Астрономия изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом. Другими словами, астрономия изучает изучает строение и эволюцию Вселенной.
Важными задачами астрономии являются объяснение и прогнозиро-
вание астрономических явлений, таких, как солнечные и лунные зат-
мения, появление периодических комет, прохождение вблизи Земли
астероидов, крупных метеорных тел или ядер комет.
2. Как возникла наука астрономия? Охарактеризуйте основные периоды её развития.
Как и другие науки, астрономия возникла из практических потребностей человека: необходимость ориентирования при кочевом образе жизни, предсказания наступления сезонов года при земледелии, потребность в измерении времени и летоисчеслении (составлении календарей).
3. Какие объекты и их системы изучает астрономия? Перечислите их в порядке увеличения размеров.
Астрономия изучает и исследует небесные объекты (галактики, звёзды, межзвёздную среду, планеты, спутники планет, карликовые палнеты и малые тела Солнечной системы), объясняет и прогнозирует астрономические явления (солнечные и лунные затмения, появление периодических комет, движение планет, астероидов и т. д.), исследует процессы, происходящие в недрах Солнца и звёзд, эволюцию небесных тел и Вселенной в целом.
4. Из каких разделов состоит астрономия? Кратко охарактеризуйте каждый из них.
- Практическая астрономия . Развивающиеся торговля и мореплавание нуждались в разработке методов ориентации, определении географического положения наблюдателя, точном измерении времени исходя из астрономических наблюдений.
- Небесная механика . Изучение движения небесных тел.
- Сравнительная планетология . Учёные взялись за изучение и сравнение Земли с другими планетами и спутниками с помощью оптических приборов.
- Астрофизика . Изучение физическиз явлений и химических процессов в небесных телах, их системах и в космическом пространстве.
- Звёздная астрономия . Изучение движения звёзд в нашей Галактике, исследование свойств других звёздных систем.
- Космология . Изучение происхождения, строения и эволюции Вселенной.
- Радиоастрономия . Изучение радиоизлучений Солнца и далёких космических объектов.
5. Что такое телескоп и для чего он предназначен?
Телескопы служат для собирания света исследуемых небесных тел и получения их изображения. Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от светила, чем невооружённый глаз наблюдателя. Благодаря этому в телескоп можно рассматривать невидимые с Земли детали поверхности ближайших небесных тел, а также множество слабых звёзд.
Сотни лет назад в древней Руси особенной популярностью пользовалась система мира, созданная в VI веке византийским монахом Козьмой Индикопловым. Он предполагал, что Земля — главная часть вселенной, имеющая форму прямоугольника, омывается океаном, а по четырем ее сторонам возвышаются отвесные стены, на которые опирается хрустальный небосвод. По учению Козьмы, все небесные светила приводятся в движение ангелами и созданы для освещения и обогревания Земли.
Мировоззрение Козьмы Индикоплова было геоцентрическим мировоззрением (слово «ге» значит «земля»), так как основным его положением было утверждение, что Земля — центр всей вселенной.
Это наивное антинаучное представление о мире поддерживалось церковью, так как и по библейскому учению Земля— это средоточие мира, а человек — «венец творения».
Наряду с этим на Руси в XIV—XV веках получила развитие занесенная с Запада лженаука — астрология.
Астрологи утверждали, что небесные светила могут оказывать влияние на судьбу людей. По наблюдениям небесных светил они брались составлять так называемые гороскопы, т. е. предсказания о будущей жизни того или иного человека.
Однако вместе с тем еще в XI Столетии на территории Узбекистана зародилась научная астрономия.
Знаменитый Хорезмский ученый Аль-Бируни (973— 1048) разработал новый оригинальный способ определения длины окружности земного шара, который дал возможность получить результаты, весьма близкие к современным. Им же подробно описано явление сумерек и зодиакального света. За много веков до Коперника Аль-Бируни высказал смелые идеи о возможности движения Земли, что свидетельствует о гениальности и смелости мысли этого великого узбекского ученого.
Позднее, в XV в., Улуг-Бег (1394—1449) построил в Самарканде (1420 г.) одну из крупнейших обсерваторий того времени. Эта обсерватория была оборудована весьма точными астрономическими измерительными инструментами.
Улуг-Бег был опытным наблюдателем, и одной из его важнейших заслуг является создание обширного звездного каталога, включающего в себя многие сотни звезд. Положения звезд на небе указаны в этом каталоге с необычайной для того времени точностью (до минут дуги), значительно превышающей точность последующих наблюдений Коперника и других астрономов. Кроме этого, Улуг-Бег обнародовал новые планетные таблицы, в которых указывались положения на небе планет на большой период времени.
В XVII столетии в Россию проникает передовое коперниканское мировоззрение. Известный русский просветитель того времени Епифаний Славинецкий в 1657 году опубликовал первое на русском языке переводное сочинение под названием «Зерцало всея вселенный», где излагалось прогрессивное учение великого славянского ученого Николая Коперника (1473— 1543).
Согласно этому учению, Земля — это не центр мира, а рядовая планета, обращающаяся вокруг Солнца. Пламенный последователь Коперника мученик науки Джордано Брунс (1548—1600), развивая далее его учение, высказал гениальные догадки о том, что каждая звезда — это далекое солнце, подобное нашему, что вокруг многих из этих солнц кружатся планеты, населенные, как и Земля, мыслящими существами.
