Древнегреческая астрономия — это астрономия , написанная на греческом языке во времена классической античности . Под греческой астрономией понимаются древнегреческая , эллинистическая , греко -римская и поздняя античная эпохи. Географически он не ограничивается Грецией или этническими греками , поскольку греческий язык стал языком науки во всем эллинистическом мире после завоеваний Александра . Этот этап греческой астрономии также известен как эллинистическая астрономия , а доэллинистический этап известен как классическая греческая астрономия . В эллинистический и римский периоды многие греческие и негреческие астрономы , работавшие в греческой традиции, учились в Музее и Александрийской библиотеке в Птолемеевском Египте .
Развитие астрономии греческими и особенно эллинистическими астрономами считается важным этапом в истории астрономии . Греческая астрономия характеризуется поиском геометрической модели небесных явлений. [1] Большинство названий звезд, планет и созвездий северного полушария унаследованы от терминологии греческой астрономии, [2] которые, однако, действительно получены из эмпирических знаний вавилонской астрономии , характеризующейся формулировкой теоретической модели. с точки зрения алгебраических и числовых соотношений и в меньшей степени из египетской астрономии. В более поздние периоды древнегреческие астрономические работы переводились и распространялись на других языках, особенно на арабском , астрономами и математиками различных арабо-мусульманских империй средневековья . Это единственный путь, благодаря которому многие древнегреческие астрономические труды сохранились и, в свою очередь, оказали влияние на более позднюю индийскую и европейскую астрономию.
И Гесиод , и Гомер находились под прямым и глубоким влиянием мифологии Финикии и Месопотамии благодаря финикийским морякам и грамотным вавилонянам и арамейцам , которые отправились в Лефканди в Греции в период ориентализации, между ок. 750 г. до н.э. и ок. 630 г. до н.э. для морской торговли, жизни и работы. Вавилоняне и арамейцы пришли из Леванта и Северной Сирии, куда они были насильно перевезены сотнями тысяч ассирийской армией из Вавилонии во время правления последних шести ассирийских царей, с 745 по 627 год до нашей эры. Теогония и космогония Гесиода — это греческая версия двух финикийских мифов. «Одиссея Гомера» вдохновлена эпопеей о Гильгамеше. [3]
В этом контексте разумно предположить, что все, на что Гомер и Гесиод намекали в своих небольших вкладах, происходит от знаний, которые они получили от восточных народов, с которыми они общались в Лефканди, центре греческой культуры того времени. Ссылки на опознаваемые звезды и созвездия встречаются в трудах Гомера и Гесиода , самых ранних сохранившихся образцах греческой литературы. В древнейших европейских текстах, « Илиаде» и «Одиссее» , Гомер отметил несколько астрономических явлений, включая солнечные затмения. В « Илиаде» и «Одиссее» Гомер упоминает следующие небесные объекты:
Философу Фалесу обычно приписывают начало греческой науки. Он считал, что Вселенная состоит из воды и что Земля — плоский остров в бесконечном океане. Хотя это объяснение даже тогда не получило широкого признания, это была первая попытка объяснить природу Вселенной таким образом, чтобы не привлекать мифологию или силы, находящиеся за пределами человеческого понимания. Многие философы последовали их примеру, но они полагались на чистую мысль и интуицию, поскольку научный метод еще не был разработан. Тем не менее, они отвергали сверхъестественные объяснения, все идеи были открыты для оспорения, обсуждения и в конечном итоге отброшены в пользу лучших, и ни одна идея не будет иметь силы, если она противоречит наблюдаемым фактам. Они также применили зарождающуюся область геометрии , чтобы лучше понять астрономию. [4]
Анаксимандр , ученик Фалеса, понял, что северное небо словно вращается вокруг Полярной звезды , что привело его к представлению о Небесной сфере вокруг Земли. И поскольку небо, по-видимому, меняется в зависимости от широты, он также считал, что поверхность Земли также может быть искривленной. Однако первоначально он думал, что Земля представляет собой цилиндр, а не сферу. Эту более позднюю идею поддержали пифагорейцы, вероятно, потому, что они предпочитали математическое совершенство и считали сферу идеально геометрической фигурой. [5]
Термин «планета» происходит от греческого термина πλανήτης ( planeētēs ), означающего «странник», поскольку древние астрономы отмечали, как определенные точки света перемещались по небу относительно других звезд. Пять планет можно увидеть невооруженным глазом: Меркурий , Венера , Марс , Юпитер и Сатурн ; их греческие имена — Гермес, Афродита, Арес, Зевс и Кронос. Иногда к списку планет, видимых невооруженным глазом , добавляются светила — Солнце и Луна, и в общей сложности их становится семь. Поскольку планеты время от времени исчезают при приближении к Солнцу, требуется пристальное внимание для идентификации всех пяти. Наблюдения за Венерой непросты. Ранние греческие астрономы считали, что вечернее и утреннее появление Венеры представляют собой два разных объекта, называя ее Геспер («вечерняя звезда»), когда она появлялась на вечернем западном небе, и Фосфор («несущий свет»), когда она появлялась утром на востоке. небо. В конце концов они пришли к выводу, что оба объекта представляют собой одну и ту же планету. Пифагору принадлежит заслуга в этом осознании.
