Текст книги "Как познавалась вселенная"

Автор книги: Сергей Всехсвятский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 4 страниц)

Сергей Константинович Всехсвятский
Как познавалась вселенная

Введение

Что представляет собой окружающий нас мир? Как он устроен? Что такое небо, звёзды? Над этими вопросами с незапамятных времён задумывались люди.

Наивными, совершенно неправильными были первые представления о Земле и небе. Люди думали, что наша Земля – это самое большое тело во вселенной, что она плоская и что где-то находится «край света». Небо считали твёрдым куполом, покрывающим Землю подобно огромному колпаку, и т. д.

Постепенно накапливающиеся знания о мире разрушили эти представления. Возникла наука о небесных телах, о вселенной – астрономия, одна из самых древних наук.

Вся история астрономии – это история непрерывной и непримиримой борьбы материалистических и идеалистических, религиозных взглядов на мир.

В этой небольшой книжке мы расскажем о том, как люди на протяжении многих веков познавали вселенную и что мы знаем о вселенной в настоящее время.

I. Как познавалась вселенная

Первые представления о мире

Сотни тысяч лет прошли с тех пор, как на Земле появились первые люди. В земных слоях, которые образовались 150 000 лет назад, найдены каменные орудия, обработанные рукой первобытного человека.

Суровой была жизнь древних людей. Молния и гром, землетрясения и извержения вулканов – все эти грозные явления природы внушали суеверный страх первобытному человеку.

Не умея правильно объяснить явления природы, человек уже тогда, на заре своей истории, начал поклоняться Солнцу как божеству, которое даёт ему тепло, свет и пищу. Люди, жившие примерно за 50 000 лет до нашей эры, хоронили покойников головой к западу, лицом к восходящему Солнцу.

Люди видели, что Солнце поднимается из-за горизонта, достигает высшего положения и затем опускается, скрываясь за горизонтом в противоположной части неба. После захода Солнца небо постепенно темнеет и на нём появляются звёзды. В сочетании звёзд воображению древнего человека представлялись очертания фантастических существ.

По тёмному небосводу тянется светящийся туманный пояс – Млечный Путь. В одних местах он шире и ярче, в других уже и бледнее. Положение Млечного Пути среди звёзд неизменно. Кажется, будто не изменяют своего положения по отношению друг к другу и звёзды. Но если следить за положением звёзд относительно земных предметов, то уже через короткое время можно заметить перемещение звёздного неба. Небосвод как бы медленно вращается.

С особым вниманием древние люди наблюдали за Луной. Они замечали, что после непродолжительного периода безлунных ночей на небе появляется Луна. Она появляется в виде узкого светящегося серпа и быстро заходит. Серп с каждым днём всё увеличивается; с каждым днём Луна заходит позже. Через определённое время Луна становится круглой; наступает полнолуние, во время которого Луна видна всю ночь. После полнолуния Луна постепенно превращается в серп и в скором времени совсем скрывается. Наступает снова период безлунных ночей.

Невольно человек задумывался: почему всё это происходит? Что представляют собой Солнце, Луна, звёзды? Что такое сама Земля? И люди пытались объяснить небесные явления, которые они наблюдали.

Солнце и другие небесные светила, по представлениям древних народов, перемещались по небу, причём после заката они оплывали Землю кругом и с восходом продолжали двигаться по своим небесным путям.

Наивными и неправильными были первые представления людей и о форме нашей Земли.

Древние египтяне считали Землю плоской, ограниченной со всех сторон горами, на которые якобы опирается твёрдый небесный свод. Вавилоняне представляли Землю выпуклой, окружённой со всех сторон водой. Твёрдый небесный свод с прикреплёнными к нему звёздами отделял воду, находившуюся над ним, от воды, окружающей Землю.

Смотря на ночное небо, люди давно обратили внимание на несколько ярких звездообразных светил. Они отличаются от обычных звёзд тем, что не занимают неизменного положения среди них, а передвигаются по небосводу из созвездия в созвездие. Передвигаясь на фоне звёзд, светила описывают на небе петли (рис. 1). Иногда они скрываются в лучах Солнца, а затем вновь появляются. Древние греки назвали эти звёзды «блуждающими светилами» или планетами (от греческого слова «планао» – блуждаю). Таких планет было известно пять.