Учение Коперника и его последователей полностью противоречило догматам православной церкви. Вот почему православная церковь весьма враждебно отнеслась к пропаганде коперниканства на Руси.
В России, в эпоху петровских преобразований, вместе с общим ростом культуры коперниканство стало широко распространяться и на смену прежних наивных религиозных представлений пришло новое научное мировоззрение.
Петр I всячески способствовал распространению астрономических знаний в России. По его инициативе в Москве, в Сухаревой башне, были созданы в 1700 году «навигацкая школа», готовившая офицеров для русского флота, и первая в России астрономическая обсерватория. Петр, интересуясь астрономией, неоднократно сам производил астрономические наблюдения. Его наставником в области астрономии был один из ученейших людей того времени Яков Брюс (1670-— 1735).
Брюс был не только сторонником учения Коперника, но и его пропагандистом. В те годы большой популярностью на Западе пользовалась книга известного астронома Христиана Гюйгенса «Космотеорос», в которой автор весьма понятным и простым языком излагает учение Коперника. В отличие от других авторов этой эпохи, Гюйгенс, будучи крупным астрономом, открывшим кольцо и спутников планеты Сатурн, смело и горячо защищает учение Коперника, опровергая его противников. В этой же книге излагаются идеи Джордано Бруно о многочисленности обитаемых миров. Книга Гюйгенса вышла в переводе Брюса в 1717 г. под названием «Книга мировоззрения или мнение о небесноземных глобусах и их украшениях». Снабженная предисловием, редактированным Петром I, эта книга значительно способствовала распространению учения Коперника в широких слоях русского общества. В заслугу Брюсу следует поставить также и то, что он, с согласия Петра, впервые в России начал систематически издавать астрономический календарь, в котором давались различные сведения астрономического характера.
Однако Брюс, как и Петр, не были простыми пропагандистами Коперникова учения. Они живо интересовались всеми новейшими достижениями астрономии и сами производили астрономические наблюдения с исследовательской целью. Сохранившаяся до наших дней переписка Брюса с Петром свидетельствует о том, что Петр и Брюс наблюдали Солнце, Луну, планеты и в особенности солнечные и лунные затмения.
Весьма интересны наблюдения Брюса над солнечными пятнами, которые показали, что в конце XVII и начале XVIII столетия число солнечных пятен было очень мало; этот результат и в наши дни имеет научное значение.
В годы царствования Петра в России появился и первый планетарий, прообраз современного Московского планетария. Это был огромный металлический глобус, внутри которого могли помещаться до 10 человек. Внешняя сторона его изображала земной шар, а внутренняя — небо с созвездиями обоих полушарий, причем звезды изображались позолоченными гвоздиками. Весь шар особыми механизмами приводился в движение, и наблюдатели внутри него могли наблюдать движение звезд. Этот первый планетарий был установлен в Петербурге и служил делу пропаганды астрономических знаний.
Пропаганда коперниканского учения, хотя и поддержанная правительством Петра, встретила сопротивление со стороны реакционной части русского общества. Сторонники русской старины и православия, противящиеся петровским реформам, сразу раскусили атеистический, безбожный характер нового мировоззрения, и один из ярых защитников церковного мировоззрения характеризовал учение «проклятого Коперника» как «умственный разврат», приводящий к «духовной погибели».
Но сопротивление церковников не остановило распространения в России нового прогрессивного мировоззрения. Созданные Петром Академия наук с обсерваторией стали центром научной пропаганды в России, в частности пропаганды научных астрономических знаний.
Роль Петра I и Якова Брюса в распространении астрономических знаний в России в начале XVII столетия настолько велика, что мы их по праву можем считать первыми русскими астрономами.
Согласитесь, сегодня человек, в какой бы самой отдаленной области науки или народного хозяйства он ни работал, должен иметь представления, хотя бы общее, о нашей Солнечной системе, звездах и современных достижениях астрономии.
Человечеству еще не ясны те условия, которые привели к формированию разнообразных природных комплексов, в том числе благоприятствовавших зарождению и развитию жизни на Земле. На большинство этих вопросов отвечает наука астрономия. В этом докладе речь пойдет о зарождении этой древней науки, ее практической значимости.
Я выбрал эту тему потому, что загадочный мир образования звезд и планет с давних времен притягивал к себе внимание людей. Эта тема была актуальна на протяжении тысячелетий и лишь в последние 10 лет были получены достоверные сведения о наличии планет и планетных систем и у других звезд. Познание планет и планетных систем приведет человечество и к решению другой глобальной проблемы - существование жизни на планетах, а это предстоит решить человечеству только в третьем тысячелетии.
Задачами работы являются: изучить историю возникновения астрономии, проследить этапы ее становления; познакомиться с первыми учеными-астрономами; узнать и описать первые древнейшие обсерватории, составить сравнительную таблицу длины звездного дня.
В этом году мы в школе впервые стали изучать историю нашей земли, планет и звезд. Этот предмет очень заинтересовал меня, и поэтому я обратился к этой теме.
При написании работы использован материал энциклопедий, астрономических сайтов Интернета, астрономических словарей, периодической печати.
