Содержание
Доказательства Аристотеля шарообразности Земли. Древнегреческий философ
«Познание начинается с удивления»
Аристотель
Новые знания древние люди черпали из наблюдений. Подметив, что можно уверенно стоять на поверхности Земли, они осознали: планета плоска я — ведь иначе все падали бы, не ступив и шага! Кроме того, было «очевидно», что она имеет начало и конец. Никаких географических исследований и астрономических наблюдений тогда не проводили, поэтому ученые умы придумывали на этот счет самые разные небылицы.
Древние индийцы воображали Землю некой полусферой, которую держат три слона. Они стоят на огромной черепахе, а черепаха ― на змее. Последняя, свернувшись кольцом, замыкает околоземное пространство
Земля круглая?
Представления о форме нашей планеты кардинальным образом изменил древнегреческий ученый Аристотель. Во-первых, он стал первым смельчаком, который озвучил совершенно нелепую в те времена мысль: Земля — круглая. Во-вторых, он смог это доказать.
Гравюра Фламмариона. Иллюстрация из книги «Атмосфера: популярная метеорология». 1888. (Изначальный вариант был черно-белым, в 1998 г. его раскрасил Х. Хайкенвельдер.) Изображает ученого, который достиг края плоской Земли
В 15 лет Аристотель осиротел. От отца ему досталось приличное наследство, которое будущее светило тратил на… книги. Еще в юности он привык много читать, что для его времени было редкостью. От других ученых Аристотеля отличало невероятное любопытство. Ему было недостаточно наблюдений: он всегда стремился понять причину происходящего. Книги научили Аристотеля рассуждать и устанавливать закономерности, позже перевернувшие представление о мире. Ученому не давала покоя мысль о форме Земли. Он не сомневался, что она не плоская, но озвучил свою догадку лишь после того, как собрал немало подтверждений своей версии.
Платон называл Аристотеля, любимого ученика, «умом своей школы». Однако тот порвал с идеалистическими взглядами наставника на мир, произнеся знаменитые слова: «Платон мне друг, но истина дороже».
Корабль и мачта
Наблюдая за приближающимся со стороны моря кораблем, Аристотель заметил, что сначала из-за горизонта появляются мачты и только потом выглядывает корпус. Это значит, что поверхность, по которой идет судно, округлая. Как ни странно, но такое утверждение многим показалось неубедительным.
Лунное затмение
К следующему доказательству Аристотель подошел с большей серьезностью. Наблюдая за лунными зат мениями, он каждый раз видел одну и ту же картину: на небесное тело «набегала» темная пелена и частично его закрывала. Для ученого было очевидно, что пелена ― это тень Земли, которую отбрасывает планета, оказавшись между Солнцем и Луной. Кроме того, Аристотель обратил внимание на одну важную особенность: сколько бы раз и в какое бы время он ни наблюдал лунное затмение, небесное светило всегда загораживала круглая тень, которая могла принадлежать только шару.
Другие научные открытия
Аристотель сделал немало судьбоносных для науки открытий.
Так, опираясь на труды древнегреческого математика и астронома Евдокса, который был убежден, что планета на севере и юге нагревается не равномерно, он разделил земной шар в зависимости от продолжительности дня на пять климатических поясов: экваториальный («необитаемый вследствие жары»), два приполярных («необитаемые вследствие холода») и два промежуточных («умеренные, обитаемые»).
Платон (слева) и Аристотель (справа). Фрагмент фрески «Афинская школа». Рафаэль Санти. 1509–1511
Таким образом ученый впервые определил географическую зональность. Кроме того, Аристотелю принадлежит немало исследований в области погоды и климата. Он первым за несколько сотен лет до нашей эры составил точнейшее описание круговорота воды в природе. Разрешив вопрос о форме Земли, греки заинтересовались ее размерами — но это уже другая история.
Поделиться ссылкой
Как древним грекам удалось доказать, что Земля круглая?
Даже в то время, когда ученые научились клонировать животных, отправили человека в космос и узнали, что гравитационные волны колеблются в пространстве и времени, все еще есть люди, которые опровергают тот факт, что Земля – это сфера (хотя и немного неправильной формы), и продолжают утверждать, что она плоская, несмотря на многочисленные доказательства обратного (в том числе и снимки, сделанные в космосе).