Рис. 1. Путь Марса среди звёзд в 1952 году. Римскими цифрами отмечены положения Марса в различные месяцы.

Народы древности давали планетам различные названия. Однако утвердились за ними имена греко-римских богов: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

Две планеты – Меркурий и Венеру – можно видеть только утром или вечером недалеко от Солнца. Поэтому сияющая голубоватая Венера была названа «вечерней» или «утренней» звездой. Близость Меркурия к Солнцу особенно затрудняет наблюдения за ним: он быстро скрывается в солнечных лучах. Три другие планеты – красноватый Марс, желтоватые Юпитер и Сатурн – можно видеть и ночью вдалеке от Солнца.

Перемещения планет по небу объяснить в то время не могли.

Древние люди считали, что всякое необычное небесное явление предвещает несчастье на земле: войны, наводнения, смерть правителей. Такие представления породили лженауку – астрологию, которая занималась «предсказаниями» будущего людей по положению на небе планет.

Большой страх у людей вызывали «необыкновенные» небесные явления – солнечные и лунные затмения, появление комет, «падающие звёзды» – метеоры.

Например, в ясный погожий день солнечный свет вдруг начинает постепенно ослабевать. Солнце всё более и более закрывается каким-то чёрным кругом, пока не покроется им совсем. Наступает темнота, и на небе появляются звёзды. Вокруг затмившегося Солнца пламенеет лучистое сияние. Через некоторое время край Солнца показывается вновь, чёрный круг постепенно сползает, и Солнце сияет по-прежнему.

Наблюдения небесных светил усилились, когда человек перешёл к занятию скотоводством и земледелием. Люди заметили, что некоторые небесные явления через определённый срок повторяются. С этими явлениями стали связывать начало проведения сельскохозяйственных работ. Начались постоянные наблюдения движений небесных тел. В Китае, например, такие наблюдения велись ещё за полторы тысячи лет до нашей эры. Занимались наблюдениями небесных явлений обычно служители храмов – жрецы, так как небо считалось жилищем богов.

В каждом египетском и вавилонском храме с помощью астрономических инструментов велись наблюдения небесных светил. Известно, например, что в храме египетского бога Солнца Ра в специальных таблицах жрецы регулярно отмечали движение Солнца и планет. Жрецы научились составлять календари, определять начало времён года, предсказывать время солнечных и лунных затмений.

Боясь потерять власть над людьми и поколебать веру в религию, жрецы хранили астрономические знания втайне, поддерживая суеверия в народе. Они говорили, что небесные светила – это могучие божества, которые сотворили мир и имеют власть над человеком.

Постоянные наблюдения неба, составление первых астрономических таблиц, стремление объяснить небесные явления были первыми шагами человека на пути к познанию вселенной.

Как объясняли строение вселенной древние греки

Население древнего Китая, Египта и Вавилонии занималось в основном земледелием, поэтому наблюдения небесных тел проводились главным образом для того, чтобы установить начало времён года, разлива рек, сева, сбора урожая. Правильный, близкий к нашему календарь, т. е. правила летосчисления и определения времён года, был введён впервые в Китае в результате тщательных наблюдений небесных явлений.

Во время больших караванных и морских переходов люди по звёздам научились определять направление в пути. Особенно широко такие определения проводились в древней Греции, расположенной на Балканском полуострове. Природные условия этой приморской страны – множество островов и заливов, плохие сухопутные дороги – сделали её жителей хорошими мореплавателями. Для торговли с Египтом, а также для захвата богатых колоний греки совершали путешествия по Средиземному, Мраморному, Эгейскому и Чёрному морям. Далёкие морские путешествия требовали от мореплавателей умения точно определять своё положение на море по звёздам и Солнцу. Поэтому астрономические знания перестали быть достоянием одних только жрецов.

Греческие мыслители впервые высказали правильные догадки о бесконечности вселенной, о движении Земли, о том, что во вселенной много миров, подобных Земле, и др.

Древнегреческий философ Аристарх Самосский (IV–III век до н. э.) за 18 столетий до Коперника высказал мысль о том, что Земля движется вокруг Солнца и вокруг своей оси. Он утверждал также, что расстояние звёзд от Земли намного больше диаметра того круга, по которому Земля обращается вокруг Солнца.

