Geocentrični i heliocentrični sustavi svijeta: bit, značenje i razlike. Što je geocentrični model svemira

Hiparh, aleksandrijski učenjak, koji je živio u 2. st. pr. e. i drugi astronomi njegova vremena posvetili su mnogo pozornosti promatranju kretanja planeta. Ti su im pokreti djelovali krajnje zbunjujuće. Zapravo, smjerovi kretanja planeta na nebu, takoreći, opisuju petlje na nebu. Ova prividna složenost u kretanju planeta uzrokovana je kretanjem Zemlje oko Sunca – uostalom, planete promatramo sa Zemlje, koja se i sama kreće. A kada Zemlja "sustigne" drugi planet, čini se da planet kao da stane, a zatim se pomakne unazad. Ali drevni astronomi mislili su da planeti čine tako složena kretanja oko Zemlje.

U 2. stoljeću po Kr Aleksandrijski astronom Ptolomej iznio svoj "sustav". mir". Pokušao je objasniti strukturu Svemira, uzimajući u obzir prividnu složenost kretanja planeta. Smatrajući Zemlju kuglastom, a njezine dimenzije zanemarivim u usporedbi s udaljenosti do planeta i osobito zvijezda. Ptolomej, međutim, slijedeći Aristotela, tvrdio da Zemlja je nepomično središte svemira. Budući da je Ptolemej smatrao da je zemlja središte svemira, on sustav mir naziva geocentričnim. Oko Zemlje prema Ptolomeju kreću se Mjesec, Merkur, Venera, Sunce, Mars, Jupiter, Saturn, zvijezde (po redu udaljenosti od Zemlje). Ali ako je kretanje Mjeseca, Sunca, zvijezda kružno, onda je kretanje planeta mnogo kompliciranije. Svaki od planeta, prema Ptolomeju, ne kreće se oko Zemlje, već oko određene točke. Ova točka se, pak, kreće u krugu, u čijem je središtu Zemlja. Kružnicu koju planet opisuje oko gibajuće točke Ptolomej je nazvao epiciklom, a kružnicu po kojoj se giba točka oko Zemlje deferentom.

Teško je zamisliti tako zamršena kretanja koja se odvijaju u prirodi, pa čak i oko zamišljenih točaka. Takvu umjetnu konstrukciju zahtijevao je Ptolomej kako bi objasnio prividnu složenost kretanja planeta, na temelju lažne ideje o nepokretnosti Zemlje, koja se nalazi u središtu Svemira. Ptolomej je bio briljantan matematičar za svoje vrijeme. Ali dijelio je stav Aristotela, koji je smatrao da je Zemlja nepomična i samo ona može biti središte svemira. Sustav mir Aristotel-Ptolemej se suvremenicima činio vjerojatnim. Omogućio je unaprijed izračunati kretanje planeta za budućnost - to je bilo potrebno za orijentaciju na putu tijekom putovanja i za kalendar. Ovaj lažni sustav bio je prepoznat gotovo tisuću i petsto godina. Taj je sustav priznavala i kršćanska religija. Kršćanstvo je svoj svjetonazor temeljilo na biblijskoj legendi o stvaranju. mir Bog za šest dana. Prema ovoj legendi, Zemlja je "centar" Svemira, a nebeska tijela stvorena su da obasjavaju Zemlju i ukrašavaju nebeski svod. Svako odstupanje od ovih pogleda kršćanstvo je nemilosrdno progonilo. Sustav mir Aristotel – Ptolemej, koji je Zemlju postavio u središte svemira, savršeno je odgovorio na kršćanski nauk. Tablice koje je sastavio Ptolomej omogućile su unaprijed odrediti položaj planeta na nebu. Ali s vremenom su astronomi otkrili odstupanje između opaženih položaja planeta i predviđenih. Stoljećima se smatralo da sustav mir Ptolomej jednostavno nije dovoljno savršen i pokušavajući ga poboljšati uvodili su nove i nove kombinacije kružnih gibanja za svaki planet.

Geocentrični sustav svijeta (od starogrčkog Γῆ, Γαῖα - Zemlja) je ideja o strukturi svemira, prema kojoj središnji položaj u svemiru zauzima nepomična Zemlja, oko koje se okreće Sunce , Mjesec, planeti i zvijezde kruže. Alternativa geocentrizmu je heliocentrični sustav svijeta.

Razvoj geocentrizma

Od davnina se Zemlja smatra središtem svemira. Istodobno, pretpostavljena je prisutnost središnje osi Svemira i asimetrija "gore-dolje". Zemlju je od pada držala neka vrsta potpore, koja se u ranim civilizacijama smatrala nekom vrstom divovske mitske životinje ili životinja (kornjače, slonovi, kitovi). Prvi starogrčki filozof Thales iz Mileta kao taj oslonac vidio je prirodni objekt - oceane. Anaksimandar iz Mileta sugerirao je da je svemir centralno simetričan i da nema preferirani smjer. Dakle, Zemlja, smještena u središtu Kosmosa, nema razloga da se kreće u bilo kojem smjeru, odnosno slobodno miruje u središtu Svemira bez oslonca. Anaksimandrov učenik Anaksimen nije slijedio svog učitelja, vjerujući da Zemlju od pada sprječava komprimirani zrak. Anaksagora je bio istog mišljenja. Anaksimandrovo gledište dijelili su, međutim, pitagorejci, Parmenid i Ptolomej. Demokritov stav nije jasan: prema raznim svjedočanstvima slijedio je Anaksimandra ili Anaksimena.

Jedna od najranijih slika geocentričnog sustava koja je došla do nas (Makrobije, Komentar Scipionovog sna, rukopis iz 9. stoljeća)

Anaksimandar je smatrao da Zemlja ima oblik niskog cilindra čija je visina tri puta manja od promjera baze. Anaksimen, Anaksagora, Leukip smatrali su Zemlju ravnom, poput ploče stola. Temeljno novi korak izradio Pitagora, koji je sugerirao da Zemlja ima oblik lopte. U tome su ga slijedili ne samo pitagorejci, nego i Parmenid, Platon, Aristotel. Tako je nastao kanonski oblik geocentričnog sustava, koji su kasnije aktivno razvijali starogrčki astronomi: sferna Zemlja nalazi se u središtu sferičnog svemira; vidljivo dnevno kretanje nebeskih tijela odraz je rotacije Kozmosa oko svjetske osi.

Srednjovjekovni prikaz geocentričnog sustava (iz Kozmografije Petra Apijana, 1540.)

Što se tiče redoslijeda svjetiljki, Anaksimandar je razmatrao zvijezde koje se nalaze najbliže Zemlji, a zatim Mjesec i Sunce. Anaksimen je prvi predložio da su zvijezde objekti najudaljeniji od Zemlje, fiksirani na vanjskoj ljusci Kozmosa. U tome su ga slijedili svi kasniji znanstvenici (osim Empedokla, koji je podržavao Anaksimandra). Pojavilo se mišljenje (vjerojatno prvi put među Anaksimenom ili Pitagorejcima) da što je dulji period revolucije svjetiljke u nebeskoj sferi, to je ona viša. Tako se ispostavilo da je redoslijed svjetiljki sljedeći: Mjesec, Sunce, Mars, Jupiter, Saturn, zvijezde. Merkur i Venera nisu ovdje uključeni, jer su Grci imali neslaganja oko njih: Aristotel i Platon su ih smjestili odmah nakon Sunca, Ptolomej - između Mjeseca i Sunca. Aristotel je vjerovao da ne postoji ništa iznad sfere fiksnih zvijezda, čak ni svemir, dok su stoici vjerovali da je naš svijet uronjen u beskrajno prazan prostor; atomisti su, slijedeći Demokrita, vjerovali da izvan našeg svijeta (ograničenog sferom fiksnih zvijezda) postoje drugi svjetovi. To su mišljenje podržali epikurejci, slikovito ga je izrazio Lukrecije u pjesmi "O prirodi stvari".

"Lik nebeskih tijela" ilustracija je Ptolemejevog geocentričnog sustava svijeta koju je izradio portugalski kartograf Bartolomeu Velho 1568. godine.

Pohranjeno u Nacionalnoj knjižnici Francuske.

Obrazloženje geocentrizma

Starogrčki su znanstvenici, međutim, na različite načine potkrijepili središnji položaj i nepokretnost Zemlje. Anaksimandar je, kao što je već istaknuto, kao razlog istaknuo sfernu simetriju Kozmosa. Aristotel ga nije podržao, iznijevši protuargument kasnije pripisan Buridanu: u ovom slučaju, osoba u središtu prostorije u kojoj se uz zidove nalazi hrana mora umrijeti od gladi (vidi Buridanov magarac). Sam Aristotel geocentrizam je obrazlagao na sljedeći način: Zemlja je teško tijelo, a središte Svemira je prirodno mjesto za teška tijela; kako iskustvo pokazuje, sva teška tijela padaju okomito, a budući da se kreću prema središtu svijeta, Zemlja je u središtu. Osim toga, orbitalno gibanje Zemlje (koje je pitagorejac Filolaj pretpostavljao) Aristotel je odbacio s obrazloženjem da bi ono trebalo dovesti do paralaktičkog pomicanja zvijezda, što se ne opaža.

Crtež geocentričnog sustava svijeta iz islandskog rukopisa datiranog oko 1750.

Niz autora daje i druge empirijske argumente. Plinije Stariji u svojoj enciklopediji Prirodoslovlje opravdava središnji položaj Zemlje jednakošću dana i noći za vrijeme ekvinocija te činjenicom da se za vrijeme ekvinocija izlazak i zalazak Sunca promatraju na istoj liniji, a izlazak na ljetni solsticij je na istoj liniji. , što je unos po danu zimski solsticij. S astronomske točke gledišta, svi ovi argumenti su, naravno, nesporazum. Nešto bolji su argumenti Kleomeda u udžbeniku "Lectures on Astronomy", gdje od suprotnog obrazlaže centralnost Zemlje. Po njegovom mišljenju, kada bi se Zemlja nalazila istočno od središta svemira, tada bi sjene u zoru bile kraće nego na zalasku sunca, nebeska tijela izgledalo bi dulje pri izlasku sunca nego pri zalasku, a trajanje od zore do podneva bilo bi kraće nego od podneva do zalaska sunca. Budući da se sve to ne promatra, Zemlja se ne može pomaknuti zapadno od središta svijeta. Slično je dokazano da se Zemlja ne može pomaknuti prema zapadu. Nadalje, kada bi se Zemlja nalazila sjeverno odn južno od centra, sjene pri izlasku sunca pružale bi se prema sjeveru odnosno jugu. Štoviše, u zoru na ekvinocije, sjene su usmjerene točno u smjeru zalaska sunca tih dana, a pri izlasku sunca na ljetni solsticij, sjene pokazuju na točku zalaska sunca na zimski solsticij. Također ukazuje da Zemlja nije pomaknuta sjeverno ili južno od središta. Kad bi Zemlja bila viša od središta, tada bi se moglo promatrati manje od polovice neba, uključujući manje od šest znakova zodijaka; kao posljedica toga, noć bi uvijek bila duža od dana. Slično tome, dokazano je da se Zemlja ne može nalaziti ispod središta svijeta. Dakle, može biti samo u središtu. Približno iste argumente u prilog centralnosti Zemlje daje Ptolemej u Almagestu, knjiga I. Naravno, argumenti Kleomeda i Ptolemeja samo dokazuju da je Svemir mnogo veći od Zemlje, pa su stoga i neodrživi.

