Возникновение и развитие астрономии. Доклад: Астрономия Древней Греции

Астрономия - древнейшая наука. Она возникла еще в глубокой древности.

Основный занятием древнейших народов было скотоводство и земледелие. Поэтому им было нужно иметь представление о явлениях природы, об их связи с временами года. Людям было известно, что смена дня и ночи обусловлена явлениями восхода и захода . Уже в древнейшихих государствах: Древнем Египте, Baвилонии, Китае, Индии и др. - земледелие и скотоводство регулировались такими сезонными (т. е. повторяющимися в одни и те же времена года) явлениями природы, как разливы больших рек, наступление дождей, смена теплой и холодной погоды и т. д. Давние наблюдения неба привели к открытию связи между сменой времен года и такими небесными явлениями, как изменение полуденной высоты Солнца в течение года, появление на небе с наступлением вечерней темноты легко заметных ярких звезд.

Таким образом, еще в глубокой древности были заложены основы календаря, в котором основной мерой для счета времени стали сутки, месяц (промежуток между двумя новолуниями) и год (время кажущегося полного оборота Солнца по небу среди звезд). Календарь был необходим в первую очередь для того, чтобы с известной точностью рассчитывать время начала полевых работ. Еще в древности была установлена приблизительная продолжительность года - 365 1/4 суток. На самом деле продолжительность года (т. е. периода обращения вокруг Солнца) составляет 365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд - на 11 минут 14 секунд меньше, чем 365 1/4 суток. Эта «приблизительность» давала себя знать - с течением времени календарь «расходился» с природой, ожидаемые сезонные явления наступали несколько раньше, чем это должно было быть по календарю. С каждым годом расхождение увеличивалось.

Нужны были наблюдения неба и земных явлений, чтобы постоянно уточнять календарь, «сближать» его с природой. Такие наблюдения велись уже в некоторых странах Древнего Востока.

С течением времени было также обнаружено, что, кроме Солнца и Луны, есть еще пять светил, которые постоянно перемещаются по небу среди звезд. Эти «блуждающие» светила стали называться планетами и впоследствии получили хорошо знакомые нам названия - , и . Древние наблюдения позволили подметить на небе очертания наиболее характерных созвездий и установив периодичность наступления таких явлении как солнечные и лунные .

Наблюдая , люди еще не понимали истинности вызывающих их причин. Звезды и планеты им представлялись как светящиеся точки на небе, но об их реальной природе, так же как и о природе Солнца и Луны, они ничего не знали. Не понимая природы небесных тел, а также законов развития человеческого общества, реальных причины войн и болезней, люди стали обожествлять планеты и звезды, приписывая им влияние на судьбы людей и народов. Так появилась - астрология, пытавшаяся угадать судьбу человека по движениям небесных светил.

Хозяйственный уклад древних государств с их примитивным земледелием, скотоводством и ремеслом, который основывался на ручном труде рабов, не требовал от себя больших знаний в науке и технике. Поэтому астрономические наблюдения, которые имели место в государствах Древнего Востока на протяжении многовековой истории, не могли стать основой для создания астрономии как науки, способной объяснить устройство Вселенной.

В числе других государств Древнего Востока значительных успехов достигли астрономические наблюдения в Китае, где издавна были астрономы, специально занимавшиеся наблюдениями неба. Китайские астрономы не только научились предсказывать наступление затмений, но и впервые наблюдали солнечные пятна. И позднее астрономия в Китае продолжала развиваться. В IV в. до н.э. китайские астрономы впервые составили так называемый звездный каталог - список наиболее ярких звезд с указанием их положения на небе.

Астрономические познания, накопленные в Древнем Египте и Вавилонии, были заимствованы древними греками. В Древней Греции были более благоприятные условия для развития науки, чем в Китае, Египте и Вавилонии. К VI в. до н. э. греки установили постоянные связи со многими странами.

Уже первые греческие ученые в это время пытались доказать, что Вселенная существует без участия сверхестественных сил. Греческий философ Фалес учил, что все существующее в природе - и и небо - возникло из одного «первоначального» элемента - воды. Другие ученые считали таким «первоначальным элементом огонь или воздух. В том же VI в. до н. э. греческий философ Гераклит высказал гениальную мысль, что Вселенная никогда не была создана, Всегда была, есть и будет, что в ней нет ничего неизменного - все движется. изменяется, развивается. Эта замечательная мысль, высказанная Гераклитом, впоследствии легла в основу современной науки, задачей которой является изучение законов развития природы и человеческого общества.

Многие греческие ученые, однако, ошибочно полагали, что Земля является самым крупным телом во Вселенной и находится в ее центре. При этом думали, что Зэмля - неподвижное плоское тело, вокруг которого обращаются , и планеты. Только позднее, систематически наблюдая природу, ученые смогли прийти к выводу, что устройство Вселенной и Земли гораздо сложнее, чем оно представляется неискушенному наблюдателю. В начале VI в. до н. э. Пифагор впервые высказал предположение, что Земля не плоское тело, а имеет шарообразную форму.

Крупным достижением науки было учение греческих философов Левкиппа и Демокрита, утверждавших, что все существующее состоит из мельчайших частиц материи - атомов и что все явления природы совершаются без всякого участия богов и других сверхъестественных сил.

Позднее, в IV в. до н. э., с изложением своих взглядов на устройство Вселенной выступил философ Аристотель. При помощи остроумных соображений он доказал шарообразность Земли. Аристотель утверждал, что лунные затмения происходят, когда Луна попадает в тень, отбрасываемую . На диске Луны мы видим край земной тени всегда круглым. И сама Луна имеет выпуклую, скорее всего шарообразную форму. Таким путем Аристотель пришел к выводу, что Земля, безусловно, шарообразна и что шарообразны, по-видимому, все небесные тела.

Аристотель считал, что Земля - центр Вселенной, вокруг которого обращаются все небесные тела. Вселенная, по мнению Аристотеля, имеет конечные размеры - ее как бы замыкает сфера звезд. Своим учением Аристотель закрепил на много веков ложное мнение, что Земля - неподвижный центр Вселенной. Это мнение, соответствующее учению греческой религии, разделяли и позднейшие греческие ученые. В дальнейшем его приняла как непреложную истину христианская церковь.

Однако и в Греции после Аристотеля некоторые передовые ученые высказывали смелые и правильные догадки об устройстве Вселенной.

Живший в III в. до н. э. Аристарх Самосский полагал, что Земля вращается вокруг Солнца. Расстояние между Землей и он вычислил в 600 диаметров Земли. В реальности это расстояние в 20 раз меньше известного нам теперь, но по тому времени и оно было очень большим. Однако это расстояние Аристарх считал настолько маленьким по сравнению с расстоянием от Земли до звезд.

В конце IV в. до н. э. после походов и завоеваний Александра Македонского греческая культура проникла во все страны Ближнего Востока. Возникший в Египте город Александрия стал крупнейшим культурным центром (в самой Греции в это время начался упадок культуры). В Александрийской академии, объединявшей ученых того времени, в течение нескольких веков велись астрономические наблюдения уже при помощи угломерных инструментов. Александрийские астрономы достигли большой точности в своих наблюдениях и внесли много нового в астрономию.

В III в. до н. э. александрийский ученый Эратосфен впервые определил размеры земного шара.

Во II в. до н. э. Гиппарх, используя уже накопленые знания, создал каталог более 1000 звезд с весьма точным определением положения звезд на небе. Гиппарх выделил звезды по группам и к каждой из них отнес звезды примерно одинакового блеска. Звезды с самой большей светимостью он назвал звездами первой личины, звезды с меньшим блеском - звездами второй величины и т. д. Гиппарх считал, что все звезды равноудалены от нас и поэтому разница в их блеске определена только их размерами. На самом деле дело обстоит иначе: звезды находятся на разных расстояниях от нас. Поэтому большая звезда, находящаяся очень далеко от нас, будет по своему блеску выглядеть звездой далеко не первой величины. Наоборот, звезда первой величины может быть сравнительно маленькой, но находиться довольно близко от нас. Однако Гиппарховы величины как обозначение видимого используются и сейчас.

Гиппарх впервые определил размеры Луны и ее расстояние от нас и, сопоставляя результаты личных наблюдений и наблюдений своих предшественников, вывел продолжительность солнечного года с очень малой ошибкой (только на 6 минут). Позднее, в I в. до н. э., александрийские астрономы участвовали в реформе в календаря, предпринятой Юлием Цезарем. Эта реформа привела к введению календаря, действовавшего в Западной Европе до XVI-XVIII вв., а в России до революции 1917г.

Гиппарх и другие астрономы той эпохи уделяли много внимания наблюдениям движений планет. Эти движения представлялись крайне запутанными. В самом деле, направление движения планет по небу как будто периодически меняется - планеты как бы описывают петли по небу. Эта кажущаяся сложность в движении планет в действительности вызывается движением Земли вокруг Солнца. Но древние астрономы, считавшие Землю неподвижной думали, что планеты действительно совершают такие сложные движения вокруг Земли.

Во II в. н. э. александрийский астроном Птолемей выдвинул свою «систему мира». Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет.