Структура работы: в первой части рассматриваются вопросы зарождения астрономии и ее первоначальное значение; во второй части – поднимаются вопросы строительства древнейших обсерваторий.
1. Астрономия как наука, ее первоначальное значение.
Астрономия - наиболее древняя среди естественных наук, в переводе с греческого (греч. αστροννομος , от αστρον - звезда, νομος - закон) наука о расположении, строении, свойствах, происхождении, движении и развитии космических тел (звезд, планет, метеоритов и т. п.) образованных ими систем (звездные скопления, галактики и т. п.) и всей Вселенной в целом. Один из выдающихся астрономов античности - Птолемей, автор энциклопедии древней астрономии, "Альмагеста", - так объяснял причины побуждения к занятиям астрономией, которую он считал частью математики: "Только математика. доставляет своим воспитанникам прочное и надежное знание. В этом также причина, заставляющая нас заниматься со всем усердием этой превосходной наукой. в особенности той ее ветвью, которая касается знания божественных небесных светил. Поскольку одна только эта наука посвящена изучению вечно неизменного мира"
Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека. О связи наблюдений небесных светил с практической жизнью и об их влиянии на общественные процессы писал и Коперник: «. необходимость вычислять периоды повышения и спада воды в Ниле создала египетскую астрономию, а вместе с тем господство касты жрецов как руководителей земледелия». Обычно называют две причины возникновения этой науки: необходимость ориентироваться на местности и регламентация сельскохозяйственных работ. Кочевым племенам первобытного общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей). В древности и средние века не одно только чисто научное любопытство побуждало производить вычисления, копирование, исправления астрономических таблиц, но прежде всего тот факт, что они были необходимы для астрологии. Вкладывая большие суммы в построение обсерваторий и точных инструментов, власти ожидали отдачи не только в виде славы покровителей науки, но также в виде астрологических предсказаний. Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н. э.
С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Астрономические познания были характерны для многих древних народов.
2. Астрономия в Древнем Египте.
Известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египтяне уже изобрели египетские календари: лунно-звёздный - религиозный и схематический - гражданский.
Обитатели долины Нила, где нет настоящей зимы, делили год на три сезона, которые зависели от поведения реки. С Нила, от которого зависела вся жизнь египтян, и началась астрономия этой древней цивилизации.
К тому времени в Египте существовал лунный календарь из 12 месяцев по 29 или 30 дней - от новолуния до новолуния. Чтобы его месяцы соответствовали сезонам года, раз в два-три года приходилось добавлять тринадцатый месяц. Сириус "помогал" определять время вставки этого месяца. Такой "наблюдательный" календарь с нерегулярным добавлением месяца плохо подходил для государства, где существовали строгий учёт и порядок. Поэтому для административных и гражданских нужд был введён так называемый схематический календарь. В нём год делился на 12 месяцев по 30 дней с добавлением в конце года дополнительных пяти дней.
В Древнем Египте существовала сложная мифология с множеством богов. Астрономические представления египтян были тесно связаны с ней.
В Карнаке, около Фив, были найдены самые древние египетские водяные часы. Они изготовлены в ХIV в. до н. э. Главными солнечными часами в Египте были, конечно, обелиски, посвящённые Солнцу-Ра. Такой астрономический прибор в виде вертикального столба называется гномон. Древние египтяне, как и все народы, делили небо на созвездия. Всего их известно 45. Планеты египтянам были известны с давних времён. Казалось бы, египетская астрономия не может похвастаться особыми достижениями. Египтяне, оседлый народ, живший в неширокой речной долине, не нуждались в астрономических методах ориентирования. Сроки сельскохозяйственных работ египтянам подсказывала река, и достаточно было установить момент начала её разлива, чтобы, не глядя на небо, знать, что будет дальше. Жрецы наблюдали звёзды в основном для измерения ночного времени, а писцы ввели упрощённый календарь, который не был привязан к сезонам и как бы пренебрегал астрономией. Тем не менее, именно на египетской земле, в Александрии, работали позднее греческие учёные, заложившие основы современной астрономии. Здесь трудились Аристарх Самосский, Тимохарис, Эратосфен, именно здесь написал свой знаменитый астрономический труд Клавдий Птолемей. Схематический календарь не следовал за сезонами, однако он послужил идеальной равномерной шкалой для определения интервалов между затмениями, наблюдавшимися через много лет одно после другого. Именно этим календарём пользовался в своих расчётах Птолемей, а позже и сам Коперник
3. Астрономические познания майя.
Для майя (начало цивилизации майя датируется II тысячелетием до н. э.) астрономия была не абстрактной наукой. В условиях тропиков, где нет резко обозначенных природой времен года, и долгота дня и ночи остается почти неизменной, астрономия служила практическим целям. Благодаря своим астрономическим познаниям жрецы сумели высчитать продолжительность солнечного года: 365,2420 дня! Иными словами, календарь, которым пользовались древние майя, точнее нашего современного на 0,0001 дня! Год делился на восемнадцать месяцев; каждый соответствовал определенным сельскохозяйственным работам: подысканию нового участка, рубке леса, его выжиганию, посеву ранних и поздних сортов кукурузы, сгибанию початков, чтобы защитить их от дождя и птиц, сбору урожая и даже уборке зерен в хранилища. Летосчисление майя велось с некой мифической нулевой даты. Она соответствует, как высчитали современные ученые, 5041 738 году до нашей эры! Известна также начальная дата хронологии майя, но и ее, несомненно, также следует отнести к числу легендарных - это 3113 год до нашей эры. С годами календарь майя становился все сложнее и сложнее. Все больше и больше терял он свое первоначальное значение практического пособия по сельскому хозяйству, пока, наконец, не превратился в руках жрецов в грозный и весьма действенный инструмент мрачной и жестокой религии.
