ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 174
Скачиваний: 1
Древние астрономы могли проводить лишь ограниченные исследования неба, используя элементарные вспомогательные средства для человеческого глаза. Тем не менее, человечество уже начало измерять положения небесных тел, сделав астрометрию – науку о нанесении на карту неба – одним из старейших разделов астрономии. Люди начали измерять положение звезд тысячи лет назад, и история измерения звезд - это история некоторых из самых талантливых и преданных своему делу ученых, которые когда-либо жили. Астрономия была первой естественной наукой, достигшей высокого уровня сложности и способности к прогнозированию, которого она достигла уже во второй половине I тысячелетия до нашей эры. Ранний успех астрономии по сравнению с другими естественными науками (которые также культивировались в древности, но не достигли того же уровня достижений), обусловлен причинами. Во-первых, предмет ранней астрономии имел преимущество в стабильности и простоте — Солнце, Луна, планеты и конечно, звезды движутся по сложным схемам, но с большой основополагающей регулярностью. Биология намного сложнее. Во-вторых, уже в греческой древности астрономия часто рассматривалась как раздел математики. В древнем Вавилоне и Греции астрономия добилась такого быстрого прогресса именно потому, что движения планет можно было подвергнуть математической обработке. Напротив, физика не смогла добиться больших успехов до 17-го века, когда ее предмет, наконец, был успешно математизирован. И в-третьих, астрономия выиграла от своей тесной связи с религией и философией, что обеспечило социальную ценность, с которой другие науки просто не могли сравниться. Одно только любопытство не вдохновляло первых астрономов: астрономия и астрометрия тоже были практическими науками. Наблюдение за движением звезд и планет в небе было лучшим инструментом для отслеживания времени, что имело фундаментальное значение для сельского хозяйства, религиозных ритуалов и навигации.Первые документальные записи систематических астрономических наблюдений относятся к ассиро-вавилонянам около 1000 г. до н.э. Из этой колыбели цивилизации в Месопотамии - в южной части современного Ирака – астрономы накопили знания о небесных телах и записали их периодические движения. Но они понятия не имели, как далеко находятся звезды и планеты.История астрономии: от древности до наших дней
Астрономия - одна из старейших научных дисциплин, которая прошла путь от скромного начала подсчета звезд и составления карт созвездий невооруженным глазом до впечатляющей демонстрации технологических возможностей человечества, которую мы видим сегодня.Несмотря на прогресс, достигнутый астрономией за тысячелетия, астрономы все еще упорно работают, чтобы понять природу Вселенной и место человечества в ней. Этот вопрос только усложнился, поскольку наше понимание Вселенной росло вместе с нашими расширяющимися техническими возможностями.По мере того, как глубины неба открывались перед нашими все более совершенными телескопами, а чувствительные детекторы позволяли нам обнаруживать самые странные типы сигналов, усеянное звездами небо, на которое смотрели наши предки, превратилось в зоопарк умопомрачительных объектов, включая черные дыры, белые карлики, нейтронные звезды и сверхновые. В то же время двумерные созвездия, которые вдохновляли воображение ранних наблюдателей неба, были сведены к оптической иллюзии, за которой кружение галактик, мчащихся в пространстве-времени, раскрывает историю, которая началась с Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад.НАЧАЛОБольшинство сегодняшних граждан планеты Земля живут в окружении неизбежного сияния современного городского освещения и с трудом могут представить внушающее благоговейный трепет присутствие звездного неба, которое освещало ночи для древних племен и ранних цивилизаций. Мы можем догадаться, насколько привлекали наших предков это ошеломляющее зрелище, исходя из роли, которую наблюдение за небом играло в их жизни.Древние памятники, такие как 5000-летний Стоунхендж в Великобритании, были построены так, чтобы отражать движение солнца по небу, что помогало отслеживать время и организовывать жизнь в эпоху, которая зависела исключительно от времени года. Были обнаружены произведения искусства, изображающие Луну и звезды, датируемые несколькими тысячами лет, такие как "самая старая в мире звездная карта", диск из Небры бронзового века.Древние ассиро-вавилоняне около 1000 г. до н.э. систематически наблюдали и регистрировали периодические движения небесных тел, и аналогичные записи существуют также в раннем Китае. Фактически, по данным Университета штата Орегон, астрономию можно считать первой наукой, поскольку именно о ней существуют самые древние письменные свидетельства.Древние греки подняли наблюдение за небом на новый уровень. Аристарх Самосский предпринял первую (крайне неточную) попытку рассчитать расстояние от Земли до Солнца и Луны, а Гиппарх, которого
иногда считают отцом эмпирической астрономии, каталогизировал положения более 800 звезд, используя только невооруженный глаз. Он также разработал шкалу яркости, которая, используется до сих пор. Гораздо позже, в третьем веке до нашей эры, греческие астрономы впервые попытались использовать астрометрию для оценки космических масштабов. Среди других наук астрономия процветала в Александрии, греческой колонии у северного побережья Египта, с известной библиотекой и музеем. Доминирующий взгляд на космос среди ученых был геоцентрическим, когда Земля находилась в центре Вселенной, а все остальное вращалось вокруг нее, но были и такие, кто приближался к истине.