Считая Землю шарообразной, а размеры ее очень маленькими в сравнением с расстоянием до планет, а также до звезд, Птолемей, однако, так же как и Аристотель полагал,что Земля - неподвижный центр Вселенной. Так как Птолемей считал Землю центром Вселенной, то и система мира по Птолемею была названа геоцентрической.

Вокруг Земли, по мнению Птолемея, движутся (в порядке возрастания расстояний) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд правильное круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет 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 .

Трудно представить себе, чтобы в природе могли происходить такие запутанные движения, да еще вокруг несуществующих точек. Такое искусственное построение необходимо было Птолемею, чтобы объяснить сложность движения планет, которую он наблюдал на небосводе, исходя из ложного представления о неподвижности Земли, расположенной в центре Вселенной.

Система мира Аристотеля - Птолемея казалась овременникам правдоподобной. Она давала возможность заранее вычислять движение планет на будущее время - это было необходимо для ориентировки в пути во время путешествий и для календаря. Однако это была ложная система. Она не отражала действительного устройства Вселенной, так как Земля в действительности не находится в центре Вселенной. Тем не менее систему мира Птолемея признавали почти полторы тысячи лет.

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 конкретно – 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.

Пифагор

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. Семнадцатилетним 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 неотлучно 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 в 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 теже 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.

По свидетельству современников, великий философ отличался неважным характером. Портрет, дошедший до нас, представляет нам малорослого, сухощавого человека с вечно язвительной усмешкой на губах.

Говорил он картаво.

В отношениях с людьми был холоден и надменен.

Но вступать с ним в спор решались немногие. Остроумная, злая и насмешливая речь Аристотеля разила наповал. Он разбивал возводимые против него доводы ловко, логично и жестоко, что, конечно, не прибавляло ему сторонников среди побежденных.

После смерти Александра Македонского обиженные почувствовали, наконец, реальную возможность расквитаться с философом и обвинили его в безбожии. Судьба Аристотеля была предрешена. Не дожидаясь приговора, Аристотель бежит из Афин. “Чтобы избывить афинян от нового преступления против философии”, — говорит он, намекая на сходжную судьбу Сократа, получившего по приговору чашу с ядовитым соком цикуты.

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

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

По смерти философа за его трудами начинается настоящая охота. В те годы книги сами по себе были драгоценностью. Книги же Аристотеля ценились дороже золота. Они переходили из рук в руки. Их прятали в погреба. Замуровывали в подвалы, чтобы сохранить от жадности пергамских царей. Сырость портила их страницы. Уже при римском владычестве сочинения Аристотеля в качестве военной добычи попадают в Рим. Здесь их продают любителям – богачам. Кое-кто старается восстановить пострадавшие места рукописей, снабдить их своими добавлениями, от чего текст, конечно, не становится лучше.

Почему жетак ценились труды Аристотеля? Ведь в книгах других греческих философов встречались мысли более оригинальные. На этот вопрос отвечает английский философ и физик Джон Бернал. Вот что он пишет: ”Их(древнегреческих мыслителей) никто не мог понять, кроме очень хорошо подготовленных и искушенных читателей. А труды Аристотеля, при всей их громоздкости, не требовали (или казалось, что не требовали) для их понимания ничего, кроме здравого смысла…Для проверки его наблюдений не было необходимости в опытах или приборах, не нужны были и трудные математические вычисления или мистическая интуиция для понимания какого 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 диспуте один философ, подтверждая свои доводы, сошлется на его труды, это будет значить, что доводы, безусловно, верны. И тогда второй спорщик должен найти в сочинениях того же Аристотеля другую цитату, с помощью которой можно опровергнуть первую.…Лишь Аристотель против Аристотеля. Дркгие доводы против цитат были бессильны.Такой метод спора называется догматическим, и в нем, конечно, нет ни грамма пользы или истины….Но должно было пройти много веков, прежде чем люди поняли это и поднялись на борьбу с мертвой схоластикой и догматизмом. Эта борьба возродила науки, возродила искусство и дала название эпохи – Возрождение.

Первый гелиоцентрист

В древности вопрос о том, движется ли Земля вокруг Солнца, был попросту богохульным. Как знаменитые ученые, так и простые люди, у которых картина неба не вызывала особых размышлений, были искренне убеждены, что Земля неподвижна и представляет собой центр Вселенной. Тем не менее, современные историки могут назвать по меньшей мере одного ученого древности, который усомнился в общепринятом и попытался разработать 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 вопросом о том, какого расстояние от Земли до небесных тел, и каковы их размеры. До него на этот вопрос пытались ответить пифагорейцы, но они исходили из произвольных предложений. Так, Филолай считал, что расстояния между планетами и Землей нарастают в геометрической прогрессии и каждая следующая планета в три раза дальше от Земли, чем предыдущая.

Аристарх пошел своим путем, совершенно правильным точки зрения современной науки. Он внимательно следил за Луной и сменой ее фаз. В момент наступления фазы первой четверти он измерил угол между Луной, Землей и Солнцем (угол ЛЗС на рис.). Если это сделать достаточно 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 угол Земля – Солнце – Луна (угол ЗСЛ) получается равным 90 градусов – угол ЛЗС = угол ЗСЛ

Определение расстояния от Земли до Луны и Солнца методом Аристарха.

Аристарх из своих измерений и вычислений получил, что этот угол равен 3º (в действительности 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 совершенно правильным, но неточности при измерении угла оказались велики. Было трудно точно уловить момент первой четверти, да и сами измерительные инструменты древности были далеки от совершенства.

Но это был лишь первый успех замечательного астронома Аристарха Самосского. Ему выпало наблюдать полное солнечное затмение, когда диск Луны закрыл диск Солнца, т. е. видимые размеры обоих тел на небе были одинаковы. Аристарх перерыл старые архивы, где нашел много дополнительных сведений о затмениях. Оказалось, что в некоторых случаях солнечные затмения были кольцевыми, т. е. вокруг диска Луны оставался небольшой светящийся ободок от Солнца (наличие полных и кольцевых затмений связано с тем, что орбита Луны вокруг Земли является эллипсом). Но коли 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 19 раз больше. А как соотносятся диаметры Солнца и Земли? По многим данным о лунных затмениях Аристарх установил, что лунный диаметр составляет примерно одну треть земного и, следовательно, последний должен быть в 6,5 раз меньше солнечного. При этом объем Солнца должен в 300 раз превышать объем Земли. Все эти рассуждения выделяют Аристарха Самосского как выдающегося ученого своего времени.

Он пошел и дальше в своих построениях, отталкиваясь от полученных результатов. Тогда было общеприняты, что вокруг неподвижной Земли (центра мира) вращается Луна, планеты, Солнца и звезды под действием «перводвигателя» Аристотеля. Но может ли огромное Солнце вращаться вокруг маленькой Земли? Или еще более огромная Вселенная? И Аристотель сказал – нет, не может. Солнце есть центр Вселенной, вокруг него вращаются Земля и планеты, а вокруг Земли вращается только Луна.

А почему на Земле 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 один вопрос он ответил совершенно правильно. Приведем пример с движущимся поездом, когда близкие для пассажира внешние предметы пробегают мимо окна быстрее, чем далёкие. Земля движется вокруг Солнца, но почему звездный узор остается неизменным? Аристотель ответил: «Потому что звезды невообразимо далеки от маленькой Земли». Объем сферы неподвижных звезд во столько раз больше объема сферы с радиусом Земля – Солнце во сколько раз объем последней больше объема земного шара.

Эта новая теория получила название гелиоцентрической, и суть ее состояла в том, что неподвижное Солнце помещалось в центр Вселенной и сфера звезд также считалась неподвижной. Архимед в своей книге «Псамит», отрывок из которой приведен в качестве эпиграфа к данному реферату, точно передал все, что предложил Аристарх, но сам предпочел снова «вернуть» Землю на ее старое место. Другие ученые полностью отвергли теорию Аристарха как неправдоподобную, а философ – идеалист Клеант попросту обвинил его в богохульстве. Идеи великого астронома не нашли в то время почвы для дальнейшего развития, они определили развитие науки примерно на полторы тысячи лет и возродились затем лишь в трудах польского ученого Николая Коперника.

Древние греки считали, что поэзии, музыке, живописи и науке покровительствуют девять муз, которые были дочерями Мнемосины и Зевса. Так, муза Урания покровительствовала астрономии и изображалась с венцом из звезд и свитком в руках. Музой истории считалась 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 музейон стал выдающейся академией наук и искусств древнего мира.

Птолемей Лаг, будучи человеком настойчивым и желая оставить о себе память в истории, не только укрепил государство, но и превратил столицу в торговый центр всего Средиземноморья, а Музейон – в научный центр эпохи эллинизма. В огромном здании находились библиотека, высшее училище, астрономическая обсерватория, медицинско – анатомическая школа и еще ряд научных подразделений. Музейон был государственным учреждением, и его расходы обеспечивались соответствующей статьей бюджета. Птолемей, как в свое время Ашшурбанипал в Вавилоне, разослал писарей по всей стране для сбора культурных ценностей. Кроме того, каждый корабль, заходящий в порт Александрии, обязан был передавать в библиотеку имеющиеся на борту литературные произведения. Ученые из других стран считали для себя честью работать в научных учреждениях Музейон и оставлять здесь свои труды. На продолжении четырех веков в Александрии трудились астрономы Аристарх Самосский и Гиппарх, физик и инженер Герон, математики Евклид и Архимед, врач Герофил, астроном и географ Клавдий Птолемей и Эратосфен, который с одинаковым успехом разбирался в математике, географии, астрономии, и философии.

