Od raných dob člověk přemýšlel o struktuře světa kolem sebe jako celku. A v každé kultuře to bylo chápáno a prezentováno jinak. Takže v Babylonu byl život na Zemi úzce spojen s pohybem hvězd a v Číně byly myšlenky harmonie přeneseny do celého vesmíru .
Vývoj těchto myšlenek v různých částech světa probíhal odlišně. Ale pokud ve Starém světě nashromážděné znalosti a myšlenky jako celek nikam nezmizely, pouze se přenášely z jedné civilizace do druhé, pak totéž nelze říci o Novém světě. Důvodem je kolonizace Ameriky Evropany, která zničila mnoho památek starověkých kultur .
Během středověku myšlenka světa jako jediného celku neprošla významnými změnami. A jsou pro to dva důvody. Prvním je silný tlak ortodoxních teologů, který je charakteristický jak pro katolickou Evropu, tak pro islámský svět. Druhý je dědictvím minulosti, kdy byly představy o světě vystavěny z určitých filozofických konceptů. Bylo nutné si uvědomit, že astronomie je součástí fyziky .
První významný posun k moderním představám o vesmíru učinil Koperník . Druhý největší příspěvek přišel od Keplera a Newtona . Ale skutečně revoluční změny v našem chápání vesmíru nastaly až ve 20. století . Dokonce na začátku někteří vědci věřili, že Mléčná dráha je celý vesmír .
Kosmogonie je naukou o vzniku nebo stvoření vesmíru [1] . Od dob Hesioda sloužila jako předmět mnoha filozofických pojednání [1] . V současné době je kosmogonie vědní obor, který studuje vznik a vývoj všech astronomických objektů . Systemologie uvažuje o kontinuitě a systémové povaze přírody, včetně systémové geneze objektů - zrození, života, znovuzrození a evoluce systémů-objektů a objektů vesmíru. Kosmogonie zahrnuje kontinuitu života vesmíru v jeho rozmanitosti. Astrofyzika zvažuje fyziku vesmíru a kosmogonie odráží evoluční proces vesmíru, odrážející jeho historii a trendy.
Kosmogonie (řecky kosmogonía, z kósmos - svět, Vesmír a pryč, Goia - zrození) - vědní obor, který studuje vznik a vývoj vesmírných těles a jejich soustav: hvězd a hvězdokup, galaxií, mlhovin, sluneční soustavy a všechny, které jsou součástí jejích těl - Slunce, planety (včetně Země), jejich satelity, asteroidy (nebo planetky), komety, meteority.
- TSB [2]Studium kosmogonických procesů je jedním z hlavních úkolů astrofyziky. Protože všechna nebeská tělesa vznikají a vyvíjejí se, představy o jejich vývoji úzce souvisejí s představami o povaze těchto těles obecně. V moderní kosmogonii se široce používá metodologie fyziky a chemie.
Na relativně malém území mezi Tigridem a Eufratem existovalo několik kultur, které se postupně nahrazovaly. Jejich kosmogonické pohledy jsou si navzájem podobné. Jména bohů se mění, některé detaily, ale podstata zůstává.
Podle popisu Diodora Sicula je mezi národy Mezopotámie vesmír rozdělen na tři světy: nebeský svět boha Anu , nadzemní svět Bel , ztotožněný s Enlilem , a podsvětí, kde vládne Ea . Druhý svět nad zemí je jako hora a vypadá jako převrácená kulatá bárka, vyhloubená zespodu. Nebeský svět opakuje podobu pozemského a odděluje se od něj nebeským oceánem . Slunce se pohybuje od východu na západ, sleduje dráhu, která mu byla vytyčena, stejně jako hvězdy [3] [4] .
Co se týče astronomických znalostí, vše je mnohem složitější. Za prvé, datování nejstarších a vlastně jediných zdrojů na toto téma mul APIN a Astroláb je extrémně nepřesné a může se v různých dílech lišit po tisíciletí, ačkoli většina badatelů tíhne k období Kassite . Za druhé, objekty popsané v astrolábech a mul APIN jsou stále identifikovány pouze částečně, ačkoli bylo předloženo mnoho hypotéz. Za třetí, kromě nehybnosti hvězd z těchto zdrojů nelze nic říci o reprezentaci starobabylonských astronomů: neexistuje žádné vysvětlení o pohybu planet a nic o vlastním pohybu hvězd, který by mohl být snadno všiml, vzhledem k době a přesnosti pozorování.
Není také jisté, jak byl vypočítán pohyb hvězd. Někteří badatelé tvrdí, že již Babyloňané používali sférický souřadnicový systém, ale odpůrci, kteří se opírají o rozpor s kosmogonickými názory a řadu dalších nesrovnalostí, tento názor zpochybňují.
Starověký EgyptV egyptské mytologii neexistovaly jednotné představy o stvoření světa . Existovalo několik různých verzí [5] .
V jednom tedy postavili slunečního boha Ra do středu vesmíru a považovali ho za otce všech ostatních bohů. On a osm jeho potomků vytvořili takzvaný ennead Heliopolis . Podle heliopolské legendy se Atum objevil z prapůvodních vod a z jeho vůle z nich začal vyrůstat posvátný kámen Benben . Atum stál na jeho vrcholu a zrodil Shu , boha vzduchu, a Tefnut , bohyni vlhkosti. Tento pár porodil své děti, Geba , boha země, a Nut , bohyni oblohy. Tyto první generace bohů představují základ stvoření v enneadu. Geb a Nut vytvořili Osiris , Isis , Set a Nephthys , reprezentující úrodnou nivu Nilu a pustou poušť.
