Сообщение об аристотеле и птолемее
Обновлено: 18.05.2024
Презентация на тему: " Древнегреческие представления о мире. Модель Вселенной по Аристотелю и Птолемею." — Транскрипт:
1 Древнегреческие представления о мире. Модель Вселенной по Аристотелю и Птолемею
2 Древнегреческая космология Первая греческая космология сохранила отзвуки мифологии. Так, например, Фалес считал, что плоская Земля, над которой нависает водное небо, летает над первичным океаном
3 Древнегреческая космология Согласно Гомеру, первому древнегреческому поэту, земля окружена со всех сторон Океаном и как бы плавает в нем
4 Гераклит утверждал, что солнце каждый день новое, ибо оно представляет собой воспламеняющиеся испарения, поднимающиеся в некой лодке с поверхности окружающего плоскую землю Океана.
5 Разумеется, все народы считали место своего обитания расположенным в центре плоской земли. Древнегреческая космология Евреи считали центром земли Палестину Китайцы - Поднебесную или Срединную империю (т.е. Китай) Инки показывали испанцам пещеру, где якобы находится пуп земли.
6 Первым предложил считать Землю шаром Пифагор, знаменитый древнегреческий философ, родившийся на о. Самос в 584 г. до н.э. Может быть, он узнал, что Земля шарообразна от египетских жрецов.
7 2500 лет назад греки впервые полностью отделили науку от религии. Отличие греческой философии от божественного знания египтян состояло в том, что философы не только не скрывали от непосвященных своих знаний, но и старались их обосновывать.
8 Греческий философ Эратосфен, директор знаменитой Александрийской библиотеки определил длину окружности Земли Кроме того он изобрел прибор, благодаря которому можно было определять местонахождение городов и селений. Греческие астрономы вычислили также радиус Земли.
9 Чуть позже другой греческий ученый Платон разработал свою систему мира. Он считал, что Планеты по круговым орбитам обращаются вокруг неподвижной Земли. в Собрании сочинений Платона (М., ) сказано: "Земля обладает формой совершенного тела, т.е. шара или сферы, о чем учили пифагорейцы" Платон и Аристотель
10 Древнегреческая космология Платон пишет в диалоге "Федон": Если бы кто-нибудь[. ] сделался крылатым и взлетел ввысь, то, словно рыбы здесь, у нас, которые высовывают головы из моря и видят этот наш мир, так же и он, поднявши голову, увидел бы тамошний мир[. ]." "Итак, рассказывают, прежде всего, что та Земля, если взглянуть на нее сверху, похожа на мяч, сшитый из двенадцати кусков кожи и пестро расписанный разными цветами".
11 Евдокс (соратник и современник Платона) создал Модель движений небесных тел с 33 концентрическими сферами, вращающимися вокруг неподвижной Земли.
12 Аристотель и его картина мира Аристотель и его картина мира Аристотель – греческий философ. Родился в Эстагире в 384 г. до н.э. и умер в Халкедонии в 322 г. до н.э. Являлся учеником Платона и современником Александра Македонского. В 335 г. до н.э. основал Лицей в городе Афины.
13 Аристотель и его картина мира Аристотель Занимался не только философией но и другими науками. Естественные науки были для него второстепенными, однако его авторитет как ученого был столь велик, что его утверждения в этих областях знаний считались непререкаемыми на протяжение почти 2000 лет.
14 Аристотель Прочитайте рассказ об Аристотеле (стр. 6 учебника) и дополните записи в тетради
15 Аристотель считал, что Земля – это неподвижный шар, являющийся центром мира. Вокруг Земли обращаются все остальные планеты, звезды, Солнце и Луна. Границей мира является сфера неподвижных звезд, которые находятся на одинаковом расстоянии от Земли Аристотель и его картина мира
16 Аристотель Детально разработал модель с 55 концентрическими сферами; Он разделял мир на надлунный и подлунный. В подлунном мире происходят различные изменения; Надлунный мир неизменен и вечен. Границей двух миров, по Аристотелю, является сфера Луны. Сферы имеются и у Солнца, и у каждой из пяти известных в то время планет (Сатурн, Юпитер, Марс, Венера, Меркурий).