Но последний был уже скорее исключением, поскольку важной особенностью эллинской эпохи стала «дифференциация» научной деятельности. Здесь любопытно заметить, что подобное выделение отдельных наук, а в астрономии и специализация по отдельным направлениям, произошло в Древнем Китае значительно раньше.

Другой особенностью эллинской науки было то, что она снова обратилась к природе, т.е. стала сама «добывать» факты. Энциклопедисты Древней Эллады опирались на сведения, полученные еще египтянами и вавилонянами, а поэтому занимались лишь поиском 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 человечества понять устройство природы и всей Вселенной. Александрийские астрономы внимательно следили за движением Луны, планет, Солнца и звезд. Сложность планетных движений и богатство звездного мира заставляли их искать отправные положения, от которых можно было бы начинать планомерные исследования.

«Phaenomena» Евклида и основные элементы небесной сферы

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

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

И еще про одну окружность говорил Евклид. Это небесный меридиан — большая окружность, проходящая через Полюс мира и зенит. Она образуется при пересечении с небесной сферой плоскости, проходящей через ось мира (ось вращения) и отвесную линию (т. е. плоскости, перпендикулярной плоскости земного экватора). Относительно значения меридиана Евклид говорил, что, когда Солнце пересекает меридиан, в данном месте наступает полдень и тени предметов оказываются самыми короткими. К востоку от данного места полдень на земном шаре уже прошел, а к западу еще не наступил. Как мы помним, принцип измерения тени гномона на Земле в течение многих столетий лежал в основе конструкций солнечных часов.

Самая яркая “звезда” александрийского неба

Ранее мы уже познакомились с результатами деятельности многих астрономов, как известных, так и тех, имена которых канули в лету. Еще за тридцать столетий до новой эры гелиопольские астрономы в Египте с поразительной точностью установили продолжительность года. Кудрявобородые жрецы – астрономы, наблюдавшие небо с вершин вавилонских зиккуратов, смогли начертить путь Солнца среди созвездий – эклиптику, а также небесные пути Луны и звезд. В далеком и загадочном Китае с высокой точностью измерили наклон эклиптики к небесному экватору.

Древнегреческие филосовы посеяли зерна сомнения относительно божественного происхождения мира. При Аристархе, Евклиде и Эратосфене астрономия, которая до того отдавала большую часть астрологии, начала систематизировать свои исследования, встав на твердую почву истинного познания.

И все же то, что сделал о области астрономии Гиппарх, значительно превосходит достижения как его предшественников, так и ученых более позднего времени. С полным основанием Гиппарха называют отцом научной астрономии. Он был чрезвычайно пунктуален в своих исследованиях, многократно проверяя выводы новыми наблюдениями и стремясь к открытию сути явлений, происходящих во Вселенной.

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

Большую часть своих исследований он провел на Александрийской обсерватории, а также на его собственной обсерватории, построенной на острове Самос.

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

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

Однако, для Гиппарха остались загадкой прямые и попятные двидения планет, т.е. происхождение петель, которые планеты описывали на небе. Изменения видимого блеска планет (особенно для Марса и Венеры) свидетельствовали, что и они движутся по эксцентртрическим орбитам, то приближаясь к Земле, то удаляясь от нее и соответственно этому меняя блеск. Но в чем причина прямы и попятных движений?Гиппарх пришел к выводу, что размещение Земли в стороне от центра орбит планет недостаточно для обьяснения этой загадки. Спустя три столетя последний из великих александрийцев Клавдий Птоломей отметил, что Гиппарх отказался от поисков этом направлении и ограничился лишь систематизацией собственных наблюдений и наблюдений своих предшественников. Любопытно, что во времена Гиппарха в астрономии уже существовало понятие эпицикла, введение которого приписывают Аполлонию Пергскому. Но так или иначе, Гиппарх не стал заниматься теорией движения планет.

Зато он успешно модифицировал метод Аристарха, позволяющий определить расстояние до Луны и Солнца. Пространственное расположение Солнца, Земли и Луны во время лунного затмения, когда проводились наблюдения.

Гиппарх прославился также своими работами в области исследования звезд. Он, как и его предшественники, считал, что сфера неподвижных звезд реально существует,т.е. расположенные на ней объекты находятся на одинаковом расстоянии от Земли. Но почему тогда одни из них ярче других? Потому, считал Гиппарх, что их истинные размеры неодинаковы – чем больше звезда, тем она ярче. Он разделил диапозон блеска на шесть величин, от первой – для самых ярких звезд до шестой – для самых слабых, еще видимых невооруженным глазом (есстественно, телескопов тогда не было). В современной шкале звездных величин различие в одну величину соответствует различию в интенсивности излучения в 2,5 раза.

В 134 году до н.э.в созвездии Скорпиона засияла новая звезда (теперь установлено, что новые звезды представляют собой двойные системы, в которых происходит взрыв вещества на поверхности одного из компонентов, сопровождаемый быстрым увеличением блеака объекта, с последующим затуханием).Ранее на этом месте ничего не было, и поэтому Гиппарх пришел к выводу о необхлдимости создания точного звезного каталога. С необычайной тщательностью великий астроном измерил эклиптические координаты около 1000 звезд, а также оценил их величины по своей шкале.

Занимаясь этой работой, он решил проверить и мнение о том, что звезды неподвижны. Точнее говоря, это должны были сделать потомки.Гиппарх составил список звезд, расположенных на одной прямой линии, в надежде, что следующие поколения астрономов проверят, останется ли эта линия прямой.

Занимаясь составление каталога, Гиппарх сделал замечательное открытие. Он сравнил свои результаты с координатами ряда звезд, измеренными до него Аристилом и Тимохарисом (современники Аристарха Самосского), и обнаружил, что эклиптические долготы объектов за 150 лет увеличились примерно на 2º. При этом эклиптические широты не изменились. Стало ясно, что причина не в собственных движениях звезд, иначе изменились бы обе координаты, а в перемещении точки весеннего равноденствия, от которой отсчитывается эклиптическа долгота, причем в направлении, противоположном движению Солнца по эклиптике. Как известно, точка весеннего равноденствия – это место пересечения эклиптики с небесным экватором. Поскольку эклиптическая широта не меняется со временем, Гиппарх сделал вывод, что причина смещения этой точки состоит в движении экватора.

Таким образом,мы вправе удивиться необычайной логичности и строгости в научных исследованиях Гиппарха, а также их высокой точности. Французкий ученый Деламбр, известный исследователь древней астрономии, так охарактеризовал его деятельность:”Когда окинешь взглядом все открытия и усовершенствования Гиппарха, поразмышлишь над числом его трудов и множеством приведенных там вычислений, волей-неволей отнесешь его к самым выдающимся людям древности и, более того, назовешь самым великим среди них. Все достигнутое им относится к области науки, где требуется геометрические познания в сочетании с пониманием сущности явлений, которые поддаются наблюдениям лишь при условии тщательного изготовления инструментов…”

Календарь и звезды

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

Вставки делались нерегулярно правительством каждого полиса – города-государства. Для этого назначались специальные лица, которые следили за величиной отставания календарного года от солнечного. В разделенной на мелкие государства Греции календари имели местное значение – одних названий месяцев в греческом мире существовало около 400. Математик и музыковед Аристоксен (354-300 до н.э.) писал о календарном беспорядке:”Десятый день месяца у коринфян – это пятый день у афинян и восьмой у кого-нибудь еще”

Простой и точный, 19-летний цикл, использовавшийся еще в Вавилоне, предложил в 433 г. до н.э. афинский астроном Метон. Этот цикл предусматривал вставку семи дополнительных месяцев за 19 лет;его ошибка не превышала двух часов за один цикл.

Земледельцы, связанные с сезонными работами, издревле пользовались еще и звездным календарем, который не зависел 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:

Лишь на востоке начнут восходить
Атлантиды Плеяды,
Жать поспешай, а начнут
Заходить-за сев принимайся…
Вот высоко средь неба уж Сириус
Встал с Орионом,
Уж начинает Заря розоперстая
Видеть Артура,
Режь, о Перс, и домой уноси
Виноградные гроздья…

Таким образом, хорошее знание звездного неба, которым в современном мире мало кто может похвастаться, древним грекам было необходимо и, очевидно, широко распространено. По-видимому, этой науке детей учили в семьях с раннего возраста. Лунно-солнечный календарь использовался и в Риме. Но здесь царил еще больший “календарный произвол”. Длина и начало года зависели от понтификов (от лат. Pontifices), римских жрецов, которые нередко пользовались своим правом в корыстных целях. Такое положение не могло удовлетворить огромную империю, в которую стремительно превращалось 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 разработал александрийский математик и астроном Созиген, по происхождению грек. За основу он взял египетский, чисто солнечный, календарь. Отказ от учета лунных фаз позволил сделать календарь достаточно простым и точным. Этот календарь, названный юлианским, использовался в христианском мире до введения в католических странах в XVI веке уточненного григорианского календаря.