Аристарх Самосский был одним из немногих сторонников гелиоцентрической системы, определив, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Будучи опытным математиком, он попытался оценить относительное расстояние Солнца и Луны от Земли, измерив, угол между ними, когда Луна выглядит точно как одна четверть. С помощью тригонометрии он определил, что Солнце находится в 18-20 раз дальше от Земли, чем Луна. У него была правильная идея, но измерение было не очень точным; текущие данные показывают, что Солнце примерно в 400 раз дальше, чем Луна.
ПЕРВЫЙ ЗВЕЗДНЫЙ КАТАЛОГ
Во втором веке до нашей эры знаменитый греческий астроном Гиппарх из Никеи составил первый звездный каталог. Запись о его работе была передана Птолемеем, астрономом, написавшим триста лет спустя в Александрии, которая к тому времени была частью Римской империи.
Для измерения углов в небе Гиппарх использовал древний вавилонский обычай, который и сейчас используется: делить окружность на 360 градусов, а каждый градус - на 60 угловых минут. В каталоге Гиппарха, одной из самых ранних успешных попыток составить карту неба, перечислены положения 850 звезд на небе с точностью около одного градуса (примерно в два раза больше углового размера полной Луны). Он смог достичь такой точности исключительно с помощью наблюдений невооруженным глазом и немногих доступных в то время инструментов – гномонов, астролябий и армиллярных сфер. Гиппарх также создал систему звездных величин для описания яркости звезд, которая используется до сих пор, и изучил относительное расстояние Солнца и Луны от Земли.
ПРОГРЕСС В ТЕМНЫЕ ВЕКА
Обсерватория Улугбека в Самарканде, Узбекистан.
В то время как Европа томилась в темные века, астрономия процветала в Азии и в исламском мире. В Китайской и Индийской империях были проведены обширные наблюдения, включая составление звездных каталогов. В исламском мире наблюдения за небом сопровождались изучением и переводом текстов древнегреческих ученых. Исламские ученые создали изысканные астрономические инструменты для измерения углов в небе. Они усовершенствовали квадрант, измерительный прибор в форме четверти круга, который первоначально был предложен Птолемеем, и изобрели секстант, аналогичный инструмент в форме одной шестой части круга.Каталог из 994 звезд был создан Улугбеком из династии Тимуридов в пятнадцатом веке. Правя Центральной Азией, астроном и математик построил огромный секстант радиусом 36 метров в Самарканде, расположенном на территории современного Узбекистана. Точность каталога Улугбека составляет чуть больше одного градуса, что сопоставимо с точностью составления Гиппарха за несколько столетий до этого. Улугбек и многие другие астрономы, активно работавшие в исламском мире, поддерживали практику астрономии и астрометрии, плавно вводя их в современную эпоху.ЕВРОПЕЙСКИЙ РЕНЕССАНСПоток открытий и изобретений из других культур и территорий стал катализатором возрождения науки в Европе эпохи Возрождения. В астрономии повторное открытие оригинальных текстов Птолемея в конечном итоге привело к тому, что польский астроном Николай Коперник произвел революцию в представлении о космосе, сделав шокирующее открытие, что Земля не является центром Вселенной. Коперник опубликовал свою теорию гелиоцентрической системы в 1543 году, определив Солнце как центр Вселенной, вокруг которого должны вращаться Земля и другие планеты. Хотя гелиоцентрическая точка зрения описывает движение планет более простым и упорядоченным образом, чем геоцентрическая система Птолемея, потребуется, по меньшей мере, столетие, прежде чем эта противоречивая модель станет общепринятой как в научном сообществе, так и за его пределами.Даже один из великих умов астрономии, Тихо Браге, отверг гелиоцентризм. Тем не менее, со своей базы в Дании Браге добился больших успехов в наблюдательной астрономии. На острове Хвен, который расположен в современной Швеции, Браге построил Ураниборг, величайшую астрономическую обсерваторию до изобретения телескопа. С помощью больших квадрантов и секстантов он составил каталог с позициями около 1000 звезд. Завершенный в 1598 году и опубликованный в 1627 году, каталог Браге имеет точность около одной угловой минуты - огромный скачок вперед и первое значительное улучшение звездных каталогов, которые насчитывали семнадцать столетий.