Γεωκεντρικά και ηλιοκεντρικά συστήματα του κόσμου: ουσία, νόημα και διαφορές. Γεωκεντρικά και ηλιοκεντρικά συστήματα του κόσμου: σύγκριση

Το γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου (από τα αρχαία ελληνικά Γῆ, Γαῖα - Γη) είναι μια ιδέα της δομής του σύμπαντος, σύμφωνα με την οποία την κεντρική θέση στο Σύμπαν καταλαμβάνει η ακίνητη Γη, γύρω από την οποία ο Ήλιος , Σελήνη, πλανήτες και αστέρια περιστρέφονται. Μια εναλλακτική στον γεωκεντρισμό είναι το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου.

Ανάπτυξη γεωκεντρισμού

Από την αρχαιότητα, η Γη θεωρούνταν το κέντρο του σύμπαντος. Σε αυτή την περίπτωση, υποτέθηκε η παρουσία ενός κεντρικού άξονα του Σύμπαντος και η ασυμμετρία «πάνω-κάτω». Η γη εμποδίζεται να πέσει με κάποιο είδος υποστήριξης, το οποίο στους πρώιμους πολιτισμούς εθεωρείτο ότι ήταν κάποιο είδος γιγαντιαίου μυθικού ζώου ή ζώων (χελώνες, ελέφαντες, φάλαινες). Ο πρώτος αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος Θαλής από τη Μίλητο είδε ένα φυσικό αντικείμενο - τον παγκόσμιο ωκεανό - ως αυτό το στήριγμα. Ο Αναξίμανδρος της Μιλήτου πρότεινε ότι το Σύμπαν είναι κεντρικά συμμετρικό και δεν έχει κάποια διακριτή κατεύθυνση. Επομένως, η Γη, που βρίσκεται στο κέντρο του Κόσμου, δεν έχει λόγο να κινείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, δηλαδή ακουμπάει ελεύθερα στο κέντρο του Σύμπαντος χωρίς υποστήριξη. Ο μαθητής του Αναξίμανδρου Αναξιμένης δεν ακολούθησε τον δάσκαλό του, πιστεύοντας ότι η Γη δεν πέφτει με πεπιεσμένο αέρα. Την ίδια άποψη είχε και ο Αναξαγόρας. Την άποψη του Αναξίμανδρου συμμερίστηκαν, ωστόσο, οι Πυθαγόρειοι, ο Παρμενίδης και ο Πτολεμαίος. Η θέση του Δημόκριτου δεν είναι ξεκάθαρη: σύμφωνα με διάφορα στοιχεία, ακολούθησε τον Αναξίμανδρο ή τον Αναξιμένη.

Μία από τις αρχαιότερες εικόνες του γεωκεντρικού συστήματος που μας έχουν φτάσει (Μακρόβιος, Σχόλιο στο όνειρο του Σκιπίωνα, χειρόγραφο του 9ου αιώνα)

Ο Αναξίμανδρος θεωρούσε τη Γη σε σχήμα χαμηλού κυλίνδρου με ύψος τρεις φορές μικρότερο από τη διάμετρο της βάσης. Ο Αναξιμένης, ο Αναξαγόρας, ο Λεύκιππος πίστευαν ότι η Γη ήταν επίπεδη, σαν τραπεζάκι. Ένα θεμελιωδώς νέο βήμα έκανε ο Πυθαγόρας, ο οποίος πρότεινε ότι η Γη έχει το σχήμα μπάλας. Σε αυτό τον ακολούθησαν όχι μόνο οι Πυθαγόρειοι, αλλά και ο Παρμενίδης, ο Πλάτωνας και ο Αριστοτέλης. Έτσι προέκυψε η κανονική μορφή του γεωκεντρικού συστήματος, που στη συνέχεια αναπτύχθηκε ενεργά από αρχαίους Έλληνες αστρονόμους: η σφαιρική Γη βρίσκεται στο κέντρο του σφαιρικού Σύμπαντος. Η ορατή καθημερινή κίνηση των ουράνιων σωμάτων είναι μια αντανάκλαση της περιστροφής του Κόσμου γύρω από τον άξονα του κόσμου.

Μεσαιωνική απεικόνιση του γεωκεντρικού συστήματος (από την Κοσμογραφία του Peter Apian, 1540)

Όσον αφορά τη σειρά των φωτιστικών, ο Αναξίμανδρος θεώρησε τα αστέρια που βρίσκονται πιο κοντά στη Γη, ακολουθούμενα από τη Σελήνη και τον Ήλιο. Ο Αναξιμένης ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι τα αστέρια είναι τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά από τη Γη, στερεωμένα στο εξωτερικό κέλυφος του Κόσμου. Σε αυτό τον ακολούθησαν όλοι οι μετέπειτα επιστήμονες (με εξαίρεση τον Εμπεδοκλή που υποστήριξε τον Αναξίμανδρο). Προέκυψε μια άποψη (για πρώτη φορά, πιθανώς μεταξύ του Αναξιμένη ή των Πυθαγορείων) ότι τι μεγαλύτερο χρονικό διάστημαη περιστροφή του φωτιστικού κατά μήκος της ουράνιας σφαίρας, τόσο υψηλότερη είναι. Έτσι, η σειρά των φωτιστικών ήταν η εξής: Σελήνη, Ήλιος, Άρης, Δίας, Κρόνος, αστέρια. Ο Ερμής και η Αφροδίτη δεν περιλαμβάνονται εδώ επειδή οι Έλληνες είχαν διαφωνίες σχετικά με αυτά: ο Αριστοτέλης και ο Πλάτωνας τους τοποθέτησαν αμέσως πίσω από τον Ήλιο, ο Πτολεμαίος - μεταξύ της Σελήνης και του Ήλιου. Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι δεν υπήρχε τίποτα πάνω από τη σφαίρα των σταθερών άστρων, ούτε καν το διάστημα, ενώ οι Στωικοί πίστευαν ότι ο κόσμος μας είναι βυθισμένος σε ατελείωτο κενό χώρο. οι ατομιστές, ακολουθώντας τον Δημόκριτο, πίστευαν ότι πέρα ​​από τον κόσμο μας ( περιορισμένο πεδίο εφαρμογήςσταθερά αστέρια) υπάρχουν άλλοι κόσμοι. Αυτή η άποψη υποστηρίχθηκε από τους Επικούρειους· την εξήγησε γλαφυρά ο Λουκρήτιος στο ποίημά του «Περί της φύσης των πραγμάτων».

"Εικόνα ουράνια σώματα"είναι μια απεικόνιση του γεωκεντρικού παγκόσμιου συστήματος του Πτολεμαίου που έγινε από τον Πορτογάλο χαρτογράφο Bartolomeu Velho το 1568.

Αποθηκευμένο σε Εθνική ΒιβλιοθήκηΓαλλία.

Δικαιολόγηση του γεωκεντρισμού

Οι αρχαίοι Έλληνες επιστήμονες όμως τεκμηρίωσαν την κεντρική θέση και την ακινησία της Γης με διαφορετικούς τρόπους. Ο Αναξίμανδρος, όπως ήδη αναφέρθηκε, υπέδειξε τη σφαιρική συμμετρία του Κόσμου ως αιτία. Ο Αριστοτέλης δεν τον υποστήριξε, προβάλλοντας ένα αντεπιχείρημα, που αργότερα αποδόθηκε στον Buridan: σε αυτήν την περίπτωση, ένα άτομο που βρίσκεται στο κέντρο ενός δωματίου στο οποίο υπάρχει φαγητό κοντά στους τοίχους θα πρέπει να πεθάνει από την πείνα (βλέπε τον γάιδαρο του Buridan). Ο ίδιος ο Αριστοτέλης δικαιολογούσε τον γεωκεντρισμό ως εξής: Η Γη είναι ένα βαρύ σώμα και το φυσικό μέρος για τα βαριά σώματα είναι το κέντρο του Σύμπαντος. όπως δείχνει η εμπειρία, όλα τα βαριά σώματα πέφτουν κατακόρυφα και αφού κινούνται προς το κέντρο του κόσμου, η Γη βρίσκεται στο κέντρο. Επιπλέον, ο Αριστοτέλης απέρριψε την τροχιακή κίνηση της Γης (την οποία υπέθεσε ο Πυθαγόρειος Φιλόλαος) με το σκεπτικό ότι θα έπρεπε να οδηγήσει σε παραλλακτική μετατόπιση των άστρων, η οποία δεν παρατηρείται.