Stranice iz SACROBOSCA "Tractatus de Sphaera" s Ptolemejevim sustavom - 1550.

Ptolomej također pokušava opravdati nepokretnost Zemlje (Almagest, knjiga I). Prvo, ako bi se Zemlja pomaknula iz središta, tada bi se uočili upravo opisani efekti, a ako nisu, Zemlja je uvijek u središtu. Drugi argument je vertikalnost putanja padajućih tijela. Nedostatak osne rotacije Zemlje Ptolemej opravdava na sljedeći način: ako bi se Zemlja okretala, onda bi “... svi objekti koji ne počivaju na Zemlji trebali činiti isto kretanje u suprotnom smjeru; niti oblaci niti drugi leteći ili lebdeći objekti nikada neće biti viđeni kako se kreću prema istoku, jer će ih kretanje Zemlje prema istoku uvijek odbaciti, tako da će se činiti da se ti objekti kreću prema zapadu, u suprotnom smjeru." Nedosljednost ovog argumenta postala je jasna tek nakon otkrića temelja mehanike.

Objašnjenje astronomskih pojava sa stajališta geocentrizma

Najveću poteškoću za starogrčku astronomiju predstavljalo je neravnomjerno kretanje nebeskih tijela (posebno kretanje planeta unazad), budući da su se u pitagorejsko-platonskoj tradiciji (koju je Aristotel uvelike slijedio) smatrala božanstvima koja se trebaju kretati samo ravnomjerno. Kako bi se prevladala ova poteškoća, stvoreni su modeli u kojima su složena prividna gibanja planeta objašnjena kao rezultat zbrajanja nekoliko jednolikih kružnih gibanja. Konkretno utjelovljenje ovog principa bila je teorija homocentričnih sfera Eudoksa-Kalipa, koju je podržavao Aristotel, te teorija epicikla Apolonija iz Perge, Hiparha i Ptolomeja. Međutim, potonji je bio prisiljen djelomično napustiti načelo jednolikih gibanja, uvodeći ekvivantni model.

Odbacivanje geocentrizma

Tijekom znanstvene revolucije 17. stoljeća postalo je jasno da je geocentrizam nespojiv s astronomskim činjenicama i da proturječi fizikalnoj teoriji; postupno se uspostavljao heliocentrični sustav svijeta. Glavni događaji koji su doveli do odbacivanja geocentričnog sustava bili su Kopernikovo stvaranje heliocentrične teorije planetarnih gibanja, Galilejeva teleskopska otkrića, otkriće Keplerovih zakona i, što je najvažnije, stvaranje klasične mehanike i otkriće Zakon gravitacija Newton.

Geocentrizam i religija

Već je jedna od prvih ideja suprotstavljenih geocentrizmu (heliocentrična hipoteza Aristarha sa Samosa) izazvala reakciju predstavnika religiozne filozofije: stoik Cleanthe je tražio da se Aristarha privede pravdi zbog premještanja “središta svijeta” ” sa svog mjesta, što znači Zemlja; nije poznato, međutim, jesu li Cleantheovi napori bili okrunjeni uspjehom. U srednjem vijeku, budući da je kršćanska crkva naučavala da je cijeli svijet stvoren od Boga radi čovjeka (vidi antropocentrizam), geocentrizam se također uspješno prilagodio kršćanstvu. Tome je pridonijelo i doslovno čitanje Biblije. Znanstvenu revoluciju 17. stoljeća pratili su pokušaji administrativne zabrane heliocentričnog sustava, što je dovelo, posebice, do suđenja poborniku i propagatoru heliocentrizma, Galileu Galileiju. Trenutno se geocentrizam kao religijsko uvjerenje nalazi među nekim konzervativnim protestantskim skupinama u SAD-u.

RUSKO DRŽAVNO SOCIJALNO SVEUČILIŠTE MINISTARSTVA OBRAZOVANJA I ZNANOSTI RUSKE FEDERACIJE

Podružnica ruske države društveno sveučilište

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije u Togliattiju regija Samara

Odjel: "DRUŠTVENO UPRAVLJANJE"

TEST

Na kolegiju "Pojmovi moderne prirodne znanosti"

Na temu: "Geocentrični sustav svijeta"

Izvršio: student 3. god

skupina MS-7/05 Krivyakina T.S.

Provjerila: Filipova G.R.

Togliatti 2008

Uvod

Aristotelovski sustav svijeta

Struktura geocentričnog sustava svijeta

Ptolemejev sustav svijeta

Zaključak

Bibliografija

Uvod

Da bi se poboljšale teorije planetarnih gibanja, bilo je potrebno temeljito poznavanje geometrije razvijene u Grčkoj (ne ranije od 4. stoljeća pr. Kr.). U to je vrijeme Eudoks iz Knida, Aristotelov prethodnik, stvorio teoriju homocentričnih sfera (koja je do nas došla tek u Aristotelovom prepričavanju), prema kojoj je planet pričvršćen na površinu šuplje sfere, ravnomjerno rotirajući unutar druge sfere, također rotirajući oko osi koja se ne poklapa s osi rotacije prve sfere. U središtu ovih sfera je Zemlja. Da bi se prikazalo složeno kretanje nekih planeta, bilo je potrebno nekoliko takvih koncentričnih sfera, čiji je ukupan broj učenik Eudoksa Kalipa doveo do 55. Kasnije, u 3.st. PRIJE KRISTA e., grčki geometar Apolonije iz Perge pojednostavio je ovu teoriju zamijenivši rotirajuće sfere kružnicama, čime su postavljeni temelji za teoriju epicikla, koja je dovršena u djelu starogrčkog astronoma Ptolemeja (2. st. po Kr.), poznatog kao Almagest. Pretpostavljalo se da se sva nebeska tijela kreću kružno i, štoviše, ravnomjerno. Objašnjena su neravnomjerna kretanja planeta, promjene u smjeru njihova kretanja, uz pretpostavku da oni istovremeno sudjeluju u nekoliko jednolikih kružnih kretanja koja se odvijaju u različitim ravninama i različitim brzinama. Zemlja, o čijoj je sferičnosti učila već pitagorejska škola u 6.st. PRIJE KRISTA e., smatralo se da miruje u središtu svemira, što je odgovaralo izravnom dojmu stvorenom pogledom zvjezdano nebo.

Za praktična aplikacija teoriji epicikla bile su potrebne vrijednosti veličina koje određuju periode revolucije planeta, međusobne nagibe njihovih staza, duljine lukova gibanja unatrag itd., koje su se mogle dobiti samo iz promatranja mjerenjem odgovarajuće vremenske intervale i kutove.

Geocentrični sustav svijeta ideja je koja je nastala u starogrčkoj znanosti i preživjela sve do kasnog srednjeg vijeka o središnjem položaju Zemlje u Svemiru. U skladu s njim sva nebeska tijela (planete, Sunce i dr.) kruže oko Zemlje po kružnim putanjama.

Aristotelovski sustav svijeta

Počevši od IV stoljeća pr. e. Grčki mislioci grade geometrijske modele svijeta, osmišljene da objasne kretanje nebeskih tijela. Rađanje novog kozmološkog modela omogućio je najistaknutiji znanstvenik stare Grčke - Aristotel (384. - 322. pr. Kr.). Na temelju dostignuća cijele grčke znanosti, stvorio je jedinstven znanstveni sustav, formirao detaljan svjetonazor. Aristotel je podatke o vidljivim nebeskim pojavama i kretanju zvijezda pretvorio u koherentnu teoriju – sustav svijeta. Sustav svijeta prema Aristotelu temeljio se na četiri principa, koji su bili sinteza cijele grčke znanosti.

Načela na kojima se temelji geocentrični sustav svijeta

1. Svod nebeski (sfera zvijezda fiksnica) oslonac je zvijezdama i granica između neba i zemlje. U jednom danu napravi punu revoluciju oko osi koja povezuje sjeverni pol neba s južnim. Os rotacije siječe se s nebeskom sferom u dvije fiksne točke – polovima svijeta. Načelo se očuvalo do Kopernika.

2. Duhovnost nebeskih tijela: zvijezde, kao i druga nebeska tijela, imaju dušu koja ih pokreće.

3. Načelo nebeskog savršenstva:

“... kozmos kao cjelina, sastavljen od integralnih dijelova, savršen i nevezan za oronulost i bolesti. Zatim je Bog rotacijom zaokružio kozmos u stanje sfere, čija je površina posvuda jednako udaljena od središta ... ”- Platon.

Nebesko savršenstvo je rezultat nekoliko okolnosti:

· Nebo je savršeno u svakom pogledu. Oni sami i njihovi nosači sastoje se od vječne materije – etera. Eter je, prema Aristotelu, najlakši element, koji se nalazi na granici između materijalnog i nematerijalnog. Eter se ne može transformirati u druge elemente, dakle, ne može se stvoriti ili uništiti. Stoga je za nebeska tijela moguće kretanje, koje je nedostupno bilo čemu zemaljskom. Dakle, nebo nije moglo nastati i, prema tome, svijet postoji zauvijek.

· Sva nebeska tijela i Zemlja su kuglastog oblika. Lopta i sfera, idealni geometrijski oblici. Lopta, kada se okreće oko vlastite osi, uvijek zauzima isti dio prostora. Sfera - geometrijsko tijelo čije su sve točke površine jednako udaljene od središta. Koncept sfernog oblika tijela u svemiru i sam svemir postali su temelj svih kasnijih konstrukcija svemira.

· Na nebesima se ostvaruje samo savršeno gibanje: savršeno gibanje je vječno, jednoliko kružno gibanje.

4. Glazba sfera: osnova nebeskih pojava su matematički zakoni. Postojanje osam nebeskih sfera i isto toliko tonova glazbene ljestvice to je potvrdilo. Svaka kugla pjeva svoju notu, a osam nota stapaju se u harmoniju - glazbu neba.

Svi principi su podređeni glavnom konceptu starih Grka: sklad vlada svijetom. Primjer nebeske harmonije su Platonova tijela. Postoji samo pet pravilnih konveksnih poliedara različitih oblika. Prvi su proučavali pitagorejci, ovih pet pravilnih konveksnih poliedara kasnije je detaljno opisao Platon i postali su poznati u matematici kao Platonova tijela. Sva lica poliedra su isti pravilni mnogokuti, svi kutovi poliedara su jednaki. Uz pomoć trokuta Platon gradi četiri pravilna poliedra, povezujući ih s četiri zemljani elementi(zemlja, voda, zrak i vatra). I samo posljednji od pet postojećih pravilnih poliedara - dodekaedar, čijih su svih dvanaest lica pravilni peterokuti, tvrdi da je simbolična slika nebeskog svijeta.

riža. Platonovi poliedri

Čast da otkrije dodekaedar (ili, kako se pretpostavljalo, sam Svemir, ovu suštinu četiri elementa, simbolizirana redom tetraedrom, oktaedrom, ikosaedrom i kockom) pripada Hipasu, koji je kasnije umro u brodolomu. Ova brojka bilježi mnoge odnose zlatnog presjeka, pa mu je dano glavna uloga u nebeskom svijetu.

