Зарождение наблюдательной астрономии в древнем риме. Реферат Изучение звёздного неба на Древнем Востоке. Возникновение и основные этапы развития астрономии. Ее значение для человека

Истоки астрономии теряются в глубине веков. Ее начатки возникли у всех цивилизованных народов древности. Первые астрономические сведения о смене времен года и периодичности солнечных и лунных затмений были известны еще более четырех тысячелетий назад в Древнем Китае, другой родиной первых астрономических знаний в ту же эпоху были страны Ближнего Востока и Египет.
Подобно другим наукам, астрономия развивалась в значительной мере благодаря запросам человеческой практики. Развитие астрономии было обусловлено потребностями сельскохозяйственного производства - необходимостью счета времени и правильно го предсказания начала соответствующих сезонов сельскохозяйственных работ, разливов рек и т.д. Прокладка караванных путей, военные походы, сезонные перемещения кочевых племен, мореплавание - все это побуждало искать способы ориентирования по Солнцу и звездам. Постепенно возрастающие требования к точности предсказания календарных сроков и определения местоположения на земной поверхности привели к созданию простейших угломерных астрономических инструментов.
В века, предшествующие началу нашей эры, вместе с развитием математики, прежде всего геометрии, получила развитие и астрономия. Наиболее существенные результаты в астрономии были получены древнегреческими астрономами. На базе геоцентрической системы мира ими были разработаны теории видимых движений планет, Луны и Солнца. Большой вклад в эту теорию был сделан Гиппархом (II в. до н.э.), а последняя, наиболее совершенная теория была создана Птолемеем (II в. н.э.).
В пору средневекового мракобесия в Европе науки пришли в полный упадок. В эти мрачные времена римская церковь придала учению Птолемея откровенно реакционную, теологическую окраску. Прогресс наук стал невозможен.
Лишь арабские и среднеазиатские астрономы в период, предшествующий эпохе Возрождения, смогли добиться значительных успехов. Прогрессировала техника астрономических наблюдений, предвычислялись и корректировались таблицы видимых планетных движений. Исключительных результатов добились среднеазиатские ученые Бируни (973-1048), Улугбек (1394-1449) и другие.
Рост точности наблюдений, накопление богатого наблюдательного материала о видимом движении планет поставили перед учеными сложнейшую задачу - ревизию теории движения планет, созданной Птолемеем, и построение новой теории. Развитию астрономии вместе с другими науками способствовало изменение социально-экономических условий в странах Европы. Развитие в недрах феодализма капиталистических производственных отношений создало условия для активизации научных исследований. Великие географические открытия, развитие мореплавания и торгового судоходства требовали форсированной разработки способов морской навигации, а значит, и астрономии. Надежная морская навигация была невозможна без точной теории движения планет, так как по их положению определяли координаты кораблей в открытом море.
Революционным был, опубликованный в 1543 г. многолетний труд выдающегося польского ученого Николая Коперника (1473-1543). Коперник отказался от птолемеевой геоцентрической системы мира и в основу своей теории положил гелиоцентрическую систему, поместив Солнце в центр мира. Этот смелый шаг имел значение, далеко выходящее за пределы астрономии и физики. Это был вызов церковному мировоззрению. Коперникова гелиоцентрическая теория активнейшим образом служила утверждению материалистического мировоззрения.
Гелиоцентрическая система мира Коперника явилась краеугольным камнем астрономии. Уже в самом начале XVII в. на ее основе Иоганн Кеплер (1571-1630), обрабатывая многолетние наблюдения планет, проведенные датским астрономом Тихо Браге (1546-1601), установил три закона планетных движений, имеющие не только кинематический, но и динамический характер. С открытием Исааком Ньютоном (1643-1727) аксиом динамики и закона тяготения динамическая астрономия (небесная механика) начала свое бурное развитие.
Небесная механика привлекла к себе внимание многих выдающихся математиков мира. Исключительный вклад в небесную механику внесли французские математики, в частности Лагранж (1736-1813) и Лаплас (1749-1827), заложившие основы современных теорий движения больших планет и Луны. Во второй половине XIX в. были созданы достаточно точные теории движения больших планет, а открытие Нептуна в 1846 г. на основе математических расчетов французского ученого У. Леверье (1811-1877) явилось торжеством небесной механики, утвердившей за ней славу одной из самых надежных наук.
Параллельно с небесной механикой быстрыми темпами развивалась и наблюдательная астрономия. Современные ее методы берут свое начало от Галилея (1564-1642), который первым использовал зрительную трубу в качестве телескопа (1610) и тем самым стимулировал как телескопостроение, так и создание астрономического приборостроения вообще. В первые же годы телескопических наблюдений, выполненных Галилеем и его современниками, удалось обнаружить много неизвестных ранее явлений. Открытие Галилеем спутников Юпитера служило убедительнейшим свидетельством в пользу гелиоцентрической системы Коперника. Земля оказалась окончательно низведенной с ее «геоцентрического пьедестала». Изучение поверхности Луны, обнаружение фаз Венеры, разложение Млечного Пути на отдельные звезды - все это лишало Землю ореола уникальности и идеальности и ставило ее в один ряд с другими небесными телами.
Много ценных наблюдений было выполнено на грани XVIII и XIX вв. В это время благодаря совершенствованию телескопов резко возросла их разрешающая способность и улучшилось качество изображений. Астрономы, и прежде всего английский астроном В. Гершель (1738-1822), смогли проникнуть в глубь Вселенной и положить начало изучению звездного мира. Началось систематическое исследование распределения звезд в пространстве, были открыты и исследовались звездные скопления и туманности, кратные и переменные звезды.
Девятнадцатый век стал веком торжества небесной механики и физики небесных тел. В середине XIX в. астрономия взяла на свое вооружение фотографию и спектральный анализ. С этих пор зародилась астрофизика, и началось изучение физических процессов на небесных телах.
К началу второй четверти XX в. выяснилось, что звезды входят в состав грандиозной звездной системы - Галактики, а спиральные туманности представляют собой аналогичные звездные системы, находящиеся за пределами Галактики. Было обнаружено явление разбегания галактик, что указывало на расширение видимой части Вселенной - Метагалактики.
С течением времени астрономы не только совершенствовали приемники излучения небесных светил, но и подвергали анализу все новые и новые участки их спектров. В 30-х гг. XX в. благодаря применению кварцевой оптики стало возможным изучать ультрафиолетовое излучение небесных объектов, а в 40-х гг. XX в. исследование было распространено на радиодиапазон. Возник раздел астрофизики - радиоастрономия. Благодаря радиоастрономии были обнаружены новые необычные классы небесных тел - квазары, пульсары, специфическое микроволновое радиоизлучение, не связанное ни с одним известным небесным телом, приходящее на Землю со всех направлений, похожее на излучение абсолютно черного тела с температурой около 3 К и получившее название фонового реликтового излучения.
1957 г. открыл новый этап в развитии астрономии. Запуск в нашей стране первых искусственных спутников и последовавшее освоение межпланетного пространства с помощью космических аппаратов привели не просто к техническому перевооружению астрономии, но и к превращению ее из науки наблюдательной в науку экспериментальную. В наши дни астрономические инструменты вынесены за пределы земной атмосферы, и она более не препятствует исследованию излучения небесных светил во всех диапазонах спектра. С космических аппаратов были обнаружены новые типы небесных тел - рентгеновские и инфракрасные звезды, существенно исследованы быстрые заряженные частицы, приходящие из глубин Вселенной, - космические лучи.
Посадка космических аппаратов на Луну, доставка лунного грунта на Землю, первая высадка людей на Луну, посадка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и Марса, пролеты космических аппаратов вблизи Юпитера и Сатурна и их спутников вот далеко не полный перечень тех космических экспериментов, осуществленных за последнее пол века в СССР и США, которые привели к революции в астрономических методах исследования Вселенной.
Современный период развития исследования космоса связан с запуском многоразовых ракетоносителей SpaceX американского бизнесмена Илона Маска.

Экзаменационныйреферат

на тему

«Астрономия

Древней Греции»

Выполнила

Ученица11а класса

ПересторонинаМаргарита

Преподаватель

ЖбанниковаТатьяна Владимировна

Киров,2002

План
I Вступление.

IIАстрономия древних греков.

1. На пути к истине, через познание.

2. Аристотель и геоцентрическая система мира.

3. Тот самый Пифагор.

4. Первый гелиоцентрист.

5. Труды Александрийских астрономов

6. Аристарх: совершенный метод (истинные его труды и успехи ; рассуждения выдающегося ученого ; в еликаятеория - неудача, как следствие ) ;

7. “Phaenomena” Евклида и основныеэлементы небесной сферы.

8. Самая яркая “звезда”александрийского неба.

9. Календарь и звезды древней греции.

III Заключение: роль астрономов древней Греции.

Вступление

…Аристарх Самосский в своих «Предложениях»-

допускал,что звезды, Солнце не изменяют

своего положения в пространстве, что Земля

движется по окружности около Солнца,

находящегося в центре ее пути, и что

центр сферы неподвижных звезд

совпадает с центром Солнца.

Архимед. Псамит.

Оценивая проделанныйчеловечеством путь в поисках истины о Земле, мы вольно или невольно обращаемсяк древним грекам. Многое зародилось у них, но и через них немало дошло до насот других народов. Так распорядилась история: научные представления итерриториальные открытия египтян, шумеров и прочих древневосточных народовнередко сохранились лишь в памяти греков, а от них стали известны последующимпоколениям. Яркий пример тому - подробные известия о финикийцах, населявшихузкую полосу восточного побережья Средиземного моря и в ІІ-І тысячелетиях до н.э. открывших Европу и приморские районы Северо-западной Африки. Страбон,римский ученый и грек по происхождению, в своей семнадцатитомной «Географии»написал: «До настоящего времени эллины многое заимствуют у египетских жрецов ихалдеев». А ведь Страбон скептически относился к своим предшественникам, в том числеи к египтянам.

Расцвет греческойцивилизации приходится на период между V Iвеком до н.э. и серединой II века до н. э. Хронологически он почти совпадает со временем существованияклассической Греции и эллинизма. Это время с учетом нескольких столетий, когдаподнялась, процветала и погибла Римская империя, называется античным Егоисходным рубежом принято считать VII-II века до н.э., когда быстро развивались полисы-греческие города-государства. Этаформа государственного устройства стала отличительной чертой греческого мира.

Развитие знанийу греков не имеет аналогов истории того времени. Масштабы постижения наукможно представить хотя бы по тому факту, что менее чем за три столетия (!)прошла свой путь греческая математика – от Пифагора до Евклида, греческаяастрономия – от Фалеса до Евклида, греческое естествознание – от Анаксимандрадо Аристотеля и Феофраста, греческая география – от Геккатея Милетского доЭратосфена и Гиппарха и т. д..

Открытие новыхземель, сухопутные или морские странствия, военные походы, перенаселения вблагодатные районы – все это нередко мифологизировалось. В поэмах с присущимгрекам художественным мастерством мифическое соседствовало с реальным. В нихизлагались научные познания, сведения о природе вещей, а также географическиеданные. Впрочем, последние порой бывает трудно идентифицировать с сегодняшнимипредставлениями. И, тем не менее, они – показатель широких воззрений греков наойкумену.

Греки уделяли большоевнимание конкретно – географическому познанию Земли. Даже во время военныхпоходов их не покидало желание записать все то, что видели в покоренныхстранах. В войсках Александра Македонского выделили даже специальных шагомеров,которые подсчитывали пройденные расстояния, составляли описание маршрутовдвижения и наносили их на карту. На основе полученных ими данных Дикеарх,ученик знаменитого Аристотеля, составил подробную карту тогдашней по егопредставлению ойкумены.

…Простейшиекартографические рисунки были известны еще в первобытном обществе, задолго допоявления письменности. Об этом позволяют судить наскальные рисунки. Первыекарты появились в Древнем Египте. На глиняных табличках наносились контурыотдельных территорий с обозначением некоторых объектов. Не позднее 1700 года дон. е. египтяне составили карту освоенной двух тысячекилометровой части Нила.

Картографированиемместности занимались также вавилоняне, ассирийцы и другие народы Древнеговостока…

Какой жевиделась Земля? Какое они отводили себе место на ней? Каковы были их представленияоб ойкумене?

Астрономиядревних греков

В греческой науке твердо установилось мнение (с различными, конечно,вариациями), что Земля подобна плоскому или выпуклому диску, окруженномуокеаном. От этой точки зрения многие греческие мыслители не отказались дажетогда, когда в эпоху Платона и Аристотеля, казалось, возобладали представленияо шарообразности Земли. Увы, уже в те далекие времена прогрессивная идеяпробивала себе дорогу с большим трудом, требовала от своих сторонников жертв,но, к счастью, тогда еще «не казался ересью талант», а «в аргументах не ходилсапог».

