Для ознайомлення. Як Ератосфен виміряв Землю

Ератосфен чув, що у місті Сієна на Нілі (нині – Асуан у Єгипті) у найдовший день року сонячний диск відбивається у найглибших колодязях. «Це означає, – подумав учений, – що сонячні промені в цей день подають прямовисно, під кутом 90^о». Поставив він стовпчик у цей же день у себе у дворі, у столиці тодішнього Єгипту – Александрії, й виявив, що кут падіння сонячних променів виявився приблизно на 7^о менший (7^о ≈ 1/50 діаметра Землі). Знаючи відстань між Александрією й Сієною (≈780 км), Ератосфен зробив розрахунки, за допомогою яких визначив окружність Землі (х):

Так без подорожі навколо Землі й без складних приладів Ератосфен виміряв її окружність. Визначення виявилося досить точним.

Отже, у працях давньогрецьких натурфілософів знайшли відображення важливі властивості географічної оболонки: цілісність, континуальність (безперервність) та дискретність (поділ на складові частини, зокрема, пояси і країни), розвиток природи (постійні зміни земної поверхні). Давньогрецькі вчені заклали основи уявлень про розвиток Космосу, форму й розміри Землі, розвивали землезнавчий, країнознавчий і компонентний фізико-географічний напрямки у науці. Погляди давньогрецьких натурфілософів на багато століть «освітило» шлях розвитку географії.

Поступово з нерозчленованої на галузі натурфілософії виросли природознавчі науки, у тому числі – основи географії та країнознавства.

Традиції, закладені давньогрецькими вченими, продовжили географи й країнознавці, що жили у Стародавньому Римі (до речі, чимало вчених давньоримського часу були греками).

Особливостями географії цього часу є енциклопедичність та прагматизм (спрямованість на використання полководцями й державними діячами у справі управління).

Видатним енциклопедистом древності був Страбон (64 р. до н.е. – 23 р. н.е.). Йому належать праці „Географія” у 17 книгах (що дійшла до нашого часу), та „Історія” у 43 томах (збереглися лише відомості). Його географічні праці були описово-країнознавчими (Страбон стверджував, що географія повинна описувати межі, положення, клімат Ойкумени та її частин). У таких країнознавчих описах Страбон бачив прикладне значення географії і її користь для правлячих кіл держави, військових і торговців. Тому його вважають за головного ідеолога описово-країнознавчої (хорографічної) географії.

Вершиною античної географії вважаються праці Клавдія Птоломея (90 – 168 рр.), родом з єгипетської царської династії, що жив в Александрії. Його головна енциклопедична праця – „Керівництво з географії” у 8 томах.

Птоломей широко використовував математичні методи, був автором конічної рівновідстаневої проекції, яка використовується для навігації до нашого часу, завершив модель геоцентричної будови світу, поглиблюючи погляди Аристотеля. Погляди Птоломея більш землезнавчі, ніж Страбона, який був країнознавцем. Але й одного і другого не цікавила суть природних явищ (на відміну від Аристотеля). У цьому й полягала криза античної (римської) натурфілософії.

2.4. Географія середньовіччя й епохи Відродження (середина V – середина ХVІІ ст.)

У середні віки, порівняно з античним періодом, у Європі спостерігається застій і навіть деградація науки, в тому числі географії. Сам термін „географія” в майже повністю вилучається з обігу.

Певний поступ уперед спостерігався на арабському Сході, де отримала розвиток математична географія (земля вважалася кулею, і відповідно, проводилися її виміри), та описове країнознавство. Певною мірою арабські вчені (Ібн-Сіна, Аль-Біруні) зберегли і продовжували традиції античних наукових шкіл. Астроном Аль-Баттані з великою точністю визначив тривалість тропічного року, відкрив зміщення сонячного апогею відносно зірок.

Одним із найвідоміших арабських мандрівників був Ібн Батту́та. Побував він і в Східній Європі, зокрема, в Криму та на узбережжі Азовського моря (1330-ті роки), про що залишив згадку в надиктованих спогадах.