Struktura geocentričnog sustava svijeta

Aristotelov model svemira imao je jasnu strukturu. Izgledala je poput luka.

1. Svemir ima središte. Ovo je mirna zemlja.

“Jednostavno sam postulirao nepomičnost Zemlje u središtu Svijeta kako bih potkrijepio stvarnost dnevne rotacije cijelog nebeskog svoda. Prema kinematičkom principu relativnosti gibanja, ako Zemlja miruje, onda se nebo kreće. Budući da je sferičnost Svemira bila "vidljiva" jednostavnim okom (oblik nebeskog svoda, kružno dnevno kretanje nebeskih tijela), u tako ograničenom Svemiru nužno mora postojati središte kao točka jednako udaljena od periferije. Središnji položaj Zemlje proizašao je iz općih svojstava Svemira: najteži element je "zemlja", koja uglavnom čini Zemlja, ne može ne biti uvijek u središtu Svijeta”- Aristotel

· Prozirne čvrste kugle s pričvršćenim nebeskim tijelima (planetima) kruže oko Zemlje sljedećim redoslijedom: Mjesec, Sunce, Venera, Merkur, Mars, Jupiter, Saturn.

Primarni uzrok gibanja je rotacija sfere fiksnih zvijezda. Gibanje prve sfere prenosi se na druge sfere - sve niže do Zemlje. Cijeli model sadržavao je ukupno 55 kuglica koje su kao da su bile ugniježđene jedna u drugu i jedna drugoj prenosile kretanje.

· “Sublunarni” svijet, tj. područje između orbite Mjeseca i središta Zemlje, područje je kaotičnih neravnomjernih kretanja. Kružno kretanje joj nije svojstveno i za nju je nešto nasilno. Sva tijela u ovoj regiji sastavljena su od četiri niža elementa: zemlje, vode, zraka i vatre. Zemlja, kao najteži element, zauzima centralno mjesto, iznad nje su sukcesivno ljuske vode, zraka i vatre.

· „Supralunarni“ svijet, tj. područje između Mjesečeve orbite i krajnje sfere zvijezda fiksnica, područje je vječno jednolikih gibanja, a same zvijezde sastoje se od petog, najsavršenijeg elementa, etera.

· Iza posljednje sfere svijeta stoji samo Bog. Ne može postojati drugo biće izvan svijeta.

Tijela koja karakteriziraju određeni pokreti. To je kretanje prema središtu svijeta, prema njegovoj periferiji i kružno kretanje. Ali sve te vrste gibanja moguće su samo u sferi. A budući da ništa ne postoji izvan sfere, praznina ne može postojati izvan nje. Svijet u sebi obuhvaća ne samo cijelo mjesto, nego i cijelo vrijeme. Samo vrijeme je mjera kretanja. Budući da se gibanje ne proteže na područje izvan svijeta, ni vrijeme se ne proteže na njega.

Ptolemejev sustav svijeta

Pokušaj rješavanja poteškoća u aristotelovskom modelu napravio je izvanredni aleksandrijski znanstvenik Klaudije Ptolomej. Klaudije Ptolemej (90. – 168.) bio je eminentni grčko-egipatski astronom, astrolog, matematičar, geograf i optičar, vjerojatno iz Ptolemije u srednjem Egiptu. U svom djelu Velika građevina, poznatom pod arapskim imenom Almagest, Ptolomej se oslanjao na otkrića svojih prethodnika, posebice Aristarha sa Samosa i Hiparha. Oslanjajući se na duboku tradiciju grčke geometrije, Ptolemej je transformirao Aristotelovu kozmologiju u matematički model Svemir. Za svaki je planet razvio vlastitu teoriju koja se sastojala od raznih geometrijskih tehnika. Pretpostavljalo se da planeti istovremeno sudjeluju u dva neovisna, ali "savršena" gibanja. Uočeno "nesavršeno" kretanje rezultat je dodavanja savršenih pokreta (Eudoks iz Knida 406. pr. Kr.). Ideja razlaganja gibanja planeta na dvije komponente postavila je temelj za uspješno rješavanje gore navedenih problema. Kako bi pomirio geocentrični model s opažanjima, Ptolomej je ponovno izgradio Aristotelov geometrijski model svemira koristeći kombinaciju

deferenti (lat. deferentis- prijevoznik)

ekscentri (izvan centra)

i epicikli (lat. epi kyklos- na krug).

Deferent je glavni nosivi krug svake planete. Ne kreće se sam planet ravnomjerno duž deferenta, već središte S drugi krug manjeg promjera – epicikl. Sam se planet giba ravnomjerno duž epicikla. Središta epicikla nižih planeta leže na ravnoj liniji koja povezuje Zemlju i Sunce. Za gornje planete također je uvedeno ograničenje: segment koji povezuje gornji planet sa središtem njegovog epicikla je paralelan s ravnom linijom koja povezuje Zemlju i Sunce.

Zaključak

Astronomija u srednjem vijeku. Ptolomejev Almagest, koji je sažeo astronomsko znanje tog vremena, ostao je stoljećima temelj geocentričnog sustava svijeta. Pojava kršćanstva sa svojim dogmatizmom, provale barbara doveli su do propadanja prirodne znanosti, a posebno u srednjem vijeku.

Cijelo tisućljeće u Europi se malo toga dodavalo, ali mnogo toga zaboravljalo od onoga što se o strukturi Svemira znalo zahvaljujući djelima znanstvenika antičkog svijeta. Sveto pismo bilo je kanon iz kojeg su se crpili odgovori na sva pitanja.Tek su Arapi i narodi koji su s njima dolazili u dodir pokušali, ako ne i reformirati astronomiju u srednjem vijeku. Ptolomejev Almagest, koji je sažeo astronomsko znanje tog vremena, ostao je stoljećima temelj geocentričnog sustava svijeta. Uspon kršćanstva sa svojim dogmatizmom i invazije barbara doveli su do pada prirodnih znanosti, a posebno antropologije, u srednjem vijeku. Cijelo tisućljeće u Europi se malo toga dodavalo, ali mnogo toga zaboravljalo od onoga što se o strukturi Svemira znalo zahvaljujući djelima znanstvenika antičkog svijeta. Sveto pismo bilo je kanon iz kojeg su se crpili odgovori na sva pitanja, pa tako i ona iz područja astronomije.

Tek su Arapi i narodi s njima u dodiru pokušali, ako ne reformirati astronomiju, onda barem razjasniti stare teorije novim opažanjima. Bagdadski kalif al-Ma'mun naredio je 827. da se prevede Ptolemejevo djelo s grčkog na arapski. Arapski učenjak al-Battaii krajem 9. - početkom 10. stoljeća. napravio je brojna opažanja, određujući vrijednosti godišnje precesije, nagib ekliptike prema ekvatoru, ekscentricitet i dužinu perigeja Sunčeve orbite. U istom 10.st. Arapski astronom Abul-Vefa otkrio je jednu od nejednakosti (nepravilnosti) u kretanju Mjeseca. Velike zasluge u razvoju astronomije pripadaju Abu Reykhanu Viruniju (Horezm, kraj 10.-11. st.), autoru raznih astronomskih studija. Astronomija je cvjetala među arapskim narodima i u sred. Aziji do 15.st. Mnogi su se istaknuti znanstvenici, uz druge znanosti, bavili doradom astronomskih konstanti geocentrične teorije. Osobito su poznate astronomske tablice koje su 1252. godine sastavili židovski i maurski znanstvenici po nalogu kastiljskog vladara Alfonsa X., pa su ih stoga nazvali Alphonse. Promatračka astronomija razvijena je u Azerbajdžanu, gdje je Nasiraddin Tuei izgradio veliki opservatorij u Maragi. U pogledu veličine, količine i kvalitete instrumenata, Ulugbekov opservatorij u Samarkandu zauzima izvanredno mjesto, gdje je 1420–37. sastavljen novi veliki katalog zvijezda. Arapi su sačuvali od zaborava klasičnu grčku astronomiju, ažurirali planetarne tablice i razvili teoriju, ali, slijedeći Ptolomeja, nisu unijeli temeljne reforme u astronomiju. Tijekom ove ere, astronomska promatranja su također vršena u Kini i Indiji.U 12.-13.st. izvjesno oživljavanje prirodne znanosti počelo se primjećivati ​​i u Europi. Postupno, ne bez utjecaja Arapa, najprosvijećeniji ljudi su se upoznali sa znanošću i filozofijom starih Grka, čija su djela prevođena (često s arapskog) na latinski jezik. Utvrđeno je da je Aristotelovo učenje u skladu s crkvenom dogmom: geocentrični sustav svijeta nije proturječio Sveto pismo. U Italiji, a potom i u drugim zemljama Zap. U Europi se osnivaju sveučilišta koja su, iako su bila pod jakim utjecajem crkvene skolastike, ipak pridonijela razvoju prirodnih znanosti.

Bibliografija

1. Povijest: Udžbenik / Ured. izd. prof. O.D. Kuznjecova i prof. U. Shapkin. Moskva, 2000.

2. Voshchanova G.P., Godzina G.S. Povijest: Proc. džeparac. Moskva, 1998.

3. Rusija i svijet: Poučna knjiga o povijesti. U 2 dijela. Dio II. / Pod glavnim uredništvom prof. A.A. Danilova. Moskva, 1994.

4. Loiberg M.Ya. Povijest: Udžbenik. 2001. godine.

Znanstvena slika svijeta je holistički pogled na svijet na ovom stupnju razvoja znanstvenih spoznaja i razvoja društveni odnosi. Sintetizira znanje specifičnih znanosti s filozofskim generalizacijama.

A. Einstein: “Čovjek nastoji na neki adekvatan način stvoriti u sebi jednostavnu i jasnu sliku svijeta; i to ne samo zato da bi prevladao svijet u kojem živi, ​​nego i zato da bi taj svijet u određenoj mjeri pokušao zamijeniti slikom koju je stvorio. To čine umjetnik, pjesnik, teoretizirajući filozof i prirodoslovac, svaki na svoj način.”

U strukturi znanstvene slike svijeta postoje 2 glavne komponente: pojmovni i senzualno-figurativno .

Predstavljen konceptualni filozofski koncepti , kao što su materija, kretanje, prostor, vrijeme itd., principi - načelo sveopće povezanosti i međuovisnosti pojava i procesa, načelo razvoja, načelo materijalnog jedinstva svijeta i dr. i zakoni zakoni dijalektike. Također opći znanstveni pojmovi , kao što su polje, materija, energija, svemir itd., opći znanstveni zakoni - zakon očuvanja i transformacije energije, zakon evolucijskog razvoja itd., opći znanstveni principi - princip determinizma, provjere i dr.

Senzorno-figurativna komponenta je skup vizualnih prikaza svijeta. Na primjer, Thomsonova ideja atoma kao "kaše s grožđicama", Rutherfordov planetarni model atoma, slika Metagalaksije kao sfere koja se napuhuje, ideja spina elektrona kao rotirajućeg vrh, itd.

Znanstvena slika svijeta izvodi i broj funkcije:

1. heuristički , odnosno postavlja program znanstvenog pretraživanja;
2. sistematizirajući , odnosno objedinjuje znanja stečena različitim znanostima u okviru jedinstvenog znanstvenog programa;
3. pogled na svijet , odnosno razvija određeni pogled na svijet, određeni odnos prema svijetu.