Идея диска(барабана или даже цилиндра) была очень удобна для подтверждения широкораспространенного убеждения о срединном положении Эллады. Она же была вполнеприемлема для изображения суши, плавающей в океане.

В пределахдискообразной (а позднее шарообразной) Земли выделялась ойкумена. Что по –древнегречески означает вся обитаемая земля, вселенная. Обозначение однимсловом двух, казалось бы, разных понятий (для греков тогда они представлялисьодно-порядковыми) глубоко симптоматично.

О Пифагоре (VI век до н.э.) сохранилось малодостоверных сведений. Известно, что родился он на острове самос ; вероятно, в молодости посетилМилет, где учился у Анаксимандра ; может быть, совершил и более далекие путешествия. Уже в зрелом возрасте философпереселился в город Кротон и основал там нечто вроде религиозного одена –Пифагорейское братство, которое распространило свое влияние на многие греческиегорода Южной Италии. Жизнь братства была окружена тайной. О его основателеПифагоре ходили легенды, которые, по-видимому, имели под собой какую-то основу:великий ученый был не менее великим политиком и провидцем.

Основойучения Пифагора была вера в переселение душ и гармоничное устройство мира. Онполагал, что душу очищает музыка и умственный труд, поэтому пифагорейцы считалиобезательным совершествование в “ четырехискусствах ” – арифметике, музыке, геометриии астрономии. Сам Пифагор является основоположником теории чисел, а доказаннаяим теорема известна сегодня каждому школьнику. И если Анаксагор и Демокрит всвоих взглядах на мир развивали идею Анаксимандра о физических причинахприродных явлений, то Пифагор разделял его убежденность в математическойгармонии космоса.

Пифагорейцы властвовали в греческих городах Италии несколько десятилетий, потомбыли разгромлены и отошли от политики. Однако многое из того, что вдохнул в нихПифагор, осталось жить и оказало огромное влияние на науку. Сейчас очень трудноотделить вклад самого Пифагора от достижений его последователей. В особенностиэто относится к астрономии, в которой было выдвинуто несколько принципиальноновых идей. О них можно судить по дошедшим до нас скудным сведениям опредставлениях поздних пифагорейцев и учениями философов, испытавших влияниеидей Пифагора.

Аристотельи первая научная картина мира

Аристотельродился в македонском городе Стагира в семье придворного лекаря.Семнадцатилетниим юношей попадает он в Афины, где становится учеником Академии,основанной философом Платоном.

Сначала системаПлатона увлекала Аристотеля, но постепенно он пришел к выводу, что взглядыучителя уводят от истины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросивзнаменитую фразу: ” Платонмне друг, но истина дороже ”. Император ФилиппМакедонский приглашает Аристотеля стать воспитателем наследника престола.Философ соглашается и три года нетлучно находится возле будущего основателявеликой империи Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик возглавилвойско отца и, разбив фиванцев в своей первой битве при Херонее, отправился впоходы.

Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из районов, под названием Ликей,открывает школу. Он много пишет. Его сочинения настолько разнообразны, чтотрудно представить себе Аристотеля одиноким мыслителем. Скорее всего, в этигоды он выступал как глава большой школы, где ученики работали под егоруководством, подобно тому как сегодня аспиранты разрабатывают темы, которыепредлагают им руководители.

Много внимания уделял греческий философ вопросам строения мира. Аристотель былубежден, что в центре Вселенной, безусловно, находится Земля.

Аристотель пытался все объяснить причинами, которые близки здравому смыслунаблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она вточности соответствует тому виду, который принимал бы шар, с одной стороныосвещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательствошарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмения Луны, аристотельприходит в выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле.А поскольку тень кругла, то и тело, отбрасывающее её, должно иметь такую жеформу. Но Аристотель им не ограничивается. “ Почему,- спрашивает он, - когда мы перемещаемся к северу или к югу, созвездия меняютсвои положения относительно горизонта? ”И тут же отвечает: “ Потому, что Земля обладаеткривизной ”. Действительно, будь Земляплоской, где бы ни находился наблюдатель, у него над головой сияли бы одни итеже созвездия. Совсем другое дело – на круглой Земле. Здесь у каждогонаблюдателя свой горизонт, свой горизонт, своё небо… Однако, признаваяшарообразность Земли, Аристотель категорически высказывался против возможностиее обращения вокруг Солнца. “ Будь так, - рассуждалон, - нам казалось бы что звезды не находятся неподвижно на небесной сфере, аописывают кружки… ” Это было серьезноевозражение, пожалуй, самое серьезное, которое удалось устранить лишьмного-много веков спустя, в XIX столетии.

Об Аристотеленаписано очень много. Авторитет этого философа невероятно высок. И это вполнезаслужено. Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки изаблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрас все, чего добился разум запериод античной цивилизации. Его сочинения – настоящая энциклопедия современнойему науки.

Посвидетельству современников, великий философ отличался неважным характером.Портрет, дошедший до нас, представляет нам малорослого, сухощавого человека свечно язвительной усмешкой на губах.

Говорил онкортаво.

Вотношениях с людьми был холоден и надменен.

Новступать с ним в спор решались немногие. Остроумная, злая и насмешливая речьАристотеля разила наповал. Он разбивал возводимые против него доводы ловко,логично и жестоко, что, конечно, не прибавляло ему сторонников средипобежденных.

Послесмерти Александра Македонского обиженные почувствовали, наконец, реальнуювозможность расквитаться с философом и обвинили его в безбожии. СудьбаАристотеля была предрешена. Не дожидаясь приговора, Аристотель бежит из Афин. “Чтобы избывить афинян от нового преступления противфилософии”, - говорит он, намекая на сходжную судьбу Сократа, получившего поприговору чашу с ядовитым соком цикуты.

После отъезда из Афин в Малую Азию Аристотель скоро умирает, отравивщись вовремя трапезы. Так говорит легенда.

Согласно преданию, Аристотель завещал свои рукописи одному из учеников по имениФеофраст.

Посмерти философа за его трудами начинается настоящая охота. В те годы книги самипо себе были драгоценностью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Онипереходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в подвалы, чтобысохранить от жадности пергамских царей. Сырость портила их страницы. Уже приримском владычестве сочинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают вРим. Здесь их продают любителям – богачам. Кое-кто старается восстановитьпострадавшие места рукописей, снабдить их своими добавлениями, от чего текст,конечно, не становится лучше.

Почемужетак ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах других греческих философоввстречались мысли более оригинальные. На этот вопрос отвечает английскийфилософ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: ” Их(древнегреческихмыслителей) никто не мог понять, кроме очень хорошо подготовленных и искушенныхчитателей. А труды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (иликазалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме здравого смысла…Дляпроверки его наблюдений не было необходимости в опытах или приборах, не нужныбыли и трудные математические вычисления или мистическая интуиция для пониманиякакого бы то ни было внутреннего смысла…Аристотель объяснял, что мир такой,каким все его знают, именно такой, каким они его знают ”.

Пройдет время, и авторитет Аристотеля станет безоговорочным. Если на диспутеодин философ, подтверждая свои доводы, сошлется на его труды, это будет значить,что доводы, безусловно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в сочиненияхтого же Аристотеля другую цитату, спомощью которой можно опровергнуть первую.…Лишь Аристотель против Аристотеля.Дркгие доводы против цитат были бессильны.Такой метод спора называетсядогматическим, и в нем, конечно, нет ни грамма пользы или истины….Но должнобыло пройти много веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу смертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила науки, возродилаискусство и дала название эпохи – Возрождение.

Первыйгелиоцентрист

В древности вопрос отом, движется ли Земля вокруг Солнца, был попросту богохульным. Как знаменитыеученые, так и простые люди, у которых картина неба не вызывала особыхразмышлений, были искренне убеждены, что Земля неподвижна и представляет собойцентр Вселенной. Тем не менее, современные историки могут назвать по меньшеймере одного ученого древности, который усомнился в общепринятом и попыталсяразработать теорию, согласно которой Земля движется вокруг Солнца.

Жизнь Аристарха Самосского(310 – 250 гг. до н.э.) была тесно связана с Александрийской библиотекой.Сведения о нем весьма скудны, а из творческого наследия осталась только книга«О размерах Солнца и Луны и расстояниях до них», написанная в 265 г. до н.э.Лишь упоминания о нем других ученых Александрийской школы, а позднее и римлян,проливают некоторый свет на его «богохульные» научные изыскания.

Аристарх задался вопросомо том, какого расстояние от Земли до небесных тел, и каковы их размеры. До негона этот вопрос пытались ответить пифагорейцы, но они исходили из произвольныхпредложений. Так, Филолай считал, что расстояния между планетами и Землейнарастают в геометрической прогрессии и каждая следующая планета в три разадальше от Земли, чем предыдущая.

Аристарх пошел своим путем,совершенно правильным точки зрения современной науки. Он внимательно следил заЛуной и сменой ее фаз. В момент наступления фазы первой четверти он измерилугол между Луной, Землей и Солнцем (угол ЛЗС на рис.). Если это сделатьдостаточно точно, то в задаче останутся только вычисления. В этот момент Земля,Луна и Солнце образуют прямоугольный треугольник, а, как известно из геометрии,сумма углов в нем составляет 180 градусов. В таком случае второй острый уголЗемля – Солнце – Луна (угол ЗСЛ) получается равным

90˚ - Ð ЛЗС = Ð ЗСЛ

/>
Определениерасстояния от Земли до Луны и Солнца методом Аристарха .

Аристарх изсвоих измерений и вычислений получил, что этот угол равен 3º (вдействительности его значение 10 ’ )и что Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна (в действительности в 400 раз).Здесь надо простить ученому значительную ошибку, ибо метод был совершенноправильным, но неточности при измерении угла оказались велики. Было трудноточно уловить момент первой четвер ти, да и сами измерительные инструментыдревности были далеки от совершенства.

Но это быллишь первый успех замечательного астронома Аристарха Самосского. Ему выпалонаблюдать полное солнечное затмение, когда диск Луны закрыл диск Солнца, т. е.видимые размеры обоих тел на небе были одинаковы. Аристарх перерыл старыеархивы, где нашел много дополнительных сведений о затмениях. Оказалось, что внекоторых случаях солнечные затмения были кольцевыми, т. е. вокруг диска Луныоставался небольшой светящийся ободок от Солнца (наличие полных и кольцевыхзатмений связано с тем, что орбита Луны вокруг Земли является эллипсом). Ноколи видимые диски Солнца и Луны на небе практически одинаковы, рассуждал Аристарх,а Солнце в 19 раз дальше от Земли, чем Луна, то и диаметр его должен быть в 19раз больше. А как соотносятся диаметры Солнца и Земли? По многим данным олунных затмениях Аристарх установил, что лунный диаметр составляет примерноодну треть земного и, следовательно, последний должен быть в 6,5 раз меньшесолнечного. При этом объем Солнца должен в 300 раз превышать объем Земли. Всеэти рассуждения выделяют Аристарха Самосского как выдающегося ученого своеговремени.

теля» Аристотеля. Номожет ли огромное Солнце вращаться вокруг маленькой Земли? Или еще болееогромная Все –

ленная? И Аристотельсказал – нет, не может. Солнце есть центр Вселенной, вокруг него вращаютсяЗемля и планеты, а вокруг Земли вращается только Луна.

А почему наЗемле день сменяется ночью? И на этот вопрос Аристарх дал правильный ответ –Земля не только обращается вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси.

И еще на одинвопрос он ответил совершенно правильно. Приведем пример с движущимся поездом,когда близкие для пассажира внешние предметы пробегают мимо окна быстрее, чемдалёкие. Земля движется вокруг Солнца, но почему звездный узор остаетсянеизменным? Аристотель ответил: «Потому что звезды невообразимо далеки отмаленькой Земли». Объем сферы неподвижных звезд во столько раз больше объемасферы с радиусом Земля – Солнце во сколько раз объем последней больше объемаземного шара.

Эта новаятеория получила название гелиоцентрической, и суть ее состояла в том, чтонеподвижное Солнце помещалось в центр Вселенной и сфера звезд также считаласьнеподвижной. Архимед в своей книге «Псамит», отрывок из которой приведен вкачестве эпиграфа к данному реферату, точно передал все, что предложилАристарх, но сам предпочел снова «вернуть» Землю на ее старое место. Другиеученые полностью отвергли теорию Аристарха как неправдоподобную, а философ –идеалист Клеант попросту обвинил его в богохульстве. Идеи великого астронома ненашли в то время почвы для дальнейшего развития, они определили развитие наукипримерно на полторы тысячи лет и возродились затем лишь в трудах польскогоученого Николая Коперника.

