Древнегреческий астроном аристарх самосский - биография, открытия и интересные факты. Работа по усовершенствованию календаря

Меня всегда интересовали философы, математики, астрономы и тому подобное. По большей мере, все значимые личности были лучшими не только в одном направлении. Аристарх Самосский был именно таким.

Астроном Аристарх Самосский

Аристарх был астрономом. Достоверных сведений о том, когда он жил, нет, но в большинстве источников указывается период с 320 по 250 годы до нашей эры. Также он был учеником философа, который являлся представителем перипатетической школы Стратона из Лампаска. Также есть предположения, что он работал в Александрии в научном эллинистическом центре.

Наверное, главным достижением Аристарха считается предположение о гелиоцентрической системе мира, за что его обвинили в атеизме. Данная система показывала, что Земля и Луна вращаются вокруг неподвижного Солнца. Можно считать, что это одно из самых великих достижений человечества. Люди не сразу пришли к пониманию строения Солнечной системы и думали, что планета плоская, стоит на трех слонах и черепахе.

Мироустройство с точки зрения Аристарха Самосского

Вместе с Аристотелем Аристарх считал, что планета имеет сферическую форму. Но в отличие от древнегреческого философа в центр системы поставил не Землю, а Солнце. Но в то время люди этого не понимали и не принимали, считая это бредом. Аристарх первым приблизился к пониманию реального строения Солнечной системы.

Также следует отметить другие его свершения.

Аристарх написал сочинение «О расстояниях и величинах Луны и Солнца». Он пытался вычислить дистанцию от Земли к этим небесным телам, а также их параметры. В то время все античные астрономы выдумывали такие показатели, а Аристарх применял научный подход. Его подход базировался на наблюдениях солнечных затмений, лунных затмений и фаз.
Смог усовершенствовать календарь. С его помощью была установлена длительность одного года, которая равна 365 дням. Об этом писал Цензорин в далеком III веке до нашей эры.
Является создателем тригонометрии. Смог модернизировать солнечные часы, а также изучал оптику.

Аристарх Самосский был значимой персоной не только в развитии астрономии и математики, но и в общей истории человечества.

аристарх самосский
Перейти к: навигация, поиск


Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος
Памятник Аристарху Самосскому в Аристотелевском университете, Салоники
Дата рождения:	ок. 310 до н. э.
Место рождения:	остров Самос
Дата смерти:	ок. 230 до н. э.(ок. 80 лет)
Страна:	Древняя Греция
Научная сфера:	астрономия, математика
Известен как:	создатель гелиоцентрической системы мира
на Викискладе

Ариста́рх Само́сский (др.-греч. Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος; ок. 310 до н. э., Самос - ок. 230 до н. э.) - древнегреческий астроном, математик и философ III века до н. э., впервые предложивший гелиоцентрическую систему мира и разработавший научный метод определения расстояний до Солнца и Луны и их размеров.

1 Биографические сведения
2 Работы
- 2.1 «О величинах и расстояниях Солнца и Луны»
- 2.2 Первая гелиоцентрическая система мира
- 2.3 Работа по усовершенствованию календаря
- 2.4 Другие работы
3 Память
4 См. также
5 Примечания
6 Литература
7 Ссылки

Биографические сведения

Сведения о жизни Аристарха, как и большинства других астрономов античности, крайне скудны. Известно, что он родился на острове Самос. Годы жизни точно неизвестны; период ок. 310 до н. э. - ок. 230 до н. э., обычно указываемый в литературе, устанавливается на основании косвенных данных. По свидетельству Птолемея, в 280 году до н. э. Аристарх произвёл наблюдение солнцестояния; это является единственной надёжной датой в его биографии. Учителем Аристарха был выдающийся философ, представитель перипатетической школы Стратон из Лампсака. Можно предположить, что в течение значительного времени Аристарх работал в Александрии - научном центре эллинизма. Вследствие выдвижения гелиоцентрической системы мира был обвинён в безбожии, однако последствия этого обвинения неизвестны.

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Схема взаимного расположения Солнца, Луны и Земли во время квадратуры

Из всех сочинений Аристарха Самосского до нас дошло только одно, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», где он впервые в истории науки пытается установить расстояния до этих небесных тел и их размеры. Древнегреческие учёные предшествующей эпохи неоднократно высказывались на эти темы: так, Анаксагор из Клазомен считал, что Солнце по размерам больше Пелопоннеса. Но все эти суждения не имели под собой какого-либо научного обоснования: расстояния и размеры Солнца и Луны не вычислялись на основании каких-либо астрономических наблюдений, а просто измышлялись. отличие от них, Аристарх использовал научный метод, основанный на наблюдении лунных фаз и солнечных и лунных затмений. Его построения основаны на предположении, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, если Луна находится в квадратуре, то есть выглядит рассечённой пополам, то угол Земля-Луна-Солнце является прямым.

Теперь достаточно измерить угол между Луной и Солнцем α и, «решая» прямоугольный треугольник, установить отношение расстояний от Земли до Луны и от Луны до Солнца: . По измерениям Аристарха, α=87°, отсюда получаем, что Солнце примерно в 19 раз дальше, чем Луна. Правда, во времена Аристарха ещё не было тригонометрических функций (собственно, он сам в том же самом сочинении «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» закладывал основы тригонометрии). Поэтому для вычисления этого расстояния ему приходилось использовать довольно сложные выкладки, подробно описанные в упомянутом трактате.

Далее Аристарх привлёк некоторые сведения о солнечных затмениях: чётко представляя себе, что они происходят тогда, когда Луна загораживает от нас Солнце, Аристарх указал, что угловые размеры обоих светил на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть (по данным Аристарха), отношение радиусов Солнца и Луны примерно составляет 20.

Следующим шагом было измерение отношения размеров Солнца и Луны к размеру Земли. На этот раз Аристарх привлекает анализ лунных затмений. Причина затмений ему совершенно ясна: они происходят тогда, когда Луна попадает в конус земной тени. По его оценкам, в районе лунной орбиты ширина этого конуса в 2 раза больше диаметра Луны. Зная это значение, Аристарх с помощью довольно остроумных построений и выведенного ранее отношения размеров Солнца и Луны заключает, что отношение радиусов Солнца и Земли составляет больше чем 19 к 3, но меньше, чем 43 к 6. Был оценён также радиус Луны: по Аристарху, он примерно в три раза меньше радиуса Земли, что не так уж и далеко от правильного значения (3/11 радиуса Земли, всего на 6 % меньше значения Аристарха).

Расстояние до Солнца Аристарх недооценил примерно в 20 раз. Причина ошибки заключалась в том, что момент лунной квадратуры может быть установлен только с очень большой неопределённостью, которая ведёт к неопределённости значения угла α и, следовательно, к неопределённости расстояния до Солнца. Таким образом, метод Аристарха был достаточно несовершенным, неустойчивым к ошибкам. Но это был единственный метод, доступный в древности.

Схема, поясняющая определение радиуса Луны по методу Аристарха (византийская копия X века)

Вопреки названию своего труда, Аристарх не вычисляет расстояние до Луны и Солнца, хотя он, конечно, легко мог бы это сделать, зная их угловые и линейные размеры. трактате указано, что угловой диаметр Луны составляет 1/15 часть знака зодиака, то есть 2°, что в 4 раза больше истинного значения. Отсюда следует, что расстояние до Луны составляет примерно 19 радиусов Земли. Любопытно, что Архимед в своём труде «Исчисление песчинок» («Псаммит») отмечает, что именно Аристарх впервые получил правильное значение 1/2°. связи с этим современный историк науки Деннис Роулинз (Dennis Rawlins) полагает автором трактата «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» не самого Аристарха, но одного из его последователей, и значение 1/15 часть зодиака возникшим по ошибке этого ученика, неправильно переписавшего соответствующее значение из оригинального сочинения своего учителя. Если произвести соответствующие вычисления со значением 1/2°, получаем значение расстояния до Луны примерно в 80 радиусов Земли, что больше правильного значения примерно на 20 радиусов Земли. Это в конечном итоге связано с тем, что аристархова оценка ширины земной тени в районе лунной орбиты (в 2 раза больше диаметра Луны) является недооценённой. Правильное значение составляет примерно 2,6. Эта величина была использована полтора столетия спустя Гиппархом Никейским (и, возможно, младшим современником Аристарха Архимедом), благодаря чему было установлено, что расстояние до Луны составляет около 60 радиусов Земли, в согласии с современными оценками.