4. Развитие астрономии на Среднем Востоке (Древний Китай).
Большую роль играет происхождение древней китайской астрономии, лежащей в основе астрономических познаний всего Дальнего Востока. В Древнем Китае за 2 тысячи лет до н. э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений. В развитии древнекитайской астрономии наблюдается плавный эволюционный ход. Ход этот можно разбить на такие периоды:
1) Введение солнечного календаря во времена легендарного императора Яо, правление которого китайцы относят к XXIV в. до н. э.
2) Введение системы 28 лунных станций (домов), примерно, в начале Чжоуской династии, т. е. в XIII в. до н. э.
3) Введение гномона ту-гуй, около середины периода, охватываемого Весенними и осенними записями для наблюдения точной эпохи солнцестояния.
4) Выработка твердой календарной системы Календаря Чжуаньюй (Чжуань-юй ли) в это время; наблюдение за 5 планетами; основание теории Пяти стихий (У-син шо): дерево (му), огонь (хо), земля (ту), металл (цзинь), вода (шуй), соединение которых обуславливает все в космосе. Начало систематических наблюдений над звездами.
5) Принятие первой официальной системы - Великого первого календаря (Тай-чу ли) в 104 г. до н. э. Это была первая система, официально признанная китайским правительством.
5. Развитие астрономии в Древней Греции.
В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх Никейский (II в. до н. э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н. э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков. Гиппарх составил первый в Европе звёздный каталог, включивший точные значения координат около тысячи звёзд. Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Рациональное развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др.
В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.). Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие путешествия через океан требовали более точных и более простых методов ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, - с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.
III. Древнейшие обсерватории мира.
Стоунхендж - «висячие камни».
«Восьмое чудо света» Стоунхендж был возведен на рубеже каменного и бронзового веков, за несколько столетий до падения гомеровской Трои. Период ее постройки в настоящее время установлен радиоуглеродным методом из анализа сожженных при захоронении человеческих останков.
Астроному Джеральду Хокинсу удалось установить назначение Стоунхенджа. Стоунхендж настолько стар, что уже в эпоху античности его истинная история была забыта. Греческие и римские авторы о нем почти не упоминают. Кто же построил Стоунхендж? Стоунхендж был построен в период между 1900 и 1600 годами до н. э. , примерно на тысячу лет позже египетских пирамид и за несколько столетий до падения Трои. Он воздвигался в три этапа. Первое строительство, следы которого можно обнаружить, было начато около 1900 года до н. э. , когда на исходе каменного века люди вырыли большой кольцевой ров, выбрасывая землю двумя валами по обе его стороны. Внутри, по периметру вала, первые строители вырыли кольцо из 56 «лунок Обри». Внешний вал, теперь уже почти исчезнувший, имел форму почти правильного круга диаметром 115 метров. Прямо от внутреннего края рва поднимался самый внушительный меловой компонент раннего Стоунхенджа - внутренний вал. Эта ослепительно белая насыпь образовывала в окружность диаметром 100 метров. Сооруженный из твердого мела, он и сейчас хорошо заметен. Вход был ориентирован так, что человек, стоящий в центре круга и смотрящий через входной разрыв, утром дня летнего солнцестояния увидел бы, как солнце встает чуть левее Пяточного камня. Этот камень - возможно, самый первый большой камень, который ранние строители установили в Стоунхендже,- имеет длину 6 метров, ширину 2,4 м и толщину 2,1 метр; на 1,2 м он закопан в землю, и оценивается в 35 тонн. Около 1750 года до н. э. начался второй этап строительства Стоунхенджа. Новые строители установили первый ансамбль «больших камней». По меньшей мере 82 голубых камня были установлены двумя небольшими концентрическими кругами на расстоянии 1,8 м друг от друга и около 10,5 м от внутреннего кольца. Двойной круг голубых камней, по-видимому, должен был слагаться из радиально расходящихся лучей, включающий каждый по два камня. В 1700 году до н. э. в Британии начинается бронзовый век, а вместе с ним и третий этап строительства Стоунхенджа. Последними строителями, двойной круг, начатый во второй период, но незавершенный, был разобран. Голубые камни заменили на большие сарсеновые валуны, числом 81 или больше. В этот период был построен, по всей видимости, овал из 20 голубых камней внутри сарсеновой подковы. Может быть, тогда же был поставлен «Алтарный» камень, который был уникален по своему минералогическому составу. Кроме того, они установили кольцо из голубых камней между сарсеновой подковой и сарсеновым кольцом. И на этом постройка завершилась.
