Революционные открытии античных ученых — III часть
(начало статьи –«Развитие астрономии в античности») Не секрет, что позднее, по приказу Александра Македонского в дельте Нила был заложен город Александрия – столица Эллинистического Египта, один из основных центров Эллинистической культуры. Им же была заложена основа для создания в будущем великой Александрийской библиотеки. В античное время уже имелись достаточно обширные частные собрания рукописей. Самой известной из них была
библиотека Аристотеля, созданная во многом благодаря пожертвованиям ученика Аристотеля Александра Великого. Однако, значение библиотеки Аристотеля многократно превышает суммарную значимость собранных им книг ибо с абсолютной уверенностью можно говорить о том, что создание Александрийской библиотеки стало возможным благодаря Аристотелю.
Важно,что исследователями или учениками Аристотеля являлись все,кто в большей или меньшей степени был причастен, к созданию Александрийской библиотеки. Первым в их числе, конечно, был сам Александр, всемерно способствовавший заполнению библиотечного фонда рукописями из многих городов Египта, Вавилона и Греции. Поэтому, не трудно себе представить скольких известных ученых античности привлекала Александрия, где они могли свободно пополнять свои знания.
Живший в Александрии известный греческий астроном, географ и математик Эратосфен Киренский (276-194 гг до н.э.) с помощью и до крайности грубых инструментов установил размер земной окружности в 252000 стадий – примерно 39 690 км. (согласно современным измерениям 40 076 км.). Определить, на сколько эти оценки близки к реальности, поскольку неизвестно, каким именно стадием пользовался Эратосфен. Но если предположить, что речь идет о греческом варианте (178 м) то его радиус Земли равнялся 7082 км, если Египетским (157,5 м) то 6287 км. Современные измерения дают для усредненного радиуса Земли величину 6371 км, что делает вышеописанный расчет выдающимся достижением и первым достаточно точным расчетом размеров нашей планеты. Кроме того, он установил, что один градус меридиана соответствует 7200 стадиев.
Представления мира по Эратосфену
Эратосфен Киренский(конецIII векаинач. IIвека.)
Эратосфен написал книгу «Географика», впервые применив термины «география», «широта» и «долгота». Книга состояла из трех частей. В первой части была изложена история географии; во второй описаны форма и величина Земли, границы суши и океаны, климаты Земли; в третьей проведено деление суши на части света и сфрагеды — прообразы зон природы, а также сделано описание отдельных стран. Им была составлена и географическая карта населенной части Земли.
Многие исследователи полагают, что эту величину он позаимствовал у Пифея, по расчетам которого один градус меридиана равнялся 105-112 км.
На рубеже II-Iвв. до н.э. измерения окружности Земли дважды — с разными результатами – производил географ, историк и путешественник сириец Поседоний. По второму измерению, которому он сам больше доверял, длина земной окружности равнялась 180 тыс. стадиев. В истории великих открытий XV-XVIв. это сильно преуменьшенное измерение создало определенные трудности.
Развитие географии в эллинистических странах было подытожено Страбоном (ок. 63 г. до н. э. — 23 г. н. э.). В своей «Географии» в 17 книгах он дал обстоятельное изложение целей географической науки как страноведения, систематизировал большой фактический материал и характеризовал для своей эпохи общее состояние географических и картографических знаний.
При обилии письменных свидетельств и описаний время не сохранило самих древнегреческих карт. Однако есть косвенное доказательство достоинства этих карт — выпуклое плановое изображение окрестностей Эфеса на монетах.
Сравнение рельефа на монетах и современных картах убеждает в их удивительном сходстве.
Первые ученые античности пытались разделить на континенты известныеземельные пространства. В исторических источниках указывается, что первым таким континентам Милетские географы дали названия Азия и Европа.
Молодой современник Анаксимандра Гекатей Милетский (VI-Vвв до н.э.) прибавил к этим континентам Ливию (Африка). Удивительно, но до эпохи Геродота, эти два первых названия были можно сказать забыты.
Геродот в своем произведении причисляет Аравию, Сирию, Малую Азию, Месопотамию, иранские горы и северо-западную Индию к азиатской территории. На востоке от них, пишет он, простирается неизвестная пустыня. К северу от Азии, утверждал он, находится Европа, а на западе Египет и Ливия. Египет с Азией соединяется «узким носом» (Суэцкий перешеек и Синайский полуостров).
Геродот (484-425 д.н.э.)
Вид земли по Геродоту
В то время Геродот даже не слышал слова «Африка». Впервые, это слово встречается нам из дошедших до нас отрывков памятника античной литературы, начала IIIвека до н.э. поэмы Квинта Энния. Но словом этим назывался не весь материк, а основная область Карфагена или его провинция. После разгрома Карфагена римлянами (146 г. до н.э.), захватчики создают на его месте область под названием Африка (Африга), после чего это наименование распространяется на весь континент.8
Античные ученые, пользовавшиеся примитивной методикой исследований, совершали открытия мирового уровня.