17 Система мира по Аристотелю (рис. на стр. 6 учебника) Надлунный мир Подлунный мир
18 Развитие мореплавания требовало умения ориентироваться по небесным светилам. Планеты являлись наиболее яркими небесными светилами. Однако они при движении по небосводу описывают петли. Система Аристотеля не объясняла такое поведение этих небесных тел. Зато это объяснила система другого ученого – Птолемея. Птолемей и его картина мира
19 Птолемей и его картина мира Греческий философ, математик, астроном Птолемей родился и жил в Александрии во II в. до н.э. В своей 13-томной книге он собрал все астрономические знания той эпохи. Составил звездный каталог включавший 1200 звезд.
20 Прочитайте рассказ о Клавдии Птолемее (стр. 7 учебника) и дополните записи в тетради
21 В предложенной Птолемеем системе мира Земля находилась в центре Вселенной, а вокруг нее располагается Луна, планеты и Солнце, обращающиеся по своим орбитам Каждая планета равномерно движется по окружности, центр которой равномерно движется вокруг неподвижной Земли. Древнее изображение Птолемеевой системы
22 В чем отличие мира Аристотеля и мира Птолемея Система мира по Аристотелю Система мира по Птолемею Стр. 6Стр. 7
23 Система Птолемея хорошо объясняла видимое движение небесных тел. Она позволяла определять и предсказывать их расположение в тот или иной момент. Эта система господствовала в науке на протяжение 13 веков. Системы мира Птолемея, Аристотеля, Платона, Евдокса с Землей в центре назывались геоцентрическими (Гео – земля) Птолемей и его картина мира
24 Аристарх Самосский, греческий ученый, живший около гг. до н.э. предложил гелиоцентрическую систему мира: вращающиеся вокруг своей оси Земля и планеты обращаются вокруг расположенного в центре Солнца. Однако в античности такая схема не получила широкого признания Древнегреческая космология
26 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Изучить текст на стр. 5-7 учебника Зарисовать в тетради: как представляли себе Вселенную Аристотель, Птолемей и Аристарх Самосский. Опишите в чем сходство их систем, а в чем отличие.
Астрономия – очень древняя наука, одна из древнейших естественных наук.
Многие тысячелетия человек смотрит в небо, стараясь разгадать загадки звездных миров. Но сначала астрономию (науку о движении и свойствах небесных тел) объединяли с астрологией (предсказание о воздействии небесных тел на земной мир и человека). Так было почти до эпохи Возрождения (по крайней мере, в Европе).
Чаще всего первые астрономы были одновременно философами и математиками, потому что загадки звездного неба пытались разгадать только думающие люди, размышляющие о мире и о человеке в нем, но размышления эти часто подкреплялись вычислениями.
Многие ученые античного периода писали на эту тему, не все их труды сохранились и не все их имена нам известны. Конечно, в ту пору понятия астрономов были примитивными и не всегда верными, у них не было еще мощных телескопов и методик для теоретических изысканий, но эти первые шаги в науку астрономию по-своему интересны и достойны внимания.
В данной статье представлены люди, которые по праву считаются родоначальниками астрономии, в том числе той ее части, которая соответствует современным представлением о роли Земли во Вселенной.
Фалес Милетский
По мнению исследователей, Фалес первым открыл наклон эклиптики к экватору и провёл на небесной сфере пять кругов:
- арктический круг;
- летний тропик;
- небесный экватор;
- зимний тропик;
- антарктический круг.
Он научился вычислять время солнцестояний и равноденствий, установил неравность промежутков между ними. Фалес первым указал, что Луна светит отражённым светом; что затмения Солнца происходят тогда, когда его закрывает Луна. Также он первым определил угловой размер Луны и Солнца.
Он нашёл, что размер Солнца составляет 1/720 часть от его кругового пути, а размер Луны — такую же часть от лунного пути.
Клеострат Тенедосский
Ученик Клеострата (история не сохранила его имени) впервые в Греции уточнил длину тропического года (тропический год, также известный как солнечный год) — это отрезок времени, за который Солнце завершает один цикл смены времён года, как это видно с Земли.
Евдокс Книдский
Последователь философа Платона Евдокс Книдский (408— 355 гг. до н. э.), являлся создателем целой астрономической школы, заложивший основы теоретической астрономии. Евдокс был творцом невероятно сложной модели движения планет, которая, однако, объясняла их поведение на небе — всех, за исключением Марса. Он также составил первый в Европе каталог звезд.
