Развитие взглядов на строение Вселенной

Зарождение астрономии. Астрономия, пожалуй, является самой древней наукой. Зачатки астрономических знаний уходят в далекое прошлое: древний Египет, Вавилон, Индия, Китай и др. Однако большое количество знаний оставалось практически неизвестным массам людей и являлось привилегией жрецов древнего мира. Даже фараоны Египта не были посвящены во все тайны жрецов. Только избранные допускались к их знаниям (известно, что в их числе были Пифагор и Аристарх Самосский).

Здесь мы кратко остановимся на некоторых достижениях древней астрономии.

На основании продолжительных наблюдений звездного неба древние египтяне разрабатывают одну из совершеннейших систем счета времени. Они вводят обычай делить сутки на 24 часа. Примерно за 2000 лет до н. э. установили продолжительность года в 365 дней. Жрецы умели рассчитывать положение звезд на небе в интересующее их время, учитывая при этом их относительное (!) смещение. Это можно сделать только в том случае, если представить, что звезды находятся на различных расстояниях от наблюдателя на Земле, и каждая из них перемещается относительно наблюдателя со своей индивидуальной скоростью. Такие расчеты (расчеты индивидуальных скоростей) делались не позже 3 тысячелетия до н. э., до начала строения египетских пирамид. Заметим, что современная астрономия подошла к такому уровню вычисления индивидуальных скоростей звезд, только через 300 лет после изобретения телескопа Г. Галилеем. Великие египетские пирамиды в Гизе – Хеопса (Хуфу), Хеффрена (Хафра) и Микерина (Менкаура) связаны с созвездием Ориона, т.к. представляют собой точную проекцию трех звезд пояса созвездия Ориона. В древнем Китае умели с огромной точностью предсказывать солнечные затмения, упоминания о которых имеются в гадательных надписях на черепашьих щитах, сделанных в XIV-XI вв. до н. э. Имеются упоминания о наблюдающихся протуберанцах и солнечных пятнах. Уже за 2000 лет до н. э. древнекитайские астрономы установили промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами Луны – синодический месяц в 29,5 дня и продолжительность года в 366 дней. Имеются сведения о том, что астроном Чу Конг около 1100 г. до н. э. определил наклон эклиптики к небесному экватору в 23^о54’ 02’’. В трудах Ши Шэня (IV в. до н. э.) содержится описание 122 созвездий и каталог 809 звезд.

Астрономические знания древних цивилизаций находят свое широкое применение: установление периода разливов рек (Египет – Нил, Междуречье – Тигр и Евфрат и др.), создание календарей, использование для нужд кочевников-скотоводов, землепашцев, мореходов и др.

Геоцентризм и гелиоцентризм. Геоцентризм – мировоззрение, согласно которому Земля есть центр мира. Гелиоцентризм – мировоззрение, согласно которому в центре мира находится Солнце.

Яркими представителями геоцентризма выступили: Платон, Аристотель и Птолемей. О космологических представлениях Аристотеля мы говорили ранее при рассмотрении античной натурфилософии. Здесь мы кратко рассмотрим основные космологические представления Платона и Птолемея.

Платон Афинский родился 27 мая 427 года до н. э. в Афинах, умер там же в 347 г. до н.э. Сначала Платон был поэтом, позже под влиянием Сократа стал одним из выдающихся философов своего времени. Согласно Платону, Вселенная – это единая, вечная, живая и совершенная сфера, в центре которой находится Земля. В труде «Тимей» Платона читаем: «Земле [творец] определил вращаться вокруг оси, проходящей через Вселенную; он ее сделал стражем и творцом ночи и дня…». В работе «Государство» Платон описывает восемь сфер, на которых укреплены планеты и звезды. Он категорически утверждает, что движение небесных тел является круговым и равномерным.

О жизни другого представителя геоцентризма Клавдия Птолемея известно очень мало. Родился он в Египте, в 127–141 гг. н. э. проводил астрономические наблюдения в Александрии, умер около 160 г. н.э.

Его основной труд «Альмагест» состоит из 13 книг, а объем составляет более 900 страниц. Изложенные в первой книге, исходные утверждения сводятся к следующему: «Небосвод имеет шарообразную форму и вращается как шар», «Земля является шаром и расположена в центре мира», «Земля является точкой по сравнению с расстоянием до неподвижных звезд», «Земля не имеет никакого движения».

Несмотря на ошибочную предпосылку о положении Земли во Вселенной, Птолемею удается правильно получить результаты предвычисления положения планет на небе (Именно в силу точности вычислений ошибочная точка зрения о положении Земли Птолемея получила широкое признание. Копернику не удалось достичь такой точности вычислений.). Дело в том, что любое движение относительно и видимое движение планет и звезд есть отображение истинного движения Земли. Значительное место в «Альмагесте» Птолемей отводит сферической астрономии. Здесь приводятся теоремы о плоских и сферических треугольниках, метод измерения дуг (углов) и т.п. Можно сказать, что Птолемей провел, осуществив громадную работу, синтез всех достижений астрономии и построил стройную геометрическую модель мира.

Представитель гелиоцентризма Аристарх Самосский (около 310–250 гг. до н. э.) родился на острове Самос, некоторое время жил в Александрии. Он был знаком с астрономией Древнего Египта, Вавилона. Единственный труд Аристарха, дошедший до нас, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны». Здесь им были установлены расстояния в системе Солнце-Земля-Луна. Свои вычисления Аристарх проводил путем геометрических построений.

Основы гелиоцентрической системы мира Аристархом были изложены в его работе «Предположения», которая, к сожалению, до нас не дошла. Об его идеях можно прочитать в труде Архимеда «Псаммит». Они сводятся к следующему: «…неподвижные звезды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, расположенного в ее центре, и что центр сферы неподвижных звезд совпадает с центром Солнца…».

Позднее идеи гелиоцентризма нашли свое развитие в трудах Коперника, Бруно, Галилея и др.