Когда астрономия отделилась от астрологии

Астрономия — наука о движении и свойствах небесных тел — является одной из древнейших естественных наук.

На ранних этапах своего развития составляла единое целое с астрологией; окончательное разделение научной астрономии и астрологии произошло в Европе эпохи Возрождения.

Другие теории, исследующие внеземные объекты (астрофизика, космология и др.) также ранее рассматривались как часть астрономии, но в XX веке они выделились как отдельные науки.

Астрология и астрономия архаически рассматривались вместе ( лат . Астрология ) и лишь постепенно разделились в западной философии 17-го века (« Эпоха разума ») с отказом от астрологии. В более поздний период средневековья астрономия рассматривалась как фундамент, на котором могла действовать астрология.

С 18 века они стали рассматриваться как совершенно отдельные дисциплины. Астрономия , изучение объектов и явлений, происходящих за пределами атмосферы Земли, является наукой и широко изучаемой академической дисциплиной . Астрология , которая использует видимые положения небесных объектов в качестве основы для предсказания будущих событий, является формой предсказания и псевдонауки , не имеющей научной достоверности.

Астрономия — одна из древнейших и старейших наук. Она возникла из практических потребностей человечества.

С тех пор как на Земле существуют люди, их всегда интересовало то, что они видели на небе. Ещё в глубокой древности они заметили взаимосвязь движения небесных светил по небосводу и периодических изменений погоды. Астрономия тогда была основательно перемешана с астрологией.

По расположению звёзд и созвездий первобытные земледельцы определяли наступления времён года. Кочевые племена ориентировались по Солнцу и звёздам. Необходимость в летоисчислении привела к созданию календаря. Ещё доисторические люди знали об основных явлениях, связанных с восходом и заходом Солнца, Луны и некоторых звёзд. Периодическая повторяемость затмений Солнца и Луны была известна очень давно. Среди древнейших письменных источников встречаются описания астрономических явлений, а также примитивные расчётные схемы для предсказания времени восхода и захода ярких небесных тел, методы отсчёта времени и ведения календаря.

Доисторические культуры и древнейшие цивилизации оставили после себя многочисленные астрономические артефакты, свидетельствующие о знании ими закономерностей движения небесных тел. В качестве примеров можно привести додинастические древнеегипетские монументы и Стоунхендж. Первые цивилизации вавилонян, греков, китайцев, индийцев, майя и инков уже проводили методические наблюдения ночного небосвода.

Астрономия успешно развивалась в Древнем Вавилоне, Египте, Китае и Индии. В китайской летописи описывается затмение Солнца, которое состоялось в 3-м тысячелетии до н. э. Теории, которые на основе развитых арифметики и геометрии объясняли и предсказывали движение Солнца, Луны и ярких планет, были созданы в странах Средиземноморья в последние века дохристианской эры. Вместе с простыми, но эффективными приборами, они служили практическим целям вплоть до эпохи Возрождения.

Особенно большого развития достигла астрономия в Древней Греции. Пифагор впервые пришёл к выводу, что Земля имеет шарообразную форму, а Аристарх Самосский высказал предположение, что Земля вращается вокруг Солнца. Гиппарх во II в. до н. э. составил один из первых звёздных каталогов. В произведении Птолемея «Альмагест», написанном во II в. н. э., изложена геоцентрическая система мира, которая была общепринятой на протяжении почти полутора тысяч лет. В средневековье астрономия достигла значительного развития в странах Востока. В XV в. Улугбек построил вблизи Самарканда обсерваторию с точными в то время инструментами. Здесь был составлен первый после Гиппарха каталог звёзд.

С XVI в. начинается развитие астрономии в Европе. Новые требования выдвигались в связи с развитием торговли и мореплавания и зарождением промышленности, способствовали освобождению науки от влияния религии и привели к ряду крупных открытий.

Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время. Но только изобретение телескопа позволило астрономии развиться в современную самостоятельную науку.

Исторически астрономия включала в себя астрометрию, навигацию по звёздам, наблюдательную астрономию, создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики.

Рождение современной астрономии связывают с отказом от геоцентрической системы мира Птолемея (II век) и заменой её гелиоцентрической системой Николая Коперника (середина XVI века), с началом исследований небесных тел с помощью телескопа (Галилей, начало XVII века) и открытием закона всемирного притяжения (Исаак Ньютон, конец XVII века). XVIII—XIX века были для астрономии периодом накопления сведений и знаний о Солнечной системе, нашей Галактике и физической природе звёзд, Солнца, планет и других космических тел.

