Астрономія в давнину Світ небесних та постаті
Астрономія - найдавніша наука. Вона виникла, як вказував один із великих основоположників наукового комунізму — Фрідріх Енгельс, у зв'язку із практичними потребами людей.
Основним заняттям найдавніших народів було скотарство та землеробство. Тому їм потрібно було мати уявлення про явища природи, про їхній зв'язок з пори року. Люди
знали, що зміна дня та ночі обумовлена сходом та заходом Сонця. У найдавніших державах: Єгипті, Вавилонії, Індії та інших - землеробство і скотарство регулювалися такими сезонними (тобто повторюваними в одні й ті ж пори року) явищами природи, як розливи великих річок, настання періоду дощів, зміна теплої та холодної погоди та т.д.
Давні спостереження неба призвели до відкриття зв'язку між зміною пір року і такими небесними явищами, як зміна полуденної висоти Сонця протягом року, поява на небі з настанням вечірньої темряви яскравих зірок.
Таким чином, ще в давнину були закладені основи календаря, в якому основною мірою для рахунку часу стала доба (зміна дня і ночі), місяць (проміжок між двома новолуннями) і рік (час видимого повного обороту Сонця по небу серед зірок). Календар був необхідний насамперед у тому, щоб із відомою точністю розраховувати час початку польових робіт. Ще сивої давнини було встановлено приблизну тривалість року — 3651/4 діб. Насправді тривалість року (тобто періоду звернення Землі навколо Сонця) становить 365 днів 5 годин 48 хвилин 46 секунд — на 11 хвилин 14 секунд менше, ніж 365 1/4 діб. Ця «приблизність» давалася взнаки тим, що з часом календар розходився з природою; очікувані сезонні явища наступали дещораніше, ніж вони мали наступити за календарем. З кожним роком ця розбіжність збільшувалася, і потрібні були спостереження неба та земних явищ, щоб постійно уточнювати календар, зближувати його з природою. Такі спостереження велися в деяких країнах Стародавнього Сходу.
З часом було виявлено, що, крім Сонця та Місяця, є ще п'ять світил, які постійно переміщаються небом серед зірок. Ці «блукаючі» світила – планети – згодом були названі Меркурієм, Венерою, Марсом, Юпітером та Сатурном. Спостереження дозволили також помітити на небі контури найбільш характерних сузір'їв і встановити періодичність наступу таких явищ, як сонячні та місячні затемнення.
Спостерігаючи небесні явища протягом тисячоліть, люди ще не знали причин, що їх викликали. Зірки і планети вони бачили як світні точки на небі, але про їхню дійсну природу, так само як і про природу Сонця і Місяця, їм нічого не було відомо. Не розуміючи природи небесних світил, не знаючи законів розвитку людського суспільства та справжньої причини воєн та хвороб, люди обожнювали світила, приписували їм вплив на долі людей та народів. Так виникла лженаука астрологія, яка намагалася передбачати долі людей рухами небесних світил. Справжня наука давно спростувала вигадки астрології.
Наука та релігія глибоко ворожі один одному. Наука відкриває закони природи та допомагає людям на основі цих законів використовувати природу у своїх інтересах. Релігія, навпаки, завжди вселяла людям почуття безпорадності та страху перед природою. Вона завжди спиралася не так на знання, але в забобони і забобони і заважала розвитку науки. У давнину, коли люди не знали законів природи, вплив релігії та її служителів – жерців – на народ був особливо сильним. Так якжерці грали велику роль у господарському та політичному житті давньосхідних держав, вони були зацікавлені в астрономічних спостереженнях та широко використовували їх; ці спостереження їм були необхідні встановлення дат релігійних свят.
Однак господарський уклад древніх держав з їх примітивним землеробством, скотарством та ремеслом, заснованим на ручній праці рабів, не вимагав ще скільки-небудь високого розвитку науки і техніки. Тому астрономічні спостереження, які проводилися державах Стародавнього Сходу — Єгипті, Вавилонії, Індії — протягом багатовікової історії, було неможливо призвести до створення астрономії як науки, здатної пояснити устрій Всесвіту.
Проте вже тоді астрономи країн Стародавнього Сходу досягли великих успіхів у своїх спостереженнях неба, навчилися передбачати настання затемнень і наполегливо стежили за рухом планет.
Задовго до нашої ери астрономи складали так звані зіркові каталоги — списки найяскравіших зірок із зазначенням їхнього становища на небі.
Астрономічні знання, накопичені в Єгипті та Вавилоні особливо у VI-V ст. до зв. е.., запозичили давні греки. У Стародавній Греції були найбільш сприятливі умови у розвиток науки.