У середньовічну епоху окремі географічні відомості про українські землі, крім арабських купців і мандрівників, знаходять у порівняно не чисельних візантійських і західноєвропейських джерелах. Зокрема, візантійський імператор Костянтин Порфірородний зазначає назви порогів на Дніпрі. Відомості про територію нашої Батьківщини в ті часи знайшли відображення на рукописних картах. Важливими історичними й географічними джерелами знань є давньоруські літописи: літописне зведення 1073 року; «Повість временних літ» (1114-1116 рр.), у якій, зокрема, описується торговий шлях «із варяг у греки» – від Скандинавії до Чорного й Середземного морів.

В Європі у кінці ХV ст. почалася епоха Відродження, яка співпала з початком епохи Великих географічних відкриттів. Цей час ознаменував зародження ранньо-капіталістичних відносин у суспільстві і певний поворот до наукового природознавства. Перевидавалися твори античних авторів. Як і в античності, для вчених була характерною різнобічність занять і захоплень (як приклад – діяльність Леонардо да Вінчі). Як наслідок розширення Ойкумени (після подорожей Васко да Гами, Колумба, Магеллана та інших) накопичувалася географічна інформація. Відкривалися не лише нові землі, а й течії в океані, розширилися потреби у більш точній системі навігації (як результат – циліндрична нормальна рівнокутна проекція, розроблена у 1569 році для нової карти світу нідерландським картографом Г.Меркатором).

Відбулися істотні прориви вперед у розвитку фізики й астрономії, які дозволили перевести теоретичну географію з площини метафізики в площину доказової науки, що ґрунтується на інструментальних дослідженнях.

У своїй праці “Про обертання небесних сфер” (1543 р.) Миколай Коперник виклав нові погляди на будову Світу. Зокрема, розповів про розташування планет навколо Сонця, описав рухи Землі (добове обертання, річний рух навколо Сонця) тощо. Теоретично сформовану М.Коперником геліоцентричну систему світобудови практично довів Галілео Галілей (за допомогою сконструйованого ним телескопа, який збільшував у 30 разів). Дещо пізніше були опубліковані погляди Дж. Бруно про безкінечність Всесвіту й множинність світів.

За допомогою барометра, за методом Блеза Паскаля (1648 р.), почали здійснювати барометричне нівелювання й складання карт висот. Розвивалося картографування суходолу (наприклад, Г.Л. де Боплан створив карту України і прилеглих до неї земель).

Поряд з успіхами спостережного природознавства, велику роль відіграло створення наукових умовисновків методом індукції (Френсіс Бекон) і дедукції (Рене Декарт). Користуючись своїм методом Р.Декарт сформував гіпотезу походження Сонця і планет, у тому числі Землі.

Н.Стенон розробив першу періодизацію історії розвитку Землі.

Чи не вперше після Аристотеля, у ХVІІ ст. були здійснені спроби систематизувати цілісні уявлення про природу Землі, на новому рівні закласти основи загального землезнавства. Так, у 1625 р. в Оксфорді видається книга-узагальнення Ніколая Карпентера «Географія». Винятковим явищем стало видання в Нідерландах у 1650 р. книги Бернхарда Варенія «Географія генеральна» – перша спроба визначити предмет географії («земноводну кулю»), ґрунтуючись на відомостях, зібраних в епоху Великих географічних відкриттів.

Географія пізнього середньовіччя і початку Нового часу – природознавча. У ній майже не знаходиться місця людині та її діяльності. Під-сумком цієї епохи було завершення в загальних рисах описового етапу в розвитку географії.

2.5. Географія ХVІІІ – ХІХ століть (Нового часу)

ХVІІІ століття – час подальшого розширення Ойкумени (відбуваються відкриття в Африці, Австралії й Океанії, російські експедиції до Сибіру, тощо). З’явилися підручники з географії (наприклад В.М.Татищев „О географии вообще и русской в особенности”, І.Гюбнер «Земноводного круга краткое описание», 1719г., С.Наковальнин «Политическая география» (1758-1772), Г.Крафт «Краткое руководство к математической и натуральной географии» (1738), Х.Чеботарев «Географическое методическое описание Российской империи» (1776) та інші.

