1
Греческие колонии в 550 г. до н. э. (Средиземноморье) 2
Греческие колонии в 240 г. до н. э. 3
Римская империя в 150 г до н. э. 4
Греция: зарождение науки астрономия 5
Введение Астрономия Древней Греции — астрономические познания и взгляды тех людей, которые писали на древнегреческом языке, независимо от географического региона: сама Эллада, эллинизированные монархии Востока, Рим или ранняя Византия. Охватывает период с VI века до н. з. по V век н. э. Древнегреческая астрономия является одним из важнейших этапов развития не только астрономии как таковой, но и науки вообще. В трудах древнегреческих учёных находятся истоки многих идей, лежащих в основании науки последующего времени. Между современной и древнегреческой астрономией существует отношение прямой преемственности, в то время как наука других древних цивилизаций оказала влияние на
Два подхода в древней греческой астрономии 1 подход: В древней Греции выработались два принципиально различных философских подхода в науке вообще и астрономии в частности. Для первого (называемого ионическим) характерны попытки найти материальную первооснову бытия, изменением которой философы надеялись объяснить всё многообразие природы. В движении небесных тел эти философы пытались увидеть проявления тех же сил, что действуют и на Земле. К числу ионийцев относятся Фалес, Анакимандр, Анаксимен, Анаксагор, Демокрит и др.
2 подход: Второе направление (назыаемое италийским) основал Пифагор. Оно видело основу мира в математической гармонии, точнее, в гармонии чисел, стремясь при этом к единению науки и религии. Небесные светила считались богами. Это обосновывалось следующим образом: боги — это совершенный разум, для них характерен наиболее совершенный вид движения; таковым является движение по окружности. Небесные тела движутся по окружностям, следовательно, они являются богами. Наследником пифагорейцев был Платон, который полагал весь Космос созданным идеальным божеством по своему образу и подобию.
Карта Земли в 6 веке до н. э. Земля еще представляется плоской
Карта Земли на 1 -2 век до н. э. 10
Карта Земли в 1 -2 веках н. э. (времена Птолемея) Идея о сферической форме Земли получила признание 11
Астрономия в древней Греции За небольшими исключениями, до нас не дошли специаль труды античных астрономов, и их достижения, в основном, были восстановлены на основании сочинений астрономов из Индии и арабского мира.
Афинская школа — фреска художника Рафаэля, изображающая величайших мыслителей Древней Греции
Главный зал Александрийской библиотеки, которая была создана в 400 г. до н. э. Содержала более 500 тысяч книг, включая и труды греческих ученых Библиотека, частично сгоревшая при Юлии Цезаре и во ленная Марком Антонием, была умышленно уничтожен христиан по приказу римского императора Феодосия в 14 н. э.
Созвездие Ориона — одно из самых первых созвездий, упоминаемых в древнегреческой литературе (Геосиб, поэма Труды и дни).
Одним из выдающихся древнегреческих мыслителей был Гераклит Эфесский (ок. 530— 470 гг. до н. э. ). Это ему принадлежат слова: “Мир, единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим…” Астрономия Гераклит была очень несовершенной. Вселенная делится на две части — верхнюю, небесную сферу божественного, чистого и разумного огня, и нижнюю, подлунную сферу вещества, холодного, тяжелого и сырого. Земля, вероятно, представля Гераклиту плоской, окруженной водой. От земли и воды поднимаются сухие, восходящие к небу и питающие собой солнце и звезды, влажны входящие в состав земной атмосферы. Различие дней и ночей и време зависит от увеличения или уменьшения количества того или другого р Солнце зажигает сухие испарения дня, которые гаснут во влажных исп Ночь есть угасший день, лето — согревшаяся зима. Небо питается зем согревается, оживляется небом. Самые светила небесные суть подобн полые сосуды, обращенные к нам своими отверстиями: в этих сосудах сухие пары, которые зажигаются при восходе и угасают при закате. Со новое каждый день. Фазы Луны и затмения объясняются простым пов 16 небесных сосудов.