Znanstvena slika svijeta nije zamrznuta tvorevina, već se neprestano mijenja. U procesu razvoja znanstvenog i tehničkog znanja u njemu se događaju kvalitativne preobrazbe koje dovode do zamjene stare slike svijeta novom.

Ovaj proces razmatra u svom radu poznati američki znanstvenik, povjesničar znanosti Thomas Kuhn . Prema T. Kuhnu, postoje dva razdoblja u razvoju svake znanosti: “predparadigmatsko” i “postparadigmatsko”. U prvoj se još uvijek ne može govoriti o “normalnoj” znanosti koja se temelji na nizu općeprihvaćenih znanstvenih načela. Naprotiv, drugi prolazi u znaku modela znanstvenog znanja koji je jedinstven za cijelu zajednicu znanstvenika. (paradigme). To je razdoblje “normalne” faze razvoja znanosti.

znanstveni paradigma je skup metoda, metoda, principa znanstvenog znanja, kao i teorija i hipoteza koje je odobrila znanstvena zajednica u određenom povijesno razdoblje vrijeme. znanstveni paradigma - to je i model, standard, predložak za rješavanje postojećih znanstvenih problema i zadataka.

S vremenom razvoj znanosti u okviru ove paradigme postaje sve teži, pojavljuju se anomalije u teorijama. U konačnici, to dovodi do krize koja zahtijeva promjena paradigme , tj. znanstvena revolucija . Kao rezultat promjene paradigme, znanstvena zajednica počinje drugačije gledati na svijet. U temelj znanstvene spoznaje stavlja se drugačiji skup početnih principa i počinje novo razdoblje u razvoju znanosti.

Znanstveni opis promjene paradigme je nemoguć u smislu logike - to zahtijeva pozivanje na psihologiju znanstveno stvaralaštvo i na sociologiju. Nova i stara paradigma suštinski su neusporedive, pa se stoga ne može pretpostaviti da se razvoj znanosti odvija kroz postupnu akumulaciju znanstvenih spoznaja. Posljedično, u tom smislu nemoguće je govoriti o jednoj liniji razvoja znanosti.

Razlika između pojma paradigme i pojma znanstvene slike svijeta leži u činjenici da paradigma u okviru određene znanosti ne može biti “globalne” prirode, već biti povezana s nekim posebnim dijelom svijeta. znanosti ili čak s jednom skupinom problema. S druge strane, pojam paradigme ne uključuje samo temeljne principe dane znanosti, već i pravila za njihovu uspješnu primjenu, standardne postupke mjerenja itd. Dakle, pojam paradigme i znanstvene slike svijeta predstavljaju cjelovitu oznaku paradigme. poklapaju samo djelomično.

No glavni problem koji postavlja T. Kuhn je sljedeći: postoji li određeni kontinuitet u promjeni paradigmi i znanstvenih slika svijeta ili ta promjena nije prirodne prirode?

Načelo korespondencije znanstvenih teorija pretpostavlja da nova teorija odbacuje staru ne u potpunosti, već samo izvan područja svoje primjenjivosti. Stoga se ne treba složiti s tvrdnjom T. Kuhna i njegovih sljedbenika da teorija formulirana u jednoj paradigmi ne može proturječiti niti odgovarati teoriji iz druge paradigme zbog različitog značenja pojmova koji se u tim teorijama koriste.

Različite znanstvene slike svijeta nisu "stvari po sebi", odnosno sustavi potpuno izolirani jedni od drugih. Uz izvrsne, one uključuju i neke opće pojmove i načela (primjerice, stav o trodimenzionalnosti i kontinuitetu prostora, načelo očuvanja energije itd.) Iako je niz elemenata starih slika svijeta zamijenjeni novima, plodonosnijima, mnogi temeljni principi i zakoni zadržavaju svoju snagu i "utkani" su u tkivo nove znanosti.

Pojava znanstvene slike svijeta

Čovjek je stoljećima nastojao razotkriti misterij svjetskog poretka svemira, koji starogrčki filozofi nazvan Kozmos (u prijevodu s grčkog “kozmos” znači red, ljepota) za razliku od Kaosa, koji je prethodio pojavi Kozmosa. Ljudi su se pitali zašto su nebeska kretanja i pojave tako redovite i periodične (smjena dana i noći, zime i ljeta, plima i oseka itd.) i, konačno, kako je nastao svijet oko nas? Tražeći odgovore na ta slična pitanja, ljudi su otkrili uzorke u prirodi, na temelju kojih su mogli predvidjeti određene događaje (primjerice, pomrčine Sunca i Mjeseca, pojavu određenih zviježđa na nebu i sl.). Dakle, od davnina je čovjek pokušavao shvatiti cjelovitost svijeta, stvoriti u svojoj mašti uređeni sustav predmeta, pojava i njihovih uzroka, definirajući za sebe vlastiti svjetonazor i sliku svijeta.

Sadržaj povijesno prvih slika svijeta odredila je astronomska znanost - jedna od najstarijih znanosti. Potječe na starom istoku: u Egiptu, Indiji, Kini, Babilonu. Tako u “Rig Vedi”, najstarijem spomeniku staroindijske filozofske i religijske misli, nalazimo opis jedne od prvih slika svijeta: Zemlja je ravna, bezgranična površina, nebo je plavi svod. prošaran zvijezdama, a između njih je blistavi zrak. U antičko doba astronomija je imala samo primijenjeni, praktični značaj, rješavala je, prije svega, goruće probleme ljudi. Nepomična zvijezda Polarna služila je kao putokaz ljudima na kopnu i na moru, izlazak zvijezde Sirijus je stanovnicima Egipta nagovještavao poplavu Nila, a sezonska pojavljivanja pojedinih zviježđa na nebu ukazivala su ljudima na poljoprivredne radove. približavao se.

Prve prirodno-znanstvene ideje o svijetu oko nas koje su došle do nas formulirali su starogrčki filozofi i znanstvenici u 7.-5.st. PRIJE KRISTA. Njihova su se učenja temeljila na prethodno prikupljenom znanju i religioznom iskustvu Egipćana, Sumerana, Babilonaca, Sirijaca, ali su se od potonjih razlikovala u želji da prodru u bit, u skriveni mehanizam pojava svijeta. Temeljne odredbe ovih učenja mogu se formulirati kao temeljna načela drevne slike svijeta.

Temeljna načela antičke slike svijeta

Načelo kružnih oblika, kretanja i cikličnosti. Promatranje okruglih diskova Sunca i Mjeseca, zaobljene linije horizonta na moru, izlaska i zalaska svjetiljki, izmjene godišnjih doba, odmora i rada itd. naveo je Grke na razmišljanje o kružnim oblicima, pokretima, ciklusima razvoja.

Načelo postojanje principa koji leži u osnovi raznolikosti pojava svijeta. Prve ideje o takvom početku svele su se na primarne elemente, poput vode, zraka, zemlje i vatre. U budućnosti se pojavljuju apstraktni prikazi koji se ne mogu svesti na osjetilni opažaj, poput Demokritovog atoma ili Platonove i Aristotelove materije.

Prikaz neba. Pretpostavljalo se da je Zemlja u središtu svijeta, a čvrsti nebeski svod služi kao oslonac zvijezdama i odvaja nebo od Zemlje. Zvijezde su čvrsto pričvršćene za nebeski svod, a planeti (koji uključuju Sunce i Mjesec) se kreću u odnosu na pozadinu fiksnih zvijezda. Riječ "planet" dolazi od starogrčke riječi za "lutanje". Krećući se oko Zemlje, planeti su činili složene pokrete poput petlje. Činjenica je da je svaki planet bio pričvršćen na prozirnu čvrstu kuglu. Kugla se ravnomjerno okretala oko Zemlje po pravilnoj kružnoj putanji, a oko kugle se kretao i sam planet. Ideja o nebeskom svodu (sfera fiksnih zvijezda) sačuvana je čak iu sustavu N. Kopernika, iako je on prenio središte svijeta sa Zemlje na Sunce.

Načelo duhovnosti nebeskih tijela. Platon je vjerovao da planeti, kao i druga tijela koja se kreću bez vidljivog razloga, imaju dušu. Platonov učenik, Aristotel, primarnim uzrokom kretanja tijela smatrao je primarni pokretač, koji je nematerijalan, nepomičan, vječan, savršen.

Načelo nebeskog savršenstva. Platon, Aristotel i drugi filozofi vjerovali su da su nebesa savršena u svakom pogledu. Na temelju toga vjerovali su da se nebeska tijela, njihove sfere i orbite po kojima se kreću trebaju sastojati od neuništive vječne tvari – eter. Oblik nebeskih tijela mora biti sferičan, jer je sfera jedino geometrijsko tijelo čije su sve točke površine jednako udaljene od središta. Kuglu (krug) su Grci smatrali idealnim, savršenim likom.

Princip glazbe nebeskih sfera. Za Pitagorejce, glazbena harmonija i kretanje planeta bili su posljedica istih matematičkih zakona. Pitagora je otkrio prekrasnu vezu između brojeva i zakona glazbene harmonije. Otkrio je da visina oscilirajuće žice, čiji su krajevi fiksni, izravno ovisi o njezinoj duljini. Smanjenje duljine oscilirajućeg dijela žice violine za pola dovodi do povećanja tona zvuka koji stvara za oktavu. Smanjenje duljine žice za trećinu povisuje ton zvuka za kvintu, za četvrtinu za kvartu, za jednu kvintu za tercu. Pitagorejci su također otkrili obrazac promjene visine tona s veličinom rotirajućeg objekta i s udaljenošću od objekta do promatrača. Dakle, kamen vezan za uže i rotiran iznad glave proizvest će zvuk određene visine. Ako promijenite veličinu kamena i duljinu užeta, promijenit će se i visina zvuka koji emitira kamen. Slijedeći ovu logiku razmišljanja, Pitagora je pretpostavio glazbeno-numeričku strukturu kozmosa i glazbu nebeskih sfera.

Načelo praznine ili punine prostora. Po tom su se pitanju starogrčki filozofi podijelili u dvije suprotstavljene škole. Glava jednog od njih - Demokrit je vjerovao da se tvar kozmosa sastoji od sićušnih, nevidljivih, nedjeljivih čestica - atoma koji se kreću u okolnom praznom prostoru. Prema njihovim protivnicima (npr. Parmenid), svijet je ispunjen jednom ili više tvari koje tvore kontinuirani medij.

Načelo centričnosti ili homogenosti. Jesmo li mi u središtu svemira ili svemir u principu nema središte i ne može postojati? Svijet Platona i Aristotela nalikovao je luku u čijem je središtu bila Zemlja, dok je sfera zvijezda fiksnica činila njegov vanjski omotač. Atomisti su mislili drugačije. Posebno je Lucretius Carus napisao: "Svemir nema središte i sadrži beskonačan broj naseljenih svjetova."

Unatoč raznolikosti principa i modela svemira u antičkom svijetu, kulturna atmosfera koja se razvila do tog vremena i znanstvena paradigma doveli su do činjenice da je odobrena geocentrična slika svijeta, čiji je autor bio veliki antički Grčki znanstvenik iz 4. st. pr. prije Krista Aristotel.

