Астрономические идеи во времена Птолемея
Знаменитый александрийский астроном, математик и географ II века н. э. Клавдий Птолемей – одна из крупнейших фигур в истории науки эпохи позднего эллинизма. В истории же астрономии Птолемею не было равных на протяжении целого тысячелетия – от Гиппарха (II в. до н. э.) до Бируни (X-XI в. н. э.).
Почти все его основные сочинения сохранились и были по достоинству оценены потомками, начиная от его младших современников и кончая астрономами наших дней. Основной труд
Птолемея, широко известный ныне под названием «Альмагест», вплоть до начала XVII в. был основным учебником астрономии.
С именем Птолемея обычно связывают так называемую «систему мира
Птолемея» (геоцентрическую систему), где в центре расположена Земля, а вокруг нее по круговым орбитам обращаются Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. При этом пять планет движутся не непосредственно вокруг Земли, а по малым кругам – эпициклам,
центры которых обращаются вокруг Земли по другим кругам – деферентам.
Коперник и Кеплер в своих работах исходили из построений
Птолемея. Первый превратил геоцентрическую систему Птолемея в гелиоцентрическую (центр – Солнце), но сохранил принцип равномерного движения по кругам и широко использовал математический аппарат Птолемея. Второй, отказавшись от этого принципа, тем не менее использовал построения Птолемея, чтобы найти истинную форму планетных орбит.
Кроме «Альмагеста» Птолемей оставил ряд других сочинений, причем не только по астрономии, но и по математике, оптике, географии, музыке. Ему принадлежит разработка основ математической картографии и составление списка координат 8000 географических пунктов (определенных, правда, весьма приближенно).
В своем мировоззрении Птолемей почти точно следует Аристотелю. И дело, разумеется, не столько в геоцентризме обоих, сколько в их взгляде на основные категории бытия. Вслед за Аристотелем Птолемей считает все сущее состоящим из материи, формы и движения, причем ни одна из этих категорий не может существовать без двух других. Это значит, что материя не может существовать без движения и движение нельзя себе представить без материи.
Птолемей допускал (вместе с Аристотелем) «первый толчок», допускал существование
Божества. Но это Божество играет во взглядах Птолемея весьма ограниченную роль: оно только создало и пустило в ход «небесный механизм», управляющий движениями светил небесных.
Больше о Боге и о его влиянии на процессы во Вселенной в «Альмагесте» не говорится ничего.
Рассмотрим геоцентризм Птолемея, опираясь на его собственное изложение в I книге «Альмагеста». Доказав, что небесный свод подобен сфере, а также, что и Земля имеет форму
шара, Птолемей переходит к доказательству того, что Земля находится в середине небесного свода, в центре небесной сферы.
Птолемей доказывает это утверждение от противного. Если Земля не находится в центре небесной сферы, то она должна быть либо смещена к одному из полюсов мира, либо вообще не должна находиться на оси мира. В первом случае горизонт делил бы небесную сферу на две неравные части (та, что прилегает к ближайшему полюсу, была бы меньше), во втором случае звезды при вращении небесной сферы то приближались бы к Земле, то удалялись бы, меняя свой блеск, а Солнце и Луна – видимые размеры. Поскольку ни то, ни другое не наблюдается,
значит, Земля находится в центре небесной сферы. Дальше Птолемей доказывает (совершенно правильно), что размеры Земли ничтожно малы по сравнению хотя бы со сферой «неподвижных звезд», что ее по сравнению с этой сферой можно принимать за точку. Доказательство состоит в том, что из разных мест земного шара небесные светила кажутся одинаковых размеров в любое время. Это означает, что размеры Земли действительно ничтожно малы по сравнению с расстояниями до небесных тел.
После доказательства центрального положения Земли Птолемей доказывает ее неподвижность в пространстве. В самом деле, утверждает он, если бы Земля имела какое-либо движение, она бы смещалась со своего центрального положения, и тогда имели бы место те же эффекты, как и в случае нецентрального положения Земли относительно небесной сферы. Но так как эти эффекты не наблюдаются, значит, Земля неподвижна.
Вторым доказательством неподвижности Земли, которое приводит Птолемей, является вертикальное свободное падение тел во всех местах Земли. Все тела стремятся к центру, и
поскольку они падают вертикально вниз на всех широтах Земли, значит, она и есть этот центр. И если бы земная поверхность не преграждала путь падающим телам, они падали бы дальше вниз, до самого центра Земли. И хотя Земля велика и тяжела, не следует удивляться тому, что
она никуда не падает и не требует опоры. Ведь Земля мала по сравнению с Вселенной, которая оказывает на нее равномерное давление со всех сторон, а потому Земля и не может никуда сдвинуться. Земля тяжелее известных нам падающих тел, а потому, если бы она тоже могла куда-нибудь падать, она падала бы быстрее, и мы не могли бы этого не заметить.
