja Hon menemään maan laitamille itään, etelään, länteen ja pohjoiseen määrittämään tähtitaivaalta neljä vuodenaikaa, nimittäin kevät- ja syyspäiväntasaus ja talvi- ja kesäpäivänseisaukset. Yao huomauttaa lisäksi, että vuoden pituus on 366 päivää, ja käskee käyttämään "interkaloitua 13. kuu" -menetelmää "kalenterin oikeellisuuden varmistamiseksi".

Kalenteri, joka liittyy auringon liikkeen määräämiin vuodenaikoihin, oli aurinkokalenteri, joka oli kätevä maanviljelijälle. Kiinalaiset tiesivät trooppisen vuoden pituuden jo muinaisina aikoina. Yaodian sanoo: "On laajalti tiedossa, että kolmesataa päivää ja kuusi vuosikymmentä ja kuusi päivää muodostavat kokonaisen vuoden."

Samaan aikaan Kiinassa, ja ilmeisesti ei vain Kiinassa, vaan lähes kaikissa tietyssä kehitysvaiheessa olevissa kansoissa, oli muinaisista ajoista lähtien käytössä kalenteri, joka liittyy päivien laskemiseen Kuun vaiheiden mukaan. Muinaiset kiinalaiset tähtitieteilijät havaitsivat, että ajanjakso uudesta kuusta seuraavaan uuteen kuuhun (synodinen kuukausi) on noin kaksikymmentäyhdeksän ja puoli päivää.

Aurinko- ja kuukalenterien yhdistämisen vaikeus on se, että trooppisen vuoden ja synodisen kuukauden pituus ovat suhteettomia. Siksi niiden yhdistämiseen käytettiin interkalaarikuukautta. Yaodian sanoo: "neljä vuodenaikaa yhdistetään interkalaariseen kuukauteen."

Kirjassa "Kaiyuanzhangdan" ja kirjassa "Hanshu" - Han-dynastian (206 eKr. - 220 jKr.) kronikassa mainitaan kuusi kalenteria, jotka on laadittu puolilegendaaristen keisarien aikana: Huang Di (2696-2597). eKr.), Zhuang-xu (2518–2435 eKr.), Xian aikakaudella (2205–1766 eKr.) sekä Yin-dynastioiden (1766–1050 eKr.), Zhoun (1050–247 eKr.) ja Lun osavaltion (7. vuosisadalla eKr.)

Voidaan siis sanoa, että kalenteri Kiinassa syntyi vanhimmilta ajoilta, luultavasti 2.–3. vuosituhannella eKr.

Vuonna 104 eaa. e. Kiinassa kutsuttiin koolle laaja tähtitieteilijöiden konferenssi keskustelemaan tuolloin voimassa olevan kalenterijärjestelmän ”Zhuan-xu li” parantamisesta. Vilkkaan keskustelun jälkeen konferenssissa hyväksyttiin virallinen kalenterijärjestelmä "Taichu Li", joka on nimetty keisari Taichun mukaan.

On sanottava, että jos Yin- ja Zhou-aikakausien kalenterit antoivat vain tietoa siitä, mikä päivä tulisi pitää vuoden alussa, kuinka päivät jakautuvat kuukausien kesken, kuinka lisäkuukausi tai -päivä lisätään, niin Taichu Li -kalenteri. , sisälsi määritettyjen tietojen lisäksi tietoja vuoden kestosta ja yksittäisistä maatalouskausista, uudenkuun ja täysikuun hetkistä, vuoden jokaisen kuukauden pituudesta, kuunpimennysten hetkistä, tietoja viisi planeettaa.

Myös auringonpimennysten hetket laskettiin, mutta koska ihmiset muinaisina aikoina pelkäsivät tätä ilmiötä, auringonpimennystietoja ei sisällytetty laajasti käytetyn kalenterin tekstiin. Kalenteri osoitti myös "onnenpäivät", jolloin tähtitieteilijöiden mukaan taivaankappaleet sijaitsevat suotuisasti tiettyjen asioiden suorittamiseksi tai aloittamiseksi.

Taichu Li -kalenteri oli Kiinan hallituksen ensimmäinen virallinen kalenterijärjestelmä.

Johtopäätös

Tähtitieteellinen ilmiö tuli muinaisen ihmisen elämään osana hänen ympäristöään, joka liittyy läheisesti kaikkeen hänen toimintaansa. Tiede ei alkanut abstraktilla totuuden ja tiedon etsimisellä; se syntyi osana elämää sosiaalisten tarpeiden ilmaantuessa.