Летоисчисление по юлианскому календарю началось в 45 году до н.э. На 1 января перенесли начало года (раньше первым месяцем был март). В благодарность за введение календаря сенат постановил переименовать месяц квинтилис (пятый), в котором родился Цезарь, в юлиус – наш июль. В 8 году до н.э. честь следующего императора, Октивиана Августа, месяц секстилис(шестой), был переименован в август.Когда Тиберию, третьему принцепсу (императору), сенаторы предложили назвать его именем месяц септембр (седьмой), он будто бы отказался, ответив:”А что будет делать тринадцатый принцепс?”

Новый календарь оказался чисто гражданским, религиозные праздники в силу традиции по-прежнему справлялисьв соответствии с фазами Луны. И в настоящее время праздник Пасхи согласовывается с лунным календарем, причем для расчета его даты используется цикл, предложенный еще Метоном.

Заключение

В далеком средневековье Бернард Шартрский говорил ученикам золотые слова:”Мы подобно карликам, усевшимся на плечах великанов; мы видим больше и дальше, чем они, не потому, что обладаем лучшим зрением, и не потому, что мы выше их, но потому, что они нас подняли и увеличили наш рост своим величием. Астрономы любых эпох всегда опирались на плечи предшествующих великанов.

Античная астрономия занимает в истории науки особое место. Именно в древней Греции были заложены основы современного научного мышления. За семь с половиной столетий от Фалеса и Анаксимандра, сделавших первые шаги в осмыслении Вселенной, до Клавдия Птолемея, создавшего математическую теорию движения светил, античные ученые прошли огромный путь, на котором у них не было предшественников. Астрономы античности использовали данные, полученные задолго до них в Вавилоне. Однако для их обработки они создали совершенно новые математические методы, которые были взяты на вооружение средневековыми арабскими, а позднее и европейскими астрономами.

В 1922 Международный Астрономический Съезд утвердил 88 международных названий созвездий, тем самым увековечил память о древнегреческих мифах, в честь которых были названы созвездия: Персей, Андромеда, Геркулес и т.д. (около 50-ти созвездий).Значение древнегреческой науки подчеркивают слова: планета, комета, галактика и само слово Астрономия.

1. О начале и связях с другими регионами. Наиболее ранние известные астрономические тексты в Китае (на гадальных пластинках - черепашьих панцирях и лопаточных костях) относятся к XV в. до н. э. На них уже отмечены группы ярких звезд - «Огненные» (Скорпион), «Птичьи» (Гидра) и др. Наиболее древние известные китайские книги частично астрономического содержания относятся к середине 1 тыс. до н. э. Это «Шуцзин» (Книга преданий) и «Шицзин» (Книга песен) , составленные под редакцией выдающегося китайского мыслителя Конфуция (Кун-цзы, 551-479 гг.), современника Анаксагора. События, описываемые в них, начинаются со времен легендарной династии Ся (конец 3 тыс. - нач. 2 тыс. до н. э.). В частности, сообщается, что уже тогда при дворе правителя существовали две официальные должности астрономов - чиновников. Современный китайский исследователь относит начало истории китайской астрономии к XII в. до н. э. , когда уже существовали государственные контакты с Египтом, а еще раньше - с Вавилоном. Позднее, как уже говорилось, сложились условия для более тесных связей с Индией (со II в. до н. э.) и с Римом (I в. н. э.).

2. Наблюдения звездного неба. На рубеже 2-1 тыс. до н. э. китайские астрономы разделили область неба, в которой перемещались Солнце, Луна и планеты, на 28 участков-созвездий (явно для слежения за перемещением Луны) и, кроме того, на четыре «сезонных» участка по три созвездия в каждом (аналог Зодиака). Как и в Египте, этот пояс созвездий был ближе к небесному экватору.

Уже к VI в. до н. э. китайцы выделили Млечный Путь как некое явление неизвестной природы. Его называли «Молочным Путем», «Серебряной Рекой», «Небесной Рекой» и т. д. Все названия, кроме первого, пришли явно из фольклорной китайской астрономии. Сходство первого с греческим любопытно.

Наиболее ранний известный список свыше 800 звезд с указанием эклиптических координат для 120 из них составили Гань Гун (он же Гань Дэ ) и Ши Шэнь приблизительно в 355 г. До н. э. (т. е. на сто лет раньше Тимохариса и Аристилла в Греции). Первый был автором астрологического сочинения «Синьчжан» (Гадание по звездам), а второй астрономом-наблюдателем и автором, быть может, первого в Китае специального астрономического сочинения «Тяньвэнь» (Астрономия). Их звездный каталог включал содержание обеих этих книг и назывался «Книга, звезд Гань и Ши».

Знаменитый астроном Чжан Хэн (78-139) разделил все небо на 124 созвездия и оценил общее число звезд, ясно видимых одновременно, в 2,5 тысячи. Все небо китайцы делили на 5 участков-зон: четыре по странам света и пятая - центральная. Число слабых звезд в этой пятой части Чжан Хэн оценивал в 10 тысяч (видимо, традиционное у китайцев обозначение «очень большого» числа). Напомним, что современник Чжан Хэна Птолемей, вслед за Гиппархом, делил небо на 48 созвездий.

3. Служба смены сезонов. Понятие сезонов выработалось в Китае, как и везде, из сельскохозяйственной практики. В дальнейшем было подмечено, что каждый сезон сочетается с появлением на небе в момент захода Солнца тех или иных ярких звезд или их компактных групп - созвездий. Еще на костяных табличках эпохи Шан-Инь (XVIII-XIII вв.) смена сезонов записывалась по положению Солнца в разных созвездиях, а рубежами сезонов назывались звезды а Скорпиона, а Ориона, Плеяды и созвездие Большой Медведицы.

Особенный интерес представляет последняя метка. В этом случае имелось в виду вечернее положение на небе ручки «ковша», различно ориентированной в разные сезоны. Из-за расположения всего созвездия более близко к Северному полюсу мира той эпохи (ос Дракона) ручка Ковша как бы вращалась вокруг полюса . Внимательно присмотревшись к смене положений - ориентации созвездия в момент захода Солнца, не трудно увидеть астрономический источник древнейшего символа - «знака вечности» - известного по его санскритскому названию как «свастика» (рис. 6). Происхождению этого загадочного символа посвящена немалая литература. Его истолковывают как символическое изображение солнечных лучей, как символ вращения неба. Есть и попытки реконструировать его из положений на небе Большой Медведицы. Но, насколько известно, причина особого внимания в данном случае к этому именно созвездию (кроме его заметности) в литературе не отражена. Если же древние китайцы действительно использовали его как своеобразную стрелку небесных «часов», как указатель вечно повторяющейся смены сезонов, возникновение характерного «знака вечности» становится понятным.

К древнейшим временам - эпохе легендарного императора Яо (3 тыс. до н. э.) - относят определение продолжительности сезонов и солнечного тропического года. Продолжительность его была установлена сначала в 365 дней. К V-III вв. оценка была уточнена (365, 25 дн.).

4. Инструменты, обсерватории. С III в. до н. э. в Китае использовались солнечные и водяные часы. Последние в I-II вв. употреблялись и для приведения в движение глобусов (Чжан Хэн). Это был, по существу, первый часовой механизм при астрономическом инструменте. К III в. до н. э. относится изобретение китайцами компаса. (Он был устроен в виде способного свободно поворачиваться на гладкой подставке ковша-ложки, ручка которого указывала на юг. В этом можно видеть некоторое подтверждение особой роли ковша Большой Медведицы в китайской астрономии.)

В I-II вв. в Китае в ходу были армиллярные сферы, теория и изготовление которых, как считают, принадлежали также Чжан Хэну. Окружность в них делилась на 365 1/4 градуса (градус определялся как часть окружности, проходимая Солнцем за сутки, - 0,98546 европейского, или 59′ 11,266″; он делился на 100 частей).

Уже в XII в. до н. э. астрономические наблюдения в Китае велись со специальных площадок-обсерваторий (сохранились остатки древнейшей - Чжоугунской).

5. Календарь, летосчисление. Различные системы календарей, лунных и солнечных употреблялись в Китае по меньшей мере с XV в. до н. э. Согласование лунного и солнечного календарей было значительно улучшено к VII в. до н. э., когда в Китае был открыт 19-летний лунно-солнечный цикл (во всяком случае он был известен здесь уже к 595 г. до н. э., т. е. раньше, чем в Вавилоне, и за полтора столетия до Метона). За начало года было принято зимнее солнцестояние, за начало месяца - новолуние, суток полночь. Сутки делились на 12 «двойных часов» и, кроме того, по десятичной системе - на сто частей. Длина дня и ночи в частях изменялась от сезона к сезону. Названием двойных часов обозначались и месяцы. Время от времени проводились реформы времени.