В классической Греции астрономия была разделом математики ; астрономы стремились создать геометрические модели, которые могли бы имитировать проявления небесных движений. Эта традиция началась с пифагорейцев , которые поместили астрономию в число четырёх математических искусств (наряду с арифметикой , геометрией и музыкой ). Изучение числа , включающее четыре искусства, позже было названо Квадривиумом .
Хотя Платон (427–347 до н.э.) не был творческим математиком, он включил квадривиум в качестве основы философского образования в Республике . Он призвал молодого математика Евдокса Книдского (ок. 410 г. до н.э. – ок. 347 г. до н.э.) разработать систему греческой астрономии. По словам современного историка науки Дэвида Линдберга :
В их работах мы обнаруживаем (1) переход от звездных к планетарным проблемам, (2) создание геометрической модели, «двухсферной модели», для представления звездных и планетарных явлений, и (3) установление критерии, лежащие в основе теорий, разработанных для объяснения планетных наблюдений. [6]
Модель двух сфер — это геоцентрическая модель , которая делит космос на две области: сферическую Землю, центральную и неподвижную ( подлунная сфера ), и сферическое небесное царство с центром на Земле, которое может содержать несколько вращающихся сфер, состоящих из эфира .
Главные книги Платона по космологии — « Тимей» и «Государство» . В них он описал модель двух сфер и сказал, что существует восемь кругов или сфер, несущих семь планет и неподвижные звезды. Согласно « Мифу об Эр » в Республике , космос — это Веретено Необходимости , обслуживаемое Сиренами и вращаемое тремя дочерьми Богини Необходимости, известными под общим названием Мойры или Судьбы.
Согласно истории, сообщенной Симплицием Киликийским (6 век), Платон поставил вопрос перед греческими математиками своего времени: «На основании предположения о том, какие равномерные и упорядоченные движения могут быть объяснены кажущимися движениями планет?» (цитата по Lloyd 1970, стр. 84). Платон предположил, что кажущиеся хаотичными блуждающие движения планет можно объяснить комбинациями однородных круговых движений с центром на сферической Земле - новая идея для IV века.
Евдокс принял вызов, назначив каждой планете набор концентрических сфер. Наклоняя оси сфер и назначая каждой из них разный период обращения, он смог аппроксимировать небесные «видимости». Таким образом, он был первым, кто предпринял попытку математического описания движения планет. Общее представление о содержании «О скоростях» , его книги о планетах, можно почерпнуть из « Метафизики » Аристотеля XII, 8 и комментария Симплиция к «De caelo », другому сочинению Аристотеля. Поскольку все его собственные труды утеряны, наши знания о Евдоксе получены из вторичных источников. Поэма Арата по астрономии основана на сочинении Евдокса и, возможно, также Феодосия Вифинского « Сферики» . Они дают нам представление о его работах в области сферической астрономии , а также о движении планет.