Geocentrična slika svijeta Aristotel – Ptolomej

Aristotel iz Stagire (384. - 322. pr. Kr.) poznat je kao svestrani znanstvenik koji je posjedovao enciklopedijska znanja. Bio je poznati filozof, fizičar, biolog, logičar, psiholog, javna osoba. Kao biolog, on i njegovi studenti definirali su pojam života, opisali i klasificirali više od 1000 vrsta životinja i biljaka. Dakle, Aristotel je prvi dokazao da kit nije riba, već sisavac.

U raspravi "O nebu" Aristotel opisuje svoju fizičku i kozmološku sliku svijeta. Ovdje vidimo kako su njegovi astronomski pogledi na svemir usko isprepleteni s fizičkim i filozofskim pogledima.

Pod, ispod svemir Aristotel je razumio svu postojeću materiju, koja se s njegove točke gledišta sastoji od 4 obična elementa: zemlje, vode, zraka i vatre, kao i 5. elementa - etera, za razliku od drugih, koji nema ni lakoće ni težine. Svemir je konačna ograničena sfera, izvan koje ne postoji ništa materijalno. Ne postoji i prostor, koji je zamišljen kao nešto ispunjeno materijom. Izvan svemira nema vremena. Vrijeme Aristotel ga je definirao kao mjeru gibanja (količina gibanja) i povezao ga s materijom, objašnjavajući da “nema gibanja bez fizičkog tijela”. Izvan svemira postavljeno je nematerijalno, vječno, nepomično, savršeno glavni pokretač (božanstvo), koje je svijetu, a posebno kozmičkim tijelima, priopćilo savršeno ravnomjerno kružno gibanje.

Budući da je sferičnost Svemira bila vidljiva golim okom u obliku neba, kružno dnevno kretanje nebeskih tijela (Sunce, Mjesec i dr.), u promatranju pomrčina Mjeseca, kada je okrugla sjena Zemlja je otpuzala na Mjesečev disk (što je također potvrdilo sferičnost naše Zemlje), onda je u tako ograničenom svemiru moralo postojati središte kao singularna točka jednako udaljena od periferije. Dakle, središnji položaj Zemlje slijedio je iz općih svojstava Svemira: najteži element - Zemlja, koja uglavnom čini kuglu, nije mogla ne biti uvijek u središtu svijeta. Lakši element, koji gravitira prema zemlji, bila je voda, a lakši elementi bili su vatra i zrak. U supralunarnom svijetu jedini element - eter - bio je u neprestanom kružnom kretanju u svjetskom prostoru. Od etera su se, prema Aristotelu, sastojala sva nebeska tijela, idealnog sferičnog oblika, pričvršćena svako svojom kuglom, čvrstom i kristalno čistom, s kojom su se zajedno kretala po nebu. Točnije, sfere su se pomicale, a s njima i planeti. Kretanje nebeskih tijela od istoka prema zapadu Aristotel je smatrao prirodnim i najboljim (“priroda uvijek čini najbolje moguće”). Aristotel je identificirao 8 sfera u svemiru. Vjerovao je u to za nebeska tijela je prirodno točno kružni, vječni , jednoliko gibanje, koje je postulirano kao znak savršenstva nebeskih tijela.

Nepokretnost Zemlje u središtu svijeta Aristotel je jednostavno postulirao kako bi opravdao dnevnu rotaciju cijelog nebeskog svoda ("ako Zemlja miruje, onda se nebo kreće"). Prema riječima znanstvenika Svemir nije nastao i fundamentalno je neuništiv, vječan je, jer je jedini i obuhvaća svu moguću materiju, nema iz čega nastati i u što se pretvoriti. “Nije Kosmos taj koji nastaje i biva uništen, već njegova stanja.”

Aristotelov kozmološki sustav bio je teorija utemeljena na eksperimentalnim podacima tadašnjih znanosti (vidljiva kružna gibanja planeta, Sunca, Mjeseca, zaobljena linija horizonta na moru itd.). Aristotel je vjerovao da Zemlja slobodno lebdi u svemiru, te da nije ukorijenjena u beskonačnosti (Ksenofan), odnosno da ne pluta na vodi (Tales). Ali uz pogrešne ideje svojih prethodnika, Aristotel je odbacio i ispravna nagađanja pitagorejaca o rotaciji Zemlje oko svoje zamišljene geometrijske osi, budući da se ta rotacija nije osjetila u svakodnevnom iskustvu.

Aristotel je nastojao očistiti sliku svijeta od mitološkog elementa. Oštro je kritizirao drevna učenja, prema kojima su se nebo i nebeska tijela, da ne bi pali na Zemlju, morali osloniti na pleća moćnih heroja – Atlantiđana.

Aristotelov model svemira možemo nazvati teleološkim , temeljen na najvišim krajnjim ciljevima i uzrocima i njima sve objašnjavajući (prapokretač, idealni božanski kružni oblici, najbolja prilika itd.) Taj je model postao prvi organizirajući čimbenik na putu daljnjeg razvoja znanosti. U njegovom su okviru tijekom 1,5 tisuća godina formirane specifične znanstvene ideje. Biti dogmatiziran, u srednjovjekovnoj Europi i nadalje arapski istok, Aristotelova slika svijeta preživjela je do 16. stoljeća.

Aristotelovsku geocentričnu sliku svijeta matematički je potkrijepio 4 stoljeća kasnije aleksandrijski astronom, porijeklom Rimljanin, Klaudije Ptolomej (87. - 165. g. n. e.)

Stvaranje prve matematičke teorije o prividnom kretanju planeta, "Matematičkog sustava", posvećeno je 5 od 13 Ptolemejevih knjiga pod uobičajeno ime"Almagest". “Almagest” na arapskom znači “najveći”. Činjenica je da je grčki izvornik izgubljen, ali je do nas došao samo arapski prijevod djela K. Ptolomeja.

Ptolomej je svoju teoriju temeljio na nekoliko postulata: sferičnost Zemlje, njena nepokretnost i središnji položaj u svemiru, jednoliko kružno kretanje nebeskih tijela, kolosalna udaljenost Zemlje od sfere zvijezda fiksnica .

Ptolomej je vjerovao da što se planet brže kreće po nebu (tj. pričamo o prividnom kretanju), što je bliže Zemlji. Iz toga je slijedio položaj planeta u odnosu na Zemlju: Mjesec, Merkur, Venera, Sunce, Mars, Jupiter i Saturn.

Ptolemej nije samo slijedio Aristotelove izjave, već ih je pokušao potkrijepiti na temelju poznatih ideja i zapažanja. Dakle, smatrao je da bi s površine rotirajuće Zemlje (ako bi se takvo mjesto dogodilo) sva tijela koja slobodno leže na njoj morala biti otrgnuta i odbačena u svjetski prostor, obrnuti smjer rotacija Zemlje (oblaci, ptice, ljudi, kuće itd.). Djelomično je Ptolomej bio u pravu. Međutim, nije uzeo u obzir kolosalnu masu Zemlje u usporedbi sa svim živim i neživim objektima na njezinoj površini. Ali ni danas nitko nije iznenađen činjenicom da je na ekvatoru težina istih objekata zbog centrifugalne sile manja nego na polu.

Teorija K. Ptolomeja bila je golem uspjeh ljudske misli u matematičkoj analizi prirodnih pojava. Tako su zamršena prividna kretanja planeta prikazana kao rezultat zbrajanja jednostavnih elemenata – jednolikih kretanja po krugu. U Ptolemejevoj shemi kretanje svaki planet opisano na sljedeći način. Pretpostavljalo se da oko nepomične Zemlje postoji krug čije je središte smješteno nešto dalje od središta Zemlje ( popustljiv ). Središte manjeg kruga kreće se duž deferenta - epicikl - s kutnom brzinom koja je konstantna u odnosu ne na vlastito središte deferenta i ne na samu Zemlju, već na točku koja se nalazi simetrično u odnosu na središte deferenta u odnosu na Zemlju. Ovu pomoćnu točku, s koje će se gibanje planeta činiti jednolikim (usklađenim), kao i njemu odgovarajuća kružnica, Ptolemej je uveo radi točnijeg opisa uočenih nepravilnosti u prividnim gibanjima planeta i nazvao je ekvivalentan (niveliranje). Sam planet u ptolemejskom sustavu kretao se ravnomjerno duž epicikla. Kako bi se opisale novootkrivene nepravilnosti u kretanju Mjeseca ili planeta, uvedeni su novi dodatni epicikli - drugi, treći itd. Uvođenjem ekvanta Ptolomej je narušio načelo strukture i svojstava svemira u Aristotelovoj fizičkoj slici svijeta. Ali N. Kopernik je to shvatio i obratio pažnju na to tek nakon tisuću i pol godina.

Teorija K. Ptolomeja ostavila je veliki dojam ne samo na njegove suvremenike. Sve do 16. stoljeća njegov je geocentrični sustav suvereno vladao umovima ljudi. Međutim, sam Ptolemej je svoju teoriju smatrao samo načinom opisivanja pojava, ne tvrdeći da njegova složena konstrukcija izražava pravu bit stvari (strukturu Svemira). U međuvremenu su crkva i skolastička znanost srednjeg vijeka geocentričnu sliku svijeta pretvorile u konačnu istinu, uzdigle je u službenu doktrinu, u rang neosporne religijske dogme.

Pošteno radi, treba napomenuti da se grčki mislioci koji su stvorili modele kretanja nebeskih sfera mogu podijeliti u dva konkurentska tabora. Razilazili su se u pogledima na ulogu matematike i matematičkih modela.

Predstavnici prvog tabora, na čelu s Aristotelom, smatrali su matematiku sluškinjom filozofije i zdravog razuma. Vjerovali su da matematika može biti korisna u opisivanju pojava, ali nije u stanju odraziti njihovu dubinu i bit.

Predstavnici drugog tabora, pitagorejci, vjerovali su da matematički zakoni leže u osnovi svih pojava. Vjerovali su da su zakoni matematičke harmonije prikladniji vodič za shvaćanje nebeskih tajni od iskustva i zdravog razuma. Pitagorejci su smatrali da bi bilo prirodnije pretpostaviti da je kretanje zvijezda koje promatramo posljedica kretanja Zemlje, koje ne osjećamo, po krugu, već u suprotnom smjeru od kretanja zvijezda. . U središtu tog kruga nalazi se "središnja vatra". Također se pretpostavljalo da se Zemlja okreće oko osi koja prolazi kroz njezino geometrijsko središte, kao što se kotač kola okreće oko svoje osi.

Najveće postignuće pitagorejaca bio je heliocentrični model svijeta koji je predložio Aristarh sa Samosa (III. st. pr. Kr.). Smatrao je da je Sunce nepomično, da se nalazi u središtu svijeta, a da se Zemlja okreće oko Sunca i oko svoje osi. Aristarh je također pretpostavio da cijela orbita Zemlje, u usporedbi sa sferom zvijezda, nije ništa više od točke.

Međutim, svim je tim idejama suđeno da ostanu podalje od glavnog toka razvoja ideja o svijetu. Oživljavanje heliocentrizma dogodilo se tek u 16. stoljeću.