Σχέδιο του γεωκεντρικού συστήματος του κόσμου από ένα ισλανδικό χειρόγραφο που χρονολογείται γύρω στο 1750

Ορισμένοι συγγραφείς παρέχουν άλλα εμπειρικά επιχειρήματα. Ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος, στην εγκυκλοπαίδειά του Φυσική Ιστορία, δικαιολογεί την κεντρική θέση της Γης με την ισότητα ημέρας και νύχτας κατά τις ισημερίες και το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της ισημερίας, η ανατολή και η δύση παρατηρούνται στην ίδια γραμμή και η ανατολή του ηλίου στην Η ημέρα του θερινού ηλιοστασίου είναι στην ίδια γραμμή, η οποία είναι ίδια με τη δύση του ηλίου την ημέρα του χειμερινού ηλιοστασίου. Από αστρονομικής άποψης, όλα αυτά τα επιχειρήματα είναι φυσικά μια παρεξήγηση. Λίγο καλύτερα είναι τα επιχειρήματα που δίνει ο Κλεομήδης στο εγχειρίδιο «Διαλέξεις για την Αστρονομία», όπου αποδεικνύει την κεντρική θέση της Γης με αντιφάσεις. Κατά τη γνώμη του, αν η Γη ήταν ανατολικά του κέντρου του Σύμπαντος, τότε οι σκιές την αυγή θα ήταν μικρότερες από την δύση του ηλίου, τα ουράνια σώματα κατά την ανατολή του ηλίου θα φαινόταν μεγαλύτερα από το ηλιοβασίλεμα και η διάρκεια από την αυγή έως το μεσημέρι θα ήταν μικρότερη. παρά από το μεσημέρι μέχρι τη δύση του ηλίου. Εφόσον όλα αυτά δεν παρατηρούνται, η Γη δεν μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δυτικά από το κέντρο του κόσμου. Ομοίως, αποδεικνύεται ότι η Γη δεν μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δυτικά. Περαιτέρω, αν η Γη βρισκόταν βόρεια ή νότια του κέντρου, οι σκιές κατά την ανατολή του ηλίου θα εκτείνονταν σε βόρεια ή νότια κατεύθυνση, αντίστοιχα. Επιπλέον, την αυγή τις ημέρες των ισημεριών, οι σκιές κατευθύνονται ακριβώς προς την κατεύθυνση του ηλιοβασιλέματος αυτές τις μέρες, και την ανατολή του ηλίου την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, οι σκιές δείχνουν προς το σημείο του ηλιοβασιλέματος την ημέρα του χειμώνα ηλιοστάσιο. Αυτό δείχνει επίσης ότι η Γη δεν μετατοπίζεται βόρεια ή νότια του κέντρου. Εάν η Γη βρισκόταν πάνω από το κέντρο, τότε θα μπορούσε να παρατηρηθεί λιγότερο από το μισό του ουρανού, συμπεριλαμβανομένων λιγότερων από έξι ζωδίων. κατά συνέπεια, η νύχτα θα ήταν πάντα μεγαλύτερη από την ημέρα. Είναι ομοίως αποδεδειγμένο ότι η Γη δεν μπορεί να βρίσκεται κάτω από το κέντρο του κόσμου. Έτσι, μπορεί να είναι μόνο στο κέντρο. Ο Πτολεμαίος δίνει περίπου τα ίδια επιχειρήματα υπέρ της κεντρικότητας της Γης στο Almagest, Βιβλίο I. Φυσικά, τα επιχειρήματα του Κλεομήδη και του Πτολεμαίου αποδεικνύουν μόνο ότι το Σύμπαν είναι πολύ μεγαλύτερο από τη Γη, και επομένως είναι επίσης αβάσιμα.

Σελίδες από το SACROBOSCO "Tractatus de Sphaera" με το σύστημα των Πτολεμαίων - 1550

Ο Πτολεμαίος προσπαθεί επίσης να δικαιολογήσει την ακινησία της Γης (Almagest, βιβλίο I). Πρώτον, εάν η Γη μετατοπιζόταν από το κέντρο, τότε θα παρατηρούνταν τα φαινόμενα που μόλις περιγράφηκαν, αλλά εφόσον δεν είναι, η Γη βρίσκεται πάντα στο κέντρο. Ένα άλλο επιχείρημα είναι η καθετότητα των τροχιών των σωμάτων που πέφτουν. Ο Πτολεμαίος δικαιολογεί την απουσία αξονικής περιστροφής της Γης ως εξής: εάν η Γη περιστρεφόταν, τότε «... όλα τα αντικείμενα που δεν στηρίζονται στη Γη θα πρέπει να φαίνεται ότι κάνουν την ίδια κίνηση προς την αντίθετη κατεύθυνση. ούτε σύννεφα, ούτε άλλα ιπτάμενα ή αιωρούμενα αντικείμενα δεν θα φανούν ποτέ να κινούνται προς τα ανατολικά, αφού η κίνηση της γης προς τα ανατολικά θα τα πετάει πάντα, έτσι ώστε αυτά τα αντικείμενα να φαίνονται να κινούνται προς τα δυτικά, προς την αντίθετη κατεύθυνση». Η ασυνέπεια αυτού του επιχειρήματος έγινε σαφής μόνο μετά την ανακάλυψη των θεμελίων της μηχανικής.

Εξήγηση αστρονομικά φαινόμενααπό τη θέση του γεωκεντρισμού

Η μεγαλύτερη δυσκολία για την αρχαία ελληνική αστρονομία ήταν η ανομοιόμορφη κίνηση των ουράνιων σωμάτων (ιδιαίτερα οι ανάδρομες κινήσεις των πλανητών), αφού στην Πυθαγόρειο-Πλατωνική παράδοση (την οποία σε μεγάλο βαθμό ακολουθούσε ο Αριστοτέλης), θεωρούνταν θεότητες που έπρεπε να κάνουν μόνο ομοιόμορφες κινήσεις. Για να ξεπεραστεί αυτή η δυσκολία, δημιουργήθηκαν μοντέλα στα οποία εξηγούνταν οι περίπλοκες φαινομενικές κινήσεις των πλανητών ως αποτέλεσμα της προσθήκης αρκετών ομοιόμορφες κινήσειςγύρω από τους κύκλους. Η συγκεκριμένη ενσάρκωση αυτής της αρχής ήταν η θεωρία των ομοκεντρικών σφαιρών του Εύδοξου-Κάλλιππου, υποστηριζόμενη από τον Αριστοτέλη, και η θεωρία των επικύκλων του Απολλώνιου της Πέργας, του Ίππαρχου και του Πτολεμαίου. Ωστόσο, ο τελευταίος αναγκάστηκε να εγκαταλείψει εν μέρει την αρχή της ομοιόμορφης κίνησης, εισάγοντας το ισοδύναμο μοντέλο.

Άρνηση γεωκεντρισμού

Κατά τη διάρκεια της επιστημονικής επανάστασης του 17ου αιώνα, κατέστη σαφές ότι ο γεωκεντρισμός είναι ασυμβίβαστος με τα αστρονομικά γεγονότα και έρχεται σε αντίθεση με τη φυσική θεωρία. Το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου σταδιακά καθιερώθηκε. Τα κύρια γεγονότα που οδήγησαν στην εγκατάλειψη του γεωκεντρικού συστήματος ήταν η δημιουργία της ηλιοκεντρικής θεωρίας των πλανητικών κινήσεων από τον Κοπέρνικο, οι τηλεσκοπικές ανακαλύψεις του Γαλιλαίου, η ανακάλυψη των νόμων του Κέπλερ και, κυρίως, η δημιουργία της κλασικής μηχανικής και η ανακάλυψη του ο νόμος καθολική βαρύτηταΝεύτο.

Γεωκεντρισμός και θρησκεία

Ήδη μια από τις πρώτες ιδέες που αντιτίθενται στον γεωκεντρισμό (η ηλιοκεντρική υπόθεση του Αρίσταρχου της Σάμου) οδήγησε σε αντίδραση εκπροσώπων της θρησκευτικής φιλοσοφίας: ο Στωικός Κλεάνθης ζήτησε να δικαστεί ο Αρίσταρχος επειδή μετακινούσε την «Εστία του Κόσμου», δηλαδή τη Γη. ; Είναι άγνωστο, ωστόσο, αν οι προσπάθειες του Κλεάνθη στέφθηκαν με επιτυχία. Στο Μεσαίωνα, από τη στιγμή που η χριστιανική εκκλησία δίδασκε ότι ολόκληρος ο κόσμος δημιουργήθηκε από τον Θεό για χάρη του ανθρώπου (βλ. Ανθρωποκεντρισμός), ο γεωκεντρισμός προσαρμόστηκε επίσης με επιτυχία στον Χριστιανισμό. Αυτό διευκόλυνε επίσης η κατά γράμμα ανάγνωση της Βίβλου. Η επιστημονική επανάσταση του 17ου αιώνα συνοδεύτηκε από προσπάθειες διοικητικής απαγόρευσης του ηλιοκεντρικού συστήματος, που οδήγησαν, ειδικότερα, στη δίκη του υποστηρικτή και υποστηρικτή του ηλιοκεντρισμού Galileo Galilei. Επί του παρόντος, ο γεωκεντρισμός ως θρησκευτική πεποίθηση βρίσκεται σε ορισμένες συντηρητικές προτεσταντικές ομάδες στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Είναι γνωστό ότι σε Αρχαία Ελλάδα(και Ρώμη) κυριαρχούσε το γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου. Στις περιγραφές διαφορετικών φιλοσόφων διαφέρει στις λεπτομέρειες. Το πιο γνωστό είναι το σύστημα του Αριστοτέλη, ο οποίος προφανώς γενίκευσε τα γνωστά πριν από αυτόν δεδομένα. Ο Πτολεμαίος χρησιμοποίησε επίσης αυτό το σύστημα (προσθέτοντας το με στολίδια και επίκυκλους). Με αυτή τη μορφή έγινε αποδεκτό από τη χριστιανική εκκλησία και τη μεσαιωνική επιστήμη και είχε σημαντική επιρροή στο σύνολο Ευρωπαϊκός πολιτισμός. Το σχήμα 1 δείχνει ένα διάγραμμα του γεωκεντρικού συστήματος του Αριστοτέλη. Παρακάτω δίνουμε την περιγραφή του σύμφωνα με τον A. Pannekoek.