Каллипп , греческий астроном IV века, добавил семь сфер к первоначальным 27 сферам Евдокса (помимо планетарных сфер Евдокс включил сферу для неподвижных звезд). Аристотель описал обе системы, но настаивал на добавлении «разворачивающихся» сфер между каждым набором сфер, чтобы нейтрализовать движения внешнего набора. Аристотель был обеспокоен физической природой системы; без развертывателей внешние движения передавались бы внутренним планетам.
Система Евдоксан имела несколько серьезных недостатков. Одной из них была его неспособность точно предсказывать движения. Работа Каллиппа, возможно, была попыткой исправить этот недостаток. Связанная с этим проблема заключается в неспособности его моделей объяснить, почему планеты меняют скорость. Третий недостаток — неспособность объяснить изменения яркости планет, видимых с Земли. Поскольку сферы концентричны, планеты всегда будут оставаться на одном и том же расстоянии от Земли. На эту проблему указал в древности Автолик Питанский (ок. 310 г. до н.э.).
Аполлоний Пергский (ок. 262 г. до н. э. – ок. 190 г. до н. э.) в ответ представил два новых механизма, которые позволяли планете изменять свое расстояние и скорость: эксцентрический деферент , а также деферент и эпицикл . Деферент — это круг , несущий планету вокруг Земли. (Слово «деферент» происходит от греческого «fero» φέρω «нести» и латинского « ferro», «ferre », что означает «нести».) Эксцентричный деферент немного смещен от центра Земли. В модели деферента и эпицикла деферент несет в себе небольшой круг, эпицикл , который несет в себе планету. Модель деферента и эпицикла может имитировать эксцентрическую модель, как показано в теореме Аполлония . Это также может объяснить ретроградность , которая происходит, когда кажется, что планеты на короткое время меняют свое движение по зодиаку . Современные историки астрономии определили, что модели Евдокса могли лишь грубо аппроксимировать ретроградацию для некоторых планет и совсем не для других.
Во II веке до нашей эры Гиппарх , осознавая чрезвычайную точность, с которой вавилонские астрономы могли предсказывать движения планет, настаивал на том, чтобы греческие астрономы достигли аналогичного уровня точности. Каким-то образом он получил доступ к вавилонским наблюдениям и предсказаниям и использовал их для создания лучших геометрических моделей. Для Солнца он использовал простую эксцентрическую модель, основанную на наблюдениях за равноденствиями , которая объясняла как изменения скорости Солнца, так и различия в продолжительности сезонов . Для Луны он использовал модель деферента и эпицикла . Он не смог создать точные модели остальных планет и раскритиковал других греческих астрономов за создание неточных моделей.
Гиппарх также составил звездный каталог . По словам Плиния Старшего , он наблюдал новую (новую звезду). Чтобы последующие поколения могли сказать, возникли ли, погибли, переместились или изменились другие звезды, он записал положение и яркость звезд. Птолемей упомянул каталог в связи с открытием Гиппархом прецессии . ( Прецессия равноденствий – это медленное движение места равноденствий по зодиаку, вызванное смещением земной оси). Гиппарх считал, что это вызвано движением сферы неподвижных звезд.
В III веке до нашей эры Аристарх Самосский предложил альтернативную космологию (устройство Вселенной): гелиоцентрическую модель Солнечной системы , помещающую Солнце, а не Землю, в центр известной Вселенной (поэтому его иногда называют «Греческий Коперник »). Однако его астрономические идеи не были хорошо приняты, и сохранилось лишь несколько кратких ссылок на них. Нам известно имя одного последователя Аристарха: Селевк Селевкийский .
Аристарх также написал книгу «О размерах и расстояниях Солнца и Луны» , которая является его единственной сохранившейся работой. В этой работе он рассчитал размеры Солнца и Луны, а также их расстояния от Земли в земных радиусах . Вскоре после этого Эратосфен рассчитал размер Земли, предоставив значение радиусов Земли, которое можно было включить в расчеты Аристарха. Гиппарх написал еще одну книгу «О размерах и расстояниях Солнца и Луны» , которая не сохранилась. И Аристарх, и Гиппарх резко недооценили расстояние Солнца от Земли.
