История Астрономии

Астроно́мия (от греч. ἀστρο «звезда» и νόμος «закон») — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и систем.

Древний период

Шумер и Вавилон
Шумеро-аккадское государство Вавилон существовало со II тыс. до н. э. по VI век до н. э.
Основные открытия:
- астрономические таблицы, на основании которых жрецы - - законы движения планет, Луны и Солнца, научились предсказывать затмения
- определение таких понятий как созвездия и зодиак
- деление полного угла на 360°
- развитие тригонометрии

Звездные карты Шумеров
Планисфера (Planisphere) - это нео-ассирийская плоская звездная карта, а именно - воспроизведение древними сферической части звездного неба на глиняной таблицe в виде плоской карты. Одна из таких планисфер, К8538, была найдена в библиотеке короля Ашшурбанипала (Assurbanipal) в Ниневии (Nineveh), и датируется 800-1000 годами до нашей эры.
Сохранившаяся часть таблички представляет собой круговую карту с названиями звезд и созвездий, а именно их символьных обозначений.

Вероятно, именно в Вавилоне появилась семидневная неделя (каждый день был посвящён одному из 7 светил).
Сатурн
Юпитер
Марс
Солнце
Венера
Меркурий
Луна

Разливы Нила происходят в начале лета, и как раз на это время приходится первый восход ярчайшей звезды неба — Сириуса, по-египетски называемого «Сотис». До этого момента Сириус не виден. Наверное, поэтому «сотический» календарь употреблялся в Египте наряду с гражданским. Сотический год — это период между двумя восходами Сириуса
Древний Египет

Основные открытия:
-деление неба на созвещдия. (45 созвездий, в том числе созвездие Мес ( Большая Медведица);
Сириус – ярчайшая звезда ночного неба

Зодиак на потолке тайной гробницы древнеегипеского архитектора Сененмута
На потолке одной из погребальных камер - пирамиды Сенмут изображен шагающий человек; выше него — три звезды пояса Ориона

Древний Китай
Во время легендарной династии Ся (конец III — начало II тыс. до н. э.) в Китае были две должности придворных астрономов. По легенде, в 2137 г. до н. э. были казнены астрономы Хо и Хи, не сумевшие предсказать затмение

Основные открытия:
Разделение небесного круга на 365,25 градусов или на 28 созвездий;
Определение продолжительности солнечного года - 365,25 дней;
Регистрация всех необычных событий на небе (затмения, кометы — «звёзды-метлы», метеоритные потоки, новые звёзды);
Правильное объяснение причины солнечных и лунных затмений, открытие неравномерности движения Луны;
Самое раннее идентифицируемое сообщение о комете Галлея датируется 240 г. до н. э.

Годы объединялись в 60-летний цикл: каждый год посвящался одному из 12 животных (Зодиака) и одной из 5 стихий: вода, огонь, металл, дерево, земля[18]. Каждой стихии соответствовала одна из планет; имелась и шестая — первичная — стихия «ци» (эфир). Позже ци делили на несколько видов: инь-ци и ян-ци, и другие, согласовывая с учением Лао Цзы (VI век до) н. э.)

Цивилизация Майя
Цивилизация племени Майя (II—X век н. э.) придавала астрономическим знаниям очень большое значение. Древние астрономы майя умели предсказывать затмения, и очень тщательно наблюдали за различными, наиболее хорошо видимыми астрономическими объектами, такими как Плеяды, Меркурий, Венера, Марс и Юпитер

Храм-обсерватория племени Майя
Календарь Майя - календарь, который соединял в себе не только лунный и солнечный циклы, но и учитывал период и скорость обращения Солнечной системы вокруг центра Галактики.

Стоунхендж
Стоунхендж находится в Соединенном Королевстве Великобритании, возник приблизительно 3000 лет до н. э. Это не только лунный календарь, но и солнечный. Представляет собой наглядную модель солнечной системы в поперечном разрезе.

Древняя Греция
Пифагорейцы:
- Сформировали пироцентрическую модель Вселенной, в которой звёзды, Солнце, Луна и шесть планет обращаются вокруг Центрального Огня (Гестии)
-Считали Землю шарообразной и вращающейся, отчего и происходит смена дня и ночи
- ввели понятие эфира, но чаще всего этим словом обозначался воздух. Только Платон обособил эфир как отдельную стихию.

Аристотель, автор «Физики», тоже был учеником Платона.
доказал, что Земля — шар, опираясь на форму тени Земли при лунных затмениях;
оценил окружность Земли в 400 000 стадиев, или около 70 000 км — завышено почти вдвое, но для того времени точность неплохая.
Гиппарх
уточнил длину года (365,25 — 1/300 дней);
построил математическую теорию движения Солнца и Луны при помощи Методики Аполлония;
ввёл понятия эксцентриситета орбиты, апогея и перигея;
уточнил длительность синодического и сидерического лунных месяцев (с точностью до секунды), средние периоды обращения планет;
по таблицам Гиппарха можно было предсказывать солнечные и лунные затмения с неслыханной для того времени точностью — до 1-2 часов;
ввёл географические координаты — широту и долготу;
открытие смещения небесных координат — «предварения равноденствий»;
составил каталог для 850 звёзд, разбив их на 6 классов по яркости;

Будучи принципиально неверной, система Птолемея, тем не менее, позволяла с достаточной для того времени точностью предвычислять положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение многих веков.