К счастью, древние греки смогли опровергнуть утверждение о плоской Земле задолго до появления спутников и ракет, и для этого им потребовался всего лишь здравый смысл, а не какие-либо технологии.
Идея сферической Земли
Более 2300 лет назад жил великий мыслитель по имени Аристотель, который стал наиболее известным благодаря своей полемике с Платоном. Аристотель хорошо разбирался не только в политике, поэзии, театре, музыке, естественных науках и философии, но также был вундеркиндом в астрономии. Другие древнегреческие мыслители намекали на идею сферической Земли с помощью смутных поэтических высказываний (среди них Платон и Пифагор), но Аристотель стал первым, кто смог ее сформулировать.
О чем идет речь в трактате Аристотеля
В трактате «О небесах», написанном еще в 350 году до н. э., он объяснил: «И снова наши наблюдения за звездами делают очевидным не только то, что Земля круглая, но также и то, что этот круг больших размеров, ведь даже небольшое изменение положения на юг или север вызывает явное изменение горизонта».
«Действительно, в Египте и в окрестностях Кипра можно увидеть некоторые звезды, которые не видны в северных регионах; и звезды, которые невозможно увидеть на севере, в этих регионах хорошо различаются. Все это свидетельствует о том, что Земля круглая по форме, а также то, что она представляет собой сферу большого размера».
Расчеты Эратосфена
Таким образом, мы понимаем, как возникла эта идея, но нам следует поблагодарить Эратосфена за разработку этой теории. Эратосфен был библиотекарем, математиком, поэтом, историком, астрономом и «отцом географии».
Примерно в 250 году до н. э. он отметил, что колодцы и столбы в городе Сиене (ныне Асуан в Египте) не отбрасывают тени в полдень во время летнего солнцестояния, поскольку Солнце находится прямо над головой. Но в то же время и в тот же день в Александрии, расположенной примерно в 800 километрах от Сиены, эти тени были длинными и вытянутыми.
Эратосфен знал, что Солнце является массивным объектом, а его лучи, которые попадают на Землю, должны быть относительно параллельными.
Так почему же тени были такими разными? Он решил, что подобное было бы невозможным, если бы Земля была плоской, следовательно, она должна иметь сферическую форму. Фактически Эратосфен смог выяснить, что угол солнечных лучей составляет приблизительно 7 градусов, благодаря чему ему удалось сделать, на удивление, точную оценку размеров нашей планеты.
Излишне говорить, что отказ от этой идеи не стал чем-то новым в современную эпоху знаменитостей и социальных сетей. Идею сферической Земли и раньше пытались опровергать, и делали это как блестящие средневековые исламские ученые, так и лжеученые XIX века.
Вселенная Аристотеля и Птолемея и роль Эратосфена
Вселенная Аристотеля и Птолемея и
Роль Эратосфена
Вселенная
Аристотеля и Птолемея и
Роль Эратосфена
Аристотель и Эратосфен
Хотя Аристотель не был ученым,
важно отметить, что он указал, что
Земля должна была быть сферой, так как ее тень всегда была
круговой.
На самом деле это было ключевое научное открытие.
Это позволило Эратосфену около 200 г. до н.э. рассчитать
окружность Земли. Метод был очень умным для того времени:
В южноегипетском городе Сиена был колодец, в котором
солнечные лучи падали прямо вертикально во время летнего солнцестояния.
Следовательно, в это время солнце находилось в зените.
Однако в это же время в Александрии
Солнце было на 7 градусов южнее
Зенит (1/50 окружности неба).
Теперь, когда Земля была сферической (от Аристотеля)
угол 7 градусов, образуемый на поверхности Земли, разделенный на 360 градусов
равно расстоянию между Александрией и Сиеной, делённому на
Окружность Земли. То есть с помощью
7/360 = расстояние/окружность
он мог измерить расстояние (в стадиях), а затем
сделать вывод об окружности в стадиях (около 40 000).
Трудно определить фактическое расстояние в стандартных современных единицах измерения.
поскольку стадионы бывают разного размера, но техника была
умный в то время, и если использовать типичные продолжительность стадиона времени
оценка отклонилась только на число от 4 до 14 процентов.