Εικ.1. Γεωκεντρικό σύστημα Αριστοτέλη-Πτολεμαίου

«Στο σύστημα του Αριστοτέλη, ο οποίος ένωσε τη φυσική και την αστρονομία σε ένα αρμονικό σύστημα του σύμπαντος, όλα τα βαριά στοιχεία τείνουν προς το κέντρο του κόσμου και συσσωρεύονται γύρω του, σχηματίζοντας μια σφαιρική μάζα της Γης. Τα ελαφρύτερα στοιχεία (νερό, αέρας, φωτιά) συλλέγονται σε στρώματα που βρίσκονται διαδοχικά το ένα πάνω από το άλλο. Η λέξη "κάτω" σημαίνει στο κέντρο του κόσμου, η λέξη "πάνω" - στη γύρω ουράνια σφαίρα. Εκτός από τα τέσσερα γήινα στοιχεία, υπάρχει και ένας πέμπτος - τέλειος αιθέρας, από τον οποίο αποτελούνται τα ουράνια σώματα. Εκεί που τελειώνουν γήινα στοιχεία, εκεί, σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, είναι η τροχιά της Σελήνης. Οι πλανήτες και ο Ήλιος περιστρέφονται πίσω από την τροχιά της Σελήνης. Η σφαίρα του Ήλιου περιστρέφεται καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, οι σφαίρες των πλανητών έχουν η καθεμία τη δική της περίοδο περιστροφής. Η ουράνια σφαίρα, που φέρει τα αστέρια, περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του κόσμου την ημέρα. Φέρει μαζί του όλες τις εσωτερικές σφαίρες, και αυτό εξηγεί το καθημερινό σκηνικό και άνοδο όλων των φωτιστικών.»

Πάντα με εκπλήσσει η αφέλεια και ταυτόχρονα η πολυπλοκότητα αυτού του συστήματος, που θυμίζει τα γρανάζια ενός μηχανισμού ρολογιού. Η περιστροφή του στερεώματος μπορεί να θεωρηθεί παρατηρητικό γεγονός και η εξήγηση για την καθημερινή κίνηση των φωτιστικών φώτων φαίνεται αρκετά φυσική. Αλλά για να αναπαραστήσουμε την ετήσια κίνηση του Ήλιου και τη γωνιακή κίνηση των πλανητών, ήταν απαραίτητο να εισαχθούν πρόσθετες σφαίρες - κάθε φωτιστικό είχε τη δική του σφαίρα και ήταν επίσης απαραίτητο να τα συνδέσουμε όλα με την περιστροφή της σφαίρας του σταθερού αστέρια (για να μην αναφέρουμε τα τελειώματα και τα επίκυκλα που εμφανίστηκαν αργότερα). Προφανώς, ορισμένοι αρχαίοι φιλόσοφοι ένιωθαν αυτή την τεχνητικότητα. Έτσι, ο Ηρακλείδης του Πόντου εξήγησε την καθημερινή κίνηση των φωτιστικών με την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της. Η Αφροδίτη και ο Ερμής στο σύστημά του περιστρέφονταν γύρω από τον Ήλιο, αλλά παρόλα αυτά τοποθέτησε τη Γη στο κέντρο του σύμπαντος. Αλλά ο Αρίσταρχος της Σάμου, τον οποίο ο Φ. Ένγκελς δικαίως αποκάλεσε Κοπέρνικο Αρχαίος κόσμος, δίδαξε ότι ο Ήλιος βρίσκεται στο κέντρο του σύμπαντος και η Γη και οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από αυτόν.

Αυτό σημαίνει ότι το ηλιοκεντρικό σύστημα ήταν ήδη γνωστό στην αρχαιότητα, αλλά δεν χρησιμοποιήθηκε ευρέως. Όπως σημειώνει ο H. P. Blavatsky στο «Isis Unveiled», το ηλιοκεντρικό σύστημα, καθώς και η σφαιρικότητα της Γης, ήταν γνωστά στους Αιγύπτιους από αμνημονεύτων χρόνων.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ο Κλαύδιος Πτολεμαίος είναι διάσημος Αλεξανδρινός αστρονόμος, μαθηματικός και γεωγράφος του 2ου αιώνα μ.Χ., ένας από τους μεγαλύτερους επιστήμονες της αρχαιότητας. Για μια ολόκληρη χιλιετία, κανείς δεν μπορούσε να συγκριθεί με τον Πτολεμαίο στον τομέα της αστρονομίας. Δεν υπάρχουν σωζόμενες αναφορές για τη ζωή και τις δραστηριότητές του μεταξύ των ιστορικών αυτής της περιόδου. Επίσης, ακόμη και οι κατά προσέγγιση ημερομηνίες γέννησης και θανάτου του Πτολεμαίου παρέμειναν άγνωστες, καθώς και τυχόν στοιχεία της βιογραφίας του.

Όμως χάρη στα έργα του έμεινε στην ιστορία. Για τη μεγάλη περιουσία των σύγχρονων ιστορικών, σχεδόν όλα τα σημαντικά έργα του έχουν διασωθεί. Το κύριο έργο του Πτολεμαίου, η Αλμαγέστη, ήταν το κύριο εγχειρίδιο για την αστρονομία μέχρι τις αρχές του 17ου αιώνα.

Στην Αλμαγέστη, ο Πτολεμαίος εφαρμόζει εκτενώς τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων του μεγάλου προκατόχου του Ίππαρχου (2ος αιώνας π.Χ.). Ο Ίππαρχος ακολούθησε και παρατήρησε ουράνια σώματα και προσπάθησε να ανακαλύψει τα μοτίβα της κίνησης των πλανητών, καθώς αντιπροσώπευαν ένα μεγάλο μυστήριο για τους αστρονόμους εκείνης της εποχής. Οι πλανήτες έμοιαζαν να περιγράφουν βρόχους καθώς κινούνταν στον ουρανό. Αυτή η δυσκολία συνδέεται με την κίνηση της ίδιας της Γης. Όταν η Γη φαίνεται να «πιάνει» έναν άλλο πλανήτη, τότε με την πρώτη ματιά μπορεί να φαίνεται ότι ο πλανήτης φαίνεται να σταματά και μετά να πηγαίνει πίσω. Ωστόσο, οι αρχαίοι αστρονόμοι πίστευαν ότι οι πλανήτες στην πραγματικότητα κάνουν τέτοιες πολύπλοκες κινήσεις γύρω από τη Γη και στήριξαν τις θεωρίες τους σε αυτό.

Κεφάλαιο Ι. Γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου των Πτολεμαίων

1.1.Ανάπτυξη γεωκεντρισμού

Από την αρχαιότητα, η Γη θεωρούνταν το κέντρο του σύμπαντος. Ταυτόχρονα, υποτέθηκε η ύπαρξη ενός κεντρικού άξονα του Σύμπαντος και μιας ασυμμετρίας «πάνω-κάτω». Κάποιο είδος υποστήριξης έσωσε τη γη από την πτώση. Στους πρώιμους πολιτισμούς, ένα τεράστιο μυθικό ζώο ή ζώα (ελέφαντες, φάλαινες, χελώνες) λειτουργούσαν ως στήριγμα. Ο πρώτος αρχαίος Έλληνας στοχαστής και φιλόσοφος Θαλής από τη Μίλητο φαντάστηκε ένα φυσικό αντικείμενο - τον παγκόσμιο ωκεανό - ως αυτό το στήριγμα. Ο Αναξίμανδρος από τη Μίλητο παραδέχτηκε την ιδέα ότι το Σύμπαν είναι κεντρικά συμμετρικό και δεν έχει κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Για το λόγο αυτό, η Γη, που βρίσκεται στο κέντρο του Κόσμου, δεν έχει λόγο να κινηθεί προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, δηλαδή ευθέως ακουμπάει ελεύθερα στο κέντρο του Σύμπαντος χωρίς υποστήριξη. Ο μαθητής του Αναξίμανδρου Αναξιμένης δεν συμφωνούσε με τη θεωρία του δασκάλου του, πιστεύοντας ότι συμπιεσμένος αέραςεμποδίζει τη Γη να πέσει. Σε αυτήν την άποψη τηρούσε και ο Αναξαγόρας. Τη θέση του Αναξίμανδρου συμμερίστηκαν, ωστόσο, οι Πυθαγόρειοι, ο Παρμενίδης και ο Πτολεμαίος. Η θέση του Δημόκριτου δεν ήταν ξεκάθαρη: σύμφωνα με διάφορα στοιχεία, ακολούθησε τον Αναξίμανδρο ή τον Αναξιμένη.

