Нововавилонское царство, Древняя Греция
В первой половине 1-го тысячелетия до н. э. племена, пришедшие ранее на Иранское плоскогорье, вторглись в Месопотамию.
Наблюдениям вавилонскими жрецами небесных светил персидские завоеватели не препятствовали, так как они вообще не затрагивали религиозные верования покоренных народов. Но поскольку в астрологических предсказаниях жрецов завоеватели не нуждались, наблюдения проводились с целью уточнения имевшихся данных о небесных явлениях и движениях светил. Появлялись даже карты звездного неба, где изображались «пути богов».
В середине 1-го тысячелетия до н. э. возникла необходимость усовершенствования методов, которыми определялась периодичность небесных явлений. Отклонения видимого движения Луны от строго периодического и обусловленность чередования фаз Луны движением Солнца, происходящим с другим периодом, вызывали большие трудности в хронологии, использовавшей лунный календарь. В лунном календаре за начало месяца принимался момент, когда становится видным новый серп Луны после захода Солнца. Месяц должен содержать целое число дней — 29 или 30. Сначала это условие осуществлялось вставкой дополнительного месяца — интеркаляцией. В VI – V веках до н э. цикл интеркаляции был восьмилетним, но с IV века (380 г. до н э.) использовался девятнадцатилетний цикл интервалов между годами, когда производилась интеркаляция: (3, 3, 2, 3,3, 3, 2). Он вытекает из соотношения
235 средних лунных месяцев = 19 средним солнечным годам.
Знание этого соотношения показывает, что в то время уже была известна продолжительность среднего солнечного года. Вавилонские жрецы знали также Зодиак, который они разделяли на 12 участков, каждый из них де- лился на 30 равных частей — градусов. Таким образом, они пользовались системой эклиптических координат.
Знание этого соотношения показывает, что в то время уже была известна продолжительность среднего солнечного года. Вавилонские жрецы знали
также Зодиак, который они разделяли на 12 участков, каждый из них де- лился на 30 равных частей — градусов. Таким образом, они пользовались системой эклиптических координат.
Нахождение количественных соотношений между периодами различных явлений в VIII – VII веках явилось началом научной астрономии в Вавилонии. Составлялись таблицы положений Солнца, Луны и планет, определяемых из наблюдений. При этом использовались шестидесятеричная позиционная система счисления и дроби со знаменателями, равными степени 60. В XIX веке при раскопках в городах Вавилонии были найдены астрономические таблицы, содержащие эфемериды Луны и планет очень высокой точности. История их создания остается невыясненной, но можно утверждать, что они были составлены не ранее 300 г. до н. э. (в эпоху Селевкидов, уже после завоевания Персии Александром Македонским). Их принято называть «халдейскими таблицами». Никаких пояснений к таблицам не найдено. По-видимому, для составления этих таблиц применялся математический метод «зигзагообразных линий», заключавшийся в представлении гладкой кривой, описывающей временные изменения, линией, составленной из отрезков прямых.
Как уже было сказано, главной задачей астрономии в то время было определение периодичности появления лунного серпа в момент захода Солнца. Для ее решения следует учитывать следующие обстоятельства:
- Расстояние Луны от Солнца.
- Наклон небесного экватора к горизонту.
- Изменение угла между эклиптикой и горизонтом.
- Смещение Луны по широте
Таким образом для того, чтобы предсказать перемещение Луны, необходимо принимать во внимание несколько явлений различной периодичности.
Вавилонская астрономия оказала значительное влияние на формирование знаний о небе в Древней Греции. Были выделены зодиакальные созвездия, принят подобный вавилонскому лунный календарь, согласовывавшийся с годичным солнечным движением путем интеркаляции. В 433 г. до н. э. афинский астроном Метон предложил 19-летний цикл, хотя нельзя утверждать, что он его обнаружил самостоятельно, а не принял от вавилонских астрономов. С вавилонскими были сходны и названия планет. В сочинении Птолемея «Альмагест», которое более подробно рассмотрено далее, отмечается, что Гиппарх в своих теориях использовал величины периодов движений небесных тел, известные вавилонским астрономам.
В Древней Греции применялись арифметические методы составления гороскопов, разработанные в Вавилонии. В математических и астрономиеских рукописях того времени употребляется сложная цифровая система. Цифры 1, 2, . . . , 10 обозначались буквами алфавита, затем шли специальные знаки, включая знак для нуля. Система счисления была шестидесятеричной.
В VI веке до н. э. философские школы развивались уже не только на территории Греции, но и в ее колониях. В частности, на юге Апеннинского полуострова возникла школа последователей философа Пифагора (570–500 гг. до н. э.), связывавшего сущность мира с соотношениями между числами. Как сообщали древние авторы, Пифагор считал, что Земля шарообразна.
Философские взгляды Гераклита Эфесского (535–475 гг. до н. э.) получили широкую известность. Он утверждал, что все сущее в мире постоянно изменяется, но не по воле богов, а по своим законам. Часто цитируемое высказывание Гераклита «все течет, все изменяется» приводится в истории философии как пример диалектического подхода к действительности. Что же касается представлений Гераклита о небе и наблюдаемых там явлениях, то они были очень далеки от реальности. Он считал, что мир состоит из огня и его превращений. Поскольку такой взгляд не основан на каких-либо наблюдаемых фактах и является поэтому чисто умозрительным, обсуждение учения Гераклита представляет интерес только для истории философии, но не для истории естественных наук.