Высказывания Аристарха настолько поразили современников, что их считали нелепостью. Аристарх был осмеян, обвинён в безбожии и изгнан из родной страны.

Знаменитый философ древней Греции Демокрит (460–370 гг. до н. э.) правильно считал, что звёзды – это далёкие солнца, а Млечный Путь – скопление великого множества звёзд.

Древнегреческие учёные высказали важнейшую для развития астрономии мысль о том, что Земля – шар, свободно висящий в пространстве.

Греческий учёный Аристотель (384–322 гг. до н. э.) приводил убедительные доказательства шарообразности Земли. Одним из таких доказательств был тот общеизвестный факт, что уходящий в море корабль по мере удаления от берега как бы опускается под горизонт: сначала скрывается корпус корабля, а затем его мачты.

Доказательство шарообразности Земли греческие астрономы видели и в лунных затмениях. Они, как и астрономы древнего Китая и Вавилонии, считали, что лунные затмения происходят тогда, когда Луна попадает в тень Земли. Края этой тени всегда имеют круглые очертания. Но такую тень может дать лишь шар; значит, Земля – шарообразное тело.

Считая, что Земля – шар, греческий учёный Эратосфен (276–196 гг. до н. э.) определил длину её окружности и поперечника. Как он это сделал? Зная, что во всех точках на одном меридиане полдень наступает в одно и то же время, Эратосфен выбрал два города – Александрию, где он жил, и Сиену, расположенную приблизительно на одном меридиане с Александрией. В Сиене 22 июня, в день летнего солнцестояния, Солнце в полдень стоит прямо над головой – в зените. В Александрии же в это время оно отстоит от зенита на некоторый угол. С помощью изобретённого им прибора Эратосфен измерил этот угол. Он оказался равным 7¹/₅ градуса, т. е. ¹/₅₀ доли окружности (в окружности 360 градусов). Таким образом, расстояние между Сиеной и Александрией составляло ¹/₅₀ часть всего земного меридиана. Зная расстояние между Сиеной и Александрией и умножив его на 50, Эратосфен вычислил длину всей окружности земного шара. Он получил результаты, очень близкие к истинным.

Однако наряду с этими правильными выводами широкое распространение в древней Греции получила неправильная геоцентрическая система мироздания (гео – по-гречески Земля). Земля считалась неподвижной и находящейся в центре мира. Вокруг неё по сферам, шарам или кругам обращаются с равномерной скоростью все небесные светила.

Греческие учёные считали «совершенным» всякое равномерное круговое движение. Так как всё небесное для них было «совершенно», то они и полагали, что небесные светила движутся равномерно по кругу. Однако наблюдения показывали, что Солнце и Луна движутся неравномерно, а планеты даже описывают сложные петли. Для объяснения сложных видимых путей небесных светил математик Евдокс Книдский (около 408–355 гг. до н. э.) считал, что Солнце прикреплено к равномерно вращающейся сфере. В свою очередь эта сфера скреплена со второй, вращающейся также равномерно, но с некоторой другой скоростью; вторая сфера связана с третьей. Солнце, по схеме Евдокса, совершало три равномерных круговых движения. Чтобы объяснить движения планет, Евдокс ввёл по 4 связанные друг с другом сферы, и т. д. Модель мира Евдокса содержала 26 сфер, не считая сферы «неподвижных» звёзд.

Развивая взгляды Евдокса, Аристотель учил, что Земля окружена рядом сфер, вставленных одна в другую. Чтобы добиться полного соответствия между моделью мира Евдокса и видимыми движениями светил, Аристотель увеличил количество сфер до 56. Неподвижные звёзды имели одну сферу, а Солнце, Луна и планеты – системы сфер. За сферой «неподвижных» звёзд Аристотель поместил «перводвигатель», который якобы приводил в движение все сферы.

Сферы состояли, по мысли Аристотеля, из прозрачного твёрдого вещества.

Этот философ считал, что небесное вечно и совершенно, земное же тленно и несовершенно.