Научно-техническая революция XX века имела чрезвычайно большое влияние на развитие астрономии и особенно астрофизики.

Появление крупных оптических телескопов, создание радиотелескопов с высоким разрешением и осуществление систематических наблюдений привели к открытию, что Солнце входит в состав огромной дискообразной системы, состоящей из многих миллиардов звёзд — галактики. В начале XX века астрономы обнаружили, что эта система является одной из миллионов подобных ей галактик.

Открытие других галактик стало толчком для развития внегалактической астрономии. Исследование спектров галактик позволило Эдвину Хабблу в 1929 году выявить явление «разбегания галактик», которое впоследствии получило объяснения на основе общего расширения Вселенной.

Применение ракет и искусственных спутников Земли для внеатмосферных астрономических наблюдений привели к открытию новых видов космических тел: радиогалактик, квазаров, пульсаров, источников рентгеновского излучения и т. д. Были разработаны основы теории эволюции звёзд и космогонии Солнечной системы. Достижением астрофизики XX века стала релятивистская космология — теория эволюции Вселенной.

Астрономия — одна из немногих наук, где непрофессионалы всё ещё могут играть активную роль: любительская астрономия привнесла свой вклад в ряд важных астрономических открытий.

Периодические изменения на небе известны с древнейших времён:

Исследования небесных тел в храмах-обсерваториях в Древнем Мире проводились невооружённым глазом.

Шумер и Вавилон

Вероятно, именно в Вавилоне появилась семидневная неделя (каждый день был посвящён одному из 7 светил).

Степень развития египетской математики и астрономии неясна. Документов на эту тему почти нет, но эллины высоко ценили египетских астрономов и учились у них.

Концепции Аристотеля часть философов канонизировала ещё при его жизни, и в дальнейшем многие противоречащие им здравые идеи встречались враждебно — например, гелиоцентризм Аристарха Самосского. Аристарх впервые пытался также измерить расстояние до Солнца и Луны и их диаметры; для Солнца он ошибся на порядок (получилось, что диаметр Солнца в 250 раз больше земного), но до Аристарха все полагали, что Солнце меньше Земли. Именно поэтому он и решил, что в центре мира находится Солнце. Более точные измерения углового диаметра Солнца выполнил Архимед, в его пересказе нам и известны взгляды Аристарха, сочинения которого утрачены.

С III века до н. э. греческая наука усвоила достижения вавилонян, в том числе — в астрономии и математике. Но греки пошли значительно дальше. Около 230 года до н. э. Аполлоний Пергский разработал новый метод представления неравномерного периодического движения через базовую окружность — деферент — и кружащуюся вокруг деферента вторичную окружность — эпицикл; само светило движется по эпициклу. В астрономию этот метод ввёл выдающийся астроном Гиппарх, работавший на Родосе.

Гиппарх открыл отличие тропического и сидерического годов, уточнил длину года (365,25 — 1/300 дней). Методика Аполлония позволила ему построить математическую теорию движения Солнца и Луны. Гиппарх 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. Кстати, именно он ввёл географические координаты — широту и долготу. Но главным результатом Гиппарха стало открытие смещения небесных координат — «предварения равноденствий». Изучив данные наблюдений за 169 лет, он нашёл, что положение Солнца в момент равноденствия сместилось на 2°, или на 47″ в год (на самом деле — на 50,3″).

45 год до н. э.: введён юлианский календарь, разработанный александрийским астрономом Созигеном по образцу египетского гражданского.

Систему Гиппарха завершил великий александрийский астроном, математик, оптик и географ Клавдий Птолемей. Он значительно усовершенствовал сферическую тригонометрию, составил таблицу синусов (через 0,5°). Но главное его достижение — «Мегале синтаксис» (Большое построение); арабы превратили это название в «Аль Маджисти», отсюда позднейшее «Альмагест». Труд содержит фундаментальное изложение геоцентрической системы мира.

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.

Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии.

Летоисчисление Рима велось от легендарного основания Рима — с 21 апреля 753 года до н. э.

Хотя после мусульманского завоевания (XI век) наука в Индии пришла в упадок, некоторые крупные научные достижения принадлежат в XII веке Бхаскара II.

Похоже, что уже в середине XVI века, после завоевания испанцами, эти столбы в Куско были заброшены и наблюдение за ними прекратилось или ослабевало.

В Европе друиды кельтских племён определённо обладали какими-то астрономическими знаниями; есть основания предполагать, что Стоунхендж был не только местом ритуалов, но и обсерваторией. Построен он был около 1900—1600 гг. до н. э.