Столь же оторванными от наблюдений над природой были представления Демокрита (460–370 гг. до н. э.), «ученика магов и халдеев». Он ввел понятие о порождающих все в мире неизменных частицах, названных им атомами. Тела образуются из сгущений атомов, создаваемых «вихрями». Некоторыми авторами в этих воззрениях усматривается аналогия с современными физическими и космогоническими теориями.
Философ Платон (427–347 гг. до н. э.), основавший в Афинах школу, вообще исключал наблюдения как способ познания природы и в особенности звездного неба. «Мы должны изучать астрономию точно так же, как математику, при помощи теорем, а звездное небо исключается, если мы хотим получить истинное знание астрономии» (Платон, «Республика»). В другом своем сочинении («Тимей») Платон пишет, что светила являются «божественными сущностями с телом и душой; их видимая форма состоит в основном из огня для того, чтобы они выглядели самыми яркими и прекрасными; и для сходства со Всецелым они делались шарообразными». Таким образом можно констатировать, что несмотря на наличие в Древней Греции демократии и свободомыслия, способствовавших духовной культуре, развитию литературы, философии и искусства, знания о природе оставались на очень низком уровне. Предлагавшиеся «модели мира» не подвергались проверке наблюдениями. Причина, возможно, заключалась в структуре общества и разделении труда, при которых «творцы» духов- ных ценностей отстранились от практической деятельности. Вместе с тем древнегреческие математики ушли вперед по сравнению с вавилонскими астрономами в создании моделей движения небесных тел.
Геометр Евдокс Книдский (408–355 гг. до н. э.), считающийся одним из самых выдающихся математиков Древней Греции, много времени провел в Египте, а затем жил в Афинах. Он уделял много внимания астрономии и занимался, в частности, наблюдениями движений планет. Ему принадлежит первая кинематическая модель движения небесных светил.
Согласно этой модели, каждое из светил скреплено с равномерно вращающейся сферой. В общем для всех этих сфер центре расположена Земля. Небесная сфера вращается вокруг горизонтальной оси, ориентированной в направлении север–юг, и совершает полный оборот за сутки. Планета вместе со своей сферой, ось которой наклонена по отношению к горизонтальной оси, вращается в противоположном направлении — с запада на восток, и описывает за полный оборот петлю на фоне первой сферы (звездной). Таким образом объяснялась главная особенность видимого движения планет. Чтобы получить наблюдаемые петли, для каждой из планет следует добавить к ним еще по две сферы, также равномерно вращающиеся, причем ось одной скреплена с полюсом другой. Тогда получается сочетание вращения и колебаний. Как было показано расчетами, выполненными в XIX веке, при надлежащем подборе углов между осями вращения четырех сфер для дуг попятного движения Юпитера и Сатурна можно получить величины, соответствующие наблюдаемым. Для объяснения движений Солнца и Луны достаточно трех сфер.
В сохранившейся рукописи (V в. н. э.) комментаторов греческой философии говорится, что математик Каллипп (IV в. до н. э.) увеличил число сфер до 33 и тем самым добился согласия с наблюдениями для Марса и Венеры, которого не было в исходной модели Евдокса. Каллиппу же приписывается нахождение точного значения для продолжительности года (365 1/4 cуток) и уточнение различной продолжительности времен года, т. е. неравномерности движения Солнца по эклиптике.
В трудах одного из крупнейших мыслителей древности Аристотеля (384–322 гг. до н. э.) мир рассматривается состоящим из двух частей: неизменного (божественного) небесного мира, не меняющегося со временем, и подлунного (земного) мира, где все меняется, подвержено случайности, все процессы имеют начало и конец. Аристотель пытался найти причины этих изменений. Соответственно явления выводились из общих относящихся к ним понятий («сущности»), а связь между явлениями и понятиями устанавливалась логически.
Предполагая полную симметрию мира, Аристотель считал, что он состоит из геоцентрических сфер. Движения могут происходить вокруг ценра или вдоль радиусов — вверх или вниз. Подлунная часть мира содержит четыре элемента («стихии») — землю, воду, воздух и огонь, расположенные друг над другом по концентрическим сферам. Земля находится в центре мира. О сферичности Земли свидетельствуют наблюдения формы тени во время лунных затмений. Луна также шарообразна. По мысли Аристотеля, геоцентрические сферы, введенные Евдоксом и Каллиппом, прозрачны, так как состоят из хрусталя. Всего сфер 55, и источником движения (суточного вращения) является вращение внешней сферы.
Модель мира по Аристотелю отражала уровень знаний той эпохи. При всей своей удаленности от реальности она в течение полутора тысяч лет оставалась единственной, принимавшейся астрономами и христианской религией.
Аристотелем закончился тот период развития античной философии, который называют эллинским. В IV веке до н. э. после войн со Спартой афинское государство пришло в упадок и вошло в империю, созданную Александром Македонским (356–323 гг. до н. э.), одним из учителей которого был Аристотель. С этого времени центром культуры и науки стала столица империи Александрия — основанный в дельте Нила город, представлявшийся очень удобным для морских связей с различными областями Средиземноморья.