Греки считали небо состоящим из твердых прозрачных оболочек — сфер, расположенных на различной высоте от поверхности Земли и вращающихся вокруг нее. Светила закреплены неподвижно на небесных сферах. На самой удаленной от Земли сфере расположены звезды — поэтому они совершают полный оборот ровно за сутки.
Подбирая скорости вращения, взаимное расположение других сфер и углы наклона их осей, Евдокс сумел объяснить даже такую загадку, как петли, описываемые на небе Марсом, Юпитером и Сатурном на фоне звезд.
Аристарх Самосский
Крупнейший древнегреческий астроном и философ Аристарх Самосский (310—250 гг. до н. э.) родился на острове Самос в Эгейском море. Одним из первых он использовал геометрические вычисления для определения размеров Солнца и Луны и нахождения отношений между их размерами и орбитами, по которым эти светила движутся. Правда, он допустил немало ошибок, и в результате диаметр Солнца у него получился всего в шесть раз больше земного, а Луны — в три раза меньше.
Аристарх считал, что Солнце находится в центре нашей планетной системы, несмотря на то что современники просто смеялись над этой идеей и обвиняли ученого в оскорблении богов. Смену дня и ночи на Земле он объяснял абсолютно верно — вращением Земли вокруг своей оси, а Луну называл спутником Земли.
Эратосфен
Родился Эратосфен в Кирене в 275 году до н.э., а умер в Александрии в 193 году до н.э. Он был не только астрономом, но географом и философом. Оставил Эратосфен свой след и в математике. ему принадлежит право быть изобретателем прибора, с помощью которого можно было находить расположения селений и городов, расстояние до которых было заранее известно. Также известно, что Эратосфен заведовал Александрийской Библиотекой.
Одной из самых главных заслуг Эратосфен является то, что ему удалось определить длину окружности Земли. В ходе исследований астроном обнаружил, что в день летнего солнцестояния (21 июня) Солнце отражается в колодцах города Асуан, а в Александрии (которая была расположена севернее, но, практически, на том же меридиане) предметы отбрасывают небольшую тень. Эратосфен предположил, что это явление может быть обоснованно кривизной поверхности Земли. С помощью измерения расстояние между двумя городами астроному удалось определить радиус Земли.
Гиппарх Никейский
Гиппарха Никейского (161—126 гг. до н. э.) считают основателем научной астрономии. На протяжении многих лет он вел наблюдения за звездами и сравнивал их с результатами вавилонских астрономов. Гиппарх составил самый точный звездный каталог, включавший более тысячи звезд, и первым ввел в науку понятие звездных величин, разделив все звезды на шесть категорий — от самых ярких до едва видимых глазом. Этот метод и по сегодняшний день используется астрономами.
Ученый также усовершенствовал календарь, определив продолжительность года в 365,25 дня. Именно он ввел понятия апогея (точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли, наиболее удаленная от центра Земли) и перигея (ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли), средние периоды обращения планет.
По таблицам Гиппарха можно было предсказывать солнечные и лунные затмения с неслыханной для того времени точностью — до 1-2 часов.
Клавдий Птолемей
Клавдий Птолемей (ок. 100 – ок. 170) — позднеэллинистический астроном, математик, механик, оптик и географ. Жил и работал в Александрии Египетской, где проводил астрономические наблюдения.
При создании данной системы он проявил себя как умелый механик, поскольку сумел представить неравномерные движения небесных светил в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностям.
Удивительно: система Птолемея не имела ничего общего с тем, что на самом деле существует в природе, однако с ее помощью можно было довольно точно предсказывать движение небесных тел, время наступления солнечных и лунных затмений и одновременного появления всех планет на земном небе.
Николай Коперник
Николай Коперник — польский астроном. Он родился 19 февраля 1473 года в городе Торунь и умер во Фромборке 24 мая 1543 года. Ему довелось учиться в университетах Кракова, Болоньи и Падуи, где Коперник изучал различные науки, в том числе астрономию. В 1512 году он стал каноником во Фромборке, посвятив себя исполнению его обязанностей, а также астрономическим наблюдениям и исследованиям Вселенной.
Наиболее известен как автор гелиоцентрической системы мира, положившей начало первой научной революции.
С гелиоцентрических позиций Коперние без труда объясняет возвратное движение планет. В своем труде он дает сведения по сферической тригонометрии и правила вычисления видимых положений звезд, планет и Солнца на небесном своде. Упоминается Луна, планеты и причины изменения широт планет.
