Szamoszi Arisztarchosz

Szamoszi Arisztarchosz
másik görög Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος

Szamoszi Arisztarchosz emlékműve az Arisztotelészi Egyetemen , Thesszalonikiben
Születési dátum RENDBEN. Kr.e. 310 e.
Születési hely Samos sziget
Halál dátuma RENDBEN. Kr.e. 230 e. (kb. 80 éves)
A halál helye
Ország
Tudományos szféra csillagászat, matematika
Ismert, mint a világ heliocentrikus rendszerének megteremtője
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Szamoszi Arisztarchosz ( ógörögül Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος ; Kr.e. 310 , Szamosz  - Kr.e. 230 ) ókori görög csillagász , matematikus és a Kr.e. 3. század filozófusa . e. , aki először javasolta a világ heliocentrikus rendszerét, és tudományos módszert dolgozott ki a Nap és a Hold távolságának és méretének meghatározására.

Életrajzi adatok

Arisztarkhosz életéről, mint a legtöbb ókori csillagászról , rendkívül szűkösek az információk. Ismeretes, hogy Szamos szigetén született . Az életévek nem pontosan ismertek; időszak kb. Kr.e. 310 e. - RENDBEN. Kr.e. 230 Az irodalomban általában jelzett e.-t közvetett adatok alapján állapítják meg [1] . Ptolemaiosz [2] szerint Kr.e. 280-ban. e. Arisztarkhosz megfigyelést tett a napfordulóról ; életrajzában ez az egyetlen megbízható dátum. Arisztarkhosz tanára kiváló filozófus volt, a peripatetikus iskola képviselője , Lampsacus Stratonja . Feltételezhető, hogy Arisztarchosz hosszú ideig Alexandriában , a hellenizmus  tudományos központjában dolgozott [3] . A világ heliocentrikus rendszerének előmozdítása miatt Cleanf költő és filozófus istentelenséggel és istentelenséggel vádolta meg , de ennek a vádnak a következményei ismeretlenek.

Művek

"A Nap és a Hold nagyságairól és távolságairól"

Szamoszi Arisztarchosz összes írása közül csak egy jutott el hozzánk, „A Nap és a Hold nagyságáról és távolságairól” [4] , ahol a tudomány történetében először próbálja megállapítani a távolságokat ezeket az égitesteket és méreteiket. Az előző korszak ókori görög tudósai többször is megszólaltak ezekben a témákban: Klazomen Anaxagorasz például úgy vélte, hogy a Nap nagyobb, mint a Peloponnészosz [5] . De mindezen ítéleteknek nem volt tudományos igazolása: a Nap és a Hold távolságát és méretét nem bármilyen csillagászati ​​megfigyelés alapján számították ki, hanem egyszerűen kitalálták [6] . Ezzel szemben Arisztarchosz a holdfogyatkozások és a holdfázisok megfigyelésén alapuló tudományos módszert használta .

Kr.e. 270-ben. e. A szamoszi Arisztarchosz egy holdfogyatkozás időtartama alapján számította ki a Hold távolságát . Logikája a következő volt: a holdfogyatkozás maximális időtartama ( amikor a Hold áthalad a Föld árnyékának középpontján ) 3,5 óra (t, a részfázisok időtartama), ezalatt a Hold elhalad a földárnyék mellett, a amelynek átmérője megegyezik a Föld átmérőjével (2r, ahol r a Föld sugara), és a Hold a 2πR pálya kerülete mentén 27,3 nap (T) alatt tesz meg egy fordulatot a Föld körül, ahol R a távolság a Földtől a Holdig. Arisztarkhosz állandónak fogadta el a Hold sebességét keringési pályáján (minden pontján ugyanaz). Így megkapta a 2r/t = 2πR/T egyenletet és tovább: R/r = T/πt = 27,3/(3,14*0,146) = 59,6. [7] [8] Ez a szám nagyon szorosan megegyezik a modern ismeretekkel. Arisztarkhosz számításaiban azt az egyszerűsítést alkalmazták, hogy a Föld árnyéka nem kúp , hanem henger , mintha a Nap egy pontszerű fényforrás lenne, a valóságban a Föld árnyékának átmérője a pályán. A Hold 25%-kal kisebb bolygónk méreténél.