За начало летосчисления в Древнем Китае была принята расчетная дата, когда в день зимнего солнцестояния начало суток (полночь) совпадало с началом месяца - новолунием, а все пять планет находились в одной стороне неба. Историческое летосчисление в Китае, по некоторым сведениям (правда, полулегендарного характера), велось с 3 тыс. до н. э., с эпохи императора Хуанди (2696-2597). Именно тогда была введена циклическая система счета лет по принципу «ганьчжи» («ствол и ветви»). Каждому году придавалось название одного из 12 животных (сравни Зодиак из 12 созвездий) и одновременно одной из пяти основных стихий - элементов материального земного мира. Получился повторяющийся цикл их сочетаний - 60 лет. Его удобство состояло в непрерывности счета (наподобие счета в гражданском египетском календаре или в так называемых юлианских днях). Циклический счет лет употреблялся в Китае до революции 1911 г. Но при описании истории Китая летосчисление начинали каждый раз от воцарения новой династии.

6. Астрология и служба неба , связанная с ней, появились в Китае по меньшей мере с эпохи Шан-Инь. В ее задачи входило слежение за движением планет и регистрация всех неожиданных явлений на небе - появления комет, новых звезд, падающих звезд, болидов. К неожиданным относили сначала и затмения, пока не убедились в их цикличности. Но не менее важным стало их предсказание.

Стремление вовремя принять небесный сигнал заставляло императоров держать при себе чиновников-астрономов, ответственность которых была очень велика. В хрониках сохранились записи о датах солнечных затмений с 22.Х.2137 г. до н. э., после которого согласно легенде были казнены два незадачливых астронома Хо и Хи, не сумевших его правильно предсказать. С 720 г. до н. э. за 2,5 века было отмечено 37 затмений Солнца, из которых 33 подтвердились современными ретроспективными расчетами.

Китайские астрономы первыми зарегистрировали пятна на Солнце (в 301 г. до н. э.). С I в, до н. э. до XII в. они были замечены более ста раз. Отмечалось, что пятна «прячутся» через несколько дней. Таким образом, китайцы первыми зарегистрировали явления, связанные с вращением Солнца (но не поняли этого). Как считают отдельные исследователи, они первыми отметили в начале XIV в. н. э. и протуберанцы. Однако приводимое описание этого явления представляется сомнительным.

Любопытно, что в календарях II-I вв. до н. э. не говорилось ничего о солнечных затмениях, - очевидно, потому, что китайцы тогда воспринимали затмения и появление пятен на Солнце как указание на несправедливое правление императора. Однако уже в III в. н. э. в новом календаре Ян Вэя указывался и тип затмения, и район его видимости.

Хорошо поставленная в Древнем Китае государственная служба систематического непрерывного слежения за небом и фиксирование всех небесных явлений оказали неоценимую услугу астрономам последующих эпох, особенно нашего времени. В китайских хрониках отмечены появления новых звезд («звёзды-гостьи»), начиная с 532 г. до н.э., включая и ту, что в 134 г. до н.э. наблюдал Гиппарх. Появление комет отмечалось как феномен «звезд-метел». Наиболее ранняя запись о комете относится к 1058/1057 г. до н. э. Это самое древнее из известных наблюдение кометы Галлея. (А начиная с 240 г. до н. э. китайцы не пропустили ни одного ее возвращения.) Китайские астрономы первыми отметили и характерные направления хвостов комет - прочь от Солнца, но не пытались объяснить это. В целом же кометы рассматривались как вестники несчастья.

Начиная с VII в. до н. э. отмечались также звездные дожди, хотя далеко не столь регулярно.

7. Зарождение теоретической астрономии в Китае. Китайские астрономы VIII-V вв. уже знали о пересечении путей Солнца и Луны, т. е. о существовании «лунных узлов» и даже об их перемещении по небу. Они установили, что затмения происходят лишь тогда, когда Луна и Солнце одновременно оказываются близ этих точек. Ян Вэй первым подметил, что, если Луна приходит к пересечению с Солнцем в начале месяца (в новолуние), возможно солнечное затмение, а если в середине - лунное. В III в. до н. э. китайцы могли предсказывать даты и тип затмения. Чжан Хэн первым в Китае сделал заключение, что Луна светит отраженным от Солнца светом, и правильно объяснил явление лунных затмений.

В I в. н. э. было сделано еще одно из крупнейших открытий в древнекитайской астрономии - астроном Цзя Куй обнаружил неравномерность движения Луны, а позднее Лю Хун очень точно (с ошибкой всего около минуты) измерил период возвращения ее к точке наиболее медленного движения (аномалистический месяц). (Более раннее измерение его принадлежит Гиппарху, результаты которого уточнил затем Птолемей.)

В IV в. до н. э. китайцы измерили сидерический период Юпитера, оценив его в 12 лет (вместо 11,86), и пытались ввести на этом основании летосчисление по 12-ричной системе счета, но безуспешно. В III в. до н. э. китайские астрономы знали о синодических и сидерических периодах движения всех планет и к I в. до н. э. с высокой точностью измерили их для Марса, Юпитера и Сатурна (см. таблицу, в скобках - современные данные).

Уже в XII в. до н. э. китайцы знали «теорему Пифагора». Под. влиянием китайской математики, где главными фигурами считались круг и квадрат, и в натурфилософии Китая сложились представления, что «все вещи и окружающие явления состоят из кругов и квадратов» .

Таблица. Синодические (в сутках, слева) и сидерические (в годах) периоды движения планет, найденные в Древнем Китае

Марс	780,50(779,94)	1,88 (1,88)
Юпитер	398,7 (398,88)	11,92(11,86)
Сатурн	377,60(378,09)	29,79(29,46)

В целом китайская астрономия в древности была феноменологической и не стремилась проникнуть в причины явлений. Характерно в этом отношении заключение, сделанное в книге Мэн-цзы (372-289): «Независимо от того, как высоко небо и как далеки звезды, если только мы изучим связанные с ними явления, мы можем, сидя у себя дома, предсказывать солнцестояние на тысячу лет вперед» . Отсюда следует, что Вселенная воспринималась как отлаженный, устойчивый, вечный механизм.

8. Астрономическая и физическая картина мира. Общие представления в Вселенной у китайцев сформировались уже в конце 3 тыс. до н. э. Как и у других народов древности, они имели вначале мифологический характер. Центром мира считалась даже не просто Земля, а Китайская империя («Поднебесная» или «Серединная империя»), историю которой в летописях вели со времени... создания небесным повелителем Паньгу Солнца, Луны, звезд, всякой живности и самого человека из камня.

В древнекитайской модели Вселенной (трактат IV в. до н. э.) Земля представлялась плоской, четырехугольной, неподвижной, а небо - круглым куполом, вращающимся над Землей вокруг точки севера. При помощи гномона якобы определялась высота неба (80 тыс. ли, 1 ли = 576 м), сторона «квадрата» Земли (810 тыс. ли). Небо, по сравнению с размерами Земли, довольно низко «висело» над ней (представление о близости неба к Земле в начале существования Вселенной характерно для многих древнейших космологических и космогонических мифов, например Океании, Индии, Филиппин).

Совершенно иные представления о строении и масштабах Вселенной изложил в своей теории мира «хунтянь» (беспредельное небо) старший современник Птолемея Чжан Хэн. Он представлял Вселенную безграничной в пространстве и времени. Небо же изображалось в форме яйца, где Земля играла роль желтка (т. е была сферической!), и считалось намного большим, чем Земля. На его поверхности и «внутри» него мыслилась вода.

Чжан Хэн дал четкую кинематическую модель видимых движений Солнца и звездного неба. Последнее представлялось вращающимся вокруг оси, проходящей через северный и южный полюсы мира. Все светила он считал шарообразными. Солнце в его модели движется среди созвездий, и его путь наклонен к небесному экватору на 24 (китайских) градуса.

История физико-космогонических представлений в Древнем Китае, дошедшая до нас в хрониках династий, начинается с эпохи династии Шан-Инь. В эту эпоху зародилось и к VIII-VII вв. приобрело философскую форму (одновременно с аналогичным процессом в Древней Греции!) учение о пяти земных (т. е. «грубых») первоэлементах-стихиях («унсин»), несколько отличавшихся от древнегреческих. Это были вода, огонь, металл, дерево и земля. Их число связывают с древним делением на пять сторон света. Число элементов соответствовало и числу подвижных звезд-планет. Символически это представлялось в сочетаниях вода-Меркурий-север, огонь-Марс-юг, металл-Венера-запад, дерево-Юпитер-восток, земля-Сатурн-центр. Но был еще и шестой, небесный первоэлемент «ци» (воздух, эфир).

Тогда же, в VIII-VII вв., появляется идея всеобщего изменения в природе и возникновения самой Вселенной в результате борьбы двух противоположных начал или принципов - положительного, светлого, активного, мужского («ян») и отрицательного» темного, пассивного, женского начала («инь»).

