Найдавніша астрономія - Об Астрономії
Найдавніша астрономія
Астрономія - найдавніша наука. Вона виникла ще в давнину.
Основним заняттям найдавніших народів було скотарство та землеробство. Тому їм було потрібно мати уявлення про явища природи, про їхній зв'язок з пори року. Людям було відомо, що зміна дня та ночі обумовлена явищами сходу та заходу Сонця. Вже у найдавніших державах: Стародавньому Єгипті, Baвилонії, Китаї, Індії та ін. — землеробство і скотарство регулювалися такими сезонними (тобто повторюваними в одні й ті ж пори року) явищами природи, як розливи великих річок, настання дощів, зміна і холодної погоди і 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 легко помітних яскравих зірок.
Таким чином, ще в давнину були закладені основи календаря, в якому основною мірою для рахунку часу стала доба, місяць (проміжок між двома новолуннями) і рік (час здається повного обороту Сонця по небу серед зірок). Календар був необхідний насамперед у тому, щоб із відомою точністю розраховувати час початку польових робіт. Ще в давнину було встановлено приблизну тривалість року — 365 1/4 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 — з часом календар «розходився» з природою, очікувані сезонні явища наступали дещо раніше, ніж це мало бути за календарем. З кожним роком розбіжність зростала.
Потрібні були спостереження неба таземних явищ, щоб постійно уточнювати календар, зближувати його з природою. Такі спостереження велися вже у деяких країнах Стародавнього Сходу.
З часом було також виявлено, що, крім Сонця та Місяця, є ще п'ять світил, які постійно переміщаються небом серед зірок. Ці «блукаючі» світила стали називатися планетами і згодом отримали добре знайомі нам назви Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн. Стародавні спостереження дозволили помітити на небі контури найбільш характерних сузір'їв і встановивши періодичність наступу таких явищ як сонячні і місячні затемнення.
Спостерігаючи небесні явища, люди ще не розуміли істинності причин, що їх викликають. Зірки і планети їм уявлялися як крапки, що світяться на небі, але про їх реальну природу, так само як і про природу Сонця і Місяця, вони нічого не знали. Не розуміючи природи небесних тіл, а також законів розвитку людського суспільства, реальних причин війн та хвороб, люди стали обожнювати планети та зірки, приписуючи їм вплив на долі людей та народів. Так з'явилася астрологія, яка намагалася вгадати долю людини по рухах небесних світил.
Господарський уклад древніх держав зі своїми примітивним землеробством, скотарством і ремеслом, який грунтувався на ручній праці рабів, не вимагав від себе великих знань у науці та техніці. Тому астрономічні спостереження, які мали місце у державах Стародавнього Сходу протягом багатовікової історії, не могли стати основою для створення астрономії як науки, здатної пояснити устрій Всесвіту.
Серед інших країн Стародавнього Сходу значних успіхів досягли астрономічні спостереження у Китаї, де здавна були астрономи, які спеціально займалися спостереженнями неба. Китайські астрономи не лишенавчилися передбачати настання затемнень, але й уперше спостерігали сонячні плями. І пізніше астрономія у Китаї продовжувала розвиватися. У IV ст. до н.е. китайські астрономи вперше склали так званий зірковий каталог — список найяскравіших зірок із зазначенням їхнього положення на небі.
Астрономічні знання, накопичені в Стародавньому Єгипті та Вавилонії, були запозичені стародавніми греками. У Стародавній Греції були більш сприятливі умови для розвитку науки, ніж у Китаї, Єгипті та Вавилонії. До VI ст. до зв. е. греки встановили постійні зв'язки з багатьма країнами.
Вже перші грецькі вчені у цей час намагалися довести, що Всесвіт існує без участі надприродних сил. Грецький філософ Фалес вчив, що все існуюче в природі — і Земля, і небо виникло з одного «початкового» елемента — води. Інші вчені вважали таким «початковим елементом вогонь чи повітря. У тому VI ст. до зв. е. грецький філософ Геракліт висловив геніальну думку, що Всесвіт ніколи не був створений, Завжди був, є і буде, що в ньому немає нічого незмінного — все рухається. змінюється, розвивається. Ця чудова думка, висловлена Гераклітом, згодом лягла в основу сучасної науки, завданням якої є вивчення законів розвитку природи та людського суспільства.
Багато грецьких вчених, однак, помилково вважали, що Земля є найбільшим тілом у Всесвіті і знаходиться в її центрі. Вважали, що Земля — нерухоме плоске тіло, навколо якого обертаються Сонце, Місяць і планети. Лише пізніше, систематично спостерігаючи природу, вчені змогли дійти висновку, що пристрій Всесвіту і Землі набагато складніший, ніж він видається недосвідченому спостерігачеві. На початку VI ст. до зв. е. Піфагор вперше висловив припущення, щоЗемля не плоске тіло, а має кулясту форму.