Heliocentrični sustav N. Kopernika i njegov daljnji razvoj u djelima J. Bruna, G. Galilea i I. Keplera

Utemeljiteljem heliocentrizma smatra se N. Kopernik (1473. - 1543.). Kopernik je rođen na području Poljske u gradu Torunu. Diplomirao je na Sveučilištu u Krakovu, jednom od najstarijih u Europi, gdje je studirao matematiku, fiziku, astronomiju, djela Hiparha, Ptolemeja i dr.

Do početka 16. stoljeća problem revizije i pojašnjenja kalendara postao je akutan. Poanta je da datum proljetni ekvinocij, koji je pao u 4. st. 21. ožujka (odobren od 2. Nicejskog sabora 325.), iz čega su izračunali kršćanski blagdan Uskrs je u 16. stoljeću padao 11. ožujka. Proljetni vjerski blagdan Uskrs neminovno se pomaknuo u zimski, što crkveni vrh nije mogao dopustiti. Prema crkvenom običaju, Uskrs se slavi prve nedjelje nakon proljetnog ekvinocija (21. ožujka) i prvog ožujskog punog mjeseca. Uskrs se događa između 3. travnja i 2. svibnja.

Rješavanje problema kalendara predložili su poznati astronomi tog vremena, uključujući N. Kopernika. Potonji je uspio nadvladati divljenje autoritetima i dogmu u koju je bio uzdignut geocentrizam. Kopernik je u prirodi tražio ljepotu i sklad kao ključ za objašnjenje mnogih problema. Rezultat njegovih dugih razmišljanja bilo je djelo "O rotacijama nebeskih sfera", koje je ugledalo svjetlo 1543. godine, odnosno u godini smrti samog znanstvenika.

Revolucionarna ideja Kopernika bila je ta on je u središtu svijeta mjesta Sunce, oko kojega se gibaju planeti, a među njima i Zemlja sa svojim satelitom Mjesecom. Na velikoj udaljenosti od Sunčevog sustava nalazi se sfera zvijezda. Zemlja je tako smanjena na rang običnog planeta, a vidljiva kretanja planeta i zvijezda objašnjavala se dnevnom rotacijom Zemlje oko svoje osi i godišnjom revolucijom oko Sunca . Međutim, poput drevnih znanstvenika, kretanje nebeskih tijela ostalo je jednoličan i okrugao . Da prihvati heliocentrizam, Koperniku je pomogla ideja o relativnoj prirodi gibanja, poznata još u antici i koju su koristili pitagorejci.

Kopernikov sustav temeljio se na 2 principa: pretpostavku pokretljivosti Zemlje i prepoznavanje središnjeg položaja Sunca u sustavu.

Prednost Kopernikove teorije u usporedbi s teorijom K. Ptolomeja bila je logična jednostavnost, sklad i praktična primjenjivost. Kopernik je vjerovao da “priroda ne podnosi eksces” i nastoji, možda s manjim brojem razloga, osigurati, možda, više posljedice i događaje. Zahvaljujući Kopernikovom sustavu, od 5. listopada 1582. godine u Europi je, na inicijativu pape Grgura 13, uveden novi (gregorijanski) stil računanja vremena, koji koristimo i danas.

No, da bi donekle ublažio dojam svoje inovativnosti, Kopernik je istaknuo da su veličina zvjezdane sfere i njezina udaljenost od Sunčevog sustava tako kolosalne da cijela Sunčev sustav zajedno sa sada mobilnom Zemljom, praktički se može smatrati središtem Svemira, kao jednom točkom.

Zahvaljujući Kopernikovom sustavu, kretanje se vidjelo kao prirodno svojstvo nebeskih tijela, uključujući Zemlju. Kretanje je bilo podložno zajedničkim zakonima, jednoj mehanici. Stoga se Aristotelova ideja o glavnom pokretaču, koja je postojala stoljećima, "srušila".

Zahvaljujući Koperniku, “propadljiva Zemlja” prestala je biti suprotstavljena božanskim planetima i zvijezdama i stekla ravnopravan status s njima.

Kopernik je jedan od prvih kritičara pokazao je ograničenost našeg osjetilnog znanja i dokazao potrebu za njegovim dopunjavanjem.

Rad koji je započeo N. Kopernik nastavio je redovnik jednog od napuljskih samostana, talijanski znanstvenik Giordano Bruno (1548. - 1600.). O razvoju svojih pogleda veliki utjecaj je osigurala prirodna filozofija Nikole Kuzanskog, koja je poricala mogućnost da bilo koje tijelo bude središte Svemira, budući da je Svemir beskonačan, a beskonačnost nema središte. Spajanjem filozofskih i kozmoloških pogleda N. Kuzanskog i jasnih heliocentričnih zaključaka N. Kopernika (čiji je bio Brunov učitelj), J. Bruno stvara vlastitu prirodno-filozofsku sliku beskonačnog Svemira. Brunov koncept jasno je vidljiv u njegovim glavnim djelima: “ O razlogu, početku i jedan”, “O beskonačnosti, svemiru i svjetovima” itd.

Slijedeći N. Kuzansky Bruno zanijekao postojanje bilo kakve bio središte svemira . Tvrdio je beskonačnost svemira u vremenu i prostoru. Bruno je pisao o kolosalnim razlikama u udaljenostima do različite zvijezde i zaključio da bi omjer njihovog prividnog sjaja mogao dovesti u zabludu.

Tvrdio je znanstvenik promjenjivost (evolucija) svih nebeskih tijela, pod pretpostavkom da između njih postoji kontinuirana izmjena kozmičke tvari. Proširio je ideju varijabilnosti i na Zemlju. , tvrdeći da se površina naše Zemlje mijenja tek nakon velikih intervala epoha i stoljeća, tijekom kojih se mora pretvaraju u kontinente, a kontinenti u mora.

Zanimljiva i obećavajuća bila je izjava znanstvenika o zajedništvo elemenata koji čine Zemlju, kao i sva druga nebeska tijela. Štoviše, U osnovi svih stvari leži nepromjenjivo, ne-nestajanje , primarna materijalna tvar . Polazeći od ovog jedinstva, Bruno je logično sugerirao da u svemiru koji se beskonačno razvija mora postojati beskonačan broj centara inteligencije, mnogi naseljeni svjetovi.

Zbog iznesenih buntovničkih ideja, protivnih crkvenim dogmama, J. Bruno je osuđen od inkvizicije na spaljivanje na lomači, što je i izvršeno u Rimu 1600. godine.

Kopernikanska revolucija izazvala je revolucija u mehanici , čiji je osnivač G. Galileo iz Padove (1564. - 1642.). Mehanički procesi zanimali su Galileija cijeli život. Bio je prvi koji je izgradio eksperimentalnu matematiku znanost o kretanju – dinamika, čije je zakone izveo kao rezultat generalizacije posebno insceniranih znanstvenih eksperimenata. Galileo je predložio novo razumijevanje gibanja - gibanje po inerciji. Ranije dominirao aristotelovski razumijevanje kretanja prema kojoj se tijelo giba zbog vanjski utjecaj na njega, a kada ovaj prestane, tijelo zaustavlja. Galileo je predložio načelo tromosti, prema kojem tijelo miruje ili se giba, bez mijenjanja smjera i brzine svog kretanja tijekom proizvoljno dugog vremena, ako se na njega ne vrši vanjski utjecaj.

Galileo je otkrio zakone slobodnog pada tijela: neovisnost vremena takvog pada od mase tijela u vakuumu, utvrdio da je put koji prijeđe tijelo koje pada proporcionalan kvadratu vremena pada (l ~ t2).

Galileo je razvio teoriju jednoliko ubrzanog gibanja.

Znanstvenik je pokazao da je putanja napuštenog tijela koje se kreće pod utjecajem početnog guranja i gravitacije parabola.

Galileo je otkrio zakone titranja njihala.

Metoda istraživanja G. Galileija naziva se eksperimentalno-teoretskom . Njegova suština leži u kvantitativna analiza promatrane pojedine pojave i postupno mentalno približavanje tih pojava nekim idealnim uvjetima u kojima bi se zakoni koji upravljaju tim pojavama mogli očitovati u čistom obliku.

Osim otkrića zakona gibanja, Galileo je došao do niza astronomskih otkrića koristeći nove metode promatranja. G. Galileo samostalno dizajnirao teleskop temeljeno na spektilu izumljenom u Nizozemskoj. Ovaj teleskop je davao izravnu sliku i radio je na principu dalekozora. Najprije je povećanje bilo 3 puta, a ubrzo 32 puta. Galileo je koristio teleskop za proučavanje neba. Galileo je započeo novu optičku eru u promatračkoj astronomiji. Što je Galileo otkrio svojim teleskopom?

• U blijedim oblacima mliječna staza otkriven je ogroman skup zvijezda.
• Zvijezde su neizmjerno udaljene od nas u usporedbi s planetima, budući da su se planeti u teleskopu povećali i izgledali kao krugovi, dok su zvijezde ostale točkice, samo povećavajući sjaj.
• Opisao je stvarnu površinu Mjeseca, koja, kako se pokazalo, nema glatku "uglačanu" površinu, već predstavlja izbočine i uzvišenja, kao Zemljina površina prekriven ogromnim planinama, dubokim ponorima i liticama. Galileo je prvi procijenio visinu najveće mjesečeve planine (oko 7 km).
• Izuzetno je važno Galilejevo otkriće 1612. godine na disku Sunca malih tamnih tvorevina (mrlja) koje su se kretale po disku Sunca. To je omogućilo Galileiju da ustvrdi da Sunce rotira oko svoje osi. Sunce je prestalo biti simbolom čistoće i savršenstva, jer je i ono imalo pjege („Ima pjega na Suncu“).
• Galileo je 1610. godine otkrio 4 Jupiterova satelita (Io, Europa, Ganimed, Kalisto). Ukupno je do danas oko Jupitera otkriveno 15 satelita. Time je Mjesec prestao biti izuzetak, a Zemlja jedini planet sa satelitom.

Svim svojim otkrićima G. Galileo je nepobitno dokazao ispravnost heliocentričnog sustava N. Kopernika. Galileijeva simpatija za heliocentrizam ogledala se u djelu "Dijalog o dva sustava svijeta - Ptolemejev i Kopernikanski". Ni sveta inkvizicija nije spavala. Godine 1633. Galileo je pozvan u Rim i bačen u tamnice inkvizicije na nekoliko tjedana. Pod prijetnjom mučenja, 69-godišnji znanstvenik bio je prisiljen odreći se svojih “zabluda”. Nakon toga Galileo napušta Italiju i putuje u protestantsku Nizozemsku, gdje nastavlja raditi i ponovno objavljuje svoje radove koji su već tada bili vrlo popularni među znanstvenicima.

350 godina nakon smrti G. Galilea, u listopadu 1992., rehabilitirala ga je Katolička crkva. Osuda Galileja prepoznata je kao pogrešna, a učenje kao ispravno.

Potraga za točnim zakonima planetarnog gibanja postala je glavno djelo života njemačkog astronoma I. Keplera (1571. - 1630.) Glavna djela I. Keplera su “Nova astronomija ili fizika neba koja traži razloge” (“Astronomija je nova”), “Redukcija kopernikanske astronomije”, “Harmonijski svijet”, “Rudolfove tablice” itd. bili su povezani s idejom harmonije svijeta i traženjem jednostavnih numeričkih odnosa koji je izražavaju.