Наиболее ранние учения, связанные с определенными именами, дошли до нас с VI в. до н. э. Космологические и космогонические элементы содержались в наиболее авторитетном в Древнем Китае этико-политическом учении Конфуция, согласно которому первоначалом всего существующего была божественная воля. Но в том же VI в. до н. э. в Китае другой философ, Цзы Хань, высказал идею, что все земные первоэлементы порождены особым тонким небесным первоэлементом «ци». А его современник Сянгун утверждал даже существование шести видов «ци», через посредство которых небо проявляет себя и влияет на Землю и людей. Эта «ян-ци», «инь-ци», ветер и дождь, свет и тьма. От нарушения в природе, их чередования и соотношения происходят несчастья. Человек не должен поэтому неосмотрительно вмешиваться в устройство окружающей природы - разрушать горы, менять режим рек, чтобы не нарушать гармонию шести «ци».

Сама идея «ци» была высказана еще в VII в. до н. э. неким придворным историографом династии Чжоу, который начал поиски причины явлений в самой природе. Всеобъемлющее ци он считал неразрывным соединением двух частей - ян-ци и инь-ци. Учение о ци было попыткой объяснить всю действительность естественными причинами и соответствовало утверждению материального единства мира.

В VI в. до н. э. китайский натурфилософ Лао Цзы создал свое учение о возникновении и развитии всех вещей независимо от «воли неба», по естественным законам, главными среди которых была борьба противоположностей (ян и инь) и направляющий события принцип «дао» (буквально - путь). Под этим последним термином разумелся естественный круговорот событий, закономерность в мире вещей. Вместе с тем «дао» представляли и первоисточником всего сущего, как нечто вечное, единое, беспредельное, «родившееся прежде неба и Земли» и являющееся «матерью всех вещей». Иногда его толковали как судьбу, «жизненный путь всех вещей». Но постепенно дао приобретало более обобщенный философский смысл закономерности, необходимости.

В IV в. до н. э. в учении Ши Мо идея единства противоположностей выразилась в утверждении парности всех вещей и качеств: наличие левой и правой стороны, существование тепла и холода, влажности и сухости и т. п. Ши Мо учил, что лишь благодаря «соединению разнородного» возникают все вещи, а «соединение однородного лишает их продолжения». В книге «Шицзин» зарождались, еще в антропоморфной, одушевленной форме, элементы диалектического мышления, представления об изменении в природе от ступени к ступени через борьбу противоположных качеств, о смене одних качеств другими. Там же была предпринята попытка физически объяснить связь Неба и Земли: через взаимодействие небесного ци и некоего земного ци путем подъема одного и опускания другого.

В IV-III вв. китайские натурфилософы Куэй Ши и Гунсунь Лун развили учение о единстве мира, его бесконечности в пространстве и времени. Спустя четыре столетия эти идеи, как мы видели, возродил астроном Чжан Хэн. Философ-конфуцианец III в. до н. э. Сунь Цзы (296-238) основал материалистическое направление в конфуцианстве. Он утверждал, что небо не имеет сверхъестественной силы и материально, что и небо, и Земля, и все светила и явления, как например смена дня и ночи, времен года, метеорологические явления - грозы, дожди, бури - всё это части и явления самой природы, вызываемые ее естественными чаконами (возможно, с этими «еретическими» идеями и были связаны упоминавшиеся гонения на конфуцианство в III в. до н. э.).

Чрезвычайно любопытно в наше время звучит учение китайского философа II в. до н. э. Лю Аня о том, что вся Вселенная, Земля и небо возникли «из пустоты», что первоосновой всего сущего является «первоначальный жизненный [т. е., видимо, внутренне активный, саморазвивающийся, самодвижущийся. - А.Е. , Ф.Ц. ] эфир». Речь шла о том же ци, но уже как о качественно более сложном образовании. Таким образом, «пустота» (как и в наши дни!) оказывалась весьма условной. По Лю Аню, из легкой составляющей эфира образовались небесные тела и само небо, а из тяжелой - Земля. (Идеи эти явно перекликаются с аристотелевскими.) Но существенную роль в возникновении всех вещей продолжает играть, по учению Лю Аня, борьба противоположностей - ян и инь.

В I в. н. э. появилось глубокое материалистическое учение о Вселенной великого китайского философа Ван Чуня, изложенное в его книге «Критические рассуждения». В прежние эпохи «ци» истолковывали нередко как «воздух». Теперь же Ван Чунь, развивая в материалистическом направлении учение Лао Цзы (даосизм), утверждал вечное существование ци как особой первичной тонкой материальной субстанции, а принципу дао отводилась роль главного закона развития действительности (но уже не первоисточника мира). Отвергалось действие в природе сверхъестественных сил и утверждался принцип самодвижения и саморазвития материи. Утверждая беспредельность и вечность Вселенной в целом, Ван Чунь сделал естественный в таком случае, логичный вывод о ее неизменности в целом (впервые такую идею высказал древнегреческий философ Парменид в VII в. до н. э., см. ниже). Но Ван Чунь распространил последний вывод и на ограниченное образование - Землю, утверждая, что вечными и неизменными должны быть и небо и Земля.

Чертой натурфилософии, общей всем древним цивилизациям, в том числе и в Китае, было восприятие природы, мира как единого закономерного целого, в чем решающую роль сыграли астрономические наблюдения.

К сожалению, усилившаяся с веками замкнутость, самоизоляция китайской цивилизации надолго выключила китайскую науку из обмена идеями с европейской наукой. Между тем натурфилософские, содержавшие уже элементы диалектики космолого-космогонические концепции являются не менее ценным наследием древнекитайских мыслителей, нежели высокоценимые в наше время и действительно очень информативные списки затмений или редких нерегулярных астрономических явлений, вроде появлений новых звезд и комет.

Примечания

Они были уничтожены (вместе с 460 учеными!) в III в. до н. э. при гонениях на конфуцианство; восстановлены уцелевшими учеными по памяти.

Астрономия - древнейшая наука. Она воз­никла, как указывал один из великих осново­положников научного коммунизма - Фридрих Энгельс, в связи с практическими потребно­стями людей.

Основным занятием древнейших народов было скотоводство и земледелие. Поэтому им нужно было иметь представление о явлениях природы, об их связи с временами года. Люди

знали, что смена дня и ночи обусловлена вос­ходом и заходом Солнца. В древнейших госу­дарствах: Египте, Вавилонии, Индии и других- земледелие и скотоводство регулировались та­кими сезонными (т. е. повторяющимися в одни и те же времена года) явлениями природы, как разливы больших рек, наступление периода дождей, смена теплой и холодной погоды и т. д.

Давние наблюдения неба привели к открытию связи между сменой времен года и такими не­бесными явлениями, как изменение полуден­ной высоты Солнца в течение года, появление на небе с наступлением вечерней темноты яр­ких звезд.

Таким образом, еще в глубокой древности были заложены основы календаря, в котором основной мерой для счета времени стали сутки (смена дня и ночи), месяц (промежуток между двумя новолуниями) и год (время видимого пол­ного оборота Солнца по небу среди звезд). Календарь был необходим в первую очередь для того, чтобы с известной точностью рас­считывать время начала полевых работ. Еще в седой древности была установлена приблизи­тельная продолжительность года - 3651/4 су­ток. На самом деле продолжительность года (т. е. периода обращения Земли вокруг Солнца) составляет 365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд- на 11 минут 14 секунд меньше, чем 365 1/4 су­ток. Эта «приблизительность» давала себя знать тем, что с течением времени календарь расхо­дился с природой; ожидаемые сезонные явле­ния наступали несколько раньше, чем они долж­ны были наступить по календарю. С каждым годом это расхождение увеличивалось, и нужны были наблюдения неба и земных явлений, чтобы постоянно уточнять календарь, «сближать» его с природой. Такие наблюдения и велись в неко­торых странах Древнего Востока.

С течением времени было обнаружено, что, кроме Солнца и Луны, есть еще пять светил, которые постоянно перемещаются по небу среди звезд. Эти «блуждающие» светила - плане­ты - впоследствии были названы Меркури­ем, Венерой, Марсом, Юпитером и Сатурном. Наблюдения позволили также подметить на небе очертания наиболее характерных созвездий и установить периодичность наступления таких явлений, как солнечные и лунные затмения.

Наблюдая небесные явления на протяжении тысячелетий, люди еще не знали вызывающих их причин. Звезды и планеты они видели как светящиеся точки на небе, но об их действитель­ной природе, так же как и о природе Солнца и Луны, им ничего не было известно. Не понимая природы небесных светил, не зная законов раз­вития человеческого общества и истинной при­чины войн и болезней, люди обожествляли све­тила, приписывали им влияние на судьбы лю­дей и народов. Так возникла лженаука астро­логия, пытавшаяся предсказывать судьбы лю­дей по движениям небесных светил. Подлинная наука давно опровергла выдумки астрологии.

Наука и религия глубоко враждебны друг другу. Наука открывает законы природы и помогает людям на основе этих законов исполь­зовать природу в своих интересах. Религия, наоборот, всегда внушала людям чувство бес­помощности и страха перед природой. Она всегда опиралась не на знания, а на суеверия и предрассудки и мешала развитию науки. В древности, когда люди не знали законов при­роды, влияние религии и ее служителей - жре­цов - на народ было особенно сильным. Так как жрецы играли большую роль в хозяйственной и политической жизни древневосточных госу­дарств, они были заинтересованы в астрономи­ческих наблюдениях и широко использовали их; эти наблюдения им были нужны и для уста­новления дат религиозных праздников.