Историческое значение труда Аристарха огромно: именно с него начинается наступление астрономов на «третью координату», в ходе которого были установлены масштабы Солнечной системы, Млечного Пути, Вселенной.

Первая гелиоцентрическая система мира

Аристарх впервые (во всяком случае, публично) высказал гипотезу, что все планеты вращаются вокруг Солнца, причём Земля является одной из них, совершая оборот вокруг дневного светила за один год, вращаясь при этом вокруг оси с периодом в одни сутки (гелиоцентрическая система мира). Сочинения самого Аристарха на эту тему не дошли до нас, но мы знаем о них из трудов других авторов: Аэция (псевдо-Плутарха), Плутарха, Секста Эмпирика и, самое главное, Архимеда. Так, Плутарх в своём сочинении «О лике видимом на диске Луны» отмечает, что «сей муж пытался объяснять небесные явления предположением, что небо неподвижно, а земля движется по наклонной окружности, вращаясь вместе с тем вокруг своей оси». А вот что пишет в своём сочинении «Исчисление песчинок» («Псаммит») Архимед: «Аристарх Самосский в своих „Предположениях“… полагает, что неподвижные звёзды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре, и что центр сферы неподвижных звёзд совпадает с центром Солнца».

Причины, заставившие Аристарха выдвинуть гелиоцентрическую систему, неясны. Возможно, установив, что Солнце гораздо больше Земли, Аристарх пришёл к выводу, что неразумно считать большее тело (Солнце) двигающимся вокруг меньшего (Земли), как считали его великие предшественники Евдокс Книдский, Каллипп и Аристотель. Неясно также, насколько подробно им и его учениками была обоснована гелиоцентрическая гипотеза, объяснял ли он с её помощью попятные движения планет, соотношения между сидерическими и синодическими планетными периодами. Впрочем, благодаря Архимеду мы знаем об одном важнейшем выводе Аристарха: «размер этой сферы таков, что окружность, описываемая, по его предположению, Землёй, находится к расстоянию неподвижных звёзд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности». Таким образом, Аристарх сделал вывод, что из его теории следует огромная удалённость звёзд (очевидно, по причине ненаблюдаемости их годичных параллаксов). Сам по себе этот вывод необходимо признать ещё одним выдающимся достижением Аристарха Самосского.

Трудно сказать, насколько широко были распространены эти взгляды. Ряд авторов (в их числе Птолемей в «Альмагесте») упоминают школу Аристарха, не приводя, правда, никаких подробностей. Среди последователей Аристарха Плутарх указывает вавилонянина Селевка. Некоторые историки астрономии приводят свидетельства о широком распространении гелиоцентризма среди древнегреческих учёных, однако большинство исследователей не разделяют это мнение.

Гелиоцентрическая система мира (изображение из книги 1573 г.)

Причины, по которым гелиоцентризм так и не стал базисом для дальнейшего развития древнегреческой науки, до конца не ясны. По свидетельству Плутарха, «Клеанф полагал, что греки должны привлечь к суду за то, что он будто двигает с места Очаг мира», имея в виду Землю; Диоген Лаэрций указывает среди сочинений Клеанфа книгу «Против Аристарха». Этот Клеанф был философом-стоиком, представителем религиозного направления античной философии. Последовали ли власти призыву Клеанфа, неясно, однако образованным грекам были известны судьбы Анаксагора и Сократа, подвергшихся гонениям в значительной мере по религиозным основаниям: Анаксагора изгнали из Афин, Сократ был вынужден выпить яд. Поэтому обвинения того рода, что были предъявлены Клеанфом Аристарху, отнюдь не были пустым звуком, и астрономы и физики, даже если и были сторонниками гелиоцентризма, старались воздерживаться от публичного обнародования своих взглядов, что и могло привести к их забвению.

Гелиоцентрическая система получила развитие лишь по прошествии почти 1800 лет в трудах Коперника и его последователей. рукописи своей книги «О вращениях небесных сфер» Коперник упоминал об Аристархе как о стороннике «подвижности Земли», но в окончательной редакции книги эта ссылка исчезла. Знал ли Коперник в период создания своей теории о гелиоцентрической системе древнегреческого астронома, остаётся неизвестным. Приоритет Аристарха в создании гелиоцентрической системы признавали коперниканцы Галилей и Кеплер.

Работа по усовершенствованию календаря

Аристарх оказал существенное влияние на развитие календаря. Писатель III века н. э. Цензорин указывает, что Аристарх определил продолжительность года в дней.

Кроме того, Аристарх ввёл в употребление календарный промежуток продолжительностью в 2434 года. Ряд историков указывают, что этот промежуток был производным в два раза большего периода, 4868 лет, так называемый «Великий Год Аристарха». Если принять продолжительность года, лежащего в основе этого периода, в 365,25 дней (каллиппов год), то Великий Год Аристарха равен 270 саросам, или синодических месяцев, или 1778037 дней. Вышеупомянутое значение аристархова года (по Цензорину) составляет в точности дней.

Одним из наиболее точных определений синодического месяца (среднего периода смены лунных фаз) в древности было значение (в шестидесятеричной системе счисления, использовавшейся древними астрономами) дней. Это число было положено в основу одной из теорий движений Луны, созданной древневавилонскими астрономами (так называемой Системы B). Д. Роулинз привёл убедительные аргументы в пользу того, что это значение длины месяца также было вычислено Аристархом по схеме

дней, где 1778037 - это Великий Год Аристарха, 270 - количество саросов в Великом Году, 223 - количество месяцев в саросе. «Вавилонское» значение получается, если предположить, что Аристарх сначала разделил 1778037 на 233, получив 7973 дня 06 часов 14.6 минут, и округлил результат до минут, далее разделил 7973 дня 06 часов 15 минут на 270. итоге такой процедуры как раз и получается в точности величина дней.

Измерение продолжительности года Аристархом упоминается в одном из документов ватиканской коллекции древнегреческих манускриптов. этом документе имеется два списка измерений длины года древними астрономами, в одном из которых Аристарху приписано значение продолжительности года в дней, в другом - дней. Сами по себе эти записи, как и другие записи этих списков, выглядят бессмысленными. Видимо, древний переписчик допустил ошибки при копировании более древних документов. Д. Роулинз предположил, что эти числа в конечном итоге являются результатом разложения неких величин в непрерывную дробь. Тогда первое из этих значений оказывается равным

Появление в величине значения продолжительности Великого Года Аристарха свидетельствует в пользу правильности этой реконструкции. Число 152 также связывается с Аристархом: его наблюдение солнцестояния (280 г. до н. э.) имело место ровно 152 года после аналогичного наблюдения афинского астронома Метона. Величина примерно равна продолжительности тропического года (периоду смены времён года, основе солнечного календаря). Величина очень близка к продолжительности сидерического (звёздного) года - периоду вращения Земли вокруг Солнца. ватиканских списках Аристарх оказывается хронологически первым астрономом, для которого приведено два различных значения продолжительности года. Эти два вида года, тропический и сидерический, не равны друг другу ввиду прецессии земной оси, согласно традиционному мнению открытой Гиппархом примерно через полтора столетия после Аристарха. Если реконструкция ватиканских списков по Роулинзу правильна, то различие между тропическим и сидерическим годами было впервые установлено Аристархом, которого и следует в этом случае считать первооткрывателем прецессии.