Первая геоцентрическая система мира (Гераклид) Венера Марс Луна Сатурн Земля Меркурий Юпитер Солнце 17
Пифагор Самосский (ок. 580— 500 гг. до н. э. ) высказал мысль о том, что Земля, как и другие небесные тела, имеет форму шара. Вселенная представлялась Пифагору в виде концентрических, вложенных друг в друга прозрачных хрустальных сфер, к которым будто бы прикреплены планеты. Первая теория о порядке расположения планет принадлежит Пифагору. В центре мира в этой модели помещалась Земля, вокруг нее вращались сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера и Сатурна. Дальше всех находилась сфера неподвижных звезд. Пифагорейцы полагали, что Солнце расположено в том месте космоса, которое соответствует числу семь и представляется причиной смены дня и ночи и времен года. Оно движется среди десяти сфер, вращающихся вокруг центра и Очага после сферы неподвижных звезд и пяти планет; за ним на восьмом месте находится Луна, на девятом — Земля, на десятом — Антиземля. Пифагор открыл, что движение и обращение светил, слагающееся из их шумов, скоростей, величин, положений в созвездии, упорядочены в отношении друга определенной музыкальной пропорцией.
Модель мира по Пифагору Земля –не в центре и движ Модель была отвергнута в 4 веке до н. э.
Магия чисел в учении пифагорейцев 20
ФАЛЕС (ок. 625 – ок. 547 до н. э. ), 1) 2) 3) 4) 5) древнегреческий мыслитель. Причиной солнечных затмений считал Луну. Предсказал солнечное затмение 28 мая 585 года до н. э. Фалес открыл наклон эклиптики к экватору Определил угловую величину диаметра Луны. АНАКСАГОР (ок. 500– 428 до н. э. ), древнегреческий философ, Земля – плоская и плавает в океане математик и астроном. 1) Считал, что Луна светит отраженным светом от Солнца. 2) Лунные затмения бывают потому, что Луна попадает в 21 тень Земле
ПАРМЕНИД (период расцвета 504– 501 до н. э. ), древнегреческий философ. У Парменида можно встретить ряд интересных мыслей, касающихся астрономии. Парменид первый обнаружил, что Земля шаровидна и находится в центре Вселенной. Он первый отметил, что вечерняя и утренняя звезды — одно и то же светило. И появление человека Парменид объясняет естественным образом: «Род человеческий первое начало свое имеет от солнца, но жар и холод, из которых все состоит, сильнее и солнца» . 23
ДЕМОКРИТ (род. ок. 470 или 460 до н. э. ; умер в глубокой старости) древнегреческий философ, ввел понятие «атомы – неделимые материальные элементы» . Говорил о множественности миров. 24
ПЛАТОН (428 или 427 – 348 или 347 до н. э. ), древнегреческий философ, родоначальник европейской философии. Первым в европейской философии ввел понятие единого Бога-Творца, которого назвал Демиургом. Вселенная по Платону создана Демиургом. Согласно древним грекам мир состоит из 5 элементов: земля, вода, воздух, «Мы должны изучать астрономию так же как огонь и квинтэссенция. математику при помощи теорем. А звездное небо исключается, если мы хотим получить истинное знание астрономии» (Платон) Именно Платон поставил перед математиками задачу выразить видимые сложные движения планет (включая попятные движения как результат сложения нескольких простых движений, в качестве которых представлялись равномерные движения по кругу. 25
Философия Платона сыграла отрицательную роль в развитии греческой астрономии: греческие астрономы практически не занимались развитием методики наблюдений и созданием теорий, способных предсказывать те или иные небесные явления, делая акцент только на математическую (в основном, геометрическую) сторону объяснений явлений. Но положительным моментом геометрической астрономии является концепция небесной сферы. Было принять, что явления восхода и захода светил, их кульминации действительно происходят таким образом, будто бы звезды были жёстко скреплены со сферическим небосводом, вращающимся вокруг наклонённой к земной поверхности оси. Таким образом естественно объяснялись основные особенности движений звёзд. Другим важнейшим достижением математической астрономии классической Греции является введение представления об эклиптике — большом круге, наклонённом по отношению к небесному экватору, по которому совершает своё движение среди звёзд Солнце. Третье достижение: основу геометрических теорий
400 до н. э. Евдокс объяснил попятное движение планет, предполагая вращение сфер в обратном направлении. Высказал идею о геоцентрической модели Вселенной, в которой вокруг Земли вложены одна в другую сферы. Попятное движение Марса 27
Система из четырёх концентри - ческих сфер, использовавшаяся для моделирования движения планет в теории Евдокса. Цифрами обозначены сферы, отвечавшие за суточное вращение: - небосвода (1), - за движение вдоль эклиптики (2), - за попятные движения планеты (3 и 4). T — Земля, пунктирная линия изображает эклиптику (экватор второй сферы).
