- Геоцентрическая система мира в античности
- Геоцентризм в эпоху Возрождения
- Земля в центре Вселенной
- Переход на новую систему
- Развитие гелиоцентризма Кеплером
- Византийские теории
- Что мы узнали?
- Геоцентрическая система Герсонида
- Другие небесные тела
- Объяснение космических явлений в геоцентризме
- Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической систем мира
- Астрономия в средние века
- Отказ от геоцентризма
- Влияние гелиоцентризма на развитие физики
- Модель Птолемея и религия
- Возникновение гелиоцентризма
Геоцентрическая система мира в античности
Кстати, согласно опросам, около 30% жителей современной Земли до сих пор верят, что Солнце вращается вокруг нее. И так думают не только жители беднейших стран Африки, но и россияне и американцы. И это несмотря на то, что астрономию изучают в старших классах средней школы.
Если коротко, то если стоять на равнине и смотреть по сторонам, то видно, что Земля плоская, а вокруг нее вращаются Солнце и Луна. Это настолько очевидная картина мира, что ранние античные философы даже не думали ее оспаривать.
Все тела падают вниз, если не встречают препятствий, а Земля остается на месте. Очевидно, что падает эй что-то мешает. У древних греков были следующие теории в хронологическом порядке :
- Фалес Милецкий считал, что планета плавает в мировом океане.
- Анаксимен Милетский изложил доказательства того, что он имеет форму диска, а сжатый воздух удерживает его от падения.
- Его учитель Анаксимандр считал, что все предметы вытянуты к центру Вселенной, где находится Земля, имеющая форму широкого цилиндра, у которого просто нет оснований куда-либо двигаться.
Пифагор был первым, кто предположил, что Земля имеет форму сферы. Обосновал эту идею Аристотель. Он заметил, что лунное затмение происходит, когда Солнце, Земля и Луна находятся на одной линии: тень Земли падает на полную Луну и скрывает ее сияние. Эта тень всегда круглая, а потому может падать только с шара.
Геоцентризм в эпоху Возрождения
Начиная с раннего периода Средневековья астрономы активно осваивали и разрабатывали другие версии этой конфигурации. Например, в эпоху Возрождения европейские учёные много внимания уделяли теории гомоцентрических сфер. Наряду с этим существовали и предпосылки для модели, в которой геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира были бы объединены, по крайней мере, в некоторых аспектах.
Сторонники такого сочетания считали, что Земля по-прежнему является центром мира, и она неподвижна, а Луна и Солнце вращаются вокруг ее оси. При этом остальные планеты должны были вращаться вокруг Солнца. Такая гипотеза составила главную конкуренцию полной гелиоцентрической теории. Важно отметить и другие направления, по которым ученые эпохи Возрождения развивали геоцентризм.
Например, под влиянием натурфилософии многие астрономы обратились к изучению надлунного и подлунного миров. Кстати, еще Аристотель считал, что небеса изменчивы в той же степени, что и Земля. Высказывались и мнения, отрицающие существование небесных сфер.
Земля в центре Вселенной
Аристотель заметил, что все тяжелые тела падают круто вниз. Он считал, что они стремятся к центру мира. Земля — самая тяжелая из телефона. Поэтому оно в центре, это естественная структура мира. Пифагорейцы считали, что Земля может двигаться по своей орбите, но Аристотель отверг это. Он утверждал, что если бы Земля двигалась, то можно было бы увидеть Луну с разных сторон. Если этого не происходит, планета неподвижна, а спутник движется. Надо отметить, что в этом он был прав. Но Аристотель не предполагал, что небесные тела могут перемещаться вокруг разных астрономических объектов.
Из-за наклона земной оси место, где восходит Солнце, перемещается в течение года. Единственные дни, когда она восходит в одной и той же точке — это примерно неделя в середине зимы или лета. Время, названное солнцем. Для Плиния Старшего это явление было доказательством центрального положения Земли.
Клеомед же опровергал все просмотренные публикации в геоцентризме. Если бы Земля находилась к востоку от центра, то на восходе тени были бы лучше, чем на закате, это не так. А если бы она была сдвинута к северу или югу, тени прочелиси не на странице по оси восток-запад, а сместились к югу и северу. К сожалению, эта теория подразумевает, что существует некий центр Вселенной, вокруг которого движется Солнце, но это не так.