Древние грекисчитали, что поэзии, музыке, живописи и науке покровительствуют девять муз,которые были дочерями Мнемосины и Зевса. Так, муза Урания покровительствовалаастрономии и изображалась с венцом из звезд и свитком в руках. Музой историисчиталась Клио, музой танцев – Терпсихора, музой трагедий – Мельпомена и т. д.Музы были спутницами бога Аполлона, а их храм носил название музейон – дом муз.Такие храмы строились и в метрополии, и в колониях, но Александрийский музейонстал выдающейся академией наук и искусств древнего мира.

ПтолемейЛаг, будучи человеком настойчивым и желая оставить о себе память в истории, нетолько укрепил государство, но и превратил столицу в торговый центр всегоСредиземноморья, а Музейон – в научный центр эпохи эллинизма. В огромном зданиинаходились библиотека, высшее училище, астрономическая обсерватория, медицинско– анатомическая школа и еще ряд научных подразделений. Музейон былгосударственным учреждением, и его расходы обеспечи –

вались соответствующейстатьей бюджета. Птолемей, как в свое время Ашшурбанипал в Вавилоне, разослалписарей по всей стране для сбора культурных ценностей. Кроме того, каждыйкорабль, заходящий в порт Александрии, обязан был передавать в библиотекуимеющиеся на борту литературные произведения. Ученые из других стран считалидля себя честью работать в научных учреждениях Музейон и оставлять здесь своитруды. На продолжении четырех веков в Александрии трудились астрономы АристархСамосский и Гиппарх, физик и инженер Герон, математики Евклид и Архимед, врачГерофил, астроном и географ Клавдий Птолемей и Эратосфен, который с одинаковымуспехом разбирался в математике, географии, астрономии, и философии.

Но последний был ужескорее исключением, поскольку важной особенностью эллинской эпохи стала«дифференциация» научной деятельности. Здесь любопытно заметить, что подобноевыделение отдельных наук, а в астрономии и специализация по отдельнымнаправлениям, произошло в Древнем Китае значительно раньше.

Другойособенностью эллинской науки было то, что она снова обратилась к природе, т.е.стала сама «добывать» факты. Энциклопедисты Древней Эллады опирались насведения, полученные еще египтянами и вавилонянами, а поэтому занимались лишьпоиском причин, вызывающих те или иные явления. Науке Демокрита, Анаксагора,Платона и Аристотеля в еще большей степени был присущ умозрительный характер,хотя их теории можно рассматривать как первые серьезные попытки человечествапонять устройство природы и всей Вселенной. Александрийские астрономы внимательно следили за движением Луны, планет, Солнца и звезд. Сложностьпланетных движений и богатство звездного мира заставляли их искать отправныеположения, от которых можно было бы начинать планомерные исследования.

« Phaenomena » Евклида и основныеэлементы небесной сферы

Как ужеупоминалось выше, александрийские астрономы попытались определить «отправные»точки для дальнейших систематических исследований. В этом отношении особая заслугапринадлежит математику Евклиду (III в. до н. э.), который в своей книге « Phaenomena » впервые ввел вастрономию понятия, до тех пор в ней не использовавшиеся. Так, он далопределения горизонта – большой окружности, являющейся пересечение плоскости,перпендикулярной к линии отвеса в точке наблюдений, с небесной сферой, а такженебесного экватора – окружности, получающейся при пересечении с этой сферойплоскости земного экватора.

Кроме того, он определил зенит –точку небесной сферы над головой наблюдателя («зенит» – арабское слово) – иточку, противоположную точке зенита, - надир.

И еще про одну окружностьговорил Евклид. Это небес –

ный меридиан - большаяокружность, проходящая через Полюс мира и зенит. Она образуется при пересечениис небесной сферой плоскости, проходящей через ось мира (ось вращения) иотвесную линию (т. е. плоскости, перпендикулярной плоскости земного экватора).Относи –

тельно значения меридиана Евклидговорил, что, когда Солнце пересекает меридиан, в данном месте наступаетполдень и тени предметов оказываются самыми короткими. К востоку от данногоместа полдень на земном шаре уже прошел, а к западу еще не наступил. Как мыпомним, принцип измерения тени гномона на Земле в течение многих столетийлежал в основе конструкций солнечных часов.

Самаяяркая “звезда” александрийского неба .

Ранеемы уже познакомились с результатами деятельности многих астрономов, какизвестных, так и тех,

имена которыхканули в лету. Еще за тридцать столетий до новой эры гелиопольские астрономы вЕгипте с поразительной точностью установили продолжительность года.Кудрявобородые жрецы – астрономы, наблюдавшие небо с вершин вавилонских зиккуратов, смогли начертить путь Солнца среди созвездий – эклиптику, а такженебесные пути Луны и звезд. В далеком и загадочном Китае с высокой точностьюизмерили наклон эклиптики к небесному экватору.

Древнегреческие филосовы посеяли зерна сомнения относительно божественногопроисхождения мира. При Аристархе, Евклиде и Эратосфене астрономия, которая дотого отдавала большую часть астрологии, начала систематизировать своиисследования, встав на твердую почву истинного познания.

И всеже то, что сделал о области астрономии Гиппарх, значительно превосходитдостижения как его предшественников, так и ученых более позднего времени. Сполным основанием Гиппарха называют отцом научной астрономии. Он былчрезвычайно пунктуален в своих исследованиях, многократно проверяя выводыновыми наблюдениями и стремясь к открытию сути явлений, происходящих воВселенной.

Историянауки не знает, где и когда родился Гиппарх; звестно лишь,что наиболее плодотворный период его жизни приходится на время между 160 и 125гг. до н. э.

Большую часть своих исследованийон провел на Александрийской обсерватории, а также на его собственнойобсерватории, построенной на острове Самос.

Еще доГиппархатеории небесных сфер Евдокса и Аристотеля подверглись переосмыслению, вчастности, великим александрийским математиком Аполлонием Пергским (III в. до н. э.),но Земля по-прежнему оставалась в центре орбит всех небесных тел.

Гиппарх продолжилначатую Апполонием разработку теории круговых орбит, но внес в нее своисущественные дополнения, основанные на многолетних наблюдениях. Ранее Калипп,ученик Евдокса, обнаружил, что времена года имеют неодинаковуюпродолжительность. Гиппарх проверил это утверждение и уточнил, чтоастрономическая весна длится 94 и ½ сут, лето - 94 и ½ сут, осень– 88 суток и, наконец, зима продолжается 90 суток. Таким образом, интервалвремени между весенним и осенним равноденствиями (включающий лето) равен 187суток, а интервал от осеннего равноденствия до весеннего (включающий зиму)равен 88 + 90 =178 суток. Следовательно, Солнце движется по эклиптикенеравномерно – летом медленнее, а зимой быстрее. Возможно и другое обьяснениепричины различия, если предположить, что орбита не круг, а “ вытянутая ”замкнутая кривая (Апполоний Пергский назвал ее элипсом). Однако принятьнеравномерность движения Солнца и отличие орбиты от круговой – это означалоперевернуть вверх ногами все представления, устоявшиеся еще с времен Платона.Поэтому Гиппарх ввел систему эксцентрических окружностей, предположив, чтоСолнце обращается вокруг Земли по круговой орбите, но сама Земля не находится вее центре. Неравномерность в таком случае лишь кажущачся, ибо если Солнценаходится ближе, то возникает впечатление более быстрого его движения, инаоборот.

Однако,для Гиппарха остались загадкой прямые и попятные двидения планет, т.е.происхождение петель, которые планеты описывали на небе. Изменения видимогоблеска планет (особенно для Марса и Венеры) свидетельствовали, что и онидвижутся по эксцентртрическим орбитам, то приближаясь к Земле, то удаляясь отнее и соответственно этому меняя блеск. Но в чем причина прямы и попятныхдвижений? Гиппарх пришел к выводу, что размещение Земли в стороне от центраорбит планет недостаточно для обьяснения этой загадки. Спустя три столетяпоследний из великих александрийцев Клавдий Птоломей отметил, что Гиппархотказался от поисков этом направлении и ограничился лишь систематизациейсобственных наблюдений и наблюдений своих предшественников. Любопытно, что вовремена Гиппарха в астрономии уже существовало понятие эпицикла, введениекоторого приписывают Аполлонию Пергскому. Но так или иначе, Гиппарх не сталзаниматься теорией движения планет.

Зато онуспешно модифицировал метод Аристарха, позволяющий определить расстояние доЛуны и Солнца. Пространственное расположение Солнца, Земли и Луны во времялунного затмения, когда проводились наблюдения.

Гиппархпрославился также своими работами в области исследования звезд. Он, как и егопредшественники, считал, что сфера неподвижных звезд реально существует, т.е.расположенные на ней объекты находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Нопочему тогда одни из них ярче других? Потому, считал Гиппарх, что их истинныеразмеры неодинаковы – чем больше звезда, тем она ярче. Он разделил диапозонблеска на шесть величин, от первой – для самых ярких звезд до шестой – длясамых слабых, еще видимых невооруженным глазом (есстественно, телескопов тогдане было). В современной шкале звездных величин различие в одну величинусоответствует различию в интенсивности излучения в 2,5 раза.

В 134году до н.э.в созвездии Скорпиона засияла новая звезда (теперь установлено, чтоновые звезды представляют собой двойные системы, в которых происходит взрыввещества на поверхности одного из компонентов, сопровождаемый быстрымувеличением блеака объекта, с последующим затуханием).Ранее на этом местеничего не было, и поэтому Гиппарх пришел к выводу о необхлдимости созданияточного звезного каталога. С необычайной тщательностью великий астроном измерилэклиптические координаты около 1000 звезд, а также оценил их величины по своейшкале.

Занимаясьэтой работой, он решил проверить и мнение о том, что звезды неподвижны. Точнееговоря, это должны были сделать потомки.Гиппарх составил список звезд,расположенных на одной прямой линии, в надежде, что следующие поколенияастрономов проверят, останется ли эта линия прямой.

Занимаясь составление каталога, Гиппарх сделал замечательное открытие. Онсравнил свои результаты с координатами ряда звезд, измеренными до негоАристилом и Тимохарисом (современники Аристарха Самосского), и обнаружил, чтоэклиптические долготы объектов за 150 лет увеличились примерно на 2º. Приэтом эклиптические широты не изменились. Стало ясно, что причина не всобственных движениях звезд, иначе изменились бы обе координаты, а вперемещении точки весеннего равноденствия, от которой отсчитываетсяэклиптическа долгота, причем в направлении, противоположном движению Солнца поэклиптике. Как известно, точка весеннего равноденствия – это место пересеченияэклиптики с небесным экватором. Поскольку эклиптическая широта не меняется современем, Гиппарх сделал вывод, что причина смещения этой точки состоит вдвижении экватора.

Таким образом, мывправе удивиться необычайной логичности и строгости в научных исследованияхГиппарха, а также их высокой точности. Французкий ученый Деламбр, известныйисследователь древней астрономии, так охарактеризовал его деятельность:” Когда окинешьвзглядом все открытия и усовершенствования Гиппарха, поразмышлишь над числомего трудов и множеством приведенных там вычислений, волей-неволей отнесешь егок самым выдающимся людям древности и, более того, назовешь самым великим срединих. Все достигнутое им относится к области науки, где требуется геометрическиепознания в сочетании с пониманием сущности явлений, которые поддаютсянаблюдениям лишь при условии тщательного изготовления инструментов… ”

Календарьи звезды

В древнейГреции, как и в странах Востока, в качестве религиозного и гражданскогоиспользовался лунно – солнечный календарь. В нем начало каждого календарногомесяца должно было располагаться как можно ближе к новолунию, а средняяпродолжительность календарного года – по возможности соответствовать промежуткувремени между весенними равноденствиями (“ тропический год ”,как его сейчас называют). При этом месяцы по 30 и 29 дней чередовались. Но 12лунных месяцев примерно на треть месяца короче года. Поэтому, чтобы выполнитьвторое требование, время от времени приходилось прибегать к интеркаляциям –добавлять в отдельные годы дополнительный, тринадцатый, месяц.