Другие работы

Аристарх является одним из основоположников тригонометрии. сочинении «О размерах и расстояниях…» он доказывает, в современных терминах, неравенство. По Витрувию, он усовершенствовал солнечные часы (в том числе изобрёл плоские солнечные часы). Аристарх занимался также оптикой, полагая, что цвет предметов возникает при падении на них света, то есть что краски в темноте не имеют цвета. Полагают, что он ставил опыты по определению разрешающей способности человеческого глаза.

Лунный кратер Аристарх (в центре)

Современники осознавали выдающееся значение трудов Аристарха Самосского: его имя неизменно называлось в числе ведущих математиков Эллады, сочинение «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», написанное им или одним из его учеников, попало в обязательный список произведений, которые должны были изучать начинающие астрономы в Древней Греции, его труды широко цитировались Архимедом, по всеобщему мнению, величайшим учёным Эллады (в дошедших до нас трактатах Архимеда имя Аристарха упоминается чаще, чем имя какого-либо другого учёного).

Память

В честь Аристарха названы лунный кратер, астероид (3999 Аристарх), а также аэропорт на его родине - острове Самос.

См. также

Суточное вращение Земли
Гелиоцентрическая система мира
Астрономия Древней Греции

Примечания

Heath 1913, Wall 1975.
Альмагест, книга III, глава I.
Обычно указывается, что Птолемей называет Александрию местом наблюдения солцестояния, произведенного Аристархом, но, строго говоря, в Альмагесте об этом не говорится; ал-Бируни (Канон Мас’уда, книга VI, гл. 6) утверждает, что это наблюдение имело место в Афинах, но его источник неясен.
Русский перевод приведен в работе Веселовский 1961.
Житомирский 1983.
Ван дер Варден 1959; Duke 2011.
Rawlins 2009.
Климишин 1987.
Житомирский 2001.
Gingerich 1996.
См. ссылки в конце статьи.
1 2 Архимед. Исчисление песчинок (Псаммит). - М.-Л., 1932. - С.68
Птолемей вообще тщательно обходит молчанием какие-либо достижения Аристарха.
Van der Waerden 1987, Rawlins 1987, Thurston 2002, Russo 2004. Подробнее см. статью Гелиоцентрическая система мира.
Плутарх, О лике, видимом на диске Луны (отрывок 6).
Так, он известен своим «Гимном к Зевсу» (Веселовский 1961, с. 64).
Веселовский 1961, с. 14.
Von Erhardt and von Erhardt-Siebold, 1942; Africa, 1961; Rosen, 1978; Gingerich, 1985.
Галилей, Диалоги о двух главнейших системах мира (с. 414 издания на русском языке 1961 г.; см. также с. 373, 423, 430); насчет Кеплера см. Rosen, 1975.
См. Heath 1913, p. 314.
Саросом называется период повторяемости затмений, равный 18 лет 11⅓ дней.
дней.
Rawlins 2002.
Rawlins 1999.
Rawlins 1999, p. 37.
Веселовский 1961, с. 38.
Веселовский 1961, с. 28.
Веселовский 1961, с. 27.
Веселовский 1961, с. 42.
Christianidis et al. 2002, p. 156.

Литература

Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции. - М.: ГИФМЛ, 1959.
Веселовский И. Н. Аристарх Самосский - Коперник античного мира // Историко-астрономические исследования, вып. VII. - М., 1961. - С. 17-70.
Еремеева А. И., Цицин Ф. А. История астрономии. - М.: Изд-во МГУ, 1989.
Житомирский С. В. Античные представления о размерах мира // Историко-астрономические исследования, вып. XVI. - М., 1983. - С. 291-326.
Житомирский С. В. Гелиоцентрическая гипотеза Аристарха Самосского и античная космология // Историко-астрономические исследования, вып. XVIII. - М., 1986. - С. 151-160.
Житомирский С. В. Античная астрономия и орфизм. - М.: Янус-К, 2001.
Климишин И. А. Открытие Вселенной. - М.: Наука, 1987.
Паннекук А. История астрономии. - М.: Наука, 1966.
Панченко Д. В. О неудаче Аристарха и успехе Коперника // сб.: ΜΟΥΣΕΙΟΝ: Проф. А. И. Зайцеву ко дню 70-летия.. - СПб.: изд-во СпбГУ, 1997. - С. 150-154.
Протасов B. Ю. Геометрия звездного неба // Квант. - 2010. - № 2.
Рожанский И. Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи. - М.: Наука, 1988.
Щедровицкий Г. П. Опыт логического анализа рассуждений («Аристарх Самосский»). - книге: Щедровицкий Г. П. Философия. Наука. Методология (ISBN 5-88969-002-7). - М., 1997. - С. 57-202.
Щедровицкий Г. П. Опыт анализа отдельного текста, содержащего решение математической задачи. - книге: Щедровицкий Г. П. О методе исследования мышления (ISBN 5-903065-01-5). - М., 2006. - С. 286-359.
Щетников А. И. Измерение астрономических расстояний в Древней Греции // Схолэ. - 2010. - № 4. - С. 325-340.
Africa T. W. Copernicus" Relation to Aristarchus and Pythagoras // Isis. - 1961. - Vol. 52. - P. 406-407.
Batten A. H. Aristarchus of Samos // Royal astron. soc. of Canada. Journal. - 1981. - Vol. 75. - P. 29-35.
Berggren J. L., Sidoli N. Aristarchus’s On the Sizes and Distances of the Sun and the Moon: Greek and Arabic Texts // Archive for History of Exact Sciences. - 2007. - Vol. 61. - № 3. - P. 213-254.
Christianidis J. et al. Having a Knack for the Non-intuitive: Aristarchus’s Heliocentrism through Archimedes’s Geocentrism // History of Science. - 2002. - Vol. 40. - № 128. - P. 147-168.
Duke D. The Very Early History of Trigonometry // DIO: The International Journal of Scientific History. - 2011. - Vol. 17. - P. 34-42.
Gingerich O. Did Copernicus owe a debt to Aristarchus? // J. Hist. Astronom. - 1985. - Vol. 16. - № 1. - P. 37-42.
Gingerich O. The Scale of the Universe: A Curtain-Raiser in Four ACTS and Four Morals // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. - 1996. - Vol. 108. - P. 1068-1072.
Heath T. L. Aristarchus of Samos, the ancient Copernicus: a history of Greek astronomy to Aristarchus. - Oxford.: Clarendon, 1913 (reprinted New York, Dover, 1981).
Pinotsis A. D. Comparison and historical evolution of ancient Greek cosmological ideas and mathematical models // Astronomical & Astrophysical Transactions. - 2005. - Vol. 24. - № 6. - P. 463-483.
Rawlins D. Ancient Heliocentrists, Ptolemy, and the equant // American Journal of Physics. - 1987. - Vol. 55. - P. 235-9.
Rawlins D. Continued-Fraction Decipherment: Ancestry of Ancient Yearlengths and pre-Hipparchan Precession // DIO. - 1999. - Vol. 9.1.
Rawlins D. Aristarchos and the «Babylonian» System B Month // DIO. - 2002. - Vol. 11.1.
Rawlins D. Aristarchos Unbound: Ancient Vision // DIO. - 2008. - Vol. 14. - P. 13-32.
Rosen E. Aristarchus of Samos and Copernicus // Bulletin of the American Society of Papyrologists. - 1978. - Vol. xv. - P. 85-93.
Rosen E. Kepler and the Lutheran attitude towards Copernicanism in the context of the struggle between science and religion // Vistas in Astronomy. - 1975. - Vol. 18. - № 1. - P. 317-338.
Russo L. The forgotten revolution: how science was born in 300 BC and why it had to be reborn. - Berlin.: Springer, 2004.
Sidoli N. What We Can Learn from a Diagram: The Case of Aristarchus’s On The Sizes and Distances of the Sun and Moon // Annals of Science. - 2007. - Vol. 64. - № 4. - P. 525-547.
Stahl W. Aristarchus of Samos // In: Dictionary of Scientific Biography. - 1970. - Vol. 1. - P. 246-250.
Thurston H. Greek Mathematical Astronomy Reconsidered // Isis. - 2002. - Vol. 93. - P. 58-69.
Van der Waerden B. L. The heliocentric system in Greek, Persian and Hindu astronomy // In: From deferent to equant: A Volume of Studies in the History of Science in the Ancient and Medieval Near East in Honor of E.S. Kennedy (Annals of the New York Academy of Sciences). - 1987, June. - Vol. 500. - P. 525-545).
Von Erhardt R. and von Erhardt-Siebold E. Archimedes" Sand-Reckoner. Aristarchos and Copernicus // Isis. - 1942. - Vol. 33. - P. 578-602.
Wall B. E. Anatomy of a precursor: the historiography of Aristarchos of Samos // Studies in Hist. and Philos. Sci. - 1975. - Vol. 6. - № 3. - P. 201-228.