Зарождение астрологии

Согласно различным источникам,
астрология возникла в Южной Месопотамии,
в Шумере в 3-м тыс. до н.э. (уже в 3000 г. до
н.э. шумерские жрецы связывали заболевания
мозга и крови с влиянием богов, демонов
и созвездий), затем распространилась
в Индию, Китай, а позже, в эллинистический
период — в Древнюю Грецию и Римскую
империю. Изначально она оказалась
тесно связана с астрономическими
наблюдениями Солнца, Луны, планет и
звездного неба, а также с астральной
мифологией и культами астральных божеств
(она являлась вспомогательной
дисциплиной астральной религии, изучавшей
движения небесных тел в качестве
проявления видимой жизни соответствующих
богов – Солнца, Луны и др.). Профессиональным
названием астрологов в более поздние,
античные времена стал, как уже отмечалось
выше, этнический термин “халдей”.

Интересно отметить, что древнеегипетская
астрономия, которая как и древневавилонская
во многом служила религиозному культу,
не поддалась астрологическим заблуждениям
и в целом сохранила свой относительный
рационализм. Возможно, это объясняется
географической изолированностью Египта
и его относительно устойчивым экономическим
развитием на протяжении почти 3 тысячелетий
под единоличной властью фараонов,
которая, будучи “дарована свыше”, самим
богом солнца Ра, одна лишь имела право
влиять на судьбы людей и мира. Вавилон
же находился на перекрестке миграционных
потоков Ближнего Востока, постоянно
подвергался нашествиям пришлых народов
и соседей, что делало местную жизнь
весьма неустойчивой, непредсказуемой
и благодатной для деятельности всякого
рода предсказателей, пророков и
астрологов. Аналогичная государственная
нестабильность была характерна для
древних царств Индии и Китая, где
астрология также процветала на протяжении
тысячелетий.

Одни исследователи полагают, что
астрология породила астрономию, подобно
тому, как мифология породила науку, т.е.
“астрономия является
дочерью астрологии”, а потому
должна уважительно относиться к своей
“матери”. Ошибочность такого взгляда
заключается в том, что наука
возникла не благодаря, а вопреки мифологии
(и, соответственно, астрономия
развивалась не столько из-за мифологии,
сколько благодаря практическим нуждам
общества) — из
ежедневной трудовой практики человека,
направленной на самосохранение и
самообеспечение своей жизни
(зачатки научных знаний по ботанике,
зоологии, геологии, географии, химии,
механике, физике и другим направлениям
изучения природы формировались уже в
процессе деятельности древнейших людей
– собирателей, охотников, рыболовов,
камнетесов, ремесленников, строителей
и т.д.).

Другие же ученые считают как раз наоборот:
вначале были астрономические наблюдения
в практических целях (например, для
навигации на море, в пустынях, саванах
и степях, для составления календаря,
для определения времен года и дат
наступления важнейших природных явлений
— солнечных и лунных затмений, дней
равноденствия, периодических разливов
великих “священных” рек и т.п.), а
затем уже следовала их мифологическая
или религиозная интерпретация, т.е.
астрономия породила астрологию, причем
”астрология стала глупой
дочерью умной матери астрономии”.

В конечном итоге не столь важно, кто
кого породил, но важно то, что еще
в древности астрономия отделилась от
мифологии и астрологии, и главная
заслуга в этом, как уже отмечалось,
принадлежала греческой астрономии (о
ее развитии можно посмотреть работы
автора “Идея геоцентризма, или
история величайшего заблуждения
человечества” и “Идея
гелиоцентризма, или история преодоления
величайшего заблуждения человечества”,
доступные в интернете). В противоположность
религиозной, или феноменологической
астрономии вавилонян, греческая
астрономия выдвинула на первый план
идею естественного
происхождения и движения небесных тел,
философский тезис
о различии явления и сущности в процессе
познания небесных явлений, а
также сделала первые
шаги в описании движения небесных тел
с помощью геометрических моделей и
измерений.