Вставкиделались нерегулярно правительством каждого полиса – города-государства. Дляэтого назначались специальные лица, которые следилиза величиной отставаниякалендарного года от солнечного. В разделенной на мелкие государства Грециикалендари имели местное значение – одних названий месяцев в греческом миресуществовало около 400. Математик и музыковед Аристоксен (354-300 до н.э.)писал о календарном беспорядке:” Десятый день месяца у коринфян – этопятый день у афиняни восьмой у кого-нибудь еще ”

Простой иточный, 19-летний цикл, использовавшийся еще в Вавилоне, предложил в 433 г. дон.э. афинский астроном Метон. Этот цикл предусматривал вставку семидополнительных месяцев за 19 лет; его ошибка не превышала двух часов заодин цикл.

Земледельцы, связанные ссезонными работами, издревле пользовались еще и звездным календарем, который независел от сложных движений Солнца и Луны. Гесиод в поеме “ Труды и дни ”,указывая своему брату Персу время проведения сельскохозяйственных работ,отмечает их не по лунно-солнечному календарю, а по звездам:

Лишьна востоке начнут восходить

АтлантидыПлеяды,

Жатьпоспешай, а начнут

Заходить-засев принимайся…

Вотвысоко средь неба уж Сириус

Всталс Орионом,

Ужначинает Заря розоперстая

ВидетьАртура,

Режь,о Перс, и домой уноси

Виноградныегроздья…

Таким образом,хорошее знание звездного неба, которым в современном мире мало кто можетпохвастаться, древним грекам было необходимо и, очевидно, широкораспространено. По-видимому, этой науке детей учили в семьях с раннеговозраста. Лунно-солнечный календарь использовался и в Риме. Но здесь царил ещебольший “календарный произвол”. Длина и начало года зависели от понтификов (отлат. Pontifices ),римских жрецов, которые нередко пользовались своим правом в корыстных целях.Такое положение не могло удовлетворить огромную империю, в которую стремительнопревращалось Римское государство. В 46 г. до н.э. Юлий Цезарь (100-44 до н.э.),исполнявший обязанности не только главы государства, но и верховного жреца,провел календарную реформу. Новый календарь по его поручению разработалалександрийский математик и астроном Созиген, по происхождению грек. За основуон взял египедский, чисто солнечный, календарь. Отказ от учета лунных фазпозволил сделать календарь достаточно простым и точным. Этот календарь, названныйюлианнским, использовался в христианском мире до введения в католическихстранах в XVI веке уточненного григорианскогокалендаря.

Летоисчисление поюлианскому календарю началось в 45 году до н.э. На 1 январяперенесли начало года (раньше первым месяцем был март). В благодарность завведение календаря сенат постановил переименовать месяц квинтилис (пятый), вкотором родился Цезарь, в юлиус – наш июль. В 8 году до н.э. честь следующегоимператора, Октивиана Августа, месяц секстилис(шестой), был переименован вавгуст.Когда Тиберию, третьему принцепсу (императору), сенаторы предложилиназватьего именем месяц септембр (седьмой), он будто бы отказался, ответив:”Ачто будет делать тринадцатый принцепс?”

Новыйкалендарь оказался чисто гражданским, религиозные праздники в силу традициипо-прежнему справлялисьв соответствии с фазами Луны. И в настоящее времяпраздник Пасхи согласовывается с лунным календарем, причем для расчета егодаты используется цикл, предложенный еще Метоном.

Заключение

В далекомсредневековье Бернард Шартрский говорил ученикам золотые слова:”Мы подобнокарликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чемони, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что мы выше их, нопотому, что они нас подняли и увеличили наш рост своим величием. Астрономылюбых эпох всегда опирались на плечи предшествующих великанов.

Античная астрономия занимаетв истории науки особое место. Именно в древней Греции были заложены основысовременного научного мышления. За семь с половиной столетий от Фалеса иАнаксимандра, сделавших первые шаги в осмыслении Вселенной, до КлавдияПтолемея, создавшего математическую теорию движения светил, античные ученыепрошли огромный путь, на котором у них не было предшественников. Астрономыантичности использовали данные, полученные задолго до них в Вавилоне. Однакодля их обработки они создали совершенно новые математические методы, которыебыли взяты на вооружение средневековыми арабскими, а позднее и европейскимиастрономами.

В 1922 МеждународныйАстрономический Съезд утвердил 88 международных названий созвездий, тем самымувековечил память о древнегреческих мифах, в честь которых были названысозвездия: Персей, Андромеда, Геркулес и т.д. (около 50-ти созвездий).Значениедревнегреческой науки подчеркивают слова: планета, комета, галактика и самослово Астрономия.

Списокиспользованной литературы

1. “ Энциклопедия длядетей ”.Астрономия. (М. Аксенова, В. Цветков, А. Засов, 1997)

2. “ Звездочетыдревности ”. (Н. Николов, В. Харалампиев, 1991)

3. “ ОткрытиеВселенной-прошлое, настоящее, будущее ”. (А. Потупа,1991)

4. “ ГоризонтыОйкумены ”. (Ю. Гладкий, Ал. Григорьев, В. Ягья, 1990)

5. Астрономия,11 класс. (Е. Левитан, 1994)

План защитыреферата

Астроном - это человек, интересующийся космическими процессами и явлениями. Что означает - быть астрономом? Кто первый задался вопросами о загадках неба? О первых и великих астрономах узнайте в нашей статье.

Астроном - это…

Людей всегда интересовало, что скрывается высоко за облаками и как же все устроено там, в межзвездном пространстве. Астроном - это человек, который призван не только задавать эти вопросы, но и отвечать на них. Это специалист в астрономии - науке о Вселенной, всех процессах и взаимосвязях, которые в ней происходят. А для этого необходимо обладать терпением, наблюдательностью, а главное - значительными знаниями в различных областях наук. Поэтому астроном - это прежде всего ученый.

Профессиональные астрономы должны обладать знаниями по физике, математике, а иногда и химии. Они работают в исследовательских центрах и обсерваториях, анализируя информацию о космических телах, их движениях и других явлениях, которую получают из собственных наблюдений, данных спутников, используя при этом различные приборы. Профессия эта включает в себя более узкие специализации, например, планетолог, астрофизик, астрохимик, космолог.

Первые астрономы

Наблюдая за ночным небосводом, люди заметили, что рисунок на нем меняется в зависимости от сезонов. Тогда они поняли, что земные и небесные процессы взаимосвязаны, и начали разгадывать их секрет. Первыми известными астрономами были шумеры и вавилоняне. Они научились предсказывать лунные затмения и измерять траектории движения планет, записывая наблюдения на глиняных табличках.

Египтяне ещё в IV веке до н. э. начали делить небо на созвездия и гадать по небесным светилам. В Древнем Китае прилежно отмечали все удивительные явления, такие как кометы, затмения, метеоры, новые звезды. Впервые комета упоминается в 631 году до нашей эры. В Древней Индии успехов было немного, хотя в V веке индийский астроном установил, что планеты вращаются вокруг своей оси.

Наблюдениями за звездами и планетами занимались инки, майя, кельтские друиды, древние греки. Последние сыпали как правильными, так и смешными теориями и предположениями. Например, Полюс Земли был далеко от Полярной звезды, а утренняя и вечерняя Венера считались разными звездами. Хотя некоторые были вполне точны, например, полагал, что Солнце больше Земли, и верил в гелиоцентризм. Эратосфен измерил земную окружность и наклон эклиптики к экватору.

Революция Коперника

Николай Коперник - ученый-астроном, который считается одним из зачинателей До него, в эпоху средневековья, астрономы в основном подстраивали свои наблюдения под принятую церковью и обществом Птолемея. Хотя отдельные личности, как Николай Кузанский или Георг Пурбах, все же выдвигали достойные гипотезы и расчеты, научные рассуждения носили достаточно отвлеченный характер.

В труде «О вращении небесных сфер», опубликованном в 1543 году, Коперник предлагает гелиоцентрическую модель. Согласно этому, Солнце является звездой, вокруг которой движется Земля и остальные планеты. Данную гипотезу поддерживали ещё в Древней Греции, но все это были лишь предположения.

Коперник в своем труде предоставил четкие аргументы и логические заключения. Его идею продолжили развивать многие великие астрономы, такие как Джордано Бруно, Галилео Галилей, Кеплер, Ньютон. Не все его мысли были верны. Так, Коперник считал, что орбиты планет круговые, Вселенная ограничивается Солнечной системой, однако его труд перевернул прежнее научное представления мира.

Галилео Галилей

Неоценимый вклад в астрономическую науку внес Галилео Галилей - итальянский астроном, физик, математик и философ. Одной из самых известных его заслуг является изобретение телескопа. Ученый создал первый в мире оптический прибор с линзами, чтобы наблюдать за небом.

Благодаря телескопу физик-астроном определил, что поверхность Луны не гладкая, как считали раньше. Обнаружил, что на Солнце есть пятна, облака Млечного Пути являются многочисленными тусклыми звездами, а вокруг Юпитера вращается несколько планет.

Галилей был ярым сторонником теорий Коперника. Он был убежден, что Земля вращается не только вокруг Солнца, но и вокруг своей оси, чем вызывает приливы и отливы океана. Это стало причиной многолетней борьбы с церковью.

Телескоп признали неисправным, а богохульнические идеи неверными. Перед инквизицией Галилео вынужден был отречься от своих доводов. Именно ему приписывают знаменитую фразу, которую он якобы произнес позже: «И все-таки она вертится!»

Иоганн Кеплер

Ученый-астроном Иоганн Кеплер считал, что астрономия является ответом на загадки тайной связи между космосом и человеком. Своими знаниями он пользовался, чтобы предсказывать погоду и урожайность. Он также поддерживал идеи Коперника, благодаря которым смог продвинуться ещё дальше в научных достижениях.

Кеплеру удалось объяснить видимую неравномерность движения планет, на основе трех выведенных им законов. Он ввел понятие орбит, форму которых определил как эллипс. Ученый также вывел уравнение, которое позволяет рассчитать положение небесных тел.

Все научные взгляды Кеплера совмещались с мистицизмом. Подобно пифагорейцам, он придерживался мнения о существовании особой гармонии в движении космических тел и пытался найти её числовое значение. Увлеченный тайным смыслом, он несколько компрометировал свои научные достижения, которые в конечном итоге были весьма точны.

«Астрономия древней Греции»

План

I. Вступление

II. Астрономия древних греков

1. На пути к истине, через познание

2. Аристотель и геоцентрическая система мира

3. Тот самый Пифагор

4. Первый гелиоцентрист

5. Труды Александрийских астрономов

6. Аристарх: совершенный метод (истинные его труды и успехи; рассуждения выдающегося ученого; великая теория - неудача, как следствие);

7. “Phaenomena” Евклида и основные элементы небесной сферы

9. Календарь и звезды древней Греции

III. Заключение: роль астрономов древней Греции

Вступление

Оценивая проделанный человечеством путь в поисках истины о Земле, мы вольно или невольно обращаемся к древним грекам. Многое зародилось у них, но и через них немало дошло до нас от других народов. Так распорядилась история: научные представления и территориальные открытия египтян, шумеров и прочих древневосточных народов нередко сохранились лишь в памяти греков, а от них стали известны последующим поколениям. Яркий пример тому - подробные известия о финикийцах, населявших узкую полосу восточного побережья Средиземного моря и в ІІ-І тысячелетиях до н. э. открывших Европу и приморские районы Северо-западной Африки. Страбон, римский ученый и грек по происхождению, в своей семнадцатитомной «Географии» написал: «До настоящего времени эллины многое заимствуют у египетских жрецов и халдеев». А ведь Страбон скептически относился к своим предшественникам, в том числе и к египтянам.

Расцвет греческой цивилизации приходится на период между VI веком до н.э. и серединой II века до н. э. Хронологически он почти совпадает со временем существования классической Греции и эллинизма. Это время с учетом нескольких столетий, когда поднялась, процветала и погибла Римская империя, называется античным Его исходным рубежом принято считать VII-II века до н.э., когда быстро развивались полисы-греческие города-государства. Эта форма государственного устройства стала отличительной чертой греческого мира.

Развитие знаний у греков не имеет аналогов истории того времени. Масштабы постижения наук можно представить хотя бы по тому факту, что менее чем за три столетия (!) прошла свой путь греческая математика – от Пифагора до Евклида, греческая астрономия – от Фалеса до Евклида, греческое естествознание – от Анаксимандра до Аристотеля и Феофраста, греческая география – от Геккатея Милетского до Эратосфена и Гиппарха и т. д..