Аристотель и Платон АРИСТОТЕЛЬ (384– 322 до н. э. ), древнегреческий философ. Обосновал шарообразность Земли. Считал, что Земля находится в центре мира. Отрицал вращение Земли, Философ обосновал идею о том, что во Вселенной есть особая точка - центр, к которому в силу своей природы стремились тяжелые элементы: земля и вода. Ведь если бы такого центра не было, падение предметов продолжалось бы вечно, без остановки. Изза стремления элементов к центру мира Земля получила форму шара. Лёгкие элементы - воздух и огонь – напротив, стремились от центра, но не уходили за границы "подлунной сферы". За ней начиналось 29 царство небесных тел, построенное из особого, пятого, элемента - "квинтэссенции", эфира.
Aристотель воспринял многие идеи у своего учителя Платона: 1) Земля не совершенна и изменчива 2) Небеса совершенны и неизменны 3) Наиболее совершенная геометрическая фигура - сфера 4) Естественное движение сферы это вращение 5) Небеса должны состоять из вращающихся сфер. 30
Строение Вселенной по Аристотелю 31
АРИСТАРХ САМОССКИЙ (320 – около 250 до н. э. ), древнегреческий астроном. 1) Первым высказал идею гелиоцентризма центрального положения Солнца, находящегося в центре сферы неподвижных звезд. 2) Впервые попытался рассчитать расстояние до Луны и Солнца и их размеры. Метод, который применял Аристарх, был первым определением расстояний до небесных объектов с помощью наблюдений. 3) Исходя из гелиоцентрической системы и ненаблюдаемости годичных параллаксов звёзд, Аристарх сделал пионерский вывод, что расстояние от Земли до Солнца пренебрежимо мало по сравнению с расстоянием от Солнца до звёзд Труд Аристарха «О размерах и расстояниях Солнца и Луны» 32
Важное замечание В эти времена ученые еще не использовали понятия тригонометрических функций (синуса, косинуса и др Вместо них использовались понятия «хорда» . Связь этих понятий Приведена на рисунке. Соотношение между длина хорд и соответствующими углами обычно греками приводится в специальных таблицах. 33
Метод Аристарха определения относительных расстояний до Луны и Солнца Луна L S солнце T Земля 1) Наблюдения Луны в первой или в последней четвертях 2) Измерение угла =LTS. Аристарх получил значение 870. 34
Сравнение с современными данными Современные данные: Расстояние до Солнца Аристарх недооценил примерно в Причина ошибки заключалась в том, что момент лунной квадратуры может быть установлен только с очень боль неопределённостью, которая ведёт к неопределённости угла α и, следовательно, к неопределённости расстояния Солнца. Современное значение угла 89 о 51’.