Перші грецькі вчені тим часом намагалися довести, що Всесвіт існує без участі божественних сил. Грецький філософ Фалес у VI ст. до зв. е. вчив, що все, що існує в природі — і Земля до неба — виникло з одного «початкового» елемента — води. Інші вчені вважали таким «початковим» елементом вогонь чи повітря. У VI ст. до зв. е. грецький філософ Геракліт висловив геніальну думку, що Всесвіт ніколи ніким не був створений, він завжди був, є і буде, що в ньому немає нічого незмінного — все рухається,змінюється, розвивається. Ця чудова думка Геракліта згодом лягла в основу справжньої науки, що вивчає закони розвитку природи та людського суспільства.
Багато грецьких вчених, однак, наївно вважали, що Земля - найбільше тіло у Всесвіті і знаходиться в її центрі. При цьому вони спочатку вважали Землю нерухомим плоским тілом, навколо якого обертаються Сонце, Місяць та планети.
Аристотель - найбільший вчений давньої Греції.
Пізніше, систематично спостерігаючи природу, вчені дійшли висновку, що Всесвіт і Земля, на якій ми живемо, влаштовані набагато складніше, ніж це видається недосвідченому спостерігачеві. Наприкінці VI ст. до зв. е. Піфагор вперше, а за ним у V ст. Парменід висловили припущення, що Земля — тіло не плоске, а кулясте.
Великим досягненням науки було вчення грецьких філософів Левкіппа та Демокріта. Вони стверджували, що все, що існує, складається з найдрібніших частинок матерії — атомів і що всі явища природи відбуваються без будь-якої участі богів та інших надприродних сил.
Пізніше, у IV ст. до зв. е.., з викладом своїх поглядів на устрій Всесвіту виступив Аристотель -найбільший з учених і філософів Греції. Аристотель займався всіма науками, які були відомі в ту епоху, - фізикою, мінералогією, зоологією та ін. Він багато займався також питаннями форми Землі та її становища у Всесвіті. З допомогою дотепних міркувань Аристотель довів кулястість Землі. Він стверджував, що місячні затемнення відбуваються, коли Місяць потрапляє у тінь, що відкидається Землею. На диску Місяця бачимо край земної тіні завжди круглим. І сам Місяць має опуклу, швидше за все кулясту форму.
Таким шляхом Аристотель дійшов висновку, що Земля, безумовно, куляста і що куляста, по-мабуть, всі небесні тіла.
Згодом, вже у XVIII ст., Великий російський вчений М. В. Ломоносов, що все життя пристрасно боровся за торжество науки над забобонами, озираючись на минулі століття, писав, що протягом багатьох століть «ідолопоклонницькі забобони тримали астрономічну Землю у своїх щелепах, не даючи їй рухатися».
Однак і в Греції після Аристотеля деякі передові вчені висловлювали сміливі та правильні здогади про будову Всесвіту.
Який жив у III в. до зв. е. Аристарх Самоський вважав, що Земля обертається навколо Сонця. Відстань від Землі до Сонця він визначив у 600 діаметрів Землі. Насправді ця відстань у 20 разів менша за дійсну, але на той час і вона здавалася неймовірно величезною. Однак ця відстань Аристарх вважав нікчемною порівняно з відстанню від Землі до зірок. Ці геніальні думки Аристарха, багато століть підтверджені відкриттям Коперника, були зрозумілі сучасниками. Аристарха звинуватили у безбожності та засудили на вигнання, а його правильні здогади були забуті.
Наприкінці IV ст. до зв. е. після походів та завоювань Олександра Македонського грецька культура проникла у всі країни Близького Сходу. місто Олександрія, що виникло в Єгипті, стало найбільшим культурним центром. В Олександрійській академії, об'єднуючи-
шей учених того часу, протягом кількох століть велися астрономічні спостереження вже за допомогою кутомірних інструментів. Олександрійські астрономи досягли великої точності у своїх спостереженнях та внесли багато нового в астрономію.
У ІІІ ст. до зв. е. олександрійський вчений Ератосфен вперше визначив розміри земної кулі (див. Том 1 ДЕ).
У ІІ. до зв. е. великий олександрійський астроном Гіппарх, використовуючи вже накопичені спостереження, склавкаталог більш ніж 1000 зірок із досить точним визначенням їхнього становища на небі. Гіппарх розділив зірки на групи і до кожної їх відніс зірки приблизно однакового блиску. Зірки з найбільшим блиском він назвав зірками першої величини, зірки з дещо меншим блиском — зірками другої величини тощо. буд. Гіппарх помилково вважав, що це зірки перебувають від нас однаковій відстані і що різниця у тому блиску залежить від своїх розмірів.