Клеомед также опроверг возможность сравнительного расположения Земли выше или ниже центра: если бы точка отсчета располагалась там, то была бы видна соответственно более или менее половина неба. И если только этого не произойдет, Земля окажется точно в центре. Он не учел, что небосвод не является куполом и звезды к нему не прикреплены.
Птолемей привел аналогичные аргументы в пользу геоцентрической модели. Кроме того, он объяснил, почему Земля не вращается вокруг своей оси: при движении в автомобиле (или троллейбусе, учитывая время жизни создателя теории) любые отстегнутые предметы откатываются назад. Это явление называется инерцией.
Философ полагал, что то же самое произошло бы с объектами на Земле, если бы она вращалась, тогда облака не могли бы двигаться на восток: их на долю секунды относило назад. Этого не происходит, поэтому неподвижная планета находится в центре координат. Опровергнуть эту теорию смогли лишь в XIX веке, с открытием первого закона Ньютона. Если тело движется равномерно и прямолинейно, инерции не возникает.
Переход на новую систему
Отказ от геоцентрической системы и ранее гелиоцентрической системы произошел в 17 веке. Первую новую модель предложил Коперник, затем Галилей, изобретя свой первый телескоп, представил неопровержимые доказательства и усилил теорию Кеплера, доведя ее практически до того вида, в котором она существует до сих пор.
Николай Коперник
Развитие гелиоцентризма Кеплером
Теория с момента ее первой формулировки существенно изменилась к концу XVI века. Можно сказать, что создателем гелиоцентрической системы мира в форме, близкой к современному пониманию, является Иоганн Кеплер, внесший значительный вклад в развитие астрономии. Еще в период учебы он осознал значимые взгляды на солнечное движение планеты. В будущем он займется развитием возможностей расчета масштабов планетной системы по данным наблюдений.
Из научных знаний, сформулированных Кеплером, можно отметить движение планет по эллипсу, введение понятия орбиты, а также основание новых законов, определяющих положение Земли относительно Солнца. Наконец, пифагорейский создатель гелиоцентрической системы мира, скорее всего, не представлял себе, как можно развивать его концепцию. Но именно мыслители античности позволили укрепить идею наиболее точного устройства мира.
Византийские теории
В Византии также существовали версии геоцентрической модели мира. Александрия была настоящим центром эллинистической науки, и астрономия занимала там далеко не последнее место. Некоторые местные учёные даже считали, что геоцентрическая система ошибочна. Но они сказали, что Земля никогда не сможет иметь форму шара.
Как умны были византийские философы, они вдруг отказались рассматривать какие-либо дополнения к существующей модели. В большинстве случаев они твердо верили в теорию Аристотеля и просто отвергали новые предположения. Поэтому византийский геоцентризм не получил своего развития.
Что мы узнали?
Мы узнали, что представляет собой геоцентрическая система мира, когда и где она возникла, какие оригинальные идеи были выдвинуты. Мы познакомились с альтернативной идеей гелиоцентризма, узнали, что сегодня есть сторонники обеих систем. Признание гелиоцентризма прочело развитие физики, астрономии, взлано интерес к космосу.
Геоцентрическая система Герсонида
Средневековый астроном Герсонид (Леви бен Гершом) предложил свою геоцентрическую модель, согласно которой Вселенная состоит из вложенных друг в друга небесных сфер. Сферы разделены слоями космической жидкости, в центре находится Земля.
По расчетам Герсониды, расстояние до звездной сферы составляет 100 тысяч световых лет (в сообщении исчислении); До этого мир не представлял себя таким большим.
Другие небесные тела
Преимущество геоцентрической системы в том, что она проста, понятна и с точки зрения древних знаний логически объясняет строение Вселенной. Луна действительно вращается вокруг Земли, а не падает на нее, а Солнце и другие звезды остаются на месте, поэтому они как будто тоже вращаются на орбите.
А вот когда дело доходит до планет, начинаются проблемы. Они вращаются вокруг Солнца, как и Земля, но делают это с разной скоростью, поэтому создается впечатление, что планеты движутся петлями по странной траектории. В древней астрономии это называлось ретроградным движением.