Астрология, развивая на протяжении
многих столетий архаичные, астральные,
мифологические представления, выработала
свои эмпирические правила, имеющие
вид догм и домыслов, не соответствующих
научным данным. Так, она приписывает
тем или иным небесным светилам (Солнцу,
Луне, планетам, звездам, кометам и
зодиакальным созвездиям), как
антропоморфным божествам, характерные
нравственно-этические свойства, которые
якобы определяют их отношения между
собою и к людям. Например, Венера
признается источником любви, счастья
и милости богов (в 295 г. до н.э. в Риме
был даже учрежден ее государственный
культ), Марс — источником войн
и несчастий, а Юпитер — предвестником
добра и побед. “Волю” светил и их
влияние на события земной жизни, согласно
астрологии, можно предсказать на основе
их видимого движения и взаимного
расположения на небесной сфере в
определенные моменты времени.
Индивидуальная астрология делает
предсказания обычно в рамках составления
личных гороскопов (от греч.
horoskopos наблюдающий
время) — условных чертежей расположения
светил в момент рождения (или зачатия)
человека.

Возникнув в давние времена, астрология
оказалась, благодаря человеческому
невежеству и глупости, такой же живучей,
как и сама мифология. Она получила
широкое распространение прежде всего
на Востоке — в Шумере, Вавилоне, Ассирии
(в Ниневии, столице Ассирии в 8-7 вв. до
н.э., были обнаружены глиняные клинописные
таблички с астрологическими предсказаниями
чумы, войн и других несчастий), Персии,
Египте, Индии и Китае, в поздней Греции
(в ранней и классической Греции
астрология не признавалась, но
распространилась в период эллинизма в
3-1 вв. до н.э., чему способствовало, в
частности, создание в 280 г. до н.э на о.Кос
в Эгейском море халдеем Беросом,
жрецом вавилонского храма бога Мардука,
астрологической школы) и в Римской
империи. Через римлян, византийцев и
арабов астрология проникла в средневековую
Европу и прижилась там, несмотря на
гонения со стороны христианства. С 17-го
века, в связи с бурным развитием и
распространением естественнонаучных
знаний, астрология в Европе начала
терять свою “ученую” популярность,
что, в частности, сказалось в отмене ее
изучения в рамках учебных курсов
Оксфордского и Кембриджского университетов.

Следует отметить, что в историческом
плане астрология, стимулируя мифологическим
образом астрономические наблюдения,
сыграла свою определенную положительную
роль, а дань увлечению ею отдали многие
великие астрономы, включая Клавдия
Птолемея (90-160), посвятившего
астрологии свой труд в 4 книгах
“Тетрабиблос” (в его времена
астрология почиталась “наукой”), и
Иоганна Кеплера (1571-1630), хотя
последний, испытывая постоянно крайнее
безденежье, использовал ее сугубо в
прагматических целях — для составления
и продажи гороскопов доверчивым клиентам,
жаждавшим узнать свою судьбу (в этих
же целях одно время составлял гороскопы
и другой великий астроном — Галилео
Галилей, 1664-1642, хотя, конечно
же, ни в каких астральных богов он, добрый
католик и одновременно трезвомыслящий
ученый, никогда не верил). Из
великих астрономов прошлого, пожалуй,
лишь один Николай Коперник
(1473-1543), также добрый католик, явно
отрицательно относился к астрологии
(хотя во время университетской учебы
ее преподносили студентам в качестве
науки, раздела астрономии) и никогда
не “баловался” гороскопами.

Современные астрологи пытаются придать
авторитет своему учению ссылками на
увлечение астрологией многими античными
и средневековыми учеными (не следует
забывать, что они все жили и работали в
глубоко религиозном окружении, не были
свободны от него и, более того, должны
были ему беспрекословно подчиняться
под страхом общественного осуждения и
сурового наказания), но даже эти
великие авторитеты прошлого бессильны
перед мощно развивающейся наукой,
современными знаниями и очевидными
заблуждениями, а то подлогом и
преднамеренным лицемерием, нынешней
астрологии.

Соседние файлы в предмете Философия науки

Коды в системах классификации знаний

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,
Аль-Фергани и многих других.

В эпоху Средневековья европейские астрономы занимались преимущественно наблюдениями видимых движений планет, согласовывая их с принятой геоцентрической системой Птолемея.

Интересные космологические идеи можно найти в сочинениях Оригена из Александрии, видного апологета раннего христианства, ученика Филона Александрийского. Ориген призывал воспринимать Книгу Бытия не буквально, а как символический текст. Вселенная, по Оригену, содержит множество миров, в том числе обитаемых. Более того, он допускал существование множества Вселенных со своими звёздными сферами. Каждая Вселенная конечна во времени и в пространстве, но сам процесс их зарождения и гибели бесконечен:

В XI—XII веках основные научные труды греков и их арабоязычных учеников были переведены на латынь. Основоположник схоластики Альберт Великий и его ученик Фома Аквинский в XIII веке препарировали учение Аристотеля, сделав его приемлемым для католической традиции. С этого момента система мира Аристотеля-Птолемея фактически сливается с католической догматикой. Экспериментальный поиск истины подменялся более привычной для теологии методикой — поиском подходящих цитат в канонизированных сочинениях и их пространным комментированием.