Гелиоцентрическая система в варианте Коперника может быть сформулирована в семи утверждениях:
- орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;
- центр Земли — не центр Вселенной, но только центр масс и орбиты Луны;
- все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;
- расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;
- суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;
- Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) — не более чем эффект движения Земли;
- это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.
Тихо Браге
Тихо Браге (14.12.1546-24.10.1601) — датский астроном эпохи Возрождения. Первым в Европе начал проводить систематические и высокоточные астрономические наблюдения, на основании которых Кеплер вывел законы движения планет.
В ноябре 1577 года на небе появилась яркая комета. Тихо Браге тщательно проследил её траекторию вплоть до исчезновения видимости в январе 1578 года. Сопоставив свои данные с полученными коллегами в других обсерваториях, он сделал однозначный вывод: кометы — не атмосферное явление, как полагал Аристотель, а внеземной объект, втрое дальше, чем Луна.
Свои научные достижения Браге изложил в многотомном астрономическом трактате. Сначала вышел второй том, посвящённый системе мира Тихо Браге и комете 1577 года. Первый же том (о сверхновой 1572 года) вышел позднее, в 1592 году в неполном виде. В 1602 году, уже после смерти Браге, Иоганн Кеплер опубликовал окончательную редакцию этого тома. Браге собирался в последующих томах изложить теорию движения других комет, Солнца, Луны и планет, однако осуществить этот замысел уже не успел.
Иоганн Кеплер
Иоганн Кеплер (27.12.1571-15.11.1630) – немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы. Кеплер создал новую модель телескопа, которая позволяла улучшить исследование Солнечной системы.
В конце XVI века в астрономии ещё происходила борьба между геоцентрической системой Птолемея и гелиоцентрической системой Коперника. Открытые Кеплером три закона движения планет полностью и с превосходной точностью объяснили видимую неравномерность движений планет.
Согласно законам Кеплера, все планеты движутся по эллиптическим орбитам. В одном из фокусов этих орбит находится Солнце. В зависимости от отдаленности от Солнца уменьшается или увеличивается скорость движения планеты по орбите. Чтобы сформировать свои законы, Кеплер изучал орбиту Марса в течении 10 лет.
Летом 1627 года Кеплер после 22 лет трудов опубликовал астрономические таблицы. Спрос на них был огромен, так как все прежние таблицы давно разошлись с наблюдениями. Немаловажно, что труд впервые включал удобные для расчётов таблицы логарифмов. Кеплеровы таблицы служили астрономам и морякам вплоть до начала XIX века.
Галилео Галилей
Галилео Галилей — известный итальянский математик, физик и астроном, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Он родился 15 февраля 1564 году в Пизе и умер 8 января 1642 году во Флоренции. Им были открыты законы движения маятника, созданы гидравлические весы и изобретен газовый термометр.
В 1609 году Галилей самостоятельно построил свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно трёхкратное увеличение. Вскоре ему удалось построить телескоп, дающий увеличение в 32 раза. Сам термин телескоп ввёл в науку именно Галилей. Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф, а ее пепельный свет Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй.
Галилей опроверг один из доводов противников гелиоцентризма: Земля не может вращаться вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой вращается Луна.
Галилей открыл пятна на Солнце, исследовал планеты Солнечной системы, рассчитал период вращения этой звезды и сделал вывод, что звезды расположены очень далеко от нашей планеты. Ему принадлежит утверждение, что Вселенная бесконечна. Ученому-астроному удалось доказать, что Млечный Путь не является облаком, а массой звезд.
Галилео был ревностным приверженцем теории Коперника, что стало причиной конфликта между Галилеем и церковью. Галилей был привлечен к суду и будучи в безвыходном положении, он был вынужден публично отказаться от своих убеждений. Случилось это в 1632 году. Будучи под домашним арестом, Галилей продолжал свою работу с учениками, хотя и был наполовину слеп.
Эдмунд Галлей
В 1693 году Галлей обнаружил вековое ускорение Луны, что могло свидетельствовать о её непрерывном приближении к Земле. В 1677 году Галлей предложил новый метод определения расстояния до Солнца, то есть астрономическую единицу. Для этого необходимо было наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца из двух мест, удалённых по широте
Способ Галлея позволил к концу XIX века в 25 раз снизить ошибку при определении солнечного параллакса.