Определение размеров Солнца и Луна Для этого Аристарх привлекает анализ лунных затмений. Причина затмений ему совершенно ясна: они происходят тогда, когда Луна попадает в конус земной тени. 1) По его оценкам, в районе лунной орбиты ширина этого конуса в 2 раза больше диаметра Луны. 2) Зная это значение, Аристарх с помощью довольно остроумных построений и выведенного ранее отношения размеров Солнца и Луны заключает, что отношение радиусов Солнца и Земли таково: 3) Был оценён также радиус Луны: по Аристарху, он примерно в три раза меньше 36
Схема, поясняющая определение радиуса Луны по методу Аристарха (византийская копия Х века)
Первая геолиоцентрическая система мира (Аристарх) Земля Меркурий Юпитер Луна Солнце Венера Сатурн Марс Поскольку Солнце оказалось по размерам больше 38 Земли, то
ЭРАТОСФЕН Киренский (ок. 276– 194 до н. э. ), древнегреческий ученый. Определил длину окружности земного шара в 250 тысяч стадиев (39 250 километров), что очень близко к современному точному значению 40 000 километров. Измерил также угол между эклиптикой и небесным экватором. Эратосфен организовал одновременные наблюдения полуденного Солнца в день летнего солнцестояния в двух городах в Египте, лежащих на одном меридиане: Александрии и Сиене. Шест в Александрии Т ень Лучи Солнца 800 км Экватор Город Сиена Земля Эратосфен определил угол θ=70. 1, который по сути является разностью широт двух городов, и расстояние D. Тогда понятно, что длина окружности земного шара определяется как L=360 D/. Расстояние D равно 5000 стадиям. 1 стадия равна 157 метрам. Тогда L=39250 км , что отлича- ется от современного значения всего на 2 %. 39
ГИППАРХ (ок. 180 или 190 – 125 до н. э. ), древнегреческий астроном. Занимался систематическими наблюдениями небесных светил. 1) Первым ввел географические координаты – широту и долготу. 2) «Улучшил методику расчета видимого движения Солнца и Луны, предположил, что Земля смещена от центра окружности, по которой вращается Солнце. 3) Определил продолжительность года. 4) Используя наблюдения солнечного затмения 129 года до н. э. , определил расстояние до Луны с большой точностью и расстояние до Солнца. 5) Уточнил синодический месяц. 6) Составил звездный каталог из 850 звезд, зафиксировал их яркость при помощи введенной им шкалы звездных величин. 7) Открыл прецессию земной оси. На глобусе этой скульптуры приведены результаты 40 работ Гиппарха.
Метод Гиппарха определения расстояния до Луны (во время полного солнечного затмения) А – город Александрия . Земля D θ θ 0=30’ В - город Сиена С θ Луна солнце DL 1. Наблюдаем солнечное затмение из двух точек: в г. Сиена – затмение полное, в г. Александрия – затмение частное 2. В г. Александрии наблюдатель видел 1/5 диска Солнца. Так как угловой диаметр Луны и Солнца почти одинаков и равен θ 0=30’, то θ=6’. 41 3. Тогда из треугольника АВС имеет, что DL= D / ( - в радианах)
Метод Гиппарха определения расстояния до Луны (во время полного солнечного затмения) 4. Оценим точность результата. Величина D равна 5000 с Тогда Настоящее значение расстояния до Луны равно 406 700 км – в апогее 356 400 км – в перигее 384 400 км - среднее
Гиппарх и открытие прецессии (первая попытка) В 133 г. до н. э. в созвездии Скорпиона вспыхнула новая звезда. По сообщению Плиния, это событие побудило Гиппарха составить звёздный каталог, чтобы зафиксировать изменения в сфере "неизменных звёзд". Сравнив свои результаты с координатами некоторых звёзд, измеренными Аристилом и Тимохарисом (современниками Аристарха Самосского), Гиппарх обнаружил, что эклиптические долготы увеличились одинаково, а широты не изменились. Из этого он сделал вывод, что дело не в движении самих звёзд, а в медленном смещении небесного экватора. Так Гиппарх открыл, что небесная сфера кроме суточного движения ещё очень медленно 43 поворачивается вокруг полюса эклиптики