Наблюдения и виды астрономии

Представление о наблюдаемой Вселенной, которое включает в себя изображения с различных телескопов.

В XX веке астрономия разделилась на две основные ветви:

Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия даёт материал для теоретических выводов и гипотез и возможность их проверки.

Инфракрасный космический телескоп «Гершель»

Сверхбольшой массив радиотелескопов (Very Large Array) в Сирокко, Нью-Мексико, США

Рентгеновская астрономия изучает астрономические объекты в рентгеновском диапазоне. Обычно объекты излучают рентгеновское излучение благодаря:

Астрономия, не связанная с электромагнитным излучением

С Земли наблюдается не только электромагнитное излучение, но и другие типы излучения.

Планетарная астрономия занимается не только наземными наблюдениями небесных тел, но и их непосредственным изучением с помощью космических аппаратов, в том числе доставивших на Землю образцы вещества. Кроме того, многие аппараты собирают различную информацию на орбите или на поверхности небесных тел, а некоторые и проводят там различные эксперименты.

Астрометрия и небесная механика

Исследования с помощью космической техники занимают особое место среди методов изучения небесных тел и космической среды. Начало было положено запуском в СССР в 1957 году первого в мире искусственного спутника Земли.
Космические аппараты позволили проводить исследования во всех диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Поэтому современную астрономию часто называют всеволновой.
Внеатмосферные наблюдения позволяют принимать в космосе излучения, которые поглощает или очень меняет земная атмосфера: радиоизлучения некоторых длин волн, не доходят до Земли, а также корпускулярные излучения Солнца и других тел. Исследование этих, ранее недоступных видов излучения звёзд и туманностей, межпланетной и межзвёздной среды очень обогатило наши знания о физических процессах Вселенной. В частности, были открыты неизвестные ранее источники рентгеновского излучения — рентгеновские пульсары. Много информации о природе отдалённых от нас тел и их систем также получено благодаря исследованиям, выполненным с помощью спектрографов, установленных на различных космических аппаратах.

Многоканальная астрономия использует одновременный приём электромагнитного излучения, гравитационных волн и элементарных частиц, испускаемых одним и тем же космическим объектом или явлением, для его изучения.

Теоретики в области астрономии стремятся создавать теоретические модели и выяснить в исследованиях последствия этих моделирований. Это позволяет наблюдателям искать данные, которые могут опровергнуть модель или помогает в выборе между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также экспериментируют в создании или видоизменении модели с учётом новых данных. В случае несоответствия общая тенденция состоит в попытке достигнуть коррекции результата минимальными изменениями модели. В некоторых случаях большое количество противоречивых данных со временем может привести к полному отказу от модели.

Темы, которые изучают теоретические астрономы: звёздная динамика и эволюция галактик, крупномасштабная структура Вселенной, происхождение космических лучей, общая теория относительности и физическая космология, в частности космология струн и астрофизика элементарных частиц. Теория относительности важна для изучения крупномасштабных структур, для которых гравитация играет значительную роль в физических явлениях. Это основа исследований чёрных дыр и гравитационных волн. Некоторые широко принятые и изучены теории и модели в астрономии, теперь включённые в модель Лямбда-CDM, — Большой Взрыв, расширение космоса, тёмная материя и фундаментальные физические теории.

XIX век стал временем бурного развития астрономической науки и небесной механики. Увеличивалось количество обсерваторий в Европе. Первые обсерватории в Южном полушарии открыли Д. Гершель и Н. Лакайль. Росли также размеры телескопов, так в 1845 году в строй вступил построенный У. Парсонсом 2-метровый рефлектор Левиафан (в XIX веке это достижение так и не было никем превзойдено); в 1861 г. В. Лассаль построил 122-см рефлектор.

В 1836 г. началось фотометрическое наблюдение звёзд, пионером которого выступил Дж. Гершель, в 1840 г. получены первые результаты наблюдений Солнца в инфракрасном диапазоне, в 1841—45 гг. усилиями У. Бонда и Дж. Бонда (США) родилась фотографическая астрономия, в 1874 г. вышел из печати первый фотографический атлас Луны.