Здесь же Птолемей объясняет понятия верха и низа: низ – это направление к центру Земли,
верх – направление, ему противоположное. Тяжелые, плотные тела стремятся вниз, легкие,
разреженные – вверх. Направления «вверх» и «вниз» различны в разных пунктах Земли.
Теория движения планет
Рассмотрим планетную теорию Птолемея, его знаменитую «систему мира».
Теория движения планет охватывает книги IX – XIV «Альмагеста».
Основные свойства планетных движений, деферентов и эпициклов в системе
Птолемея таковы:
1. Земля, центры эпициклов Меркурия и Венеры и Солнце всегда лежат на одной прямой. Следовательно, период обращения центров эпициклов Меркурия и Венеры вокруг Земли равен в точности одному году.
2. Периоды обращения Меркурия и Венеры по эпициклам различны; они меньше года и составляют соответственно для Меркурия 88 сут, для Венеры 225 сут.
3. Центры эпициклов Марса, Юпитера и Сатурна обращаются по своим деферентам за различные промежутки времени: от 687 сут для Марса до почти
30 лет у Сатурна.
4. Марс, Юпитер и Сатурн обращаются по эпициклам ровно за один год.
5. Плоскости деферентов Меркурия и Венеры совпадают с плоскостью эклиптики; плоскости эпициклов Марса, Юпитера и Сатурна параллельны плоскости эклиптики.
6. Плоскости эпициклов Меркурия и Венеры, деферентов Марса, Юпитера и
Сатурна наклонены к плоскости эклиптики на малые углы (не более 7' в случае
Меркурия).
7. Радиусы эпициклов Марса, Юпитера и Сатурна, соединяющие центр эпицикла с планетой, всегда параллельны направлению Земля – Солнце.
Эти свойства ясно показывают, что, во-первых, условия движения нижних и верхних планет существенно различны. Во-вторых, определяющую роль в движении и тех и других планет играет Солнце.
Тщательный анализ этих свойств планетарных движений привел бы Птолемея к простому выводу, что Солнце, а не Земля - центр планетарной системы.
Птолемей нашел способ выяснить, хотя бы приблизительно, размеры планет в сравнении с Землей. В своем сочинении «Планетные гипотезы», написанном после «Альмагеста», оценивает видимый диаметр Венеры в 1/10 солнечного, Юпитера – в 1/12, Марса
– в 1/20, Меркурия – в 1/15, Сатурна – в 1/18. Эти видимые размеры отнесены к средним расстояниям планет от Земли.
Размеры планет у Птолемея близки к реальным. Он, так же как и мы, считал самой большой планетой (после Солнца) Юпитер, потом шел Сатурн, но они превосходили Землю по диаметру в 4,4 – 4,3 раза, тогда как на самом деле они больше Земли в 11 и 9 раз. Марс, по Птолемею, был
чуть больше Земли (в действительности он вдвое меньше). Для Луны получилось почти правильное соотношение, но Венеру Птолемей считал чуть меньше Луны, а
Меркурий – почти в 8 раз меньше (его размеры преуменьшены в 10 раз). Тем не менее и размеры планет по порядку величины Птолемей представлял себе правильно.
Отсюда был один шаг до признания Земли рядовой планетой, но и этого шага Птолемей не решился сделать. Переход к гелиоцентрической системе был невозможен для Птолемея. Он считал Землю находящейся в центре мира, приводил ряд доводов в пользу этого взгляда и не
мог от него отказаться. Такой шаг был под силу только Копернику. И только через четырнадцать веков.
Другие работы по теме:
Астрономические знаки
Астрономические знаки - условные обозначение Солнца, Луны, планет, зодиакальных созвездий, а также, противостояний, соединений планет, фаз Луны и т.п.
Творчество Герона, Менелая и Птолемея
Содержание математических трудов Герона. Влияние работ Герона в Европе. Место Клавдия Птолемея в истории науки. "Альмагест" как компендиум античной математической астрономии. Краткая биографическая справка из жизни Птолемея. "Планетные гипотезы" Птолемея.
Галилео Галилей
Когда прошло около десяти лет после смерти Бруно, по всему миру разлетелась новость о том, что Галилео Галилей сделал поразительные и новые астрономические открытия.