Ссылки

Трактат Аристарха Самосского

Аристарх Самосский. О размерах и взаимных расстояниях Солнца и Луны (русский перевод включен в статью Веселовского, 1961) (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2011.

Античные упоминания о гелиоцентрической системе Аристарха

Архимед. Псаммит (стр. 68) (рус.).
Плутарх. О лике, видимом на диске Луны (отрывок 6) (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2011.
Plutarch. Platonic questions (question VIII) (англ.). Архивировано из первоисточника 17 июня 2012.
Плутарх. Платоновские вопросы (Вопрос VIII, п. 1) (рус.).
Plutarch. Sentiments concerning nature with which philosophers were delighted, book II, chapter XXIV «On the eclipse of the Sun» (англ.). Архивировано из первоисточника 28 августа 2011.
Псевдо-Плутарх. Мнения философов (кн. II, п. 24) (рус.).
Секст Эмпирик. Против ученых (рус.). Архивировано из первоисточника 18 августа 2011.

Исследования

Боннар А. Греческая цивилизация. Гл. XII. Александрийская наука. Астрономия. Аристарх Самосский (рус.)
Aristarchus of Samos (The MacTutor History of Mathematics archive) (англ.)
The Moon’s Distance by Aristarchus (англ.)
Dennis Rawlins Contributions. Содержит краткое описание изысканий Денниса Роулинза о творчестве Аристарха Самосского (англ.)
Aristarchus and the Size of the Moon (англ.)

Александрийская школа
Наука	Мусейон Библиотека Аполлоний Пергский Аристилл Герофил Герон Александрийский Евклид Клавдий Птолемей Конон Самосский Никомед Александрийский Тимохарис Теон Александрийский Эрасистрат Эратосфен Киренский
Философия	Школа богословия: Афанасий Великий Григорий Чудотворец Дидим Слепой Дионисий Александрийский Иракл Александрийский Кирилл Александрийский Климент Александрийский Ориген Пантен Пётр Александрийский Филон Александрийский Школа неоплатонизма: Аммоний Гермий Асклепий Тралльский Гелиодор Александрийский Гермий Александрийский Гипатия Давид Анахт Иоанн Филопон Немезий Олимпиодор Младший Синезий Стефан Византийский Эдесия
Филология	Аполлоний Эйдограф Аристарх Самофракийский Аристофан Византийский Дидим Халкентер Зенодот Эфесский Эратосфен Киренский
Литература	Аполлоний Родосский Арат Каллимах Ликофрон Феокрит Филит Косский

Древнегреческая астрономия
Астрономы	Фалес Милетский Анаксимандр Анаксимен Клеострат Тенедосский Анаксагор Евктемон Метон Афинский Гиппократ Хиосский Филолай Бион Филипп Опунтский Евдокс Книдский Гикет Гераклид Понтийский Пифей Каллипп Автолик Аристилл Тимохарис Аристарх Арат из Сол Конон Самосский Эратосфен Аполлоний Селевк Атталий Родосский Гиппарх Гипсикл Феодосий Аглаоника Посидоний Гемин Акорей Страбон Андроник Созиген Александрийский Клеомед Агриппа Менелай Александрийский Теон Смирнский Клавдий Птолемей Созиген (перипатетик) Теон Александрийский Энопид Хиосский
Научные труды	Альмагест (Птолемей) О размерах и расстояниях (Гиппарх) О размерах и расстояниях (Аристарх) O небе (Аристотель)
Инструменты	Антикитерский механизм Армиллярная сфера Астролябия Диоптра Экваториальный круг Гномон Квадрант Трикветрум
Научные концепции	Цикл Каллиппа Небесные сферы Параллель Противоземля Эпицикл Эквант Геоцентрическая система мира Гелиоцентрическая система мира Цикл Гиппарха Метонов цикл Октетерис Подлунная сфера Солнцестояние Теория гомоцентрических сфер Шарообразность Земли Зодиак
Связанные темы	Вавилонская астрономия Астрономия Древнего Египта Европейская астрономия Индийская астрономия Исламская астрономия

аристарх самосский

Аристарх Самосский Информацию О

«Псаммит» содержатся сведения о гелиоцентрической системе Аристарха Самосского.

О жизни и личности Аристарха мы почти ничего не знаем. Аристарх Самосский был, по-видимому, старшим современником Архимеда, который написал о нем не позднее 216 г. до н. э. Единственно точная дата, связанная с Аристархом, 281/280 гг. до н.э., когда Аристарх мог наблюдать описанное им солнечное затмение. Как и Пифагор, и Эпикур, Аристарх происходил с ионийского острова Самос. Он мог быть учеником перипатетика Стратона то ли в самих Афинах, то ли во время пребывания Стратона в Александрии, когда тот помогал Птолемею II Филадельфу основывать александрийский Музей .

Аристарх Самосский развил пифагорейский негеоцентризм философа Филолая в гелиоцентризм. Если Филолай преодолел геоцентристский предрассудок из аксиологическо-ценностных соображений (огонь лучше земли, и огню, а не земле, полагается быть в центре Вселенной), то Аристарх – из космологических вычислений.

Памятник Аристарху Самосскому в Салониках

Аристарх пытался установить некоторые основные параметры того, что мы теперь называем Солнечной системой. Он пытался вычислить, во сколько раз Солнце отстоит дальше от Земли, чем Луна, во сколько раз диаметр Солнца больше диаметра Луны, во сколько раз радиус лунной орбиты больше радиуса Луны, во сколько раз диаметр Земли больше диаметра Луны, во сколько раз диаметр Солнца больше диаметра Земли и во сколько раз Солнце больше Земли по объему.

Хотя Аристарх Самосский использовал превосходный метод наблюдения, полученные им результаты далеко отстояли от истинных. Но это отличие было все же количественным, а не качественным: как бы там ни было, но было ясно, что Солнце настолько больше Земли, что – нелепо думать, что оно может вокруг нее вращаться: ведь меньшее вращается вокруг большего, а не большее вокруг меньшего.

Однако самих этих выводов как раз и нет в сохранившейся работе Аристарха Самосского, которая называлась «О размерах и отстояниях Солнца и Луны», что объясняется, по-видимому, тем, что это была ранняя работа великого ученого, когда он еще не смог сделать слишком смелые для того времени мировоззренческие выводы из результатов своих вычислений. Об этих выводах мы узнаем лишь из вышеназванного сочинения Архимеда, который, обращаясь к Гелону II – сиракузскому тирану, писал: «Вы знаете, что Вселенная – имя, данное большинством астрономов сфере, чей центр – Земля и чей радиус равен расстоянию между центром Солнца и центром Земли. Это, как вы слышали от астрономов, общепринято. Но Аристарх Самосский выпустил книгу, в которой содержится ряд гипотез, из них следует, что Вселенная во много раз больше, чем было сказано выше. Его гипотезы состоят в том, что звезды и Солнце неподвижны, а Земля вращается вокруг Солнца по окружности, что Солнце лежит в середине орбиты, что сфера неподвижных звезд, расположенная вокруг того же центра, т. е. Солнца, так велика, что круг, по которому, как он думает, движется Земля, находится в такой же пропорции к расстоянию до неподвижных звезд, как центр сферы относится к ее поверхности».