В начале XIX века стало ясно, что метеоритное вещество имеет космическое происхождение, а не атмосферное или вулканическое, как думали раньше. Были зарегистрированы и классифицированы регулярные метеорные потоки. В 1834 году, Берцелиус обнаруживает в метеорите первый неземной минерал — троилит (FeS). К концу 1830-х годов метеорная астрономия сформировалась как самостоятельная область науки о космосе.

Внимание учёных привлекают задачи поиска неизвестных планет Солнечной системы. В 1796 году создаётся отряд «небесной полиции», должный обнаружить планету, располагающуюся, согласно закону Тициуса-Боде, между Юпитером и Марсом. Гипотетической планете уже было дано имя — Фаэтон, однако вместо неё обнаружился пояс астероидов. Так, 1 января 1801 года итальянец Дж. Пиацци открыл Цереру — замечена случайно, причислена к кометам и сразу потеряна; к счастью, молодой Карл Гаусс как раз в это время разработал метод определения орбиты по трём наблюдениям, и в 1802 году Генрих Ольберс отыскал сначала Цереру, а затем открыл ещё две малые планеты между Марсом и Юпитером, Палладу в 1802 году и Весту в 1807. Четвёртый астероид — Юнона, был обнаружен Карлом Хардингом (Германия) в 1804 году. Ольберс выдвинул первую гипотезу о причинах образования пояса астероидов. До конца века их было открыто до 400. Термин «астероиды» предложил Гершель.

Английский астроном-самоучка Томас Райт первым предположил, что Вселенная состоит из отдельных «звёздных островов». Эти острова, согласно модели Райта, вращаются вокруг некоего «божественного центра» (он, впрочем, допускал, что центров может быть более одного). Райт, а также Сведенборг и позже Кант рассматривали туманности как удалённые звёздные системы.

К концу XVIII века астрономы получили мощные инструменты исследования — как наблюдательные (усовершенствованные рефлекторы), так и теоретические (небесная механика, фотометрия и др.). Продолжалось развитие методов небесной механики. По мере увеличения точности наблюдений выявились отклонения движения планет от кеплеровых орбит. Теория учёта возмущений для задачи многих тел была создана усилиями Эйлера, А. Клеро, Лагранжа, но прежде всего — Пьера Симона Лапласа, исследовавшего самые сложные случаи, включая наиболее неясную задачу — устойчивость системы. После работ Лапласа отпали последние сомнения в том, что законов Ньютона достаточно для описания всех небесных движений. Помимо прочего, Лаплас разработал первую полную теорию движения спутников Юпитера с учётом взаимовлияния и возмущений от Солнца. Эта проблема была очень актуальной, так как лежала в основе единственного известного тогда точного метода определения долготы на море, а составленные ранее таблицы положения этих спутников устаревали очень быстро.

Гершель первым систематически применял в астрономии статистические методы (введённые ранее Мичелом), и с их помощью сделал вывод, что Млечный Путь — изолированный звёздный остров, который содержит конечное число звёзд и имеет сплюснутую форму. Расстояния до туманностей он оценивал в миллионы световых лет.

Структура астрономии как научной дисциплины

Лунная астрономия: большой кратер на изображении — Дедал, сфотографированный экипажем «Аполлона-11» во время обращения вокруг Луны в 1969. Кратер расположен рядом с центром невидимой стороны Луны, его диаметр около 93 км

Внегалактическая астрономия: гравитационное линзирование. Видно несколько голубых петлеобразных объектов, которые являются многократными изображениями одной галактики, размноженными из-за эффекта гравитационной линзы от скопления жёлтых галактик возле центра фотографии. Линза создана гравитационным полем скопления, которое искривляет световые лучи, что ведёт к увеличению и искажению изображения более далёкого объекта

Современная астрономия делится на ряд разделов, которые тесно связаны между собой, поэтому разделение астрономии в некоторой мере условно.
Главнейшими разделами астрономии являются:

Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии (исследование движения небесных тел), и их часто называют классической астрономией.

Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам исследования.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии (строение небесных тел).

На основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела астрономии решают её третью задачу (происхождение и эволюция небесных тел).

Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии.

Одним из новых, сформировавшихся только во второй половине XX века, направлений является археоастрономия, которая изучает астрономические познания древних людей и помогает датировать древние сооружения, исходя из явления прецессии Земли.

Планетарная туманность Муравей — Mz3. Выброс газа из умирающей центральной звезды симметричен, в отличие от хаотических выбросов обычных взрывов

Изучение звёзд и звёздной эволюции имеет фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной. Астрономы изучают звёзды с помощью и наблюдений, и теоретических моделей, а сейчас и с помощью компьютерного численного моделирования.