A Nap távolságának meghatározásához Arisztarkhosz azt feltételezte, hogy a Hold gömb alakú, és a fényt a Naptól kölcsönzi. Ezért, ha a Hold kvadratúrában van, azaz félbevágottnak tűnik, akkor a Föld  -Hold-Nap szög megfelelő. Most elég megmérni a Hold és a Nap α szögét, és egy derékszögű háromszöget "megoldva" megállapítani a Föld és a Hold , illetve a Hold és a Nap közötti távolságok arányát : . Arisztarkhosz mérései szerint α = 87°, innen azt kapjuk, hogy a Nap körülbelül 19-szer messzebb van a Holdnál. Igaz, Arisztarchosz idejében még nem voltak trigonometrikus függvények (sőt, ő maga fektette le a trigonometria alapjait ugyanabban a „Nap és Hold nagyságáról és távolságáról” című művében [9] ). Ezért ennek a távolságnak a kiszámításához meglehetősen összetett számításokat kellett alkalmaznia, amelyeket az említett értekezésben részletesen leírnak.

Ezenkívül Arisztarchosz a napfogyatkozásokról merített néhány információt : világosan elképzelve, hogy ezek akkor következnek be, amikor a Hold elzárja előlünk a Napot, Arisztarchosz jelezte, hogy az égbolt mindkét világítótestének szögméretei megközelítőleg azonosak. Ezért a Nap annyiszor nagyobb a Holdnál, ahányszor távolabb van, vagyis (Aristarchus szerint) a Nap és a Hold sugarának aránya megközelítőleg 20.

A következő lépés a Nap és a Hold méretének a Föld méretéhez viszonyított arányának mérése volt. Aristarchus ezúttal a holdfogyatkozások elemzéséből merít . A fogyatkozások oka teljesen világos számára: akkor következnek be, amikor a Hold belép a föld árnyékának kúpjába. Becslései szerint a holdpálya tartományában ennek a kúpnak a szélessége kétszerese a Hold átmérőjének. Arisztarkhosz ennek az értéknek az ismeretében meglehetősen zseniális konstrukciók, valamint a Nap és a Hold méreteinek korábban levezetett aránya segítségével arra a következtetésre jut, hogy a Nap és a Föld sugarainak aránya több mint 19:3, de kevesebb. mint 43-6. A Hold sugarát is megbecsülték: Arisztarchosz szerint körülbelül háromszor kisebb, mint a Föld sugara, ami nincs túl messze a helyes értéktől (a Föld sugarának 0,273-a).

Arisztarchosz körülbelül 20-szor alábecsülte a Nap távolságát. A hiba oka az volt, hogy a Hold kvadratúra pillanata csak nagyon nagy bizonytalansággal állapítható meg, ami az α szög értékének bizonytalanságához, következésképpen a Nap távolságának bizonytalanságához vezet. Így Arisztarkhosz módszere meglehetősen tökéletlen volt, instabil a hibákkal szemben. De az ókorban ez volt az egyetlen elérhető módszer.