Однако хозяйственный уклад древних го­сударств с их примитивным земледелием, ско­товодством и ремеслом, основанным на ручном труде рабов, не требовал еще сколько-нибудь высокого развития науки и техники. Поэтому астрономические наблюдения, проводившиеся в государствах Древнего Востока - Египте, Вави­лонии, Индии - на протяжении многовековой истории, не могли привести к созданию астрономии как науки, способной объяснить устройст­во Вселенной.

Однако уже тогда астрономы стран Древнего Востока достигли больших успехов в своих наблю­дениях неба, научились предсказывать насту­пление затмений и настойчиво следили за дви­жением планет.

Задолго до нашей эры астрономы состав­ляли так называемые звездные каталоги - списки наиболее ярких звезд с указанием их положения на небе.

Астрономические знания, накопленные в Египте и Вавилоне особенно в VI-V вв. до н. э., заимствовали древние греки. В древ­ней Греции имелись более благоприятные условия для развития науки.

Первые греческие ученые в это время пыта­лись доказать, что Вселенная существует без участия божественных сил. Греческий фило­соф Фалес в VI в. до н. э. учил, что все сущест­вующее в природе - и Земля к небо - возник­ло из одного «первоначального» элемента - воды. Другие ученые считали таким «первоначальным»^элементом огонь или воздух. В VI в. до н. э. греческий философ Гераклит высказал гениальную мысль, что Вселенная никогда ни­кем не была создана, она всегда была, есть и будет, что в ней нет ничего неизменного - все движется, изменяется, развивается. Эта замеча­тельная мысль Гераклита впоследствии легла в основу подлинной науки, изучающей законы развития природы и человеческого общества.

Многие греческие ученые, однако, наивно полагали, что Земля - самое крупное тело во Вселенной и находится в ее центре. При этом они вначале считали Землю неподвижным плоским телом, вокруг которого обращаются Солн­це, Луна и планеты.

Аристотель - величайший ученый древней Греции.

Позднее, систематически наблюдая природу, ученые пришли к выводу, что Вселенная и Земля, на которой мы живем, устроены гораздо сложнее, чем это представ­ляется неискушенному наблюдателю. В конце VI в. до н. э. Пифагор впервые, а за ним в V в. Парменид высказали предположение, что Земля - тело не плоское, а шарообразное.

Крупным достижением науки было учение греческих философов Левкиппа и Демокрита. Они утверждали, что все существующее со­стоит из мельчайших частиц материи - атомов и что все явления природы совершаются без какого-либо участия богов и других сверхъесте­ственных сил.

Позднее, в IV в. до н. э., с изложением своих взглядов на устройство Вселенной вы­ступил Аристотель -величайший из ученых и философов Греции. Аристотель занимался всеми науками, которые были известны в ту эпоху, - физикой, минералогией, зоологией и др. Он много занимался также вопросами формы Земли и ее положения во Вселенной. При помощи остроумных соображений Аристотель доказал шарообразность Земли. Он утверждал, что лунные затмения происходят, когда Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей. На ди­ске Луны мы видим край земной тени всегда круглым. И сама Луна имеет выпуклую, скорее всего шарообразную форму.

Таким путем Аристотель пришел к выводу, что Земля, безусловно, шарообразна и что шарообразны, по-видимому, все небесные тела.

В то же время Аристотель считал Землю центром Вселенной, крупнейшим ее телом, во­круг которого обращаются все небесные тела. Вселенная, по мнению Аристотеля, имеет конеч­ные размеры - ее как бы замыкает сфера звезд. Своим авторитетом, который и в древности, и в средние века считался непререкаемым, Аристо­тель закрепил на много веков ложное мнение, что Земля - неподвижный центр Вселенной. Это мнение разделяли и позднейшие греческие ученые. В дальнейшем его приняла как непре­ложную истину христианская церковь.

Впоследствии, уже в XVIII в., великий рус­ский ученый М. В. Ломоносов, всю жизнь стра­стно боровшийся за торжество науки над суе­верием, оглядываясь на прошлые века, писал, что в течение многих веков «идолопоклонниче­ское суеверие держало астрономическую Землю в своих челюстях, не давая ей двигаться».

Однако и в Греции после Аристотеля неко­торые передовые ученые высказывали смелые и правильные догадки об устройстве Вселенной.

Живший в III в. до н. э. Аристарх Самосский считал, что Земля обращается вокруг Солнца. Расстояние от Земли до Солнца он оп­ределил в 600 диаметров Земли. На самом деле это расстояние в 20 раз меньше действитель­ного, но по тому времени и оно казалось нево­образимо огромным. Однако это расстояние Ари­старх считал ничтожным по сравнению с рас­стоянием от Земли до звезд. Эти гениальные мысли Аристарха, через много веков подтверж­денные открытием Коперника, не были поняты современниками. Аристарха обвинили в безбо­жии и осудили на изгнание, а его правильные догадки были забыты.

В конце IV в. до н. э. после походов и за­воеваний Александра Македонского греческая культура проникла во все страны Ближнего Востока. Возникший в Египте город Александ­рия стал крупнейшим культурным центром. В Александрийской академии, объединяв-

шей ученых того времени, в течение нескольких веков велись астрономические наблюдения уже при помощи угломерных инструментов. Алек­сандрийские астрономы достигли большой точ­ности в своих наблюдениях и внесли много но­вого в астрономию.

В III в. до н. э. александрийский ученый Эратосфен впервые определил размеры земного шара (см. том 1 ДЭ).

Во II в. до н. э. великий александрийский астроном Гиппарх, используя уже накоплен­ные наблюдения, составил каталог более чем 1000 звезд с довольно точным определением их положения на небе. Гиппарх разделил зве­зды на группы и к каждой из них отнес звезды примерно одинакового блеска. Звезды с наи­большим блеском он назвал звездами первой величины, звезды с несколько меньшим бле­ском - звездами второй величины и т. д. Гиппарх ошибочно считал, что все звезды находят­ся от нас на одинаковом расстоянии и что раз­ница в их блеске зависит от их размеров.

В действительности дело обстоит иначе: звезды находятся на различных расстояниях от нас. Поэтому звезда огромных размеров, но находящаяся на очень большом расстоянии от нас, будет по своему блеску казаться звездой далеко не первой величины. Наоборот, звезда первой величины может быть по своим разме­рам весьма скромной, но находиться сравнитель­но близко от нас. Однако гиппарховы «величи­ны» как обозначение видимого блеска звезд сохранились до нашего времени.

Гиппарх правильно определил размеры Луны и ее расстояние от нас. Сопоставляя результаты личных наблюдений и наблюдений своих пред­шественников, он вывел продолжительность солнечного года с очень малой ошибкой (только на 6 минут).

Позднее, в I в. до н. э., александрийские астрономы участвовали в реформе календаря, предпринятой римским диктатором Юлием Це­зарем. Этой реформой был введен календарь, действовавший в Западной Европе до XVI-XVIII вв., а в нашей стране - до Великой Ок­тябрьской социалистической революции.

Гиппарх и другие астрономы его времени уделяли много внимания наблюдениям за дви­жением планет. Эти движения представлялись им крайне запутанными. В самом деле, направле­ние движения планет по небу как будто перио­дически меняется - планеты как бы описывают по небу петли. Эта кажущаяся сложность в дви­жении планет вызывается движением Земли во­круг Солнца - ведь мы наблюдаем планеты с Земли, которая сама движется. И когда Земля «догоняет» другую планету, то кажется, что планета как бы останавливается, а потом дви­жется назад. Но древние астрономы, считавшие Землю неподвижной, думали, что планеты дей­ствительно совершают такие сложные движения вокруг Земли.

Во II в. н. э. александрийский астроном Пто­лемей выдвинул свою «систему мира». Он пы­тался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет.

Считая Землю шарообразной, а размеры ее ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем более до звезд, Птолемей, однако, вслед за Аристотелем утверждал, что Земля - неподвижный центр Вселенной. Так как Пто­лемей считал Землю центром Вселенной, его система мира была названа геоцентри­ческой.

Вокруг Земли, по Птолемею, движутся (в по­рядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звез­ды. Но если движение Луны, Солнца, звезд правильное 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.

Трудно представить себе, чтобы в природе могли совершаться такие запутанные движения, да еще вокруг воображаемых точек. Такое искусственное построение потребовалось Пто­лемею для того, чтобы, основываясь на ложном представлении о неподвижности Земли, распо­ложенной в центре Вселенной, объяснить ви­димую сложность движения планет.

Птолемей был блестящим для своего време­ни математиком. Но он разделял взгляд Ари­стотеля, который считал, что Земля неподвиж­на и только она может быть центром Вселенной.

Система мира Аристотеля - Птолемея ка­залась современникам правдоподобной. Она да­вала возможность заранее вычислять движение планет на будущее время - это было необхо­димо для ориентировки в пути во время путеше­ствий и для календаря. Эту ложную систему признавали почти полторы тысячи лет.