Почти все элементы, более тяжёлые чем водород и гелий, образуются в звёздах.

Предметы изучения и задачи астрономии

Решение этих задач требует создания эффективных методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов и т. д.

Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии. Изучение физических свойств небесных тел началось во второй половине XIX века, а основных проблем — лишь в последние годы.

Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. В настоящее время таких данных ещё недостаточно для точного описания процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности, температуры, давления. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России.

В астрономии, как и в других науках, много нерешённых проблем.

Эпоха Возрождения и раннее Новое Время

В XV веке немецкий философ, кардинал Николай Кузанский, заметно опередив своё время, 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. За век до Галилея он утверждал: все светила, включая Землю, движутся в пространстве, и каждый находящийся на нём наблюдатель вправе считать неподвижным.

В XV веке большую роль в развитии наблюдательной астрономии сыграли труды Георга Пурбаха, а также его ученика и друга Иоганна Мюллера (Региомонтана). Кстати, они стали первыми в Европе учёными, не имевшими духовного сана. После серии наблюдений они убедились, что все имевшиеся астрономические таблицы, включая Альфонсинские, устарели: положение Марса давалось с ошибкой на 2°, а лунное затмение опоздало на целый час. Для повышения точности расчётов Региомонтан составил новую таблицу синусов (через 1′) и таблицу тангенсов. Только что появившееся книгопечатание способствовало тому, что исправленный учебник Пурбаха и «Эфемериды» Региомонтана в течение десятилетий были основными астрономическими руководствами для европейцев. Таблицы Региомонтана были намного точнее прежних и исправно служили вплоть до Коперника. Их использовали Колумб и Америго Веспуччи. Позже таблицы некоторое время использовались даже для расчётов по гелиоцентрической модели.

Региомонтан также предложил метод определения долготы по разнице табличного и местного времени, соответствующего заданному положению Луны. Он констатировал расхождение юлианского календаря с солнечным годом почти на 10 дней, что заставило церковь задуматься о календарной реформе. Такая реформа обсуждалась на Латеранском соборе (Рим, 1512—1517) и была реализована в 1582 году.

К XVI веку стало ясно, что система Птолемея неадекватна и приводит к недопустимо большим расчётным ошибкам. Николай Коперник стал первым, кто предложил детально проработанную альтернативу, причём основанную на совершенно иной модели мира.

По структуре главный труд Коперника почти повторяет «Альмагест» в несколько сокращённом виде (6 книг вместо 13). В первой книге также приведены аксиомы, но вместо положения о неподвижности Земли помещена иная аксиома — Земля и другие планеты вращаются вокруг оси и вокруг Солнца. Эта концепция подробно аргументируется, а «мнение древних» более или менее убедительно опровергается. Коперник упоминает как своих союзников только античных философов Филолая и Никетаса.

С гелиоцентрических позиций Коперник без труда объясняет возвратное движение планет. Далее приводится тот же материал, что и у Птолемея, лишь немного уточнённый: сферическая тригонометрия, звёздный каталог, теория движения Солнца и Луны, оценка их размеров и расстояния до них, теория прецессии и затмений.

В книге III, посвящённой годовому движению Земли, Коперник делает эпохальное открытие: объясняет «предварение равноденствий» смещением направления земной оси. В книгах V и VI, посвящённых движению планет, благодаря гелиоцентрическому подходу стало возможно оценить средние расстояния планет от Солнца, и Коперник приводит эти данные, довольно близкие к современным значениям.

Система мира Коперника, с современной точки зрения, ещё недостаточно радикальна. Все орбиты круговые, движение по ним равномерное, так что эпициклы пришлось сохранить — правда, вместо 80 их стало 34. Механизм вращения планет сохранён прежним — вращение сфер, к которым прикреплены планеты. Но тогда ось Земли в ходе годичного вращения должна поворачиваться, описывая конус; чтобы объяснить смену времён года, Копернику пришлось ввести третье (обратное) вращение Земли вокруг оси, перпендикулярной эклиптике, которое использовал также для объяснения прецессии. На границу мира Коперник поместил сферу неподвижных звёзд.

Строго говоря, модель Коперника даже не была гелиоцентрической, так как Солнце он расположил не в центре планетных сфер.

Птолемеевское смещение центра орбиты (эквант) Коперник, естественно, исключил, и это стало шагом назад — первоначально более точные, чем птолемеевы, таблицы Коперника вскоре существенно разошлись с наблюдениями, что немало озадачило и охладило её восторженных поклонников. И всё же в целом модель мира Коперника была колоссальным шагом вперёд.