Мысль о единстве бескрайнего мирового океана первым высказал Аристотель. Однако теория единого океана сложилась позже. Так Эратосфен учил: «…если бы обширность Атлантического моря не препятствовала бы нам, то можно было бы переплыть из Иберии (Испания) в Индию по одному и тому же параллельному кругу» (Страбон, 1,4 параграф 6). Уже за два столетия до нашей эры было известно о расположении Индии и Испании на одной параллели.
Точное объяснение этой теории дал Посидоний: «…Известно, что суша со всех сторон омывается океаном. Но вокруг него нет никакой суши, вода свободно циркулирует». (Страбон I, 3, &5)Страбон разделял эту мысль. (Страбон I, 1, &8)
Уже задолго до начала нашей эры в понимании географического строения нашей планеты происходит глобальные перемены, подкрепить, которые теорией пока не удавалось. Ученые той эпохи приняли теории шарообразности Земли и единого океана
В середине Iвека нашей эры Помпони Мела поддержал идею Мирового океана: Западный и Восточный океаны соединяются на севере с Британским и Скифским океанами, а на юге с Эфиопским, Красным и Индийским морями.9 Для полной ясности, обратимся к карте составленной во времена Помпония Мелы.
Часть Индийского океана и водное пространство между устьем реки Инд и Красным морем он называет Красным морем. Пространство между устьем реки Инд и водами Индийского океана, омывающими юго-восток Азиатского континента – Индийским океаном. Европа, Азия и Африка с южной стороны омываются водами Индийского океана, Эфиопского и Красного морей
8И. П. Магидович, В. И. Магидович. Очерки по истории географических открытий. I том. Москва, «Просвещение», 1982. стр. 126
9 И. П. Магидович, В. И. Магидович. Очерки по истории географических открытий. I том. Москва, «Просвещение», 1982. стр. 131
Мир по Помпони Мелы (разработал Дж. Уинсор)
Гипотетические земли, на острове населенные антихтонами (живущие на противоположной стороне) отделены от всех континентов. Многие не соглашались с этой теорией и спустя 100 лет в «Географии» Птолемея на севере-востоке Азии, а также к югу от «Эфиопии» океаны уже не указывается. Таким образом, на карте мира Птолемея пространство Азиатского континента значительно расширим в северном и северо-восточном направлениях.
Африка простиралась еще дальше на юг. Юго-восточные земли Азии и Африки соединяются на юге с гипотетической территорией. В результате, ограниченный со всех сторон сушей Индийский океан превратился в огромное озеро. Вплоть до начала эпохи Возрождения, Птолемей почитался европейскими учеными чрезвычайно одаренным авторитетом в картографии. И его труды использовались всеми картографами и географами. По этой причине путешествие из Европы в Индию, для чего пришлось бы обогнуть Африку с юга, считалось невозможным. Единственный морской путь в Индию казалось, пролегал в Западном направлении вдоль земной окружности. Но для морякам этот путь был слишком длинным.
Поэтому для путешествий из Европы в Индию и обратно начал использоваться сухопутный путь. Сначала путешественники, а потом и торговцы с целью нахождения наиболее оптимального пути в восточную Азию, начали заниматься, составлением карт прибегая даже к самым примитивным способам. Дело дошло до того, что даже в период развития кораблестроения, усовершенствования их конструкций не предпринималось ни одной попытки для нахождения морского пути в Индию. Даже в период усиления захватнической политики всемогущей Римской империи на Востоке, владевшей огромным и сильным, военным морским флотом (Гней Помпей и другие выдающиеся Римские полководцы) не предпринимали никаких усилий для поиска морского пути в Индию. Это свидетельствует о несовершенстве географических знаний той эпохи. Сухопутный путь в Индию представлялся всем единственным и безальтернативным.
Астрономия, одна из древнейших мировых наук. Аристотель предложил новую для своей эпохи модель строения Вселенной. Из чего же, по его мнению, она была устроена? В центре Вселенной, по его гипотезе, в неподвижности находится Земля, вокруг которой вращаются восемь небесных сфер, твердых и прозрачных. На них неподвижно закреплены небесные тела – планеты, Луна, Солнце, звезды. Каждая сфера обладает своей скоростью вращения вокруг Земли. Возможность увидеть планету, находящуюся позади другой планеты Аристотель объяснял тем, что планетные сферы состоят из прозрачного хрусталя. После Аристотеля еще долгое время считалось, что на небе насчитывается всего семь планет. Это – Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Луна, Солнце и Сатурн. К примеру, эта теория считалась аксиомой и в эпоху жизнедеятельности Туси и Улугбека (XIIIи XVвв.). Впервые, лишь благодаря Копернику (1473-1543 г) Земля обрела планетный статус, а Луна и Солнце его лишились. После планетарных сфер в системе Аристотеля присутствовала также сфера «постоянных звезд».
Гиппарх и Птолемей – две личности, научные труды которых резко выделяют их среди древних греческих астрономов.