Такое их поведение не могло не выпасть из стройной теории. Более того, в древности планеты считались вечными богами, и им не хотелось торопиться и бежать то вперед, то назад. Для объяснения их движения философ Аполлон Пергский разработал теорию эпициклов. Чтобы объяснить это, можно представить себя гончарным кругом. В центре его — Земля, а недалеко от края — небольшой круг. Круг вращается, и контур движется одновременно и вместе с ним, и сам по себе. Его стержен — это пленат. Она то причижается к Земле, то отдаляется от нее.
Теория эпицикликов неверна с точки зрения астрономии, но она достаточно хороша, чтобы с высокой точностью описывать и предсказывать взаимодействие планет. Это представление продолжалось до XVI века.
Объяснение космических явлений в геоцентризме
Астрономы Древней Греции очень любили обсуждать тему геоцентризма и пытаться объяснить различные космические явления в рамках этой теории. Но почему-то труднее всего было понять самые простые и очевидные вещи. Первая сложность появилась при попытке аргументировать неравномерность движения планет. Поскольку сами планеты тогда воспринимались как настоящие боги, они, по мнению астрономов, должны были двигаться исключительно плавно и равномерно.
Несмотря на множество трудностей и ошибок, древние греки продолжали верить в свою модель и выдвигали новые теории. Столь сложные движения планет объясняются тем, что они являются результатом сложения нескольких круговых движений. В конечном итоге это привело к формированию теорий об эпициклах и гомоцентрических сферах, которые использовались не только в Древней Греции, но и во многих других странах.
Еще евреи обращали внимание на геоцентрическую модель мира с Землей в форме шара в центре Вселенной. Хотя в тот момент они представляли нашу планету исключительно плоской. Еврейские астрономы быстро приняли версию своих греческих коллег. Эту теорию впервые поддержал Моисей Маймонид. Он активно выступал против эпициклов и придерживался мнения Аристотеля о мире.
Геоцентризм существовал до средневековья и все это время продолжал развиваться. Астроном Леви бен Гершом, живший в 13 веке, считал, что гомоцентрические сферы и эпициклы в корне ошибочны. Он придерживался геоцентрической модели, но интерпретировал ее по-своему. По мнению учёного, небесные тела заключены в некие эксцентричные сферы, не позволяющие им приближаться слишком близко друг к другу. А между шферами в космической эстропании находится ликуды, образованные из примерного страны.
Средневековый образ геоцентрической системы
Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической систем мира
Сторонники двух концепций долгое время не могли прийти к согласию по ряду принципиальных аспектов. Дело в том, что обе теории имели множество вариаций, менялись и совершенствовались, но основные принципы оставались неизменными. Основные различия между геоцентрической и гелиоцентрической системами мира сводились к месту Земли во Вселенной и ее отношению к Солнцу. Сторонники первой концепции считали, что планета занимает центральное положение. И, наоборот, геоцентризм предполагает, что Земля вращается вокруг Солнца, вращаясь при этом вокруг своей оси.
Астрономия в средние века
С концом античности, приходом христианства и падением Рима геоцентрическая теория была забыта. Но изменился не гелиоцентризм, а представление о плоском мире. В VI веке нашей эры византийский купец Косма Индикоплов издал книгу «Христианская топография». В ней мир был описан с идеалистической библейской точки зрения. Автор утверждал:
- Земля плоская и расположена в центре океана;
- очень она движется на солнечном диске;
- небесный свод делит небеса на небо вверху и смертную землю внизу.
Эта теория полна аллегорий и имеет мало отношения к реальной географии. Вместо таблиц и математических расчетов в ее основе лежат представления об идеальном христианском мироустройстве. Так что уже через два столетия популярность книги пошла на убыль.
К сожалению, византийские ученые не достигли уровня развития своих греческих предков. Теория геоцентризма была почти забыта и развивалась не в западном мире, а на исламском востоке.
Труды Аристотеля и Птолемея были переведены на арабский язык еще в VIII веке нашей эры. На долгие годы, пока в Европе продолжались темные века, именно арабы стали хранителями древних знаний.
