Платон видел в небесных телах, особенно в планетах, не что иное, как свет, который необходим для мыслительного процесса «мировой души». Поэтому считалось, что все небесные тела могут двигаться лишь по геометрически совершенным орбитам, а именно по окружностям. Платон завещал ученым задачу – изобразить движение небесных тел с помощью системы равномерных круговых движений семи сфер, имеющих общий центр – Землю.
|
Евдокс Книдский создал систему двадцати семи концентрических сфер, ставших со временем основой всей древней космологии. Семь сфер несли на себе планеты, а остальные двадцать были вспомогательными. Каждая сфера вращалась абсолютно равномерно вокруг своей оси. Ось первой внутренней сферы словно «вмонтирована» в поверхность второй сферы, которая «обнимает» ее. Эта вторая сфера вращилась вокруг оси первой сферы и «встроена» в третью, и так далее.
(1 - Земля; 2 - планета; 3 - небесный полюс; 4 - экватор внутренней сферы)
|
Аристотель полагал, что для толкования астрономических явлений необходимое совместное использование физики и математики, причем движение всех небесных тел следует изображать в единой общей системе. Сферы Евдокса получают у Аристотеля новый статус: они становятся как бы вложенными друг в друга эфирными сферами. Сферы приводятся в движение неким первичным «двигателем», который находится снаружи этой системы и сам в покое. Вся система увеличилась до 55 сфер. Аристотель рассматривал мир как замкнутый шар, за пределами которого «ни места, ни пустоты, ни времени», ни движения. Вселенная имеет имеет вид концентрических оболочек. В центре мира – неподвижный земной шар.
Цифрами обозначены сферы: земли (1), воды (2), воздуха (3), огня (4), эфира (5), Перводвигатель (6).
|
Согласно теории ученика Евклида Аполлония Пергского, движение планет по небесному своду напоминает перемещение какой либо точки на ободе колеса телеги: при равномерном движении колеса вперед такая точка лишь часть времени движется в том же направлении, а в основном она либо перемещается в обратную сторону, либо находится в состоянии покоя.
|
Ученик Платона Гераклид Понтийский высказывает мысль о том, что видимое ежедневное обращение неба в действительности является следствием осевого вращения Земли в противоположном направлении. Кроме того, он дал объяснение факту, которого не могли постичь древние астрономы: почету планеты Меркурий и Венера постоянно пребывают вблизи Солнца. Гераклид, вопреки категоричному утверждению Аристотеля, высказывает догадку, что Венера и Меркурий обращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца., обращающегося, в свою очередь, по большому кругу вокруг нашей планеты.
|
Мыслитель Аристарх Самосский утверждал, что Солнце приблизительно в триста раз больше Земли. Этому следовал логический вывод, что скорее меньшее обращается обращается вокруг большего, чем наоборот, – то есть Земля движется вокруг Солнца.
|
К величайшим астрономам древности относился Гиппарх. Он сыграл выдающуюся роль в разработке законченной геоцентрической картины мира. Наблюдения Гиппарха с помощью простых инструментов гномон, астролябия и армиллярная сфера имели поистине эпохальной значение. Гиппарх рассчитал положения неподвижных звезд и сделал смелый вывод, что точка пересечения небесного экватора и эклиптики (точка весеннего равноденствия) перемещается по поясу зодиака. При этом Гиппарх открыл явление прецессии, обусловленное колебаниями земной оси. В 134 г. до н.э. Гиппарх наблюдал «звезду», которая прежде не была видна и сравнительно быстро перемещалась относительно других звезд. Вероятно, речь шла о комете. Гиппарх решил составить список всех наблюдаемых звезд использовать его для опознавания других звезд, а также для определения их величины и яркости. Этот звездный каталог Гиппарха включал 1022 звезды северного и южного звездного неба и представлял собой первый в истории каталог «неподвижных» звезд. При изображении Солнечной системы Гиппарх исходил из предположения, что Солнце равномерно движется по круговой орбите. Земля у Гиппарха по-прежнему располагалась в центре мира, но немного не в центре Солнечной орбиты.
|
Имя греческого математика, астронома, астролога, метеоролога и географа Клавдия Птолемея сегодня вспоминают как символ древнегреческой астрономии. Основным трудом Птолемея по астрономии был математический сборник «Великое математическое построение астрономии в XIII книгах». Еще в древности этот трактат стали называть «Мэгистэ» (величайший), откуда произошло название «Альмагест». Это венец античной астрономии. Птолемей сумел с помощью математики настолько усовершенствовать геоцентрическую систему мира, что это сделало возможным предсказывать положения планет на много лет вперед. Он создал теорию движения планет, а чтобы разработанная теория оказалась пригодной для предсказания положений планет, необходимо было составить таблицы соответствующих величин, которые характеризовали бы положения планет среди неподвижных звезд в любой момент времени. И с этой задачей Птолемей справился для своего времени блестяще. Вокруг Земли, по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли, – деферентом.
|
Николай Коперник – основатель гелиоцентрической системы мира.
Николай коперник попытался усовершенствовать геоцентрическую систему мира, изложенную Птолемеем в "Альмагесте", его систему вращающихся хрустальных сфер (в современных терминах - метод последовательных приближений, построенный по опытным данным). Для построения системы Птолемея был использован материал тысячелетних астрономических наблюдений. Попытки уточнения делались и раньше, но Коперник первым обратил внимание на похожесть главных эпициклов (главная составляющая траектории движения) планет и попытался найти этому объяснение. Если в центр системы поставить Солнце, а планеты заставить вращаться вокруг него, то похожесть эпициклов легко объяснялась. Он наделяет Землю спутником – Луной, лишает планету единого для нее центра обращения. Он провозглашает Землю центром тяготения всех тел, находящихся на ее поверхности. И хотя Коперник представляет еще Вселенную замкнутой внутри сферы неподвижных звезд, он отодвигает ее на огромное расстояние от планетной систем. И наконец, он утверждает оптическую относительность наших зрительных восприятий.