Гиппарх и открытие прецессии (вторая попытка) 1) С 162 по 128 годы до н. э. Гиппарх наблюдал 9 солнцестояний Результаты он сравнивал с результатами Аристарха, полученные 100 лет назад. 2) Тропический год (S) это промежуток времени, по истечении которого Солнце возвращается в точку солнцестояния (или равноденствия). Гиппарх получил значение S = 365 d 5 h 55 m 12 s ( Гиппарх ошибся на 6 m) 3) Звездный год (Т) это промежуток времени, по истечение которого Солнце возвращается в одно и то же положение относительно звезд 4) Гиппарх нашел, что между T и S есть различие: T – S
Годичное движение Солнца по эклиптике: основные плоскости и точки Точка осеннего равноденствия Солнце Точка летнего солнцестояния Эклиптика – плоскость видимого движения Солнца Небесный экватор Угол наклона 23027’ Точка зимнего солнцестояния Точка весеннего равноденствия
Суточное движение Солнца в разные даты Горизонт Экватор Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния (красный кружок, 23 июня то день длиннее чем ночь. Эклиптика Когда Солнце находится в точке весеннего равновноденствия (обозначена красным кружком, 21 марта) Горизонт или в противоположной точке осеннего равноденствия (23 сентября), день равен ночи. Положения Солнца днем Экватор показаны желтыми значками, Эклиптика а ночью – красными значками. Когда Солнце находится в зимнего солнцестояния (красный кружок, 22 декабря), то ден короче, чем день. 46
Неравномерность движения Солнца по эклиптике 47
94. 5 дня 900 92. 5 дня 88. 5 дня
Гиппарх и положение Земли Известно, что Солнц 94. 5 дня 92. 5 дня орбите движется нер мерно: весной и лето быстрее, осенью и зи – медленней. S – солнце О –центр круговой орби Солнца T – внецентренное 90. 5 дня 88. 5 дня положение Земли По Гиппарху ОS=1 / 24 О По Гиппарху угол γ Для объяснения этого явления Гиппарх впервые Землю поместил не в центр орбиты. Понятие «эллипс» в те времена не существовало.
Предсказание положения светил А Апогей (на примере Солнца) γ Направление на точку весеннего равновеи Солнце Р х П М +О ν Земля Т Круговая орбита Перигей Солнца (равномерное движение) -Видимая эклиптическая долгота Солнца =угол (γТР) при наблюд из точки Т меняется неравномер -Угол М (угол РОА) между направ нием на апогей и на солнце при рассмотрении из центра круга меняется равномерно с суточной скоростью μ. Этот угол М называется аномалией
Предсказание положения светил А Апогей (на примере Солнца) - среднее γ Солнце Р х П М +О ν Земля Т Круговая орбита Солнца (равномерное движение) суточное движение - аномалия - «средняя долгота» Из треугольника ТРО имеем:
Предсказание положения светил А Апогей (на примере Солнца) γ Солнце Р х П М +О ν Земля Т Круговая орбита Солнца (равномерное движение) Мы получили уравнение с тремя неизвестными: Если провести определения трех наблюдаемых долгот в трех моментах времени t, можно определить эти неизвестные. Птолемей этим методом получил:
Предсказание положения светил (на примере Солнца) 1) В современном виде соотношение Гиппарха записывается так: 2) Теория движения по эллипсу дает следующее: е – эксцентриситет эллипса, причем
Предсказание положения светил (на примере Солнца) 3) Итак: - Гиппарх -теория эллип движения - ошибка 4) Если взять эксцентриситет Земной орбиты то ошиб определении долготы Солнца составит всего 43” Вывод: теория Гиппарха дает хорошую точность при определении видимой долготы Солнца. Но для определения расстояния до планет этот метод плохую точность (см. метод Птолемея)
Основные выводы из модели солнечного движения (по Гиппарху) 1. В движение Солнца есть одна переменная величина – движения по эклиптике 2. Апогей находится в направлении минимальной скорос эклиптике, а перигей – в направлении быстрого движени 3. Направление на апогей всегда равно 65. 5 градуса по о к точке весеннего равноденствия 55