Сферы Аристотеля
Небесная сфера, которую мы ввели ранее, является удобной «фикцией» для
найти объекты в небе. Однако греческий философ
Аристотель
(многие из
Работы Аристотеля доступны на
Интернет-классика
Архив) предложил
что небеса были буквально
состоит из 55 концентрических кристаллических сфер, к которым
небесные объекты были прикреплены и вращались с разной скоростью
(но угловая скорость была постоянной для данного шара),
с Землей в центре. На следующем рисунке показан порядок
сферы
к которому были прикреплены Солнце, Луна и видимые планеты.
(Схема не в масштабе, и
планеты выровнены для удобства на иллюстрации;
как правило, они были распределены по сферам.)
Были дополнительные «буферные» сферы, которые лежали между сферами
проиллюстрировано. Сфера звезд лежала за пределами показанных здесь для
планеты; наконец, в аристотелевской концепции существовало внешнее
сфера, которая была областью «Перводвигателя». Перводвигатель вызвал
самая внешняя сфера вращалась с постоянной угловой скоростью, и это движение было
передается от сферы к сфере, заставляя все это вращаться.
Регулируя скорости этих концентрических сфер, многие особенности
движение планет можно объяснить. Однако тревожные наблюдения
переменная планетарная яркость и ретроградное движение не могут быть учтены:
сферы двигались с постоянной угловой скоростью, а объекты
прикрепленные к ним, всегда находились на одном и том же расстоянии от земли, потому что они
перемещались по сферам с землей в центре.
Эпициклы и движение планет
«Решение» этих проблем пришло в виде умного
предложение: планеты были прикреплены не к самим концентрическим сферам, а
к кругам, прикрепленным к концентрическим сферам, как показано на соседнем
диаграмма. Эти круги назывались «эпициклами», а концентрические сферы —
к которым они были прикреплены, назывались «деферентами». Затем центры
эпициклы совершали равномерное круговое движение при обходе семявыносящего протока в
равномерная угловая скорость, и в то же время эпициклы (к которым
планеты были присоединены) совершали собственное равномерное круговое движение.
Сеть
эффект был показан на следующей анимации. Как центр
эпицикл движется по деференту с постоянной угловой скоростью, планета
движется вокруг эпицикла также с постоянной угловой скоростью. кажущееся
положение планеты на небесной сфере в каждый момент времени обозначается
линия, проведенная от земли через планету и спроецированная на небесную
сфера. Полученный видимый путь на фоне звезд указан
посредством
Синяя линия.
Теперь в этой вымученной модели видно, что можно иметь ретроградное
движения и различной яркости, так как временами, если смотреть с земли,
может показаться, что планета движется «назад» по небесной сфере. Очевидно,
расстояние
планеты от Земли также меняется со временем, что приводит к вариациям
в яркости.
Таким образом, идея единообразия
круговое движение сохраняется (по крайней мере, в каком-то смысле) этой схемой и позволяет
описание ретроградного движения и изменения планетарной яркости.
Более сложные эпициклы: Вселенная Птолемеев
На практике даже этого было недостаточно для учета подробного
движение планет по небесной сфере.
В более сложном эпицикле
модели были внесены дополнительные «доработки»:
- В некоторых случаях эпициклы сами ставились на эпициклы, т.к.
показано на соседнем рисунке. - В реальных моделях центр эпицикла перемещался равномерно по окружности
движение не вокруг центра ответвителя, а вокруг точки, которая была
смещены на некоторое расстояние от центра семявыносящего протока.
Что древние астрономы могли убедить себя в том, что эта сложная схема
по-прежнему соответствовал «равномерному круговому движению», является свидетельством силы
три идеи, которые, как мы теперь знаем, совершенно неверны, но которые были настолько укоренившимися
в астрономах более ранней эпохи, что они, по существу, никогда не были
спросил:
- Все движение на небе является равномерным круговым движением.
- Объекты на небесах сделаны из совершенного материала и не могут
изменять свои внутренние свойства (например, яркость). - Земля находится в центре Вселенной.
Эти идеи относительно равномерного кругового движения и эпициклов были каталогизированы
Птолемеем в 150 г.