Opačná verze existovala ve městě Hermopolis, kde se věřilo, že svět pochází z osmi starověkých božstev, takzvaných ogdoadů . Tato osmička se skládala ze čtyř párů bohů a bohyň, symbolizujících prvky stvoření. Jeptiška a Naunet odpovídají prvotním vodám, Hu a Howhet nekonečnosti vesmíru, Kuk a Kauket věčné temnotě. Čtvrtý pár se několikrát změnil, ale počínaje Novou říší se skládá z Amona a Amauneta , ztělesňující neviditelnost a vzduch. Podle germánské verze byla tato božstva matkami a otci boha slunce, kteří přinášeli na svět světlo a další stvoření.
Prostor světa nebyl pro Egypťany homogenní a izotropní. Každý velký chrám byl považován za zvláštní místo, „sraženinu bytí“. Zvláštními místy byly také pyramidy se svou složitou a tajemnou topologií. A vliv směru Nilu z jihu na sever byl mimořádně silný. Natolik, že když egyptská vojska spatřila, že Eufrat teče opačným směrem, nazvali jej obrácenou řekou (Mu kedu, dosl. „Obrácená voda“, transl. egyptský. mw-qd.w) [6] .
Z astronomických textů v originále se do naší doby nedochovalo nic, kromě uměleckých maleb na sarkofágech Říše středu a nápisů Nové říše. Také mapy „děkanů“ lze připsat astronomickým dokumentům. Zdá se, že mluvíme o hvězdách nebo souhvězdích, ale pouze Sirius a Orion lze s jistotou identifikovat. Možná, že staří Egypťané měli svůj vlastní způsob výpočtu postavení děkanů, který se výrazně lišil od našeho a ztratil se začátkem říše středu [7] .
Starověké ŘeckoStarověké Řecko, stejně jako mnoho jiných starověkých civilizací, vytvořilo svou vlastní představu o vesmíru. Jedinečnost starověkého Řecka však spočívala v tom, že mělo více než jeden model: různé filozofické školy předkládaly extrémně odlišné modely světa a každý byl tak či onak „argumentován“.
Rané filozofické školy vyzdvihovaly určité látky nebo postavy jako základní. Prostřednictvím těchto základů byly vybudovány rané představy o vesmíru. Takže pak pozemský disk plave ve vodě, jako tomu bylo u Thalese z Milétu, pak jen válec plave v nekonečném prostoru, jako tomu bylo u Anaximandera atd.
Pythagorejci navrhli pyrocentrický model vesmíru, ve kterém hvězdy, Slunce, Měsíc a šest planet obíhají kolem Centrálního ohně (Hestia). Aby bylo možné získat posvátný počet - celkem deset - sfér, byla protizemě (Antichthon) prohlášena za šestou planetu. Slunce i Měsíc podle této teorie zářily odraženým světlem Hestie [8] . Tento systém světa popsal Philolaus z Crotonu .
Většina starověkých řeckých vědců však byla zastánci geocentrického systému světa , který také založili Pythagorejci.
Vzdálenosti mezi svítidly Pythagorejců odpovídaly hudebním intervalům na stupnici; když se otáčejí, zní „hudba koulí“, kterou my neslyšíme. Pythagorejci považovali Zemi za sférickou a některé z nich ( Ekfant a Hyket ze Syrakus) - dokonce rotující kolem osy, proto dochází ke změně dne a noci.
Platón (asi 428 - asi 347) analyzoval celý svět prizmatem svých představ o duchovní podstatě. To nevyhnutelně ovlivnilo i strukturu světa. Jeho hvězdy byly „božské entity“ s tělem i duší. Jejich viditelnou formou je oheň a svítí, aby vypadaly nejjasněji a nejkrásnější. A aby se podobaly Celku, byly vytvořeny kulovité. Vesmír podle Platóna není věčný, protože vše, co cítíme, je věc a věci stárnou a umírají. Navíc čas sám se zrodil společně s Kosmem.
Platón byl první, kdo navrhl rozložit nerovnoměrné pohyby svítidel na „dokonalé“ pohyby v kruzích. Eudoxus z Knidu na toto volání odpověděl. Ve svých (nepřeživších) spisech nastínil teorii homocentrických sfér - kinematické schéma pohybu planet, vysvětlující zpětný pohyb planet (s několika superponovanými kruhovými pohyby) v pouhých čtyřech sférách, v jejichž středu byl Země.
Kosmologický systém, který měl velký význam ve středověku, vytvořil Aristoteles . Věřil, že nebeská tělesa jsou ve svém pohybu nesena pevnými nebeskými sférami, ke kterým jsou připojena. Podle jeho názoru je vše, co se pohybuje, uváděno do pohybu něčím vnějším, čím je zase něčím pohybováno a tak dále, dokud se nedostaneme k motoru, který je sám o sobě nehybný - k Prime Mover. Zemi považoval za nehybnou.
Heraclid Pontus (2. polovina 4. století př. n. l.) předpokládal rotaci Země kolem své osy. Navíc na základě skrovných informací, které se k nám dostaly, lze předpokládat, že Heraclid považoval Venuši a Merkur za to, že obíhají kolem Slunce, které se zase točí kolem Země. Dochází k další rekonstrukci Hérakleidovy soustavy světa: Slunce, Venuše i Země rotují v kruzích kolem jediného středu a doba jedné revoluce Země se rovná roku [9] . V tomto případě byla Hérakleidova teorie organickým vývojem systému světa Philolaus a bezprostředního předchůdce heliocentrického systému světa Aristarcha .