Гиппарх считается одним из самых выдающихся греческих астрономов, поскольку он ввел в астрономию концепцию точного предсказания. Он также был последним астрономом-новатором перед Клавдием Птолемеем , математиком, работавшим в Александрии в римском Египте во 2 веке. Работы Птолемея по астрономии и астрологии включают « Альмагест» , «Планетарные гипотезы » и « Тетрабиблос» , а также « Удобные таблицы » , « Канобическую надпись» и другие второстепенные работы.
«Альмагест » — одна из самых влиятельных книг в истории западной астрономии. В этой книге Птолемей объяснил, как предсказать поведение планет, чего не смог Гиппарх, с введением нового математического инструмента — экванта . Альмагест дал всестороннее рассмотрение астрономии, включив теоремы , модели и наблюдения многих предыдущих математиков. Этот факт может объяснить его выживание в отличие от более специализированных произведений, которые были забыты и утеряны. Птолемей расположил планеты в порядке, который оставался стандартным, пока его не вытеснили гелиоцентрическая система и система Тихон :
Степень зависимости Птолемея от работ других математиков, в частности от использования им звездного каталога Гиппарха, обсуждается с 19 века. Спорное утверждение было сделано Робертом Р. Ньютоном в 1970-х годах. в «Преступлении Клавдия Птолемея» он утверждал, что Птолемей фальсифицировал свои наблюдения и ложно объявил каталог Гиппарха своей собственной работой. Теории Ньютона не были приняты большинством историков астрономии.
Клавдий Птолемей Александрийский провел глубокое исследование формы и движения Земли и небесных тел. Он работал в музее или учебном центре, школе и библиотеке рукописей в Александрии. Птолемею принадлежит множество концепций, но одной из его самых известных работ, обобщающих эти концепции, является «Альмагест», серия из 13 книг, в которых он изложил свои астрономические теории. Птолемей обсуждал идею эпициклов и центра мира. Центр эпицикла движется с постоянной скоростью против часовой стрелки. Когда в эту систему были введены другие небесные тела, например планеты, она стала более сложной. Модели Юпитера, Сатурна и Марса включали центр круга, точку экванты, эпицикл и наблюдателя с Земли для определения перспективы. Открытие этой модели заключалось в том, что центр эпициклов Меркурия и Венеры всегда должен быть коллинеарен Солнцу. Это обеспечивает ограниченное удлинение. (Боулер, 2010, 48) Ограниченная элонгация – это угловое расстояние небесных тел от центра Вселенной. Модель космоса Птолемея и его исследования обеспечили ему важное место в истории в развитии современной науки. Космос был концепцией, развитой Птолемеем и включавшей равномерные круги, однако модель Вселенной Коперника была проще. В системе Птолемея Земля находилась в центре Вселенной, а вокруг нее вращались Луна, Солнце и пять планет. Круг неподвижных звезд обозначал самую внешнюю сферу Вселенной, а за ней должно было находиться философское царство «эфира». Земля находилась в точном центре космоса, скорее всего, потому, что люди в то время полагали, что Земля должна была находиться в центре Вселенной из-за выводов, сделанных наблюдателями в системе. Сфера, несущая Луну, описывается как граница между тленным и изменчивым подлунным миром и нетленным и неизменным небом над ним (Боулер, 2010, 26). Небеса определялись как нетленные и неизменные на основании теологии и мифологии прошлого. Альмагест выдвинул идею сферичности неба. Предполагается, что размеры и взаимные расстояния звезд должны различаться в зависимости от того, как предполагается расположить Землю, однако таких изменений не произошло (Боулер, 2010, 55). Эфир— это область, описывающая Вселенную над земной сферой. Этот компонент атмосферы неизвестен и назван философами, хотя многие не знают, что лежит за пределами того, что видел человек. Эфир используется для подтверждения сферичности небес, и это подтверждается верой в то, что разные формы имеют равные границы, а те, у которых больше углов, больше, круг больше, чем все другие поверхности, а сфера больше, чем все другие твердые тела. . Поэтому, исходя из физических соображений и небесной философии, существует предположение, что небеса должны быть сферическими. Альмагест также предположил, что Земля имеет сферическую форму из-за аналогичной философии. Различия в часах на земном шаре пропорциональны расстояниям между пространствами, в которых они наблюдаются. Следовательно, можно сделать вывод, что Земля имеет сферическую форму из-за равномерно искривленной поверхности и различий во времени, которые были постоянными и пропорциональными. Другими словами, Земля должна быть сферической, поскольку смена часовых поясов по всему миру происходит равномерно, как при вращении сферы. Наблюдения за затмениями еще раз подтвердили эти выводы, поскольку, например, каждый житель Земли мог увидеть лунное затмение, но оно происходило бы в разные часы. Альмагест также предполагает , что Земля находится в центре Вселенной. Основанием для этого является тот факт, что шесть знаков зодиака можно увидеть над Землей, в то время как остальные знаки не видны (Боулер, 2010, 57). То, как мы наблюдаем увеличение и уменьшение дневного света, было бы другим, если бы Земля не находилась в центре Вселенной. Хотя позже эта точка зрения оказалась недействительной, она стала хорошим аргументом в пользу обсуждения устройства Вселенной. Идеи о Вселенной позже были развиты и развиты в работах других философов, таких как Коперник, который опирался на идеи на основе своих знаний о мире и Боге.
Некоторые математики поздней античности написали комментарии к Альмагесту , в том числе Папп Александрийский , а также Теон Александрийский и его дочь Гипатия . Астрономия Птолемея стала стандартом в средневековой западноевропейской и исламской астрономии, пока к 16 веку ее не вытеснили мараганские , гелиоцентрические и тихонические системы . Однако недавно обнаруженные рукописи показывают, что греческие астрологи древности продолжали использовать для своих расчетов доптолемеевские методы (Aaboe, 2001).
Известно, что эллинистическая астрономия практиковалась недалеко от Индии в греко-бактрийском городе Ай-Ханум с III века до нашей эры. При археологических раскопках там были найдены различные солнечные часы, в том числе экваториальные солнечные часы, приспособленные к широте Удджайна . [7] Многочисленные взаимодействия с Империей Маурьев и последующая экспансия индо -греков в Индию позволяют предположить, что некоторая передача могла произойти в этот период. [8]
Известно также, что несколько греко-римских астрологических трактатов были импортированы в Индию в течение первых нескольких столетий нашей эры. Яванаджатака («Изречения греков») была переведена с греческого на санскрит Яванешварой во II веке под патронажем царя западных сатрапов саков Рудрадамана I. Столица Рудрадамана Удджайн «стала Гринвичем индийских астрономов и Арином арабских и латинских астрономических трактатов; поскольку именно он и его преемники способствовали внедрению греческой гороскопии и астрономии в Индию». [9]
Позже, в VI веке, Ромака Сиддханта («Учение римлян») и Паулиса Сиддханта (иногда называемая «Учением Павла » или вообще Доктриной Паулиса Муни) считались двумя из пяти основных астрологических учений. трактаты, которые были составлены Варахамихирой в его Панча-сиддхантике («Пять трактатов»). [10] Варахамихира писал в « Брихат-Самхите» : «Ибо греки — чужеземцы. Эта наука у них прочно утвердилась. Хотя они почитаются как мудрецы, тем более дваждырожденный человек, знающий астральную науку. " [11]
Многие греческие астрономические тексты известны только по названию и, возможно, по описаниям или цитатам. Некоторые элементарные работы сохранились, потому что они не были математическими и подходили для использования в школах. Книги этого класса включают « Явления Евклида » и две работы Автолика Питанского . Три важных учебника, написанных незадолго до времени Птолемея, были написаны Клеомедом , Гемином и Теоном из Смирны . Книги римских авторов, таких как Плиний Старший и Витрувий , содержат некоторую информацию по греческой астрономии. Важнейшим первоисточником является « Альмагест» , поскольку Птолемей ссылается на работы многих своих предшественников (Эванс 1998, стр. 24).
Помимо названных в статье авторов, интерес может представлять следующий список людей, работавших в области математической астрономии или космологии.