С именем Эдмунда Галлея связан и коренной перелом в представлениях о кометах. В Новое время до Ньютона все считали их чужеродными странниками, лишь пролетающими сквозь Солнечную систему по незамкнутым параболическим орбитам. Галлей рассчитал и опубликовал в 1705 году орбиты 24 комет и обратил внимание на сходство параметров орбит у нескольких из них, наблюдавшихся в XVI—XVII веках, с параметрами кометы 1682 года.
Фото кометы Галлея 1986 год с земли
В 1716 году он опубликовал подробные расчёты, указал, что это одна и та же комета, и следующее её появление должно произойти в конце 1758 года. И действительно, она была обнаружена. Возвращение кометы в предсказанный срок стало первым триумфальным подтверждением теории тяготения Ньютона и прославило имя самого Галлея. Эта комета в наши дни называется кометой Галлея.
За особые достижения Галлей был представлен к званию магистра астрономии в Оксфорде и был принят в члены Лондонского Королевского Общества.
Галлей был первым, кто привлёк внимание астрономов к совершенно загадочному тогда объекту — туманностям. В статье 1715 года он уже утверждал, что это многочисленные самосветящиеся космические объекты.
Михаил Ломоносов
Михаил Ломоносов (08.11.1711 – 04.04.1765) — первый русский учёный-естествоиспытатель мирового значения, энциклопедист, химик и физик. В астрономии прославился открытием атмосферы у планеты Венера. Это открытие он совершил 26 мая 1761 года, когда наблюдал прохождение Венеры по солнечному диску.
Опытный образец нового телескопа был изготовлен под руководством М. В. Ломоносова в апреле 1762 года, а 13 мая учёный демонстрировал его на заседании Академического собрания. Изобретение это оставалось неопубликованным до 1827 года, поэтому, когда аналогичное усовершенствование телескопа предложил У. Гершель, такую систему стали называть его именем.
Уильям Гершель
Важную роль в развитии астрономии сыграл великий английский учёный немецкого происхождения Уильям Гершель. Он построил уникальные для того времени рефлекторы с диаметром зеркал до 1,2 м и виртуозно ими пользовался.
Главным его занятием за все тридцать лет наблюдений было исследование звёздных миров.
Он зарегистрировал свыше 2500 новых туманностей. Изучал их структуру и взаимодействие. Некоторые туманности круглой формы, иногда со звездой внутри, он назвал планетарными и считал скоплениями диффузной материи, в которых формируется звезда и планетная система. На самом деле почти все открытые им туманности были галактиками, но по существу ученый был прав — процесс звездообразования происходит и в наши дни.
На некоторые открытия Гершеля не обратили внимания, а взаимодействующие галактики были переоткрыты уже в XX веке.
Гершель первым систематически применял в астрономии статистические методы и с их помощью сделал вывод, что Млечный Путь — изолированный звёздный остров, который содержит конечное число звёзд и имеет сплюснутую форму. Расстояния до туманностей он оценивал в миллионы световых лет.
Видео
Наверное, первые философские и даже научные вопросы о мире и самой жизни появились у человека очень давно. К слову сказать, еще тогда, когда он эволюционировал до Homo Sapiens. Уже в то далёкое время его интересовало, что находится за пределами видимости и как это выглядит. Правда, модель Вселенной и её понимание изменялись с течением времени. Давайте рассмотрим, как происходили эти изменения.
Что такое
геоцентрическая модель Вселенной?
Собственно говоря, это космологическая модель Вселенной, в центре которой расположена шарообразная Земля. А вокруг неё вращаются все остальные планеты.
Геоцентрическая модель Вселенной
Как оказалось, данное представление о мире поддерживали многие древние учёные. Большой вклад в развитие и поддержание геоцентрической модели Вселенной внесли работы Аристотеля и Птолемея.
Модель вселенной по Аристотелю
Более целостное представление о мире, его форме и развитии предложил Аристотель.
Аристотель
Стоит отметить, что в своих работах Аристотель объединил свои знания по физике и философские идеи.
По мнению учёного, Вселенная представляла собой материю. В её состав входили земля, вода, огонь и воздух. То есть четыре стихии.
Пять элементов по мнению Аристотеля
Между прочим, он верил, что присутствует пятый элемент-эфир. Все части движутся и для каждого движения существует конечная цель.
В понимании Аристотеля космос не пустое пространство. Он утверждал, что пустоты не существует в природе. Передвижение есть, а пустоты нет. Стало быть, само пространство состоит из мест и тел. А граница это край, которое имеет только тело.