Многие люди задумывались над астрономическим значением Стоунхенджа, но не могли сказать по этому поводу ничего определенного. Например, в 1740 году Джон Вуд предположил, что Стоунхендж был «храмом друидов, посвященным Луне». В 1792 году человек, о котором известно только то, что он называл себя Уолтайр, утверждал, что Стоунхендж представлял собой «огромный теодолит для наблюдения за движением небесных тел и был воздвигнут по крайней мере 17 тысяч лет назад». В 1961 году Дж. Хокинс пришел к выводу, что «проблема Стоунхенджа заслуживает того, чтобы призвать на помощь вычислительную машину». Прежде всего, программисты Шошана Розенталь и Джули Коул взяли карту Стоунхенджа и поместили ее в автоматическую измерительную машину «Оскар». После «проверки» выяснилось, что основные и часто повторяющиеся направления Стоунхенджа указывали на Солнце и Луну. После того, как установили, что строители сориентировали Стоунхендж по Солнцу и Луне с таким искусством, последовательностью и упорством, естественно возникает вопрос: «Зачем?» Дж. Хокинс считает, что солнечно-лунные направления в Стоунхендже были установлены и отмечены по двум, а может быть, по четырем причинам:
1) они служили календарем, особенно полезным для предсказания времени начала сева;
2) они способствовали установлению и сохранения власти жрецов;
3) они служили для предсказания затмений Луны и Солнца.
Пользуясь ими для отсчета лет, жрецы Стоунхенджа могли следить за движением Луны и тем самым предсказывать «опасные» периоды, когда могли происходить наиболее эффектные затмения Луны и Солнца.
В 2004 г. во время археологических раскопок в Великобритании обнаружены останки строителей Стоунхенджа с радиоактивными зубами. Скелеты семерых мужчин, которым около 4300 лет, были найдены во время строительных работ недалеко от построек Стоунхенджа. После длительных исследований, британские археологи объявили, что именно эти люди принимали участие в строительстве знаменитого культового сооружения и были захоронены около 4300 лет назад вместе с глиняными сосудами и наконечниками стрел. Это четверо братьев и трое их детей. В то время как ученые все еще продолжают спорить, являлся ли Стоунхендж культовой постройкой или древней обсерваторией, уже найден ответ на вопрос о том, откуда взялись двадцатиметровые каменные глыбы сооружения. Самые необычные из них, так называемые "синие камни", были привезены с холмов Презели, которые находятся в 250 км от Стоунхенджа в Уэльсе - местность с наиболее высокой природной радиоактивностью. Ученые исследовали их зубную эмаль и обнаружили в ней большое количество радиоактивного стронция. Во время роста зубов в них накапливается своего рода химический отпечаток окружающей среды.
Древнейшие обсерватории Китая.
Китайские археологи обнаружили древнейшую в мире астрономическую обсерваторию, возраст которой оценивается в 4300 лет. С ее помощью можно было определить смену времен года с точностью до суток. Древнее сооружение найдено в северной провинции Шаньси на месте поселения Таосы, существовавшего между 2600 и 1600 годами до нашей эры. Раскопки на археологической площадке, ведущиеся на площади около 3 млн кв метров близ города Линьфэнь, открыли взору ученых некое подобие британского "Стоунхенджа": 13 каменных колонн 4-метровой высоты, расположенных на определенном расстоянии друг от друга вдоль полуокружности радиусом 40 метров. Как сообщил Хи Ну, исследователь из Института археологии при Академии общественных наук Китая, эта обсерватория по меньшей мере на 2000 лет старше аналогичного сооружения народа майя в Центральной Америке. По его словам, это сооружение, построенное на закате примитивного общества, "служило не только для астрономических наблюдений, но и совершения жертвенных обрядов" .
Еще одна древняя обсерватория в Китае расположена в юго-западной части моста Цзяньгомэнь города Пекин. Древняя обсерватория была построена при династии Мин (примерно в 1442 году до н. э.) и является одной из самых древних обсерваторий в мире. Древняя обсерватория также известна целостным сооружением, прекрасным прибором высокой точности, продолжительной историей и особенным местонахождением, играет важную роль в обмене восточной и западной культуры всего мира. В династии Мин древняя обсерватория Пекина названа «Гуансинтай» (площадка для наблюдения за звёздами)
На площадке установлена простая сфера, армиллярная сфера, небесный глобус и другие крупные астрологические приборы, также гномон и клепсидра.
Высота корпуса обсерватории – около 14 метров. Длина её площадки с севера на юг – 20,4 метра, а с запада на восток - 23,9 метра, там установили 8 астрологических приборов, которые были произведены при династии Цин.
До 1929 года, Древняя обсерватория служила местом для астрономических наблюдений на протяжении 500 лет, она считается самой давней обсерваторией, где сохранились непрерывные наблюдения проводимые в тот период.
Обсерватория Улугбека.