Ο Αναξίμανδρος υπέθεσε ότι η Γη έχει το σχήμα ενός χαμηλού κυλίνδρου με ύψος τρεις φορές μικρότερο από τη διάμετρο της βάσης. Ο Αναξιμένης, ο Αναξαγόρας, ο Λεύκιππος υπέθεσαν ότι η Γη ήταν επίπεδη, κάτι σαν επιτραπέζιο. Ένα εντελώς νέο βήμα έκανε ο Πυθαγόρας, ο οποίος υπέθεσε ότι η Γη έχει σχήμα μπάλας. Σε αυτή την υπόθεση, τον ακολούθησαν όχι μόνο οι Πυθαγόρειοι, αλλά και ο Πλάτωνας, ο Παρμενίδης και ο Αριστοτέλης. Έτσι εμφανίστηκε η κανονική μορφή του γεωκεντρικού συστήματος, που αναπτύχθηκε στη συνέχεια από αρχαίους Έλληνες αστρονόμους: μια σφαιρική Γη στο κέντρο του σφαιρικού Σύμπαντος. Η ορατή καθημερινή κίνηση των ουράνιων σωμάτων είναι μια αντανάκλαση της περιστροφής του Κόσμου γύρω από τον άξονα του κόσμου.

Ο Αναξίμανδρος πίστευε ότι τα αστέρια ήταν πιο κοντά στη Γη, ακολουθούμενα από τη Σελήνη και τον Ήλιο. Ο Αναξιμένης ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι τα αστέρια είναι τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο μακριά από τη Γη, τα οποία είναι στερεωμένα στο εξωτερικό κέλυφος του Κόσμου. Σε αυτό τον ακολούθησαν όλοι οι μετέπειτα επιστήμονες (Εξαίρεση: Εμπεδοκλής· προσχώρησε στη θεωρία του Αναξίμανδρου). Εμφανίστηκε μια κρίση (για πρώτη φορά, πιθανότατα, μεταξύ του Αναξιμένη ή των Πυθαγορείων) ότι όσο μεγαλύτερη είναι η περίοδος της επανάστασης ενός άστρου στην ουράνια σφαίρα, τόσο υψηλότερο είναι και, επομένως, πιο μακριά. Έτσι, η σειρά των φωτιστικών ήταν η εξής: Σελήνη, Ήλιος, Άρης, Δίας, Κρόνος και μετά τα αστέρια. Αυτή η λίστα δεν περιλαμβάνει τον Ερμή και την Αφροδίτη, αφού οι Έλληνες είχαν διαφωνίες σχετικά με αυτά: ο Αριστοτέλης και ο Πλάτωνας τους τοποθέτησαν αμέσως πίσω από τον Ήλιο, ο Πτολεμαίος - μεταξύ της Σελήνης και του Ήλιου. Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι δεν υπήρχε τίποτα πάνω από τη σφαίρα των σταθερών άστρων, συμπεριλαμβανομένου του διαστήματος, ενώ οι Στωικοί πίστευαν ότι ο κόσμος μας είναι βυθισμένος σε ατελείωτο κενό χώρο. ακολουθώντας τις κρίσεις του Δημόκριτου, υπέθεσαν ότι πέρα ​​από τον κόσμο μας (που περιορίζεται από τη σφαίρα των σταθερών άστρων) υπάρχουν άλλοι κόσμοι. Αυτή η άποψη υποστηρίχθηκε από τους Επικούρειους και εκφράστηκε επίσης έντονα από τον Λουκρήτιο στο ποίημα «Περί της φύσης των πραγμάτων».

1.2 Αιτιολόγηση του γεωκεντρισμού

Οι αρχαίοι Έλληνες επιστήμονες είχαν διαφορετικές απόψεις, που δικαιολογούσαν την κεντρική θέση και την ακινησία της Γης. Ο Αναξίμανδρος επισήμανε τη σφαιρική συμμετρία του Κόσμου ως αιτία. Δεν υποστηρίχθηκε από τον Αριστοτέλη, ο οποίος προέβαλε ένα αντεπιχείρημα: σε αυτήν την περίπτωση, ένα άτομο που βρίσκεται στο κέντρο του δωματίου, κοντά στους τοίχους του οποίου υπάρχει φαγητό, θα πρέπει να πεθάνει από την πείνα. Αυτό το επιχείρημα αποδόθηκε αργότερα στον Buridan. Ο ίδιος ο Αριστοτέλης τεκμηρίωσε άμεσα τον γεωκεντρισμό ως εξής: Η Γη είναι ένα βαρύ σώμα και το φυσικό μέρος για τα βαριά σώματα είναι το κέντρο του Σύμπαντος. και, όπως δείχνει η εμπειρία, όλα τα βαριά σώματα πέφτουν κατακόρυφα, και αφού κινούνται προς το κέντρο του κόσμου, η Γη βρίσκεται στο κέντρο. Επιπλέον, ο Αριστοτέλης αρνήθηκε την τροχιακή κίνηση της Γης (αυτό υποτίθεται από τον Πυθαγόρειο Φιλόλαο) με το σκεπτικό ότι θα έπρεπε να οδηγήσει σε μια παραλλακτική μετατόπιση των άστρων, η οποία δεν παρατηρείται.

Αρκετοί συγγραφείς παρέχουν άλλα εμπειρικά επιχειρήματα. Ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος, στην εγκυκλοπαίδειά του Natural History, υποστηρίζει την κεντρική θέση της Γης με την ισότητα ημέρας και νύχτας κατά τις ισημερίες, καθώς και από το γεγονός ότι κατά τις ισημερίες, η ανατολή και η δύση του ηλίου μπορούν να παρατηρηθούν στην ίδια γραμμή. και η ανατολή του ηλίου στο θερινό ηλιοστάσιο βρίσκεται στην ίδια γραμμή με τη δύση του ηλίου στο χειμερινό ηλιοστάσιο. Από την άποψη της αστρονομίας, αυτά τα επιχειρήματα και τα επιχειρήματα είναι φυσικά παραπλανητικά. Τα επιχειρήματα που έδωσε ο Κλεομήδης στο βιβλίο του «Διαλέξεις για την Αστρονομία» δεν είναι καλύτερα. Εξηγεί την κεντρική θέση της Γης με την αντίφαση. Πίστευε ότι εάν η Γη βρισκόταν ανατολικά του κέντρου του Σύμπαντος, τότε οι σκιές την αυγή θα ήταν μικρότερες από την δύση του ηλίου, τα ουράνια σώματα κατά την ανατολή του ηλίου θα φαινόταν μεγαλύτερα από τη δύση του ηλίου και η διάρκεια από την αυγή έως το μεσημέρι θα ήταν μικρότερη. παρά από το μεσημέρι μέχρι τη δύση του ηλίου. Επειδή όμως όλα αυτά λείπουν, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η Γη δεν μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δυτικά από το κέντρο του κόσμου. Κατ' αναλογία αποδεικνύεται ότι η Γη δεν μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δυτικά. Επιπλέον, εάν η Γη βρισκόταν βόρεια ή νότια του κέντρου, οι σκιές κατά την ανατολή του ηλίου θα ήταν στη βόρεια ή νότια κατεύθυνση, αντίστοιχα. Επιπλέον, την αυγή τις ημέρες των ισημεριών, οι σκιές θα κατευθύνονταν ακριβώς προς την κατεύθυνση του ηλιοβασιλέματος αυτές τις μέρες, και την ανατολή του ηλίου την ημέρα του θερινού ηλιοστασίου, οι σκιές θα έδειχναν το σημείο του ηλιοβασιλέματος της ημέρας. του χειμερινού ηλιοστασίου. Αυτό εξηγεί επίσης ότι η Γη δεν μετατοπίζεται βόρεια ή νότια του κέντρου. Εάν η Γη βρισκόταν πάνω από το κέντρο, τότε θα μπορούσε να παρατηρηθεί λιγότερο από το μισό του ουρανού, συμπεριλαμβανομένων λιγότερων από έξι ζωδίων. που θα είχε ως αποτέλεσμα η νύχτα να είναι πάντα μεγαλύτερη από την ημέρα. Κατ' αναλογία: Η Γη δεν μπορεί να βρίσκεται κάτω από το κέντρο του κόσμου. Από όλα τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι μπορεί να βρίσκεται μόνο στο κέντρο. Περίπου παρόμοια επιχειρήματα υπέρ της κεντρικότητας της Γης εκφράστηκαν από τον Πτολεμαίο στο Almagest, Βιβλίο I. Φυσικά, τα επιχειρήματα του Κλεομήδη και του Πτολεμαίου επιβεβαιώνουν μόνο ότι το Σύμπαν είναι ασύγκριτα πολύ μεγαλύτερο μέγεθος, από τη Γη, και για το λόγο αυτό είναι επίσης αβάσιμα.

1.3 Γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου των Πτολεμαίων

Ο Πτολεμαίος, δίνοντας έμφαση και βασιζόμενος στα επιτεύγματα του Ίππαρχου, εξερεύνησε τα κινητά ουράνια σώματα. Συνέβαλε σημαντικά στη συμπλήρωση και την αποσαφήνιση της έννοιας της κίνησης της Σελήνης και βελτίωσε επίσης τη θεωρία των εκλείψεων. Ωστόσο, το πραγματικά μεγάλο επιστημονικό κατόρθωμα του επιστήμονα ήταν ο σχηματισμός του μαθηματική θεωρίαφαινομενική κίνηση των πλανητών. Αυτή η θεωρία βασίστηκε στις ακόλουθες αρχές:

· Σφαιρικότητα της Γης.

· Τεράστια απόσταση από τη σφαίρα των αστεριών.

· Ομοιομορφία και κυκλική φύση των κινήσεων των ουράνιων σωμάτων.

· Ακινησία της Γης.

· Η κεντρική θέση της Γης στο Σύμπαν.

Η θεωρία του Πτολεμαίου συνδύαζε τις έννοιες των επικύκλων και των εκκεντρικών. Έκανε την υπόθεση ότι γύρω από την ακίνητη Γη υπάρχει ένας κύκλος (απορροφητικός) με κέντρο ελαφρώς μετατοπισμένο σε σχέση με το κέντρο της Γης (έκκεντρο). γωνιακή ταχύτητα που είναι αμετάβλητη σε σχέση με το κέντρο του ίδιου του άλλου και όχι προς την ίδια τη Γη, αλλά σε ένα σημείο που βρίσκεται συμμετρικά με το κέντρο του άλλου σε σχέση με τη γη (ισοδύναμο). Ο ίδιος ο πλανήτης στο Πτολεμαϊκό σύστημα κινείται ομοιόμορφα κατά μήκος του επίκυκλου. Προκειμένου να περιγραφούν οι πρόσφατα ανακαλυφθείσες ανωμαλίες στις κινήσεις των πλανητών και της Σελήνης, εισήχθησαν νέοι πρόσθετοι επίκυκλοι - δεύτερος, τρίτος κ.λπ. Ο πλανήτης βρισκόταν στο τελευταίο. Η θεωρία του Πτολεμαίου κατέστησε δυνατό τον εκ των προτέρων υπολογισμό των σύνθετων κυκλικών κινήσεων των πλανητών (επιτάχυνση και επιβράδυνσή τους, στατικές και ανάδρομες κινήσεις). Με βάση τους αστρονομικούς πίνακες που σχημάτισε ο Πτολεμαίος, οι θέσεις των πλανητών μπορούσαν να υπολογιστούν με πολύ μεγάλη ακρίβεια για εκείνες τις εποχές (υπήρχε σφάλμα μικρότερο από 10").

Από τις βασικές ιδιότητες των πλανητικών κινήσεων, η έννοια των οποίων ορίστηκε από τον Πτολεμαίο, μπορούν να εντοπιστούν αρκετά πολύ σημαντικά μοτίβα:

1. Οι συνθήκες για την κίνηση των πλανητών πάνω και κάτω από τον Ήλιο διαφέρουν σημαντικά.

2. Ο Ήλιος παίζει χαρακτηριστικό ρόλο στην κίνηση και των δύο πλανητών.

Τα στάδια της πλανητικής επανάστασης, είτε με διαφοροποιητές (για τους κατώτερους πλανήτες) είτε με επίκυκλους (για τους ανώτερους), θα είναι ίσα με την περίοδο της περιστροφής του Ήλιου, δηλαδή ενός έτους. Η κατεύθυνση των μεταβλητών των κατώτερων πλανητών και των επικύκλων των ανώτερων είναι σε σχέση με το επίπεδο της εκλειπτικής. Μια προσεκτική μελέτη αυτών των ιδιοτήτων των κινήσεων των πλανητών θα είχε οδηγήσει τον Πτολεμαίο σε ένα απλό συμπέρασμα, το οποίο θα ήταν το εξής: ο Ήλιος, όχι η Γη, είναι το κέντρο του πλανητικού συστήματος. Αυτό το συμπέρασμα είχε προβάλει ο Αρίσταρχος ο Σάμος πολύ πριν από τον Πτολεμαίο. Υποστήριξε ότι η Γη είναι αρκετές φορές μικρότερη από τον Ήλιο. Χωρίς αμφιβολία, είναι σαφές ότι το μικρότερο σώμα κινείται γύρω από το μεγαλύτερο και όχι το αντίστροφο. Αν και ο Πτολεμαίος δεν ήταν σε θέση να προσδιορίσει άμεσα την κλίμακα άλλων πλανητών, ήταν ωστόσο σαφές ότι όλοι ήταν πολύ μικρότεροι από τον Ήλιο.

Το σύστημα του Πτολεμαίου όχι μόνο εξήγησε τις φαινομενικές κινήσεις των πλανητών, αλλά κατέστησε επίσης δυνατό τον υπολογισμό των θέσεων τους για το μέλλον με μια ακρίβεια που ικανοποιούσε πλήρως την ατελή έρευνα με γυμνό μάτι. Γι' αυτό, αν και θεμελιωδώς εσφαλμένο, το σύστημα στην αρχή δεν υποκίνησε σοβαρές αντιφάσεις και αργότερα οι ανοιχτές αντιρρήσεις εναντίον του κατεστάλησαν βάναυσα από τη Χριστιανική Εκκλησία.

Οι αποκλίσεις μεταξύ αυτής της έννοιας και των παρατηρήσεων, οι οποίες εμφανίστηκαν καθώς αυξανόταν η ακρίβεια των παρατηρήσεων, εξαλείφθηκαν αυξάνοντας την πολυπλοκότητα του συστήματος. Για παράδειγμα, ορισμένες ανακρίβειες στις φαινομενικές κινήσεις των πλανητών, που αποκαλύφθηκαν από μεταγενέστερες παρατηρήσεις, εξηγήθηκαν από το γεγονός ότι δεν είναι ο πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του πρώτου επικύκλου, αλλά το κέντρο του δεύτερου επικύκλου, κατά μήκος της περιφέρειας από τα οποία κινείται ο πλανήτης. Όταν εμφανίζονταν ανακρίβειες σε παρόμοια κατασκευή για οποιονδήποτε πλανήτη, εισήχθη ένας τρίτος, τέταρτος κ.λπ. επίκυκλους, μέχρι που η θέση του πλανήτη στον κύκλο του τελευταίου από αυτούς έδωσε λίγο πολύ αποδεκτή συμφωνία με παρατηρήσεις και έρευνες.

Στις αρχές του 16ου αιώνα. Το σύστημα του Πτολεμαίου ήταν τόσο δύσκολο που δεν ήταν πλέον σε θέση να ικανοποιήσει τις συνθήκες και τις απαιτήσεις που επιβάλλονταν στην αστρονομία πρακτική ζωή, και πρώτα απ 'όλα, πλοήγηση. Χρειάζονταν περισσότερα απλούς τρόπουςνα υπολογίσει τις θέσεις των πλανητών. Και χάρη στη δημιουργία του λαμπρού Πολωνού επιστήμονα Nicolaus Copernicus, ο οποίος στη συνέχεια ανέπτυξε και έθεσε τα θεμέλια της αστρονομίας, δημιουργήθηκαν τέτοιες μέθοδοι και χωρίς αυτές η σύγχρονη αστρονομία δεν θα μπορούσε να εμφανιστεί και να αναπτυχθεί.

> Ποιο είναι το γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος;

: περιγραφή της κίνησης των ουράνιων σωμάτων σε τροχιές, μοντέλο της Αρχαίας Ελλάδας, του Πτολεμαίου και του Μεσαίωνα, σύγκριση με τον ηλιοκεντρισμό.

Για χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι κοιτούσαν τον νυχτερινό ουρανό και προσπαθούσαν να καταλάβουν τι είναι το Σύμπαν. Και μερικές φορές οι απόψεις διέφεραν ριζικά. Πριν από πολύ καιρό, οι μάγοι και οι αρχαίοι σοφοί πίστευαν ακράδαντα ότι ο κόσμος είναι μια επίπεδη (τετράγωνη) επιφάνεια γύρω από την οποία βρίσκονται, και. Αργότερα παρατήρησαν ότι κάποια αστέρια δεν κινούνταν και άρχισαν να τα αποκαλούν πλανήτες.