V první polovině III století před naším letopočtem. E. Aristarchos Samos navrhl heliocentrický systém světa . Na základě heliocentrického systému a nepozorovatelnosti ročních paralax hvězd došel k závěru, že vzdálenost Země ke Slunci je zanedbatelná ve srovnání se vzdáleností Slunce ke hvězdám. Kromě toho navrhl metodu měření vzdálenosti ke Slunci a Měsíci a jejich velikosti. Podle něj je Země objemově 250krát menší než Slunce. Ačkoli se numericky mýlil, jeho metoda umožnila zjistit, že Země je mnohem menší než Slunce.
Od III století před naším letopočtem. E. Řecká věda asimilovala úspěchy Babyloňanů, včetně úspěchů v astronomii a matematice. Řekové ale zašli mnohem dále. Asi 230 př.n.l. E. Apollonius z Pergy vyvinul novou metodu reprezentace nerovnoměrného periodického pohybu prostřednictvím základního kruhu - deferentního - a sekundárního kruhu kroužícího kolem deferentního - epicyklu; samotné svítidlo se pohybuje podél epicyklu. Tuto metodu zavedl do astronomie Hipparchos , který pracoval na Rhodosu.
V 1. století př. Kr E. Gemin propagoval názor, že hvězdy pouze zdánlivě leží na stejné kouli, ale ve skutečnosti jsou umístěny v různých vzdálenostech od Země. Existují všechny důvody domnívat se, že tento názor také vznikl dříve, ve 3. nebo 2. století před naším letopočtem. protože je spojena s možností existence správných pohybů hvězd, jejichž možnost předpokládal Hipparchos : přítomnost takových pohybů je neslučitelná s představou hvězd jako těles upevněných na jedné kouli.
Po dlouhém úpadku na konci 1. sv. E. - začátek 2. století našeho letopočtu E. pokračuje průzkum nebes a vývoj modelů světa. Theon ze Smyrny popisuje teorii vnořených sfér , fyzikální teorii, která se pokouší vysvětlit teorii epicyklů. Jeho podstata je následující. Představte si dvě soustředné koule z pevného materiálu, mezi kterými je umístěna malá koule. Aritmetický průměr poloměrů velkých koulí je poloměr deferentu a poloměr malé koule je poloměr epicyklu. Otáčení dvou velkých koulí způsobí, že se malá koule otáčí mezi nimi. Pokud je planeta umístěna na rovníku malé koule, pak její pohyb bude přesně stejný jako v teorii epicyklů; tak epicyklus je rovník menší koule.
Tuto teorii, s některými modifikacemi, zastával také Ptolemaios . Je to popsáno v jeho díle Planetární hypotézy [10] . Zejména poznamenává, že maximální vzdálenost ke každé z planet je rovna minimální vzdálenosti k planetě, která ji následuje, to znamená, že maximální vzdálenost k Měsíci je rovna minimální vzdálenosti k Merkuru atd. Ptolemaios byl schopen odhadnout maximální vzdálenost k Měsíci pomocí metody podobné Aristarchově metodě : 64 poloměrů Země. To mu dalo rozsah celého vesmíru. V důsledku toho se ukázalo, že hvězdy se nacházejí ve vzdálenosti asi 20 tisíc poloměrů Země. Ptolemaios se také pokusil odhadnout velikost planet. V důsledku náhodné kompenzace řady chyb se Země ukázala jako průměrné těleso vesmíru a hvězdy mají přibližně stejnou velikost jako Slunce.
Podle Ptolemaia je celek éterických sfér patřících každé z planet racionální animovanou bytostí, kde planeta sama hraje roli mozkového centra; impulsy (emanace) z ní vycházející uvádějí do pohybu sféry, které zase nesou planetu. Ptolemaios uvádí následující analogii: mozek ptáka vysílá do jeho těla signály, které způsobují pohyb křídel a unášejí ptáka vzduchem. Ptolemaios zároveň odmítá Aristotelův pohled na Prvotní hybatel jako důvod pohybu planet: nebeské sféry se pohybují vlastní vůlí a pouze nejvzdálenější z nich uvádí do pohybu Prvotní hybatel. [11] .
Existovaly i další pokusy dát teorii epicyklů fyzikální význam, které rovněž vycházely z geocentrického systému světa [12] .
Rozvinuly se i názory, které přesahovaly geocentrismus. Ptolemaios tedy diskutuje s některými vědci (aniž by je jmenovali jménem), kteří předpokládají denní rotaci Země. Latinský autor 5. stol. n. E. Marcianus Capella v knize The Marriage of Merkur and Philology popisuje systém, ve kterém se Slunce točí v kruhu kolem Země a Merkur a Venuše kolem Slunce.
Starověká ČínaJednou z nejstarších památek, která uchovává kosmografický pohled na starověkou Čínu, je Zhou bi suan jing („Kánon výpočtu Zhou gnómonu“ / „Počítací kánon Zhou / všezahrnující gnómon“). Popisuje model „klenuté oblohy“. Je možné, že jak tento model, tak i konkurenční model „nebeského závoje“ si Číňané vypůjčili od Řeků [13] .