Развитие астрономии на Среднем Востоке связано со становлением Арабского Халифата в VII - VIII вв. Как и во всех других государствах астрономия использовалась сначала чисто в практических целях и использовалась для строительства многочисленных мечетей, где требовалось определения "киблы" - направления на Мекку, куда мусульмане направляли свои взоры во время молитвы. Однако бурное развитие и расширение государств требовало всё более глубоких знаний математики и астрономии, вследствие чего начали создаваться астрономические обсерватории, в которых работали квалифицированные астрономы и математики, и уже в IX-XI вв. уровень астрономических исследований на Среднем Востоке достиг больших высот. Именно здесь творили выдающиеся энциклопедисты: Мухаммед бин-Муса ал-Хорезми (Алгоритми) (780-850 гг.) в Багдадской обсерватории, Абу-Райхан ал-Бируни (973-1048 гг.), Абу-Али ибн-Сино (980-1037 гг.), ас-Суфи, Омар Хайям (1040-1123 гг.) в Исфаганской обсерватории и Насир-ад-дин Туси (1201-1274 гг.) в Мерагской обсерватории. На этом прочном фундаменте и возникла в начале XV века самаркандская астрономическая школа, идейным и научным вдохновителем которой был Улугбек. Судьба предназначала ему участь наследника престола великой империи, а природный талант, ум и целеустремлённость открыли путь к научному подвигу. Султан Мухаммед Тарагай Улугбек, сын Шахруха, родился 22 марта 1394 года в военном обозе своего знаменитого деда Амира Темура во время стоянки в городе Султании (ныне это территория Ирана). Ещё совсем ребёнком Улугбек сопровождал своего знаменитого деда Тимура в его завоевательных, опустошительных походах. Улугбек побывал в Армении, Афганистане, сопровождал Тимура в походе на Индию и Китай. Наукой Улугбек начал увлекаться ещё в молодости. Большую часть своего времени он проводил в богатейшей библиотеке, где были сосредоточены книги, собранные его дедом и отцом со всего света. Улугбек любил поэзию и историю. Учителями Улугбека были выдающиеся учёные, которыми славился двор Тимура, и среди них - математик и астроном Казы-заде Руми. Он показал девятилетнему Улугбеку руины знаменитой обсерватории в Мараге, возможно, именно это и стало причиной того, что основное внимание Улугбек уделял занятиям астрономией. Главным детищем Улугбека, а может быть и главной целью его жизни, стала обсерватория, которая была построена в 1428-29 годах (832 год хиджры) на скалистом холме у подножия возвышенности Кухак (современный Чупан-Ата) на берегу арыка Обирахмат и представляла собой трёхэтажное здание, покрытое прекрасными изразцами. Ещё до начала строительства для астрономических наблюдений были созданы астролябия с диаметром в один газ (равный 62 см) и звездный глобус. На стене своего дворца Улугбек установил солнечные часы. Круглое здание обсерватории имело в диаметре 46,4 метра, высоту не менее 30 метров и вмещало грандиозный инструмент - квадрант, на котором производились наблюдения за Солнцем, Луной и другими планетами небесного свода. В 60-х годах ХХ-го века архитектор В. А. Нильсен попытался воспроизвести внешний вид обсерватории, каким он представлялся в эпоху Улугбека. План самого здания был весьма сложным, в нём присутствовали большие залы, комнаты, коридоры. Научный труд Улугбека "Новые гураганские астрономические таблицы" явился выдающимся вкладом в сокровищницу мировой астрономической науки. Среди многочисленных астрономических таблиц Улугбека большой интерес представляет таблица географических координат 683 различных городов не только Средней Азии, но России, Армении, Ирана, Ирака и даже Испании. В основе астрономических работ Улугбека лежит геоцентризм, что является вполне закономерным явлением для средневековой эпохи. С поразительной точностью произведено вычисление длины звёздного года. По данным Улугбека, звёздный год равен 365 дням 6 часам 10 минутам 8 секундам, а истинная длина звёздного года (по современным данным) составляет 365 дней 6 часов 9 минут 9,6 секунды. Таким образом, ошибка, допущенная в то время, составляет менее одной минуты.
Звездный каталог самаркандских астрономов был вторым после каталога Гиппарха, составленного за 17 столетий до этого. Звёздные таблицы Улугбека остались последним словом средневековой астрономии и высшей ступенью, которой могла достичь астрономическая наука до изобретения телескопа. Вот сколь велико значение многолетних кропотливых научных исследований самаркандских астрономов XIII века. Результаты их научных достижений оказали огромное влияние на развитие науки на Западе и Востоке, в том числе на развитие науки в Индии и Китае.
Древняя обсерватория Европы.
Обсерватория, найденная в небольшом местечке под название Гозек недалеко от города Галле в федеральной земле Саксония-Анхальт является своего рода европейским Стоунхенджем. Это земляное сооружение представляло собой площадку диаметром 75 метров, где располагались два деревянных ограждения круглой формы. В трех местах в ограждениях были сделаны проходы - ворота к солнцу. 21 декабря, в день зимнего солнцестояния, внутри сооружения можно было наблюдать причудливую игру солнечного света. На восходе солнечный свет попадал точно в восточные ворота, а на закате солнца - непосредственно в ворота западные. Данная конструкция свидетельствует о том, что уже за 5000 лет до рождества Христова люди пытались найти на небосводе точки отсчета, чтобы определять годичные циклы. До сих пор ученые не подозревали, что доисторические земледельцы были на такое способны. Но гозекская обсерватория использовалась не только для наблюдения за звездами и определения времен года для нужд сельского хозяйства. Сооружение было и культовым местом, поскольку в те времена люди почитали созвездия как богов. Данная обсерватория положила начало созданию целой серии аналогичных сооружений в Европе в период неолита и бронзового века.