Таким образом, Аристарх пришел не только к гелиоцентризму, но и к допущению почти, что бесконечной по величине Вселенной: ведь радиус сферы бесконечно больше точечного центра окружности или сферы! Допущение почти, что бесконечно малой величины орбиты, по которой движется Земля вокруг Солнца, было необходимо для того, чтобы избежать уже тогда бытующего возражения против допущения движения Земли: если Земля движется в космическом пространстве, то почему не наблюдается перемещения звезд на небе? Иначе говоря, почему нет параллакса? Как известно, параллакс есть, но он мал и невооруженным взглядом незаметен именно потому, что орбита Земли почти бесконечно мала по сравнению уже с той сферой, на поверхности которой лежит даже ближайшая к нам звезда.

Необходимо сказать, каким образом Аристарх Самосский измерял относительные параметры. Его метод, как было уже сказано, был превосходен, но он допустил грубые ошибки при наблюдении. Аристарх производил измерения в момент наблюдаемого, так сказать, полулуния, когда темная часть обращенной к Земле половины лунной поверхности равна светлой, освещенной Солнцем. В это время Аристарху надо было определить угол между направлением от Земли к Луне и направлением от Земли к Солнцу, угол же между направлением от Луны к Солнцу и от Земли к Луне, поскольку в это время Солнце освещало половину видимой поверхности Луны, был прямым. Кроме того, необходимо было определить, какую часть зодиака заслоняет Луна. Аристарх Самосский в обоих случаях грубо ошибся. Он определил искомый угол между направлением на Луну и направлением на Солнце с Земли в 87°, размер Луны на зодиаке (окружности) – в 2°, тогда как первое число равно почти, что прямому углу (89° 50"). Луна же занимает всего 30" на зодиаке (что Аристарх, согласно тому же Архимеду, принял позднее, что говорит о том, что сочинение Аристарха «О размерах "и отстояниях Солнца и Луны» было далеко не последним его трудом). Из этих двух ошибок следовало колоссальное расхождение между результатами измерений Аристарха и действительными параметрами Солнечной системы: Солнце оказалось у него дальше отстоящим от Земли, чем Луна, не в 400, а в 19 раз, во столько же раз, а не в те же 400, оказался больше диаметр Солнца диаметра Луны, объем Солнца оказался больше объема Луны приблизительно в 7 тыс. раз, а не в 106 млн., радиус лунной орбиты получился больше радиуса самой Луны в 26,25, а не в 110,5 раза, диаметр Солнца получился больше диаметра Земли в 6,75 раза, а не в 109 раз.

Однако даже эти неточные данные делали нелепыми геоцентрические предрассудки! Аристарх, кроме того, учил о вращении Земли вокруг своей оси, чем он объяснял суточное движение небосвода.

Гелиоцентризм Аристарха Самосского не был принят ни в античности, ни в средневековье. Если в те времена и отходили от геоцентризма, то в форме геогелиоцентризма Гераклида Понтийского, согласно которому Солнце вращается вокруг Земли, но ближайшие к Солнцу планеты – Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца. Преобладала же аристотелевская геоцентристская космология. Стоик Клеанф обвинил Аристарха в безбожии. Единственным, кто поддержал Аристарха, был Селевк из Вавилонии (первая половина II в. до н. э.). Считавшийся великим астроном Гиппарх из Никеи (вторая половина II в. до н. э.) своим авторитетом раздавил Аристарха. Гиппарх объяснял смену сезонов и их неравность во времени тем, что Солнце вращается неравномерно, да и не вокруг Земли, а вокруг некоторой отстоящей от Земли точки (которую латинские ученые назвали эксцентром), оттого оно то ближе к Земле, то дальше от нее, а на Земле то жарче, то холоднее.

Через два-три века после Гиппарха Птолемей утвердил геоцентризм на четырнадцать с лишним веков. Птолемей даже не упомянул Аристарха.

Только через восемнадцать веков после Аристарха Самосского его гелиоцентризм был подтвержден Коперником, но так как Коперник думал по-прежнему, что планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам, то гелиоцентризм Коперника расходился с наблюдениями, отчего Тихо Браге смог принять и развивать компромиссную гипотезу Гераклида. Только открытие Кеплером того факта, что планеты движутся вокруг Солнца не по окружностям, а по слегка вытянутым эллипсам и неравномерно, утвердило гелиоцентризм в 1609 г. (только через 66 лет после выхода в свет книги Коперника «Об обращении небесных кругов»).

Был обвинён в безбожии, однако последствия этого обвинения неизвестны.

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Схема взаимного расположения Солнца, Луны и Земли во время квадратуры

Из всех сочинений Аристарха Самосского до нас дошло только одно, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» , где он впервые в истории науки пытается установить расстояния до этих небесных тел и их размеры. Древнегреческие учёные предшествующей эпохи неоднократно высказывались на эти темы: так, Анаксагор из Клазомен считал, что Солнце по размерам больше Пелопоннеса. Но все эти суждения не имели под собой какого-либо научного обоснования: расстояния и размеры Солнца и Луны не вычислялись на основании каких-либо астрономических наблюдений, а просто измышлялись . В отличие от них, Аристарх использовал научный метод, основанный на наблюдении лунных фаз и солнечных и лунных затмений . Его построения основаны на предположении, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, если Луна находится в квадратуре, то есть выглядит рассечённой пополам, то угол Земля -Луна-Солнце является прямым.

Теперь достаточно измерить угол между Луной и Солнцем α и, «решая» прямоугольный треугольник, установить отношение расстояний от Земли до Луны и от Луны до Солнца : . По измерениям Аристарха, α=87°, отсюда получаем, что Солнце примерно в 19 раз дальше, чем Луна. Правда, во времена Аристарха ещё не было тригонометрических функций (собственно, он сам в том же самом сочинении «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» закладывал основы тригонометрии ). Поэтому для вычисления этого расстояния ему приходилось использовать довольно сложные выкладки, подробно описанные в упомянутом трактате.

Далее Аристарх привлёк некоторые сведения о солнечных затмениях : чётко представляя себе, что они происходят тогда, когда Луна загораживает от нас Солнце, Аристарх указал, что угловые размеры обоих светил на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть (по данным Аристарха), отношение радиусов Солнца и Луны примерно составляет 20.

Следующим шагом было измерение отношения размеров Солнца и Луны к размеру Земли. На этот раз Аристарх привлекает анализ лунных затмений . Причина затмений ему совершенно ясна: они происходят тогда, когда Луна попадает в конус земной тени. По его оценкам, в районе лунной орбиты ширина этого конуса в 2 раза больше диаметра Луны. Зная это значение, Аристарх с помощью довольно остроумных построений и выведенного ранее отношения размеров Солнца и Луны заключает, что отношение радиусов Солнца и Земли составляет больше чем 19 к 3, но меньше, чем 43 к 6. Был оценён также радиус Луны: по Аристарху, он примерно в три раза меньше радиуса Земли, что не так уж и далеко от правильного значения (3/11 радиуса Земли, всего на 6 % меньше значения Аристарха).