Открытие новых земель, сухопутные или морские странствия, военные походы, перенаселения в благодатные районы – все это нередко мифологизировалось. В поэмах с присущим грекам художественным мастерством мифическое соседствовало с реальным. В них излагались научные познания, сведения о природе вещей, а также географические данные. Впрочем, последние порой бывает трудно идентифицировать с сегодняшними представлениями. И, тем не менее, они – показатель широких воззрений греков на ойкумену.

Греки уделяли большое внимание конкретному географическому познанию Земли. Даже во время военных походов их не покидало желание записать все то, что видели в покоренных странах. В войсках Александра Македонского выделили даже специальных шагомеров, которые подсчитывали пройденные расстояния, составляли описание маршрутов движения и наносили их на карту. На основе полученных ими данных Дикеарх, ученик знаменитого Аристотеля, составил подробную карту тогдашней по его представлению ойкумены.

Простейшие картографические рисунки были известны еще в первобытном обществе, задолго до появления письменности. Об этом позволяют судить наскальные рисунки. Первые карты появились в Древнем Египте. На глиняных табличках наносились контуры отдельных территорий с обозначением некоторых объектов. Не позднее 1700 года до н. е. египтяне составили карту освоенной двух тысячекилометровой части Нила.

Картографированием местности занимались также вавилоняне, ассирийцы и другие народы Древнего востока…

Какой же виделась Земля? Какое они отводили себе место на ней? Каковы были их представления об ойкумене?

Астрономия древних греков

В греческой науке твердо установилось мнение (с различными, конечно, вариациями), что Земля подобна плоскому или выпуклому диску, окруженному океаном. От этой точки зрения многие греческие мыслители не отказались даже тогда, когда в эпоху Платона и Аристотеля, казалось, возобладали представления о шарообразности Земли. Увы, уже в те далекие времена прогрессивная идея пробивала себе дорогу с большим трудом, требовала от своих сторонников жертв, но, к счастью, тогда еще «не казался ересью талант», а «в аргументах не ходил сапог».

Идея диска (барабана или даже цилиндра) была очень удобна для подтверждения широко распространенного убеждения о срединном положении Эллады. Она же была вполне приемлема для изображения суши, плавающей в океане.

В пределах дискообразной (а позднее шарообразной) Земли выделялась ойкумена. Что по – древнегречески означает вся обитаемая земля, вселенная. Обозначение одним словом двух, казалось бы, разных понятий (для греков тогда они представлялись одно-порядковыми) глубоко симптоматично.

О Пифагоре (VI век до н.э.) сохранилось мало достоверных сведений. Известно, что родился он на острове самос; вероятно, в молодости посетил Милет, где учился у Анаксимандра; может быть, совершил и более далекие путешествия. Уже в зрелом возрасте философ переселился в город Кротон и основал там нечто вроде религиозного одена – Пифагорейское братство, которое распространило свое влияние на многие греческие города Южной Италии. Жизнь братства была окружена тайной. О его основателе Пифагоре ходили легенды, которые, по-видимому, имели под собой какую-то основу: великий ученый был не менее великим политиком и провидцем.

Основой учения Пифагора была вера в переселение душ и гармоничное устройство мира. Он полагал, что душу очищает музыка и умственный труд, поэтому пифагорейцы считали обезательным совершествование в “четырех искусствах” – арифметике, музыке, геометрии и астрономии. Сам Пифагор является основоположником теории чисел, а доказанная им теорема известна сегодня каждому школьнику. И если Анаксагор и Демокрит в своих взглядах на мир развивали идею Анаксимандра о физических причинах природных явлений, то Пифагор разделял его убежденность в математической гармонии космоса.

Пифагорейцы властвовали в греческих городах Италии несколько десятилетий, потом были разгромлены и отошли от политики. Однако многое из того, что вдохнул в них Пифагор, осталось жить и оказало огромное влияние на науку. Сейчас очень трудно отделить вклад самого Пифагора от достижений его последователей. В особенности это относится к астрономии, в которой было выдвинуто несколько принципиально новых идей. О них можно судить по дошедшим до нас скудным сведениям о представлениях поздних пифагорейцев и учениями философов, испытавших влияние идей Пифагора.

Аристотель и первая научная картина мира

Аристотель родился в македонском городе Стагира в семье придворного лекаря. Семнадцатилетниим юношей попадает он в Афины, где становится учеником Академии, основанной философом Платоном.

Сначала система Платона увлекала Аристотеля, но постепенно он пришел к выводу, что взгляды учителя уводят от истины. И тогда Аристотель ушел из Академии, бросив знаменитую фразу: ”Платон мне друг, но истина дороже”. Император Филипп Македонский приглашает Аристотеля стать воспитателем наследника престола. Философ соглашается и три года нетлучно находится возле будущего основателя великой империи Александра Македонского. В шестнадцать лет его ученик возглавил войско отца и, разбив фиванцев в своей первой битве при Херонее, отправился в походы.

Снова Аристотель переезжает в Афины, и в одном из районов, под названием Ликей, открывает школу. Он много пишет. Его сочинения настолько разнообразны, что трудно представить себе Аристотеля одиноким мыслителем. Скорее всего, в эти годы он выступал как глава большой школы, где ученики работали под его руководством, подобно тому как сегодня аспиранты разрабатывают темы, которые предлагают им руководители.

Много внимания уделял греческий философ вопросам строения мира. Аристотель был убежден, что в центре Вселенной, безусловно, находится Земля.

Аристотель пытался все объяснить причинами, которые близки здравому смыслу наблюдателя. Так, наблюдая Луну, он заметил, что в различных фазах она в точности соответствует тому виду, который принимал бы шар, с одной стороны освещаемый Солнцем. Столь же строго и логично было его доказательство шарообразности Земли. Обсудив все возможные причины затмения Луны, Аристотель приходит к выводу, что тень на ее поверхности может принадлежать только Земле. А поскольку тень кругла, то и тело, отбрасывающее её, должно иметь такую же форму. Но Аристотель им не ограничивается. “Почему, - спрашивает он, - когда мы перемещаемся к северу или к югу, созвездия меняют свои положения относительно горизонта?” И тут же отвечает: “Потому, что Земля обладает кривизной ”. Действительно, будь Земля плоской, где бы ни находился наблюдатель, у него над головой сияли бы одни и те же созвездия. Совсем другое дело – на круглой Земле. Здесь у каждого наблюдателя свой горизонт, свой горизонт, своё небо… Однако, признавая шарообразность Земли, Аристотель категорически высказывался против возможности ее обращения вокруг Солнца. “Будь так, - рассуждал он, - нам казалось бы что звезды не находятся неподвижно на небесной сфере, а описывают кружки…” Это было серьезное возражение, пожалуй, самое серьезное, которое удалось устранить лишь много-много веков спустя, в XIX столетии.

Об Аристотеле написано очень много. Авторитет этого философа невероятно высок. И это вполне заслужено. Потому что, несмотря на довольно многочисленные ошибки и заблуждения, в своих сочинениях Аристотель собрал все, чего добился разум за период античной цивилизации. Его сочинения – настоящая энциклопедия современной ему науки.

Астрономия Древней Греции

Астрономия Древней Греции - астрономические познания и взгляды тех людей, которые писали на древнегреческом языке, независимо от географического региона: сама Эллада , эллинизированные монархии Востока, Рим или ранняя Византия . Охватывает период с VI века до н. з. по V век н. э. Древнегреческая астрономия является одним из важнейших этапов развития не только астрономии как таковой, но и науки вообще. В трудах древнегреческих учёных находятся истоки многих идей, лежащих в основании науки Нового времени. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на современную только при посредничестве греков.

Введение

Историография древнегреческой астрономии

За небольшими исключениями , до нас не дошли специальные труды античных астрономов, и мы можем восстанавливать их достижения в основном на основании сочинений философов, не всегда имевших адекватное представление о тонкостях научных теорий и к тому же далеко не всегда являвшихся современниками научных достижений, о которых они пишут в своих книгах. Часто при реконструкции истории античной астрономии используются труды астрономов средневековой Индии , поскольку, как полагает большинство современных исследователей, индийская средневековая астрономия в значительной мере базируется на греческой астрономии доптолемеева (и даже догиппархова) периода . Тем не менее, у современных историков пока ещё нет однозначного представления о том, как происходило развитие древнегреческой астрономии.

Традиционная версия античной астрономии делает основной упор на объяснение иррегулярности планетных движений в рамках геоцентрической системы мира . Считается, что большую роль в развитии астрономии сыграли досократики , сформулировавшие представление о природе как о самостоятельном бытии и тем самым давшие философское обоснование поискам внутренних закономерностей жизни природы. Однако ключевой фигурой при этом оказывается Платон (V-IV вв. до н. э.), который поставил перед математиками задачу выразить видимые сложные движения планет (включая попятные движения) как результат сложения нескольких простых движений, в качестве которых представлялись равномерные движения по кругу. В обосновании этой программы большую роль сыграло учение Аристотеля . Первой попыткой решить «задачу Платона» стала теория гомоцентрических сфер Евдокса , за которой последовала теория эпициклов Аполлония Пергского . При этом ученые не столько стремились объяснять небесные явления, сколько рассматривали их как повод для абстрактных геометрических задач и философских спекуляций . Соответственно, астрономы практически не занимались развитием методики наблюдений и созданием теорий, способных предсказывать те или иные небесные явления. В этом, как считают, греки сильно уступали вавилонянам , которые с давних пор изучали закономерности движения небесных тел. Согласно этой точке зрения, решительный перелом в античной астрономии произошёл только после того, как в их руки попали результаты наблюдений вавилонских астрономов (что случилось благодаря завоеваниям Александра Македонского). Только тогда греки почувствовали вкус к пристальному наблюдению звёздного неба и применению геометрии к вычислению положений светил. Первым на этот путь, как считается, вступил Гиппарх (вторая половина II в. до н. э.), построивший первые модели движения Солнца и Луны, не только удовлетворяющие требованиям философов, но и объясняющие данные наблюдений. С этой целью он разработал новый математический аппарат - тригонометрию . Кульминацией античной астрономии явилось создание птолемеевой теории движения планет (II в. н. э.).

Согласно альтернативной точке зрения, проблема построения планетной теории вообще не входила в число основных задач древнегреческих астрономов. По мнению сторонников этого подхода, в течение длительного времени греки либо вообще не знали о попятных движениях планет, либо не придавали этому особого значения . Главной задачей астрономов была разработка календаря и методов определения времени по звёздам . Основополагающая роль при этом приписывается Евдоксу , но не столько как создателю теории гомоцентрических сфер, сколько как разработчику концепции небесной сферы . По сравнению со сторонниками предыдущей точки зрения, ещё более фундаментальной оказывается роль Гиппарха и особенно Птолемея , поскольку задача построения теории видимых движений светил на основании наблюдательных данных связывается именно с этими астрономами.

Наконец, существует и третья точка зрения, являющаяся, в некотором смысле, противоположной второй. Развитие математической астрономии её сторонники связывают с пифагорейцами , которым приписывается и создание концепции небесной сферы, и постановка задачи построения теории попятных движений, и даже первая теория эпициклов . Сторонники этой точки зрения оспаривают тезис о неэмпирическом характере астрономии догиппархова периода, указывая на высокую точность астрономических наблюдений астрономов III века до н. э. и использование этих данных Гиппархом для построения своих теорий движения Солнца и Луны , широкое использование в космологии спекуляций о ненаблюдаемости параллаксов планет и звёзд ; некоторые результаты наблюдений греческих астрономов оказались доступными их вавилонским коллегам . Основы тригонометрии как математического фундамента астрономии также были заложены астрономами III века до н. э. Значительным стимулом для развития античной астрономии явилось создание в III веке до н. э. Аристархом Самосским гелиоцентрической системы мира и её последующая разработка , в том числе с точки зрения динамики движения планет . Гелиоцентризм при этом считается хорошо укоренённым в античной науке, а отказ от него связывается с вненаучными, в частности религиозными и политическими, факторами.

Научный метод древнегреческой астрономии

Главным достижением астрономии древних греков следует считать геометризацию Вселенной, что включает в себя не только систематическое использование геометрических конструкций для представления небесных явлений, но и строгое логическое доказательство утверждений по образцу евклидовой геометрии.

Доминирующей методологией в античной астрономии была идеология «спасения явлений»: необходимо найти такую комбинацию равномерных круговых движений, с помощью которых может быть смоделирована любая неравномерность видимого движения светил. «Спасение явлений» мыслилось греками как чисто математическая задача, и не предполагалось, что найденная комбинация равномерных круговых движений имеет какое-либо отношение к физической реальности. Задачей физики считался поиск ответа на вопрос «Почему?», то есть установление истинной природы небесных объектов и причин их движений исходя из рассмотрения их субстанции и действующих во Вселенной сил; применение математики при этом не считалось необходимым .

Периодизация

Историю древнегреческой астрономии можно условно разделить на четыре периода, ассоциируемых с различными этапами развития античного общества :

• Архаический (донаучный) период (до VI века до н. э.): становление полисной структуры в Элладе;
• Классический период (VI-IV века до н. э.): расцвет древнегреческого полиса ;
• Эллинистический период (III-II века до н. э.): расцвет крупных монархических держав, возникших на обломках империи Александра Македонского ; с точки зрения науки особую роль играет птолемеевский Египет со столицей в Александрии ;
• Период упадка (I век до н. э. - I век н. э.), ассоциируемый с постепенным угасанием эллинистических держав и усилением влияния Рима ;
• Имперский период (II-V века н. э.): объединение всего Средиземноморья, включая Грецию и Египет, под властью Римской империи .

Эта периодизация является достаточно схематичной. В ряде случаев трудно установить принадлежность того или иного достижения к тому или иному периоду. Так, хотя общий характер астрономии и науки вообще в классический и эллинистический период выглядит достаточно различным, в целом развитие в VI-II веках до н. э. представляется более-менее непрерывным. С другой стороны, ряд достижений науки последнего, имперского периода (особенно в области астрономического приборостроения и, возможно, теории) являются ни чем иным, как повторением успехов, достигнутых астрономами эллинистической эпохи.

Донаучный период (до VI века до н. э.)

Представление об астрономических познаниях греков этого периода дают поэмы Гомера и Гесиода : там упоминается ряд звёзд и созвездий, приводятся практические советы по использованию небесных светил для навигации и для определения сезонов года. Космологические представления этого периода целиком заимствовались из мифов : Земля считается плоской, а небосвод - твёрдой чашей, опирающейся на Землю .

Вместе с тем, согласно мнению некоторых историков науки, членам одного из эллинских религиозно-философских союзов того времени (орфикам) были известны и некоторые специальные астрономические понятия (например, представления о некоторых небесных кругах) . С этим мнением, однако, не согласно большинство исследователей.

Классический период (с VI - по IV век до н. э.)

Главными действующими лицами этого периода являются философы, интуитивно нащупывающие то, что впоследствии будет названо научным методом познания. Одновременно проводятся первые специализированные астрономические наблюдения, развивается теория и практика календаря; в основу астрономии впервые полагается геометрия, вводится ряд абстрактных понятий математической астрономии; делаются попытки отыскать в движении светил физические закономерности. Получили научное объяснение ряд астрономических явлений, доказана шарообразность Земли. Вместе с тем, связь между астрономическим наблюдениями и теорией ещё недостаточно прочна, слишком велика доля спекуляций, основанных на сугубо эстетических соображениях.

Источники

До нас дошли только два специализированных астрономических труда этого периода, трактаты О вращающейся сфере и О восходе и заходе звёзд Автолика из Питаны - учебники по геометрии небесной сферы , написанные в самом конце этого периода, около 310 года до н. э. К ним примыкает также поэма Феномены Арата из Сол (написанная, впрочем, в первой половине III века до н. э.), где содержится описание древнегреческих созвездий (поэтическое переложение не дошедших до нас трудов Евдокса Книдского , IV век до н. э.) .

Вопросы астрономического характера часто затрагиваются в трудах древнегреческих философов: некоторых диалогах Платона (особенно Тимей , а также Государство , Федон , Законы , Послезаконие ), трактатах Аристотеля (особенно О Небе , а также Метеорологика , Физика , Метафизика ). Труды философов более раннего времени (досократиков) до нас дошли только в очень отрывочном виде через вторые, а то и третьи руки.

Досократики, Платон

В этот период выработались два принципиально различных философских подхода в науке вообще и астрономии в частности. Первый из них зародился в Ионии и поэтому может быть назван ионийским. Для него характерны попытки найти материальную первооснову бытия, изменением которой философы надеялись объяснить всё многообразие природы . В движении небесных тел эти философы пытались увидеть проявления тех же сил, что действуют и на Земле. Первоначально ионийское направление было представлено философами города Милета Фалесом , Анаксимандром и Анаксименом . Этот подход нашёл своих сторонников и в других частях Эллады. К числу ионийцев относится Анаксагор из Клазомен , значительную часть жизни проведший в Афинах , в значительной мере уроженец Сицилии Эмпедокл из Акраганта . Своей вершины ионийский подход достиг в трудах античных атомистов: Левкиппа (родом, возможно, также из Милета) и Демокрита из Абдер, явившихся предтечами механистической философии.

Стремление дать причинное объяснение явлений природы было сильной стороной ионийцев. В настоящем состоянии мира они увидели результат действия физических сил, а не мифических богов и чудовищ . Ионийцы полагали небесные светила объектами, в принципе, той же природы, что и земные камни, движением которых управляют те же силы, что действуют на Земле. Cуточное вращение небосвода они считали реликтом изначального вихревого движения, охватывавшего всю материю Вселенной. Философы-ионийцы были первыми, кого назвали физиками. Однако недостатком учений ионийских натурфилософов была попытка создать физику без математики. Ионийцы не увидели геометрическую основу Космоса .

Второе направление ранней греческой философии можно назвать италийским, поскольку оно получило первоначальное развитие в греческих колониях италийского полуострова. Его основоположник Пифагор основал знаменитый религиозно-философский союз, представители которого, в отличие от ионийцев, видели основу мира в математической гармонии, точнее, в гармонии чисел, стремясь при этом к единению науки и религии. Небесные светила они считали богами. Это обосновывалось следующим образом: боги - это совершенный разум, для них характерен наиболее совершенный вид движения; таковым является движение по окружности, поскольку оно вечное, не имеет ни начала, ни конца и все время переходит само в себя. Как показывают астрономические наблюдения, небесные тела движутся по окружностям, следовательно, они являются богами . Наследником пифагорейцев был великий афинский философ Платон , который полагал весь Космос созданным идеальным божеством по своему образу и подобию. Хотя пифагорейцы и Платон верили в божественность небесных светил, для них не была характерна вера в астрологию : известен крайне скептический отзыв о ней Евдокса , ученика Платона и последователя философии пифагорейцев .

Стремление поисков математических закономерностей в природе было сильной стороной италийцев. Характерная для италийцев страсть к идеальным геометрическим фигурам позволила им первыми предположить, что Земля и небесные тела имеют форму шара и открыть дорогу к приложению математических методов к познанию природы. Однако полагая небесные тела божествами, они практически полностью изгнали с небес физические силы.

Аристотель

Сильные стороны этих двух исследовательских программ, ионийской и пифагорейской, дополняли друг друга. Попыткой их синтеза может рассматриваться учение Аристотеля из Стагира . Аристотель разделил Вселенную на две радикально различные части, нижнюю и верхнюю (подлунную и надлунную области, соответственно). Подлунная (т.е. более близкая к центру Вселенной) область напоминает построения философов-ионийцев доатомистического периода: она состоит из четырех элементов - земли, воды, воздуха, огня. Это область изменчивого, непостоянного, преходящего - того, что не может быть описано на языке математики. Напротив, надлунная область - это область вечного и неизменного, в целом соответствующая пифагорейско-платоновскому идеалу совершенной гармонии. Её составляет эфир - особый вид материи, не встречающейся на Земле.

Хотя Аристотель не называл небесные светила богами, он полагал их имеющими божественную природу, поскольку для составляющего их элемента, эфира , характерно равномерное движение по окружности вокруг центра мира; это движение является вечным, поскольку на окружности нет никаких граничных точек .

Практическая астрономия

До нас дошла только фрагментарная информация о методах и результатах наблюдений астрономов классического периода. Исходя из доступных источников, можно предположить, что одним из основных объектов их внимания являлись восходы звёзд, поскольку результаты таких наблюдений можно было использовать для определения времени ночью. Трактат с данными таких наблюдений составил Евдокс Книдский (вторая половина IV века до н. э.); поэт Арат из Сол облёк трактат Евдокса в поэтическую форму.

Об астрономических инструментах греков классического периода практически ничего неизвестно. Про Анаксимандра Милетского сообщали, что для распознавания равноденствий и солнцестояний он использовал гномон - древнейший астрономический инструмент, представляющий собой вертикально расположенный стержень. Евдоксу приписывают и изобретение «паука» - основного конструктивного элемента астролябии .

Сферические солнечные часы

Для исчисления времени днём, по всей видимости, часто использовались солнечные часы . Сначала были изобретены сферические солнечные часы (скафэ), как наиболее простые. Усовершенствований конструкции солнечных часов также приписывалось Евдоксу . Вероятно, это было изобретение одной из разновидностей плоских солнечных часов.

Философы-ионийцы полагали, что движением небесных светил управляют силы, аналогичные тем, что действуют в земном масштабе. Так, Эмпедокл , Анаксагор , Демокрит полагали, что небесные тела не падают на Землю, поскольку их удерживает центробежная сила . Италийцы (пифагорейцы и Платон) считали, что светила, будучи богами, движутся сами по себе, как живые существа.

Среди философов были значительные разногласия насчёт того, что находится вне Космоса. Некоторые философы считали, что там располагается бесконечное пустое пространство; по мнению Аристотеля , вне Космоса нет ничего, даже пространства; атомисты Левкипп , Демокрит и их сторонники полагали, что за нашим миром (ограниченным сферой неподвижных звёзд) находятся другие миры. Наиболее близкими к современным были взгляды Гераклида Понтийского , согласно которому неподвижные звёзды - это и есть другие миры, располагающиеся в бесконечном пространстве.

Объяснение астрономических явлений и природы небесных тел

Классический период характеризуется широким распространением спекуляций о природе небесных тел. Анаксагор из Клазомен (V век до н. э.) первым предположил, что Луна светит отражённым светом Солнца и на этой основе впервые в истории дал правильное объяснение природы лунных фаз и солнечных и лунных затмений. Солнце Анаксагор считал гигантским камнем (величиной с Пелопоннес), раскалённым за счёт трения о воздух (за что философ чуть было не подвергся смертной казни, поскольку эта гипотеза была сочтена противоречащей государственной религии). Эмпедокл полагал Солнце не самостоятельным объектом, а отражением на небосводе Земли, освещённой небесным огнём. Пифагореец Филолай полагал, что Солнце является прозрачным сферическим телом, светящимся потому, что преломляет свет небесного огня; то, что мы видим в качестве дневного светила, это изображение, получающееся в атмосфере Земли. Некоторые философы (Парменид , Эмпедокл) полагали, что яркость дневного неба обусловлена тем, что небосвод состоит из двух полусфер, светлой и тёмной, период обращений которых вокруг Земли составляет сутки, как и период обращения Солнца. Аристотель полагал, что принимаемое нами излучение небесных тел порождается не ими самими, а нагреваемым ими воздухом (частью подлунного мира) .

Большое внимание греческих учёных привлекали кометы . Пифагорейцы считали их разновидностью планет. Такого же мнения придерживался и Гиппократ Хиосский , полагавший также, что хвост принадлежит не самой комете, а иногда приобретается в её блужданиях в пространстве. Эти мнения были отвергнуты Аристотелем , который считал кометы (как и метеоры) воспламенением воздуха в верхней части подлунного мира. Причина этих воспламенений заключается в неоднородности окружающего Землю воздуха, наличия в нём легко воспламеняющихся включений, которые вспыхивают из-за передачи тепла от вращающегося над подлунным миром эфира .

По мнению Аристотеля, ту же природу имеет и Млечный Путь ; вся разница в том, что в случае комет и метеоров свечение возникает из-за нагрева воздуха одной конкретной звездой, в то время как Млечный Путь возникает из-за нагрева воздуха всей надлунной областью . Некоторые пифагорейцы вместе с Энопидом Хиосским считали Млечный Путь выжженной траекторией, по которому некогда обращалось Солнце. Анаксагор полагал Млечный Путь кажущимся скоплением звёзд, находящимся в том месте, где на небосвод падает земная тень. Совершенно правильную точку зрения высказал Демокрит , который полагал, что Млечный Путь - это совместное свечение многих расположенных рядом звёзд.

Математическая астрономия

Главным достижением математической астрономии рассматриваемого периода является концепция небесной сферы . Вероятно, изначально это было чисто умозрительное представление, основанное на соображениях эстетики. Однако позднее было осознано, что явления восхода и захода светил, их кульминации действительно происходят таким образом, будто бы звезды были жёстко скреплены со сферическим небосводом, вращающимся вокруг наклонённой к земной поверхности оси. Таким образом естественно объяснялись основные особенности движений звёзд: каждая звезда всегда восходит в одной и той же точке горизонта, разные звезды за одно и то же время проходят по небу разные дуги, причём чем ближе звезда к полюсу мира, тем меньшую дугу она проходит за одно и то же время. Необходимым этапом работы по созданию этой теории должно было стать осознание того, что размер Земли неизмеримо мал по сравнению с размером небесной сферы, что давало возможность пренебрегать суточными параллаксами звёзд. До нас не дошли имена людей, совершивших эту важнейшую интеллектуальную революцию; скорее всего, они принадлежали к пифагорейской школе. Наиболее раннее дошедшие до нас руководство по сферической астрономии принадлежат Автолику из Питаны (около 310 г. до н. э.). Там доказано, в частности, что точки вращающейся сферы, не лежащие на её оси, при равномерном вращении описывают параллельные круги, перпендикулярные оси, причём за равное время все точки поверхности описывают подобные дуги .

Другим важнейшим достижением математической астрономии классической Греции является введение представления об эклиптике - большом круге, наклонённом по отношению к небесному экватору, по которому совершает своё движение среди звёзд Солнце. Вероятно, это представление было введено знаменитым геометром Энопидом Хиосским , который также сделал и первую попытку измерения наклона эклиптики к экватору (24°) .

Система из четырёх концентрических сфер, использовавшаяся для моделирования движения планет в теории Евдокса. Цифрами обозначены сферы, отвечавшие за суточное вращение небосвода (1), за движение вдоль эклиптики (2), за попятные движения планеты (3 и 4). T - Земля, пунктирная линия изображает эклиптику (экватор второй сферы).

В основу геометрических теорий движения небесных тел древнегреческие астрономы положили следующий принцип: движение каждой планеты, Солнца и Луны является комбинацией равномерных круговых движений. Этот принцип, предложенный Платоном или ещё пифагорейцами , исходит из представления о небесных телах как о божествах, которым может быть присущ только самый совершенный вид движения - равномерное движение по окружности . Как считается, первую теорию движения небесных тел, основанную на этом принципе, предложил Евдокс Книдский . Это была теория гомоцентрических сфер - разновидность геоцентрической системы мира, в которой небесные тела считаются жёстко прикреплёнными к комбинации скреплённых между собой жёстких сфер с общим центром. Усовершенствованием этой теории занимался Каллипп из Кизика , а Аристотель положил её в основу своей космологической системы. Теория гомоцентрических сфер была впоследствии оставлена, так как предполагает неизменность расстояний от светил до Земли (каждое из светил движется по сфере, центр которой совпадает с центром Земли). Однако к концу классического периода уже было накоплено значительное количество свидетельств, что расстояния небесных тел от Земли на самом деле меняются: значительные изменения блеска некоторых планет, непостоянство углового диаметра Луны, наличие наряду с полными и кольцеобразных солнечных затмений.

Эллинистический период (III-II века до н. э.)

Важнейшую организующую роль в науке этого периода играет Александрийская библиотека и Мусейон . Хотя в начале эллинистического периода возникли две новые философские школы, стоиков и эпикурейцев , научная астрономия уже достигла уровня, который позволил ей развиваться практически не испытывая влияния со стороны тех или иных философских доктрин (не исключено, однако, что религиозные предрассудки, увязанные с философией стоицизма, оказали негативное влияние на распространение гелиоцентрической системы: см. ниже пример Клеанфа).

Астрономия становится точной наукой. Важнейшими задачами астрономов становятся: (1) установление масштабов мира исходя из теорем геометрии и данных астрономических наблюдений, а также (2) построение обладающих предсказательной силой геометрических теорий движения небесных тел. Высокого уровня достигает методика астрономических наблюдений. Объединение античного мира Александром Македонским делает возможным обогащение астрономии Греции за счёт достижений вавилонских астрономов. Вместе с тем, углубляется разрыв между целями астрономии и физики, не столь очевидный в предыдущем периоде.

В течение большей части эллинистического периода у греков не прослеживается влияние астрологии на развитие астрономии .

Источники

До нас дошло шесть трудов астрономов этого периода:

Достижения этого периода положены в основу двух элементарных учебников астрономии, Гемина (I век до н. э.) и Клеомедa (время жизни неизвестно, скорее всего между I веком до н. э. и II веком н. э.), известных под названием Введение в явления . О работах Гиппарха рассказывает Клавдий Птолемей в своём фундаментальном труде - Альмагесте (2-я половина II века н. э.). Кроме того, различные аспекты астрономии и космологии эллинистического периода освещаются в ряде комментаторских работ более поздних периодов.

Философский фундамент астрономии

Эллинистический период отмечен возникновенем новых философских школ, две из которых (эпикурейцев и стоиков) сыграли заметную роль в развитии космологии.

С целью усовершенствования календаря учёные эллинистической эпохи производили наблюдения солнцестояний и равноденствий: длина тропического года равна промежутку времени между двумя солнцестояниями или равноденствиями, делённому на полное число лет. Они понимали, что точность вычисления тем выше, чем больше промежуток между используемыми событиями. Наблюдениями такого рода занимались, в частности, Аристарх Самосский , Архимед Сиракузский , Гиппарх Никейский и ряд других астрономов, имена которых неизвестны.

Однако обычно открытие прецессии приписывается Гиппарху , который показал перемещение точек равноденствия среди звёзд в результате сопоставления координат некоторых звёзд, измеренных Тимохарисом и им самим. По Гиппарху, угловая скорость движения точек равноденствия составляет 1° в столетие. Такое же значение следует из величин звёздного и тропического года по Аристарху , восстановленного из Ватиканских манускриптов (на самом деле, величина прецессии составляет 1° за 72 года).

Во второй половине III века до н. э. александрийские астрономы также производили наблюдения положений планет. В их числе были Тимохарис а также астрономы, чьи имена нам неизвестны (все что мы о них знаем, это то, что для датировки своих наблюдений они использовали зодиакальный календарь Дионисия). Побудительные мотивы александрийских наблюдений не вполне ясны .

С целью определения географической широты в различных городах проводились наблюдения высоты Солнца во время солнцестояний. При этом достигалась точность порядка нескольких угловых минут, максимально достижимая невооружённым глазом . Для определения долготы использовались наблюдения лунных затмений (разность долгот между двумя пунктами равна разности местного времени, когда произошло затмение).

Экваториальное кольцо.

Астрономические инструменты. Вероятно, для наблюдения положения ночных светил использовалась диоптра , а для наблюдения Солнца - полуденный круг; весьма вероятно также использование астролябии (изобретение которой иногда приписывается Гиппарху ) и армиллярной сферы . По словам Птолемея , для определения моментов равноденствий Гиппарх использовал экваториальное кольцо.

Космология

Получив поддержку со стороны стоиков , геоцентрическая система мира продолжала оставаться основной космологической системой в эллинистический период. Сочинение по сферической астрономии, написанное Евклидом в начале III веке до н. э., также основано на геоцентрической точке зрения. Однако в первой половине этого столетия Аристарх Самосский предложил альтернативную, гелиоцентрическую систему мира , согласно которой

• Солнце и звезды неподвижны,
• Солнце расположено в центре мира,
• Земля обращается вокруг Солнца за год и вокруг оси за сутки.

Исходя из гелиоцентрической системы и ненаблюдаемости годичных параллаксов звёзд, Аристарх сделал пионерский вывод, что расстояние от Земли до Солнца пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием от Солнца до звёзд. Этот вывод с достаточной долей симпатии приводит Архимед в своём сочинении Исчисление песчинок (одном из основных источников нашей информации о гипотезе Аристарха), что можно считать косвенным признанием гелиоцентрической космологии сиракузским учёным . Возможно, в других своих трудах Архимед развивал иную модель устройства Вселенной, в которой Меркурий и Венера, а также Марс обращаются вокруг Солнца, которое, в свою очередь, движется вокруг Земли (при этом путь Марса вокруг Солнца охватывает Землю) .

Большинство историков науки полагает, что гелиоцентрическая гипотеза не получила сколько-нибудь значительной поддержки со стороны современников Аристарха и астрономов более позднего времени. Некоторые исследователи, однако, приводят ряд косвенных свидетельств о широкой поддержке гелиоцентризма античными астрономами . Тем не менее, известно имя только одного сторонника гелиоцентрической системы: вавилонянин Селевк , 1-я половина II века до н. э.

Есть основания полагать, что оценки расстояний до небесных тел исходя из ненаблюдаемости их суточных параллаксов делали и другие астрономы ; следует напомнить также вывод Аристарха о громадной удалённости звёзд, сделанный исходя из гелиоцентрической системы и ненаблюдаемости годичных параллаксов звёзд.

Определением расстояний до небесных светил занимались также Аполлоний Пергский и Архимед , однако об использованных ими методах ничего не известно. В одной из недавних попыток реконструкций работы Архимеда сделан вывод, что полученное им расстояние до Луны составляет около 62 радиусов Земли и довольно точно измерил относительные расстояния от Солнца до планет Меркурия, Венеры и Марса (основываясь при этом на модели, в которой эти планеты обращаются вокруг Солнца и вместе с ним - вокруг Земли) .

К этому следует добавить определение радиуса Земли Эратосфеном . С этой целью он измерил зенитное расстояние Солнца в полдень дня летнего солнцестояния в Александрии , получив результат 1/50 полного круга. Далее, Эратосфену было известно, что в городе Сиене в этот день Солнце находится точно в зените, то есть Сиен находится на тропике. Полагая эти города лежащими точно на одном меридиане и принимая расстояние между ними равными 5000 стадиев , а также считая лучи Солнца параллельными, Эратосфен получил длину земной окружности равной 250000 стадиев. Впоследствии Эратосфен увеличил эту величину до значения 252000 стадиев, более удобного для практических расчётов. Точность результата Эратосфена трудно оценить, поскольку величина использованного им стадия неизвестна. В большинстве современных работ стадий Эратосфена принимается равным 157,5 метров или 185 метров . Тогда его результат для длины земной окружности, в переводе на современные единицы измерения, окажется равным, соответственно, 39690 км (всего на 0,7 % меньше истинного значения), или 46620 км (на 17 % больше истинного значения).

Теории движения небесных тел

В рассматриваемый период были созданы новые геометрические теории движения Солнца, Луны и планет, в основу которых был положен принцип, согласно которому движение всех небесных тел является комбинацией равномерных круговых движений. Однако этот принцип выступал не в виде теории гомоцентрических сфер , как в науке предшествующего периода, а в виде теории эпициклов , согласно которому само светило совершает равномерное движение по малому кругу (эпициклу), центр которого равномерно перемещается вокруг Земли по большому кругу (деференту). Основы этой теории, как считается, заложил Аполлоний Пергский , живший в конце III - начале II века до н. э.

Ряд теорий движения Солнца и Луны построил Гиппарх . Согласно его теории Солнца, периоды движений по эпициклу и деференту одинаковы и равны одному году, их направления противоположны, в результате чего Солнце равномерно описывает в пространстве окружность (эксцентр), центр которой не совпадает с центром Земли. Это позволило объяснить неравномерность видимого движения Солнца по эклиптике. Параметры теории (отношение расстояний между центрами Земли и эксцентра, направление линии апсид) были определены из наблюдений. Аналогичная теория была создана для Луны, однако в предположении, что скорости движения Луны по деференту и эпициклу не совпадают. Эти теории позволили осуществлять предсказания затмений с точностью, недоступной более ранним астрономам.

Другие астрономы занимались созданием теорий движения планет. Трудность заключалась в том, что в движении планет имелись неравномерности двух видов:

• неравенство относительно Солнца: у внешних планет - наличие попятных движений, когда планета наблюдается вблизи противостояния с Солнцем; у внутренних планет - попятные движения и «привязанность» этих планет к Солнцу;
• зодиакальное неравенство: зависимость величины дуг попятных движений и расстояний между дугами от знака зодиака.

Для объяснения этих неравенств астрономы эпохи эллинизма привлекали сочетание движений по эксцентрическим кругам и эпициклам. Эти попытки были раскритикованы Гиппархом , который, однако, не предложил никакой альтернативы, ограничившись систематизацией доступных в его время данных наблюдений .