ПТОЛЕМЕЙ Клавдий (ок. 90 – ок. 160), древнегреческий ученый, последний крупный астроном античности. Дополнил звездный каталог Гиппарха. Соорудил специальные астрономические нструменты: астролябию, армилярную сферу, трикветрум. Описал положение 1022 звезд. Разработал математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли , позволявшую вычислить их положение на небе. Достигнул высокой по тем временам точности. Но теория, тем не менее, не объясняла изменение блеска Марса и другие парадоксы античной астрономии. Основной труд Птолемея – это «Математический синт или «АЛЬМАГЕСТ» 56
57 Представления о Земле во времена Птолемея
При своих исследованиях Птоле опирался и на свои наблюдения. Но следует сказать, что до сих по идет дискуссия о том, что на сам деле Птолемей подгонял свои наблюдения по свою теорию. Трикветрум Клавдия Птолемея (из книги 1544 г. )
Простейший астрономический инструмент – гномон Летнее солнцестояние Зимнее солнцестояние По гномону можно определить: - высоту Солнца над горизонтом - двойной угол наклона эклиптики 59
Альмагест Это весьма обширное сочинение— занимает более 600 страниц большого формата. «Альмагест» был разделен самим Птолемеем" на 13 книг. Книга 1 — вводная. В ней утверждается, что небесный свод движется как единая сфера. Иллюстрация из Альмагеста Земля шарообразна и неподвижна, находится в центре небесной сферы и имеет по сравнению с ней ничтожно малые (точечные) размеры. В книге приводятся основы птолемеевой сферической тригонометрии, дается ряд полезных таблиц, а также описание» некоторых простых угломерных приборов.
Альмагест В книге II приводится решение некоторых общих задач сферической астрономии. В книге III рассматриваются движение Солнца по эклиптике и солнечная аномалия (происходящая от неравномерности движения Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите). Вводятся понятия об эксцентре и эпицикле. В книге IV описывается видимое движение Луны и его аномалии. В книге V Птолемей строит свою теорию движения Луны, основанную на комбинации нескольких круговых движений.
Альмагест Книга VI посвящена теории солнечных. и лунных затмений, базирующейся на расчетах моментов сизигий (новолуний и полнолуний), а также особенностях движения Луны, связанных с тем, что ее орбита наклонена к плоскости эклиптики на небольшой угол (5°). Здесь же приведены таблицы затмений. В VII и VIII книгах приводятся описания созвездий, видимых с территории Греции и Александрии, и, кроме того, каталог звезд, составленный Птолемеем на основе собственных наблюдений и наблюдений Гилпарха {II век до н. э. ). В этом каталоге даны положения 1025 звезд.
Предпосылки для Птолемея: (1) что такое год Есть определения: 1) возвращение Солнца на эклиптике к той же звезд (звездный год) 2) возвращение Солнца к точке с одинаковым скло т. е возвращение Солнца к одинаковому положен экваторе (тропический год) 3) возвращение Солнца к точке, где скорость стала одинаковой (аномалистический год) 4) возвращение Солнца в точку с одинаковой широ к одинаковому расстоянию от эклиптики. Птолемей (как и Гиппарх) выбрал второй вариант – воз Солнца в точку весеннего равноденствия. 63
Предпосылки для Птолемея: (2) длительность года Гиппарх на основе данных нахождения Солнца в точке летнего солнцестояния в интервале 280 – 135 г. до н. э получил 365+1/4 -1/300 ( =365. 2467 дня). Современное з тропического года =365. 2422 дня. Птолемей, на основе наблюдений в 132, 139 и 140 гг. н получил то же значение. Это значение всего на 6. 5 мин отличается от современного. 64
Планетная теория Птолемея (теория бисекции) Каждая из планет (кроме Меркурия) равномерно движется по малому кругу (эпициклу), центр которого совершает движение по большому кругу (деференту), причём Земля смещена относительно центра деферента; самое главное, и угловая, и линейная скорость центра эпицикла меняется при движении по деференту, причём это движение выглядело бы равномерным при наблюдении из некоторой точки (эквант), так что отрезок, соединяющий Землю и эквант делится центром деферента пополам. Эта теория позволяла с большой точностью смоделировать зодиакальное неравенство (неравномерность вращения планет по эклиптике) в движении планет.
