Реферат: Історія астрономії
А ось цивілізація майя (II-X століття н. э.) надавала астрономічним знанням величезне значення. Залишки міст і храмів-обсерваторій вражають уяву. На жаль, збереглися тільки 4 рукописи різного віку і тексти на стелах.
Майя з великою точністю визначили синодичні періоди всі 5 планет (особливо почитала Венера), придумали дуже точний календар. Місяць майя містив 20 днів, а тиждень - 13. Початок календарної ери віднесений до 5041738 року до н. э., хоча хронологія свого народу велася з 3113 р. до н.е.
В Європі друїди кельтських племен безумовно володіли якимись астрономічними знаннями; є підстави припускати, що Стоунхендж був не тільки місцем ритуалів, але і обсерваторією. Побудований він був близько 1900-1600 рр. до н.е.
Стародавня Греція - ранній період
Елліни, судячи з усього, ще в гомерівських часів цікавилися астрономією, їх карта неба і багато назв залишилися в сучасній науці. Спочатку знання були неглибокі - наприклад, уранішня і вечірня Венера вважалися різними світилами (Фосфор і Геспер); вже шумери знали, що це одне і те ж світило. Виправлення помилки «роздвоєння Венери» приписують Піфагору і Парменіду.
Полюс світу в цей час вже пішов від Альфи Дракона, але ще не присунувся до Полярної; можливо, тому в Одіссеї жодного разу не згадується напрям на північ.
Піфагорійці запропонували піроцентричну модель Всесвіту, в якому зірки, Сонце, Місяць і шість планет звертаються навкруги Центрального Вогню (Гестії). Щоб всього вийшло священне число - десять - сфер, шостою планетою оголосили Протівоземлю (Антіхтон). Як Сонце, так і Місяць, по цій теорії, світили відображеним світлом Гестії. Це була перша математична система світу - у інших стародавніх космогоністів працювало швидше уява, ніж логіка.
Відстані між сферами світил у піфагорійців відповідали музичним інтервалам в гаммі; при обертанні їх звучить «музика сфер», нечутна нами. Піфагорійці рахували Землю кулястої і обертається, отчого і відбувається зміна дня і ночі. Втім, окремі піфагорійці (Аристарх Самосській і ін.) дотримувалися геліоцентричної системи. У піфагорійців виникло вперше і поняття ефіру, але частіше за все цим словом позначалося повітря. Тільки Платон відособив ефір як окрему стихію.
Платон, учень Сократа, вже не сумнівався в шароподібноті Землі (навіть Демокріт вважав її диском). По Платону, Космос не вічний, оскільки все, що відчувається, є річ, а речі старіють і вмирають. Більш того, сам Час народився разом з Космосом. Наслідки, що далеко йдуть, мав заклик Платона до астрономів розкласти нерівномірні рухи світил на «досконалі» рухи по колах.
На цей заклик відгукнувся Евдокс Кнідській, вчитель Архімеда і сам учень єгипетських жерців. В своїх (що не збереглися) творах він висловив кінематичну схему руху планет з декількома накладеними круговими рухами, всього по 27 сферам. Правда, згода з наглядами для марса була поганою. Річ у тому, що орбіта марса помітно відрізняється від кругової, так що траєкторія і швидкість руху планети по небу міняються в широких межах. Евдокс також склав перший в Європі зоряний каталог.
Аристотель, автор «Фізики», теж був учнем Платона. В його творах було немало раціональних думок; він переконливо довів, що Земля - куля, спираючись на форму тіні Землі при місячних затьмареннях, оцінив коло Землі в 400000 стадій, або близько 70000 км - завищено майже удвічі, але для того часу точність непогана. Але зустрічаються і безліч помилкових тверджень: розділення земних і небесних законів світу, заперечення пустки і атомізму, чотири стихії як першооснови матерії плюс небесний ефір, суперечлива механіка: «стрілу у польоті підштовхує повітря» - навіть в середньовіччі це безглузде положення висміювалося (Філопон, Бурідан). Метеори він вважав атмосферними явищами, спорідненими блискавці.
Стародавня Греція - александрійський період
Концепції Аристотеля частина філософів канонізувала ще при його житті, і надалі багато здорових ідей, що суперечать їм, зустрічалися вороже - наприклад, геліоцентризм Аристарха Самосського. Аристарх вперше намагався також зміряти відстань до Сонця і Місяця і їх діаметри; для Сонця він помилився на порядок (вийшло, що діаметр Сонця в 250 разів більше земного), але до Аристарха всі вважали, що Сонце менше Землі. Саме тому він і вирішив, що в центрі світу знаходиться Сонце. Більш точні вимірювання кутового діаметра Сонця виконав Архімед, в його переказі нам і відомі погляди Аристарха, твори якого втрачені.
