История астрономии

Древняя астрономия

Астрономии, одной из древнейших наук, насчитывается от шести до восьми тысяч лет. «Тексты пирамид» содержат первые сведения о названиях светящихся космических объектов, датируется данный религиозный памятник 25-23 веками до н. э.

Уже с древности известны такие периодически происходящие трансформации небосвода как:

1. Цикличность смены дней на ночи.
2. Лунные фазы.
3. Времена года и их периодичность.

Устойчивость этих циклов дала толчок к появлению единиц фиксации времени: суток, месяцев, годов. Несмотря на кажущуюся неподвижность звёзд, было подмечено, что некоторые объекты, названные позднее планетами, движутся по небосводу.

Наблюдения за изменениями положения светил дало повод связать эти перемены с периодичностью земных времён года. В свою очередь, это навело на догадку о связи небесных перемещений с событиями на Земле. Древние полагали, что небесные явления оказывают воздействие и предопределяют важные события - появление на свет будущего царя, войну, неурожай, болезни и т.д.

Эти астрологические фантазии содействовали развитию астрономической науки. Древние астрономы изобрели гномон (прибор в виде шеста, измеряющий высоту Солнца над горизонтом, исходя из длины тени). Изобретение календаря - тоже их заслуга.

Вавилонские жрецы (астрономы-астрологи) создали астрономические таблицы, определили среди созвездий главные и зодиакальные. Второе тысячелетие до н. э. - время появления лунного календаря, усовершенствованного в первом тысячелетии до н. э. Солнечный год делился у вавилонян на 12 месяцев и состоял из 365,25 дней.

Астрономия Египта древних времён является вторичной по отношению к вавилонской. Собственных значимых открытий египтяне не совершили, а пользовались наработками вавилонян.

Древний Китай среди восточноазиатских стран имел самую развитую астрономическую науку. Уже в конце 3-го, начале 2-го тысячелетия до н. э. при императорском дворе имелись две вакансии придворного астронома. Китайские учёные с высокой точностью определяли длительность календарного года в 365,25 суток. В 12-ом веке до н. э. Китай обзавёлся обсерваториями. В 631 году до н. э. в одной из них была зафиксирована комета, на 1137 год до н. э. приходится запись про лунное затмение, а на 1328 год до н. э. - про солнечное. Первая запись о звёздном дожде приходится на 687 год до н. э., на 301 год - первое упоминание о солнечных пятнах. Надо отметить, что пятна на Солнце позже регистрировались неоднократно.

Древняя Индия не может похвастаться заметными астрономическими успехами. Индийцы, как правило, использовали труды греков.

Главной особенностью инкской астрономии является её космологическая и мифологическая направленность. У каждой ваки (священного места инков) есть эквивалент в виде небесного тела или явления. Инки различали звёзды и планеты. Вели наблюдения за Венерой, Юпитером (возможно знали об его спутниках) и Сатурном.

Для майя астрономические знания имели приоритетное значение, доказательства этому - находки при археологических раскопках. Астрономы этой цивилизации, предсказывали затмения, вели наблюдения за Плеядами, Меркурием, Венерой, Марсом и Юпитером. В городах майя имелись храмы-обсерватории. У календаря майя была очень высокая точность.

Древнегреческая астрономия весьма своеобразна. Изначально познания греков в астрономии были весьма поверхностны, они, например, принимали утреннюю и вечернюю Венеру за две разные звезды.

Последователями Пифагора была предложена пироцентрическая модель устройства Вселенной, в сердцевине которой располагался Центральный Огонь (Гестия), а все небесные тела обращались вокруг него.

Пифагорейцы полагали, что Земля имеет форму вращающейся сферы, а периодичность смены дней и ночей, определяется её вращением. А некоторые из пифагорейцев уже тогда предполагали гелиоцентричность мира.

По Аристотелю, чьим учителем был Платон, длина земной окружности была подсчитана в 400 тысяч стадиев (70 тысяч км), для той эпохи - весьма точный результат (действительная длина окружности 40075км).

Астрономия средних веков, эпохи Возрождения и раннего Нового Времени.

Начало эпохи Возрождения, 15-ый век. Из уст немецкого философа (и одновременно кардинала) Николая Кузанского, исходит предположение о бесконечности Вселенной и отсутствии у неё центра.

Коперник и Гелиоцентрическая система. Коперник в своём труде «О вращении небесных сфер», завершённым в 1530 году и опубликованным незадолго до смерти, приводит теорию гелиоцентрического устройства мира.

У системы мира по Копернику, если рассматривать её с сегодняшних позиций, много недостатков. Планеты, прикреплённые к сферам, обращаются посредством вращения сфер равномерно по круговым орбитам. На границе мира у Коперника находится сфера с неподвижными звёздами.

Телескоп и Галилей. Голландцы в 1608 году изобрели подзорную трубу, а уже в середине 1609 года она была усовершенствована Галилеем и преобразована в телескоп-рефрактор, являвшийся первым в мире. Последняя модель Галилея уже имела 32-двух кратное увеличение. С помощью своего детища он:

• открыл, что Млечный Путь составляют отдельные звёздные скопления,
• определил существование лунных гор и кратеров,
• открыл солнечные пятна и спутники Юпитера.

Галилей усовершенствовал теорию Коперника и предположил вращение Земли вокруг своей оси.

Кеплеровы законы. Немец Иоганн Кеплер (1571-1630) в 1619 году в своей работе «Гармония мира» приводит три, выведенных им, закона движения небесных тел:

1. Орбиты планет - эллипсы, Солнце расположено в одном из фокусов.
2. За одинаковые временные интервалы прямая, проведённая от планеты к Солнцу, опишет одинаковые площади.
3. Квадраты времен обращения планет вокруг Солнца соотносятся как их средние расстояния до Солнца в кубе.

Рисунок 1. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Уильям Гершель. Важная роль в прогрессе астрономической науки принадлежит знаменитому английскому учёному Уильяму Гершелю. Его заслуга - постройка уникальных рефлекторов, имеющих диаметр зеркала до 1,2м. В 1781 году Гершелем была открыта седьмая планета - Уран, а в 1787 году его спутники и часть спутников Сатурна. Гершель обнаружил в солнечном спектре инфракрасное излучение, установил, что от количества пятен на Солнце зависят многие земные процессы.

Рисунок 2. Телескоп Гершеля. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Астрономия 19-го века

В 19 веке бурно развивается астрономическая наука и небесная механика. Увеличивается число обсерваторий. Телескопы растут в размерах:

• 1845 год. У. Парсонс строит двухметровый рефлектор, названный «Левиафаном».
• 1861год В. Лассаль строит сто двадцати двух сантиметровый рефлектор.
• 1836 год. Начало фотометрического изучения звезд.
• 1840 год. Впервые Солнце наблюдается в инфракрасном диапазоне.
• 1841 год. Рождение фотографической астрономии.
• 1874 год. Выход первого лунного фотографического атласа.
• 1859-62 годы. Р. Бунзеном и Г. Киргхофом разработаны начала спектрального анализа.
• Конец 1830-х годов. Метеорная астрономия оформляется в самостоятельную область космической науки.