В Башкирии обнаружена древнейшая евразийская обсерватория.
Челябинские ученые пришли к выводу, что близ поселка Ахуново Учалинского района Башкирии была расположена древняя обсерватория Евразии. Мегалитический памятник Ахуново был обнаружен еще в 1996 году, но раскопки завершились только в этом году. В результате комплекса археоастрономических работ установлено, что мегалитический комплекс был сооружен в древности как астрономическая обсерватория. Наблюдения с его помощью восходов и заходов Солнца позволяют вести систематический календарь, содержащий ключевые астрономические даты: дни летнего и зимнего солнцестояния. По совокупности археологических и археоастрономических данных можно предположить, что он был построен в III тыс. до н. э. , однако эта гипотеза нуждается в дополнительной проверке. В 70 метрах от мегалитического комплекса обнаружено поселение эпохи поздней бронзы.
Рязанский Стоунхендж.
Два года назад российский археолог Илья Ахмедов сделал сенсационное открытие. В непосредственной близи от городища Старой Рязани в местечке Спасская Лука было найдено древнее сооружение, схожее по строению с английским Стоунхенджем. Его возраст оценен в 4 тысячи лет. Однако в отличие от своего британского собрата, Рязанский Стоунхендж оказался меньшим в размерах, к тому же не каменным, а деревянным. Но, по словам Ахмедова, и английская обсерватория первоначально также была из дерева
В течение последующих двух лет подобные открытия происходили почти на всей территории Евразии. Урал, Байкал, Чувашия, Башкирия, Карелия, Якутия, Адыгея, Армения, Казахстан, Таджикистан, Германия, Австрия Словакия – далеко не полная география древних обсерваторий. Причем делали открытия не исследователи-дилетанты, а ученые мужи. Естественно, каждый ученый считал своим долгом подчеркнуть, что открытая им обсерватория как минимум на тысячу лет старше знаменитых «висячих камней» в Англии. Работы археологов продолжаются.
Может быть в ближайшие годы нас ждут новые сенсации.
Заключение.
Познать историю нашей Земли, Вселенной, больше узнать о звездах, затмениях, планетах человечеству хотелось с самого его появления. Еще задолго до возникновения науки астрономии человек замечал различные природные явления, как то: затмение солнца, движение планет, он задумывался, почему наступают разливы рек.
К моменту возникновения науки астрономии древние люди накопили богатый практический опыт в познании мира. Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека.
Обычно называют две причины возникновения этой науки: необходимость ориентироваться на местности и регламентация сельскохозяйственных работ. Кроме того, вкладывая большие суммы в построение обсерваторий и точных инструментов, власти ожидали отдачи не только в виде славы покровителей науки, но также в виде астрологических предсказаний.
Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н. э.
Знаниями в области астрономии активно пользовались жрецы, желая распространять свою власть на верующих.
Древним культовым сооружением древности являлись обсерватории. Люди наблюдали за восходом и закатом солнца, пытались вычислить длину звездного дня и года, составляли календари, вели записи за наступлением затмений.
Все эти знания использовались ими в практических целях вплоть до наступления эпохи Средневековья, когда новые открытия, сделанные астрономами позволили изменить представление человека о положении Земли.
С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов.
История астрономии начинается из самых ранних времен. Первые зарегистрированные астрономические достижения относятся к XXXI веку до н. э. В начале целью, астрономии как науки считалось описание движения небесных тел в небе. Таким образом, были задействованы только Солнце, Луна, звезды и некоторые планеты. В древние времена было четкое разделение астрономии на два направления. Первый сосредоточился на возможностях воздействия астрономии на повседневную жизнь жителей Земли, тогда как второе направление было чисто теоретическим. Оно сосредоточилось на построении математических моделей, описывающих движения небесных тел и позволяющих предсказать их позиции в будущем.
Астрономия развивалась независимо в Древней Греции, Египте и в Месопотамии. И уже в 3000 году до нашей эры был создан календарь, который делит год на 365 дней. Тогда впервые началось разделение дня на двенадцать частей. В то время были придуманы первые имена созвездий, шумерами жившим в древней Месопотамии. Некоторые из этих имен используются и по сей день. Речь идет о созвездиях Тельца, Льва и Скорпиона.
На рубеже восемнадцатого и семнадцатого веков до нашей эры были созданы астрономические вавилонские тексты. Одна из работ, полностью была посвящена планете Венера. Ее название: «Enuma Anu Enlil».
В пятом веке до нашей эры вавилонская астрономия ввела зодиака. Эта концепция касалась как совокупности созвездий, так и называемого большого круга, ставшего основой системы координат в небе. Вавилонские астрономы также создали первые математические модели, из которых можно было рассчитать даты возникновения астрономических явлений.
В Древней Греции астрономы научились использовать геометрию для описания явлений в небе. Развитие греческой астрономии относится к шестому столетию до нашей эры. В то время было создано много теоретических космологических моделей. Астрономы пытались объяснить, например, природу света или небесных тел. Во главе этой школы были в основном Анаксимандр и Пифагор. Говорят, что Пифагор первый, предположил, что Земля может иметь форму сферы.