I. Kepler bio je neopitagorejski matematičar koji je vjerovao u harmoniju svijeta. Priroda je stvorena u skladu s matematičkim pravilima i dužnost je znanstvenika da ih razumije. Kepler je bio uvjeren da se ustrojstvo svijeta može odrediti matematički, jer se Bog pri stvaranju svijeta vodio matematičkim promišljanjima, da je jednostavnost znak istine, a matematička ljepota poistovjećuje se sa skladom i ljepotom. Kepler je koristio činjenicu da postoji 5 pravilnih poliedara, koji moraju na neki način korelirati sa strukturom svemira. “Zemljina orbita je mjera svih drugih orbita. Opišite dodekaedar oko njega (pravilni 12-edar), tada će sfera, koja će ga opisati, biti sfera Marsa. Opiši tetraedar (pravilni 4-edar) oko Marsove sfere, tada će sfera koja ga obuhvaća biti Jupiterova sfera. Opišite kocku (pravilni 6-hedron) oko Jupiterove sfere, sfera koja ga okružuje bit će Saturnova sfera. Upiši ikozaedar (pravilni 20-edar) u orbitu Zemlje, sfera upisana u njega bit će sfera Venere, upiši oktaedar (pravilni 8-edar) u sferu Venere, bit će upisana sfera Merkura u tome. Tako ćete shvatiti razlog za broj planeta.”

Ideja o povezanosti planeta i poliedra ubrzo se pokazala neodrživom, ali je otkrila buduću agendu istraživanja.

Ni K. Ptolomej, ni N. Kopernik, ni T. Brahe nisu mogli objasniti "nepravilno" kretanje Marsa. I. Kepler se prihvatio ovog zadatka i riješio ga.Znanstvenik je došao do zaključka da se teoretski proračuni gibanja planeta poklapaju s opažanjima, ako pretpostavimo kretanje planeta po eliptičnim orbitama promjenjivom brzinom. “Uvodeći eliptičnu hipotezu umjesto stoljetne dogme o kružnoj prirodi i jednoličnosti planetarnih kretanja, Kepler je izvršio duboku revoluciju unutar same Kopernikanske revolucije” (A. Pasquinelli).

Potraga za svjetskim skladom dovela je Keplera do stvaranja tri zakona planetarnog kretanja. Prva dva zakona otkrivena su 1605.

Keplerov prvi zakon. Svaki se planet kreće po elipsi sa Suncem u jednom od svojih žarišta. Time je uništen princip kružnih gibanja u prostoru.

Keplerov drugi zakon. Svaki se planet giba u ravnini koja prolazi kroz središte Sunca, a linija koja povezuje Sunce s planetom u jednakim vremenskim razdobljima opisuje jednake površine. Tako se pokazala priroda promjene brzine tijekom kretanja planeta po orbiti (brzina planeta je to veća što je u danom trenutku bliži Suncu). U vezi s tim zakonom srušio se princip jednolikosti nebeskih kretanja.

P1P2 je udaljenost koju planet prijeđe u vremenu t1.

P3P4 je udaljenost koju planet prijeđe u vremenu t2.

SP1P2 i SP3P4 - opisuju sektore jednakih površina za jednaka vremenska razdoblja.

Deset godina kasnije, 1615., Kepler deducira treći zakon planetarnog gibanja.

Keplerov treći zakon . Kvadrati orbitalnih perioda planeta oko Sunca odnose se kao kubovi velikih poluosi njihovih putanja. (Kvadrati perioda revolucije planeta oko Sunca odnose se kao kubovi udaljenosti svakog od njih od Sunca).

Tako je uspostavljen univerzalni odnos između razdoblja revolucije planeta i njihove prosječne udaljenosti od Sunca. Kako se udaljenost od Sunca smanjuje, brzina planeta se smanjuje.

Na temelju ovih zakona Kepler je razvio koncept mehanizma djelovanja sile koja pokreće planete, kao o vrtlogu , koji nastaje u eteričnom mediju, iz rotacije magnetsko polje Sunce i zavlačeća okolna tijela.

Razvio se i Kepler teorija pomrčina Sunca i Mjeseca i metode njihova predviđanja.

Znanstvenik je napravio tzv Rudolfove tablice , s kojim je bilo moguće odrediti položaj planeta u bilo kojem trenutku s velikom točnošću.

Problem strukture planetarnog svijeta, zahvaljujući Kepleru, prešao je iz područja mitoloških i hipotetskih konstrukcija u područje znanstvenih spoznaja i postao predmetom egzaktnih znanosti. Keplerova nebeska mehanika bila je posljedica Kopernikove teorije, a ujedno je otvorila put oblikovanju mehanicističke slike svijeta.

Pitanja za samokontrolu

1. Koja je znanost postojala u antici?
2. Tko je dao prvu klasifikaciju znanosti?
3. Koje su glavne povijesne faze njezina razvoja kroz koje je znanost prošla?
4. Što je klasična znanost i kada se počinje oblikovati?
5. Što je znanstvena revolucija i koliko ih je bilo u povijesti znanosti?
6. Što je neklasična znanost?

1. Danneman F. Povijest prirodnih znanosti. Prirodne znanosti u svom razvoju i međudjelovanju. T. 1-3 M.-L., 1932-1938.
2. Iljin V.V., Kalinkin A.T. Priroda znanosti. M., 1985.
3. Načela historiografije prirodnih znanosti: XX. stoljeće / Ed. ur. I.S. Timofejev. SPb., 2001.
4. Markova L.A. Znanost. Povijest i historiografija XIX - XX stoljeća. M., 1987.
5. Mikulinsky S.R. Ogledi o razvoju povijesne i znanstvene misli. M., 1988.
6. Načela historiografije prirodnih znanosti. Teorija i povijest. M., 1993.
7. Fokta Ya., Novy L. Povijest prirodnih znanosti u datumima. Kronološki pregled. M., 1987.
8. Kuhn T. Struktura znanstvenih revolucija. M., 1977.
9. Polikarpov V.S. Povijest znanosti i tehnologije. Rostov na Donu. 1999. godine.
10. Kirilin V.A. Stranice povijesti znanosti i tehnologije. M., 1986.
11. Kozlov B.I. Nastanak i razvoj tehničkih znanosti. L., 1988. (monografija).
12. Krut I.V., Zabelin I.M. Eseji o povijesti ideja o odnosu prirode i društva. M., 1988.
13. Kudrjavcev P.S. Povijest fizike. T. 1-3. M., 1956.
14. Rozhansky I.D. drevna znanost. M., 1980.
15. Solovjev Ju.I. Povijest kemije. M., 1983.
16. Isachenko A.G. Razvoj geografskih ideja. M., 1971.
17. Rozhansky I.D. Povijest prirodnih znanosti u doba helenizma i Rimskog Carstva. M., 1988.
18. Stroyk D.Ya. Kratak pregled povijesti matematike. M., 1984.
19. Azimov A. Kratka povijest kemije. M., 1983.
20. Vernadsky V.I. Odabrana djela iz povijesti znanosti. M., 1981.
21. Gaidenko P.P. Evolucija pojma znanosti. Formiranje i razvoj prvih znanstvenih programa. M., 1980.
22. Gaidenko V.P., Smirnov G.A. Zapadnoeuropska znanost u srednjem vijeku. M., 1989.
23. Eremeeva A.I. Astronomska slika svijeta i njegovi tvorci. M., 1984.
24. Tannery P. Povijesni ogled o razvoju prirodne znanosti u Europi. M.-L., 1934.
25. Kuznetsov B.G. Ideje i slike renesanse. M., 1979.
26. Kuznetsov B.G. Giordano Bruno i nastanak klasične znanosti. M., 1970.
27. Gliozzi M. Povijest fizike. M., 1970.
28. Trgovac G.Yu. Evolucija osnovnih fizikalnih ideja. Kijev, 1989.
29. Kirsanov V.S. Znanstvena revolucija 17. stoljeća. M., 1987.
30. Gaidenko P.P. Evolucija pojma znanosti (XVII. - XVIII. st.). M., 1987.
31. Einstein A., Infeld L. Evolucija fizike. M., 1965.
32. Vorontsov N.N. Razvoj evolucijskih ideja u biologiji. M., 1999. (monografija).
33. Verginsky V.S. Ogledi o povijesti znanosti i tehnike u 16. - 19. stoljeću. M., 1984.

verzija za ispis

Čitač

Radionice

Prezentacije

Tutori

Ono je ograničeno, a Zemlja je nepomična u svom središtu. Ponekad je u povijesti postojala varijanta u kojoj se Zemlja nalazi u središtu svijeta, ali se okrene oko svoje osi u jednom danu. Geocentrični sustav svijeta može se promatrati u bilo kojem referentnom sustavu, uključujući i heliocentrični, u kojem je Sunce odabrano kao ishodište koordinata.

Starogrčki su znanstvenici, međutim, na različite načine potkrijepili središnji položaj i nepokretnost Zemlje. Anaksimandar je, kao što je već rečeno, kao razlog istaknuo sferičnu simetriju Kozmosa. Aristotel ga nije podržao, iznoseći protuargument koji se kasnije pripisuje Buridanu: u ovom slučaju, osoba u središtu prostorije u kojoj se uz zidove nalazi hrana mora umrijeti od gladi (vidi Buridanov magarac). Sam Aristotel geocentrizam je obrazlagao na sljedeći način: Zemlja je teško tijelo, a središte Svemira je prirodno mjesto za teška tijela; kako iskustvo pokazuje, sva teška tijela padaju okomito, a budući da se kreću prema središtu svijeta, Zemlja je u središtu. Osim toga, orbitalno gibanje Zemlje (koje je pitagorejac Filolaj pretpostavljao) Aristotel je odbacio s obrazloženjem da bi ono trebalo dovesti do paralaktičkog pomicanja zvijezda, što se ne opaža.

Niz autora daje i druge empirijske argumente. Plinije Stariji u svojoj enciklopediji Prirodoslovlje opravdava središnji položaj Zemlje jednakošću dana i noći za vrijeme ekvinocija te činjenicom da se za vrijeme ekvinocija izlazak i zalazak Sunca promatraju na istoj liniji, a izlazak na ljetni solsticij je na istoj liniji., što je zalazak sunca na zimski solsticij. S astronomske točke gledišta, svi ovi argumenti su, naravno, nesporazum. Nešto bolji su argumenti Kleomeda u udžbeniku "Lectures on Astronomy", gdje od suprotnog obrazlaže centralnost Zemlje. Po njegovom mišljenju, kada bi se Zemlja nalazila istočno od središta svemira, tada bi sjene u zoru bile kraće nego pri zalasku, nebeska tijela pri izlasku sunca izgledala bi veća nego pri zalasku, a trajanje od zore do podneva bilo bi kraće. nego od podneva do zalaska sunca. Budući da se sve to ne promatra, Zemlja se ne može pomaknuti istočno od središta svijeta. Slično je dokazano da se Zemlja ne može pomaknuti prema zapadu.