Штрихи к истории развития физики
Когда речь заходит о взаимоотношении церкви и науки, то нельзя обойти молчанием процессы над Джордано Бруно и Галилео Галилеем. И хотя эти процессы по времени относятся уже к эпохе Возрождения, они несут в себе все основные черты Средневековья.
Юность моей мамы в годы Брежнева
Автор: Сочинения на свободную тему Сочинение по Истории Росси«Юность моей мамы в годы Брежнева» (Томниковой Ольги Петровны) Каждый отрезок времени, прожитый человеком хорош по-своему. Особенно отличается период, который называется Юностью. Пусть эта юность в довоенные, военные, «брежневские», «андроновские» времена или времена перестройки, все равно это будет, наверное, одно из лучших времен жизни.
Каллимах (310—240 гг. до н. э.).
Самым знаменитым александрийским писателем был Каллимах. По поручению царя Птолемея II он занимался библиотекой Мусея, первым составил ее каталог и очень много писал.
Бируни
Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед aль-Бируни - среднеазиатский ученый-энциклопедист.
Изобретение телескопа
Более ста лет назад, раскапывая холм Гиссарлык, под которым оказались руины древней Трои, Г. Шлиман наряду с другими находками, к немалому своему удивлению, обнаружил... великолепно выделанные линзы из хрусталя.
Хронологический проект Ся-Шан-Чжоу
Введение 1 Методология 2 Спорные положения и критика проекта 3 Результаты проекта 4 Сопоставление источников по ранней истории Чжоу 4.1 Правители династии Чжоу, по хронологии, определённой в результате проекта Ся-Шан-Чжоу
Аль-Бируни
Введение 1 Научные работы 2.1 Сочинения ал-Бируни 2.2 О нём 3 Фильмы Введение Абу Райхан Бируни (перс. ابوریحان محمد بن احمد بیرونی, 4 сентября 973, город Кят, Хорезм, — 9 декабря 1048, Газни, совр.
Антигон I Одноглазый
(384 до н. э.—301 до н. э.), полководец Александра Великого, после его смерти (323 год до н. э.) получил в управление часть Малой Азии, в борьбе с другими диадохами захватил весь полуостров и Сирию, в 306 до н. э. вместе с сыном Деметрием Полиоркетом принял царский титул, а в 301 до н. э. потерял в битве при Ипсе (Фригия) против Кассандра, Лисимаха и Селевка и государство, и жизнь.
Офелл
(греч. Οφελλας, лат. Ophellas, ум. ок. 309 до н. э.) — офицер в армии Александра Великого, затем правитель Киренаики.
Птолемей I Сотер
Введение 1 Военачальник при Александре 2 Сатрап Египта 3 Войны диадохов 4 Итоги царствования Введение Птолеме́й I Соте́р (др.-греч. Πτολεμαίος Σωτήρ — «Птолемей Спаситель») (367 до н. э. — 283 до н. э.), эллинистический правитель Египта (323 до н. э. — 283 до н. э.), основатель династии Птолемеев.
Авраам бен-Хия
(ивр. אברהם בר חייא, лат. Abraham Judaeus; 1065—1136) — еврейский математик и астроном, живший в Барселоне. Латинизированное имя
Киренаика римская провинция
Введение 1 Административное положение 2 География Список литературы Введение Киренаика (лат. Cyrenaica)— провинция Римской республики в 74-34 гг. до н. э. Включала область Киренаика в северо-восточной Африке. Располагалась на северо-восток по побережью от залива Большой Сирт (совр. Сидра) до пограничной с Египтом областью Мармарикой.
Контестаны
Введение 1 См.также Список литературы Введение Контестаны (лат. Contestani ) — древнее доримское племя, родственное иберам, жившее на юго-востоке Пиренейского полуострова. Область расселения контестанов, известная также как Контестания, включала в себя территорию современной испанской провинции Аликанте, южную часть провинции Валенсия, а также северо-восточную часть провинции Альбасете.
Сирийские войны
Введение 1 Первая Сирийская война (274—271 до н. э.) 2 Вторая Сирийская война (ок. 260—ок. 253 до н. э.) 3 Третья Сирийская война (246—241 до н. э.) 4 Четвёртая Сирийская война (219—217 до н. э.)
Птолемей XIII Теос Филопатор
(др.-греч. Πτολεμαίος Θεός Φιλοπάτωρ, 61 — 47 гг. до н. э.) — царь Египта из династии Птолемеев, правивший в 51—47 до н. э. Сын Птолемея XII, младший брат Клеопатры VII.