A művének címével ellentétben Arisztarkhosz nem számítja ki a Hold és a Nap távolságát, bár ezt természetesen könnyedén megtehetné, ismerve azok szög- és lineáris méreteit. Az értekezés kimondja, hogy a Hold szögátmérője az állatöv jegyének 1/15-e, azaz 2 °, ami a valódi érték 4-szerese. Ebből következik, hogy a Hold távolsága körülbelül 19 Föld sugara. Érdekes, hogy Arkhimédész "Homokszemcsék kalkulusa " (" Psammit ") című munkájában megjegyzi, hogy Arisztarkhosz volt az, aki először kapta meg a helyes 1/2 ° értéket. Ezzel kapcsolatban Dennis Rawlins (Dennis Rawlins) modern tudománytörténész úgy véli, hogy „A Nap és a Hold nagyságáról és távolságairól” című értekezés szerzője nem maga Aristarkhosz, hanem egyik követője volt, és az 1. A zodiákus /15 pontja tévedésből keletkezett ennek a tanulónak, aki hibásan másolta ki a megfelelő jelentést tanára eredeti írásából [10] . Ha a megfelelő számításokat 1/2 ° értékkel végezzük, akkor a Hold távolságára körülbelül 80 Föld sugarú értéket kapunk, ami körülbelül 20 földsugárral több a helyes értéknél. Ez végső soron annak a ténynek köszönhető, hogy Aristarchus becslése a Föld árnyékának szélességére a holdpálya tartományában (a Hold átmérőjének kétszerese) alulbecsült. A helyes érték körülbelül 2,6. Ezt az értéket másfél évszázaddal később Nikai Hipparkhosz [11] (és esetleg Arisztarkhosz fiatalabb kortárs Arkhimédésze [12] ) használta, aminek köszönhetően megállapították, hogy a Hold távolsága körülbelül 60 földsugár, összhangban a modern becslések.

Arisztarkhosz munkásságának történelmi jelentősége óriási: tőle kezdődik a csillagászok offenzívája a „harmadik koordinátán”, amelynek során létrejöttek a Naprendszer , a Tejútrendszer , az Univerzum léptékei [13] .

A világ első heliocentrikus rendszere

Arisztarkhosz először (minden esetben nyilvánosan) feltételezte, hogy az összes bolygó a Nap körül kering, és a Föld is ezek közé tartozik, egy év alatt kering a nappali fény körül, miközben a tengely körül egy periódussal forog. nap ( a világ heliocentrikus rendszere ). Magának Arisztarchosznak ebben a témában írt írásai nem jutottak el hozzánk, de más szerzők műveiből tudunk róluk: Aetius (pszeudo-Plutarkhosz), Plutarkhosz , Sextus Empiricus és ami a legfontosabb: Archimedes [14] . Tehát Plutarch „A Hold korongján látható arcról” című esszéjében megjegyzi, hogy

ez az ember [Szamoszi Arisztarkhosz] azzal a feltételezéssel próbálta megmagyarázni az égi jelenségeket, hogy az ég mozdulatlan, és a Föld egy ferde kör mentén mozog [ekliptika], miközben forog saját tengelye körül.

És itt van az, amit Arkhimédész ír „ A szemek kiszámítása ” („ Psammit ”) esszéjében:

Szamoszi Arisztarchosz „Feltételezéseiben” ... úgy véli, hogy az állócsillagok és a Nap nem változtatják meg helyüket a térben, hogy a Föld körben mozog a középpontjában lévő Nap körül, és hogy az állócsillagok középpontja állócsillagok gömbje egybeesik a Nap középpontjával [15] .

Az okok, amelyek Aristarkhoszt a heliocentrikus rendszer előterjesztésére kényszerítették, tisztázatlanok. Talán miután megállapította, hogy a Nap sokkal nagyobb, mint a Föld, Arisztarchosz arra a következtetésre jutott, hogy ésszerűtlen egy nagyobb testet (a Napot) egy kisebb (Föld) körül mozgónak tekinteni, mint nagy elődjeit , Cnidus Eudoxusát , Callippust . és Arisztotelész úgy vélte . Az sem világos, hogy ő és tanítványai milyen részletességgel támasztották alá a heliocentrikus hipotézist; különösen azt, hogy felhasználta-e a bolygók hátrafelé irányuló mozgásának magyarázatára [16] . Arkhimédésznek köszönhetően azonban ismerjük Arisztarchosz egyik legfontosabb következtetését:

Ennek a gömbnek [az állócsillagok gömbjének] akkora a mérete, hogy a Föld által leírt kör szerinte olyan arányban van az állócsillagok távolságával, mint a golyó középpontja a felszínével . 15] .

Így Arisztarkhosz arra a következtetésre jutott, hogy elméletéből a csillagok óriási távolsága következik (nyilvánvalóan az éves parallaxisok megfigyelhetetlensége miatt ). Önmagában ezt a következtetést Szamoszi Arisztarchosz újabb kiemelkedő teljesítményeként kell elismerni.

Nehéz megmondani, mennyire terjedtek el ezek a nézetek. Számos szerző (köztük Ptolemaiosz az Almagestben ) említi Arisztarkhosz iskoláját, de részleteket nem közöl [17] . Arisztarkhosz követői közül Plutarkhosz a babiloni Szeleukoszt jelzi . Egyes csillagásztörténészek bizonyítékot szolgáltatnak az ókori görög tudósok körében elterjedt heliocentrizmusra [18] , de a legtöbb kutató nem osztja ezt a véleményt.

Az okok, amelyek miatt a heliocentrizmus soha nem vált az ókori görög tudomány további fejlődésének alapjává, nem teljesen világosak. Plutarkhosz szerint "Cleanthes úgy gondolta, hogy a görögöknek [Szamoszi Arisztarkhoszt] bíróság elé kell állítaniuk, mert úgy tűnt, hogy ő mozgatja a világ tüzelőjét", utalva a Földre [19] ; Diogenész Laertiosz Cleanthes írásai közül kiemeli az Arisztarchus ellen című könyvet. Ez a Cleanthes sztoikus filozófus volt , az ókori filozófia vallási irányzatának képviselője [20] . Nem világos, hogy a hatóságok követték-e Cleanthes felszólítását, de a művelt görögök tudták Anaxagorasz és Szókratész sorsát , akiket nagyrészt vallási okokból üldöztek: Anaxagorászt kiutasították Athénból , Szókratészt pedig mérget kényszerítették . Ezért az olyan vádak, amilyeneket Cleanthes Arisztarkhosz ellen emeltek, semmiképpen sem voltak üres frázisok, és a csillagászok és fizikusok, még ha a heliocentrizmus hívei is voltak, igyekeztek tartózkodni nézeteik nyilvános nyilvánosságra hozatalától, ami feledésükhöz vezethet. .

A heliocentrikus rendszert csaknem 1800 év után fejlesztették ki Kopernikusz és követői írásaiban. Az égi szférák forradalmairól című könyvének kéziratában Kopernikusz Arisztarkhoszt a "Föld mobilitása" támogatójaként említette, de ez a hivatkozás eltűnt a könyv végső kiadásában [21] . Hogy Kopernikusz tudott-e elméletének megalkotása során az ókori görög csillagász heliocentrikus rendszeréről, továbbra sem ismert [22] . Arisztarchosz elsőbbségét a heliocentrikus rendszer létrehozásában a kopernikuszi Galileo és Kepler felismerték [23] .

Dolgozzon a naptár fejlesztésén

Arisztarkhosz jelentős hatással volt a naptár kialakulására . 3. századi író e. Censorinus [24] szerint Aristarkhosz napokban határozta meg az év hosszát.

Ezenkívül Aristarkhosz 2434 éves naptári intervallumot vezetett be. Számos történész rámutat arra, hogy ez a szakadék egy kétszer hosszabb időszak, 4868 év, az úgynevezett "Arisztarchosz nagy évének" a származéka. Ha az időszak alapjául szolgáló év időtartamát 365,25 napnak vesszük (Callippus év), akkor Arisztarchosz Nagy Éve 270 saros [25] , vagyis zsinati hónap , vagyis 1778037 nap. Az arisztarchai év fent említett értéke (Censorinus szerint) pontosan nap.

A szinódus hónap (a holdfázisok átlagos periódusa) egyik legpontosabb meghatározása az ókorban a napok értéke ( az ókori csillagászok által használt hatszázalékos számrendszerben ) volt [26] . Ez a szám volt az ókori babiloni csillagászok által a Hold mozgásáról alkotott egyik elmélet alapja (az ún. B rendszer). D. Rawlins [27] meggyőző érveket hozott amellett, hogy a hónap hosszának ezt az értékét Aristarchus is a séma szerint számította ki.

nap, ahol 1778037 az Aristarchus nagy éve, 270 a sarosok száma a nagy évben, 223 a hónapok száma a sarosban. A „babiloni” értéket akkor kapjuk meg, ha feltételezzük, hogy Arisztarchosz először elosztotta 1778037-et 223-mal, így 7973 nap 06 óra 14,6 percet kapott, és az eredményt percekre kerekítette, majd elosztotta 7973 nap 06 óra 15 percet 270-nel. eljárás, pontosan ez történik napokig .

A vatikáni ókori görög kéziratgyűjtemény egyik dokumentuma említi Arisztarchosz évhosszának mérését . Ebben a dokumentumban két lista található az ókori csillagászok évhosszának méréseiről, amelyek közül az egyikben Aristarkhoszhoz rendelték az év hosszának értékét napokban , a másikban - napokban. Önmagukban ezek a bejegyzések, akárcsak a listák többi bejegyzése, értelmetlennek tűnnek. Nyilvánvalóan az ősi írnok hibákat követett el a régebbi dokumentumok másolásakor. D. Rawlins [28] azt javasolta, hogy ezek a számok végső soron bizonyos mennyiségek folyamatos törtté való bővítésének az eredménye . Ekkor ezen értékek közül az első egyenlő

napok

második -

napok.

A rekonstrukció helyessége mellett tanúskodik az Arisztarchuszi Nagyév időtartamának értékének értékében való megjelenése. A 152-es szám Arisztarkhoszhoz is kötődik: a napforduló (i.e. 280) megfigyelésére pontosan 152 évvel Meton athéni csillagász hasonló megfigyelése után került sor . Az érték megközelítőleg megegyezik a trópusi év hosszával (az évszakok időszaka, a naptár alapja). Az érték nagyon közel áll a sziderikus (csillag) év  időtartamához - a Föld Nap körüli forgási periódusához. A vatikáni listákon Arisztarkhosz kronológiailag az első csillagász, akinél az év két különböző hosszúságát adják meg. Ez a két évtípus, a trópusi és a sziderikus, a Föld tengelyének precessziója miatt nem egyenlő egymással, a Hipparkhosz által mintegy másfél évszázaddal Arisztarchosz után felfedezett hagyományos vélemény szerint. Ha a vatikáni listák Rawlins szerinti rekonstrukciója helyes, akkor a trópusi és sziderikus évek közötti különbséget először Arisztarchosz tette fel, akit ebben az esetben a precesszió felfedezőjének kell tekinteni [29] .

Egyéb munkák

Arisztarkhosz a trigonometria egyik megalapítója . "A dimenziókról és távolságokról ..." című esszéjében modern kifejezéssel bizonyítja az egyenlőtlenséget.

ahol α és β két hegyesszög, amelyek kielégítik a β  <  α egyenlőtlenséget [30] .

Vitruvius szerint Aristarchus javította a napórát (beleértve a lapos napóra feltalálását is) [31] . Aristarkhosz optikával is foglalkozott , mert úgy gondolta, hogy a tárgyak színe akkor következik be, amikor fény esik rájuk , vagyis a sötétben lévő színeknek nincs színük [32] . Úgy gondolják, hogy kísérleteket állított fel az emberi szem felbontóképességének meghatározására [33] .

A kortársak felismerték Szamoszi Arisztarchosz munkáinak kiemelkedő jelentőségét: nevét változatlanul a Hellász vezető matematikusai között emlegetik, az általa vagy valamelyik tanítványa által írt „A Nap és a Hold nagyságáról és távolságairól” című esszé. szerepelt azon művek kötelező listáján, amelyeket a kezdő csillagászoknak kellett tanulmányozniuk az ókori Görögországban, műveit széles körben idézte Arkhimédész , Hellász legnagyobb tudósa (Arkhimédész értekezéseiben, amelyek hozzánk jutottak, Aristarkhoszt gyakrabban említik, mint bármely más tudós nevét [34] ).

Memória

Aristarchus tiszteletére egy holdkrátert , egy aszteroidát ( (3999) Aristarchus ), valamint egy repülőteret neveztek el szülőföldjén, Szamosz szigetén .

Lásd még

Jegyzetek

  1. Heath 1913, Wall 1975.
  2. Almagest , III. könyv, I. fejezet.
  3. Általában azt jelzik, hogy Ptolemaiosz Alexandriát nevezi az Arisztarkhosz által készített napforduló megfigyelési helyének, de szigorúan véve ezt nem említi az Almagest ; al-Biruni ( Mas'ud kánonja , VI. könyv, 6. fejezet) azt állítja, hogy ez a megfigyelés Athénban történt, de a forrása nem tisztázott.
  4. Az orosz fordítást a Veselovsky 1961 tartalmazza. Archiválva : 2011. augusztus 18. .
  5. Lev Krivitsky. Evolucionizmus. Első kötet: A természet története és az evolúció általános elmélete . - Liter, 2015. - ISBN 9785457203426 . Archiválva : 2016. május 31. a Wayback Machine -nál
  6. Zsitomir 1983.
  7. Hogyan számolta ki Aristarkhosz a Hold távolságát . Letöltve: 2021. január 29. Az eredetiből archiválva : 2022. január 27..
  8. Hogyan számolta ki Aristarkhosz a Hold távolságát, részletek . Letöltve: 2021. január 29. Az eredetiből archiválva : 2021. február 2..
  9. Van der Waerden 1959; Duke 2011.
  10. Rawlins 2009.
  11. Klimishin 1987.
  12. Zsitomir 2001.
  13. Gingerich 1996.
  14. Lásd a cikk végén található linkeket.
  15. 1 2 Archimedes. A homokszemek kiszámítása (Psammit). - M.-L., 1932. - P.68
  16. Carman, 2017 .
  17. Ptolemaiosz általában gondosan, csendben átadja Arisztarkhosz eredményeit.
  18. Van der Waerden 1987, Rawlins 1987, Thurston 2002, Russo 2004. További részletekért lásd A világ heliocentrikus rendszere című cikket .
  19. Plutarkhosz, A Hold korongján látható arcon (6. részlet) Archiválva : 2021. május 11. a Wayback Machine -nél .
  20. Tehát a „Himnusz Zeuszhoz” című művéről ismert (Veselovsky 1961, 64. o.).
  21. Veselovsky 1961, p. tizennégy.
  22. Von Erhardt és von Erhardt-Siebold, 1942; Afrika, 1961; Rosen, 1978; Gingerich, 1985.
  23. Galileo, Párbeszédek a világ két fő rendszeréről (414. o. orosz nyelvű kiadás, 1961; lásd még: 373, 423, 430); Kepler esetében lásd Rosen, 1975.
  24. Lásd Heath 1913, p. 314.
  25. Saros a fogyatkozások visszatérésének időszaka, ami 18 év 11⅓ nap.
  26. nap.
  27. Rawlins 2002.
  28. Rawlins 1999.
  29. Rawlins 1999, p. 37.
  30. Veselovsky 1961, p. 38.
  31. Veselovsky 1961, p. 28.
  32. Veselovsky 1961, p. 27.
  33. Veselovsky 1961, p. 42.
  34. Christianidis et al. 2002, p. 156.

Irodalom

Linkek

Szamoszi Arisztarchosz traktátusa

Ősi utalások Arisztarkhosz heliocentrikus rendszerére

Kutatás