Теория строения вселенной птолемея

Вселенная сегодня

Новости космоса и астрономии

Так как греки заметили несоответствия между способом, которым планеты двигались, и основной геоцентрической системой мира, они начали корректировать эту модель и создавать изменения в оригинале. В этих моделях планеты и другие небесные тела движутся по кругам, которые были совмещены с круговыми орбитами вокруг Земли.

Птолемеевская система (геоцентрическая модель Птолемея), наиболее известная версия геоцентрической системы мира, была сложным взаимодействием кругов. Птолемей полагал, что каждая планета обращается по кругу, который был назван эпициклом, а эпицикл движется по более большому кругу — деферент — вокруг Земли. Центр деферента — не Земля, а точка около середины расстояния между Землей и эквантом. Эквант — это ответ Птолемея на некоторые несоответствия, которые не могла объяснить геоцентрическая система мира. Эквант можно определить как точку, в которой центр эпицикла, казалось, всегда движется с одной и той же скоростью. Когда эпицентр был в другой точке его деферента, тогда планета двигалась с другой скоростью. Чтобы еще более усложнить предмет, каждая планета имела различный эквант. Схема Птолемеевской системы выглядит как смешение накладывающихся кругов.

Несмотря на ее трудности и сложность, геоцентрическая система мира выжила до 16-го века. Единственная причина, почему геоцентрическая система мира властвовала так много лет, была в том, что она вписывается в ряд наблюдений, которые проводили греки. Те наблюдения включали тот факт, что вещи падают к Земле, и что — согласно яркости Венеры — она остается почти на одном и том же расстоянии от Земли. Так как теории эволюционировали, и раскрывалось больше доказательств, геоцентрическую систему мира медленно заменяли моделями, разработанными Коперником и другими астрономами.

Коперник предложил гелиоцентрическую систему Солнечной Системы — модель, где все обращается по орбитам вокруг Солнца. В наши дни, с продвижением в науке и технологии, геоцентрическая система мира кажется нелепой. Простые инструменты, такие как телескоп — которые помогли убедить Галилео, что Земля не была центром Вселенной — могут доказать, что древняя теория неправильна.

Название прочитанной вами статьи «Геоцентрическая система мира».

Источник

Школьная Энциклопедия

Nav view search

Navigation

Search

Птолемей и его система

Details Category: Этапы развития астрономии Published on Friday, 14 September 2012 14:16 Hits: 16145

Астроном Клавдий Птолемей, работавший в Александрии во II веке н. э., подвел итоги работ древнегреческих астрономов, главным образам Гиппарха, а также собственных наблюдений и построил совершенную теорию движения планет на основе геоцентрической системы мира Аристотеля.

Кла́вдий Птолеме́й ( Κλαύδιος Πτολεμαῖος , лат. Ptolemaeus), реже Птоломе́й ( Πτολομαῖος , Ptolomaeus) (ок. 87—ок.165) — древнегреческий астроном, астролог, математик, оптик, теоретик музыки и географ. В период с 127 по 151 год жил в Александрии, где проводил астрономические наблюдения.

Несмотря на то, что Клавдий Птолемей — одна из крупнейших фигур в астрономии позднего эллинизма, о его жизни и деятельности нет никаких упоминаний у современных ему авторов.

Собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона Птолемей изложил в своем труде «Великое построение», больше известном под названием «Альмагест» (до европейцев его труд донесли арабы, так звучит в переводе с греческого «мэгистос» — величайший) – труд из 13 книг.

В «Альмагест» изложена геоцентрическая система мира, согласно которой Земля находится в центре мироздания, а все небесные тела обращаются вокруг нее.

В основе этой модели лежат математические расчеты, сделанные Евдоксом Книдским, Гиппархом, Аполлонием Пергским и самим Птолемеем. А практическим материалом послужили астрономические таблицы Гиппарха, который опирался, помимо греческих наблюдений, на записи вавилонских астрономов.

Ключевые положения, на которых строится система Птолемея

Небосвод представляет собой вращающуюся сферу.
Земля является шаром, помещённым в центре мира.
Земля может считаться точкой по сравнению с расстоянием до сферы неподвижных звёзд.
Земля неподвижна.

Свои положения Птолемей подтверждает опытами. Других мнений и взглядов не признает.

О движении светил

Каждая планета, согласно Птолемею, равномерно движется по кругу (эпициклу), центр которого движется по другому кругу (деференту). Это позволяет объяснить видимую неравномерность движения планет и в некоторой степени изменение их яркости.

Для Луны и планет Птолемей вводит дополнительные деференты, эпициклы, эксцентрики и широтные колебания орбит, в результате чего положение всех светил определялось с ничтожной по тем временам ошибкой — порядка 1°. Это надолго обеспечило надёжность вычисления планетных эфемерид (звёздные эфемериды — таблицы видимых положений звёзд). Но по теории Птолемея расстояние до Луны и её видимый размер должны были сильно меняться, чего реально не наблюдается. Кроме того, в рамках геоцентризма было необъяснимо, почему базовый период обращения по первому эпициклу для верхних планет был в точности равен году и почему Меркурий и Венера никогда не отходят далеко от Солнца, вращаясь вокруг Земли синхронно с ним.

Движение планеты по деференту у Птолемея представлялось равномерным не по отношению к центру деферента, а по отношению к особой точке, симметричной с центром Земли относительно центра деферента.

Звездный каталог

Птолемей дополнил звездный каталог Гиппарха; число звёзд в нем увеличено до 1022. Положения звёзд из каталога Гиппарха Птолемей, по-видимому, скорректировал, приняв для прецессии (прецессия — явление, при котором момент импульса тела меняет своё направление в пространстве под действием момента внешней силы) неточное значение 1˚ в столетие (правильное значение

Отклонение движения Луны

В «Альмагесте» содержится описание открытого Птолемеем явления отклонения движения Луны от точного кругового. Он дает астрологические характеристики так называемых «неподвижных звёзд».

Астрономические инструменты Птолемея

Здесь же описаны астрономические инструменты, которыми пользовался Птолемей: армиллярная сфера (астролабон) — инструмент для определения эклиптических координат небесных тел, трикветрум для измерения угловых расстояний на небе, диоптр для измерения угловых диаметров Солнца и Луны, квадрант и меридианный круг для измерения высоты светил над горизонтом, и равноденственное кольцо для наблюдения времени равноденствий

Математические задачи для астрономических расчетов

В «Альмагесте» решены некоторые математические задачи, имевшие практическое значение для астрономических расчётов: построена таблица хорд с шагом в полградуса, доказана теорема о свойствах четырёхугольника, известная ныне как теорема Птолемея (вокруг четырехугольника можно описать окружность тогда и только тогда, когда произведение его диагоналей равно сумме произведений его противоположных сторон).

Расчётные методы Птолемея вавилонского происхождения: употребляются шестидесятеричные дроби, полный угол делится на 360 градусов, введён специальный символ нуля для пустых разрядов и т. д.

Для астрономических расчетов используется подвижный древнеегипетский календарь с фиксированной длиной года в 365 дней.

До появления гелиоцентрической системы «Альмагест» оставался важнейшим астрономическим трудом, книгу Птолемея изучали и комментировали во всём цивилизованном мире. В VIII в. она была переведена на арабский язык, а ещё через век она дошла и до средневековой Европы. Гелиоцентрическая система мира Птолемея господствовала в астрономии до XVI века, т.е. почти 15 веков.

Но его труд неоднократно подвергался и критике, а в 1977 г. американский физик Роберт Рассел Ньютон опубликовал книгу «Преступление Клавдия Птолемея», в которой обвинял Птолемея в фальсификации данных, а также в выдаче достижений Гиппарха за свои.

Но ученые считают эти обвинения малообоснованными, так как анализ данных, изложенных Птолемеем в труде «Альмагеста», показывает, что значительная их часть, особенно для самых ярких звёзд, принадлежит самому Птолемею.

Другие труды Птолемея

Он написал трактат о музыке «Гармоника», в котором создал теорию гармонии, в трактате « Оптика» экспериментально исследовал преломление света на границе воздух-вода и воздух-стекло и предложил свой закон преломления (приближенно выполняющийся лишь для малых углов), впервые верно объяснил кажущееся увеличение Солнца и Луны на горизонте как психологический эффект. В книге «Четверокнижие» Птолемей подвел итог своих статистических наблюдений о продолжительности жизни людей: так, пожилым считался человек в возрасте от 56 до 68 лет, и только после этого он считался старым. В труде «География» он оставил подробное руководство по составлению атласа мира с указаниями точных координат каждого пункта.

Источник

Система мира Птолемея

Эту теорию о строении мироздания называют математической. Основа птолемеевской системы – Земля. Ученый поставил в центр мира человечество, вокруг которого вращаются все небесные светила.

Птолемей поставил в центр Вселенной Землю, а вокруг нее расположил все известные на тот момент космические тела. Луна, по его мнению, самое близкое к нам светило. Затем идут Меркурий и Венера, а после них Птолемей расположил орбиту Солнца. За последним – еще три планеты: Марс, Юпитер и Сатурн. Таким образом, математик поделил известные планеты на две группы – внутренние и внешние (по отношению к Солнцу).

Объясняя движение пяти планет, Птолемей был вынужден разработать три разные теории. Одна из них описывала движение Меркурия, другая – Венеры, а третья – перемещения Марса, Юпитера и Сатурна. Несмотря на существенные различия между ними, можно выделить несколько положений.

Так, Земля, центры эпициклов Меркурия и Венеры и Солнце всегда лежат на одной прямой. Поэтому, можно утверждать, что за год Меркурий и Венера совершают полный круг вокруг Земли. Между тем, периоды обращения внутренних планет по эпициклам различны; они меньше года и составляют соответственно для Меркурия 88 суток, для Венеры – 225. Центры эпициклов Марса, Юпитера и Сатурна обращаются по своим деферентам за различные промежутки времени: от 687 суток для Марса до почти 30 лет у Сатурна, причем эти планеты обращаются по эпициклам ровно за один год. Движение Меркурия и Венеры происходит в одной плоскости, параллельной плоскости эпициклов Марса, Юпитера и Сатурна.

По мысли Птолемея, эти тезисы должны были бы описать различия в движении верхних и нижних планет. Тщательный анализ расчетов поставил бы в центр Вселенной Солнце, но Птолемей не сделал этого. Лишь Аристарх Самосский задолго до Коперника доказал, что центр Космоса не Земля, а Солнце. Но он не был услышан. Поэтому, до XVI века царствовали геоцентрические представления о мире.

Источник

Система мира Птолемея

Объяснение видимых движений планет и других небесных тел осложняется тем, что все эти движения наблюдаются нами с Земли, а ничто в наблюдениях небесных или земных явлений не указывает прямо и определенно на то, движется ли сама Земля или она неподвижна. Поэтому у древних астрономов были две точки зрения на этот вопрос:

Согласно одной из них, основанной да непосредственных впечатлениях, Земля неподвижна и находится в центре мира (Вселенной).
Согласно второй, основанной тогда лишь на чисто умозрительных заключениях, Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца как центра мира.

Но допущение движения Земли слишком противоречило обычным впечатлениям и религиозным взглядам. Поэтому вторая точка зрения не могла получить подробного математического развития, и на долгое время в астрономии утвердилось мнение о неподвижности Земли.

Кто такой Птолемей?

Клавдий Птолемей – знаменитый александрийский астроном, математик и географ II века нашей эры, один из крупнейших ученых древности. В течении целого тысячелетия в области астрономии с Птолемеем никто не мог сравниться. Не сохранилось каких-либо упоминаний о его жизни и деятельности у историков этого периода. Также остались неизвестны даже примерные даты рождения и смерти Птолемея, также как и какие-либо факты его биографии.

Но благодаря своим трудам он остался в истории. К большой удаче современных историков, практически все его основные сочинения сохранились.

Собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона Птолемей изложил в своем труде «Великое построение», больше известном под названием «Альмагест» (до европейцев его труд донесли арабы, так звучит в переводе с греческого «мэгистос» — величайший) – труд из 13 книг.

Геоцентрическая система мира Птолемея

В основе своей модели Птолемей использовал математические расчеты, сделанные Евдоксом Книдским, Гиппархом, Аполлонием Пергским и самим Птолемеем. Свои положения Птолемей подтверждал опытами. Других мнений и взглядов он не признавал.

Ключевые положения, на которых строится система Птолемея

Небосвод представляет собой вращающуюся сферу.
Земля является шаром, помещённым в центре мира.
Земля может считаться точкой по сравнению с расстоянием до сферы неподвижных звёзд.
Земля неподвижна.

Птолемей в своей работе отразил основные принципы движения светил, а также методы и расчеты, которыми пользовался для анализа процессов, происходящих в космосе (в границах, известных на то время).

Принцип движения светил

Каждая планета, согласно Птолемею, равномерно движется по кругу (эпициклу), центр которого движется по другому кругу (деференту). Это позволяет объяснить видимую неравномерность движения планет и в некоторой степени изменение их яркости.

Геоцентрическая система мира

Сама планета в системе Птолемея равномерно движется по эпициклу. С целью описать вновь открываемые неравномерности в движениях планет и Луны были введены новые дополнительные эпициклы — вторые, третьи и т.д. Планета располагалась на последнем. Теория Птолемея позволяла предвычислять сложные петлеобразные движения планет (их ускорения и замедления, стояния и попятные движения). На основе сформированных Птолемеем астрономических таблиц расположение планет можно было рассчитать с весьма высокой по тем временам точностью ( имелась погрешность менее 10′).

Кроме того, в рамках геоцентризма было необъяснимо, почему базовый период обращения по первому эпициклу для верхних планет был в точности равен году и почему Меркурий и Венера никогда не отходят далеко от Солнца, вращаясь вокруг Земли синхронно с ним.

Таким образом, из основных свойств планетных движений, концепция которых была определена Птолемеем, можно выделить несколько очень важных закономерностей:

Условия для передвижения верхних и нижних от Солнца планет значительно различаются.
Характерную роль для движения как тех, так и других планет представляет Солнце.

Звездный каталог

Астрономические инструменты Птолемея

Здесь же описаны астрономические инструменты, которыми пользовался Птолемей:

армиллярная сфера (астролабон) — инструмент для определения эклиптических координат небесных тел;
трикветрум для измерения угловых расстояний на небе;
диоптр для измерения угловых диаметров Солнца и Луны;
квадрант и меридианный круг для измерения высоты светил над горизонтом, и равноденственное кольцо для наблюдения времени равноденствий

Закат геоцентрического мировозрения

Система Птолемея не только объясняла видимые движения планет, но и позволяла вычислять их положения на будущее время с точностью, удовлетворявшей несовершенным наблюдениям невооруженным глазом. Поэтому, хотя и неверная в своей основе, она сначала не вызывала серьезных возражений, а впоследствии открытые возражения против нее жестоко подавлялись христианской церковью.

К началу XVI в. система Птолемея была настолько сложна, что не могла уже удовлетворить тем требованиям, которые предъявлялись к астрономии практической жизнью, в первую очередь мореплаванием.

По данным опроса, проведённого в 2011 году Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ), 32 % россиян полагают, что Солнце вращается вокруг Земли!

В ходе научной революции XVII века геоцентризм постепенно был оставлен учёными; постепенно утвердилась гелиоцентрическая система мира.

Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира

Основными событиями, приведшими к отказу от геоцентрической системы, были создание гелиоцентрической теории планетных движений Коперником, телескопические открытия Галилея и других астрономов, открытие законов Кеплера и, главное, создание классической механики и открытие закона всемирного тяготения Ньютоном.

Интересно! По данным опроса, проведённого в 2011 году Всероссийским центром изучения общественного мнения (ВЦИОМ), 32 % россиян полагают, что Солнце вращается вокруг Земли!

Видео

Источник