Ератосфен в 240 р. до н.е. досить точно зміряв довжину земного кола і нахил екліптики до екватора (т.е нахил земної осі); він також запропонував систему високосів, пізніше названу юліанським календарем.
З III століття до н.е. грецька наука засвоїла досягнення вавілонян, у тому числі - в астрономії і математиці. Але греки пішли значно далі. Біля 230 року до н.е. Аполлоній Пергській розробив новий метод представлення нерівномірного періодичного руху через базове коло - деферент - і вторинне коло, що кружляється навкруги деферента, - епіцикл; саме світило рухається по епіциклу. В астрономію цей метод ввів видатний астроном Гиппарх, що працював на Родосі.
Гиппарх відкрив відмінність тропічного і сидеричного років, уточнив довжину року (365,25 - 1/300 днів). Методика Аполлонія дозволила йому побудувати математичну теорію руху Сонця і Місяця. Гиппарх ввів поняття ексцентриситету орбіти, апогею і перигея, уточнив тривалість синодичного і сидеричного місячних місяців (з точністю до секунди), середні періоди обігу планет. По таблицях Гиппарха можна було передбачати сонячні і місячні затьмарення з нечуваною для того часу точністю - до 1-2 годин. До речі, саме він ввів географічні координати - широту і довготу. Але головним результатом Гиппарха стало відкриття зсуву небесних координат - «передування рівнодень». Вивчивши дані наглядів за 169 років, він знайшов, що положення Сонця у момент рівнодення змістилося на 2°, або на 47" в рік (насправді - на 50,3").
В 134 році до н.е. в сузір'ї Скорпіона з'явилася нова яскрава зірка. Щоб полегшити стеження за змінами на небі, Гиппарх склав каталог для 850 зірок, розбивши їх на 6 класів по яскравості.
46 рік до н. е.: введений юліанський календар, розроблений александрійським астрономом Созігеном за зразком єгипетського цивільного. Літочислення Рима велося від легендарної підстави Рима - з 21 квітня 753 року до н.е.
Систему Гиппарха завершив великий александрійський астроном, математик, оптик і географ Клавдій Птоломей. Він значно удосконалив сферичну тригонометрію, склав таблицю синусів (через 0.5°). Але головне його досягнення - «Мегале синтаксис» (Велика побудова); араби перетворили цю назву в «аль Маджісті», звідси пізніше «Альмагест». Праця містить фундаментальний виклад геоцентричної системи світу.
Будучи принципово невірною, система Птолемея, проте, дозволяла з достатньою для того часу точністю передобчислювати положення планет на небі і тому задовольняла, до певної міри, практичним запитам протягом багатьох століть.
Системою світу Птоломея завершується етап розвитку старогрецької астрономії.
Розвиток феодалізму і розповсюдження християнської релігії спричинили за собою втрату інтересу до природних наук, і розвиток астрономії в Європі загальмувався на багато сторіч.
Наступний період розвитку астрономії пов'язаний з діяльністю вчених країн ісламу - ал-Баттани, ал-Бируни, Абу-л-Хасана ібн Юніса, Насир пекло-Діна ат-Туси, Улугбека і багатьох інших.
Становлення теоретичної астрономії. Середньовіччя
В епоху середньовіччя астрономи займалися лише наглядами видимих рухів планет і узгодженням цих наглядів з прийнятою геоцентричною системою Птолемея.
Цікаві космологічні ідеї можна знайти в творах Орігена з Александрії, видного апологета раннього християнства, учня Філона александрійського. Оріген закликав сприймати Книгу Буття не буквально, а як символічний текст. Всесвіт, по Орігену, містить безліч світів, у тому числі жилих. Більш того, він допускав існування безлічі Всесвітів з своїми зоряними сферами. Кожний Всесвіт кінцевий в часі і в просторі, але сам процес їх зародження і загибелі нескінченний:
Що стосується мене, то скажу, що Бог приступив до своєї діяльності не тоді, коли був створений наш видимий мир; і подібно тому, як після закінчення існування останнього виникає інший мир, так само до початку Всесвіту існував інший Всесвіт. Отже, слід вважати, що не тільки існують одночасно багато світів, але і до початку нашого Всесвіту існували багато Всесвітів, а після закінчення неї будуть інші світи.
Треба сказати, звучить цілком сучасно.
В XI-XII століттях основні наукові праці греків і їх арабомовних учнів були перекладені на латинський. Основоположник схоластики Альберт Великий і його учень Хома Аквінській в XIII столітті препарували навчання Аристотеля, зробивши його прийнятним для католицької традиції. З цієї миті система світу Арістотеля-Птолемея фактично зливається з католицьким догматизмом. Експериментальний пошук істини підмінявся більш звичною для теології методикою - пошуком відповідних цитат в канонізованих творах і їх просторовим коментуванням.