Чотири дивовижних астрономічних відкриття родом із Стародавньої Греції

Неймовірно, але вчені та математики Стародавньої Греції зробили одні з найбільш значних і дивовижних астрономічних відкриттів століття назад.

«Історії» Геродота, Який жив з 484 р до н.е. по 425 р до н.е., відкривають чудове вікно в світ, яким він був відомий древнім грекам в середині п’ятого століття до нашої ери.

Однак майже так само цікаво, як те, що знали ці люди, то чого вони не знали. Це встановлює основу для приголомшливих досягнень в їх розумінні протягом наступних кількох століть – просто покладаючись на те, що вони могли спостерігати на власні очі.

Геродот стверджував, що Африка майже повністю оточена морем. Але звідки він дізнався про такому величезному масиві суші? Він розповідає історію фінікійських моряків, які були відправлені королем Єгипту Неко II (близько 600 м до н.е.), щоб плисти навколо континентальної Африки за годинниковою стрілкою, починаючи з Червоного моря.

Ця історія, якщо вона правдива, не тільки оповідає про самому ранньому відомому навколосвітній плаванні по Африці, але також містить цікаву інформацію про астрономічні знаннях стародавнього світу.

Подорож, звичайно, тривало кілька років. Обігнувши південний край Африки і слідуючи курсом на захід, моряки побачили, що сонце знаходиться праворуч від них над північним горизонтом.

У той час це спостереження просто не мало сенсу, тому що вони ще не знали, що Земля має сферичну форму і що існує південну півкулю.

Планети обертаються навколо Сонця

Ілюстрація геліоцентричної системи світу з атласу Андрія Целлар Harmonia Macrocosmica (1708)

Кількома століттями пізніше космологія уже досягла значного прогресу. Аристарх Самоський (310-230 рр. До н.е.) стверджував, що Сонце було «центральним світилом» космосу, і він навіть розташував всі відомі на той час планети в правильному порядку відстані навколо нього.

Це найраніша з відомих геліоцентричних теорій Сонячної системи.

На жаль вихідний текст, в якому він наводить цей аргумент, був загублений для історії, тому ми не можемо точно знати, як геніальний мислитель розробив його.

Аристарх знав, що Сонце набагато більше Землі або Місяця, і він, можливо, припускав, що через це воно повинно займати центральне положення в Сонячній системі.

Проте це приголомшливе відкриття, особливо якщо врахувати, що воно не було повторно відкрито до 16 століття Миколою Коперником, який навіть визнав Аристарха під час розробки його власних робіт.

Одне з найбільших астрономічних відкриттів Стародавньої Греції: розмір Місяця.

Піфагор

В одній зі збережених книг Аристарха розглядаються розміри і відстані до Сонця і Місяця. У цьому чудовому трактаті Аристарх виклав найраніші відомі спроби обчислень відносних розмірів і відстаней до Сонця і Місяця.

Давно помічено, що Сонце і Місяць здаються на небі однаковими видимими розмірами, а Сонце знаходиться далі. Вони зрозуміли це з сонячних затемнень, викликаних проходженням Місяця перед Сонцем на певній відстані від Землі.

Крім того в момент, коли Місяць знаходиться в першій або третій чверті, Аристарх міркував, що Сонце, Земля і Місяць утворюють прямокутний трикутник.

оскільки Піфагор визначив, як пов’язані довжини сторін трикутника декількома століттями раніше, Аристарх використав трикутник, щоб оцінити, що відстань до Сонця в 18-20 разів більше відстані до Місяця.

Він також підрахував, що розмір Місяця був приблизно в три рази менша за Землю, грунтуючись на точному визначенні часу місячних затемнень.

Хоча його розрахункове відстань до Сонця була дуже низькою (фактичне відношення дорівнює 390), через відсутність телескопічною точності, доступної в той час, значення відносини розмірів Землі і Місяця на подив точне (діаметр Місяця в 0,27 рази більше діаметра Землі).