Вопреки названию своего труда, Аристарх не вычисляет расстояние до Луны и Солнца, хотя он, конечно, легко мог бы это сделать, зная их угловые и линейные размеры. В трактате указано, что угловой диаметр Луны составляет 1/15 часть знака зодиака, то есть 2°, что в 4 раза больше истинного значения. Отсюда следует, что расстояние до Луны составляет примерно 19 радиусов Земли. Любопытно, что Архимед в своём труде «Исчисление песчинок » («Псаммит ») отмечает, что именно Аристарх впервые получил правильное значение 1/2°. В связи с этим современный историк науки Деннис Роулинз (Dennis Rawlins) полагает автором трактата «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» не самого Аристарха, но одного из его последователей, и значение 1/15 часть зодиака возникшим по ошибке этого ученика, неправильно переписавшего соответствующее значение из оригинального сочинения своего учителя . Если произвести соответствующие вычисления со значением 1/2°, получаем значение расстояния до Луны примерно в 80 радиусов Земли, что больше правильного значения примерно на 20 радиусов Земли. Это в конечном итоге связано с тем, что аристархова оценка ширины земной тени в районе лунной орбиты (в 2 раза больше диаметра Луны) является недооценённой. Правильное значение составляет примерно 2,6. Эта величина была использована полтора столетия спустя Гиппархом Никейским (и, возможно, младшим современником Аристарха Архимедом ), благодаря чему было установлено, что расстояние до Луны составляет около 60 радиусов Земли, в согласии с современными оценками.

Первая гелиоцентрическая система мира

Аристарх впервые (во всяком случае, публично) высказал гипотезу, что все планеты вращаются вокруг Солнца, причём Земля является одной из них, совершая оборот вокруг дневного светила за один год, вращаясь при этом вокруг оси с периодом в одни сутки (гелиоцентрическая система мира). Сочинения самого Аристарха на эту тему не дошли до нас, но мы знаем о них из трудов других авторов: Аэция (псевдо-Плутарха), Плутарха , Секста Эмпирика и, самое главное, Архимеда . Так, Плутарх в своём сочинении «О лике видимом на диске Луны» отмечает, что «сей муж [Аристарх Самосский] пытался объяснять небесные явления предположением, что небо неподвижно, а земля движется по наклонной окружности [эклиптике], вращаясь вместе с тем вокруг своей оси». А вот что пишет в своём сочинении «Исчисление песчинок » («Псаммит ») Архимед: «Аристарх Самосский в своих „Предположениях“… полагает, что неподвижные звёзды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре, и что центр сферы неподвижных звёзд совпадает с центром Солнца» .

Причины, заставившие Аристарха выдвинуть гелиоцентрическую систему, неясны. Возможно, установив, что Солнце гораздо больше Земли, Аристарх пришёл к выводу, что неразумно считать большее тело (Солнце) двигающимся вокруг меньшего (Земли), как считали его великие предшественники Евдокс Книдский , Каллипп и Аристотель . Неясно также, насколько подробно им и его учениками была обоснована гелиоцентрическая гипотеза, объяснял ли он с её помощью попятные движения планет, соотношения между сидерическими и синодическими планетными периодами. Впрочем, благодаря Архимеду мы знаем об одном важнейшем выводе Аристарха: «размер этой сферы [сферы неподвижных звёзд] таков, что окружность, описываемая, по его предположению, Землёй, находится к расстоянию неподвижных звёзд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности» . Таким образом, Аристарх сделал вывод, что из его теории следует огромная удалённость звёзд (очевидно, по причине ненаблюдаемости их годичных параллаксов). Сам по себе этот вывод необходимо признать ещё одним выдающимся достижением Аристарха Самосского.

Трудно сказать, насколько широко были распространены эти взгляды. Ряд авторов (в их числе Птолемей в «Альмагесте ») упоминают школу Аристарха, не приводя, правда, никаких подробностей . Среди последователей Аристарха Плутарх указывает вавилонянина Селевка . Некоторые историки астрономии приводят свидетельства о широком распространении гелиоцентризма среди древнегреческих учёных , однако большинство исследователей не разделяют это мнение.

Гелиоцентрическая система мира (изображение из книги 1573 г.)

Причины, по которым гелиоцентризм так и не стал базисом для дальнейшего развития древнегреческой науки, до конца не ясны. По свидетельству Плутарха , «Клеанф полагал, что греки должны привлечь [Аристарха Самосского] к суду за то, что он будто двигает с места Очаг мира», имея в виду Землю ; Диоген Лаэрций указывает среди сочинений Клеанфа книгу «Против Аристарха». Этот Клеанф был философом-стоиком , представителем религиозного направления античной философии . Последовали ли власти призыву Клеанфа, неясно, однако образованным грекам были известны судьбы Анаксагора и Сократа , подвергшихся гонениям в значительной мере по религиозным основаниям: Анаксагора изгнали из Афин , Сократ был вынужден выпить яд . Поэтому обвинения того рода, что были предъявлены Клеанфом Аристарху, отнюдь не были пустым звуком, и астрономы и физики, даже если и были сторонниками гелиоцентризма, старались воздерживаться от публичного обнародования своих взглядов, что и могло привести к их забвению.

Гелиоцентрическая система получила развитие лишь по прошествии почти 1800 лет в трудах Коперника и его последователей. В рукописи своей книги «О вращениях небесных сфер» Коперник упоминал об Аристархе как о стороннике «подвижности Земли», но в окончательной редакции книги эта ссылка исчезла . Знал ли Коперник в период создания своей теории о гелиоцентрической системе древнегреческого астронома, остаётся неизвестным . Приоритет Аристарха в создании гелиоцентрической системы признавали коперниканцы Галилей и Кеплер .

Работа по усовершенствованию календаря

Аристарх оказал существенное влияние на развитие календаря . Писатель III века н. э. Цензорин указывает, что Аристарх определил продолжительность года в дней.

Кроме того, Аристарх ввёл в употребление календарный промежуток продолжительностью в 2434 года. Ряд историков указывают, что этот промежуток был производным в два раза большего периода, 4868 лет, так называемый «Великий Год Аристарха». Если принять продолжительность года, лежащего в основе этого периода, в 365,25 дней (каллиппов год), то Великий Год Аристарха равен 270 саросам , или синодических месяцев , или 1778037 дней. Вышеупомянутое значение аристархова года (по Цензорину) составляет в точности дней.

Одним из наиболее точных определений синодического месяца (среднего периода смены лунных фаз) в древности было значение (в шестидесятеричной системе счисления , использовавшейся древними астрономами) дней . Это число было положено в основу одной из теорий движений Луны, созданной древневавилонскими астрономами (так называемой Системы B). Д. Роулинз привёл убедительные аргументы в пользу того, что это значение длины месяца также было вычислено Аристархом по схеме

Дней, где 1778037 - это Великий Год Аристарха, 270 - количество саросов в Великом Году, 223 - количество месяцев в саросе. «Вавилонское» значение получается, если предположить, что Аристарх сначала разделил 1778037 на 233, получив 7973 дня 06 часов 14.6 минут, и округлил результат до минут, далее разделил 7973 дня 06 часов 15 минут на 270. В итоге такой процедуры как раз и получается в точности величина дней .

Измерение продолжительности года Аристархом упоминается в одном из документов ватиканской коллекции древнегреческих манускриптов . В этом документе имеется два списка измерений длины года древними астрономами, в одном из которых Аристарху приписано значение продолжительности года в дней, в другом - дней. Сами по себе эти записи, как и другие записи этих списков, выглядят бессмысленными. Видимо, древний переписчик допустил ошибки при копировании более древних документов. Д. Роулинз предположил, что эти числа в конечном итоге являются результатом разложения неких величин в непрерывную дробь . Тогда первое из этих значений оказывается равным

Появление в величине значения продолжительности Великого Года Аристарха свидетельствует в пользу правильности этой реконструкции. Число 152 также связывается с Аристархом: его наблюдение солнцестояния (280 г. до н. э.) имело место ровно 152 года после аналогичного наблюдения афинского астронома Метона . Величина примерно равна продолжительности тропического года (периоду смены времён года, основе солнечного календаря). Величина очень близка к продолжительности сидерического (звёздного) года - периоду вращения Земли вокруг Солнца. В ватиканских списках Аристарх оказывается хронологически первым астрономом, для которого приведено два различных значения продолжительности года. Эти два вида года, тропический и сидерический, не равны друг другу ввиду прецессии земной оси, согласно традиционному мнению открытой Гиппархом примерно через полтора столетия после Аристарха. Если реконструкция ватиканских списков по Роулинзу правильна, то различие между тропическим и сидерическим годами было впервые установлено Аристархом, которого и следует в этом случае считать первооткрывателем прецессии .

