История развития астрономии

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АСТРОНОМИИ

Что такое астрономия?

Астроно́мия (от греч. ἀστρο «звезда» и νόμος «закон») — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и систем.

Астрономия изучает строение Вселенной, физическую природу, происхождение и эволюцию небесных тел и образованных ими систем. Астрономия исследует также фундаментальные свойства окружающей нас Вселенной. Как наука, астрономия основывается прежде всего на наблюдениях. В отличие от физиков астрономы лишены возможности ставить эксперименты. Практически всю информацию о небесных телах приносит нам электромагнитное излучение. Только в последние 40 лет отдельные миры стали изучать непосредственно: зондировать атмосферы планет, изучать лунный и марсианский грунт. Масштабы наблюдаемой Вселенной огромны и обычные единицы измерения расстояний – метры и километры – здесь малопригодны. Вместо них вводятся другие.

Астрономия тесно связана с другими науками, прежде всего с физикой и математикой, методы которых широко применяются в ней. Но и астрономия является незаменимым полигоном, на котором проходят испытание многие физические теории. Космос – единственное место, где вещество существует при температурах в сотни миллионов градусов и почти при абсолютном нуле, в пустоте вакуума и в нейтронных звёздах. В последнее время достижения астрономии стали использоваться в геологии и биологии, географии и истории.

Древний период

Основные открытия:

- астрономические таблицы, на основании которых жрецы - - законы движения планет, Луны и Солнца, научились предсказывать затмения

- определение таких понятий как созвездия и зодиак

- деление полного угла на 360°

- развитие тригонометрии

Звездные карты Шумеров

Планисфера (Planisphere) - это нео-ассирийская плоская звездная карта, а именно - воспроизведение древними сферической части звездного неба на глиняной таблице в виде плоской карты. Сохранившаяся часть таблички представляет собой круговую карту с названиями звезд и созвездий, а именно их символьных обозначений.

Древний Египет

Основные открытия:

-деление неба на созвещдия. (45 созвездий, в том числе созвездие Мес ( Большая Медведица);

Зодиак на потолке тайной гробницы древнеегипетского архитектора Сененмута

Древний Китай

Основные открытия:

• Разделение небесного круга на 365,25 градусов или на 28 созвездий;
• Определение продолжительности солнечного года - 365,25 дней;
• Регистрация всех необычных событий на небе (затмения, кометы — «звёзды-метлы», метеоритные потоки, новые звёзды);
• Правильное объяснение причины солнечных и лунных затмений, открытие неравномерности движения Луны;

Годы объединялись в 60-летний цикл: каждый год посвящался одному из 12 животных (Зодиака) и одной из 5 стихий: вода, огонь, металл, дерево, земля [18] . Каждой стихии соответствовала одна из планет; имелась и шестая — первичная — стихия «ци» (эфир). Позже ци делили на несколько видов: инь-ци и ян-ци , и другие, согласовывая с учением Лао Цзы (VI век до) н. э.)

Цивилизация Майя

Цивилизация племени Майя (II—X век н. э.) придавала астрономическим знаниям очень большое значение. Древние астрономы майя умели предсказывать затмения, и очень тщательно наблюдали за различными, наиболее хорошо видимыми астрономическими объектами, такими как Плеяды, Меркурий, Венера, Марс и Юпитер

Календарь Майя - календарь, который соединял в себе не только лунный и солнечный циклы, но и учитывал период и скорость обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики.

Древняя Греция

Пифагорейцы:

- Сформировали пироцентрическую модель Вселенной, в которой звёзды, Солнце, Луна и шесть планет обращаются вокруг Центрального Огня (Гестии)

-Считали Землю шарообразной и вращающейся, отчего и происходит смена дня и ночи

- ввели понятие эфира, но чаще всего этим словом обозначался воздух. Только Платон обособил эфир как отдельную стихию.