Исламские ученые внесли свой вклад в теорию геоцентризма. Они пытались определить, на каком расстоянии от Земли находятся небесные тела. Астроном Джафир ибн Афла создал теорию, согласно которой ближе всего к Земле находится Луна, затем Солнце, а за ними следуют звезды и планеты.
Математики Андалусии, принадлежавшей арабам, в XIII веке протестовали против теории эпициклов. Она противоречила идеям Аристотеля о том, что Земля находится в центре мира и является единственной точкой вращения Вселенной. Астрономы пытались доказать, что планеты на самом деле движутся по кругу, а не в той же плоскости, что и Земля, и поэтому создается впечатление, что они совершают возвратные движения. К сожалению, эта теория противоречила всем наблюдениям и доказать ее не удалось.
В Европу теория геоцентризма вернулась лишь в эпоху Возрождения. Затем астрономию стали изучать по трудам древних греков в университетах. Ученые того времени изучали возможность вращения Земли, но установили, что это невозможно. К XV веку астрономия в Европе была так же развита, как и на Востоке. И в это же время пришел ее закат.
Отказ от геоцентризма
Интенсивное развитие науки в XVII в пописолло систематизация накопительных знаний и совершенствование представлений о Вселенной. В этом контексте геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира уже не могли сосуществовать, поскольку вторая концепция все чаще одобрялась выдающимися мыслителями, среди которых были Коперник и Галилей. Среди основных научных событий, способствовавших отказу от геоцентризма, выделяется создание теории движения планет. Значительный вклад в развитие астрономии внесли телескопические открытия Галилея, а также открытия законов Кеплера.
Стоит отметить, что геоцентризм долгое время поддерживал церковь. Религиозные сторонники этой теории считали, что Земля была создана божественной силой специально для человека, поэтому ее центральное место во Вселенной логично и естественно. Несмотря на такую поддержку, геоцентрическая система мира Коперника трансформировалась в новую теорию, отвергающую центральное расположение Земли. Более продвинутые телескопические исследования полностью отвергли классический геоцентризм и проложили путь к гелиоцентризму.
Влияние гелиоцентризма на развитие физики
Распространение теории способствовало развитию физики и механики. Дело в том, что перед учёными, проводившими исследования в этих сферах, встал важный вопрос – почему движение Земли не ощущается людьми? Ответом стало относительное движение. Геоцентрические и гелиоцентрические системы мира по-разному представляют действие гравитации. В первом случае основой этой силы являются вложенные сферы, а на основе гелиоцентризма позже были сформулированы закон относительности и принцип инерции. На основе этих знаний ученые разработали общий метод, с помощью которого решались практически все задачи механики.
Модель Птолемея и религия
Христианские деятели поддерживали модель Птолемея и боролись с его противниками. Геоцентрическая система мироустройства сочеталась с идеей центрального места человека в мире, созданном Богом ради него.
Возникновение гелиоцентризма
В 16 веке польский астроном Николай Коперник предположил, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли. Это открытие стало началом научной революции в мире знаний. Впервые в истории учёные попытались не подвести окружающий мир под свои представления о нём, а наблюдать реальность такой, какая она есть. С гелиоцентризма начинается современная наука.
Оппонентом Коперника был датчанин Тихо Браге. Он не принимал гелиоцентризм в целом, но и не мог полностью отвергнуть его, поэтому предложил геогелицентрическую систему: в центре мира находится Земля, вокруг нее вращаются Луна и Солнце, а остальная часть планеты движутся вокруг звезд.
Теории Браге и Коперника соревновались в течение следующего десятилетия, пока гелиоцентризм не одержал окончательную победу. Этому способствовало изобретение телескопа и открытие Исааком Ньютоном закона всемирного тяготения.
Конечно, геоцентрическая система мира в астрономии не верна с точки зрения современности, но это была первая попытка научно объяснить космические явления. Античной философии приходилось бороться со сказками и аллегориями, на этом фоне геоцентризм при всем его несовершенстве выглядит вершиной научной мысли. Он заложил основы всей современной астрономии.
Читайте также: Антарктика и Антарктида – отличия на глобусе, в чем разница