Средневековье
Распространение христианства и развитие феодализма в Средние века привели к потере интереса к естественным наукам, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия.
Следующий период развития астрономии связан с деятельностью учёных стран ислама — ал-Баттани, ал-Бируни, Абу-л-Хасана ибн Юниса, Насир ад-Дина ат-Туси, Улугбека и многих других.

Распространение христианства и развитие феодализма в Средние века привели к потере интереса к естественным наукам, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия.
Следующий период развития астрономии связан с деятельностью учёных стран ислама — ал-Баттани, ал-Бируни, Абу-л-Хасана ибн Юниса, Насир ад-Дина ат-Туси, Улугбека и многих других.
- учёные мусульманского мира усовершенствовали ряд астрономических приборов и изобрели новые, что позволило им существенно повысить точность определения ряда астрономических параметров;
- положили начало традиции построения специализированных научных учреждений — астрономических обсерваторий;
- выдвинули фундаментальное требование: астрономическая теория является частью физики, что привело к созданию гелиоцентрической системы мира Коперником, открытию законов планетных движений Кеплером, установлению механизма действия центральных силы Гуком и открытию закона всемирного тяготения Ньютоном;

Эпоха Возрождения и Новое Время
В XV веке немецкий кардинал Николай Кузанский, высказал мнение, что Вселенная бесконечна, и у неё вообще нет центра — ни Земля, ни Солнце, ни что-либо иное не занимают особого положения. Все небесные тела состоят из той же материи, что и Земля, и, вполне возможно, обитаемы. Утверждал: все светила, включая Землю, движутся в пространстве, и каждое находящийся на нём наблюдатель вправе считать неподвижным.

Гелиоцентрическая система Мира Коперника
1) Не существует единого центра для всех небесных орбит или сфер.
2) Центр Земли является не центром мира, а лишь центром тяготения и лунной орбиты.
3) Все сферы движутся вокруг Солнца, как вокруг своего центра, вследствие чего Солнце является центром всего мира.
4) Отношения расстояния от Земли до Солнца к высоте небесной тверди (то есть к расстоянию до сферы неподвижных звёзд) меньше отношения радиуса Земли к расстоянию от неё до Солнца, причём, расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с высотой небесной тверди.
5) Всякое движение, замеченное у небесной тверди, связано не с каким-либо движением самой тверди, а с движением Земли. Земля же вместе с окружающими её стихиями (воздухом и водой) совершает в течение суток полный оборот вокруг своих неизменных полюсов, в то время, как твердь небесная и расположенное на ней небо, остаются неподвижными.
6) То, что кажется нам движением Солнца, на самом деле связано с движениями Земли и нашей сферы, вместе с которой мы обращаемся вокруг Солнца, как всякая другая планета. Таким образом, Земля обладает более чем одним движением.
7) Кажущиеся прямые и попятные движения планет, обусловлены не их движениями, а движением Земли. Следовательно, одного лишь движения самой Земли достаточно для объяснения многих кажущихся неравномерностей на небе.

В отличие от своих предшественников, Николай Коперник пытался создать логически простую и стройную планетарную теорию. В отсутствие простоты, стройности, системности Коперник увидел коренную несостоятельность теории Птолемея, в которой не было единого стержневого принципа, объясняющие системные закономерности в движениях планет

Галилей. Изобретение телескопа.
Изобретение телескопа позвонило Галилею:
- обнаружить спутники Юпитера, фазы Луны и убедиться, что Млечный Путь состоит из огромного числа звезд;
Открыть солнечные пятна и наблюдая их перемещение, объяснить вращение Солнца;
- изучить поверхность Луны и доказать что она покрыта горами

Законы
Кеплера
Первый закон Кеплера (1609 г.):
- Каждая планета описывает эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце
За равные промежутки времени прямая, соединяющая планету с Солнцем, описывает равные площади
Второй закон Кеплера (1609 г.):
Радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади (объясняет неравномерность движения планеты: чем ближе она к Солнцу, тем быстрее движется)
Третий закон Кеплера (1619 г.):
- Квадраты времён обращения планет по орбите относятся как кубы их средних расстояний от Солнца (Этот закон фактически устанавливает скорость движения планет (второй закон регулирует только изменение этой скорости) и позволяет их вычислить, если известна скорость одной из планет (например, Земли) и расстояния планет до Солнца)
Иоганн Кеплер в 1611г усовершенствовал телескоп Галилея, заменив рассеивающую линзу в окуляре собирающей. Это позволило увеличить полезрения и вынос зрачка. Однако система Кеплера дает перевернутое изображение. По сути, все последующие телескопы-рефракторы являются трубами Кеплера.

Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел. Следующий, очень важный этап в развитии Астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX, в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики - рентгеновской астрономии.