Птолемей XV Цезарион
Птолемей XV Филопатр Филометр Цезарь (др.-греч. Πτολεμαίος ΙΕ' Φιλοπάτωρ Φιλομήτωρ Καίσαρ, Καισαρίων)(23 июня 47 до н. э. — август 30 до н. э.) — последний фараон Египта (44-30 гг. до н. э.), сын египетской царицы Клеопатры VII и Юлия Цезаря, в народе именовался Цезарионом (Цезарёнком); Цезарь, признав ребёнка своим сыном, разрешил дать ему своё имя, но не предоставил ему прав законнорождённого.
Птолемей XIV
(др.-греч. Πτολεμαίος, 60/59 до н. э. — 44 до н. э.) — предпоследний царь династии Птолемеев, формально правил в 47—44 гг. до н. э.
Зодиакальный календарь
Зодиакальный календарь по Дионисию — календарь, использовавшийся александрийскими астрономами для датировки наблюдений планет в 272—241 гг. до н. э. Единственная сохранившаяся информация об этом календаре дошла до нас благодаря «Альмагесту» Птолемея. Реконструкцию зодиакального календаря выполнили Бёх в 1863 г. и ван дер Варден в 1984 г.
IV тысячелетие
Четвёртое тысячелетие — промежуток времени от 1 января 3001 года нашей эры до 31 декабря 4000 года нашей эры. Астрономические события Землю ожидает 2366 солнечных затмений.
Старая усадьба Конкорд
План Введение 1 История 1.1 Времена Эмерсона 1.2 Времена Готорна 1.3 Современная история Список литературы Введение Старая усадьба (англ. The Old Manse) — историческая усадьба на Monument Street в Конкорде, штат Массачусетс (США). Выстроена в 1770 году дедом Ральфа Уолдо Эмерсона. В настоящее время усадьба известна как литературный музей Готорна и Эмерсона.
Кумыки
Кумыки, къумукъ (самоназв.), народ в Российской Федерации - 277,2 тыс. чел., из них в Дагестане - 231,8 тыс., в Чечне - 9,9 тыс., в Северной Осетии - 9,5 тыс. чел. Общая численность - 282,2 тыс. чел.
Геоцентрическая система мира
Изучение теории эпициклов. Анализ геоцентрической системы мира - возникшего в древнегреческой науке и сохранившегося вплоть до позднего средневековья представление о центральном положении Земли во Вселенной. Аристотелевская и птолемеевская система мира.
Джеймс Хопвуд Джинс
Английский физик и астроном Джеймс Хопвуд Джинс родился в Лондо- не. В 1900 г. он окончил Кембрджский университет и в течении ряда лет преподавал там математику . Астрономические работы Джинса посвящены проблеме строения и эволюции звезд.
Генрих Ольберс
Генрих Вингельм Матеус (Герман Генрих) Ольберс (Olbers, 11.10.1758-02.03.1840, д. Арберген (близ Бремена), Германия ) аптекарь, разработал новый способ определения элементов параболических орбит комет по трем наблюдениям, используемый и сейчас.
Иоганн Кеплер
Кеплер написал много научных трудов и статей. Важнейшее его сочинение -«Новая астрономия» (1609), посвящена изучению движения Марса по наблюдениям Т. Браге и содержащая первые два закона движения планет.
Аль-Кинди
Аль-Кинди (800 - ок. 879) - первый крупный арабоязычный философ. которого называли "философом арабов". Он хорошо изучил достижения предшествующей науки и древнегреческой философии -труды Птолемея, Евклида, Аристотеля и др.
Теория Николая Коперника
Теория Николая Коперника Через всю яркую жизнь Коперника, начиная со студенческих лет в Кракове и до последних дней, проходит основная нить - великое дело утверждения новой системы мира. Призванной заместить в корне неправильную геоцентрическую систему Птолемея.
Теория Николая Коперника
Через всю яркую жизнь Коперника, начиная со студенческих лет в Кракове и до последних дней, проходит основная нить - великое дело утверждения новой системы мира. Призванной заместить в корне неправильную геоцентрическую систему Птолемея.
Коперник и его гелиоцентрическая система
Цель наблюдений выдающегося астронома Н. Коперника: усовершенствование модели Птолемея. Расчет пропорций Солнечной системы с помощью радиуса земной орбиты как астрономической единицы. Обоснование гелиоцентрической модели строения Солнечной системы.