В дальнейшем геоцентрическая система Евдокса – Аристотеля совершенствовалась другими учёными древней Греции. Сферы были заменены кругами. Наиболее полно эта система была разработана астрономом Птоломеем, жившим во II веке н. э. Птоломей построил новые очень сложные схемы движения планет и составил таблицы, по которым можно было определить положение планет на небе для любого момента времени.

Геоцентрическая система мира была неправильной в самой своей основе, но она позволяла вычислять положения Солнца, Лупы и планет, что было необходимо для мореплавания. Она не противоречила религиозным учениям. Поэтому в дальнейшем эта система получила не только широкое распространение во многих странах, но и нашла ревностного защитника – христианскую религию.

Что думали о небе в первые века нашей эры

Христианская религия возникла в Европе в начале I века нашей эры. К этому времени рабовладельческая Римская империя, покорившая Грецию, Египет и многие другие страны, переживала глубокий упадок. Опустошения, вызванные беспрерывными войнами, обнищание трудовых масс, многочисленные восстания рабов, наконец, их незаинтересованность работать на эксплуататоров, привели хозяйство страны к полной разрухе.

Сельское хозяйство, ремёсла, торговля находились в глубоком упадке. Положение трудовых масс было крайне тяжёлым. Вот почему христианская религия, обещавшая приход освободителя народа от страданий и нужды, нашла широкое распространение среди угнетённых.

Эксплуататорские классы Римской империи, опасаясь объединения рабов, сначала повели борьбу с христианством. Однако очень скоро они объявили христианство господствующей религией. Ведь христианство призывало к терпению и покорности перед нуждой и страданиями, обещая радость и счастье лишь после смерти.

Служители христианской церкви повели жестокую борьбу с языческими религиями древнего мира. В этой борьбе уничтожались все достижения древнегреческой культуры и науки.

Христианские фанатики уничтожали храмы и статуи – замечательные произведения архитекторов и скульпторов древней Греции. Они сожгли часть знаменитой библиотеки в Александрии, где было собрано около миллиона рукописей древнегреческих учёных. Половина рукописей погибла в огне.

«После Христа мы не нуждаемся в науке», – проповедовали «отцы» христианской церкви. Земная жизнь человека, говорили они, это лишь переход к жизни загробной, к вечному блаженству для праведников и страшным мукам для грешников Земное существование должно быть посвящено посту и молитве.

Учение о строении мира перестало развиваться. Получили широкое признание вавилонские и египетские легенды о сотворении мира, которые вошли в «священную» книгу иудеев и христиан – библию.

Признавались лишь те сочинения, которые полностью соответствовали «священному» писанию. Таким лженаучным произведением была книга монаха Козьмы Индихоплевста «Христианская топография вселенной, основанная на свидетельствованиях священного писания, в коем не дозволяется христианам сомневаться». В этой книге, написанной в 535 году, говорилось: «Все светила созданы для того, чтобы управлять днями и ночами, месяцами и годами, а движутся они не вследствие движения неба, а под влиянием божественных сил и светоносца. Бог сотворил ангелов, дабы они ему служили: одним повелел двигать воздух, другим – Солнце, третьим – Луну, четвёртым – звёзды; некоторым повелел скоплять облака и производить дождь».

Вселенная, по описанию Козьмы Индикоплевста, представляет собой нечто вроде огромного продолговатого ящика: дно ящика – Земля, а крышка – небо. Неподвижное небо состоит из тверди, по нему ангелы двигают небесные светила – Солнце, Лупу и планеты. Выше неба расположено «царство небесное» – божье жилище. Небесные светила обращаются вокруг большой горы, то скрываясь за неё, то вновь появляясь.

Сочинение Козьмы Индикоплевста вполне соответствовало «священному» писанию. Оно защищало идею божественного происхождения мира. Поэтому «отцы» церкви пользовались этой книгой на протяжении ряда столетий для борьбы со взглядами, противоречащими религии.

Христианство, широко распространившееся в Европе, надолго затормозило развитие науки о строении и развитии вселенной, на многие века закрепило неверное, религиозное представление о мире.

Астрономия у арабов и в Средней Азии

В VII веке большую часть побережья Средиземного моря завоевали арабы, принесшие в покорённые области свою, магометанскую религию. В 691 году была захвачена Александрия. Вождь арабов Омар приказал сжечь все рукописи Александрийской библиотеки. При этом, по преданию, он воскликнул: «Если в этих книгах содержится то же, что написано в коране<sup>[1]1
  Коран – священная книга магометан.