По его представлениям, вселенная не подвластна времени. Хотя он не отрицал связь между ним и движением.
На основе наблюдений Аристотель сделал вывод, что Земля неподвижно находится в центре Вселенной. А вокруг неё движутся небесные тела.
Учёный был противником представления о том, что кто-то поддерживал планеты. Типа сказок про Атлантов и трёх китов.
Модель Вселенной Птолемея
Теорию Аристотеля поддержал и обосновал Птолемей. Именно поэтому её еще называют моделью Вселенной Аристотеля-Птолемея.
Скульптура Платона
Его картина Вселенной была построена на математических расчётах. В основе картины также лежала шарообразная Земля и её движение в мире.
Модель Вселенной Птолемея подразумевала неподвижность нашей планеты, но описывала движение тел вокруг Земли.
Безусловно, модель Вселенной Аристотеля-Птолемея стала важным шагом в изучении и понимании окружающего мира. Такая космологическая картина была актуальна до 16 века.
Модели Вселенной
Космологические модели Вселенной — это представления о её формировании и развитии. Впрочем, выделяют три основные идеи.
Теория Большого Взрыва
Описывает начальное зарождение Вселенной. Её появление связывают со взрывом материи и образовании сингулярного состояния. Считается, что взрыв породил пространство, которое начало расширяться. На сегодняшний день, данная теория является общепринятой.
Большой взрыв
Модель расширяющейся Вселенной
По сути, описывает само расширение и рост Вселенной. В основе лежит увеличение размера и объема пространства относительно наблюдателя. Главный вопрос данного представления о мире — это бесконечность пространства.
Такая модель наиболее приближена к современной науке. Сформировалась она на основе теории относительности. Которую, как известно, предложил ещё Альберт Эйнштейн.
По принципу данной модели, Вселенная может как сжиматься, так и расширяться. К сожалению, является она только теорией и у неё нет никаких научно-обоснованных подтверждений.
Теория стадии инфляции
Содержит пояснения появления и расширения Вселенной. Она ориентирована на быстротечное расширение пространства на нулевой момент времени.
Более того, теория стадии инфляции имеет большое количество возможных идей развития Вселенной.
К тому же, в своей основе содержит начальный этап развития пространства после Большого Взрыва.
С точки зрения учёных, сначала Вселенная была горячей и плотной. А уже в результате своего расширения она остыла. Затем появилась гравитация и электромагнитное поле. В результате начали образовываться тела, планеты, спутники и др.
Какую модель Вселенной предлагает современная наука?
Как мы знаем, наша планета входит в состав галактики Млечный путь. Кроме того, она состоит в Солнечной системе.
За основу современные учёные берут модель Фридмана. Его теория объясняет, что Вселенная однородная и изотропная. Состоит она из вещества с постоянной кривизной, которая может быть положительной, отрицательной, либо нулевой.
В разные времена человек по-разному представлял себе мир. Сначала все строилось на догадках. Сейчас же, учёные основываются на выведенные наукой законы, наблюдения и доказательства.
Но остаётся ещё много загадок и предположений о Вселенной. И главное, что ждёт нас в будущем?
С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.
Все накопленные веками знания о природе вплоть до технического и житейского опыта были объединены, систематизированы, логически предельно развиты в первой универсальной картине мира (см. Приложение ), которую создал в IV в. до н. э. величайший древнегреческий философ (и, по существу, первый физик) Аристотель (384—322 гг. до н. э.).
Крайней, наиболее удаленной, восьмой сферой считалась сфера звезд. На взгляд Аристотеля, звезды неподвижны относительно своей сферы (вывод о сделан также и на том основании, что Луна всегда повернута к Земле одной стороной). Это раскаленные тела, нагревающиеся в результате трения о воздух при движении (весьма стремительном, учитывая удаленность последней, звездной сферы неба). Так думал, например, Анаксагор. Но по Аристотелю тепло и свет возникали не от трения звезд, а самих сфер друг о друга.
Звезды и планеты ученый называет огромными телами, тогда как Землю он считал небольшой (на основании быстрого изменения звездного неба во время передвижения по ее поверхности). Приведенная им оценка ее окружности (более 70 тыс. км) самая древняя из известных. Более точные оценки (40 тыс. км) получали после Аристотеля в III – II вв. до н. э. Архимед, Эратосфен, Гиппарх.