Он выдвигает семь аксиом:
- Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер;
- Центр Земли не является центром мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты;
- Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что возле Солнца находится центр мира;
- Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли к ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым;
- Все движения, замечающиеся у небесной тверди, принадлежат не ей самой, но Земле. Именно Земля с ближайшими к ней стихиями вся вращается в суточном движении вокруг неизменных своих полюсов, причем твердь и самое высшее небо остаются все время неподвижными;
- Все замечаемые нами у Солнца движения не свойственны ему, но принадлежат Земле и нашей сфере, вместе с которой мы вращаемся вокруг Солнца, как и всякая другая планета; таким образом, Земля имеет несколько движений;
- Кажущиеся прямые и попятные движения планет принадлежат не им, а Земле. таким образом, одно это ее движение достаточно для объяснения большого числа видимых в небе неравномерностей.
|
Тихо Браге, создав лучшую в мире (для того времени) и одну из первых в Европе обсерваторию Ураниборг на большом острове Вен близ Копенгагена и установив в ней усовершенствованные астрономические инструменты, лучшие для дотелескопического периода, он более двадцати лет проводил систематические наблюдения небесных светил, отличавшиеся исключительной точностью, сделал на этой основе ряд важных астрономических открытий.
Полученные Тихо данные о том, кометы не являются земными образованиями, не принадлежат к «миру стихий», «подлунному миру», а следуют своим путем далеко за пределами Луны, в «мире эфира», заставили его задуматься об устройстве планетной системы. Он разработал гипотезу о строении мира. Исходные ее положения представляли собой как бы попытку избежать недостатков систем Птолемея и Коперника и объединить их положительные качества. Земля покоится в центре мира, как у Птолемея и в Библии, Луна и Солнце обращаются вокруг нее, а вот планеты обращаются не вокруг Земли, а вокруг Солнца, как у Коперника, и лишь вместе в ним – вокруг Земли.
|
Иоганн Кеплер, размышляя о космосе, пришел к довольно странной идее: а нет ли связи между количеством известных планет (шесть) и числом правильных евклидовых тел (пять). По существу, это была мысль о геометрическом принципе построения планетной системы. Количество планет, по его мнению, определялось именно тем обстоятельством, что существует пять видов правильных тел, которые могут быть последовательно расположены в шести планетных сферах.
Так, если в сферу Сатурна вписать шестигранник, то вписанная в него фигура будет как раз сферой Юпитера. Если же далее в сферу Юпитера вписать тетраэдр, взяв в качестве центра Солнце, то вписанная в этот тетраэдр сфера будет иметь диаметр, соответствующий диаметру Марса. Аналогичным образом можно получить диаметры планетных орбит Земли, Венеры и Меркурия, если вкладывать правильные геометрические тела в следующей последовательности: додекаэдр, икосаэдр и октаэдр. Количество планет, по мнению Кеплера, определялось тем обстоятельством, что существует пять видов правильных тел, которые могут быть последовательно расположены в шести планетных сферах.
|
Джордано Бруно представлял мир как безграничное пространство, наполненное бесконечным множеством звезд. Солнце является лишь одним из бесчисленных солнц и как следствие этого Вселенная не имеет центра. По мнению Бруно, у Вселенной столько центров, сколько звезд, т.е. бесконечно много. Солнце есть центр, «имеющий отношение только к определенным телам», а именно к окружающим его планетам. Бруно отождествляет бога с природой, и поэтому у него и не возникает вопроса о сотворении мира. Все звезды Вселенной должны состоять из одного и того же вещества, которое почти не изменяется и не может исчезнуть. Звезды, как и планеты Солнечной системы, движутся в пространстве свободно без помощи устройств типа аристотелевых сфер, следуя «внутреннему принципу».
|
Одной из выдающихся фигур эпохи зарождения современного естествознания был Галилео Галилей. Он отличался вольнодумием: выступал против общепринятых представлений о геоцентрическом устройстве мира. Астрономические наблюдения Галилея наглядно подтверждали гелиоцентрическую структуру мира.
Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий. Ночью 7 января 1610 года Галилей впервые увидел Луну в свой телескоп. Лунный пейзаж поразил его. Он увидел горы, холмы, долины, столь привычные для земного пейзажа и столь же противоречащие представлениям об абсолютно гладкой лунной поверхности. Великий итальянец не только открыл на Луне горы, но и оценил их высоту по длине отбрасываемой тени. Ученый понял, что поверхность Луны кажется нам светлой и яркой лишь благодаря тому, что освещается солнцем. по этой же причине «светится» и Земля, если на нее смотреть из космоса.
Выдающиеся открытия сделал Галилей и во время наблюдения за Солнцем. Он обнаружил, что на Солнце есть пятна. Пятна помогли Галилею сделать вывод о том, что Солнце вращается вокруг своей оси, совершая один оборот примерно за месяц.
В сентябре 1610 года он обнаружил, что Венера, подобно Луне, меняет вид от узкого серпа до полного диска. Также он открыл наличие спутников у Юпитера.
|