Метод «биссекции угла» Птолемея А Р (для определения расстояний до планет) Апогей P Эквант Солнце О - центр орбиты * Солнца G *С F *О *С *Т Эксцентр Эклиптик а Земля Т Предположения: - ОС=СТ - равномерно вращается радиус РО Этим методом Птолемей получил более точные относи расстояния
Основные положения в системе мира Птолемея 1. В центре мира находится Земля. 2. Все планеты вращаются по эпициклам и деферентам. 3. Комбинация относительных радиусов этих кругов и скоростей вращения позволяет объяснить видимые движения планет. 4. Солнце вращается только по деференту. 5. Все звезды расположены на хрустальной сфере, которая вращается вокруг Земли. Книга «Математический синтаксис» ( «Альмагест» , примерно 127 -151 г. н. э. ) 67
Положение планет в системе мира Птолемея Птолемей подобрал относительные радиусы эпициклов и деферентов, скорости и периоды обращения таким образом, чтобы объяснить видимые движения планет. Например, путем подгонки было установлено отношение Rэпиц / Rдиф=0. 376 68 (Меркурий), 0. 720 (Венера), 0. 658 (Марс), 0. 192 (Юпитер), 0. 103
Две особенности в системе Птолемея (пояснения к предыдущему слайду) 1. Центры эпициклов нижних планет ( Меркурий, Венера) находятся на прямой, соединяющей Землю и Солнце. Эта прямая на слайде обозначена красной штриховой линией. Этим Птолемей объясняет колебательное движение внутренних планет около Солнца. 2. Каждая из верхних планет (Марс, Юпитер, Сатурн) находится на эпицикле в том же направлении относительно центра эпицикла, в каком относительно Земли находится Солнце. Д словами, радиусы-векторы эпициклов этих планет всегда паралле другу и линии Земля Солнца (голубые пунктирные линии). 69
Объяснение попятных движений планет + Планета Деферент Земля + + Эквант Эпицикл Для лучшего совпадения теории с наблюдениями Птолемей был центр деферента вынужден сделать дополнительные предположения: - Земля несколько смещена относительно центра деферента, - движение центров эпициклов будет равномерным, если его рассматривать из третьей точки - экванта. 70
71
Вопрос: если система Птолемея ошибочна, поскольку она основывалась на ложном представлении о неподвижной Земле как центре мироздания, то почему расчеты, проведенные на ее основе, дают правильные результаты? Ведь именно поэтому она использовалась астрономами почти 1400 лет. Ответ на поставленный вопрос очевиден: это система кинематическая. Птолемей не объяснял (да и не мог объяснить), почему движение планеты именно такое, каким он его описывал. Но каждое движение относительно. И, как это ни парадоксально звучит, Птолемей описал и смоделировал движение каждой из планет совершенно правильно — так, как его действительно видит наблюдатель с Земли. Эпицикл верхней планеты и есть отображение движения Земли вокруг Солнца (в случае нижней 72 планеты это ее деферент)
В течение почти 14 веков система мира Птолемея вполне удовлетворительно объясняла наблюдаемые движения планет. При появлении расхождений теории с наблюдениями с более возросшей точностью теорию «подправляли» введением дополнительных эпициклов на эпициклах. Ко времени Коперника (XV век) эта система уже насчитывала 78 кругов (эпициклов и деферентов). И под тяжестью таких кругов эта система в конце концов рухнула. 73
Астрономия в древней Греции (3) Резюме: Высочайшими достижениями греков (Аристарх, Эратосфен, Гиппарх и др. , 300 -120 годы до н. э. ) были: • создание шкалы звездных величин, • открытие прецессии земной оси, • измерение года с ошибкой в 6 минут, • определение размеров круглой Земли, • определение относительных расстояний до Луны и Солнца, • предложение гелиоцентрической системы мира. • представление о мире как о непрерывной цепочке причин и след когда каждое явление природы является результатом внутренни происходящих в тех или иных природных стихиях; • геометризация Вселенной: представление о том, что наблюдаемы явления есть проявление процессов, происходящих в пространс * введение основных понятий сферической астрономии * установление малости Земли по сравнению с расстоянием до зв 74