Католическая церковь вначале отнеслась к возрождению «пифагорейства» благодушно, отдельные её столпы даже покровительствовали Копернику. Папа Климент VII, озабоченный уточнением календаря, поручил кардиналу Вигманштадту прочитать высшему клиру лекцию о новой теории, которая и была со вниманием выслушана. Появились, однако, среди католиков и ярые противники гелиоцентризма. Однако уже с 1560-х годов в нескольких университетах Швейцарии и Италии начались лекции по системе Коперника. Математическая основа модели Коперника была несколько проще, чем у птолемеевой, и этим сразу воспользовались в практических целях: были выпущены уточнённые астрономические («Прусские») таблицы (1551, Э. Рейнгольд).

Из других событий бурного XVI века отметим, что 5 октября 1582 года была проведена давно запланированная календарная реформа (5 октября стало 15-м). Новый календарь был назван григорианским в честь папы Григория XIII, но настоящим автором проекта был итальянский астроном и врач Луиджи Лиллио.

Изобретение телескопа. Галилей

Галилей отметил, что диаметр звёзд, в отличие от планет, в телескопе не увеличивается, а некоторые туманности, даже в увеличенном виде, не распадаются на звёзды; это явный признак, что расстояния до звёзд колоссальны даже по сравнению с расстояниями в Солнечной системе.

Галилей обнаружил у Сатурна выступы, которые принял за два спутника. Потом выступы исчезли (кольцо повернулось), Галилей посчитал своё наблюдение иллюзией и не возвращался более к этой теме; кольцо Сатурна открыл в 1656 году Христиан Гюйгенс.

Эллипсы Кеплера Галилей не принял, продолжая верить в круговые орбиты планет. Причиной этого, возможно, стало чрезмерное увлечение Кеплера мистической нумерологией и «мировой гармонией». Галилей признавал только позитивное знание и не уважал пифагорейство. Лично Кеплера он высоко ценил и вёл с ним оживлённую переписку, однако нигде в своих работах о нём не упоминал.

Изображение в телескопе Галилея было не очень чётким, в основном по причине хроматической аберрации. По этой и по другим причинам сообщение об открытиях Галилея вызвало у многих недоверие и даже насмешки. Галилея также, что было куда неприятнее, обвинили в ереси. Он неоднократно был вынужден ездить в Рим, лично и письменно объясняться с высшим духовенством и инквизицией.

Утверждать, что Солнце стоит неподвижно в центре мира — мнение нелепое, ложное с философской точки зрения и формально еретическое, так как оно прямо противоречит Св. Писанию.

Утверждать, что Земля не находится в центре мира, что она не остаётся неподвижной и обладает даже суточным вращением, есть мнение столь же нелепое, ложное с философской и греховное с религиозной точки зрения.

Solem esse in centro mundi, et immobilem motu locali, est propositio absurda et falsa in philosophia; et formaliter hæretica, quia est expresse contraria Sacræ Scripturæ.

Terram non esse centrum mundi, nec immobilem, sed moveri motu etiam diurno, est item propositio absurda, falsa in philosophia, et theologice considerata ad minus erronea in fide.

Точная копия первого телескопа Галилея

Сначала огромный научный авторитет и покровительство знатных особ, включая кардинала Барберини (позднее ставшего папой Урбаном VIII) спасали Галилея от репрессий. Но выход в свет «Диалогов о двух главнейших системах мира» (январь-февраль 1632), хотя и разрешённый папской цензурой, вызвал ярость инквизиции и самого папы Урбана, который заподозрил, что именно его вывели в книге под именем простака Симпличио. Несмотря на демонстративно нейтральную позицию автора, доводы коперниканца Сальвиати в книге явно более убедительны, чем его противников. Мало того, в «Диалоге» содержались предположения о бесконечности Вселенной и множественности обитаемых миров.

Уже в августе того же 1632 года «Диалоги» были внесены в пресловутый «Индекс», нерадивого цензора уволили, книгу изъяли из продажи, а в октябре 69-летнего Галилея вызвали в Римскую инквизицию. Попытки тосканского герцога добиться отсрочки процесса ввиду плохого здоровья учёного и чумного карантина в Риме успеха не имели, и в феврале 1633 года Галилей вынужден был явиться в Рим.

Второй закон объясняет неравномерность движения планеты: чем ближе она к Солнцу, тем быстрее движется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *