Твиты о вселенной

115. Кто были первые астрономы?

Астрономия — самая старая из наук. Или так говорят про астрономов. Первыми астрономами были доисторические люди, задававшиеся вопросом, каковы Солнце, Луна и звезды.

Ежедневное движение Солнца установило часы. Ежемесячные фазы Луны и ежегодная смена времен года создали календарь. Звезды обеспечили ориентацию.

Вырезанный из кости животных календарь (Франция, 30 000 до н. э.), возможно, был первым лунным календарем. Наскальные рисунки пещеры Ласко[36] (15 300 до н. э.), возможно, изображают созвездия.

Стоунхендж, построенный в 3100–1600 до н. э., был примитивной обсерваторией для наблюдений за сменой времен года. Солнце в день летнего солнцестояния все еще поднимается над камнем Каблук.

В каждой культуре небесные тела были идентифицированы с божествами (богами). Только изучение их перемещений, казалось, было способом узнать о божественных планах.

Результат: астрология — система суеверий, что события на Земле управляются событиями в небе. Множество людей все еще полагают, что это верно.

Затмения Солнца и Луны, соединения (парад) планет, метеорные потоки или появления комет, как правило, рассматриваются как предвестники войны или голода.

В каждой культуре небесные тела также играют роль в создании мифов. Тысячелетия астрономия была тесно связана с религией.

Первые астрономы имели одно общее представление: Земля была центром Вселенной. Выйдите на улицу, посмотрите вверх, и вы поймете почему.

116. Что древние цивилизации знали о Вселенной?

Не так много. Иными словами: столько, сколько бы знали вы, если бы смотрели вокруг с любопытством, но без помощи оптики или предварительных знаний.

Египтяне верили, что Земля плоская, богиня неба Нут наклонилась над богом Земли Гебом. Каждый день бог солнца Ра перемещается в ладье под телом Нут.

Яркая звезда Сириус связана с богиней Исидой. Важно для сельского хозяйства: первое появление в утреннем небе в июне возвещает разлив Нила.

Грани пирамид связаны с направлениями сторон света (север, восток, юг, запад), но не преследуют цели наблюдения. Широко известная теория корреляции с Орионом, вероятно, неверна.

Вавилоняне строили храмовые башни (зиккураты) не только в религиозных целях, но и для наблюдения ночного неба. Они оставили клинописные записи.

Древнейшие записи: лунное затмение (ранее 2000 до н. э.), 21-летние наблюдения Венеры (так называемой Иштар), видимой как утренняя или вечерняя звезда.

На протяжении веков они обнаруживали циклический характер небесных событий, таких как движение планет и затмений. Это позволило им предсказывать их.

Вавилоняне также оставили нам разделение суток на 24 часа, окружности на 360 градусов, а зодиака на 12 созвездий.

В Китае и Корее придворные астрологи следили за небесными событиями. Осталось много описаний комет и «звезд-гостей» (сверхновых).

Ни одна из этих культур не попыталась понять механизмы, лежащие в основе небесного движения. Небесные тела были описаны как эфирные/божественные.

117. Каким было представление древних греков о Вселенной?

Греки знали гораздо больше. Фалес из Милета предсказал солнечное затмение 28 мая 585 г. до н. э., которое прекратило войну между мидянами и лидийцами.

Парменид в ~500 г. до н. э. заключил, что Земля сферична. Причина: тень Земли во время лунного затмения всегда круглая. Только сфера может давать такую тень.

Математика и геометрия Пифагора и Платона заложили основу для греческого мировоззрения. Сфера и круг как идеальные формы; важная роль учения о числах.

Ученику Платона Аристотелю (384–322 до н. э.) пришла в голову идея Земли, окруженной невидимыми хрустальными сферами, несущими небесные тела.

Аристарх Самосский (310–230 до н. э.) определяет, что Солнце в 19 раз дальше от нас, чем Луна. Неправильно, но попытки осмысления заслуживают уважения.

Из наблюдений Солнца в Александрии и Сиене (Асуан) Эратосфен из Кирены (276–194 до н. э.) получил довольно близкое к реальному значение размера Земли.

Гиппарх из Никеи (190–120 до н. э.) открыл медленное изменение ориентации оси Земли и составил первый каталог звезд: ~80 звезд.

Греки считали: Земля окружена семью «планетами» (Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн) и внешней сферой неподвижных звезд.

Геоцентрическое (Земля в центре) мировоззрение было дополнено/расширено Клавдием Птолемеем (90–168), который жил/работал в Александрии.

Птолемей использовал эпициклы для объяснения наблюдаемого сложного движения планет: планета движется по эпициклу: пустой центр эпицикла вращается вокруг Земли[37].

Кроме того, Земля может быть слегка смещена от центра круговой орбиты планеты. В конце концов, Птолемею было необходимо использовать множество эпициклов и другие ухищрения.

Около 150 г. он опубликовал свои идеи о движении планет, затмениях и т. д. в собрании сочинений из 13 томов, которое называется Математическим трактатом[38].

Книга Птолемея (также известная под названием Альмагест) содержит каталог из 1022 звезд и список из 48 созвездий, которые все еще используются сегодня.

118. Как выжили греческие идеи в мрачные века средневековья?

Идеи Птолемея о геоцентрической Вселенной, Солнце, Луне и планетах, вращающихся вокруг центральной Земли, господствовали до 1400.

В течение большей части этого времени Европа была в интеллектуальном средневековье. Но греческое наследие сохранили в живых — и улучшили — арабские астрономы.

Исламский Золотой век (процветают науки и искусства, главным образом в мусульманских империях) длился с VIII в. до 1258, когда монголы уничтожили Багдад.

Халиф Харун аль-Рашид (763–809) — греческие тексты были переведены на арабский язык. Книга Птолемея стала известна как Альмагест («Великое»).

Многие звезды также имеют арабские имена: Альдебаран (последователь), Бетельгейзе (плечо охотника), Денеб (куриный хвост), Альтаир (летящий орел).

Персидский астроном Абд аль-Рахман аль-Суфи (903–986) опубликовал Книгу неподвижных звезд; открыты галактики Андромеда и Большое Магелланово Облако.

Абу Райхан аль-Бируни (973–1048) был великим наблюдателем. С помощью изобретенных им самим астрономических инструментов, отвергая астрологические представления, утверждал даже, что Земля вращается вокруг Солнца.

Абу Исхак Ибрагим аль-Заркали (1029–1087) жил в мавританское Толедо, Испания. Составитель таблиц для расчета местоположения Солнца, Луны и планет.

Арабские книги из библиотеки в Толедо, в том числе Альмагест Птолемея, были переведены на латинский язык около 1175 Герардом Кремонским и др.

Таким образом, древние арабские, греческие и еврейские тексты по астрономии, математике и медицине впервые стали доступны для европейских ученых в XII в.

Между тем арабская астрономия продолжала существовать. Улугбек (Ulugh Beg) (1394–1449) построил обсерваторию в Самарканде; провел очень точные измерения невооруженным глазом.

119. Почему календарь майя кончается в 2012 году?

Первое, что нужно сказать: не паникуйте. Не будет конца света 21 декабря 2012 года. Не будет столкновения планет, гигантских наводнений или солнечных штормов[39].

Да, правда, старый календарь майя говорит, что великий цикл из 13 бактунов (каждый 144 000 дней) закончится этой датой. Конец «четвертого мира».

Согласно старой вере майя, три более ранних мира уже также закончились. Но современных майя (Гватемала) это не беспокоит вообще.

Культура майя достигла вершины к 900-м годам; продолжалась до испанского завоевания в XVI в. Майя имели сложную систему чисел и иероглифоподобную письменность.

Они знали о «темных созвездиях» (пылевые облака в Млечном Пути), таких как Орел, Ягуар и Детеныш Ламы. Их храмы, возможно, использовались как обсерватории.

Они жили к югу от тропика Рака[40], поэтому Солнце для них проходило через зенит дважды в год. Важные даты календаря майя — например, первое обнаружение Плеяд.

Майя также проявляли большой интерес к яркой планете Венера с ее 584-дневными и 8-летними циклами. Но у них было очень мало знаний по астрономии.

Кроме календарей Цолькин (Tzolkin) и Хааб (Haab) (религиозный и гражданский календари) они использовали календарь Длинного счета[41] в исторических целях. Все это разработано в 5-м столетии.

Длинный счет: 1 бактун = 20 катунов, 1 катун = 20 тунов, 1 тун = 18 уиналов (360 дней), 1 уинал = 20 кинов, 1 кин = 1 день. Так, 1 бактун = 144 000 дней.

Текущий великий цикл 13 бактунов (~5125 лет) начался 11 августа 3114 г. до н. э. и закончится 21 декабря 2012 г. Отмечает начало нового великого цикла.

Однако нет причин у космоса вести себя в соответствии с календарной системой какой-то цивилизации на Земле. 22 декабря 2012 была только очередная суббота.

120. Кому пришла в голову идея солнцецентрированной Вселенной?

Николай Коперник (1473–1543) совершает революцию в астрономии, высказывая идею гелиоцентрической (Солнце в центре) системы. Заменена система Птолемея.

Но Коперник не первый. Аристарх вынашивал эту идею, как и Аль-Бируни. Коперник почти наверняка знал работу Аристарха.

Никлаус Коперник (польское имя) родился в Торуне. Отец умер, когда ему было 10 лет. Воспитывал его дядя, епископ Лукас фон Ватценроде.

Коперник изучал астрономию, богословие, каноническое право и медицину в университетах Кракова (Польша), Болоньи и Падуи (оба в Италии).

После возвращения в Польшу он стал каноником во Фромборке в 1497. У него было достаточно времени, чтобы работать над своими идеями о гелиоцентрической Вселенной.

Около 1530 он завершил рукопись своей книги De Revolutionibus Orbium Coelestium («Об обращении небесных сфер»).

В 1539, когда Копернику было 66 лет, его 25-летний ученик Георг Иоахим фон Лаухен (Ретик) уговорил его опубликовать свой труд и договорился о его издании.

Книга была издана в Нюрнберге в 1543. Согласно легенде, Коперник увидел первый экземпляр в день собственной смерти 24 мая.

Мироздание Коперника имеет вид: Солнце окружено орбитами Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна. За Сатурном — сфера неподвижных звезд.

Удивительно, но Копернику еще требовалось для изучения множество эпициклов, как и Птолемею. Почему? Он по-прежнему придерживался греческих идей совершенных круговых орбит.

Могила Коперника во Фромборке в Кафедральном соборе была обнаружена в 2005, о чем было объявлено в 2008. 22 мая 2010 была проведена вторая процедура торжественного захоронения.

121. Когда же астрономия превратилась в настоящую науку?

Европейские астрономы приняли гелиоцентрическую систему взглядов Коперника. Но движение некоторых планет, в частности Марса, было трудно объяснить.

В 1609, используя наблюдения своего учителя Тихо Браге, Иоганн Кеплер (1571–1630) решил проблему: планетарные орбиты не круговые, а эллиптические.

Галилей (1564–1642) впервые опубликовал телескопические виды неба. Фазы Венеры и лун Юпитера подтверждали гелиоцентрическую теорию.

В 1687 Исаак Ньютон (1642–1727), опубликовал Математические начала натуральной философии, описав свой закон Всемирного тяготения.

Вкратце: падение яблока управляется тем же законом, что и движение планет по орбитам. Ньютон заложил физические основы для законов Кеплера, описывающих движение планет.

Открытия XVIII в.: периодичность комет, «правильное» движение звезд на небе, сдвиг в положении (аберрация) звезд из-за движения Земли.

Большие телескопы показывали больше звезд, туманностей, и 13 марта 1781 Уильяму Гершелю (1738–1822) удалось с помощью телескопа обнаружить новую планету — Уран, Первый астероид: 1801. Межзвездные расстояния: 1838. Спиральные туманности: 1845. Нептун: 23 сентября 1846. Первая вспышка на Солнце: 1859. Век открытий.

Новые инструменты — фотография и спектроскопия (разложение света, приходящего от звезд, в спектр) — проложили путь для «астрофизиков»: изучение физических свойств звезд.

Истинная природа спиральных туманностей (галактик), расширение Вселенной и источники энергии Солнца и звезд были обнаружены между 1920 и 1940.

Текущее состояние: люди, часть величественной Вселенной, в которой все взаимосвязано. Мы состоим из звездного вещества; без предшествовавшей космической эволюции нас не было бы здесь.