Прямоугольный треугольник Аристарха: взаимное расположение Солнца, Луны и Земли во время квадратуры

Главные успехи в развитии математического аппарата эллинистической астрономии были связаны с развитием тригонометрии . Необходимостью в развитии тригонометрии на плоскости была связана с потребностью в решении астрономических задач двух видов:

• Определение расстояний до небесных тел (начиная по меньшей мере с Аристарха Самосского , занимавшегося проблемой определения расстояний и размеров Солнца и Луны),
• Определение параметров системы эпициклов и/или эксцентров, представляющих движение светила в пространстве (согласно широко распространённому мнению, эта проблема впервые была сформулирована и решена Гиппархом при определении элементов орбит Солнца и Луны; возможно, аналогичными задачами занимались и астрономы более раннего времени, но результаты их трудов до нас не дошли).

В обоих случаях астрономам требовалось вычислять стороны прямоугольных треугольников при известных значениях двух его сторон и одного из улов (определённого исходя из данных астрономических наблюдений на земной поверхности). Первым дошедшим до нас сочинением, где ставилась и решалась эта математическая задача, был трактат Аристарха Самосского О величинах и расстояниях Солнца и Луны . В прямоугольном треугольнике, образованном Солнцем, Луной и Землёй во время квадратуры, требовалось вычислить величину гипотенузы (расстояние от Земли до Солнца) через катет (расстояние от Земли до Луны) при известном значении прилежащего угла (87°), что эквивалентно вычислению значения sin 3°. По оценке Аристарха , эта величина лежит в промежутке от 1/20 до 1/18. Попутно он доказал, в современных терминах, неравенство (содержащееся также в Исчислении песчинок Архимеда).

Историки не пришли к консенсусу насчет степени развития у астрономов эллинистического периода геометрии небесной сферы . Некоторые исследователи приводят доводы, что по меньшей мере во времена Гиппарха для записи результатов астрономических наблюдений использовалась эклиптическая или экваториальная система координат . Возможно, тогда были известны и некоторые теоремы сферической тригонометрии , которые могли использоваться для составления звёздных каталогов и в геодезии .

В работе Гиппарха содержится также признаки знакомства со стереографической проекцией , используемой при конструировании астролябий . Открытие стереографической проекции приписывается Аполлонию Пергскому ; во всяком случае, он доказал важную теорему, лежащую в её основе .

Период упадка (I век до н. э. - I век н. э.)

В этот период активность в области астрономической науки близка к нулю, зато вовсю цветёт пришедшая из Вавилона астрология . Как свидетельствуют многочисленные папирусы эллинистического Египта того периода, гороскопы составлялись не на основе геометрических теорий, разработанных греческими астрономами предшествующего периода, а на основе гораздо более примитивных арифметических схем вавилонских астрономов . Во II в. до н.э. возникло синтетическое учение, включавшее в себя вавилонскую астрологию, физику Аристотеля и учение стоиков о симпатической связи всего сущего, развитое Посидонием Апамейским . Его частью было представление об обусловленности земных явлений вращением небесных сфер: поскольку «подлунный» мир постоянно находится в состоянии вечного становления, в то время как «надлунный» мир находится в неизменном состоянии, второй является источником всех изменений, происходящих в первом .

Несмотря на отсутствие развития науки, существенной деградации также не происходит, свидетельством чего является дошедшие до нас добротных учебника Введение в явления Гемина (I век до н. э.) и Сферика Феодосия Вифинского (II или I век до н. э.). Последний является промежуточным по уровню между аналогичными трудами ранних авторов (Автолика и Евклида) и более поздним трактатом "Сферика" Менелая (I в. н.э.). Также до нас дошли ещё два небольших сочинения Феодосия: О жилищах , где приведено описание звёздного неба с точки зрения наблюдателей, находящихся на разных географических широтах, и О днях и ночах , где рассматривается движение Солнца вдоль эклиптики. Сохранялась и связанная с астрономией технология, на основе которой был создан механизм из Антикиферы - калькулятор астрономических явлений, созданный в I веке до н. э.

Имперский период (II-V века н. э.)

Астрономия постепенно возрождается, но с заметной примесью астрологии. В этот период создаются ряд обобщающих астрономических трудов. Однако новый расцвет стремительно сменяется застоем и затем новым кризисом, на этот раз ещё более глубоким, связанным с общим упадком культуры в период крушения Римской империи, а также с радикальным пересмотром ценностей античной цивилизации, произведённым ранним христианством.

Источники

Вопросы астрономии рассматриваются также в ряде трудов комментаторского характера, написанных в этот период (авторы: Теон Смирнский , II век н. э., Симпликий , V век н. э., Цензорин , III век н. э. , Папп Александрийский , III или IV век н. э., Теон Александрийский , IV век н. э., Прокл , V век н. э. и др.). Некоторые астрономические вопросы рассматриваются также в трудах энциклопедиста Плиния Старшего , философов Цицерона , Сенеки , Лукреция , архитектора Витрувия , географа Страбона , астрологов Манилия и Веттия Валента , механика Герона Александрийского , богослова Синезия Киренского .

Практическая астрономия

Трикветрум Клавдия Птолемея (из книги 1544 г.)

Задачей планетных наблюдений рассматриваемого периода является обеспечение численным материалом теорий движения планет, Солнца и Луны. С этой целью производили свои наблюдения Менелай Александрийский , Клавдий Птолемей и другие астрономы (по вопросу подлинности наблюдений Птолемея ведётся напряжённая дискуссия ). В случае Солнца, основные усилия астрономов по прежнему были направлены на точную фиксацию моментов равноденствий и солнцестояний. В случае Луны, наблюдались затмения (фиксировался точный момент наибольшей фазы и положение Луны среди звёзд), а также моменты квадратур. Для внутренних планет (Меркурия и Венеры), основной интерес представляли наибольшие элонгации, когда эти планеты находятся на наибольшем угловом расстоянии от Солнца. У внешних планет особый упор делался на фиксировании моментов противостояний с Солнцем и их наблюдении в промежуточные моменты времени, а также на изучении их попятных движений. Большое внимание астрономов привлекали также такие редкие явления, как соединения планет с Луной, звёздами и друг с другом.

Производились также наблюдения координат звёзд. Птолемей приводит в Альмагесте звёздный каталог, где, по его утверждению, каждую звезду он наблюдал самостоятельно. Не исключено, однако, что этот каталог почти целиком является каталогом Гиппарха с пересчитанными за счёт прецессии координатами звёзд.

Последние астрономические наблюдения в античности были произведены в конце V века Проклом и его учениками Гелиодором и Аммонием .

Математический аппарат астрономии

Продолжалось развитие тригонометрии. Менелай Александрийский (около 100 года н. э.) написал монографию Сферика в трёх книгах. В первой книге он изложил теорию сферических треугольников , аналогичную теории Евклида о плоских треугольниках, изложенную в I книге Начал . Кроме того, Менелай доказал теорему, для которой нет евклидового аналога: два сферических треугольника конгруэнтны (совместимы), если соответствующие углы равны. Другая его теорема утверждает, что сумма углов сферического треугольника всегда больше 180°. Вторая книга Сферики излагает применение сферической геометрии к астрономии. Третья книга содержит «теорему Менелая », известную также как «правило шести величин».

Самой значимой тригонометрической работой античности является птолемеев Альмагест . Книга содержит новые таблицы хорд. Для их вычислении хорд использовал (в главе X) теорему Птолемея (известную, впрочем, ещё Архимеду), которая утверждает: сумма произведений длин противоположных сторон выпуклого вписанного в круг четырёхугольника равна произведению длин его диагоналей. Из этой теоремы нетрудно вывести две формулы для синуса и косинуса суммы углов и ещё две для синуса и косинуса разности углов. Позднее Птолемей приводит аналог формулы синуса половинного угла для хорд.

Параметры движения планет по эпициклам и деферентам были определены из наблюдений (хотя до сих пор неясно, не были ли эти наблюдения сфальцифицированы). Точность птолемеевской модели составляет : для Сатурна - около 1/2°, Юпитера - около 10", Марса - более 1°, Венеры и особенно Меркурия - до нескольких градусов.

Космология и физика неба

В теории Птолемея предполагался следующий порядок следования светил с увеличением расстояния от Земли: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, неподвижные звезды. При этом среднее расстояние от Земли росло с ростом периода обращения среди звёзд; по прежнему оставалась нерешённой проблема Меркурия и Венеры, у которых этот период равен солнечному (Птолемей не приводит достаточно убедительных аргументов, почему он помещает эти проблемы «ниже» Солнца, просто ссылаясь на мнение учёных более раннего периода). Все звезды считались находящимися на одной и той же сфере - сфере неподвижных звёзд. Для объяснения прецессии он был вынужден добавить ещё одну сферу, которая находится выше сферы неподвижных звёзд.

Эпицикл и деферент согласно теории вложенных сфер.

В теории эпициклов, в том числе у Птолемея , расстояние от планет до Земли менялось. Физическую картину, которая может стоять за этой теорией, описал Теон Смирнский (конец I - начало II века н. э.) в дошедшем до нас сочинении Математические понятия, полезные для чтения Платона . Это теория вложенных сфер, основные положения которой сводится к следующему. Представим себе две сделанные из твёрдого материала концентрические сферы, между которыми помещена маленькая сфера. Среднее арифметическое радиусов больших сфер является радиусом деферента, а радиус малой сферы - радиусом эпицикла. Вращение двух больших сфер заставит маленькую сферу вращаться между ними. Если поместить на экватор малой сферы планету, то её движение будет в точности таким, как в теории эпициклов; таким образом, эпицикл является экватором малой сферы.

Этой теории, с некоторыми модификациями, придерживался и Птолемей . Она описана в его труде Планетные гипотезы . Там отмечается, в частности, что максимальное расстояние до каждой из планет равно минимальному расстоянию до планеты, следующей за ней, то есть максимальное расстояние до Луны равно минимальному расстоянию до Меркурия и т. д. Максимальное расстояние до Луны Птолемей смог оценить с помощью метода, аналогичного методу Аристарха : 64 радиуса Земли. Это дало ему масштаб всей Вселенной. В результате вышло, что звезды расположены на расстоянии около 20 тысяч радиусов Земли. Птолемей также сделал попытку оценить размеры планет. В результате случайной компенсации ряда ошибок Земля у него оказалась средним по размерам телом Вселенной, а звезды имеющими примерно тот же размер, что и Солнце.

По мнению Птолемея, совокупность эфирных сфер, принадлежащих каждой из планет - это разумное одушевленное существо, где сама планета выполняет роль мозгового центра; исходящие от него импульсы (эманации) приводят в движение сферы, которые, в свою очередь, переносят планету. Птолемей приводит следующую аналогию: мозг птицы посылает в её тело сигналы, заставляющие двигаться крылья, несущие птицу по воздуху. При этом Птолемей отвергает точку зрения зрения Аристотеля о Перводвигателе как причине движения планет: небесные сферы совершают движения по своей воле, и только самая внешняя из них приводится в движение Перводвигателем .

В позднюю античность (начиная со II века н. э.) отмечается существенный рост влияния физики Аристотеля . Был составлен ряд комментариев к произведениям Аристотеля (Созиген , II в. н. э., Александр Афродисийский , конец II - начало III века н. э., Симпликий , VI в.). Наблюдается возрождение интереса к теории гомоцентрических сфер и попытки согласовать теорию эпициклов с физикой Аристотеля . Вместе с тем, некоторые философы выражали достаточно критическое отношение к тем или иным постулатам Аристотеля, особенно к его мнению о существовании пятого элемента - эфира (Ксенарх , I в. н. э., Прокл Диадох , V в., Иоанн Филопон , VI в.). Проклу принадлежат также и ряд критических замечания в адрес теории эпициклов.

Развивались также взгляды, выходящие за рамки геоцентризма. Так, Птолемей дискутирует с некоторыми учёными (не называя их по имени), которые предполагают суточное вращение Земли. Латинский автор V в. н. э. Марциан Капелла в сочинении Брак Меркурия и филологии описывает систему, в которой Солнце обращается по окружности вокруг Земли, а Меркурий и Венера - вокруг Солнца.

Наконец, в сочинениях ряда авторов той эпохи описаны представления, которые предвосхитили идеи учёных Нового времени. Так, один из участников диалога Плутарха О лике, видимом на диске Луны утверждает, что Луна не падает на Землю из-за действия центробежной силы (подобно предметам, вложенным в пращу), «ведь каждый предмет увлекается естественным ему движением, если его не отклоняет в сторону какая иная сила». В том же диалоге отмечается, что тяготение свойственно не только Земле, но и небесным телам, включая Солнце. Мотивом могла быть аналогия между формой небесных тел и Земли: все эти объекты имеют форму шара, а раз шарообразность Земли связана с её собственной гравитацией, то логично предположить, что и шарообразность других тел во Вселенной связана с той же причиной.