Другие работы

Аристарх является одним из основоположников тригонометрии . В сочинении «О размерах и расстояниях…» он доказывает, в современных терминах, неравенство . По Витрувию , он усовершенствовал солнечные часы (в том числе изобрёл плоские солнечные часы) . Аристарх занимался также оптикой , полагая, что цвет предметов возникает при падении на них света , то есть что краски в темноте не имеют цвета . Полагают, что он ставил опыты по определению разрешающей способности человеческого глаза .

Лунный кратер Аристарх (в центре)

Современники осознавали выдающееся значение трудов Аристарха Самосского: его имя неизменно называлось в числе ведущих математиков Эллады, сочинение «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», написанное им или одним из его учеников, попало в обязательный список произведений, которые должны были изучать начинающие астрономы в Древней Греции, его труды широко цитировались Архимедом , по всеобщему мнению, величайшим учёным Эллады (в дошедших до нас трактатах Архимеда имя Аристарха упоминается чаще, чем имя какого-либо другого учёного ).

Память

См. также

Примечания

В 280 году до н. э. Аристарх произвёл наблюдение солнцестояния ; это является единственной надёжной датой в его биографии. Учителем Аристарха был выдающийся философ, представитель перипатетической школы Стратон из Лампсака . Можно предположить, что в течение значительного времени Аристарх работал в Александрии - научном центре эллинизма . Вследствие выдвижения гелиоцентрической системы мира был обвинён в безбожии, однако последствия этого обвинения неизвестны.

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Из всех сочинений Аристарха Самосского до нас дошло только одно, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» , где он впервые в истории науки пытается установить расстояния до этих небесных тел и их размеры. Древнегреческие учёные предшествующей эпохи неоднократно высказывались на эти темы: так, Анаксагор из Клазомен считал, что Солнце по размерам больше Пелопоннеса . Но все эти суждения не имели под собой какого-либо научного обоснования: расстояния и размеры Солнца и Луны не вычислялись на основании каких-либо астрономических наблюдений, а просто измышлялись . В отличие от них, Аристарх использовал научный метод, основанный на наблюдении лунных фаз и солнечных и лунных затмений . Его построения основаны на предположении, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, если Луна находится в квадратуре, то есть выглядит рассечённой пополам, то угол Земля - Луна - Солнце является прямым.

Теперь достаточно измерить угол между Луной и Солнцем α и, «решая» прямоугольный треугольник, установить отношение расстояний от Земли до Луны r M {\displaystyle r_{M}} и от Луны до Солнца r S {\displaystyle r_{S}} : tan ⁡ α = r M / r S {\displaystyle \tan \alpha =r_{M}/r_{S}} . По измерениям Аристарха, α = 87°, отсюда получаем, что Солнце примерно в 19 раз дальше, чем Луна. Правда, во времена Аристарха ещё не было тригонометрических функций (собственно, он сам в том же самом сочинении «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» закладывал основы тригонометрии ). Поэтому для вычисления этого расстояния ему приходилось использовать довольно сложные выкладки, подробно описанные в упомянутом трактате.

Далее Аристарх привлёк некоторые сведения о солнечных затмениях : чётко представляя себе, что они происходят тогда, когда Луна загораживает от нас Солнце, Аристарх указал, что угловые размеры обоих светил на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть (по данным Аристарха), отношение радиусов Солнца и Луны примерно составляет 20.

Следующим шагом было измерение отношения размеров Солнца и Луны к размеру Земли. На этот раз Аристарх привлекает анализ лунных затмений . Причина затмений ему совершенно ясна: они происходят тогда, когда Луна попадает в конус земной тени. По его оценкам, в районе лунной орбиты ширина этого конуса в 2 раза больше диаметра Луны. Зная это значение, Аристарх с помощью довольно остроумных построений и выведенного ранее отношения размеров Солнца и Луны заключает, что отношение радиусов Солнца и Земли составляет больше чем 19 к 3, но меньше, чем 43 к 6. Был оценён также радиус Луны: по Аристарху, он примерно в три раза меньше радиуса Земли, что не так уж и далеко от правильного значения (0,273 радиуса Земли).

Первая гелиоцентрическая система мира

сей муж [Аристарх Самосский] пытался объяснять небесные явления предположением, что небо неподвижно, а земля движется по наклонной окружности [эклиптике], вращаясь вместе с тем вокруг своей оси.

А вот что пишет в своём сочинении «Исчисление песчинок » («Псаммит ») Архимед:

Аристарх Самосский в своих „Предположениях“… полагает, что неподвижные звёзды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре, и что центр сферы неподвижных звёзд совпадает с центром Солнца .

Размер этой сферы [сферы неподвижных звёзд] таков, что окружность, описываемая, по его предположению, Землёй, находится к расстоянию неподвижных звёзд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности .

Таким образом, Аристарх сделал вывод, что из его теории следует огромная удалённость звёзд (очевидно, по причине ненаблюдаемости их годичных параллаксов). Сам по себе этот вывод необходимо признать ещё одним выдающимся достижением Аристарха Самосского.

Трудно сказать, насколько широко были распространены эти взгляды. Ряд авторов (в их числе Птолемей в «Альмагесте ») упоминают школу Аристарха, не приводя, правда, никаких подробностей . Среди последователей Аристарха Плутарх указывает вавилонянина Селевка . Некоторые историки астрономии приводят свидетельства о широком распространении гелиоцентризма среди древнегреческих учёных , однако большинство исследователей не разделяют это мнение.

Причины, по которым гелиоцентризм так и не стал базисом для дальнейшего развития древнегреческой науки, до конца не ясны. По свидетельству Плутарха , «Клеанф полагал, что греки должны привлечь [Аристарха Самосского] к суду за то, что он будто двигает с места Очаг мира», имея в виду Землю ; Диоген Лаэрций указывает среди сочинений Клеанфа книгу «Против Аристарха». Этот Клеанф был философом-стоиком , представителем религиозного направления античной философии . Последовали ли власти призыву Клеанфа, неясно, однако образованным грекам были известны судьбы Анаксагора и Сократа , подвергшихся гонениям в значительной мере по религиозным основаниям: Анаксагора изгнали из Афин , Сократ был вынужден выпить яд . Поэтому обвинения того рода, что были предъявлены Клеанфом Аристарху, отнюдь не были пустым звуком, и астрономы и физики, даже если и были сторонниками гелиоцентризма, старались воздерживаться от публичного обнародования своих взглядов, что и могло привести к их забвению.

Работа по усовершенствованию календаря

Аристарх оказал существенное влияние на развитие календаря . Писатель III века н. э. Цензорин указывает, что Аристарх определил продолжительность года в 365 + (1 / 4) + (1 / 1623) {\displaystyle 365+(1/4)+(1/1623)} дней.

Кроме того, Аристарх ввёл в употребление календарный промежуток продолжительностью в 2434 года. Ряд историков указывают, что этот промежуток был производным в два раза большего периода, 4868 лет, так называемый «Великий Год Аристарха». Если принять продолжительность года, лежащего в основе этого периода, в 365,25 дней (каллиппов год), то Великий Год Аристарха равен 270 саросам , или 270 × 223 {\displaystyle 270\times 223} синодических месяцев , или 1778037 дней. Вышеупомянутое значение аристархова года (по Цензорину) составляет в точности 365 + (1 / 4) + (3 / 4868) {\displaystyle 365+(1/4)+(3/4868)} дней.