Гиппарх

• уточнил длину года (365,25 — 1/300 дней);
• построил математическую теорию движения Солнца и Луны при помощи Методики Аполлония;
• ввёл понятия эксцентриситета орбиты, апогея и перигея;
• уточнил длительность синодического и сидерического лунных месяцев (с точностью до секунды), средние периоды обращения планет;
• по таблицам Гиппарха можно было предсказывать солнечные и лунные затмения с неслыханной для того времени точностью — до 1-2 часов;
• ввёл географические координаты — широту и долготу;
• открытие смещения небесных координат — «предварения равноденствий»;
• составил каталог для 850 звёзд, разбив их на 6 классов по яркости;

Аристотель, автор «Физики», тоже был учеником Платона.

• доказал, что Земля — шар, опираясь на форму тени Земли при лунных затмениях;
• оценил окружность Земли в 400 000 стадиев, или около 70 000 км — завышено почти вдвое, но для того времени точность неплохая.

Будучи принципиально неверной, система Птолемея, тем не менее, позволяла с достаточной для того времени точностью предвычислять положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение многих веков.

Средневековье

Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.

Рациональное развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени.

Аль-Баттани (850-929 гг .)

Улугбека (1394-1449 гг.)

Бируни (973-1048 гг.)

Эпоха Возрождения и Новое Время

В XV веке немецкий кардинал Николай Кузанский, высказал мнение, что Вселенная бесконечна, и у неё вообще нет центра — ни Земля, ни Солнце, ни что-либо иное не занимают особого положения. Все небесные тела состоят из той же материи, что и Земля, и, вполне возможно, обитаемы. Утверждал: все светила, включая Землю, движутся в пространстве, и каждое находящийся на нём наблюдатель вправе считать неподвижным.

Гелиоцентрическая система Мира Коперника

1) Не существует единого центра для всех небесных орбит или сфер.

2) Центр Земли является не центром мира, а лишь центром тяготения и лунной орбиты.

3) Все сферы движутся вокруг Солнца, как вокруг своего центра, вследствие чего Солнце является центром всего мира.

4) Отношения расстояния от Земли до Солнца к высоте небесной тверди (то есть к расстоянию до сферы неподвижных звёзд) меньше отношения радиуса Земли к расстоянию от неё до Солнца, причём, расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с высотой небесной тверди.

5) Всякое движение, замеченное у небесной тверди, связано не с каким-либо движением самой тверди, а с движением Земли. Земля же вместе с окружающими её стихиями (воздухом и водой) совершает в течение суток полный оборот вокруг своих неизменных полюсов, в то время, как твердь небесная и расположенное на ней небо, остаются неподвижными.

6) То, что кажется нам движением Солнца, на самом деле связано с движениями Земли и нашей сферы, вместе с которой мы обращаемся вокруг Солнца, как всякая другая планета. Таким образом, Земля обладает более чем одним движением.

7) Кажущиеся прямые и попятные движения планет, обусловлены не их движениями, а движением Земли. Следовательно, одного лишь движения самой Земли достаточно для объяснения многих кажущихся неравномерностей на небе.

В отличие от своих предшественников, Николай Коперник пытался создать логически простую и стройную планетарную теорию. В отсутствие простоты, стройности, системности Коперник увидел коренную несостоятельность теории Птолемея, в которой не было единого стержневого принципа, объясняющие системные закономерности в движениях планет

Галилей. Изобретение телескопа.

Изобретение телескопа позвонило Галилею:

- обнаружить спутники Юпитера, фазы Луны и убедиться, что Млечный Путь состоит из огромного числа звезд;

• Открыть солнечные пятна и наблюдая их перемещение, объяснить вращение Солнца;
• - изучить поверхность Луны и доказать что она покрыта горами

Законы Кеплера

Иоганн Кеплер в 1611г усовершенствовал телескоп Галилея, заменив рассеивающую линзу в окуляре собирающей. Это позволило увеличить полезрения и вынос зрачка. Однако система Кеплера дает перевернутое изображение. По сути, все последующие телескопы-рефракторы являются трубами Кеплера.

Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел.   Следующий, очень важный этап в развитии Астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX, в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики - рентгеновской