Великим досягненням науки було вчення грецьких філософів Левкіппа і Демокріта, які стверджували, що все, що існує, складається з найдрібніших частинок матерії — атомів і що всі явища природи відбуваються без усякої участі богів та інших надприродних сил.
Пізніше, у IV ст. до зв. е., з викладом своїх поглядів на устрій Всесвіту виступив філософ Аристотель. За допомогою дотепних міркувань він довів кулястість Землі. Аристотель 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 кулясті, мабуть, усі небесні тіла.
Аристотель вважав, що Земля — центр Всесвіту, довкола якого обертаються всі небесні тіла. Всесвіт, на думку Аристотеля, має кінцеві розміри - його ніби замикає сфера зірок. Своїм вченням Аристотель закріпив на багато століть хибну думку, що Земля - нерухомий центр Всесвіту. Цю думку, що відповідає вченню грецької релігії, поділяли й пізніші грецькі вчені. Надалі його прийняла як незаперечну істину християнська церква.
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 довкола Сонця. Відстань між Землею та Сонцем він обчислив у 600 діаметрів Землі. Насправді ця відстань у 20 разів менша від відомого нам тепер, але на той час і вона була дуже великою. Однак ця відстань Аристарх вважав настільки маленькою порівняно звідстанню від Землі до зірок.
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 (у самій Греції в цей час почався занепад культури). В Олександрійській академії, що об'єднувала вчених на той час, протягом кількох століть велися астрономічні спостереження вже з 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.
У ІІ. до зв. е. Гіппарх, використовуючи вже накопичені знання, створив каталог понад 1000 зірок з дуже точним визначенням зірок на небі. Гіппарх виділив зірки по групах і кожної з них відніс зірки приблизно однакового блиску. Зірки з найбільшою світністю він назвав зірками першої личини, зірки з меншим блиском - зірками другої величини і т. д. Гіппарх вважав, що всі зірки рівновіддалені від нас і тому різниця в їхньому блиску визначена лише їхніми розмірами. Насправді справа інакша: зірки знаходяться на різних відстанях від нас. Тому велика зірка, що знаходиться дуже далеко від нас, виглядатиме за своїм блиском зіркою далеко не першої величини. Навпаки, зірка першої величини може бути порівняно маленькою, але бути досить близько від нас. Однак Гіппархові величини як позначення видимого блиску зірок використовуються й досі.
Гіппарх вперше визначив розміри Місяця та його відстань від нас і, зіставляючи результати особистих спостережень та спостережень своїх попередників, 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 в календарі, здійсненій Юлієм Цезарем. Ця реформа призвела до введення календаря, що діяв у Західній Європі до XVI-XVIII ст., а в Україні до революції 1917р.
Гіппарх та інші астрономи тієї епохи приділяли багато уваги спостереженням рухів планет. Ці рухи представлялися вкрай заплутаними. Насправді напрям руху планет по небу ніби періодично змінюється — планети ніби описують петлі по небу. Ця складність, що здається, в русі планет насправді викликається рухом Землі навколо Сонця. Але стародавні 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 дуже маленькими порівняно з відстанню до планет, і навіть до зірок, Птолемей, проте, як і Аристотель вважав, що Земля — нерухомий центр Всесвіту. Оскільки Птолемей вважав Землю центром Всесвіту, те й система світу з Птолемею назвали геоцентрической.
Навколо Землі, на думку Птолемея, рухаються (у порядку зростання відстаней) Місяць, Меркурій, Венера, Сонце, Марс, Юпітер, Сатурн, зірки. Але якщо рух Місяця, Сонця, зірок правильний круговий, то рух планет набагато складніший. Кожна з планет рухається не навколо Землі, а навколо певної точки. Точка ця, своєю чергою, рухається по колу, у центрі якого знаходиться Земля. Коло, що описується планетою навколо точки, що рухається, Птолемей назвавепіциклом, а коло, по якому рухається точка біля Землі, -деферентом.
Важкоуявити собі, щоб у природі могли відбуватися такі заплутані рухи та ще й навколо неіснуючих точок. Така штучна побудова необхідна була Птолемею, щоб пояснити складність руху планет, яку він спостерігав на небосхилі, виходячи з хибного уявлення про нерухомість Землі, розташовану в центрі Всесвіту.
Система світу Аристотеля - Птолемея здавалася тимчасовим правдоподібною. Вона давала можливість заздалегідь обчислювати рух планет на майбутній час - це було необхідно для орієнтування в дорозі під час подорожей та календаря. Однак це була хибна система. Вона не відображала дійсного устрою Всесвіту, оскільки Земля насправді не знаходиться в центрі Всесвіту. Проте систему світу Птолемея визнавали майже півтори тисячі років.