Насправді справа інакша: зірки знаходяться на різних відстанях від нас. Тому зірка величезних розмірів, але що знаходиться на дуже великій відстані від нас, буде по своєму блиску здаватися зіркою далеко не першої величини. Навпаки, зірка першої величини може бути за своїми розмірами дуже скромною, але бути порівняно близько від нас. Проте гіппархові «величини» як позначення видимого блиску зірок збереглися до нашого часу.
Гіппарх правильно визначив розміри Місяця та його відстань від нас. Порівнюючи результати особистих спостережень та спостережень своїх попередників, він вивів тривалість сонячного року з дуже малою помилкою (лише на 6 хвилин).
Пізніше, у І ст. до зв. е., олександрійські астрономи брали участь у реформі календаря, здійсненої римським диктатором Юлієм Цезарем. Цією реформою було запроваджено календар, який діяв у Європі до XVI—XVIII ст., а нашій країні — до Великої Жовтневої соціалістичної революції.
Гіппарх та інші астрономи його часу приділяли багато уваги спостереженням за рухом планет. Ці рухи уявлялися їм вкрай заплутаними. Справді, напрямок руху планет небом ніби періодично змінюється — планети ніби описують небом петлі. Ця складність, що здається, в русі планет викликається рухомЗемлі навколо Сонця — адже ми спостерігаємо планети із Землі, яка сама рухається. І коли Земля "наздоганяє" іншу планету, то здається, що планета як би зупиняється, а потім рухається назад. Але давні астрономи, які вважали Землю нерухомою, думали, що планети справді роблять такі складні рухи навколо Землі.
У ІІ. н. е. олександрійський астроном Птолемей висунув свою «систему світу». Він намагався пояснити устрій Всесвіту з урахуванням видимої складності руху планет.
Вважаючи Землю кулястою, а розміри її нікчемними в порівнянні з відстанню до планет і тим більше до зірок, Птолемей, проте, за Аристотелем стверджував, що Земля — нерухомий центр Всесвіту. Оскільки Птолемей вважав Землю центром Всесвіту, його система світу було названо геоцентричною.
Навколо Землі, по Птолемею, рухаються (як віддаленості від Землі) Місяць, Меркурій, Венера, Сонце, Марс, Юпітер, Сатурн, зірки. Але якщо рух Місяця, Сонця, зірок правильний круговий, то рух планет набагато складніший. Кожна з планет, на думку Птолемея, рухається не навколо Землі, а навколо певної точки. Точка ця у свою чергу рухається по колу, у центрі якого знаходиться Земля. Коло, що описується планетою навколо точки, що рухається, Птолемей назвав епіциклом, а коло, по якому рухається крапка біля Землі, - деферентом.
Важко уявити собі, щоб у природі могли відбуватися такі заплутані рухи, та ще й навколо уявних точок. Така штучна побудова знадобилася Птолемею для того, щоб, ґрунтуючись на хибному уявленні про нерухомість Землі, розташовану в центрі Всесвіту, пояснити видиму складність руху планет.
Птолемей був блискучим для свого часу математиком. Але він поділяв погляд Аристотеля,який вважав, що Земля нерухома і вона може бути центром Всесвіту.
Система світу Аристотеля - Птолемея здавалася сучасникам правдоподібною. Вона давала можливість заздалегідь обчислювати рух планет на майбутній час - це було необхідно для орієнтування в дорозі під час подорожей та календаря. Цю хибну систему визнавали майже півтори тисячі років.
Геоцентрична система світу Птолемея з'явилася в той час, коли Єгипет і Греція
Система світу з Птолемею.
вже були завойовані Римом. Потім занепала Римська імперія, до якого її привели рабовласницький лад, що зжив себе, війни і навали інших народів. Поруч із руйнацією величезних міст винищувалися пам'ятники грецької науки.
На зміну рабовласницькому строю прийшов феодальний устрій. Християнська релігія, яка поширилася на той час у країнах Європи, визнала геоцентричну систему світу відповідною до свого вчення.
В основу свого світорозуміння християнство поклало біблійну легенду про створення світу богом за шість днів. За цією легендою Земля є «осередком» Всесвіту, а небесні світила створені для того, щоб висвітлювати Землю та прикрашати небесне склепіння. Будь-який відступ від цих поглядів християнство нещадно переслідувало. Система світу Аристотеля — Птолемея, що ставила Землю в центр світобудови, якнайкраще відповідала християнському віровченню, хоча багато «батьків церкви» відмовлялися визнавати саме ті положення цієї системи світу, які були вірними, наприклад положення про кулястість Землі. У християнських країнах здобуло визнання і широко поширилося «вчення» ченця Козьми Індикоплова, який вважав Землю плоскою, а небо «кришкою» над нею. Це вчення було поверненням до найпримітивнішихуявленням найдавніших народів про будову Всесвіту.