[Закрыть]</sup>, то они излишни; если же они противоречат корану, то они вредны. Поэтому в обоих случаях их следует сжечь».

Многие народы, покорённые арабами, были носителями более высокой культуры, чем их завоеватели. Эта культура оказала влияние на арабов. Они сравнительно быстро начали усваивать достижения древней науки. Особенно сильно интересовали арабских учёных труды древнегреческих астрономов.

Далёкие военные походы, торговля, связанная с переходами через огромные пространства на суше и море, требовали умения хорошо ориентироваться по небесным светилам. Это в сильной степени содействовало развитию астрономии, которая стала у арабов одной из наиболее распространённых наук.

Столица арабов Багдад превратилась в центр научной деятельности. Здесь работали многие учёные из покорённых стран; свои сочинения им приходилось писать по-арабски.

В VIII–IX веках были переведены на арабский язык труды Архимеда, Аристотеля, Птоломея и других учёных древней Греции. В конце IX века был переведён большой труд Птоломея, состоящий из 13 томов, в котором излагались все важнейшие достижения древнегреческих астрономов. Это сочинение вошло в историю под арабским названием «Альмагест».

Во многих городах были построены астрономические обсерватории для наблюдения небесных светил. Арабские астрономы уточнили данные греческих учёных о движении Солнца, Луны и планет, более точно определили размеры земного шара и т. д.

Однако расцвет арабской науки продолжался недолго. В XI веке у арабов распространилось учение «суффизм», совершенно отрицавшее науку. Развитие астрономии приостановилось. Начались гонения против философов и учёных, научные книги сжигались. Это привело к тому, что арабская наука не получила в дальнейшем самостоятельного значения. Но через неё европейские народы сумели ознакомиться с достижениями древних учёных.

В X–XV веках астрономия получает широкое распространение в странах Средней Азии. Здесь протекала деятельность великих учёных таджикского и узбекского народов – Бируни Абу-Райхана (972–1048 гг.) и Улугбека (1394–1449 гг.). В Азербайджане работал учёный Насир-Эддин (1201–1274 гг.).

Бируни был одним из крупнейших учёных средневековья. Он занимался астрономией, математикой, географией, минералогией, историей, философией. Но любимой его наукой была астрономия. Разработанный Бируни метод определения размеров Земли, оригинальные методы определения географических долгот и широт явились крупным вкладом в развитие астрономии и географии средневекового Востока. Учёный высказал много интересных мыслей о движении Земли вокруг Солнца, об окраске земной тени, наблюдающейся при лунном затмении, о рассвете и сумерках и др.

Бируни создал ряд новых астрономических инструментов и наглядных пособий. Его трудами в течение нескольких столетий пользовались на Востоке как основным учебником по астрономии и географии.

Бируни вёл непримиримую борьбу с суевериями. Религиозным объяснениям явлений природы учёный противопоставил метод научного изучения.

Не менее замечательным астрономом был азербайджанский учёный Насир-Эддин. В окрестностях города Мараге он построил обширную обсерваторию с инструментами большой точности. Учёный проделал огромную работу: вместе со своими учениками он перевёл на азербайджанский язык все основные астрономические и математические труды древнегреческих учёных. На основе наблюдений небесных тел он составил новые планетные таблицы, получившие название «Ильханских». Этими таблицами пользовались учёные-астрономы Востока в течение долгого времени.

Имя выдающегося узбекского астронома Улугбека по праву вошло в историю мировой науки. Он составил более точные звёздные таблицы, в которых определил положение 1018 неподвижных звёзд. Наблюдения Улугбека отличались такой точностью, что позднее у некоторых учёных возникло сомнение в подлинности таблиц и в самом существовании Улугбека. Но археологи обнаружили близ Самарканда остатки грандиозной астрономической обсерватории. Было доказано существование в Самарканде в первой половине XV века знаменитой обсерватории Улугбека.

Во всём мире не было астрономических приборов, которые по своим размерам могли бы соперничать с грандиозными инструментами обсерватории Улугбека.

Работы арабских и среднеазиатских астрономов подготовили дальнейшие успехи в познании вселенной.