На рубеже пятого и четвертого веков до н. э. жил Платон, который предположил, что движения тел в небе круговое и однообразное. Он также передал свои знания и предположения своим ученикам. Одним из них был Евдоксос из Книдоса ставшим автором модели Вселенной, которая предполагает, что она состоит из системы сфер с общей средой, и они движутся вокруг Земли.
Эта модель несколько лет спустя была слегка расширена Каллиппсом Кизикский. Он увеличил количество сфер с 26 до 35. Аристотель также работал над этой моделью, но он предполагал, что в итоге сфер должно быть 55.
Однако это была чисто теоретическая модель. В последующие годы греческая астрономия шла в направлении объединения таких теоретических предположений с данными наблюдений. В третьем веке до нашей эры, Аполоний Перги, построил две геометрические модели планетарных орбит. Первая из них предположила, что планеты движутся вокруг Земли по кругу с постоянной скоростью, но Земля не находится в центре этого круга. Это должно было объяснить изменением расстояния между Землей и остальными планетами. Вторая модель предполагала движение планет и называлась эпициклом.
Предположения первой из моделей были использованы во втором веке до нашей эры Гиппархом. Он попытался описать движение Солнца вокруг Земли. Он даже установил параметры для предполагаемой солнечной орбиты в зависимости от продолжительности весны и лета. Гиппарх также использовал вторую модель Аполлония.
Наука затем вступила в новую эру, где наибольшее влияние на ее развитие сделали в первую очередь исламские астрономы, а также отдельные ученые в Европе. Венцом этих многовековой теории была работа Коперника.
В XI веке арабские астрономические работы стали все более популярными в Западной Европе. Таким образом, теории Птолемея, переведенные ранее на арабский язык, попали в Западную Европу. В тринадцатом веке на основе предположений Птолемея были созданы новые астрономические таблицы для расчета положений планет.
В 1543 году Коперник опубликовал в Нюрнберге свою работу «О вращении небесных сфер». Во второй половине XVI века астроном Тихо Браге, благодаря своим наблюдениям обнаружил, что комета двигалась в области, которая, согласно модели Птолемея, была зарезервирована для движения планет. Таким образом, он опроверг теорию существования сфер. В последние годы своей жизни Браге сотрудничал с Кеплером, который помог ему разработать его теорию. Потом благодаря этим данным, полученным Браге, Кеплер обнаружил, какова природа планетных орбит.
Астрономия - наиболее древняя среди естественных наук. Она была высоко развита вавилонянами и греками - гораздо больше, нежели физика, химия и техника.
В древности и средние века не одно только чисто научное любопытство побуждало производить вычисления, копирование, исправления астрономических таблиц, но прежде всего тот факт, что они были необходимы для астрологии.
Вкладывая большие суммы в построение обсерваторий и точных инструментов, власть имущие ожидали отдачи не только в виде славы покровителей науки, но также в виде астрологических предсказаний. Сохранилось лишь очень небольшое число книг тех времен, свидетельствующих о чисто теоретическом интересе учёных к астрономии. Большинство книг не содержит ни наблюдений, ни теории, а лишь таблицы и правила их использования.
Одно из немногих исключений - "Альмагест" Птолемея, написавшего, однако, также и астрологическое руководство "Тетрабиблос".
Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили продолжительность тропического года.
В Древнем Китае за 2 тысячи лет до н.э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений. Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека. Кочевым племенам первобытного общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).
Все это могли дать и давали наблюдения над движением небесных светил, которые велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла паука о небесных телах - астрономия.
С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.
В Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н.э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.
Системой мира Птолемея завершается этап развития древнегреческой астрономии. Развитие феодализма и распространение христианской религии повлекли за собой значительный упадок естественных наук, и развитие астрономии в Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.
Рациональное развитие в этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.). Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие путешествия через океан требовали более точных и более простых методов ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, - с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.
Учение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.
Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел.
Следующий, очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики - рентгеновской астрономии.
2000 лет тому назад расстояние Земли от Солнца, согласно Аристарху Самосскому, составляло около 361 радиуса Земли, т.е. около 2.300.000 км. Аристотель считал, что "сфера звезд” размещается в 9 раз дальше. Таким образом, геометрические масштабы мира 2000 лет тому назад "измерялись” величиной в 20.000.000 км.
При помощи современных телескопов астрономы наблюдают объекты, находящиеся на расстоянии около 10 млрд. световых лет, что составляет 9,5-1022 км. Таким образом, за упомянутый промежуток времени масштабы мира "выросли” в 5-1015 раз.
Согласно византийским христианским богословам (середина IV столетия н.э.) мир был создан 5508 лет до н.э., т.е. менее чем 7,5 тыс. лет тому назад.
Современная астрономия дала доказательства того, что уже около 10 млрд. лет тому назад доступная для астрономических наблюдений Вселенная существовала в виде гигантской системы галактик. Масштабы во времени "выросли” в 13 млн. раз.
Но главное, конечно, не в цифровом росте пространственных и временных масштабов, хотя и от них захватывает дыхание. Главное в том, что человек, наконец, вышел на широкий путь понимания действительных законов мироздания.