З’явилися наукові гіпотези про виникнення Землі й Сонячної системи (Г.Лейбніц, М.Ломоносов, Е.Кант). Особливо слід відзначити космологічні й землезнавчі погляди німецького мислителя Еммануїла Канта. У праці „Загальна природна історія і теорія неба” він виклав гіпотезу про походження Землі внаслідок згущення матерії. Для своїх натурфілософських гіпотез він використовував теорію руху матерії І.Ньютона, закони рухів космічних тіл І.Кеплера тощо. За Кантом, географія займається явищами, які протікають у просторі в один і той же час: „Географія дає ідею цілого по відношенню до простору”. Географія, на його думку, не має свого предмета дослідження, займається вивченням різних предметів у просторі, і у залежності від предмету вивчення поділяється на фізичну, математичну, політичну тощо.

Не дивлячись на певні успіхи, географія ще не стала теоретичною наукою і у ХVІІІ столітті виконувала по суті довідкову (описову) функцію. Тільки в кінці XVIII ст. географія почала відділятися від космографії і фізики й формуватися як самостійна галузь знання.

У кінці ХVІІІ ст. – на початку ХІХ ст. були закладені основи сучасної фізичної географії. Провідну роль відігравала німецька географічна школа, найбільш видатними представниками якої були Александр фон Гумбольдт (1769 – 1859) і Карл Ріхтер (1779 – 1859). Це були люди різного складу розуму й стилю життя.

А. Гумбольдт – невтомний мандрівник, чудовий популяризатор знань про природу, енциклопедист. Так, у 1799-1804 рр. він вивчає природу Центральної і Південної Америки (матеріали досліджень були опубліковані ним у 30-ти томах і викликали великий інтерес). Заслуга А.Гумбольдта – в умінні бачити світ як єдине ціле. Він відкрив значення аналізу взаємозв’язків між природними компонентами, як провідної ідеї фізичної географії, застосував порівняльно-географічний і художній методи опису природи. Застосування порівняльного методу дозволило Гумбольдту встановити декілька важливих географічних закономірностей, зокрема широтної зональності й висотної поясності; залежності висоти снігової лінії в горах від географічної широти і клімату. Основним завданням географії Гумбольдт вважав пізнання причинних зв ' язків у земних явищах, зокрема вивчення залежності органічного життя від неживої природи.

Теоретичні положення, які набагато випередили свій час, Гумбольдт виклав у праці „Космос. Досвід фізичного світоописання” (на основі чудових лекцій, які читав у Берлінському університеті). Цікавою є також книга „Картини природи”, де автор описує природу комплексно, у взаємозв'язку всіх її основних компонентів. Його перу належить більше 600 наукових робіт.

Карл Ріттер був „кабінет-ним” ученим, і не любив мандрувати. Його головні праці ― „Землезнавство по відношенню до природи та історії людини або Загальна порівняльна географія" в 19-ти томах (1822-1859 рр.), та „Ідеї у порівняльному землезнавстві”. Вважав, що географія повинна об ' єднувати два підходи: хорологічний (просторовий) та історичний. Географія Ріттера антропоцентрична, тісно пов'язана із історією, а природні умови розглядалися ним як передумо­ва розвитку суспільства і пояснення історії. Він розглядав Землю, як житло роду людського. К.Ріттер підкреслював роль географії як інтегратора у природознавстві; у своїх працях висловив ідею про періодичність явищ у природі. Йому належать введення у науковий обіг понять про рельєф і ландшафт. К.Ріттер широко застосував не тільки порівняльно-географічний, але й кількісний (математичний) метод. Він увів у навчальний процес традицію вивчення учнями й студентами великого обсягу географічної номенклатури.

Карла Ріттера, за його внесок у теорію географії називали „Ератосфеном Нового часу”. Він був президентом Берлінського географічного товариства, засновником першої кафедри географії (Берлінський університет), прекрасним лектором, мав багато учнів і створив велику наукову школу, в числі якої видатні вчені різних країн (француз Е.Реклю, німець Ф.Ратцель, росіянин П.Семенов та інші).