Nadalje, kad bi se Zemlja nalazila sjeverno ili južno od središta, sjene pri izlasku sunca pružale bi se u smjeru sjevera, odnosno juga. Štoviše, u zoru na ekvinocije, sjene su usmjerene točno u smjeru zalaska sunca tih dana, a pri izlasku sunca na ljetni solsticij, sjene pokazuju na točku zalaska sunca na zimski solsticij. Također ukazuje da Zemlja nije pomaknuta sjeverno ili južno od središta. Kad bi Zemlja bila viša od središta, tada bi se moglo promatrati manje od polovice neba, uključujući manje od šest znakova zodijaka; kao posljedica toga, noć bi uvijek bila duža od dana. Slično tome, dokazano je da se Zemlja ne može nalaziti ispod središta svijeta. Dakle, može biti samo u središtu. Približno iste argumente u prilog centralnosti Zemlje daje Ptolemej u Almagestu, knjiga I. Naravno, argumenti Kleomeda i Ptolemeja samo dokazuju da je Svemir mnogo veći od Zemlje, pa su stoga i neodrživi.

Znanstveno najrazvijenija država na početku srednjeg vijeka bio je Bizant, koji je do 7. stoljeća obuhvaćao Aleksandriju, središte helenističke znanosti, pa tako i astronomije. Od VI stoljeća u Bizantu je dobio širok [ ] distribucija knjige trgovca Cosmasa Indikopleusta "Kršćanska topografija", u kojoj je (na tragu tradicije antiohijske teologije) odbačen geocentrični sustav svijeta i ismijana teorija o kuglastoj Zemlji. No, počevši od 8. stoljeća popularnost Kuzminih antiznanstvenih pogleda počela je opadati. Temelji geocentričnog sustava odraženi su u nizu djela enciklopedijske prirode: "Točno izlaganje pravoslavne vjere" Ivana Damaščanskog (VIII. stoljeće), "Myriobiblion" patrijarha Fotija (IX. stoljeće), "O svim znanostima". (De Omnifaria Doctrina)" Mihaela Psela (XI. stoljeće), "O prirodi" Simeona Seta (XI. stoljeće) i neki drugi. Kroz Bizant su glavne ideje antičke kozmologije prodrle u druge pravoslavne zemlje, uključujući Rusiju. Nakon toga, u Bizantu je napisano više stručnih spisa o kozmološkim temama. Takva je, na primjer, rasprava Teodora Metohita “Opći uvod u nauku o astronomiji” (prva polovica 14. stoljeća), koja je bila sažetak temelja geocentrične kozmologije, prema I. knjizi Ptolemejevog Almagesta.

Međutim, bizantski znanstvenici nikada nisu dosegli istu razinu vladanja matematičkim aparatom teorije epicikla kao astronomi Indije i islamskih zemalja. Za razliku od zapadnih skolastičara, bizantski filozofi nisu razmatrali nove kozmološke hipoteze koje su nadilazile Aristotelovu prirodnu filozofiju.

Još u 8. - ranom 9. stoljeću glavna djela Aristotela i Ptolomeja prevedena su na arapski, sadržavajući fizičke osnove i matematički aparat geocentričnog sustava svijeta. Počevši od Al-Battanija, Ptolemejeva teorija epicikla, u kombinaciji s teorijom ugniježđenih sfera, pomoću kojih su izračunavane udaljenosti do planeta, postala je osnova matematičke astronomije u zemljama islama. Detaljan prikaz matematičkog aparata Ptolomejeve teorije sadržan je u djelima Kanon Mas'uda al-Biruni (X-XI st.) i Astronomski memoari Nasir ad-Dina at-Tusi (XIII stoljeće).

Slijedeći Grke, astronomi Istoka vjerovali su da je udaljenost do planeta određena zvjezdanim razdobljem njegova kretanja: što je planet dalje od Zemlje, to je zvjezdano razdoblje duže. Prema teoriji ugniježđenih sfera, najveća udaljenost od Zemlje do svakog od planeta jednaka je minimalnoj udaljenosti do sljedećeg najudaljenijeg planeta. Problem ove sheme bio je povezan sa Suncem, Merkurom i Venerom, budući da su ta svjetiljka imala ista razdoblja kretanja u zodijaku, jednaka jednoj godini. Astronom Jabir ibn Aflah (Andaluzija, XII stoljeće) osporio je mišljenje Ptolemeja, prema kojem se Merkur i Venera nalaze između Mjeseca i Sunca. Jabir ibn Aflah je vjerovao da neuočljivost horizontalnih paralaksa Merkura i Venere sugerira da se one nalaze dalje od Sunca [ ] .

U XII - ranom XIII stoljeću, arapski filozofi i matematičari Andaluzije došli su do zaključka da je teorija epicikla u suprotnosti s osnovnim principima Aristotelove prirodne filozofije. Ti su znanstvenici bili uvjereni da teorija epicikla, unatoč svim svojim prednostima s matematičkog gledišta, ne odgovara stvarnosti, jer postojanje epicikla i ekscentričnih deferenata proturječi Aristotelovoj fizici, prema kojoj je jedino središte rotacije nebeskih tijela može biti samo središte svijeta, poklapajući se sa središtem Zemlje. Utemeljitelj ovog pokreta (koji se ponekad naziva "andaluzijska pobuna") bio je Muhammad ibn Baja, u Europi poznat kao Avempats (um. 1138.), djelo su nastavili njegov učenik Muhammad ibn Tufayl (oko 1110.-1185.) i učenici posljednjeg Hyp ad-Din al- Bitrugija (u. oko 1185. ili 1192.) i Averroesa. Vrhunac "Andaluzijske pobune" bilo je stvaranje nove verzije teorije homocentričnih sfera od strane al-Bitrujia. Međutim, al-Bitrujijeva teorija bila je u potpunom sukobu s opažanjima i nije mogla postati temeljem astronomije.

Kako bi prevladali ovu poteškoću, astronomi islamskih zemalja razvili su niz modela kretanja planeta, koji su ostali u okvirima geocentrizma, ali su bili alternativa Ptolemejskom. Prve od njih razvili su u drugoj polovici 13. stoljeća astronomi poznate zvjezdarnice Maraga, zbog čega se sve aktivnosti na stvaranju neptolemejskih planetarnih teorija ponekad nazivaju "Maraga revolucijom". Ovi astronomi su bili Nasir al-Din al-Tusi, Qutb al-Din ash-Shirazi, Mu'ayyad al-Din al-Urdi i drugi. Ovu aktivnost nastavili su istočnjački astronomi kasnijeg vremena: Muhammad ibn ash-Shatir (Sirija, XIV st.), Jamshid Giyas ad-Din al-Kashi Ala ad-Din Ali ibn Muhammad al-Kushchi (Samarkand, XV st.), Muhammad al-Khafri (Iran, XVI. stoljeće) i drugi.

Prema tim teorijama, činilo se da je kretanje oko točke koja odgovara Ptolomejevoj ekvivanti jednoliko, ali umjesto neravnomjernog kretanja u jednom krugu (kao što je bio slučaj kod Ptolemeja), prosječni planet kretao se kombinacijom jednolikih kretanja u nekoliko krugova . Budući da je svako od tih kretanja bilo uniformno, modelirano je rotacijom čvrstih kugli, što je eliminiralo kontradikciju između matematičke teorije planeta i njezinih fizičkih temelja. S druge strane, te su teorije zadržale točnost Ptolemejeve teorije, budući da je gledano iz ekvanta kretanje i dalje izgledalo jednolično, a rezultirajuća prostorna putanja prosječnog planeta praktički se nije razlikovala od kružnice.

Od kraja prvog tisućljeća n.e. e. geocentrični sustav svijeta (preko znanstvenika iz islamskih zemalja) postaje poznat Židovima i, unatoč protivljenju pristaša tradicionalnih talmudskih ideja o ravnoj Zemlji, postupno osvaja među židovskim znanstvenicima. Detaljno izlaganje i propaganda Aristotelovih kozmoloških pogleda sadržano je u Vodiču zbunjenih Mojsija Maimonida. Maimonides je također sudjelovao u "andaluzijskoj pobuni" arapskih znanstvenika protiv Ptolemejeve teorije. Maimonides je poricao fizičko postojanje epicikla, dajući prednost drugoj modifikaciji geocentričnog sustava, u kojem se nebeska tijela kreću u krugovima oko Zemlje zajedno s čvrstim kuglama koje ih nose, ali je središte tih kugli pomaknuto u odnosu na Zemlju. U konačnici, međutim, Maimonides je ovu teoriju smatrao jednako nezadovoljavajućom, budući da ekscentrici nisu ništa manje protivni aristotelovskoj fizici nego epicikli. Također je smatrao neprihvatljivom teoriju homocentričnih sfera, jer nije mogla objasniti nepravilnost gibanja planeta. Maimonides uopće nije isključio da ljudsko razumijevanje nije dovoljno da se shvati struktura Svemira.

Izvanredan astronom srednjeg vijeka bio je Levi ben Gershom, ili Gersonides, koji je živio krajem 13. - prvoj polovici 14. stoljeća u Provansi. Iako je ostao pristaša geocentrizma, Gersonides je odbacio i Al-Bitrujinu teoriju homocentričnih sfera i Ptolemejevu teoriju epicikla. Pritom se nije vodio samo astronomskim, nego i prirodno-filozofskim argumentima. Po njegovom mišljenju, teorija planetarnog gibanja mora biti izgrađena na temelju ekscentričnog modela.

Dio kozmosa najbliži Zemlji, prema Gersonidu. U središtu - Zemlja, zatim sloj meteora, zatim Mjesec, pa Merkur. Između sfera planeta je svemirska tekućina

Prema Gersonidovoj teoriji, nebeske sfere su ekscentrične. To je značilo da nisu mogli tijesno pristajati jedno uz drugo. Prema Gersonidesu, odvojeni su slojevima tekućine, što je bio ostatak primarna materija od kojih je Bog stvorio svijet. Brzina strujanja kozmičkog fluida varira u prostoru na način da se između dvije sfere koje pripadaju različitim planetima nalazi sloj u kojem je brzina strujanja jednaka nuli. Na temelju zakona koji je uveo za promjenu brzine protoka kozmičkog fluida s udaljenošću, Gersonides je razvio metodu za izračunavanje kozmičkih udaljenosti. Prema njegovoj procjeni, sfera zvijezda fiksnica udaljena je od nas 157 trilijuna polumjera Zemlje, što je oko 100 tisuća svjetlosnih godina. To je bila najveća procjena veličine svijeta dana u srednjem vijeku.

Gersonid je odbacio Aristotelove ideje o prirodnim mjestima teških i lakih tijela, koje su u srednjem vijeku poslužile kao fizičko opravdanje geocentrizma. Prirodno mjesto elementa, u terminologiji Gersonida, samo je mjesto koje se nalazi ispod svih lakših elemenata koji ga okružuju, a iznad svih težih. Zemlja je u središtu svijeta, ne zato što je tamo njeno prirodno mjesto, već jednostavno zato što je teža od svih tijela oko nje. Općenito, svako se tijelo giba gore ako je okruženo težim tijelima, a dolje ako je okruženo lakšim tijelima.

Prikaz sustava ugniježđenih sfera iz Purbachove knjige Nove planetarne hipoteze

Glavni izvori kozmoloških spoznaja u ranosrednjovjekovnoj Europi bila su djela starorimskih popularizatora – Plinija, Marcijana Kapele, Makrobija, Halkidije. Sažetak geocentrični sustav može se pronaći u enciklopedijskim spisima