н.э. Его книга называлась «Альмагест» (буквально «Ведь
Величайший»), и эта картина строения Солнечной системы дошла до
можно назвать «Птолемеевой Вселенной».
Средневековая аристотелевская астрономия
К Средним векам такие идеи получили широкое распространение.
новой силой, как философия Аристотеля (недавно открытая в Европе) была
соединенный со средневековой теологией в великом синтезе христианства и разума
предпринятые философами-богословами, такими как Фома Аквинский. Главный двигатель
Вселенной Аристотеля стал Богом христианской теологии, самым внешним
сфера Перводвигателя стала отождествляться с христианским небом, а
положение Земли в центре всего этого понималось с точки зрения
забота христианского Бога о делах человечества.
Таким образом, идеи во многом
происходящие от языческих греческих философов, крестились в
католическая церковь и
в конце концов принял на себя силу религиозной догмы: чтобы бросить вызов этому взгляду
Вселенной не было просто научной проблемой; он стал теологическим
а также и подвергал инакомыслящих немалым и не всегда доброжелательным
могущество Церкви.
Cosmic Quest — TCM: Ancient Astronomers
- ГЛАВНАЯ >
- ПОЛЕВАЯ НАПРАВЛЯЮЩАЯ >
- АСТРОНОМЫ >
- ДРЕВНИЙ
АСТРОНОМЫ
АРИСТОТЕЛЬ (384 г. до н.э. — 322 г. до н.э.)
Аристотель считал, что Вселенная сферическая и конечная. Он также считал, что Земля представляет собой сферу, намного меньшую, чем звезды. Чтобы поддержать свою теорию, он использовал наблюдения за лунными затмениями, заявив, что лунные затмения не показывали бы сегменты с изогнутым контуром, если бы Земля не была сферической. Кроме того, он заявил, что когда человек путешествует на север или юг, он не видит одних и тех же ночных звезд и не появляется в одних и тех же местах на небе.
Примерно в это же время было распространено мнение, что существуют четыре основных элемента: земля, воздух, огонь и вода. В дополнение к этим элементам Аристотель считал, что существует пятый элемент, называемый эфиром, который, по его мнению, является основным составом небесных тел.
Его взгляд на вселенную был иерархическим, и он проводил четкое различие между землей и небом.
Согласно теории Аристотеля движения, он считал, что существует три вида: прямолинейное, круговое и смешанное. Он предположил, что четыре элемента имеют тенденцию двигаться по прямым линиям. Земля двинулась вниз; огонь двигался вверх, а вода и воздух попадали между ними. Его пятый элемент, эфир, двигался по кругу. Аристотель также считал, что каждая планета следует своим особым путем.
Его иерархическая модель вселенной оказала большое влияние на средневековых ученых, которые модифицировали ее. Вклад Аристотеля в астрономию заключался в его способности задавать определенные вопросы о Вселенной, что побудило других, пришедших после него, найти ответы.
ДЕМОКРИТ (460 г. до н.э. — 370 г. до н.э.)
Демокрит родился в Абдере, Трейн, и ему приписывают разработку атомной теории Вселенной, которая была ранее открыта греческим философом Левкиппом.
Теория Демокрита утверждала, что мир состоит из твердых неделимых частиц материи, движущихся в пустом пространстве.
Он предположил, что атомы имеют форму, массу и движение. Он считал, что космос был сформирован вращающимся вихрем атомов и что подобным образом образовалось бесконечное количество миров.
ЭРАТОСФЕН (276 г. до н.э. — 196 г. до н.э.)
Эратосфен родился в Кирене, ныне Ливия, в Северной Африке. Он был греческим математиком, астрономом, географом и поэтом, которому приписывают измерение окружности Земли.
Эратосфен астрономически определил разницу в широте между египетскими городами Сиеной (современный Асуан) и Александрией. Он сравнил полуденную тень середины лета между двумя городами. Он считал, что солнце находится так далеко, что его лучи параллельны. Зная расстояние между двумя городами, он сформулировал окружность земли.
Его другие работы включают календарь с високосными годами и звездный каталог, содержащий 675 звезд. Он также набросал карты маршрута Нила в Хартум и измерил расстояние до Солнца и Луны, используя данные, собранные во время лунных затмений.