Живший во IIвеке до нашей эры Гиппарх был выдающимся ученым, однако о нем сохранилось очень мало сведений. Предполагается, что он родился либо в Никее, либо на острове Родос. Однако, известно, что некоторое время он занимался астрономическими наблюдениями в Александрии.
Гиппарх (II веке д.н.э.)
Греческий ученый очень точно, для той эпохи, установил размеры луны. По Гиппарху радиус Луны соответствовал 0,27 от земного радиуса. Эта величина очень близка к современным измерениям. Гениальный астроном античности определил также расстояние от Земли до Луны равное 59 земным радиусам (правильная средняя величина 60,3 земного радиуса).
После китайских астрономов Гиппарх явился первым автором астрономического каталога. В это, недошедшем до нашего времени каталоге, указывались координаты 1080 звезд. Можно не сомневаться, что для этой работы были использованы элементы тригонометрии. Есть мнение, что Гиппарх первым начал разделять размеры звезд по степени их яркости. Начиная, со времен Птолемея и вплоть до XIIвека расстояние между Землей и Солнце определялось величиной в 1120 земных радиусов, что в 20 раз меньше реального расстояния.
Самым знаменитым астрономом древнего мира считается греческий ученый Клавдий Птолемей. Он жил и работал в Александрии во IIвеке нашей эры.
Насколько нам известно, первым, кто предложил математически точную концепцию географической широты и долготы, был Клавдий Птолемей, который вместо традиционных временных координат привел в своей «Географии» сетку координат, исчисляемых в градусах, где широты измерялись от экватора, а долготы – от самой западной точки известного мира – «островов Фортуны» (Канарские острова).
Клавдий Птолемей (ок. 90-160 гг. н.э.)
Карта мира по Птолемею
Большую часть своей жизни Птолемей провел за работой в знаменитой библиотеке города Александрии, где и были созданы два его великих труда, под влиянием которых наука находилась вплот до XVII века.Первый из них – это «Большое собрание» (MeqaleSintaxis),более известное как «Альмагест» — книга, вобравшая в себе все наиболее ценное из древнегреческой астрономии; в ней Птолемей предложил работы Гиппарха и Аполлония и в то же время привел много собственных результатов. Второй работой Птолемея была «География» справочник и атлас известного в те времена мира, состоящий из восьми томов, где указывались географические положения многих тысяч пунктов. В обширном вводном руководстве по составлению карт, описывая определение географического местоположения, Птолемей обсуждает, в частности, методы определения долготы, предложенные тремя столетиями ранее Гиппархом из Никея в Вифании.10
Кроме этого Птолемеем была написана работа по оптике.
«Альмагест»на протяжении 13 столетий оставался основой для астрономических исследований. Человек, глубоко изучивший это произведение и книгу Эвклида «Основы» в средние века считался большим специалистом в астрономии и математике.
Произведение «Альмагест» состоит из 13 книг. В первых двух книгах изложены математические основы астрономии. В третьей книге излагается – целиком по Гиппарху — теория движения Солнца. В четвертой книге Птолемей существенно развивает гиппархову теорию движения Луны. Пятая книга посвящена описанию Астролябии — астрономического инструмента, шестая — затмениям Солнца и Луны. В книгах VIIи VIIIсодержится звездный каталог Гиппарха, дополненный самим Птолемеем и др. александрийскими астрономами. Число звезд в каталоге увеличено до 1028 (у Гиппарха их было 850). Птолемей принял для звездной процессии 10 в столетии (правильное значение ~ 10 за 72 года).
Остальные шесть книг «Альмагеста» посвящались движению планет. В книге Птолемей также изложил весьма сложную геоцентрическую модель мира. При создании данной системы он проявил себя, как умелый механик, поскольку сумел представить неравномерные движения небесных светил в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностями.
В главе 2-ой первой книги «Альмагест»а Птолемей пишет:
«В качестве общего положения мы должны принять, что небо имеет сферическую форму и движется сферически; затем что Земля является по виду сферической, если рассматривать ее во всей совокупности частей; по своему положению она лежит в середине всего неба, являясь как бы его центром, по величине же и расстоянию относительно сферы неподвижных звезд он является, как бы точкой и не имеет никакого движения, изменяющего место».11
В дальнейшем Николай Коперник сделал много высказываний, по этой научной мысли и писал свои комментарии по этой главе «Альмагеста».
Система мира Птолемея называется геоцентрической и может быть представлена в следующем упрощенном виде: планеты движутся равномерно по кругам – эпициклом, центры в которых в свою очередь движутся по другим кругам деферентам, в общем центре которых находится неподвижная Земля. Солнце и Луна движутся вокруг Земли по деферентам.
Обладая подобными знаниями можно заранее (разумеется, с учетом погрешностей) рассчитав движения планет.
10Д. Хауз. Гринвичское время и открытие долготы. Москва, «Мир», 1983. стр. 17-18
11Н. Веселовский, Ю. А. Белый. Николай Коперник. Москва, «Наука», 1974. стр. 198
Писатель-исследователь Рамиз Дениз
Президентский стипендиат по литературе,
лауреат премии «Золотой перо».