Podle starověké čínské víry vznikl svět z počátečního chaosu obsaženého v obrovském vejci [14] . Uvnitř tohoto vejce se objevil obří Pangu [15] . Spal 18 000 let, a když se probudil, našel vedle sebe dláto a sekeru. S jejich pomocí rozbil vajíčko. Všechno těžké a špinavé (jin) tvořilo zemi, vše čisté a lehké (jang) tvořilo nebe. Když o mnoho tisíc let později zemřel, jeho poslední dech se stal větrem a mraky, jeho výkřik se stal hromem, jeho pravé oko se stalo měsícem a jeho levé slunce. Jeho tělo se proměnilo v hory, ruce a nohy ve čtyři světové strany, krev v řeky, kůže a vlasy v lesy a byliny, zuby a kosti v kovy a kameny, žíly v cesty [16] .
Starověká IndieMyšlenka kosmu ve védském období ( 16. - 6. století př. n. l. ) je obsažena v Mahabharatě .
Astronomické znalosti pro toto období jsou popsány ve Vedách , stejně jako v přilehlé Jyotisha Vedanga . Popisují 28 [17] lunárních stanic, nakshtarů a také uvádějí způsoby, jak vypočítat polohu Slunce a Měsíce.
Později, během bráhmanského období, byly sestaveny Purány , zejména Bhagavata Purana , která obsahuje představy o tehdejším světě. Jeho doslovný výklad vede k četným rozporům a logickým nesrovnalostem v samotném textu. Richard Thompson ve své sérii prací ukázal, že většina z nich zmizí, pokud text považujeme za umělecký popis řetězce různých projekcí.
Model sluneční soustavy je tedy geocentrický model, nyní nazývaný systém Tycha Brahe: všechny planety kromě Země obíhají kolem Slunce a samotné Slunce kolem Země. Planety známé v té době jsou Merkur , Venuše , Mars , Jupiter a Saturn , tedy vše viditelné pouhým okem. Nejvzdálenější dráha Saturnu, je také prohlášena za hranici, ke které se šíří světlo. Je pozoruhodné, že uvedené velikosti oběžných drah všech známých planet souhlasí s moderními měřeními, zatímco vědci starověku a středověku značně podcenili měřítko sluneční soustavy. Staří hinduisté si však nepředstavovali skutečné měřítko Vesmíru: stejně jako ve starověkém Řecku byly hvězdy považovány za něco blízkého a jejich světlo je odraženým světlem Slunce.
Popis Země je projekce zeměkoule na rovinu s vyznačeným viditelným pohybem Slunce - ekliptika. Pozdější chápání Země jako plochého disku zřejmě souvisí s degradací chápání tohoto popisu: začíná být chápán doslova. Richard Thompson s odkazem na výzkum třetí strany také poznamenává, že k takové degradaci docházelo všude. Existují nepřímé náznaky, že velikost Země a její tvar byly také chápány správně. Ale zároveň byla považována za nehybnou. V mnohem pozdějším období indický vědec Aryabhata ve svém pojednání, publikovaném v roce 499 , navrhl, že Země se otáčí kolem své osy, ale později tato hypotéza nebyla široce používána [18] .
Mezi civilizace Mezoameriky patří Aztékové , Mayové , Mixtékové , Olmékové , Purépechové , Zapotékové , Toltékové , Totonakové , Huastékové , Chichimekové . A i když i v rámci stejné civilizace v různých oblastech života by rozdíly mohly být obrovské, ale co se obecných představ o světě týče, panuje jednota názorů s drobnými odchylkami.
Mezoameričané velmi brzy začali provádět přesná astronomická pozorování, obvykle spojená se zemědělskými potřebami. Dokázali přesně vypočítat zatmění Slunce a Měsíce, stejně jako souřadnice Venuše na obloze. Vznikl také přesný kalendář.
Významné místo v mezoamerických představách však nezabírají výsledky pozorování, ale astrologie a kalendář [19] . Takže myšlenka cykličnosti, zakotvená v kalendáři, se přenáší na všechny události tohoto světa, období těchto opakování jsou pro Mezoameričany spojena s posvátnými čísly, jako je 400, 20, 52. Cyklicita je také přítomna v kosmogonie: svět je zničen a znovu vytvořen. Takové cykly byly celkem čtyři, aktuální je pátý. Pokud předpokládáme, že datum začátku chronologie je nastaveno správně, pak konec aktuálního cyklu připadá na rok 2012 [20] .
Struktura světa byla také podobná: svět má vertikální a horizontální dělení. V projekci se jedná o čtyřúhelník, jehož rohy jsou orientovány ke světovým stranám. Světový strom prochází středem světa a spojuje 13 nebeských světů, pozemský svět a 9 podzemních. Každá část světa měla svého boha a barvu, která se u různých národů lišila. Zrození světa bylo dáno bojem dvou protikladných principů: dobra a zla, světla a tmy atd. [21]
InkovéSvět Inků byl extrémně odlišný od představ o světě běžných v Evropě a Asii. Jiným způsobem si představovali svět kolem sebe, jiným způsobem viděli měřítko Vesmíru.
U Inků byl čas kombinován s prostorem, jak je vyjádřeno již samotným slovem v kečuánštině „ pacha “, což znamená čas a prostor (délka, šířka a hloubka) zároveň, tedy jedním slovem. hodnoty čtyř dimenzí a představy o statice a dynamice . Tato synonymie mezi časem a prostorem znamená, že čas a prostor byly konkrétně ukázány a promítnuty do geografického prostoru. Čas Pacha se dělil na: přítomnost - pacha a minulost-budoucnost - nyavpa-pacha . A ukazuje se to v kruhu:
Blízko termínu nyavpa byly: urin - dlouhodobá a neviditelná zóna a chánan - nedávná a viditelná zóna.