Одним из наиболее точных определений синодического месяца (среднего периода смены лунных фаз) в древности было значение (в шестидесятеричной системе счисления , использовавшейся древними астрономами) дней . Это число было положено в основу одной из теорий движений Луны, созданной древневавилонскими астрономами (так называемой Системы B). Д. Роулинз привёл убедительные аргументы в пользу того, что это значение длины месяца также было вычислено Аристархом по схеме

M = 1778037 223 × 270 {\displaystyle M={\frac {1778037}{223\times 270}}} дней, где 1778037 - это Великий Год Аристарха, 270 - количество саросов в Великом Году, 223 - количество месяцев в саросе. «Вавилонское» значение M {\displaystyle M} получается, если предположить, что Аристарх сначала разделил 1778037 на 233, получив 7973 дня 06 часов 14.6 минут, и округлил результат до минут, далее разделил 7973 дня 06 часов 15 минут на 270. В итоге такой процедуры как раз и получается в точности величина M = 29 {\displaystyle M=29} дней 31 ′ 50 ″ 08 ‴ 20 ⁗ {\displaystyle 31"50""08"""20""""} .

Измерение продолжительности года Аристархом упоминается в одном из документов ватиканской коллекции древнегреческих манускриптов . В этом документе имеется два списка измерений длины года древними астрономами, в одном из которых Аристарху приписано значение продолжительности года в Y 1 = 365 1 4 20 ′ 60 2 ′ {\displaystyle Y_{1}=365{\frac {1}{4}}\,20"60\ 2"} дней, в другом - Y 2 = 365 1 4 10 ′ 4 ′ {\displaystyle Y_{2}=365{\frac {1}{4}}\,10"4"} дней. Сами по себе эти записи, как и другие записи этих списков, выглядят бессмысленными. Видимо, древний переписчик допустил ошибки при копировании более древних документов. Д. Роулинз предположил, что эти числа в конечном итоге являются результатом разложения неких величин в непрерывную дробь . Тогда первое из этих значений оказывается равным

Y 1 = 365 + 1 4 + 1 20 + 2 60 = 365 + 1 4 − 15 4868 {\displaystyle Y_{1}=365+{\frac {1}{4+{\frac {1}{20+{\frac {2}{60}}}}}}=365+{\frac {1}{4}}-{\frac {15}{4868}}} дней,

Y 2 = 365 + 1 4 − 1 10 − 1 4 = 365 + 1 4 + 1 152 {\displaystyle Y_{2}=365+{\frac {1}{4-{\frac {1}{10-{\frac {1}{4}}}}}}=365+{\frac {1}{4}}+{\frac {1}{152}}} дней.

Появление в величине значения продолжительности Великого Года Аристарха свидетельствует в пользу правильности этой реконструкции. Число 152 также связывается с Аристархом: его наблюдение солнцестояния (280 г. до н. э.) имело место ровно 152 года после аналогичного наблюдения афинского астронома Метона . Величина Y 1 {\displaystyle Y_{1}} примерно равна продолжительности тропического года (периоду смены времён года, основе солнечного календаря). Величина Y 2 {\displaystyle Y_{2}} очень близка к продолжительности сидерического (звёздного) года - периоду вращения Земли вокруг Солнца. В ватиканских списках Аристарх оказывается хронологически первым астрономом, для которого приведено два различных значения продолжительности года. Эти два вида года, тропический и сидерический, не равны друг другу ввиду прецессии земной оси, согласно традиционному мнению открытой Гиппархом примерно через полтора столетия после Аристарха. Если реконструкция ватиканских списков по Роулинзу правильна, то различие между тропическим и сидерическим годами было впервые установлено Аристархом, которого и следует в этом случае считать первооткрывателем прецессии .

Другие работы

Аристарх является одним из основоположников тригонометрии . В сочинении «О размерах и расстояниях…» он доказывает, в современных терминах, неравенство

sin ⁡ α sin ⁡ β < α β < tan ⁡ α tan ⁡ β , {\displaystyle {\frac {\sin \alpha }{\sin \beta }}<{\frac {\alpha }{\beta }}<{\frac {\tan \alpha }{\tan \beta }},}

где α и β два острых угла, удовлетворяющих неравенству β < α .

Современники осознавали выдающееся значение трудов Аристарха Самосского: его имя неизменно называлось в числе ведущих математиков Эллады, сочинение «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», написанное им или одним из его учеников, попало в обязательный список произведений, которые должны были изучать начинающие астрономы в Древней Греции, его труды широко цитировались Архимедом , по всеобщему мнению, величайшим учёным Эллады (в дошедших до нас трактатах Архимеда имя Аристарха упоминается чаще, чем имя какого-либо другого учёного ).

Память

См. также

Примечания

Heath 1913, Wall 1975.
Альмагест , книга III, глава I.
Обычно указывается, что Птолемей называет Александрию местом наблюдения солнцестояния, произведенного Аристархом, но, строго говоря, в Альмагесте об этом не говорится; ал-Бируни (Канон Мас’уда , книга VI, гл. 6) утверждает, что это наблюдение имело место в Афинах, но его источник неясен.
Русский перевод приведен в работе Веселовский 1961 .
Лев Кривицкий. Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции . - Litres, 2015. - ISBN 9785457203426 .
Житомирский 1983.
Ван дер Варден 1959; Duke 2011.
Rawlins 2009.
Климишин 1987.
Житомирский 2001.
Gingerich 1996.
См. ссылки в конце статьи.
Архимед. Исчисление песчинок (Псаммит). - М.-Л., 1932. - С.68
Птолемей вообще тщательно обходит молчанием какие-либо достижения Аристарха.
Van der Waerden 1987, Rawlins 1987, Thurston 2002, Russo 2004. Подробнее см. статью Гелиоцентрическая система мира .
Плутарх, О лике, видимом на диске Луны (отрывок 6) .
Так, он известен своим «Гимном к Зевсу» (Веселовский 1961, с. 64).
Веселовский 1961, с. 14.
Von Erhardt and von Erhardt-Siebold, 1942; Africa, 1961; Rosen, 1978; Gingerich, 1985.
Галилей, Диалоги о двух главнейших системах мира (с. 414 издания на русском языке 1961 г.; см. также с. 373, 423, 430); насчет Кеплера см. Rosen, 1975.
См. Heath 1913, p. 314.
Саросом называется период повторяемости затмений, равный 18 лет 11⅓ дней.
31 ′ 50 ″ 08 ‴ 20 ⁗ = 31 60 + 50 60 2 + 8 60 3 + 20 60 4 {\displaystyle 31"50""08"""20""""={\frac {31}{60}}+{\frac {50}{60^{2}}}+{\frac {8}{60^{3}}}+{\frac {20}{60^{4}}}} дней.
Rawlins 2002.
Rawlins 1999.
Rawlins 1999, p. 37.
Веселовский 1961, с. 38.
Веселовский 1961, с. 28.
Веселовский 1961, с. 27.
Веселовский 1961, с. 42.
Christianidis et al. 2002, p. 156.

Литература

Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика древнего Египта, Вавилона и Греции . - М. : ГИФМЛ, 1959.
Веселовский И. Н. Аристарх Самосский - Коперник античного мира // Историко-астрономические исследования, вып. VII. - М. , 1961. - С. 17-70 .
Еремеева А. И., Цицин Ф. А. История астрономии. - М. : Изд-во МГУ, 1989.
Житомирский С. В. Античные представления о размерах мира // Историко-астрономические исследования, вып. XVI. - М. , 1983. - С. 291-326 .
Житомирский С. В.

Главная > Это интересно

Древнегреческий астроном аристарх самосский - биография, открытия и интересные факты. Работа по усовершенствованию календаря

Астроном Аристарх Самосский

Мироустройство с точки зрения Аристарха Самосского

Биографические сведения

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Первая гелиоцентрическая система мира

Работа по усовершенствованию календаря

Другие работы

Память

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Аристарх Самосский Информацию О

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Первая гелиоцентрическая система мира

Работа по усовершенствованию календаря

Другие работы

Память

См. также

Примечания

Работы

«О величинах и расстояниях Солнца и Луны»

Первая гелиоцентрическая система мира

Работа по усовершенствованию календаря

Другие работы

Память

См. также

Примечания

Литература

Рекомендуем также