Геоцентрическая система мира Птолемея появилась в то время, когда и Египет и Греция

Система мира по Птолемею.

уже были завоеваны Римом. Потом пришла в упадок Римская империя, к которому ее при­вели изживший себя рабовладельческий строй, войны и нашествия других народов. Наряду с разрушением огромных городов истреблялись памятники греческой науки.

На смену рабовладельческому строю при­шел феодальный строй. Христианская религия, распространившаяся к этому времени в стра­нах Европы, признала геоцентрическую систе­му мира согласной со своим учением.

В основу своего миропонимания христиан­ство положило библейскую легенду о сотворе­нии мира богом за шесть дней. По этой легенде Земля является «средоточием» Вселенной, а не­бесные светила созданы для того, чтобы осве­щать Землю и украшать небесный свод. Всякое отступление от этих взглядов христианство беспощадно преследовало. Система мира Ари­стотеля - Птолемея, ставившая Землю в центр мироздания, как нельзя лучше отвечала хри­стианскому вероучению, хотя многие «отцы церк­ви» отказывались признавать именно те положе­ния этой системы мира, которые были верными, например положение о шарообразности Земли. В христианских странах получило признание и широко распространилось «учение» монаха Козьмы Индикоплова, считавшего Землю пло­ской, а небо как бы «крышкой» над ней. Это учение было возвращением к самым примитив­ным представлениям древнейших народов об устройстве Вселенной.

В тех местах на Земле, где зародились древнейшие цивилизации, сохранилось множество письменных документов, из которых видно, что с появлением письменности стала развиваться и астрономия. Наличие письменности позволяло астрономам надежнее сохранять свои наблюдения и знания об окружающем их мире. Письменная история астрономии берет начало в III-II тысячелетиях до н. э.

Поначалу развивалась наблюдательная астрономия, которая рассматривалась как часть астрологии. Для того чтобы получать более точные сведения о передвижениях небесных тел, человек придумал гномон и астрономический календарь. Креме этого, к древнейшим астрономическим инструментам относятся устройства типа отвеса с подвижней линейкой. Их направляли на Солнце для определения углового расстояния от зенита.

Накопление наблюдений и сведений о закономерностях небесных явлений привело к развитию новой науки, причем в разных странах обращали внимание на различные астрономические явления. Люди решали одни и те же задачи, описывали движения светил. Но главным было все-таки социально-экономическое различие, другой уклад жизни общества. Наиболее крупные государства (Вавилон, Египет, Китай) имели развитые торговые и государственные связи. Благодаря этому в области науки у них существовало взаимное влияние.

Государство Вавилон возникло на берегах Евфрата примерно во II тысячелетии до н. э. Согласно письменным источникам, вавилоняне уже в те времена систематически вели наблюдение за небом. Поначалу они просто фиксировали небесные явления, которые воспринимались ими как астральные божества. И только в VII веке до н. э. получила бурное развитие вавилонская математическая астрономия. Она при помощи необычных моделей и методов описывала движение светил. Прежде всего, вавилонянами была выделена на небе Луна, затем Сириус, Орион и Плеяды. Все эти звезды описаны на глиняных табличках, относящихся ко II тысячелетию до н. э. В это же время в Вавилоне появилась официальная должность придворного астронома. Он наблюдал и записывал наиболее важные изменения и явления на небе.

Систематизировав все астрономические записи, вавилоняне изобрели лунный календарь. Немного позднее он был усовершенствован. В календаре было 12 синодических лунных месяцев по 29 и 30 дней поровну, год равнялся 354 дням. Вавилонянам был известен и солнечный год. Для того чтобы согласовать с этим годом лунный календарь, они от случая к случаю делали вставки 13-го месяца.

Начиная с 763 года до н. э. вавилоняне составили практически полный список затмений. Впоследствии эти записи использовал Птолемей. Вставки в календарь, предсказание затмений и другие нужды — все это потребовало развития математики. Достижения вавилонян в математике были очень высокими. Они были знакомы со стереометрией, задолго до греков сформулировали теорему, которая сейчас называется «теорема Пифагора». В IV веке до н. э. в Вавилоне была изобретена эклиптическая система небесных координат. Там же астрономы составили таблицы лунных эфемерид, точно показывавших положение Луны.

Государство Египет, как полагают историки, существовало уже в IV тысячелетии до н. э. Побудительным мотивом интереса египтян к изучению неба стало, скорее всего, сельское хозяйство, полностью зависели от разливов Нила. Разливы происходили строго периодично, в определенный сезон, и египтяне сразу подметили их связь с полуденной высотой Солнца. Поэтому они и стали поклоняться Солнцу как главному богу Ра.

В Египте установилась власть фараонов, которых простые люди обожествляли. Фараоны учредили должность придворного астронома и тщательно следили за развитием этой науки, которая имела не только прикладные, но и хозяйственные и социально-политические цели. Кроме этого, астрономией занимались жрецы и специальные чиновники, которые вели записи.

Согласно египетскому мифу, Солнце возникло из цветка лотоса, который, в свею очередь, появился из первичного водяного хаоса. Практически с самого начала зарождения цивилизации у египтян существовала религиозно-мифологическая картина мира, имеющая астрономическую основу. По их мнению, Земля является центром Вселенной, вокруг которого вращаются все светила. А Меркурий и Венера обращаются еще и вокруг Солнца.

Поздняя астрономия получила в наследство от египтян 365-дневный календарь без вставок. Он использовался европейскими астрономами до XVI века.

Астрономия как наука была известна и в Китае. Примерно во II-I тысячелетии до н. э. китайскими астрономами небо было разделено на 28 участков-созвездий, в которых двигались Солнце, Луна и планеты. Потом они выделили Млечный Путь, назвав его явлением неизвестной природы. Самый ранний звездный каталог, включающий свыше 800 звезд, был составлен Гань Гуном и Ши Шэнем приблизительно в 355 году до н. э. Это примерно на сто лет раньше Тимохариса и Аристилла в Греции. Немного позднее знаменитый китайский астроном Чжан Хэн поделил небо на 124 созвездия и зафиксировал около 2,5 тысячи видимых звезд.

С III века до н. э. в Китае пользовались солнечными и водяными часами. Все астрономические наблюдения велись со специальных площадок-обсерваторий.

Как и у других народов древности, общие представления китайцев о Вселенной имели мифологическую основу. Центром мира у них считалась Китайская империя («Поднебесная, или Серединная, империя»). Вообще, история космогонических представлений древних китайцев дошла до настоящего времени в хрониках ранних династий. В это время было создано учение о пяти земных первоэлементах-стихиях. Это вода, огонь, металл, дерево, земля. Число стихий связано с древним делением на пять сторон света, а также соответствует числу подвижных звезд-планет. Символически это можно представить в сочетаниях: вода — Меркурий — север, огонь— Марс— юг, металл — Венера — запад, дерево — Юпитер— восток, земля — Сатурн — центр. Кроме этого, существовал еще и шестой элемент — ци (воздух, эфир).

В VIII-VII веках до н. э. возникла идея всеобщего изменения в природе и зарождения самой Вселенной. Считалось, что она появилась в результате борьбы двух противоположных начал — положительного, светлого, активного, мужского (ян) и отрицательного, темного, пассивного, женского (инь).

В связи с тем что Китай со временем стал замкнутой страной, развитие наук, в том числе и астрономии, затормозилось.

Не меньший интерес вызывает и Индия. Самыми древними источниками, рассказывающими об астрономических занятиях древних индийцев, считаются печати с изображениями на космогонические мифологические темы (которые датируются III тысячелетием до н. э.). Содержащиеся на них короткие надписи не расшифрованы и по сей день. Печати относятся к индской цивилизации, главными городами которой являлись Хараппа, Мохенджо-Даро, Калибанган. К XVII-XVI векам центры индской культуры были значительно ослаблены землетрясениями и внутренними противоречиями, а затем окончательно разрушены ариями и индо-ираноязычными племенами, давшими начало нынешнему населению Индии.

Документов об астрономических наблюдениях периода индской культуры сохранилось очень немного, но по ним все же можно понять, как складывались представления древних индусов о Вселенной. Первыми объектами исследования были Солнце и Лука. Как и у других древних народов, астрономическими изысканиями занимались жрецы, которые и составили впоследствии календарь. В нем начиная с VI века до н. э. в названиях дней семидневной недели были использованы имена семи подвижных светил: первый день Луны, второй — Марса, третий — Меркурия, четвертый — Юпитера, пятый — Венеры, шестой — Сатурна, седьмой — Солнца. Некоторое сходство с египетским календарем придавало деление месяца на две половины. В древнеиндийской астрономии это были светлая и темная половины.

На представление древних греков о Вселенной большое влияние оказали более ранние культуры: египетская, щумеро-вавилонская и, вероятно, древнеиндийская. Греция имела связи с Египтом, Вавилоном, с государствами Ближнего Востока.

Астрономическими наблюдениями занимались многие греческие философы и астрономы. Из поэм Гесиода и Гомера известно, что древним грекам были знакомы многие созвездия. Они даже создали практически о каждом из них свею легенду.