Сьогодні ми точно знаємо розмір і відстань до Місяця, визначені за допомогою різних засобів, включаючи точні телескопи, радіолокаційні спостереження і лазерні відбивачі, залишені на поверхні астронавтами Аполлона.

окружність Землі

Ератосфен

Ератосфен (276-1995 рр. До н.е.) був головним бібліотекарем Олександрійської бібліотеки і великим експериментатором. Серед багатьох його досягнень був найраніший відомий розрахунок кола Землі.

Піфагор зазвичай вважається одним з перших прихильників сферичної Землі, хоча, мабуть, не її розміру. Знаменитий і в той же час простий метод Ератосфена грунтувався на вимірі різної довжини тіней, що відкидаються вертикально інтегрованими в землю стовпами, в полудень, під час літнього сонцестояння на різних широтах.

Сонце знаходиться досить далеко, тому, де б його промені не приходили на Землю, вони фактично паралельні, як раніше було показано Аристарх. Таким чином різниця в тінях показала, наскільки сильно вигнута поверхня Землі.

Ератосфен використовував це, щоб оцінити окружність Землі приблизно в 40 000 км. Це в межах пари відсотків від фактичного значення, встановленого сучасної геодезією (наукою про форму Землі).

Пізніше інший учений на ім’я Посидоний (135-51 рр. До н. Е.) Використовував дещо інший метод і прийшов до майже точно такому ж відповіді. Посидоний прожив на острові Родос більшу частину свого життя. Там він помітив яскраву зірку Канопус, яка повинна була знаходитися дуже близько до горизонту. Однак, перебуваючи в Олександрії, в Єгипті, він зазначив, що Канопус підніметься приблизно на 7,5 градусів над горизонтом.

З огляду на, що 7,5 градусів складають 1/48 окружності, він помножив відстань від Родосу до Олександрії на 48 і отримав значення також приблизно 40 000 км.

Перший астрономічний калькулятор із Стародавньої Греції

Найстаріший зі збережених у світі механічних калькуляторів – це «Антикітерський механізм». Дивовижне пристрій був виявлений при затонулому стародавньому кораблі у грецького острова Антикітери в 1900 році.

Пристрій було зіпсовано з плином часу, але в непошкодженому вигляді воно виглядало б як коробка, що вміщає десятки тонко оброблених бронзових зубчастих коліс. При ручному обертанні рукояткою шестерні охоплюють циферблати на зовнішній стороні, що показують фази Місяця, час місячних затемнень і положення п’яти відомих на той момент планет (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн) в різні пори року. Це навіть пояснює їх ретроградний рух – ілюзорне зміна руху планет по небу.

Ми не знаємо, хто його створив, але він датується періодом між 3 і 1 століттями до нашої ери і, можливо, навіть було роботою Архімеда. Технологію такого високого рівня складності, як Антикітерський механізм, людство не змогло відтворити більше 2000 років. На жаль переважна більшість цих робіт було втрачено для історії, а наше наукове пробудження було відкладено на тисячоліття.

Як інструмент для впровадження наукових вимірювань методи Ератосфена відносно прості в застосуванні і не вимагають спеціального обладнання, що дозволяє тим, хто тільки починає проявляти інтерес до науки, розуміти їх, виконуючи, експериментуючи і, в кінцевому рахунку, слідуючи крокам пішки деяких з перших учених .

Можна тільки припустити, де наша цивілізація могла б бути зараз, якби ця древня наука не була знищена війнами, природними і рукотворними катастрофами і на жаль, раннім християнством.

Гарет Дорріан – науковий співробітник з дослідження космічного простору Бірмінгемського університету.

Ян Уіттакер – викладач фізики в Університеті Ноттінгем Трент. Стаття вперше з’явилася в The Conversation і перевидається за ліцензією Creative Commons.

.



Source link