КАК РАЗВИВАЛАСЬ НАУКА О ВСЕЛЕННОЙ. АСТРОНОМИЯ В ДРЕВНОСТИ И В СРЕДНИЕ ВЕКА. Астрономия в древности
 КАК РАЗВИВАЛАСЬ НАУКА О ВСЕЛЕННОЙ. АСТРОНОМИЯ В ДРЕВНОСТИ И В СРЕДНИЕ ВЕКА. Астрономия в древности
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.
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, 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 (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 геоцентрической1.
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 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.
1 Гео — по-гречески «земля».
|