Z pohledu Inků existovaly tři světy: Hanan Pacha , Kai Pacha , Uku Pacha . Horizont (v hornatém terénu to byla nejen horizontální čára, ale i vertikální a jakákoliv jiná) se nazývala kinrai , naopak země předpokládaná za horizontem, pro pozorovatele neviditelná, se nazývala kinrainin [22] .
Původ / počátek světa se nazýval - Pakkarik pacha .
Prostorově byl sever Inků dole a jih nahoře [23] .
V předkolumbovském světě, kde se čas ukazuje konkrétně, pojem „ nula “ nekoreluje s pojmem „nic“, jako naše „nula“, ale koreluje s něčím konkrétním a objektivním. Symbol nuly Inků a Mayů je již sám o sobě něčím hmatatelným: je to šňůra bez uzlu pro Inky , skořápka pro Maye a kukuřičný klas pro Aztéky . Jinými slovy začátek něčeho [24] .
Jak ukazuje nová analýza jazyka a gest aymarů od amerických vědců, indiáni představují čas obráceně: v pomyslném časoprostorovém měřítku je budoucnost za nimi a minulost se teprve uvidí.
Ve středověku v katolické Evropě dominoval geocentrický systém světa podle Ptolemaia. Tento systém, spojený s názory Aristotela, získal oficiální uznání a podporu ze strany církve a Svatého stolce. Jedním z hlavních popularizátorů Aristotelova systému homocentrických sfér byl slavný filozof a teolog Tomáš Akvinský [25] . Tento systém považoval za jediný správný; epicykly a výstředníky, fixované ve vědě Ptolemaiem, byly považovány za „nutné zlo“, příhodnou matematickou fikci vytvořenou pro pohodlí výpočtů.
Ve stejné době začaly v Evropě vznikat univerzity. Navzdory tomu, že byly do jisté míry pod kontrolou katolické církve, staly se hlavními centry vědeckého myšlení, přispěly k rozvoji a hromadění znalostí o struktuře vesmíru [26] .
V oblasti přírodní filozofie a kosmologie se většina arabských vědců řídila učením Aristotela . Vycházel z rozdělení Vesmíru na dvě zásadně odlišné části – sublunární a supralunární svět. Sublunární svět je říší proměnlivého, nestálého, pomíjivého; naopak nadlunární, nebeský svět je říší věčného a neměnného. S tímto pojmem souvisí pojem přírodních míst. Existuje pět druhů hmoty a všechny mají svá přirozená místa v našem světě: živel země je v samém středu světa, za ním následují přirozená místa živlů vody, vzduchu, ohně, éteru.
V oblasti kosmologie byli vědci islámských zemí zastánci geocentrického systému světa . Nicméně, tam byly spory o tom, která verze by měla být preferována: teorie homocentrických sfér nebo teorie epicyklů .
V 12. a na počátku 13. století byla teorie epicyklů vystavena masivnímu útoku arabských filozofů a vědců z Andalusie . Toto hnutí se někdy nazývá „Andaluské povstání“ [27] . Jeho zakladatelem byl Muhammad ibn Baja , v Evropě známý jako Avempatz († 1138), v díle pokračovali jeho žák Muhammad ibn Tufayl (asi 1110-1185) a studenti posledního Hypa ad-Dína al-Bitrúdžího (r . 1185), známý také jako Alpetragius a Averroes ; Za jejich počet lze považovat Maimonida , zástupce židovské komunity Andalusie . Tito vědci byli přesvědčeni, že teorie epicyklů, přes všechny své výhody z matematického hlediska, neodpovídá skutečnosti, protože existence epicyklů a excentrických deferentů je v rozporu s Aristotelovou fyzikou , podle níž jediný střed rotace nebeská tělesa mohou být pouze středem světa, který se shoduje se středem Země.
Model epicyklů ve své ptolemaiovské verzi (teorie bisekce excentricity) však nemohl astronomy plně uspokojit. V této teorii se pro vysvětlení nerovnoměrného pohybu planet předpokládá, že pohyb středu epicyklu podél deferentu vypadá stejnoměrně při pohledu nikoli ze středu deferentu, ale z nějakého bodu, který se nazývá ekvant nebo vyrovnávací bod. V tomto případě se Země také nenachází ve středu deferentu, ale je posunuta na stranu symetricky k bodu ekvantu vzhledem ke středu deferentu. V Ptolemaiově teorii se úhlová rychlost středu epicyklu vzhledem k ekvantu nemění, zatímco při pohledu ze středu deferentu se úhlová rychlost středu epicyklu mění, jak se planeta pohybuje. To odporuje obecné ideologii předkeplerovské astronomie, podle níž jsou všechny pohyby nebeských těles složeny z rovnoměrných a kruhových pohybů.
Muslimští astronomové (počínaje ibn al-Haythamem , 11. století) zaznamenali další, čistě fyzickou obtíž v Ptolemaiově teorii . Podle teorie vnořených sfér , kterou vyvinul sám Ptolemaios, byl pohyb středu epicyklu podél deferentu reprezentován jako rotace nějaké hmotné sféry. Je však naprosto nemožné si představit rotaci tuhého tělesa kolem osy procházející jeho středem, takže rychlost rotace je konstantní vzhledem k nějakému bodu mimo osu rotace.
Byly také pokusy překročit geocentrický systém: astronomové a filozofové islámských zemí analyzovali možnost rotace Země kolem své osy a navrhli existenci mnoha světů. Tyto myšlenky však nebyly rozvinuty.
Představa světa v raně křesťanském Rusku byla úzce spjata s teologií. Bylo potřeba vysvětlovat okolní svět a nedostat se do rozporu s Písmem svatým. V 6. století se objevil rukopis „ Křesťanská topografie “, jehož autorem je obchodník z Alexandrie Cosmas Indikoplova . Svého času byla populární v Byzanci , ale po 9. století ji nebrali vážně. Patriarcha Fotius o tom tedy napsal bulharskému caru Michaelovi, že si to nezaslouží pozornosti, poukázal na absurditu představ o nebi v něm obsažených a viděl v autorovi „spíš vypravěče bajek než vypravěče pravdy“. V předmongolském období pronikla do Ruska a zůstala v moci až do 17. století [28] .
Cosmas Indicoplus odmítl hypotézu kulovitosti Země a celého ptolemaiovského systému a nazval takové myšlenky „kruhovou herezí “. Doložil to tím, že Písmo svaté říká, že andělé při druhém příchodu zavolají národy „od konce nebe až do jejich konce“ zvukem trubky. A pokud je Země kruhová, pak je obloha kruhová, to znamená, že nemá žádný okraj, a to je v rozporu s Písmem. Dále, pokud je nebe „kruhové“, a tudíž se nedotýká okrajů zeměkoule, jak potom lidé při všeobecném vzkříšení povstanou ze země v době Druhého příchodu? Podle Kosmy měla Země tvar obdélníku. Shora se tento obdélník zvedá v horu, jejíž vrchol je nakloněn k severozápadu a na svahu této horské země žijí od severu k jihu různé národy. Při průchodu je Slunce blíže jižním zemím než severním. Oceán se nachází kolem Země a na jeho okraji se tyčí pevná, ale průhledná stěna nebeské klenby, která přímo sousedí se zámořskou pevninou.
Kromě díla Kosmy Indikoplové existovala další kniha – „ Šestodněv “ od Jana, bulharského exarchy , která se k nám dostala ve starověkém rukopisu z roku 1263 [28] . Tato práce je mnohem kontroverznější než první. John na jednu stranu vykládá podobné názory jako Kosmas, ale objevují se náznaky, že si autor představuje Zemi jako kouli. Na rozdíl od Kosmy také odlišuje planety od hvězd.
Třetí kosmografické dílo starověké Rusi se nachází v knize Jana z Damašku „Přesný výklad pravoslavné víry“. Názory v něm vyjádřené jsou již přímo opačné k názorům Kosmy: Zvěrokruh je popsán do všech detailů, jsou popsány astrologické domy planet, patrné jsou sympatie ke kruhovitosti Země. Kniha Damašek nevyčleňuje holistický názor na povahu oblohy, ale jsou uvedeny všechny názory na povahu oblohy. Sympaticky je citován pohled Basila Velikého : "toto nebe, božský Basil je jemná bytost, říká, příroda, jako kouř."
Inovativním charakterem je kosmologie Mikuláše Kuzánského (1401-1464), uvedená v pojednání O učené nevědomosti . Přijal hmotnou jednotu Vesmíru a Zemi považoval za jednu z planet, které se také pohybují; nebeská tělesa jsou obydlena, stejně jako naše Země, a každý pozorovatel ve Vesmíru se stejným rozumem se může považovat za nehybného. Podle jeho názoru je Vesmír neomezený, ale konečný, protože nekonečnost může být charakteristická pouze pro Boha samotného. Kuzanets si přitom uchovává mnoho prvků středověké kosmologie, včetně víry v existenci nebeských sfér, včetně té vnější, sféry stálic. Tyto „koule“ však nejsou absolutně kulaté, jejich rotace není stejnoměrná, osy rotace nezabírají pevnou polohu v prostoru. V důsledku toho svět nemá absolutní střed a jasnou hranici (pravděpodobně právě v tomto smyslu je třeba chápat Kuzanzovu tezi o nekonečnosti Vesmíru) [29] .
První polovina 16. století byla poznamenána vznikem nového, heliocentrického systému světa Mikulášem Koperníkem. Koperník umístil Slunce do středu světa, kolem kterého obíhají planety (včetně Země, která se také otáčela kolem své osy). Koperník stále považoval vesmír za omezenou sféru stálic; zjevně si také zachoval víru v existenci nebeských sfér [30] .
Anglický astronom Thomas Digges rozvíjející myšlenky Koperníka navrhl, že prostor je nekonečný a plný hvězd. Tyto myšlenky prohloubil italský filozof Giordano Bruno [31] [32] [33] . Řada ustanovení Brunovy kosmologie má na svou dobu inovativní až revoluční charakter, který do značné míry předjímal mnohá ustanovení moderní kosmologie: myšlenku nekonečnosti vesmíru a počtu světů v něm, identifikaci hvězd se vzdálenými slunci, myšlenka hmotné jednoty vesmíru. Ve stejné době byly některé myšlenky Giordana Bruna (především myšlenka univerzální animace hmoty) vědou brzy opuštěny.
Ne všichni vědci však koncept Koperníka přijali. Takže jedním z oponentů byl Tycho Brahe , nazývající to matematickou spekulací. Navrhl svůj kompromisní geo-heliocentrický systém světa, který byl kombinací učení Ptolemaia a Koperníka: Slunce, Měsíc a hvězdy obíhají kolem stacionární Země a všechny planety a komety kolem Slunce. Brahe také neuznával denní rotaci Země.
Kepler si představil vesmír jako kouli o konečném poloměru s dutinou uprostřed, kde se nacházela sluneční soustava. Kepler považoval kulovou vrstvu mimo tuto dutinu za vyplněnou hvězdami – samosvítícími objekty, které však mají zásadně jinou povahu než Slunce. Jedním z jeho argumentů je bezprostřední předchůdce fotometrického paradoxu . Se jménem Keplera je spojena další revoluce. Kruhové pohyby, zhoršené četnými ekvanty, nahrazuje jedním - po elipse a vyvozuje zákony pohybu podél ní, které nyní nesou jeho jméno.
Galileo Galilei ponechal otevřenou otázku nekonečnosti vesmíru a obhajoval názor, že hvězdy jsou jako Slunce. V polovině-druhé polovině 17. století tyto myšlenky podporovali René Descartes , Otto von Guericke a Christian Huygens . Huygens vlastní první pokus určit vzdálenost ke hvězdě ( Sírius ) za předpokladu, že její svítivost je stejná jako svítivost Slunce.
Mezi mnoha zastánci Braheho systému byl v 17. století významný italský astronom, jezuita Riccioli . Přímý důkaz pohybu Země kolem Slunce se objevil až v roce 1727 ( světelná aberace ), ale ve skutečnosti byl systém Brahe většinou vědců odmítnut již v 17. století jako neoprávněně a uměle komplikovaný ve srovnání se systémem Koperník-Kepler.
Na prahu 18. století vyšla kniha, která má obrovský význam pro celou moderní fyziku – Newtonovy „Mathematical Principles of Natural Philosophy“ [34] . Matematická analýza, která se stále vytváří, umožňuje fyzice striktně hodnotit fakta a také spolehlivě posuzovat kvalitu teorií, které se je snaží popsat.
Na tomto základě již v XVIII století. Newton staví svůj model vesmíru. Uvědomuje si, že v konečném světě plném rytin nevyhnutelně přijde okamžik, kdy všechna navzájem splynou. Věří tedy, že prostor vesmíru je nekonečný.
V pojednání z roku 1755 založeném na díle Thomase Wrighta Immanuel Kant navrhl , že Galaxie by mohla být rotující těleso, které by se skládalo z velkého množství hvězd držených pohromadě gravitačními silami podobnými těm ve sluneční soustavě, ale na větší měřítko. Z pohledu pozorovatele umístěného uvnitř Galaxie (zejména v naší sluneční soustavě) bude výsledný disk viditelný na noční obloze jako jasný pás. Kant také navrhl, že některé z mlhovin viditelných na noční obloze mohou být samostatné galaxie.
William Herschel navrhl, že by mlhoviny mohly být vzdálené hvězdné systémy podobné těm v Mléčné dráze. V roce 1785 se pokusil určit tvar a velikost Mléčné dráhy a polohu Slunce v ní metodou „naběračky“ – počítání hvězd v různých směrech. V roce 1795 při pozorování planetární mlhoviny NGC 1514 jasně viděl v jejím středu jedinou hvězdu obklopenou mlhovinou. Existence pravých mlhovin byla tedy nade vší pochybnost a nebylo třeba si myslet, že všechny mlhoviny byly vzdálené hvězdné systémy [35] .
V roce 1837 V. Ya Struve na základě vlastních pozorování objevil a změřil roční paralaxu α Lyra. Hodnota, kterou získal (0,125" ± 0,055"), byla prvním úspěšným určením paralaxy hvězdy obecně.
20. století je stoletím zrodu moderní kosmologie. Vzniká na počátku století a jak se vyvíjí, zahrnuje všechny nejnovější výdobytky, jako jsou technologie pro stavbu velkých dalekohledů, kosmické lety a počítače.
První kroky k již moderní kosmologii byly učiněny v letech 1908-1916 . V této době objev přímo úměrného vztahu mezi periodou a zdánlivou velikostí cefeid v Malém Magellanově mračnu ( Henrietta Leavitt , USA) umožnil Einaru Hertzsprungovi a Harlowovi Shapleymu vyvinout metodu pro určování vzdáleností od cefeid.
V roce 1916 sepsal A. Einstein rovnice obecné teorie relativity - teorie gravitace, které se staly základem pro dominantní kosmologické teorie. V roce 1917, ve snaze získat řešení, které popisuje „stacionární“ vesmír, zavádí Einstein do rovnic obecné teorie relativity další parametr – kosmologickou konstantu .
V letech 1922-1924. A. Friedman aplikuje Einsteinovy rovnice (s kosmologickou konstantou i bez ní) na celý Vesmír a získává nestacionární řešení.
V roce 1929 objevil Edwin Hubble zákon úměrnosti mezi rychlostí vzdalujících se galaxií a jejich vzdáleností, později pojmenovaný po něm. Je zřejmé, že Mléčná dráha je jen malou částí okolního vesmíru. Spolu s tím přichází důkaz pro Kantovu hypotézu: některé mlhoviny jsou galaxie jako ta naše. Zároveň se potvrzují Friedmanovy závěry o nestacionárnosti okolního světa a zároveň správnost zvoleného směru ve vývoji kosmologie [36] .
Od tohoto okamžiku až do roku 1998 se klasický Friedmanův model bez kosmologické konstanty stává dominantním. Vliv kosmologické konstanty na konečné řešení je studován, ale kvůli nedostatku experimentálních indikací jejího významu pro popis vesmíru se taková řešení nepoužívají k interpretaci pozorovacích dat.
V roce 1932 F. Zwicky předložil myšlenku existence temné hmoty - látky, která se neprojevuje jako elektromagnetické záření, ale účastní se gravitační interakce. V tu chvíli se tato myšlenka setkala se skepsí a teprve kolem roku 1975 se dočkala druhého zrodu a stala se obecně přijatou [37] .
V letech 1946-1949 G. Gamow , snažící se vysvětlit původ chemických prvků, aplikuje zákony jaderné fyziky na počátek rozpínání vesmíru. Tak vzniká teorie „horkého vesmíru“ – teorie velkého třesku a s ní i hypotéza izotropního kosmického mikrovlnného záření pozadí o teplotě několika Kelvinů.
V roce 1964 objevili A. Penzias a R. Wilson izotropní zdroj rušení v rádiovém dosahu. Pak se ukáže, že jde o reliktní záření , které předpověděl Gamow. Teorie horkého vesmíru je potvrzena a fyzika elementárních částic přichází do kosmologie.
V letech 1991-1993 byly v kosmických experimentech "Relikt-1" a COBE objeveny fluktuace kosmického mikrovlnného záření. Je pravda, že Nobelovu cenu později dostanou jen někteří členové týmu COBE [36] .
V roce 1998 byl sestrojen Hubbleův diagram pro velké z ze vzdálených supernov typu Ia. Ukazuje se, že vesmír se rozpíná se zrychlením. Friedmanův model to umožňuje pouze se zavedením antigravitace, popsané kosmologickou konstantou. Vzniká myšlenka existence zvláštního druhu energie, který je za to zodpovědný - temné energie. Objevuje se moderní teorie expanze – model ΛCDM, který zahrnuje temnou energii i temnou hmotu.
V historii astronomie byla Velká debata (někdy Velká debata, Velká debata ), nazývaná také debata mezi Harlowem Shapleyem a Geberem Curtisem , hlavní debatou, která se týkala povahy spirálních mlhovin a velikosti vesmíru . Hlavní otázka v diskusi byla formulována následovně: zda jsou vzdálené mlhoviny relativně malé objekty ležící v naší Galaxii, nebo se jedná o velké nezávislé galaxie , jako je Mléčná dráha ? Beseda se konala 26. dubna 1920 v sále. Bairda v Národním muzeu přírodní historie ve Washingtonu DC . Oba vědci nejprve během dne prezentovali nezávislé vědecké práce na téma „ Měřítko vzdáleností ve vesmíru “ a poté se zúčastnili společné diskuse, která se konala téhož večera. Mnoho informací o Velkém sporu je nám známo ze dvou článků publikovaných Shapleyem a Curtisem v květnovém čísle 1921 Bulletinu Národní rady pro výzkum. Publikované práce obsahují soubor argumentů a postojů, které v roce 1920 zastával každý vědec.
Shapley tvrdil, že Mléčná dráha je celý vesmír. Věřil, že mlhoviny, jako je mlhovina Andromeda a další objekty ve tvaru spirály, jsou prostě součástí Mléčné dráhy. Jeho hlavním argumentem byla relativní velikost mlhovin: pokud mlhovina Andromeda nebyla součástí Mléčné dráhy, pak by vzdálenost k ní měla být asi 10 8 světelných let , s čímž většina tehdejších astronomů nemohla souhlasit. Adrian van Maanen také poskytl důkazy pro Shapleyho argumenty. Van Maanen byl velmi uznávaným astronomem té doby a tvrdil, že osobně pozoroval rotující spirální mlhovinu . Pokud by se skutečně jednalo o samostatnou galaxii a bylo by možné v ní pozorovat změny, pak by se jednalo o porušení univerzálního rychlostního limitu - rychlosti světla . Později se ukázalo, že van Maanenova pozorování byla nesprávná - nikdo nemůže vidět rotaci galaxie ani v době srovnatelné s délkou života člověka . Dalším faktem, který podle všeho podporoval Shapleyovu teorii, byl výbuch Novy v mlhovině Andromeda, který dočasně zastínil jádro galaxie , to znamená, že uvolnil naprosto absurdní množství energie pro normální novu. Jak nova, tak mlhovina tedy musela být v naší galaxii, protože pokud by mlhovina Andromeda byla sama galaxií, musela by být nova nemyslitelně jasná, aby byla viditelná z tak velké vzdálenosti.
Curtis tvrdil, že mlhovina v Andromedě a další podobné mlhoviny jsou samostatné galaxie neboli „ostrovy ve vesmíru“. Ukázal, že v mlhovině Andromeda je více nov než v celé Mléčné dráze. Na tomto základě by se mohl ptát, proč je v jedné malé části galaxie více nov než na všech ostatních místech. Toto pozorování ho vede k přesvědčení, že mlhovina Andromeda je samostatná galaxie s vlastní historií a vlastní sadou nových hvězd. Poznamenal také, že jiné galaxie mají tmavé pruhy podobné prachovým oblakům nalezeným v naší galaxii a jsou zde také velké Dopplerovy posuny .
Díky práci Edwina Hubbla je nyní Mléčná dráha známá jako jedna ze stovek miliard galaxií ve viditelném vesmíru a Curtisovy důkazy byly v debatě na toto téma platnější. Navíc je nyní známo, že Nova Shapley zmíněná ve své argumentaci byla ve skutečnosti supernova , která dočasně zastínila jasnost celé galaxie. Ale v jiných ohledech nebyly výsledky diskuse tak jednoznačné: skutečná velikost Mléčné dráhy je mezi velikostmi navrženými Shapleyem a Curtisem [38] . Shapleyův model Galaxie také zvítězil: Curtis umístil Slunce do středu Galaxie, zatímco Shapley správně umístil Slunce do vnějších oblastí galaxie [39] .
| Kosmologie | |
|---|---|
| Základní pojmy a objekty | |
| Historie vesmíru | |
| Struktura vesmíru | |
| Teoretické pojmy | |
| Experimenty | |
| Portál: Astronomie | |