Περνάει λίγος χρόνος και η ανθρωπότητα συνειδητοποιεί ότι ζούμε σε ένα στρογγυλό αντικείμενο, έτσι άρχισαν να προσαρμόζουν τους γύρω μηχανισμούς σε αυτήν την κατανόηση. Σταδιακά διαμορφώθηκε ένα νέο μοντέλο, από το οποίο προέκυψε γεωκεντρικό μοντέλο του κόσμου. Αν και δεν έχει χρησιμοποιηθεί για πολύ καιρό, κάποτε απάντησε σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με τη δομή του Σύμπαντος.

Φυσικά, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι άνθρωποι πίστευαν ότι ο πλανήτης μας Γη βρισκόταν στο κέντρο των πάντων όχι μόνο ηλιακό σύστημα, αλλά και ολόκληρο το Σύμπαν. Τελικά, έγινε αντιληπτό ότι ο Ήλιος και η Σελήνη άλλαζαν θέσεις στον ουρανό. Έτσι, από τη σκοπιά των γήινων παρατηρητών, στεκόμαστε ακίνητοι, και τα πάντα γύρω κινούνται.

Έτσι, λήφθηκαν υπόψη τα έγγραφα των αρχαίων Βαβυλωνίων και Αιγυπτίων, τα οποία τροφοδότησαν τη θεωρία ότι η Γη ήταν στο κέντρο των πάντων. Συνέχισαν να πιστεύουν σε αυτό τον 17ο και 18ο αιώνα. Προέκυψαν όμως πολλές ασυνέπειες, που μας ανάγκασαν να αναζητήσουμε ένα νέο μοντέλο, αφού το γεωκεντρικό μοντέλο δεν μπορούσε να τις εξηγήσει.

Σύγκριση γεωκεντρικών και ηλιοκεντρικών μοντέλων του Σύμπαντος

Γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος στην Αρχαία Ελλάδα

Δεν υπάρχει ακριβής αναφορά για το ποιος ανέπτυξε πρώτος το γεωκεντρικό μοντέλο του κόσμου, αλλά οι πρώιμες αναφορές χρονολογούνται από τον 6ο αιώνα π.Χ. Ο φιλόσοφος Αναξίμανδρος πρότεινε ότι η Γη στέκεται ακίνητη και ότι ο Ήλιος και η Σελήνη περιστρέφονται γύρω. Παράλληλα, οι Πυθαγόρειοι προσθέτουν ότι ο πλανήτης μας είναι στρογγυλός, αφού είδαν εκλείψεις. Μέχρι τον 4ο αιώνα π.Χ αυτή η ιδέα συνδυάστηκε με το γεωκεντρικό Σύμπαν, που βοήθησε στην οικοδόμηση του κοσμολογικού συστήματος.

Ο Πλάτωνας και ο Αριστοτέλης συνέβαλαν σημαντικά σε αυτή την ιδέα. Ο πρώτος πίστευε ότι ο πλανήτης δεν κινείται. Από αυτό εκτείνονται σφαίρες, στις οποίες βρίσκονται ο κινούμενος Ήλιος, η Σελήνη και άλλοι πλανήτες. Το μοντέλο επεκτάθηκε από τον Εύδοξο της Κνίδου, ο οποίος βασίστηκε σε μια μαθηματική εξήγηση της κίνησης των πλανητών. Στη συνέχεια παρενέβη ο Αριστοτέλης και πρόσθεσε ότι τα αντικείμενα γύρω κινούνται σε ομόκεντρες σφαίρες.

Εικονογράφηση μοντέλων του Σύμπαντος Anixamadra. Αριστερά - κατά τη διάρκεια της ημέρας ΘΕΡΙΝΗ ΩΡΑ, και στα δεξιά - τη νύχτα, το χειμώνα

Οι σφαίρες μετακινήθηκαν σε διάφορες ταχύτητεςκαι αντιπροσώπευε μια άφθαρτη ουσία - τον αιθέρα. Στη συνέχεια πρόσθεσε μια περιγραφή 4 ουσιαστικά στοιχεία: γη, νερό, φωτιά, αέρας και προστέθηκε επίσης ο «ουράνιος αιθέρας».

Ο Αριστοτέλης έγραψε ότι η γη είναι το βαρύτερο στοιχείο, επομένως έλκεται από το κέντρο και τα υπόλοιπα σχηματίζουν στρώματα γύρω από αυτό. Στο τέλος βρισκόταν ο αιθέρας, στον οποίο «επιπλέουν» ουράνια αντικείμενα. Μια άλλη σημαντική καινοτομία είναι η προσθήκη ενός «κινητήρα». Ο φιλόσοφος πίστευε ότι υπήρχε κάποια δύναμη ή ακόμα και ένα ον που θέτει σε κίνηση τον μηχανισμό.

Όλα αυτά βέβαια επιβεβαιώθηκαν από ορισμένες θεωρίες. Για παράδειγμα, εάν ο πλανήτης κινούνταν, τότε μια σημαντική μετατόπιση των αστεριών ή . Αποδεικνύεται ότι είναι ακίνητα ή βρίσκονται πολύ πιο μακριά. Φυσικά, προτίμησαν να επιλέξουν την πρώτη επιλογή, αφού είναι η πιο απλή εξήγηση.

Η φωτεινότητα της Αφροδίτης χρησίμευσε ως περαιτέρω απόδειξη. Πίστευαν ότι βρισκόταν πάντα στην ίδια απόσταση από εμάς σε οποιαδήποτε χρονική περίοδο. Φυσικά αργότερα αποδείχθηκε ότι ο πλανήτης έχει φάσεις. Αλλά οι αρχαίοι άνθρωποι δεν είχαν τηλεσκόπια.

Γεωκεντρικό μοντέλο του ΣύμπαντοςΠτολεμαίος

Φυσικά, το περιγραφόμενο μοντέλο είχε ελλείψεις και οι συγγραφείς το γνώριζαν. Για παράδειγμα, η φωτεινότητα του Ερμή, του Δία και του Άρη άλλαζε περιοδικά. Επιπλέον, παρατηρήθηκαν « ανάδρομη κίνησηΌταν επιβράδυναν, ​​βρέθηκαν πίσω και μετά πάλι μπροστά σε κίνηση.

Όλα αυτά δημιούργησαν ακόμη περισσότερες διαφωνίες, τις οποίες έπρεπε να επιλύσει ο Αιγύπτιος Έλληνας αστρονόμος Πτολεμαίος. Τον δεύτερο αιώνα μ.Χ. γράφει «Almagest». Εισήγαγε το γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος από τον Πτολεμαίο, το οποίο θα θεωρούνταν κυρίαρχο για τα επόμενα 1500 χρόνια. Ακολούθησε τις αρχαίες παραδόσεις και επανέλαβε ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο και τα αντικείμενα κινούνται γύρω της.

Εμφανίζεται εδώ νέα ιδέα– η ύπαρξη δύο σφαιρών. Το πρώτο είναι το deferent, το οποίο είναι ένας κύκλος μακριά από τον πλανήτη μας. Χρησιμοποιήθηκε για να ληφθούν υπόψη οι διαφορές στη διάρκεια των εποχών. Το δεύτερο είναι ο επίκυκλος. Ήταν στην πρώτη σφαίρα (κύκλος μέσα σε κύκλο) και εξηγούσε την ανάδρομη κίνηση των πλανητών.

Αλλά και αυτό δεν διέλυσε όλες τις αμφιβολίες. Αυτό που ήταν ιδιαίτερα ανησυχητικό ήταν ότι ο ανάδρομος βρόχος των πλανητών (κυρίως) ήταν μερικές φορές μεγαλύτερος ή μικρότερος από το αναμενόμενο. Για να επιλύσει αυτό το ζήτημα, ο Πτολεμαίος δημιούργησε ένα ισοδύναμο - ένα γεωμετρικό όργανο κοντά στο κέντρο της πλανητικής τροχιάς, το οποίο το έθεσε σε κίνηση με ομοιόμορφη γωνιακή ταχύτητα.

Στον παρατηρητή σε αυτό το σημείο φαίνεται ότι ο επίκυκλος κινείται πάντα με σταθερή ταχύτητα. Το σύστημα διήρκεσε στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία, μεσαιωνική Ευρώπηκαι τον ισλαμικό κόσμο, παραμένοντας αναλλοίωτος για χίλια χρόνια. Αλλά αυτός ο μηχανισμός φαινόταν απίστευτα περίπλοκος και δυσκίνητος.

Γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος στο Μεσαίωνα

Στο Μεσαίωνα, το θέμα του γεωκεντρικού μοντέλου έγινε και πάλι επίκαιρο, καθώς ταίριαζε καλά με τις χριστιανικές πεποιθήσεις. Ο Θωμάς Ακινάτης ανέλαβε την ανάπτυξη του συστήματος, προσπαθώντας να ενώσει την πίστη και τη λογική.

Σελίδες από την Πραγματεία της Σφαίρας (1550), που απεικονίζουν το Πτολεμαϊκό σύστημα

Όλα ξεκίνησαν από το γεγονός ότι ο πλανήτης χωρίστηκε σε «ουρανό» και γη. Η γη βρισκόταν στο κέντρο της δημιουργίας και οι ουρανοί ήταν πέρα ​​από αυτήν. Όλα αυτά τροφοδότησαν τη χριστιανική πεποίθηση ότι ο άνθρωπος είναι το κύριο δημιούργημα του Θεού. Επιπλέον, ήταν χρήσιμη η «μηχανή» του Αριστοτέλη, τη θέση της οποίας πήρε ο Θεός.

Φυσικά, κανείς δεν τόλμησε να αμφισβητήσει την ιδέα ότι οι ουρανοί περιστρέφονταν γύρω από τον πλανήτη, γιατί ήταν αίρεση και μάλιστα τιμωρία. Η κατάσταση παρέμεινε έτσι μέχρι τη δημοσίευση του βιβλίου «On the Rotation of the Celestial Spheres» τον 16ο αιώνα. Συγγραφέας του είναι ο Νικόλαος Κοπέρνικος, ο οποίος τόλμησε να αποδείξει την ορθότητα του ηλιοκεντρικού μοντέλου του Σύμπαντος. Φυσικά, υπό συνθήκες διώξεων και διώξεων, το έργο έπρεπε να εκδοθεί μετά θάνατον και τα γεωκεντρικά και ηλιοκεντρικά μοντέλα έγιναν αντίπαλοι.

Αξίζει να σημειωθεί ότι στον μουσουλμανικό κόσμο το γεωκεντρικό μοντέλο υπήρχε και στο Μεσαίωνα. Ήδη όμως από τον 10ο αιώνα μ.Χ. Οι αστρονόμοι εμφανίστηκαν για να αμφισβητήσουν το έργο του Πτολεμαίου. Μεταξύ αυτών ήταν και ο As-Sijizi (945-1020). Πίστευε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της και γύρω από τον Ήλιο. Αλλά προσέγγισε από την πλευρά της φιλοσοφίας, όχι των μαθηματικών.

Αρκετοί αστρονόμοι της Ανδαλουσίας αντιτάχθηκαν επίσης στο γεωκεντρικό μοντέλο τον 11ο και 12ο αιώνα. Ο Arzakel εγκατέλειψε εντελώς τις ελληνικές θεωρίες της ομοιόμορφης κυκλικής κίνησης και είπε ότι ο Ερμής ταξιδεύει σε μια έλλειψη.

Τον 12ο αιώνα ενεπλάκη ο Αλπτράγιος. Δημιούργησε ένα νέο μοντέλο που δεν χρειαζόταν ισοδύναμο, επίκυκλο και εκκεντρικότητα. Αυτή η ιδέα συνοδεύτηκε από τη δημοσίευση του Mataliba του Fakhruddin al-Razi, που ασχολούνταν με την εννοιολογική φυσική. Διέψευσε την ιδέα της κεντρικότητας της Γης. Αντίθετα, πρότεινε ότι υπάρχει ο κόσμος μας, πέρα ​​από τον οποίο υπάρχουν χιλιάδες άλλοι κόσμοι.

Η περιστροφή της Γης ήταν ένα δημοφιλές θέμα συζήτησης στο Παρατηρητήριο Magar (Ανατολικό Ιράν) τον 13ο έως τον 15ο αιώνα. Αν και όλα αυτά αναπτύχθηκαν στο επίπεδο της φιλοσοφίας και δεν αφορούσαν τον ηλιοκεντρισμό, πολλά από τα στοιχεία θύμιζαν εκείνα που αργότερα ο Κοπέρνικος θα εξέφραζε.

Ηλιοκεντρικό μοντέλο και γεωκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος

Ο Νικόλαος Κοπέρνικος αρχίζει να αναπτύσσει το ηλιοκεντρικό μοντέλο τον 16ο αιώνα. Περιέχει όλες τις σκέψεις και τις επιστημονικές του εργασίες. Δεν δημιουργήθηκε από την αρχή, αλλά χρησιμοποίησε τις εξελίξεις των αντιπολιτευόμενων γεωκεντρικών.

Το 1514, ο Κοπέρνικος δημοσίευσε μια μικρή πραγματεία, «Μικρό Σχόλιο», την οποία μοίρασε στους φίλους του. Το χειρόγραφο ήταν μόνο 40 σελίδων, που περιέγραφε συνοπτικά την ηλιοκεντρική υπόθεση. Όλα βασίστηκαν σε 7 βασικές αρχές:

• Κέντρο της Γης - κέντρο σεληνιακή σφαίρα(Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη).
• Όλες οι σφαίρες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο, ο οποίος βρίσκεται κοντά στο συμπαντικό κέντρο.
• Η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου είναι ένα μικρό κλάσμα της απόστασης από τον Ήλιο σε άλλα αστέρια, επομένως δεν βλέπουμε παράλλαξη.
• Τα αστέρια είναι ακίνητα. Μας φαίνεται ότι κινούνται επειδή η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της.
• Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, γεγονός που κάνει τον Ήλιο να φαίνεται ότι μεταναστεύει.
• Η Γη έχει περισσότερες από μία κινήσεις.
• Η Γη κινείται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, γεγονός που κάνει τους πλανήτες γύρω της να φαίνονται να πηγαίνουν προς τη λάθος κατεύθυνση.

Ένας άλλος όχι λιγότερο διάσημος επιστήμονας της αρχαιότητας, ο Δημόκριτος - ο ιδρυτής της έννοιας των ατόμων, που έζησε 400 χρόνια π.Χ. - πίστευε ότι ο Ήλιος είναι πολλές φορές μεγαλύτερος από τη Γη, ότι η ίδια η Σελήνη δεν λάμπει, αλλά μόνο αντανακλά ηλιακό φως, και ο Γαλαξίας αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό άστρων. Συνοψίστε όλες τις γνώσεις που είχαν συσσωρευτεί μέχρι τον 4ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ ε., μπόρεσε στον εξαιρετικό φιλόσοφο του αρχαίου κόσμου Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.).

Ρύζι. 1. Γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου του Αριστοτέλη-Πτολεμαίου.

Οι δραστηριότητές του κάλυψαν όλες τις φυσικές επιστήμες - πληροφορίες για τον ουρανό και τη γη, για τα πρότυπα κίνησης των σωμάτων, για τα ζώα και τα φυτά, κ.λπ. Η κύρια αξία του Αριστοτέλη ως εγκυκλοπαιδιστή επιστήμονα ήταν η δημιουργία ενιαίο σύστημαεπιστημονική γνώση. Για σχεδόν δύο χιλιάδες χρόνια, η γνώμη του για πολλά θέματα δεν αμφισβητήθηκε. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, οτιδήποτε βαρύ τείνει προς το κέντρο του Σύμπαντος, όπου συσσωρεύεται και σχηματίζει μια σφαιρική μάζα - τη Γη. Οι πλανήτες είναι τοποθετημένοι σε ειδικές σφαίρες που περιστρέφονται γύρω από τη Γη. Ένα τέτοιο σύστημα του κόσμου ονομαζόταν γεωκεντρικό (από το ελληνικό όνομα για τη Γη - Γαία). Δεν ήταν τυχαίο που ο Αριστοτέλης πρότεινε να θεωρηθεί η Γη ως το ακίνητο κέντρο του κόσμου. Εάν η Γη κινούνταν, τότε, σύμφωνα με τη δίκαιη γνώμη του Αριστοτέλη, θα ήταν αισθητή μια τακτική αλλαγή σχετική θέσηαστέρια στην ουράνια σφαίρα. Αλλά κανένας από τους αστρονόμους δεν παρατήρησε κάτι τέτοιο. Μόνο σε αρχές XIX V. Τελικά ανακαλύφθηκε και μετρήθηκε η μετατόπιση των αστεριών (παράλλαξη) που προέκυψε από την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο. Πολλές από τις γενικεύσεις του Αριστοτέλη βασίστηκαν σε συμπεράσματα που δεν μπορούσαν να επαληθευτούν από την εμπειρία εκείνη την εποχή. Έτσι, υποστήριξε ότι η κίνηση ενός σώματος δεν μπορεί να συμβεί αν δεν ασκήσει δύναμη πάνω του. Όπως γνωρίζετε από το μάθημά σας στη φυσική, αυτές οι ιδέες διαψεύστηκαν μόλις τον 17ο αιώνα. την εποχή του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα.

Ηλιοκεντρικό μοντέλο του Σύμπαντος

Από τους αρχαίους επιστήμονες ξεχωρίζει για την τόλμη των εικασιών του ο Αρίσταρχος ο Σάμος, που έζησε τον 3ο αιώνα. προ ΧΡΙΣΤΟΥ μι. Ήταν ο πρώτος που προσδιόρισε την απόσταση από τη Σελήνη και υπολόγισε το μέγεθος του Ήλιου, ο οποίος, σύμφωνα με τα στοιχεία του, αποδείχθηκε ότι ήταν περισσότερο από 300 φορές μεγαλύτερος από τη Γη σε όγκο. Πιθανώς, αυτά τα δεδομένα έγιναν ένας από τους λόγους για το συμπέρασμα ότι η Γη, μαζί με άλλους πλανήτες, κινείται γύρω από αυτό το μεγαλύτερο σώμα. Στις μέρες μας, ο Αρίσταρχος της Σάμου ονομάζεται «Κοπέρνικος του αρχαίου κόσμου». Αυτός ο επιστήμονας εισήγαγε κάτι νέο στη μελέτη των άστρων. Πίστευε ότι ήταν αμέτρητα πιο μακριά από τη Γη από τον Ήλιο. Για εκείνη την εποχή, αυτή η ανακάλυψη ήταν πολύ σημαντική: από έναν άνετο, σπιτικό μικρό κόσμο, το Σύμπαν μετατρεπόταν σε ένα απέραντο γιγαντιαίος κόσμος. Σε αυτόν τον κόσμο, η Γη με τα βουνά και τις πεδιάδες της, με τα δάση και τα χωράφια, με τις θάλασσες και τους ωκεανούς έγινε ένας μικροσκοπικός κόκκος σκόνης, χαμένος σε ένα μεγαλειώδες κενό χώρο. Δυστυχώς, τα έργα αυτού του αξιοσημείωτου επιστήμονα ουσιαστικά δεν έχουν φτάσει σε εμάς και για περισσότερα από μιάμιση χιλιάδες χρόνια, η ανθρωπότητα ήταν βέβαιη ότι η Γη ήταν το ακίνητο κέντρο του κόσμου. Σε μεγάλο βαθμό, αυτό διευκολύνθηκε από τη μαθηματική περιγραφή της ορατής κίνησης των φωτιστικών, η οποία αναπτύχθηκε για το γεωκεντρικό σύστημα του κόσμου από έναν από τους εξέχοντες μαθηματικούς της αρχαιότητας - τον Κλαύδιο Πτολεμαίο τον 2ο αιώνα. ΕΝΑ Δ Το πιο δύσκολο έργο ήταν να εξηγήσουμε την κίνηση που μοιάζει με βρόχο των πλανητών.

Ο Πτολεμαίος, στο διάσημο έργο του «Mathematical Treatise on Astronomy» (περισσότερο γνωστό ως «Almagest») υποστήριξε ότι κάθε πλανήτης κινείται ομοιόμορφα κατά μήκος ενός επίκυκλου - ενός μικρού κύκλου, το κέντρο του οποίου κινείται γύρω από τη Γη κατά μήκος ενός διαφορετικού - ενός μεγάλου κύκλου. Έτσι μπόρεσε να εξηγήσει ΕΙΔΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑΣοι κινήσεις των πλανητών, στις οποίες διέφεραν από τον Ήλιο και τη Σελήνη. Το πτολεμαϊκό σύστημα έδωσε μια καθαρά κινηματική περιγραφή της κίνησης των πλανητών - η επιστήμη εκείνης της εποχής δεν μπορούσε να προσφέρει κάτι άλλο. Έχετε ήδη δει ότι η χρήση ενός μοντέλου της ουράνιας σφαίρας για την περιγραφή της κίνησης του Ήλιου, της Σελήνης και των αστεριών σας επιτρέπει να πραγματοποιήσετε πολλούς υπολογισμούς χρήσιμους για πρακτικούς σκοπούς, αν και στην πραγματικότητα μια τέτοια σφαίρα δεν υπάρχει. Το ίδιο ισχύει και για τους επικύκλους και τους αποκλίνοντες, βάσει των οποίων οι θέσεις των πλανητών μπορούν να υπολογιστούν με συγκεκριμένο βαθμό ακρίβειας.

Ρύζι. 2.

Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, οι απαιτήσεις για την ακρίβεια αυτών των υπολογισμών αυξάνονταν συνεχώς και έπρεπε να προστεθούν όλο και περισσότεροι νέοι επίκυκλοι για κάθε πλανήτη. Όλα αυτά περιέπλεξαν το σύστημα των Πτολεμαίων, καθιστώντας το άσκοπα δυσκίνητο και άβολο για πρακτικούς υπολογισμούς. Παρόλα αυτά, το γεωκεντρικό σύστημα παρέμεινε ακλόνητο για περίπου 1000 χρόνια. Άλλωστε μετά την ακμή αρχαίο πολιτισμόΣτην Ευρώπη ξεκίνησε μια μακρά περίοδος κατά την οποία δεν έγινε ούτε μία σημαντική ανακάλυψη στην αστρονομία και σε πολλές άλλες επιστήμες. Μόνο κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης ξεκίνησε μια άνοδος στην ανάπτυξη των επιστημών, στην οποία η αστρονομία έγινε ένας από τους ηγέτες. Το 1543 εκδόθηκε το βιβλίο του εξέχοντος Πολωνού επιστήμονα Νικόλαου Κοπέρνικου (1473-1543), στο οποίο τεκμηριώνει ένα νέο -ηλιοκεντρικό- σύστημα του κόσμου. Ο Κοπέρνικος έδειξε ότι η καθημερινή κίνηση όλων των αστεριών μπορεί να εξηγηθεί από την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της, και η κυκλική κίνηση των πλανητών από το γεγονός ότι όλοι τους, συμπεριλαμβανομένης της Γης, περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο.

Το σχήμα δείχνει την κίνηση της Γης και του Άρη την περίοδο που, όπως μας φαίνεται, ο πλανήτης περιγράφει μια θηλιά στον ουρανό. Σημειώθηκε η δημιουργία του ηλιοκεντρικού συστήματος νέο στάδιοστην ανάπτυξη όχι μόνο της αστρονομίας, αλλά και όλων των φυσικών επιστημών. Ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο έπαιξε η ιδέα του Κοπέρνικου ότι πίσω από την ορατή εικόνα των συμβάντων φαινομένων, που μας φαίνεται αληθινή, πρέπει να αναζητήσουμε και να βρούμε κάτι απρόσιτο. άμεση παρατήρησητην ουσία αυτών των φαινομένων. Το ηλιοκεντρικό σύστημα του κόσμου, τεκμηριωμένο αλλά όχι αποδεδειγμένο από τον Κοπέρνικο, επιβεβαιώθηκε και αναπτύχθηκε στα έργα τέτοιων εξαιρετικών επιστημόνων όπως ο Galileo Galilei και ο Johannes Kepler.

Ο Γαλιλαίος (1564-1642), ένας από τους πρώτους που έστρεψε ένα τηλεσκόπιο προς τον ουρανό, ερμήνευσε τις ανακαλύψεις που έγιναν ως στοιχεία υπέρ της θεωρίας του Κοπέρνικου. Έχοντας ανακαλύψει την αλλαγή των φάσεων της Αφροδίτης, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μια τέτοια ακολουθία μπορεί να παρατηρηθεί μόνο εάν περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.

Ρύζι. 3.

Οι τέσσερις δορυφόροι του πλανήτη Δία που ανακάλυψε διέψευσαν επίσης την ιδέα ότι η Γη είναι το μόνο κέντρο στον κόσμο γύρω από το οποίο μπορούν να περιστρέφονται άλλα σώματα. Ο Γαλιλαίος όχι μόνο είδε βουνά στη Σελήνη, αλλά μέτρησε ακόμη και το ύψος τους. Μαζί με αρκετούς άλλους επιστήμονες, παρατήρησε επίσης τις ηλιακές κηλίδες και παρατήρησε την κίνησή τους στον ηλιακό δίσκο. Σε αυτή τη βάση, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος περιστρέφεται και, ως εκ τούτου, έχει το είδος της κίνησης που ο Κοπέρνικος απέδωσε στον πλανήτη μας. Έτσι, συνήχθη το συμπέρασμα ότι ο Ήλιος και η Σελήνη έχουν κάποια ομοιότητα με τη Γη. Τέλος, παρακολουθώντας Γαλαξίαςκαι έξω από αυτό υπάρχουν πολλά αμυδρά αστέρια απρόσιτα με γυμνό μάτι, ο Γαλιλαίος συμπέρανε ότι οι αποστάσεις από τα αστέρια είναι διαφορετικές και δεν υπάρχει «σφαίρα σταθερών αστεριών». Όλες αυτές οι ανακαλύψεις έγιναν ένα νέο στάδιο στην κατανόηση της θέσης της Γης στο Σύμπαν.