Таким образом, космическая система Аристотеля для его современников была, можно сказать, теорией, опиравшейся на опыт, как он понимался тогда, т. е. на полное доверие к весьма грубым повседневным наблюдениям.
Система мира Птолемея
Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них – александриец Гиппарх (II в. до н. э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира александрийского астронома Птолемея (II в. н. э).
Исходя из уже известных представлений о возникновении центробежной силы у вращающегося тела, он сделал вывод, что с поверхности вращающейся Земли все свободно лежащие на ней тела должны были бы быть сорваны и отброшены в мировое пространство, а облака, как и птицы, находящиеся в воздухе, быстро уносились бы в сторону, обратную направлению вращения Земли, в соответствии с принципом относительности движения. И отчасти он был прав.
Он считал Землю шарообразной, а размеры ее ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем более звезд. Он разделял взгляд Аристотеля, который считал, что Земля неподвижна и только она может быть центром Вселенной, поэтому его система мира была названа геоцентрической (См. Приложения, рис.6,с. 24). Вокруг земли по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд 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.
Птолемей составил впервые в истории астрономии планетные таблицы, по которым можно было заранее вычислять положение планет с весьма высокой по тем временам точностью — до 10'.
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. Но с течением времени астрономы обнаружили расхождение наблюдаемых положений планет с предвычисленными. На протяжении веков думали, что система мира Птолемея просто недостаточно совершенна и пытаясь усовершенствовать ее, вводили для каждой планеты новые и новые комбинации круговых движений.
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.
Система Птолемея - это геоцентрическая система мира, согласно которой центральное место во Вселенной занимает планета Земля, которая остается неподвижной. Уже вокруг нее собираются Луна, Солнце, все звезды и планеты. Впервые была сформулирована в Древней Греции. Она стала основой для античной и средневековой космологии и астрономии. Альтернативной позже стала гелиоцентрическая система мира, которая стала основой для нынешних космологических моделей Вселенной.
Появление геоцентризма
Система Птолемея на протяжении многих веков считалась основополагающей для всех ученых. Центром мироздания Землю считали с древнейших времен. Предполагалось, что существует центральная ось Вселенной, а от падения Землю удерживает некая опора.
Древние люди считали, что ею является некое мифическое гигантское существо, например слон, черепаха или несколько китов. Фалес Милетский, считавшийся отцом философии, предполагал, что такой естественной опорой может быть сам мировой океан. Некоторые предполагали, что у Земли, находящейся в центре космоса, отсутствует необходимость двигаться в каком-либо из направлений, она просто покоится в самом центре Вселенной без какой-либо опоры.
Система мира
Клавдий Птолемей стремился дать собственное объяснение для всех видимых движений планет и других небесных тел. Основная проблема была связана тем, что все наблюдения осуществлялись в то время исключительно с поверхности Земли, из-за этого невозможно было достоверно установить, находится ли наша планета в движении или нет.
В связи с этим у астрономов древности существовало две теории. По одной из них Земля находится в центре Вселенной и остается неподвижной. Преимущественно теория была основана на личных впечатлениях и наблюдениях. А по второй версии, которая опиралась исключительно на умозрительные заключения, Земля вращается вокруг собственной оси и движется вокруг Солнца, которое и является центром всего мира. Однако этот факт явно противоречил существовавшим мнениям и религиозным взглядам. Именно поэтому вторая точка зрения не получала математического обоснования, на протяжении многих веков в астрономии было утверждено мнение о неподвижности Земли.
Труды астронома
В книге Птолемея под названием "Великое построение" были обобщены и изложены основные представления древних астрономов о строении Вселенной. Большое распространение получил арабский перевод этого сочинения. Он известен под названием "Альмагест". Птолемей основывал свою теорию на четырех главных допущениях.
Земля располагается непосредственно в центре Вселенной и неподвижна, все небесные тела движутся вокруг нее по окружностям с постоянной скоростью, то есть равномерно.
Систему Птолемея принято называть геоцентрической. В упрощенном виде ее описывают следующим образом: планеты движутся по кругам с равномерной скоростью. В общем центре всего находится неподвижная Земля. Луна и Солнце вращаются вокруг Земли без эпициклов, но по деферентам, которые лежат внутри сферы, а на поверхности остаются "неподвижные" звезды.