Починаючи з середини ХІХ ст. ера натурфілософського енциклопедизму завершилася. Успіхи природознавства зіграли вирішальну роль в розхитуванні метафізики й натурфілософських концепцій. Геологія відмовляється від пануючої до цього теорії катастроф і переходить до еволюційних теорій розвитку земної кори. Чарльз Дарвін створює еволюційне учення в розвитку організмів. Завдяки застосування методу актуалізму Чарльза Лайеля природознавство отримало науковий метод пояснення природних процесів, що дозволило формулювати закони.

Швидкий розвиток капіталізму створив передумови для розвитку науки (і навпаки). В усіх науках почалася бурхлива диференціація, у тому числі й „розповзання” географії на окремі галузі (спеціалізовані науки). На методології географії позначився вплив позитивізму, — філософського напряму, який заперечував метафізику і ґрунтувався на принципі, що справжнє (позитивне) знання може бути отримане лише як результат спеціальних наук.

Усі спеціалізовані науки (геологія, метеорологія, гідрологія тощо) мають чітко визначений об'єкт і предмет дослідження, а також свій набір методів. Ці галузі розвивалися використовуючи, передусім, теоретичний і методичний арсенал фізики. Фізична географія потрапляє під вплив фізики. Наслідком цього виявилося надмірне фізичне трактування явищ природи. Основна увага приділялася вивченню неживої природи, а органічний світ досліджували досить обмежено.

Розвивалися спеціалізовані державні служби (геологічна, метеорологічна, статистична), у тому числі і в Росії. Ці служби реалізовували на практиці результати наукових досліджень.

У середині ХІХ століття одна частина географів перейшла в «чисте» природознавство, розвиваючи ідеї фізичної географії (саме дослідження природи за допомогою фізичних методів вважалося основним завданням географії), а інша частина розробляла проблеми регіональної географії.

У кінці XIX ст. відбулося різке зро­стання обсягу знань про Землю. Їх системати­зація за різними компонентами природи призвела до швидкого формування нових галу­зей фізичної географії (ботанічної, зоологічної). Розвиток нових географічних дисциплін створив вирішальну передумову для здійснення фізико-географіч­ного синтезу. На основі розвитку ідей А.Гумбольдта такий синтез був здійснений у працях Василя Васильовича Докучаєва (учення про ґрунт і чинники ґрунтоутворення, про природну зональність, природний комплекс).

В регіональній географії історія суспільства розглядалась під визначальним впливом природних умов. У кінці ХІХ століття крайнім проявом цього напрямку став розвиток антропогеографії. Її фундатором став німецький професор географії Фрідріх Ратцель. Антропогеографія Ф. Ратцеля — це концепція застосування до дос­лідження розміщення населення і діяльності людей теоре­тичних положень дарвінізму (так званий соціал-дарвінізм). Розвиток сус­пільних явищ пояснювався ним як наслідок прямого впливу природних умов. У "Політичній географії" (1897) Ф. Ратцеля містяться витоки геополітичних ідей.

У ХІХ столітті на базі статистики поступово формувалася економічна географія. Її засновником є німецький дослідник Іоганн Генріх фон Тюнен (1783–1850), який запропонував метод математичного моделювання. Економічна географія, яка ще мало відособилася від статистики, швидко потрапляє під вплив політичної економії.

Таким чином, у другій половині ХІХ ст. географи розкололася у своїх поглядах на предмет вивчення науки: дуалісти визнавали як фізично-біологічний (природничий) так історично-антропологічний напрями географії, а унітарії (прихильники «єдиної географії») виключали з географії людину, вважаючи, що її діяльність є предметом вивчення країнознавства, історії, етнографії та статистики.

Ще з початку ХІХ століття почали створюватися громадські й державні товариства природодослідників і географів. Перше географічне товариство було засноване в Парижі у 1821 році. У подальшому географічні товариства були створені у 1828 році в Берліні (Німеччина), 1830 року в Лондоні (Королівське товариство Великої Британії), 1845 року в Санкт-Петербурзі (Росія), у 1852 році – в Нью-Йорку (з 1888 року – Національне географічне товариство США).