Paimentolaiset, kalastajat ja kauppamatkailijat tarvitsivat navigointia avaruudessa. Tätä tarkoitusta varten he käyttivät taivaankappaleita: päivällä - aurinkoa, yöllä - tähtiä. Näin heidän kiinnostuksensa tähtiä kohtaan heräsi.

Toinen motivaatio, joka johti taivaanilmiöiden huolelliseen tarkkailuun, oli tarve mitata aikavälejä. Vanhin astronomian käytännön käyttötarkoitus, navigointia lukuun ottamatta, oli ajan mittaaminen, josta tiede myöhemmin kehittyi. Auringon ja kuun jaksot (eli vuosi ja kuukausi) ovat luonnollisia ajan yksiköitä.

Paimentolaiskansat säätelevät kalenteriaan täysin 29 1/2 päivän synodisen ajanjakson mukaan, jonka läpi Kuun vaiheet toistuvat. Kuusta on tullut yksi tärkeimmistä esineistä ihmisen luonnollisessa ympäristössä. Tämä toimi perustana Kuun kultin perustamiselle, sen palvomiselle elävänä olennona, joka sääteli aikaa sen kasvaessa ja hiipuessa.

Kuukausi on vanhin kalenteriyksikkö. Mutta jopa puhtaasti kuun kuvauksessa niin tärkeä luonnonjakso kuin vuosi ilmenee kahdentoista kuukauden olemassaolosta ja kahdentoista peräkkäisen kuukauden nimen olemassaolosta, mikä osoittaa niiden kausiluonteisuuden: sateiden kuukausi, nuorten kuukausi eläimet, kylvö- tai sadonkorjuukuukausi. Vähitellen on kehittymässä suuntaus kohti tiiviimpää kuun- ja auringonlaskujen välistä sopimusta.

Maatalouskansat liittyvät työnsä luonteen vuoksi läheisesti aurinkovuoteen. Luonto itse näyttää pakottavan sen korkeilla leveysasteilla asuville kansoille.

Useimmat maanviljelijät käyttävät kalentereissaan sekä kuukautta että vuotta. Tässä kuitenkin syntyy vaikeuksia, koska täysikuun ja uudenkuun päivämäärät siirretään aurinkovuonna suhteessa kalenteripäiviin, joten kuun vaiheet eivät voi osoittaa tiettyä vuodenaikojen päivämäärää. Parhaan ratkaisun tässä tapauksessa tarjoavat tähdet, joiden liikkeet olivat jo tiedossa, koska niitä käytettiin orientaatioon avaruudessa ja ajassa.

Tarve jakaa ja säädellä aikaa eri tavoin johti eri alkukantaiset taivaankappaleiden havainnointiin ja siten tähtitieteellisen tiedon alkuun. Näistä lähteistä tiede syntyi sivilisaation kynnyksellä, pääasiassa vanhimman kulttuurin kansojen keskuudessa - idässä.

Kirjallisuus

1. Avdiev V.I. Muinaisen idän historia. – M.: Korkeakoulu, 1970.

2. Armand D. L. Kuinka maan ympärysmitta mitattiin ensimmäisen kerran. Lasten tietosanakirja. 12 t T 1. Maa. – M.: Koulutus, 1966.

3. Bakulin P.I., Kononovich E.V., Moroz V.I. Yleisen tähtitieteen kurssi. – M.: Nauka, 1977.

4. Volodarsky A.I. Muinaisen Intian tähtitiede. Historiallinen ja tähtitieteellinen tutkimus. Voi. XII. – M.: Nauka, 1975.

5. Maailmanhistoria. 10 nidettä T. 1. M.: Valtio. toim. poliittinen kirjallisuus, 1956.

6. Zavelsky F. S. Aika ja sen mittaus. M.: Nauka, 1977.

7. Muinaisen idän historia. – M.: Korkeakoulu, 1988.

8. Neugebauer O. Tarkat tieteet muinaisina aikoina. – M., 1968.

9. Pannekoek A. Tähtitieteen historia. – M.: Fizmatgiz, 1966.

10. Perel Yu G. Tähtitiede muinaisina aikoina. Lasten tietosanakirja. 12 osassa Volume 2. Taivaankappaleiden maailma. – M.: Koulutus, 1966.

11. Seleshnikov S.I. Kalenterin ja kronologian historia. – M.: Nauka, 1970.

12. Startsev P. A. Tietoja kiinalaisesta kalenterista. Historiallinen ja tähtitieteellinen tutkimus. Voi. XII. – M.: Nauka, 1975.

Auringonnousu juuri ennen kuin aurinko ilmestyy horisonttiin aamulla.

Yksi kirjoista, joka kuvaa Kiinan historiaa muinaisista ajoista Tangin aikakauteen (618-910)

Zernaev A., Orenburg