Доказательства шарообразности Земли

Что Земля по необходимости должна находиться в центре и быть неподвижной, не видно потому, что тела, с силой бросаемые вверх, падают снова на то же место, даже если сила забросит их на бесконечно большое расстояние. Из этого ясно, что Земля не движется и не находится вне центра Вселенной.

Форма Земли по необходимости должна быть шарообразной, ибо каждая из её частей имеет вес и стремится вниз до тех пор, пока не достигнет центра. Части Земли подвергаются взаимному давлению и уступают одна другой до тех пор, пока не будет достигнуто ближайшее положение к центру.

Шарообразность Земли доказывается и наблюдениями. Во-первых, во время затмений Луны край тени на её диске всегда имеет форму дуги. Следовательно, раз Луна затмевается потому, что её заслоняет от Солнца Земля, то причина такой формы тени — округлость Земли, и Земля шарообразна.

Во-вторых, наблюдение звёзд с очевидностью доказывает не только то, что Земля круглая, но и то, что она небольшого размера. Стоит нам немного переместиться к югу или к северу, как горизонт явственно становится другим: картина звёздного неба над головой значительно меняется, и при переезде на север или на юг видны не одни и те же звёзды. Так, некоторые звёзды, видимые в Египте, не видны в северных странах, а звёзды, которые в северных странах видны постоянно, в Египте заходят. Таким образом, из этого ясно не только то, что Земля круглой формы, но и то, что она небольшой шар: иначе мы не замечали бы указанных изменений столь быстро в результате столь незначительных перемещений.

Поэтому те, кто полагают, что область Геракловых столпов (Гибралтарский пролив. — Прим, рел.) расположена напротив Индий и что в этом смысле океан един, думается, придерживаются не таких уж невероятных воззрений.

И наконец, те математики, которые берутся вычислять длину земной окружности, говорят, что она составляет около 400 000 стадиев (вероятно, 74 тыс. километров. — Прим. рел.). Судя по этому, тело Земли должно быть не только шарообразным, но и небольшим по сравнению с величиной других звёзд.(По книге Аристотеля «О небе». Около 340 г. ло н. э.) её авторитет в Средние века в какой-то момент стал сдерживать прогресс этой науки.

Сначала философ обосновал идею о том, что во Вселенной есть особая точка — центр, к которому в силу своей природы стремились тяжёлые элементы: земля и вода. Ведь если бы такого центра не было, падение предметов продолжалось бы вечно, без остановки. Из-за стремления элементов к центру мира Земля получила форму шара. Лёгкие элементы — воздух и огонь — напротив, стремились от центра, но не уходили за границы «подлунной сферы». За ней начиналось царство небесных тел, построенное из особого, пятого, элемента -«квинтэссенции», эфира.

Движения к центру и от него Аристотель считал «естественными», все остальные его виды требовали приложения силы и назывались «принудительными». Земная механика Аристотеля не знала движения по инерции, это открытие сделал только Галилей. Чтобы объяснить, почему небесные тела движутся, философ ввёл некий божественный перводвигатель, располагавшийся у внешних пределов мира. А как быть с полётом пущенной стрелы или брошенного камня? Ведь они летят, когда сила уже не действует. Согласно Аристотелю, их несёт воздушный вихрь. Камень раздвигает воздух, тот обходит летящее тело, ударяет по нему сзади и тем самым поддерживает движение. Эта странная на наш взгляд физика не допускала даже осевого вращения Земли, которое, между прочим, могло бы серьёзно упростить «небесный механизм» Евдокса — Аристотеля. Вместо 55 сфер в нём осталась бы 41. А вот ученик ученика Аристотеля — Аристарх Самосский — не только признал вращение Земли, но и «изгнал» её из центра мира.

Архимед. Измерение неба

Архимеда из Сиракуз (около 287–212 до н. э.) обычно не причисляют к астрономам. Выдающийся математик, основоположник статики и гидростатики, оптик, инженер и изобретатель, он уже в античное время завоевал громкую славу. Именно с помощью редуктора Архимед «силой одного человека» сдвинул с места вытащенный на берег корабль.

Архимед, с одной стороны, признавал существование атомов, с другой — следовал идее тяготения Аристотеля. В одной из своих работ Архимед описал измерение углового поперечника Солнца. Для этого учёный использовал горизонтальную линейку с поставленным на неё цилиндриком. Линейка наводилась на светило при его восходе, «когда на Солнце можно смотреть». Глядя вдоль линейки, Архимед двигал по ней цилиндрик и отмечал те его положения, когда он почти закрывал солнечный диск и когда перекрывал его полностью. Так получалась «вилка», в пределах которой лежала измеряемая величина. Результат Архимеда — 27′ и 32,5′ - охватывал действительное значение углового диаметра Солнца — 32′.

Римский историк Тит Ливии, рассказывая об осаде Сиракуз, называет Архимеда «единственным в своём роде наблюдателем неба и звёзд». Возможно, эта характеристика связана со знаменитым техническим творением учёного — механическим небесным глобусом, привезённым в Рим в качестве трофея. В отличие от обычного Архимедов глобус показывал не только вращение неба, но и движения других светил. Видимо, вдоль пояса зодиакальных созвездий в нём имелся ряд окошек, за которыми перемещались макеты светил, приводимые в движение зубчатыми передачами и воздушными турбинками.

Архимед даже написал книгу «Об устройстве небесного глобуса», которая, увы, до нас не дошла. С этой книгой связывают перечень вычисленных учёным космических расстояний между Землёй, Солнцем, планетами. Расстояния даны в стадиях (одна стадия равна 150–190 м). Числа не сходятся между собой (из суммы интервалов не получаются расстояния) и выглядят загадочно. Но недавно было обнаружено, что они

О жреческой астрономии

Сами греческие жрецы считали поначалу год состоящим только из 360 дней. Понадобилась наука геометров, чтобы жрецы поняли, что ошиблись на пять и более дней. Итак, они преобразовали свой год. Другие геометры вдобавок к этому показали им, что они ошиблись на шесть часов. Ифит обязал их изменить свой жреческий календарь. Они добавили к своему неверному голу ещё один день в конце каждого четырёхлетия, и Ифит отметил это изменение учреждением Олимпиад.

Хорошо известно, какую смехотворную путаницу внесли в календарь римские жрецы. Их оплошности были столь велики, что летние празднества падали на зиму. Цезарь, универсально образованный Цезарь, вынужден был пригласить из Александрии учёного Созигена для исправления чудовищных ошибок блюстителей обрядов.

А когда во времена папства Григория XIII возникла необходимость реформировать календарь Юлия Цезаря, к кому обратился папа? К какому-нибудь инквизитору? Нет, к учёному, врачу по имени Лилио.(По «Философскому словарю» Ф. Вольтера. 1764–1769 гг.) приобретают смысл, если отнести некоторые из них к гелиоцентрической системе. Учёный верно определил относительное расстояние до Луны и размеры орбит Меркурия, Венеры и Марса, если считать их гелиоцентрическими.

О смешанной системе мира (геоцентрической, НО С обращением Меркурия И Венеры вокруг Солнца) римский архитектор Витрувий, например, упоминает как об общеизвестной. Вероятно, Архимед был её автором. Сделанное учёным первое правильное определение расстояний до планет оказалось в античности и последним. Геоцентрическая система не давала таких возможностей.

Эратосфен. Измерение земли

К его важнейшим научным достижениям относится измерение окружности земного шара.

Живя в Египте, учёный знал, что Сиена (теперешний Асуан) лежит на Северном тропике. Такой вывод следовал из того, что в полдень дня летнего солнцестояния светило там освещает дно глубоких колодцев, т. е. стоит в зените. С помощью особого прибора, который он называл «скафис», учёный установил, что в то же время в Александрии Солнце отстоит от вертикали на 1/50 долю окружности. Сиена находится на том же меридиане, что и Александрия; расстояние между городами было тогда известно — около 5 тыс. египетских стадий (расстояния тогда измеряли шагами специалисты-землемеры гарпеданапты). Зная длину дуги и угол, который она стягивает, Эратосфен умножил расстояние до Сиены на 50 и получил длину земной окружности в 252 тыс. стадий. По нашим меркам это составляет 39 690 км. Учитывая грубость измерительных приборов той эпохи и ненадёжность исходных данных, великолепное совпадение результатов Эратосфена с действительными (40 тыс. километров) можно считать большой удачей.

Заключение

Сегодня трудно сказать, в недрах какого народа было сделано это пережившее тысячелетия описание звёздного неба, кем оно хранилось и передавалось от поколения к поколению, пока не было переведено на греческий язык и попало к эллинским учёным. Однако ясно другое: неведомые нам древние наблюдатели уже владели картиной мира, согласующейся с началами современной астрономии. Им была отлично знакома обнимающая Землю небесная сфера, её вращение вокруг оси мира. Знали они и зодиакальный круг, наклонно лежащий между небесными тропиками в другую сфер, причём полюса каждой из них были последовательно закреплены на предыдущей. Например, движение Луны описывалось тремя сферами. Первая вращалась вокруг оси мира и делала один оборот в сутки. На ней были закреплены полюса второй сферы, они соответствовали полюсам эклиптики. Эта сфера совершала по отношению к предыдущей полный оборот за 18,6 лет и отражала движение по эклиптике точек пересечения с ней (узлов) лунной орбиты. Она несла полюса последней, третьей сферы, расположенной под небольшим углом к полюсам второй. Сфера эта делала полный оборот за 27,3 суток, и на её экваторе помещалась Луна. Для описания неравномерности скорости Солнца астроному также понадобились три сферы. Для планет с их остановками и попятными движениями трёх сфер оказалось мало, и Евдоксу пришлось добавить ещё одну. В конечном счёте в его системе оказалось 27 сфер, из них одна для неподвижных звёзд.

 

Список литературы

1. Авдиев В. И. История Древнего Востока. – М.: Высшая школа, 1970.

2. Арманд Д. Л. Как впервые измерили окружность Земли. Детская энциклопедия. В 12 т. Т 1. Земля. – М.: Просвещение, 1996.

3. Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии. – М.: Наука, 2004.

4. Володарский А. И. Астрономия древней Индии. Историко-астрономические исследования. Вып. XII. – М.: Наука, 1995.

6. Завельский Ф. С. Время и его измерение. М.: Наука, 1987.

7. История Древнего Востока. – М.: Высшая школа, 1988.

8. Нейгебауэр О. Точные науки в древности. – М., 1988.

9. Паннекук А. История астрономии. – М.: Физматгиз, 2000.