Суточное движение любого из светил объяснялось Клавдием Птолемеем вращением всей Вселенной вокруг неподвижной Земли.
Движение планет
Интересно, что для каждой из планет ученый подобрал размеры радиусов деферента и эпицикла, а также скорости их движения. Это удавалось сделать только при соблюдении некоторых условий. Например, Птолемей принял как данность, что центры всех эпициклов нижних планет располагаются на определенном направлении от Солнца, а у верхних планет в этом же направлении радиусы эпициклов параллельны.
В результате направление на Солнце в системе Птолемея становилось преимущественным. Также делался вывод, что периоды обращения соответствующих планет равны тем же звездным периодам. Все это в теории Птолемея означало, что система мира включает в себя важнейшие особенности действительных и реальных движений планет. Раскрыть их в полной мере удалось намного позже другому гениальному астроному - Копернику.
Одним из важных вопросов в рамках этой теории была необходимость рассчитать расстояние, сколько от Земли до Луны километров. Сейчас уже достоверно установлено, что оно составляет 384 400 километров.
Заслуга Птолемея
Главная заслуга Птолемея заключалась в том, что ему удалось дать полноценное и исчерпывающее объяснение видимым движениям планет, а также позволило вычислить их место положения на будущее с точностью, которая соответствовала бы наблюдениям, проводимым невооруженным глазом. В результате, хоть сама теория и была в корне неверна, серьезных возражений она не вызывала, а любые попытки противоречить ей тут же жестко пресекались христианской церковью.
Со временем были обнаружены серьезные разногласия между теорией и наблюдениями, которые возникали по мере повышения точности. Окончательно устранить их удалось, только значительно усложнив оптическую систему. К примеру, определенные неправильности видимого движения планет, которые были открыты в результате позднейших наблюдений, объяснялись тем фактом, что вокруг центра первого эпицикла обращается уже не сама планета, а так называемый центр второго эпицикла. А вот уже по его окружности и движется небесное тело.
В случае, если и такое построение оказывалось недостаточным, вводили дополнительные эпициклы, пока положение планеты на окружности не соотносилось с данными наблюдений. В результате в начале XVI столетия система, разработанная Птолемеем, оказалась настолько сложной, что не соответствовала требованиям, которые предъявлялись к астрономическим наблюдениям на практике. В первую очередь это касалось мореплавания. Потребовались новые методы вычисления движения планет, которые должны были стать проще. Их разработал Николай Коперник, заложивший основу новой астрономии, на которой основывается и современная наука.
Представления Аристотеля
Также была популярна геоцентрическая система мира Аристотеля. Она заключалась в постулате, что Земля является тяжелым телом для Вселенной.
Как показывала практика, все тяжелые тела падают отвесно, так как находятся в движении к центру мира. Земля при этом сама располагалась в центре. На этом основании Аристотель опровергал орбитальное движение планеты, приходя к выводу, что оно приводит к параллактическому смещению звезд. Он же стремился рассчитать, сколько от Земли до Луны, сумев добиться только приблизительных вычислений.
Биография Птолемея
Птолемей родился около 100 года нашей эры. Основными источниками сведений о биографии ученого являются его собственные сочинения, которые современным исследователям удалось выстроить в хронологическом порядке за счет перекрестных ссылок.
Отрывочные сведения о его судьбе также можно почерпнуть из работ византийских авторов. Но нужно отметить, что это ненадежная информация, не заслуживающая доверия. Считается, что своей широкой и разносторонней эрудицией он обязан активному использования томов, хранившихся в Александрийской библиотеке.
Труды ученого
Основные труды Птолемея связаны с астрономией, но также он оставил след и в других научных областях. В частности, в математике вывел теорему и неравенство Птолемея, основываясь на теории о произведении диагоналей четырехугольника, вписанного в круг.
Пять книг составляют его трактат, посвященный оптике. В нем он описывает природу зрения, рассматривает всевозможные аспекты восприятия, описывает свойства зеркал и законы отражений, рассуждает о законах преломления света. Впервые в мировой науке дается подробное и достаточно точное описание атмосферной рефракции.
Многие знают Птолемея как талантливого географа. В восьми книгах он подробно излагает знания, присущие человеку античного мира. Именно он заложил основы картографии и математической географии. Им опубликованы координаты восьми тысяч пунктов, располагавшихся от Египта до Скандинавии и от Индокитая до Атлантического океана.
Читайте также: