Історія астрономії

У всі часи і у всіх народів А., як і всяка наука, була тісно пов'язана зі станом загального розвитку людства. Її гіпотези і теорії носять на собі відбиток того часу, в якому вони з'являються, на них видно загальне світогляд епохи і народу, в якому вони народжуються. А. прогресує або терпить застій разом із суспільством у великому сенсі цього слова. Вона пов'язана навіть, особливо спочатку, з практичним життям народів. Таким чином, відображаючи в собі історію розвитку людства, історія А. є частина історії цивілізації, або розумової еволюції людства взагалі. Разом з тим і час появи кожної науки визначається загальним історичним перебігом розвитку людського інтелекту. Прості істини, що лежать в основі математичних понять, призводять до раннього розвитку математичних наук. Проста і видима гармонія небесних рухів разом з практичними потребами в знанні їх емпіричних законів призводять вже в найглибшій стародавності до деяких астрономічним узагальнень. Більш складні явища, що становлять предмет біологічних наук, відкладають розвиток цієї галузі людського знання на тисячоліття після того, як математика вже досягла високого ступеня досконалості. Наукова психологія та соціальні науки тільки тепер виступають на світло. Надзвичайна складність явищ, що підлягають дослідженню метеорології, змушує до цих пір більшість навіть цивілізованих народів бачити в метеорологічних явищах прояв випадку, не піддається науковому дослідженню, і метеорологія тільки-но починає ставати дійсною наукою з другої половини цього століття.



У дитинстві всякого народу А. займає в щоденному житті кожної окремої людини набагато більше місце, ніж у житті цивілізованих націй; цивілізований городянин не може собі уявити, як необхідно первісній людині постійне спостереження неба. Ми постійно оточені безліччю точних годин, за ходом яких постійно спостерігають меридіанне інструменти обсерваторій, про які більшість користуються годинами не має ніякого поняття. Наші тижні, місяці та роки наперед установляются календарем без усякого сприяння з нашого боку. Схід та захід сонця і місяця, фази місяця, затемнення або які б то не було інші явища, що відбуваються на небі, заздалегідь вказуються в календарях, якими може користуватися кожен, і весь рух світил здається настільки простим, що їм і не цікавляться. Кораблі рухаються по морю і прибувають за призначенням після днів, тижнів або місяців шляху в океані завдяки спостереженням над зірками, які робляться так швидко і непомітно, що публіка звичайно про них нічого не дізнається.



Одна з перших потреб людини, що призводять до астрономічних спостережень, є потреба у визначенні часу і вимірі проміжків часу. Точне вимірювання стало можливим лише з часу винаходу деяких інструментів. Спочатку час визначається, звичайно, тільки грубо, приблизно. Днем досить точно можна пов'язати час з положенням сонця на небі, особливо з висотою сонця над горизонтом. Вночі потрібне уважне спостереження зірок. При хмарної погоди і цей засіб недостатньо. Число частин, на які ділилися добу, або окремо ніч і день залежало від ступеня розвитку даного народу і збільшувалося поступово з розвитком людства. Велика частина народів Нового Світу ділила добу тільки на 4 частини, відповідні сходу сонця, вищій точці денного шляху його, заходу сонця і, нарешті, середині ночі. Індіанці маку на перешийку Фука і в даний час ділять добу на 5 частин: схід сонця, опівдні, захід сонця, вечір і середина ночі. Незважаючи на порівняно високу ступінь культури, інки задовольнялися також досить грубим поділом часу, вони розрізняли: світанок, схід сонця, ранок, день, захід сонця і ніч, в якій також вказувався один певний момент. Але майя в Юкатані ділили вже день на 10 частин: опівночі, до світанку, початок світанку, світанок, схід сонця, день, опівдні, після полудня, захід сонця, вечір. За свідченням мандрівника Горребоу, який описав Ісландію в середині минулого століття, ісландці ділили день також на 10 частин, причому кожна частина називалася описово, напр.: Полудень, повний день і т. д. Сучасні араби розрізняють також тільки схід і захід сонця, підйом та опускання його, сутінки, ніч, перший крик півня і світанок. Однак у деяких нецивілізованих народів можна знайти порівняно точний поділ дня, як, напр., У тубільців островів Товариства, які за часів Кука мали поділ дня на 18 частин, довжина яких була проте неоднакова; найбільш короткі проміжки часу відповідали ранку і вечора, найбільш довгі - опівночі і полудня.



Дійшли до нас пам'ятки писемності древніх цивілізацій дають вказівки про способи розподілу часу у євреїв, греків, римлян в глибокій старовині. У книзі Буття годинник не згадуються, а йдеться лише про стан дня. Те ж можна сказати про поемах Гомера і Гесіода. Навіть у Платона і Ксенофонта ми ще не зустрічаємо слова "час". Перша згадка цього слова зустрічається у Менандра в IV столітті до Р. Х., де разом з годиною зустрічається і "півгодини". Цей час можна вважати, таким чином, початком дійсного виміру часу замість приблизної оцінки його. Кожен знає, що і до цих пір велика частина людства користується для означення часу більш-менш невизначеними виразами, на кшталт "вранці", "близько полудня", "в обідній час" і т. д. Греки мали безліч виразів подібного роду. З римських виразів наведемо напр.: Ante lucem - до світла, ad lucem - при наближенні дня, albente coelo - спочатку світанку, cum luci simul - зі сходом сонця, prima lux - на початку дня, multo adhuc die - коли ще було зовсім світло , sub lumine prima - коли починали запалювати факели.



Народи, що живуть в полярних країнах, відчували в даному випадку особливе скруту, невідоме в більш південних країнах. Справді, влітку там протягом певного проміжку часу сонце зовсім не заходить і висота його дуже мало змінюється, а взимку протягом такого ж проміжку часу сонце зовсім не сходить і ніч не припиняється. Виявляється, що ескімоси, які були, таким чином, позбавлені природних показників часу і не мали штучних, користувалися спостереженнями над приливами і відливами моря для оцінки часу і таким чином навіть відкрили залежність, існуючу між цими явищами і місяцем. У той же час спостереження над становищем деяких сузір'їв, особливо Великої Ведмедиці, почасти заміняли за відсутності сонця це світило і давали можливість відрізняти опівдні від півночі протягом безперервної ночі або безперервного дня.



Місяць, набагато менш зручна для виміру часу, представляла зате додатковий інтерес щодо зміни своїх фаз, спостереження яких набагато простіше, ніж спостереження положень зірок або навіть сонця. Цикл місячних фаз відбувається протягом досить короткого проміжку часу, який було легко розділити на частини. Так, індіанці Північної Америки, призначаючи час побачення задовго вперед, визначають його настанням повного місяця. Блиск повного місяця представляє, особливо в південних країнах, настільки прекрасне видовище і в той же час місяць настільки корисна первісній людині, що не дивно, якщо повний місяць супроводжується у багатьох народів святами веселого характеру, між тим як зникнення місяця під час молодика вводить людину в відчай, коли він не знає чи повернеться його світило і коли повернеться. Свята на день появи нового місяця існують і в даний час у багатьох народів на Сході та в Африці. Такі ж свята існували і в Америці, і в стародавньому класичному світі (див. Місяць). Фази і руху місяця служили для вимірювання проміжків часу, що охоплювали кілька днів, вони привели до встановлення місяця (сама назва якого в багатьох мовах і, між іншим, в російській, вказує на його походження) і тижня. Більш важко було наблюсті тривалість року сонячного періоду, тим більше що тривалість року непорівнянна з тривалістю місячного періоду і поділ на місячні місяці не застосовно до сонячного року.



Зміна довжини тіні опівдні давало досить простий метод визначення часу в сонячному періоді. Вимірювання цієї довжини набуло навіть в давнину цілком науковий характер. Спочатку, звичайно, спостереження довжини тіні було дуже неточно. Замість довжини деякі спостерігали також напрямок тіні в певний момент часу, напр. в момент сходу або заходу сонця. Так, в санскритських книгах вказується, що для того, щоб визначити тривалість року, слід в який-небудь день помітити при сході або заході сонця напрямок тіні і чекати, щоб тінь знову повернулася до того ж напрямку. У Єгипті і країнах, що мали з ним зносин, встановився досить точний спосіб визначення часу року за допомогою геліакіческого (див. це сл.) Сходу або заходу якоїсь певної зірки. Сіріус служив переважно для цієї мети. Евдокс, у греків, пише, що через 1461 дня, повертаючись в четвертий раз, геліакіческій схід Сіріуса повторюється при цілком тотожних умовах, так що тривалість року дорівнює 365 дням. У Єгипті річний період дуже природно проявляється у явищах природи, проте тривалість року довгий час вважалася рівною 365 дням. Зате це було знайдено вже в глибокій старовині. Спочатку рік вважався рівним 360 дням, але безсумнівно, що вже в 3104 до Р. Х. було відомо, що в році міститься 365 днів. З інших країн нам дуже мало відомо щодо літочислення в настільки глибокій давнині. Відомо, що в Месопотамії вже досить давно рік приймався рівним 365 ¼ дням. Китайці відносять встановлення такого року до часу Яо, тобто до XXIV століття до Р. Х. У Персії до середніх століть збереглося розподіл року рівно на 365 днів. В Індії, геліакіческій період Ріг-Веда, записаний в XII столітті до Р. Х., але відбувається, ймовірно, з XVIII-го чи навіть ХХ-го століття, містить 366 днів, так як в ньому кожен рік має 360 днів і після кожних 5 років додається 30 днів. В Америці ми знаходимо майже таке ж визначення тривалості року, як і в Старому Світі. У Чилі в році вважалося 366 днів. У Перу, мабуть, за три століття до підкорення європейцями, був введений рік в 365 ¼ днів. У Мексиці точний календар свідчить про порівняно високого ступеня точності астрономічних спостережень, але немає можливості вказати час введення цього календаря. На півночі більш дикі народи не визначали зовсім тривалості року, хоча помічали зміну довжини тіні в різні пори року. З іншого боку для народів, що живуть поблизу екватора, де річний період має набагато менше значення, ніж для жителів помірного клімату, визначення тривалості року не представляє нагальної потреби. Таїтяни не мали слова для означення поняття "рік". Вони знали про зміну виду зоряного неба, але це становило для них не більше, як цікаве видовище. Вони помічали епоху північного сонцестояння, під час якого дні їх були дещо коротший, але епоха південного сонцестояння не звертала на себе їхньої уваги. Таке ж перевага віддавалася північному сонцестоянню перед південним жителями Перу.



Вид зоряного неба міг служити, подібно зміні пір року, для визначення тривалості річного періоду. Зоряне небо вивчалося в найглибшій стародавності усіма народами. Час встановлення сузір'їв, якими ми користуємося дотепер, губиться в мороці часів. Полярна зірка, настільки корисна для орієнтування в шляху, повинна була вже рано звернути на себе увагу спостерігачів внаслідок своєї нерухомості. Ірокези керувалися для визначення напрямків становищем зірки, "яка не ходить". Коли в XV столітті перші європейські мореплавці ознайомилися з тубільцями Зеленого мису, вони помітили, що при мандрах всередині материка вони керувалися вітрами, птахами і зірками. За часів Плінія мандрівники, що відправлялися з Карфагена всередину Африки, для визначення напрямку шляху керувалися в пустелі зірками. Найбільше значення зірки мали в сенсі вказівки напряму для мореплавців. Фіникіяне звертали увагу на положення сузір'я Малої Ведмедиці, тим часом як більшість народів їх оточували задовольнялися грубим наближенням, яке давалося наглядом положення Великої Ведмедиці. Оріон служив нерідко древнім мореплавцям для спостереження обертання небесної сфери. Ще в середні століття араби спостерігали Канопус (α Navis) для визначення точки Ю. Нормани, не менш финикиян потребували знанні неба для керівництва в морських походах, очевидно, володіли деякими знаннями в цій галузі, хоча про обсяг цих знань нам майже нічого не відомо. У числі особливостей норманських князів, що згадуються в їх переказах, ми дізнаємося, що вони вміли грати в шахи, кататися на ковзанах, плавати, складати вірші, знали зоряне небо і назви зірок. Зоряне небо уявлялося, наскільки про те можна судити з пам'ятників, дуже близьким. Гомер говорить, що високі сосни гори Іда виходять за межі атмосфери в область ефіру, через яку звук зброї героїв доходить до неба. Для більшості народів давнини зоряне небо представляється у вигляді твердого кулі або напівкулі, перекинутого на землю. Еврипід називає його "кришкою, що покриває творіння божественного працівника". Анаксимен розглядав зірки як цвяхи, увіткнені в звід небес. Емпедокл вважав зірки прикріпленими до кришталевої сфері, якою він вважав небо. Під небесним склепінням стелився плоска земля, в центрі якої кожен народ вважав свою власну країну. Китай до сих пір називається "Царством середини", Індія називалася "Мідгіама", або місце центру. Таке ж значення мають назви Midheim у скандинавів, Mittigart - у давніх германців, Meadhon - в Ірландії. Інки показували центр землі в храмі Купко, назва якого означає "пуп". Таку ж назву носив храм Аполлона в Дельфах (όμφαλος) і Єрусалим у християн. Китайці вважають пуп землі в місті Хотан (див. Земля). З планет тільки Венера відома здавна. Відсутність методичного огляду неба довгий час змушувало змішувати планети з нерухомими зірками. Уран, видимий неозброєним оком, був відкритий тільки в кінці XVIII століття. Не дивно, що за часів Гомера інші планети, крім Венери, ще не були відомі як такі. Вже на самому початку ми зустрічаємо, що ранкова і вечірня зірка, каковою буває Венера, вважаються однією і тією ж зіркою. Vesper і Lucifer вважаються одним і тим же світилом. Гомер і Гесіод згадують про цю планету. Вона згадується в давньоєврейських книгах, де Венера є уособленням ранку в книзі Іова в XV-му столітті до Р. Х. і названа "сонцем ранку" в VIII-му столітті, в одному вірші Ісайї. Спостереження над Венерою знаходяться в клиноподібних написах Халдеї. Одна з таких написів сходить до VIII століття до Р. Х. Арійці розпізнали Венеру порівняно пізно. Принаймні, закони Ману не згадують зовсім про планети. Назви планет у арійців відбуваються очевидно з Індії.

 

У Новому Світі, в Перу, Венера була відома під ім'ям "Часка", тобто волохата, очевидно, внаслідок здається лучистости цієї планети. Вона залишається постійно районі сонця, як красива зірка, з якою сонце не хоче розлучатися. Мексиканці знали Венеру під на званням citlapuli-veyestlalin, що означає Ранкова зірка, і tlaviscalpan-leaitli, тобто бог ранку і вечора. У мові майя, про поділ денний яких було сказано вище, є особлива назва для Венери. Таке ж знайомство з Венерою і з одною тільки Венерою з усіх планет ми знаходимо в індіанців пауні, у ірокезів, в Бразилії, у племені топінамба. Вже в XX, а може бути, навіть у XXIII столітті до Р. Х. аккадійци ділили видимий шлях сонця на 12 частин, додекатеморій, які згодом послужили для спостереження геліакіческіх сходів зірок. Халдейци спостерігали схід і захід зірок, які бувають частину року постійно нижче горизонту, для визначення настання певних моментів року. У Гесіода багато разів згадується про геліакіческіх сходах, докладний виклад теорії яких знаходимо у Секста Емпірика. Служачи для визначення пори року, схід або захід певної зірки міг служити також і для оцінки години ночі. Дуже чудову систему виміру часу ми знаходимо в єгипетському календарі, написаному на стелі однієї царської гробниці XIII-го століття, в якій дається через проміжки в 15 днів для всього року - схід зірок і сузір'їв протягом ночі, причому зірки дуже майстерно вибрані, так що дають для кожної ночі 13 певних моментів, тобто 12 проміжків, які, однак, не могли бути рівні, так як зірки, якими могли користуватися для спостережень, не перебували на рівних відстанях часових кутів одна від одної. У Китаї, як і в Індії і в Халдеї, замість сходу зірочок спостерігали їх кульмінацію, і ми бачимо вже в XXII-м столітті, що для визначення часу вони користуються сім'ю блискучими зірками Великої Ведмедиці і двома зірками із сузір'я "Вишивальниці", т. е. α і β Lyrae. Таке ж спостереження кульмінацій вказується Гиппархом, який дає список зірок для кожної години ночі. Ми вже бачили, що Венера була відома більшості древніх народів як планета. На островах Таїті, крім того, був відомий Марс, і деякі таїтяни знали Юпітера і Сатурна. Вже в далекій давнині, коли арійці переселилися в Індію, вони зустріли там дравідійські племена, які стежили за Марсом і Юпітером. У Єгипті всі планети давнини (Меркурій, Венера і Сатурн) вже названі в календарі гробниці Рамзеса XIII століття. Всі ці планети згадуються в Греції вперше в зв'язку з Піфагором. Індуси і китайці також незалежно відкрили всі планети, причому перше спостереження положення Марса в сузір'ї Скорпіона відноситься до XVI століття. Може бути, крім цих народів, одні перси самостійно відкрили планети, тому що чи можна сумніватися, що галли, скандинави та інші європейські народи запозичили свої знання про небесні світила від більш цивілізованих народів Півдня. Майже скрізь ми бачимо, що, подібно до сонця і місяці, планетам приписується божественність, в багатьох місцях їм поклоняються і незабаром вони починають відігравати важливу роль в астрології (див. це сл., А також Астролатрію).



Перші зображення небесної сфери відносяться приблизно до IV століття до Р. Х. Птоломей згадує про сферу, накресленої Гиппархом, але ця сфера загинула в Олександрійській бібліотеці. Перше збережене зображення неба є, цілком ймовірно, то, яке є на деяких фігурах, що представляють Атласу, що підтримує небо, на якому нанесені деякі зірки. У Неаполітанському музеї зберігається фігура Геркулеса Фарнезійского, який тримає на плечах великий мармуровий куля, на якій можна розрізнити найголовніші сузір'я. Постать ця належить до кінця IV століття до Р. Х. Подібні сфери зберігаються в музеї Арольсена й у Ватикані. Остання належить, очевидно, до I-го століття до Р. Х. Зображення зодіаку знаходяться на багатьох пам'ятниках кам'яного віку, напр. в Китаї, - у арійських народів, в Новому Світі. Перші спостереження, заслуговують назви таких, були делаеми в Китаї. Ми бачимо в Шу-Кінга, що під час Яо, т. е. в XXIV столітті до Р. Х., існували астрономи, які були зобов'язані спостерігати за часом настання рівнодення і сонцестояння. Для цих спостережень вживався гномон з гострим наконечником, який давав досить невиразну тінь. До нас збереглося вимір, вироблене Чеу-кунг в XII столітті до Р. Х. в місті Ло-янг, на Ю. Жовтої ріки. Лаплас міг скористатися у своїх вишукуваннях спостереженнями, зробленими в Китаї в 49 р. до Р. Х. і в 173, 461, 629 і 1279 р. по Р. Х., з яких він вивів висновок про зменшення схильності екліптики. Один вірш Лукана вказує на те, що в Сієні (нині Ассуана) в день літнього сонцестояння предмети не відкидають тіні. У той же час сонці можна бачити в колодязі по відображенню. Між тим, вже з середини Х століття до Р. Х. внаслідок зменшення схильності екліптики сонце вже не з'являлося більше в зеніті цієї місцевості. Найдавніше спостереження в Греції відноситься до набагато більш пізнього часу, а саме до 431 р. до Р. Х. Мабуть, вперше було зроблено Метона і Евктемоном визначення моменту літнього сонцестояння, яким згодом користувалися Гіппарх і Птоломей. У Перу, мабуть, незадовго до появи європейців, були споруджені вежі, обсерваторії, в яких спостерігалося за допомогою дотепного розташування стовпів, через які з'являлося сонце, час настання сонцестояння. Інки спостерігали за допомогою вертикального стовпа момент, коли сонце виявлялося в зеніті, раз на рік. День цей вважався великим святом, і жерці повинні були виробляти постійні спостереження, щоб заздалегідь передбачити його наступ. Найдавніші записи астрономічних явищ стосуються затемнень і знаходяться у китайців. Одна така запис сходить до 2136 до Р. Х. Понад 600 записів затемнень знаходяться в китайських анналах. Вавілоняни і Ассірія також володіли довгими переліками стародавніх затемнень. Про давність їх можна судити по цитаті Діоген Лаертський, який каже, що за часів Олександра Македонського єгиптяни мали список 832 затемнень місяця і 373 затемнень сонця. Числа ці достовірні, бо, як легко переконатися за допомогою обчислення, таке повинно бути дійсне відношення між числом тих і інших затемнень для однієї і тієї ж місцевості протягом досить довгого проміжку часу. Це обчислення показує, крім того, що початок записів повинно ставитися до 1600 р. до Р. Х. (див. докладніше у статті Затемнення). З VII-го століття до Р. Х. в енциклопедії Ма-Туан-лин ми знаходимо записи появи комет і падаючих зірок. Там же дано спостереження 45 випадків сонячних плям, видимих ​​простим оком. Останні спостереження відносяться до проміжку часу від 305 до 1205 р. по Р. Х. З нових зірочок китайські літописи згадують про зірок, що з'явилися в 133 р. до Р. Х., і, можливо, про зірку в 2240 до Р . Х. Перша оккультація, спостереження китайцями, записана під 68 р. до Р. Х., а саме оккультація Марса Місяцем. Оккультацію зірки α Virginis спостерігали вже в 282 р. до Р. Х.



В Америці перші спостереження відносяться до дуже пізнього часу, а саме незадовго до появи європейців. Інка Гуяна-Капак бачив пляма на сонці в 1525 р. (тобто раніше відкриття сонячних плям європейцями). Існували деякі спогади про комети, а також про падаючих зірок. І ті, й інші розглядалися тут, як і в Старому світі, як передвісники нещасть. У ацтеків, як видно з рукопису, що зберігається в Національній бібліотеці в Парижі, записані затемнення з 1476 р. і під 1509 згадується про зодіакальному світлі. Астрономічні записи велися там ще деякий час під іспанським пануванням. Справжні астрономічні спостереження, тобто перші скільки-небудь точні виміри положень небесних світил, ми знаходимо знову ж таки у китайців, причому їх стародавні інструменти відрізняються від наших не за принципом, а тільки меншу точністю. Так, напр., Вже в XXIII столітті до Р. Х., за свідченням книги Конфуція, китайці вживали зорову трубу (без стекол, звичайно), яка спрямовувалася, напр., На планету і нахил якої до горизонту вимірювався для визначення відмінювання планети. Такою ж трубою, укріпленої на вершині гномона, користувалися й індуси у своїх спостереженнях. Коли труба була спрямована на необхідну світило, її напрямок визначалося потім за допомогою мотузки, яка прокладалася в трубі і тривала до перетину з землею, де легко було виміряти кут її з горизонтом. Секст Емпірика і Макробий описують, яким чином перші астрономи досягли поділу зодіаку на 12 рівних частин. Вимірявши кількість води, яка витікає з судини з малим отвором протягом доби, і розділивши цю кількість на 12 рівних частин, вони примушували витікати кожну дванадцяту частину окремо і помічали поява зірок після закінчення цієї частини. Свідоцтво названих авторів підтверджується текстом папірусів Лувру. З часу Гіппарха, коли деякі відомості по сферичній тригонометрії дозволяли знаходити залежність між різними дугами на небесній сфері, астрономічні спостереження та їх обчислення вступають вже на той шлях, яким вони слідують до теперішнього часу. Перший грецький філософ, займався А., про який ми маємо історичні свідчення, Фалес Мілетський, народився близько 640 р. до Р. Х., засновник т. зв. іонійської школи філософів. Його астрономічні теорії вже показують досить високий рівень знань і велике дотепність дослідника, хоча в них ми зустрічаємо і чимало помилкового. Нам відомо, що він стверджував, що зірки складаються з вогню, що місяць одержує своє світло від сонця і буває невидима під час з'єднань, так як зникає в променях сонця, він учив, що Земля має вигляд кулі і перебуває в центрі світу. Землю і небесну сферу він ділив на п'ять поясів - екватором, тропіками і полярними колами. Він спостерігав затемнення і, якщо вірити свідченням Геродота, передбачив затемнення, яке поклало кінець війні мідян і лідійців, хоча, мабуть, в цьому прогнозі не був вказаний день затемнення, а тільки рік появи його. Каллімах повідомляє, що він, крім того, визначив положення зірок Малої Ведмедиці, хоча, ймовірно, він тільки вказав на значення, яке це сузір'я може мати для мореплавця і яким вже у той час користувалися фінікійці у своїх плаваннях.



Учень Фалеса Анаксимандр, за свідченням Плутарха, вважав землю за тіло циліндричної форми. На думку цього філософа, Сонце одно за величиною з Землею. Йому ж приписується пристрій в Лакедемоне гномона для спостережень сонцестоянь і рівнодень. Нарешті, мабуть, він же перший став креслити географічні карти. Пристрій сонячних годин приписується, як Анаксимандру, так і послідовнику його Анаксимену, який дотримувався тих самих поглядів щодо будови Всесвіту, як і його попередники. Учень і послідовник його Анаксагор, за свідченням Плутарха, мав дуже хибні поняття про Всесвіт. Він вважав небесний звід складається з каменів, які не падають на землю внаслідок швидкості свого обертового руху. Сонце, на думку його, є великий, завбільшки в Пелопоннес, розпечений камінь, якому щільна атмосфера Землі заважає порухатися далі тропіків. Цілком можливо, що ці погляди і не належали Анаксагор, який був вигнаний з батьківщини за те, що приписував природним силам те, що, на думку натовпу, було справою богів. Але в усякому разі ионийская шкода вже не внесла нічого нового в А., а на місце її виступає школа піфагорійців. Розповідають, що Піфагор дізнався в Єгипті про нахили екліптики, про тотожність ранкової та вечірньої зорі і про інші факти. Але сам Піфагор заслуговує особливої ​​уваги, так як він, ймовірно, перший вчив, що Земля рухається в просторі біля Сонця, як і інші планети, хоча публічно стверджував, що Земля знаходиться в центрі світу. Захоплюючись теорією світових чисел та світової гармонії, він шукав у відстанях планет вказівок на гармонію небесних світил і елементи, з яких складена всесвіт з п'ятьма правильними геометричними тілами. Система Піфагора була згодом знову відкрита і доведена Коперником, а аналогією з правильними тілами ще захоплювали Кеплера. Так як сам Піфагор не залишив жодних творів, то не можна стверджувати, що все те, що приписується йому, не було почасти справою його найближчих учнів, з яких деякі продовжували розпочату Піфагором дослідження всесвіту. Філолай Кротонский, напр., Стверджував, що Сонце є скляний диск, що відображає на землю світло світу. Він вважав тривалість місячного місяця дорівнює 29 ½ дням, місячного року 354 дням і сонячного року 365 ½ дням. Нікет Сіракузький, мабуть, перший публічно захищав пифагорову систему світу. Посилаючись на Теофраста, Цицерон стверджує, що він приписував уявне обертання небесного зводу обертанню землі біля осі, але найімовірніше, що це було вперше висловлено Гераклітом Понтійським і Екфантом, учнем Піфагора.



Большею славою, як астроном, користувався Евдокс Кнідський. На думку Плінія, він ввів у вживання в Греції поділ року на 365 ½ днів. Архімед повідомляє, що він вважав діаметр сонця в 9 разів більшим діаметра Місяця, що вже частково показує, що він умів бачити далі того, що дається безпосередньо зовнішніми почуттями. До нас збереглися три його праці, а саме "Про період або кола землі", "Феномени" і "Дзеркало". Його обсерваторія ще існувала в Кніда за часів Страбона. Він зневажав халдейські передбачення і строго розмежовував область астрології від А. Мабуть, він перший дав механічне пояснення руху планет. А саме він стверджував, що планети займають кожна окрему частину неба і що їхні шляхи визначаються комбінацією рухів декількох сфер. Сонце і місяць мали по три сфери. Одна з них обертається біля осі, полюси якої збігаються з земними полюсами, інша обертається близько полюсів екліптики в протилежному напрямку, що виробляє річний період одного і місячний період іншого світила, нарешті, третя обертається в напрямку, перпендикулярному до першої, і виробляє зміна у відміні світил. Кожна з планет має ще четверту сферу, яка пояснює стояння і зворотний рух планет. У міру відкриття нових нерівностей в рухах світил доводилося додавати нові сфери, і система ця, вельми схожа з системою епіциклів Птоломея, незабаром привела до вельми заплутаної сплетіння уявних сфер.



Хоча навряд чи можна назвати Платона астрономом, однак успіхи А. почасти залежали від світла, пролитого ним на різні питання в науці. Він, мабуть, мав вірне уявлення про причину затемнень, він говорив, що небесні тіла мали прагнення рухатися по прямих лініях, але тяжкість змушує їх відхилятися і описувати криволінійні шляху, причому він вважав ці шляхи круговими і руху рівномірними. Геометрія старанно вивчалася в школі Платона, так що цій школі А. зобов'язана деякими своїми відкриттями та теоріями.



Аристотель написав трактат по А., у якому він повідомляє про деякі свої власні спостереження, напр. про оккультаціі Марса Місяцем і однієї зірки в сузір'ї Близнюків Юпітером. Так як такі явища досить рідкісні, то ми маємо право зробити висновок, що він стежив за станом неба. У цей час у Греції вже існувало чимало астрономів, які готували мало відбутися перетворення науки, яке було зроблено Гиппархом. Про Геліконі Кізікском повідомляють, що він передбачив одне затемнення, яке і відбулося, як повідомляє Плутарх, в призначений час. Крім Фалеса і Гелікону, в історії згадується ще тільки один астроном, якому вдалося передбачити появу затемнення, а саме Евдем. Він написав, між іншим, історію А., від якої до нас дійшло, однак, лише кілька рядків в "Bibliotheca Graeca" Фабриціуса. Тут згадується, що осі екватора і екліптики нахилені одна до іншої під кутом, рівним куту п'ятикутника, тобто 24 °. Це перша згадка про вимір цього кута, яке ми знаходимо у греків. Воно дано в круглих числах і, звичайно, може бути помилкове на чверть градуса.

 

Каліпп ввів новий цикл, що складається з 4-х циклів Метона, введених в 433 р. до Р. Х. Він же склав колекцію спостережень геліакіческіх сходів планет. Теофраст написав твір з історії А. На думку цього вченого, Чумацький Шлях походить від неповного скріплення двох півкуль неба, внаслідок чого світ через них проникає до нас. Автолік Пітанскій написав два твори, що збереглися до нас: "Про рухомий сфері" та "Про заході зірок". Пітеас Марсельський, що жив близько часу Олександра Македонського, визначав довжину тіні в момент рівнодення в різних країнах за допомогою гномона. Спостереження ці, однак, не відрізнялися особливою точністю, як можна судити з того, що він знайшов довжину тіні одинаковою в Марселі і у Візантії, хоча різниця широт цих міст становить 2 ¼ °. Спостереження це, однак, цікаво, як підтвердження зменшення схильності екліптики і як найдавніше вимірювання довжини тіні (після китайського). Пітеас багато подорожував для своїх астрономічних і геодезичних спостережень і досягав навіть Ісландії. Його описи вважалися стародавніми географами вигаданими казками (Страбон і Полібій), але вірність багатьох з них підтверджена новітніми спостереженнями. Він же перший вказав на зв'язок клімату і різної довжини дня і ночі. Перші астрономи Олександрійської школи - Арістілл і Тімохаріс, що жили близько 300 р. до Р. Х., визначали відносне положення зірок зодіаку, не задовольняючись одним перерахуванням часу сходу і заходу їх. Їх спостереження послужили Гиппарху при відкритті передування рівнодень і служили підставою теорії, яку згодом дав для цього явища Птоломей. Аристарх Самоський написав трактат "Про величину і відстань сонця і місяця", що зберігся до нас, в якому він описує придуманий ним дотепний спосіб для визначення ставлення відстаней сонця і місяця. У той момент, коли спостерігається дихотомія місячного диска, тобто, коли для спостерігача, що знаходиться на землі, рівно половина місячного диска здається освітленою і лінія відділу світла від тіні є пряма, можна довести геометричним міркуванням, що кут між прямими, що виходять із центру місяця до спостерігача і до сонця, є прямою. Вимірюючи в цей момент кут між променями зору від спостерігача до сонця і місяці, можна з прямокутного трикутника, складеного перерахованими прямими, обчислити відношення довжин сторін його, яке дорівнює відношенню синусів кутів. По вимірах Аристарха виявилося, що цей кут дорівнює 87 °. Насправді він дорівнює 87 ° 60 '. При такій великій величині кута мала помилка у вугіллі приводить до великої помилку у відношенні сторін. Аристарх отримав зі своїх обчислень той результат, що відстань сонця в 18-19 разів більше відстані місяця. Інше тонке спостереження, зроблене Аристархом, полягає у вимірюванні сонячного діаметру. Архімед повідомляє, що він знайшов для цього діаметра величину, рівну 720 частини окружності кола, тобто ½ °, що вже дуже близько до істини, незважаючи на труднощі вимірювання. Він дотримувався поглядів Піфагора щодо руху Землі і, мабуть, мав більш вірні поняття, ніж більшість астрономів його часу, про просторості всесвіту. Наступник Аристарха Ератосфен Кіренський був запрошений бібліотекарем в Олександрію Птоломеєм Евергетом; йому приписують винахід армілярні сфери (див. це сл.). За допомогою цього інструменту він зміряв відстань між тропіками і знайшов, що воно належить до кола як 11 до 83, що дає в нашому обчисленні для нахили екліптики 23 ° 51 '. Це дуже важливе спостереження, також підтверджує зменшення схильності екліптики, необхідний теорією. Він же перший намагався науковими прийомами виміряти величину Землі. Помітивши (яким чином невідомо), що Сієна і Олександрія знаходяться майже точно на одному і тому ж меридіані, він вирішив виміряти дугу небесної сфери, відповідну різниці широт цих двох міст, і в той же час виміряти лінійне відстань їх по Землі. Сієна знаходилася, на думку Ератосфена, точно під тропіком, так як в день літнього сонцестояння гномон не давав тіні і сонце можна було спостерігати в глибокому колодязі.



У день сонцестояння в Александрії Ератосфен знайшов зенітальних відстань сонця рівним 7 ° 12 '(50-й частини кола). Землеміри Олександра і Птоломея знайшли вже раніше, що відстань між Олександром і Сієною становить 5000 стадій. Звідси Ератосфен уклав, що окружність Землі становить 250 000 стадій. На жаль, нам не відома точна величина стадії, і ми не маємо можливості визначити ступінь точності цього вимірювання. У цей час А. збагачується відкриттями деяких знаменитих геометрів Олександрійської школи. Евклід, автор знаменитої геометрії, жив за царювання першого Птоломея. Він написав книгу про сферу, яка, ймовірно, служила зразком для пізніших творів про ту ж матерії і в якій вперше трактується геометрично про різні явища, які подаються похилій сферою. Конон Самоський, друг Архімеда, зібрав колекцію єгипетських спостережень затемнень. Архімед також сприяв успіхам А. Його знаменитий планетарій, зображав руху сонця, місяця, планет і зоряного неба, нерідко оспівувався поетами стародавності. Аполлоній з Перга вирішив за допомогою системи епіциклів і деферентів важку задачу про станах і зворотних рухах планет. Йому належить встановлення зв'язку між геометрією і А., яка справила такий великий вплив на подальші успіхи нашої науки.



А., що складалася досі із зібрання відомостей про різні окремих, не пов'язаних між собою факти, придбала зовсім новий вигляд після обробки її Гиппархом, який був, можливо, найбільшим з філософів-неметафізіков давнини. Він народився в Нікеї, в Віфінії, і спостерігав на Родосі. Флемстид і Кассіні, ймовірно, введені в оману яким-небудь незрозумілим місцем Птоломея, повідомили, що Гіппарх робив свої спостереження в Олександрії, і це думка отримало загальне поширення в історії А. Деламбр, який досліджував детально це питання, вважає, що немає жодної підстави стверджувати , що Гіппарх був коли б то не було в Олександрії. Птоломей, що повідомляє про спостереження Гіппарха, вважає, що Родос і Олександрія знаходяться на одному і тому ж меридіані, і тому не вважає за потрібне згадувати про місце спостереження. Насамперед Гіппарх повірив спостереження Ератосфена щодо схильності екліптики, потім він намагався визначити довжину тропічного року. Порівнюючи свої власні спостереження над часом настання сонцестояння зі спостереженнями Аристарха, зробленими 140 років перед тим, він знайшов, що довжина тропічного року становить 365 днів 5 годин 49 хв., Що всього на 12 секунд більше істини. Ретельним наглядом сонцестоянь і рівнодень він переконався, що ці моменти не ділять рік на чотири рівні частини, так як сонце переходить від весняного рівнодення до літнього сонцестояння в 94 ½ дня, тим часом як воно переходить в 92 ½ дня від осіннього рівнодення до зимового сонцестояння, так що сонце залишається 187 днів між екватором і північним полюсом і тільки 178 днів між екватором і південним полюсом. Це вказувало на ексцентричність сонячної орбіти. Гіппарх пояснював це тим, що Земля знаходиться не точно в центрі кола, що описується сонцем, а звідси випливало і що відстань сонця від Землі змінюється, а також повинна здаватися не постійно швидкість переміщення сонця по екліптиці. На підставі цих спостережень і теоретичних досліджень він склав перші таблиці сонця і пояснив також нерівність днів у різні пори року, відбувається крім переміщення сонця по екліптиці, від т. зв. рівняння часу. Настільки ж успішні були й пошуки Гіппарха щодо руху місяця. Порівнюючи спостереження над затемненнями, що збереглися від халдеїв, він визначив час звернення місяця щодо зірок, щодо сонця, вузлів місячної орбіти і лінії апсид її. Ці визначення мають дуже важливе значення для теоретичної А., так як доводять існування прискорення середнього руху Місяця і тим дають дуже тонке підтвердження теорії тяжіння Ньютона, з якої воно виводиться апріорним шляхом. І справді, в новітній час Галлей довів існування такого прискорення, саме порівнянням спостережень Гіппарха з пізнішими спостереженнями арабських астрономів і новітніми дослідженнями. Гиппарху також вдалося виміряти ексцентриситет місячної орбіти і визначити схильність її шляху до екліптики, причому, як можна переконатися з порівняння з сучасними дослідженнями, його результати точні до декількох хвилин дуги. Він передбачав існування нерівності Місяця, званого евекціей, і вже підготував матеріал для визначення його, але не встиг докінчити цієї роботи, яка була зроблена Птоломеєм. Нарешті, він же визначив паралакс Місяця, порівнюючи його з параллаксом Сонця за допомогою вимірювання діаметру перетину конуса тіні Землі під час місячного затемнення. Таким чином він знайшов, що найбільший і найменший полудіаметр місячної орбіти дорівнюють відповідно 78 і 67 полудіаметров Землі і в той же час що відстань Сонця від Землі дорівнює 1800 радіусів Землі. Перший з цих результатів дещо більше істинного (відстань Місяця, як відомо, становить близько 60 радіусів Землі), а другий результат у багато разів нижче істинного: Сонце відстоїть від Землі на відстані, в 24000 разів більшому її радіуса. Слід, однак, зауважити, що Птоломей, який бажав знайти більш точне призначення паралакса, отримав ще менш вірний результат.



Поява нової зірки під час Гіппарха спонукало його зробити складання повного каталогу всіх зірок, видимих на небі, визначити їх відносне становище і тим дати можливість потомству помічати всякі зміни, які можуть відбутися в стані неба. Це сміливе і важке підприємство привело його до відкриття передування рівнодень, одного з фундаментальних елементів А. Порівнюючи свої власні спостереження із спостереженнями Арістілла і Тімохаріса, він знайшов, що точка Овна, яка за часів цих астрономів, тобто 150 років перед тим, збігалася з весняним рівноденням, перемістилася на 2 °, тобто з середньою швидкістю 48 сек. на рік. Це дуже близько до істини. Бо, згідно з новітніми визначень, попереджання рівнодення становить 50,1 сек. на рік. Каталог його містить 1080 зірок (а не 1022, як іноді кажуть; таку кількість зірок знаходиться в каталозі Птоломея, який пропустив деякі слабкі зірки). Він же почав ряд спостережень, долженствовавшіх служити потомству для складання теорії руху планет, і, нарешті, йому належить винахід способу зображення неба на площині, який давав змогу вирішувати багато питань А. легше і точніше, ніж за допомогою глобуса. Він перший дав способи вирішення прямолінійних і сферичних трикутників і побудував таблицю хорд, якою користувався так само, як ми користуємося нині таблицями синусів. У географії він ввів визначення положення місць за допомогою їх довгот і широт, і він визначав довготи допомогою спостережень затемнень Місяця.

 

Пройшли майже три століття після смерті Гіппарха, перш ніж повторився послідовник, гідний назви продовжувача цього великого астронома. Протягом усього цього періоду А. не зробила ніяких істотних придбань. Кілька спостережень незначною точності, кілька трактатів, не вносили нічого нового в науку, доводять тільки, що А. не була забута в цей час, настільки багате ораторами та поетами. Гемінус і Клеомед написали трактати, що збереглися до нашого часу. Про Агріппи і Менелає повідомляють, що вони проводили спостереження. Римський календар був перетворений за бажанням Юлія Цезаря єгипетським астрономом Созігеном. Посідоній виміряв довжину одного градуса на земній поверхні і зауважив, що припливи і відливи пов'язані з рухом Місяця і Сонця. Нарешті А. знову ожила в руках знаменитого Птоломея, системі якого було призначено царювати протягом понад тисячоліття. Птоломей жив близько 130 р. по Р. Х., за царювання імператорів римських Адріана і Антонія. Його власні відкриття дають йому право зайняти одне з перших місць серед астрономів. Але ще більшу службу він послужив науці зібранням стародавніх спостережень, які мають для А. надзвичайно велику важливість. Із сукупності своїх спостережень і зборів спостережень інших осіб склався знаменитий трактату його "Альмагест", який представляє повну енциклопедію А. його часу і містить уже виклад багатьох методів, що вживаються в А. і донині. Для пояснення заплутаних рухів планет Птоломей вже мав готові гіпотези, запропоновані його попередниками. Він прийняв теорію епіциклів і деферентів Аполлонія з поправкою, яку вніс Гіппарх, помістивши Землю не в центрі кола, що описується світилами. Птоломей прийняв, що планета описувала епіцикл рівномірним рухом, причому епіцикл рухався поступально по колу, ексцентричного відносно Землі. За допомогою такої комбінації, вибравши відповідним чином розміри епіциклом і деферента і підібравши також швидкості руху планети по одному і центру епіциклом по іншому колі, він міг з достатньою точністю уявити рух планет. Таким чином теорії Аполлонія і Гіппарха були систематизовані, всі розміри епіциклів і деферентів обчислені Птоломеєм, і система ця отримала назву Птоломеєвої системи. Найважливіше фактичне відкриття, що належить самому Птоломей, є відкриття евекціі Місяця. Рівняння, дане ним для цієї нерівності, дуже точно. Дуже дотепний спосіб був також їм вжито для вимірювання місячного паралакса.



Птоломей підтвердив також результат Гіппарха щодо зміни довгот зірок, але дана їм величина прецесії набагато менш точна, ніж та, яку раніше знайшов Гіппарх. А саме Птоломей знаходить, що прецессия становить 1 ° в 90 років, що могло бути отримано тільки при допущенні помилки в цілий градус у спостереженнях Птоломея. З іншого боку, інші наведені числа змушують приписати його спостереженнями значно більшу точність. Звідси деякі письменники зробили висновок, що Птоломей просто змінював спостереження Гіппарха, щоб узгодити їх зі своїми теоретичними поглядами, і є підстави думати, що в цьому звинуваченні є частка істини. Після ретельного вивчення "Альмагеста" Деламбр знаходить, що, крім власних тверджень автора, не можна бачити з його трактату, щоб він справив хоча б одне спостереження. Правда, він нерідко згадує про свої спостереження і призводить таблиці положень Сонця, Місяця, вимірювання прецесії, руху Місяця і її паралакса, каталогу зірок тощо, проте всі ці дані могли бути обчислені з таблиць Гіппарха. Він ніколи не призводить більше одного спостереження даного об'єкта, так що немає ніякої можливості порівняти окремі спостереження між собою для визначення, хоча б приблизно, їх точності. Нарешті, його каталог зірок, складений на підставі каталогу Гіппарха, хоча не має тому самостійного значення, але важливий по деталях, які в ньому повідомляються. Після Птоломея ми вже не знаходимо в олександрійської школі жодного знаменитого астронома. Можна назвати тільки Теона, котрий спостерігав затемнення 365 р., і дочка його Гіпатію, яка загинула в 415 р. під ударами каміння натовпу, збудженої фанатичним патріархом Кирилом. Останні залишки колись блискучої академії зникли, коли Олександрія потрапила в руки магометанського полководця Амру і скарби її згоріли у пожежі, винуватцем якого вважають цього варвара.



А. зовсім зникла в європейській цивілізації і протягом багатьох століть зберігалася і почасти удосконалювалася в арабів, від яких потім знову повернулася до Європи. Після закінчення походів арабів, коли настав мирний період їх історії, нові засновані ними міста Багдад, Каїр, Кордова в Іспанії стали центрами нової цивілізації магометанського світу і осередками наук, які незабаром стали процвітати в країнах, зайнятих арабами. Правда, араби не збагатили науку багатьма важливими відкриттями, але вони старанно зібрали те, що було залишено грецькими і римськими письменниками, перевели більшість стародавніх творів на свою мову, і їм ми зобов'язані збереженням багатьох пам'яток старовини, що загрожували повним зникненням. В А. араби відрізнялися, головним чином, великою кількістю дуже старанно зроблених спостережень, але не створили нової теорії, а задовольнялися коментуванням Птоломея. Халіфи надавали суттєву підтримку науці взагалі і А. зокрема. Так, халіф Аль-Мамун (пом. 833 р.) побудував близько Багдада обсерваторію, де він сам разом зі своїм головним астрономом Альфергані та іншими вченими спостерігав зірки. У IX столітті також існувала обсерваторія в Дамаску. Альбатегній побудував також свою обсерваторію районі Багдада, Ібн-Юніс у Каїрі, Джебер в Севільї, і ін мали також свої обсерваторії. Персіянін Абуль-Вефа спостерігав планети в обсерваторії, побудованої перським еміром Сараф-ед-Даул. У Багдаді ж спостерігав перський астроном Аль-Суфі, який залишив каталог зірок, нещодавно опублікований Шьеллерупом.



Перший астроном арабів, Альбатегній, або Мохаммед-бен-Джебер-аль-Батанов, був князем сирійським і жив у Ракка, в Месопотамії. Але багато спостереження його зроблені в Антіохії. Вивчивши "Альмагест" Птоломея і ознайомившись з грецькими прийомами спостереження, він відкрив помилки в положеннях зірок, що походять від невірного визначення прецесії, і виміряв величину її набагато точніше, ніж Птоломей. Надзвичайно точне значення було ним отримано для ексцентриситету сонячної орбіти, але у визначенні тривалості року він зробив помилку на цілих 2 хвилини, що залежало, як показав Галлей, від надмірної довіри до точності спостережень Птоломея. Він же перший відкрив переміщення апогею сонячної орбіти, підтверджене згодом теорією тяжіння і новими спостереженнями. Нові астрономічні таблиці, виготовлені Альбатегніем, точніше таблиць Птоломея. Вони видані разом з іншими його працями вперше в 1537 р. під заголовком "De Scientia Stellarum". Ібн-Юніс, що спостерігав у величезній обсерваторії, побудованої халіфами Азізом і Гакемом на горі Мокоттаме близько Каїра, відомий особливо своїми так звані. Гакемітскімі таблицями Сонця, Місяця і планет (пом. 1008). Навіть монгольські князі протегували наукам, як можна судити, напр., По тому, що після завоювання Багдада Ілех-ханом цей повелитель дав астроному Наср-Еддін кошти для спорудження великої обсерваторії в Мерага, у північно-західній Персії, де він проводив спостереження над планетами і виготовив таблиці планет, переклади різних грецьких авторів і пр. Онук Тамерлана, Улуг-бей, засновник Самарканда, заснував у своїй резиденції вищу школу і обсерваторію, з якої вийшов, між іншим, відомий каталог зірок. За допомогою гномона в 180 футів заввишки він визначив схильність екліптики, яка виявилася рівною 23 ° 30 '20 ", прецессию він визначив в 1 ° в 70 років (тобто в 51 сек. В рік). Таблиці планет Улуг-бея за точністю стоять нарівні з таблицями Тихо Браге, і каталог зірок його - перший повний каталог після Гіппарха, через XVI століть. Після смерті Улуг-бея А. вже не дала нічого нового арабам чи іншим східним народам. Але в цей час наука знову перекочовує до Європи, де їй судилося отримати незабаром блискучий розвиток і залишитися до теперішнього часу. До XV століття в Європі не можна назвати ні одного астронома, який би вніс щось в науку, хоча в усі час середніх віків у Європі процвітали астрологи, мали величезне значення в житті людства (див. Астрологія). Першим астрономом у власному сенсі є Георг Пурбах з Беурбаха, нар. в цьому австрійському містечку в 1423 р. Він навчався у Відні і подорожував по Європі, між іншим по Італії, де був прийнятий прихильно кардиналом Куза , любителем А. Повернувшись до Відня, він зробив переклад "Альмагеста" і, хоча був не знайомий ні з арабським, ні з грецькою мовами, але все ж знання А. дозволило йому виправити багато помилок, вкравши в перекази "Альмагеста" внаслідок невігластва перекладачів і переписувачів. Але особливо Пурбах відомий як учитель знаменитого Йоганна Мюллера, більш відомого під ім'ям Регіомонтануса (тобто Кенігсберского). Крім перекладів грецьких авторів, він робив і сам спостереження в обсерваторії, побудованої їм на кошти, пожертвувані одним багатим нюрнберзькими купцем, причому інструменти для спостереження, якими була оснащена ця обсерваторія, були майже повністю його власним вигадкою. Тут він міг за допомогою точних вимірювань виправити багато помилок древніх таблиць і передати обсерваторію своєму наступнику Вальтеру, який продовжував його спостереження протягом 30 років. Історично цікаво зауважити, що Вальтер Першому користалися тоді щойно входили у вживання годинами для своїх астрономічних спостережень. Його спостереження були зібрані і опубліковані в 1544 р. Шенер, нарешті, ще раз Тихо Браге. У тому ж Нюренберг, з якого по всій Європі поширилися годинник - цей найнеобхідніший астрономічний інструмент, ми повинні назвати ще одного астронома, Йоганна Вернера, який запропонував спосіб, згодом розвинений Маскеліном, для знаходження довготи на морі за допомогою спостережень відстаней місяця від зірок. Він опублікував кілька математичних і географічних творів і визначав за допомогою власних спостережень схильність екліптики і попереджання рівнодення.



З початку XVI століття А. вступає на зовсім новий шлях завдяки новим великим теоріям, які незабаром приводять, разом з розвитком інших наук, до всеосяжним узагальнень і суворої гармонійної науці. Коперник (1473-1543) перший ясно формулює геліоцентричну теорію будови сонячної системи, яка незабаром зовсім перевертає астрономічні погляди і створює нову епоху в науці. Звичайно, гіпотеза Коперника не була цілком новою і самостійну думку. Ми вже бачили деякі натяки на це в грецьких космогонічних навчаннях, коротко викладених вище. Вже в III столітті до Р. Х. Аристарх Самоський приписував Землі обертання біля осі і поступальний рух біля Сонця. Селевк Вавілонський близько століття пізніше вчив цю теорію, як доведений факт. Однак хоча окремі розуми і приходили до думки про рух Землі, їхні думки не отримували загального розповсюдження і неможливо було уявити доказ такого руху, так як всі небесні явища однаково добре пояснювалися і системою Птоломея. Клеомед (II-е століття по Р. Х.) згадує про рух Землі, як про фантазію. Незадовго до появи твори Коперника, в 1541 р., Кальканніні виклав деякі міркування, які доводять обертання Землі близько осі. Сам Коперник не міг, власне кажучи, представити ніяких доказів вірності своїх поглядів, крім порівняльної простоти його теорії. У знаменитій книзі його "De revolutionibus orbium coelestium" все ще царює система епіциклів, з тою тільки різницею, що обертання відбуваються не біля Землі, а біля Сонця. Така теорія, як та, яку пропонував Коперник, вимагала для свого підтвердження якихось нових фактів. Якщо вона просто пояснювала видимі рухи планет, то так само просто можна було пояснити ці рухи гіпотезою, яка підтримувала Тихо Браге, за якою всі планети оберталися біля Сонця, а Сонце навколо Землі. Тільки згодом, коли було відкрито зміна ваги, що походить від впливу відцентрової сили обертання Землі, коли були відкриті Ремер і Брадлеем явища аберації світла, можна було говорити про докази обертання Землі близько осі і звернення її біля Сонця, тому що явища ці не могли бути пояснені в системі Птоломея і вельми просто пояснювалися в системі Коперника.

 

Наука зобов'язана досить багатьом датському астроному Тихо Браге. Невтомний і майстерний спостерігач, він перший ввів у вимір кутових величин точні прийоми, які дозволили йому перевершити в точності все, що було зроблено до нього в цьому відношенні. Він перший опублікував таблицю рефракції, які доходили до висоти в 45 °, вище якої рефракція була нечутлива для його інструментів. Таблиці сонця Тихо Браге були настільки точні, що він стверджував, що ніколи в них не чинився помилки навіть у чверть хвилини, в чому, проте, можна сумніватися, оскільки навіть Кассіні, сто років після нього, не міг ручатися за цілу хвилину дуги, хоча мав у своєму розпорядженні набагато більш точні інструменти. Він значно удосконалив таблиці Місяця і відкрив нове нерівність руху її, яке назвав варіацією, і інше нерівність, в довготі Місяця, яке не отримало особливого назви, для якого він визначив з великою точністю числову величину. Нерівності в русі вузлів та нахили орбіти Місяця він зобразив рухом полюса місячної орбіти по малому колу близько полюса екліптики. Він визначив з великою ретельністю положення 777 зірок і залишив довгий ряд спостережень над планетами, які послужили Кеплеру для обгрунтування теорії Коперника і знаходження знаменитих законів руху планет.



Безсумнівно, що закони Кеплера не могли бути відкриті, якби в руках Кеплера не перебувала така маса точних спостережень над положенням планет, яку доставили роботи Тихо Браге. Наполегливість, енергія і терпіння, з якими Кеплер протягом 20 років пробував гіпотезу за гіпотезою для пояснення руху світил, величезна маса праці, витрачена на вивчення цих рухів, - воістину вражаючі. Праця цей був нарешті винагороджений відкриттям емпіричних законів Кеплера, які в свою чергу дали можливість Ньютону обгрунтувати свою теорію тяжіння. Введений спершу в оману міцно тримався переконанням, що планети описують у просторі кола, переконанням, яке ніким ще не було оскаржено, Кеплер витратив багато зайвого праці на різні спроби зобразити руху планет комбінацію кіл. Вдала і смілива думка спробувати замість кола еліпс, вдалий вибір планети Марса для такої спроби привели нарешті до відкриття першого закону - еліптичного руху планет близько Сонця, яке містилося в одному з фокусів планетної орбіти. Дійшовши до цього результату, звільнившись від вікового омани кругового руху, Кеплер незабаром повинен був відкинути інше апріорне припущення, що панував доти в астрономії і не піддавалося сумнівам, - гіпотезу рівномірного руху в орбіті. Досліджуючи рух Марса, він зауважив, що планета ця рухається близько Сонця нерівномірно, і, ймовірно випадково, напав на думку порівняти площі, описувані планетами в афелії і перигелії їх орбіт. Коли виявилося, що площі ці рівні і коли порівняння площ, описаних Марсом в різних частинах його орбіти, показало, що рівність площ, описаних в різні проміжки часу, зберігається в усі час руху, Кеплер міг проголосити другий закон руху планет близько Сонця. Кілька років невпинної праці пройшло, перш ніж Кеплер знайшов третій закон, що зв'язує руху окремих планет в одне струнке ціле. Це відкриття він вважав найбільш важливим із своїх праць, завершальним гармонію небесних рухів. І це відкриття було зроблено ним не на підставі якихось теоретичних міркувань, а після безлічі спроб підпорядкувати помічені періоди обертання і відстані планет близько Сонця якомусь закону. Одна з випробуваних ним гіпотез полягала в тому, що порівнювалися деякі ступеня часу звернення з деякими ступенями відстаней. Виявилося, що квадрати часів звернень дуже точно пропорційні кубів середніх відстаней і що цей закон застосовний до всіх планет, тоді відомим, так що Кеплер міг виставити його як науковий факт. Пізніші спостереження підтвердили всі закони Кеплера, хоча виявилося, що в усі ці закони повинні бути внесені деякі поправки, які були вже відкриті не емпіричним шляхом, а шляхом математичного аналізу генієм Ньютона. В усякому разі вже закони Кеплера надали сонячній системі ту стрункість, яка була відсутня в системах інших астрономів. Ні Птоломей, ні Коперник, ні Тихо Браге не були в стані зв'язати всі рухи планет в одне ціле, управляти таким простими законами, які відкрив Кеплер. Теорії Кеплера послужили йому для складання таблиць еліптичного руху планет, абсолютно схожих з нині вживаними таблицями. Може здатися дивним, що йому не спало на думку поширити теорію еліптичного руху і на комети. Але в його час ще не було відомо жодної періодичної комети. Здавалося, що всяка комета з'являється тільки один раз в сонячній системі, і Кеплер вважав зайвою втратою часу займатися визначенням орбіт тіл, що мають настільки короткочасне існування. Він же розвинув теорію визначення різниці довгот допомогою спостереження затемнень, або покриттів, зірок - спосіб, який до цих пір залишається найбільш точним в А. У творах його з оптики вказана комбінація двоопуклих стекол, яка дає телескоп, набагато більш зручний для астрономічних спостережень, ніж незадовго до цього часу винайдена Галілеєм зорова труба. Нарешті, не можна не згадати обчисленої Кеплером таблиці логарифмів чисел і тригонометричних величин, що служила для пізніших обчислень. Його теоретичні погляди на причини небесних рухів у багатьох випадках надзвичайно проникливі. Тяжіння вже до деякої міри відомо йому, хоча він вважає його убуваючим пропорційно відстані, замість того щоб взяти квадрати відстаней. З чудовою ясністю він викладає в своєму знаменитому творі "De Stella Mart is", в якому дано закони планетних рухів, відомі під його ім'ям, що тіла мають прагнення одне до іншого, подібно залізу і магніту, і що як Земля притягує камінь, так і камінь притягує Землю. Якби Місяць не утримувалася в своїй орбіті якою-небудь одушевленої чи іншою силою, то вона впала б на Землю, причому і Земля рухалася б у напрямку до Місяця і пройшла б 1 / 54 відстані, що відділяє її від Місяця, між тим як Місяць встигла Якби в той же час пройти інші 53/54 цієї відстані. Якби Земля не притягувала вод, все море піднялося б і поєдналося б з Місяцем. Сфера тяжіння Місяця досягає навіть до Землі і направляє води до жаркого поясу, так що вони піднімаються в тій точці, в якій Місяць перебуває в зеніті. Легко уявити собі, яке вплив могли надати твори Кеплера на Ньютона.



Одночасно з Кеплером в Італії жив Галілей, відкриття якого стосувалися більш загальновідомих питань, були більш вражаючі і загальнозрозумілою для більшості людей і тому мали набагато більше безпосередній вплив на уми і значною мірою сприяли швидкому переродженню наук, яке вже почалося з часу Відродження. В Голландії майже одночасно кілька осіб відкрили, що известною комбінацію стекол можна скласти інструмент, який показує предмети в збільшеному вигляді і як би наближає віддалені об'єкти. Галілей чув про цей винахід і сам спробував відновити його по тим туманним відомостями, які до нього дійшли. Спроба його відразу увінчалася успіхом. Йому в той же день вдалося виготовити телескоп, що збільшує в три рази. Цей перший телескоп складався з шкіряної труби, в яку були вставлені плосковипуклой і плосковогнутое скло. Згодом йому вдалося послідовно збільшити силу своїх оптичних комбінацій і досягти до збільшення в 32 рази. Хоча Галілей і не може вважатися винахідником зорової труби, але, у всякому разі, він перший направив її на небо і невдовзі міг сповістити світу про надзвичайні відкриття, зроблених ним у сонячній системі. На Місяці він одразу впізнав її гори і міг з упевненістю підтвердити, що Місяць є тверде непрозоре тіло, що відбиває промені сонця, причому плями Місяця залежать від нерівності її поверхні. Фази Венери, відкриті Галілеєм за допомогою зорової труби, служить першим безсумнівним доказом того, що планета ця звертається біля Сонця, а не біля Землі. Існування цих фаз було передбачене Коперником і підкріплювала його гіпотезу. Супутники Юпітера, названі спершу Галілеєм в честь Медічісов - "Медицейської зірками", становлять одне з найважливіших відкриттів, зроблених тоді ж Галілеєм. Аналогія світу Юпітера із сонячною системою, як її розумів Коперник, також служила новим доказом на користь його припущень. У Сатурна Галілей відкрив особливий придаток, який він не міг розкласти за допомогою своїх оптичних інструментів, так що йому здавалося, що Сатурн є потрійна зірка (tergenum observatio). На Сонце зорова труба вказала існування плям, і з спостережень над переміщенням цих плям виявилося, що Сонце обертається біля осі протягом 27 днів. Крім збагачення фактичного матеріалу А., відкриття ці мали величезне філософське значення не тільки як аргументи на користь теорії Коперника, але і самі по собі, як докази того, що як Сонце, так і інші небесні тіла суть речові предмети, схожі з Землею, не божественного нетлінного характеру, як думали деякі. Не менше значення для науки мали теоретичні дослідження Галілея щодо законів падіння тіл, а також знайдена ним ізохронічность коливання маятника.



Ми вже згадували про таблиці логарифмів, обчислених Кеплером. Винахід їх належить шотландському математику Непіром, який ними у багато разів скоротив тяжку й нудну роботу необхідних в А. обчислень і дав можливість пізнішим астрономам приступити до вирішення таких завдань, які раніше були недоступні через громадности обчислень, які б знадобилися при трактуванні їх. Безсумнівно, що подальші успіхи теоретичної А. в значній мірі обумовлені появою в цей час логарифмів, без допомоги яких астрономи не мали б терпіння зробити ті обчислення, які були потрібні як для теоретичного обгрунтування нових поглядів, пробивати в науці, так і для практичних додатків спостережної А . при постійно зростаючої точності інструментів. Спостереження продовжували удосконалюватися і охоплювати більшу кількість об'єктів. Єзуїт Шейнер оскаржував у Галілея відкриття сонячних плям, Иоган Байєр опублікував знаменитий атлас неба, опис сузір'їв і ввів у вживання зберігся донині спосіб означених зірочок літерами грецького алфавіту. Фламандський астроном Лансберг надрукував ряд математичних таблиць, які, між іншим, вказали Горрокс на що має бути проходження Венери перед диском Сонця, що спостерігається тоді цим астрономом (24 листопада 1639 р.). Снелл справив відоме геодезичне вимір Землі. Гассенді, якому разом з Декартом належить заслуга повалення системи Аристотеля у Франції, зробив кілька важливих спостережень, між іншим над проходженням Меркурія перед Сонцем в 1631 р. Його праці, що займають 6 томів in folio, наповнені цікавими дослідженнями. Єзуїт Річчіолі, більш заботившийся про підтвердження догматів церкви, ніж про дослідження природи, ворог системи Коперника і захисник Птоломея, зібрав масу спостережень, теоретичних міркувань, методів обробки спостережень і пр. і написав цілу енциклопедію А. в книзі, яку назвав "Novum Almagestum" . Йому допомагав Грімальді, відомий у фізиці відкриттям дифракції світла, а в А. дослідженням поверхні Місяця, топографія якої їм було розпочато.



Найбільш точні спостереження, зроблені в цей час, до застосування телескопа до астрономічних спостережень, були дослідження данцігського громадянина Гевелія, який присвятив своє життя і багате стан вивчення А. Більше сорока років він проводив астрономічні спостереження в обсерваторії, яку побудував на свої кошти і забезпечив кращими інструментами того часу. У творі "Selenographia" він дав докладний опис плям Місяця і малюнки готівкових фаз її і при різних станах либрации. Може здатися, що завдання графічного зображення фаз Місяця не представляє особливих труднощів. Але Грімальді і Пейреск, які намагалися раніше Гевелія зобразити фази Місяця, не могли досягти цього, і сам Гевелій протягом багатьох років працював над цією роботою, хоча володів з великою досконалістю мистецтвом малювання. Багато років займався він кометами і, знайшовши, що орбіти їх не можуть бути зображені ні прямими лініями, ні круговими орбітами - перший зображував їх параболами. Слід зауважити, що зорова труба вже застосовувалася в цей час до спостережень і давала в руках Галлея надзвичайно точні результати. Але Гевелій відмовлявся застосувати телескоп до своїх інструментів, стверджуючи, що від цього спостереження стають менш точними. І справді, коли Галлей, бажаючи особисто переконатися в перевазі того або іншого способу, відвідав Гевелія в Данцігу і порівняв свої спостереження із спостереженнями цього астронома, то виявилося, що між тими і іншими не можна було вказати відмінності на користь кого б то не було . Мистецтво Гевелія замінювало збільшення, що дається зоровою трубою. Різниця в положеннях небесних тіл між спостереженнями Галлея і Гевелія звичайно становила кілька секунд дуги і рідко доходило до однієї хвилини.



Обсерваторія, інструменти та рукописи Гевелія згоріли під час великої пожежі в Данцігу за відсутності їх власника. Згоріла, між іншим, рукопис другого тому його "De machina coelestii", в якій викладалися результати багатьох його робіт. Незважаючи на похилий вік, Гевелій взявся за відновлення втраченого, знову склав таблиці Сонця, приготував до друку карту неба, названу ним "Firmamentum Sobiescianum", яка, однак, була надрукована лише після його смерті. Для точності астрономічних спостережень мало велике значення додаток маятника до годинника, зроблене Гюйгенсом, теоретичні дослідження якого в механіці, удосконалення телескопів і відкриття кільця Сатурна складають також важливі кроки в науці. За допомогою вдосконалених їм телескопів він відкрив не тільки, що позірна подовження Сатурна походить від існування кільця, схильність якого до екліптики, за вимірюваннями Гюйгенса, становить близько 21, але і відкрив ще одного супутника у цієї планети. Наскільки в цей час ще були сильні телеологічні, апріорні побудови Всесвіту, можна бачити, напр., З того, що навіть Гюйгенс, настільки багато сприяв встановленню механічних принципів, вважав, що після відкриття їм супутника у Сатурна вже марно шукати нових супутників, тому що число супутників планет виявилося рівним числа планет, що, на думку Гюйгенса, повинно було мати місце для гармонії світобудови. Перший додаток телескопа до вимірювальних інструментів астронома було зроблено, ймовірно, Мореном в 1634 р., коли цей астроном пристосував телескоп до квадранту. У 1635 р. він міг спостерігати за допомогою свого телескопа зірки днем. Кілька важливих пристосувань до телескопа було зроблено в короткий час. Гюйгенс, Мальвазія і Озу винайшли і удосконалили мікрометр. Нарешті, Пікар в 1667 р. почав ряд правильних спостережень з телескопом, причому він ввів спостереження кульмінацій зірок, употребляющееся і донині. Він же перший придумав спосіб спостереження рівних висот і цими методами поклав початок нової наглядової А. у Франції. Учень Пікара, Ремер, відкрив рух світла і визначив швидкість його допомогою спостережень супутників Юпітера і їх затемнень. Ремер же побудував перший пасажний інструмент, схожий з сучасними.

 

Споруда королівської обсерваторії в Парижі в значній мірі посунула вперед точність астрономічних спостережень. Перший директор цієї обсерваторії, Домінік Кассіні, який почав спостереження в обсерваторії, будівництво якої була закінчена в 1760 р., збагатив А. багатьма дуже ретельно зробленими спостереженнями. Його таблиці рухів супутників Юпітера, побудовані на підставі власних спостережень їх затемнень, виявилися надзвичайно точними. Він відкрив, що кільце Сатурна складається з двох частин з темним проміжком ("проміжок Кассіні"), і відкрив ще чотирьох супутників у цієї планети, крім супутника, знайденого Гюйгенсом, так що цей астроном, який жив ще в цей час, міг переконатися в помилковості свого гармонійного розуміння світу, про який було сказано вище. Він визначив час обертання Юпітера біля осі і виробляв спостереження над Венерою і Марсом з тою ж метою. Зодіакальне світло, приблизне вимір паралакса Сонця, теорія либрации Місяця, таблиці рефракції, обчислені по вірному принципом, та ін роботи його змусили багатьох вважати його як би обновителем науки (Лаланд), і його ім'я стало синонімом з творцем А. у Франції - думка , яке сильно оспорювалося Деламбр. Маральді, асистент Кассіні в Парижі, справив чудові дослідження рухів супутників Юпітера. Він визначив величину зворотного руху вузлів орбіт цих супутників і поступального руху лінії апсид. Він же виправив теорію руху Марса і вимірював паралакс Сонця. Однак йому здавалося, що гіпотеза поступального руху світла безпідставна, оскільки вона недостатня для пояснень нерівностей рухів супутників Юпітера.



Ми вже перерахували кілька капітальних відкриттів і винаходів, зроблених в XVII-му столітті в А. Цьому ж століття судилося покласти міцну основу повної теорії руху небесних світил - теорії тяжіння Ньютона. Поряд з практичними пристосуваннями, вдосконаленими спостереження і відкрили цілий новий світ небесних об'єктів, з'явилася теорія, яка пов'язувала всі небесні руху одним законом, простота і майже очевидність якого були вражаючі. Маятник, телескоп і логарифми дали можливість вимірювати з точністю проміжки часу, визначати з точністю відносне положення небесних тіл, раніше відомих і нововідкритих, і, нарешті, обчислювати з порівняно поразительною легкістю всі астрономічні феномени. У той же час математика і теоретична механіка йшли швидкими кроками вперед. Додаток алгебри до геометрії, зроблене Декартом, закони падіння тіл, характерні Галілеєм, закони планетних рухів Кеплера, теорія нескінченно малих були необхідними попередниками безсмертного відкриття Ньютона, яка склала нову еру в науці. Тяжіння не лише пояснювало все нерівності рухів планет і їх супутників, відкриті віковими спостереженнями, але і пророкувало існування нових явищ, які постійно підтверджувалися у міру зростання точності методів спостережень. Тяжіння пояснювало не тільки планетні руху, які все ж і раніше, хоч тільки емпірично, вкладалися в порівняно короткі формули, а й давало пояснення руху комет, яким ще так недавно приписували існування вільної волі, а згодом виявилося, що воно пояснює і відносний рух складових подвійних зірок, і привело до відкриття нових тіл у сонячній системі і в зоряному світі. Але, крім цих порівняно практичних результатів теорії тяжіння, головна заслуга його полягає безсумнівно в тому філософському погляді на явища природи, який випливав з розуміння спільності законів руху в світовому просторі, єдності світобудови і суворої причинності всіх найбільш заплутаних явищ Всесвіту. До цих пір закон тяжіння постійно служить найкращим прикладом філософського узагальнення, що охоплює відразу нескінченну область фактів в одній простій, строгої, математичній формулі.



Теорія тяжіння поклала підставу фізичної А. на відміну від суто геометричній науки, якою А. була до тих пір. Він показав, що всі рухи планет управляються одним цим законом. З того ж закону він вивів і форму небесних тіл, показавши, напр., Що стиснення Землі може бути виведено дедуктивним шляхом з теорії тяжіння. Він пояснив строго науково припливи і відливи, відкрив фізичну причину передування рівнодень, багатьох нерівностей руху Місяця і збурень в рухах планет. Багато приватних застосування теорії тяжіння за необхідності повинні були залишитися у вельми недосконалому вигляді, так як вимагалося розвиток багатьох інших галузей знання для повного їх застосування. Але пізніші відкриття тільки підтверджували теорію Ньютона і розширювали коло її додатків. У той же час практична А. робила швидкі успіхи. Удосконалювалися інструменти, винаходилися нові методи спостереження. Флемстид, перший директор побудованої в 1675 році Грінвічській обсерваторії, справив протягом 33 років перебування в Грінвічі величезна кількість надзвичайно точних спостережень. Спостереження нерухомих зірок, планет, комет, сонячних плям і супутників Юпітера складають перший том його праць. У другому - дано проходження планет і зірок через меридіан і положення планет, виведені з цих спостережень. Нарешті, в третьому - повідомляється історичний нарис розвитку знання неба і надруковані зоряні каталоги Птоломея, Улуг-бея, Тихо Браге, ландграфа Гессенського і Гевелія і, нарешті, Британський каталог, що містить 2884 зірки. Флемстид обмежувався суто спостережної А., в яку він вніс кілька нових методів, напр. метод одночасного спостереження прямого сходження Сонця і зірки, що зводить визначення положення зірки до вимірювання її висоти і визначенню часу проходження її через меридіан. Він же пояснив рівняння часу і ввів у теорію руху Місяця річне рівняння, запропоноване Горрокс. Наступник Флемстіда, Галлей, не менш відомий своїми теоретичними дослідженнями, як і своїми точними і обширними спостереженнями. Так, він оселився на острові св. Олени для того, щоб скласти каталог південних зірок, але, на жаль, місце це було вибрано невдало, оскільки постійні дощі і тумани завадили йому зробити багато спостережень. Він привіз, однак, список положення 360 зірок південного півкулі, після річного перебування на цьому про-ве. Спостерігаючи раз проходження Меркурія перед диском Сонця, він набув блискучу думка скористатися проходженнями Венери для точного вимірювання паралакса Сонця, спосіб, який, як відомо, до цих пір залишається найбільш точним для цієї мети. Його твір "Synopsis Astronomiae Cometicae" містить чудові думки про комети. Між іншим, він перший наважився передбачити повернення однієї комети (що носить його ім'я), повернення якої йому вже не довелося спостерігати, так як воно сталося після його смерті. А саме комета 1681 року, за обчисленнями Галлея, повинна була повернутися в 1759 р. - перше пророцтво, дійсно виправдано. Вступивши в управління Грінвічській обсерваторією, він зробив великі спостереження над Місяцем, причому відкрив з порівняння древніх спостережень з новітніми знамените прискорення середнього руху Місяця, яке тривалий час було нерозв'язну загадку для математиків, поки це не пояснив Лаплас. Нарешті, Галлей вказав на вікові обурення в рухах Юпітера і Сатурна, що походять від взаємного тяжіння цих світил, питання, який служив згодом темою для глибоких досліджень Ейлера і Лагранжа і повний розвиток якого було дано також Лапласом. Англія дала ще одного астронома, відкриття якого в науці мали величезне значення. Брадлей, що відкрив аберацію світла, перший дав справжнє доказ поступального руху Землі близько Сонця, засноване на спостереженні. Вже раніше Брадлея Пікар знайшов деякі зміни в положенні Полярної зірки, які виявилися мають річний період, причому відхилення доходили до 40 ". Гук і Флемстид пояснювали параллактическим переміщенням зірочок спостерігалися ними руху. Манфреді і Кассіні довели хибність поглядів Флемстіда, але не були в змозі дати вірну теорію знайдених малих рухів. Молине разом з Брадлеем здійснив низку спостережень спеціально з метою перевірити відкриття Пікара, причому він переконався, що переміщення зірочок безсумнівно існує, але ніяк не може бути пояснено існуванням паралакса. Нарешті, Брадлей вдалося знайти в аберації пояснення здаються переміщень небесних світил. Однак незабаром Брадлей переконався, що одна аберація недостатня для повного збігу теорії з результатами спостережень, причому ухилення першою від останніх зростали протягом 9 років, після чого вони стали спадати протягом наступних 9 років. Ця періодичність збіги з періодом вузлів Місяця легко пояснювалася невеликим рухом земної осі, що походить від привабливого дії Місяця на екваторіальну опуклість Землі. Остаточна теорія нутації земної осі була дана Брадлеем в повідомленні Англійському Королівському товариству в 1748 р. Відкриття аберації і нутації надали астрономічним дослідженням велику точність і в той же час дали можливість наступним спостерігачам встановити існування власних рухів зірок, відкритих вперше Галлеем на прикладі Сіріуса, Арктура і Альдебарана. Кассіні вдалося довести існування власного руху зірок з порівняння своїх спостережень зі спостереженнями Рішер, виробленими 66 років раніше його, але тільки Тобіас Майєру першому вдалося в середині XVIII століття дати перший каталог дійсних власних рухів з порівняння своїх спостережень зі спостереженнями Ремер, а саме він знайшов власні рухи у 56 зірочок у розмірі, який перевищує 10 "в 50 років.



У той же час ЛАКОЙЛ у Франції робив великі спостереження для визначення паралакса Сонця за допомогою вимірювання параллаксов Марса і Венери з одночасних спостережень цих планет у двох віддалених точках земної поверхні. Він сам відправився на мис Доброї Надії з цією метою, а також для того, щоб скласти каталог південних приполярних зірок. Протягом одного року, без сторонньої допомоги, він спостерігав більше 10000 зірок між тропіком Козерога і полюсом екліптики і обчислив становище 1942 з них. У 1763 р. з'явилося його "Coelum Australe stelliferum". У той же час він виміряв дугу меридіана і зробив ряд спостережень над Місяцем одночасно зі спостереженнями Лаланда, який перебував у Берліні. Таким чином, паралакс Місяця був визначений з спостережень в двох місцях земної поверхні, віддалених одне від одного на 35 ° дуги земного меридіана. Йому ж А. зобов'язана таблиці рефракції, яку він склав на підставі більше 300 спостережень на мисі Доброї Надії і в Парижі. У 1757 р. з'явилося його твір "Astronomiae Fundamenta", в якому він дає методи обчислення положення зірок, які вживалися до тих пір, поки Ламберт показав способи введення поправок на нутацію, а Деламбр - поправок на аберацію.



Перші ахроматичні телескопи, побудовані Доллонд в 1757 р., точні хронометри, виготовлені Гаррісоном в 1758 р. знову посунули в значній мірі тонкість астрономічних спостережень. Деліль в Росії, Варгентін в Швеції, Маскелін в Англії своїми дослідженнями доставили великий матеріал, що підлягав теоретичної розробки пізніших дослідників. Деліль показав прості способи для визначення геліоцентричних положень сонячних плям Меркурія і Венери під час проходження їх через сонячний диск, а також для графічного визначення за допомогою стереографической проекції їх шляху по диску Сонця. Варгентін спеціально займався виправленням таблиць руху супутників Юпітера, причому недоліки теорії доводилося постійно заповнювати емпіричними формулами для узгодження обчислень з даними спостережень. Таблиці Варгентіна послужили для визначення мас цих супутників, що склали основу подальших досліджень законів їх руху. Маскелін особливо відомий удосконаленням способів визначення довготи на морі і визначенням середньої щільності Землі за допомогою вимірювання тяжіння, що чиниться горами на схил. Нарешті, наглядова А. збагатилася в кінці XVIII-го століття масою відкриттів В. Гершеля, який протягом багатьох років спостережень за допомогою інструментів власної конструкції збагатив зоряну А. кількома зовсім новими областями і разом з тим вніс кілька сміливих теорій, що стосувалися будови всього всесвіту . Перше відкриття його відносилося до Сонячної системи. А саме, він знайшов планету Уран, ніж відразу розширив межі сонячної системи, яка з незапам'ятних часів досягла тільки до Сатурна. Уран виявився далеко за межами цієї останньої планети древніх, а незабаром Гершель знайшов, що Уран має, подібно до інших планет, супутників. Побудувавши телескопи-рефлектори величезних розмірів, Гершель скористався ними для систематичного огляду неба, а також для спостережень над планетами, особливо над Сатурном і його кільцями. Власний рух сонячної системи у напрямку до сузір'я Геркулеса було зазначено Гершелем з дивовижною точністю з дуже небагатьох рухів зірок і підтверджено тільки через півстоліття численними обчисленнями астрономів XIX століття. Подвійні зірки, відкриті ним, туманності й зоряні купи, дослідженню яких він присвятив багато років спостережень, і систематичні "черпков неба", за допомогою яких він намагався визначити величину і форму всієї сукупності зоряної системи, в якій занурена наша сонячна система, становлять настільки ж нові , скільки і сміливі починання, розширили нескінченним чином поле дослідження А. Вражаюча діяльність цього невтомного людини засвідчена 67-ю мемуарами, представленими їм у Англійське Королівське товариство, в яких він до глибокої старості продовжував розвивати розпочаті ним дослідження будови зоряного світу.

 

Перша повна історія А., написана Деламбр (в 5 томах in 4 °), становить в той же час найбільш повне накреслення цієї історії. Протягом Французької революції цей працьовитий астроном був зайнятий вимірюванням довжини дуги меридіана для встановлення довжини метра, який за постановою Конвенту повинен був дорівнювати однієї десятимільйонна частці чверті меридіана. Дуга меридіана від Барселони до Дюнкірхена була виміряна Деламбр з незвичайною точністю, незважаючи на труднощі і навіть небезпеки, пов'язані з цим підприємством. У теоретичній астрономії величезна кількість надзвичайно точних спостережень послужило Деламбр для точного визначення постійних, які входили у формули, дані глибокими дослідженнями Лагранжа і Лапласа, і для складання таблиць, вражаючих за кількістю праці, витраченої на них, і за їх точності. Його трактат теоретичної та практичної А. (в трьох томах in 4 °) містить виклад найкращих способів астрономічних спостережень. Але найбільш чудова праця Деламбр - його історія А., в якій повідомляються результати власних досліджень автора, ознайомитися особисто з усіма творами за А. від глибокої давнини до його часу. Про всякої роботі дано тут звіт, будь-яке відкриття простежено з самого початку своєї появи, і вся праця становить монументальний внесок у науку.



Закон Ньютона, прийнятий з самого моменту свого відкриття усіма англійськими астрономами, довго ще не визнавався на континенті. Потрібно було ще великий розвиток математичного аналізу, перш ніж з цього закону можна було вивести які-небудь нові слідства крім тих, які вивів його винахідник, і теорія тяжіння вважалася часто не чим іншим, як більш-менш імовірно гіпотезою. Ньютон показав аналітично, що якщо два тіла рухаються в просторі і на них не діють ніякі інші сили, крім взаємного тяжіння, назад пропорційної квадрату відстані між тілами, то обидва тіла будуть описувати одне біля іншого або біля свого загального центру тяжіння еліпс, причому площі, описані в рівні часи, рівні. Але, докладаючи цю теорію до Сонячної системи, ми негайно натрапляємо на великі труднощі внаслідок того, що тут ми маємо справу не з двома тільки тяжіють одне до іншого тілами, а з багатьма взаємно притягає планетами, внаслідок чого жодна планета не описує в точності того еліпса, який вийшов би, якби єдиним привабливим центром в нашій системі було Сонце. Правда, Сонце у багато разів перевершує кожну планету окремо і навіть усі їх у сукупності, але хоча тому ухилення від еліптичного шляху і не дуже великі в рухах планет, проте вони все-таки досить помітні. Тим часом математичний аналіз був не в силах вирішити в загальному вигляді задачу про орбіті тіла, що рухається під впливом кількох привабливих тел. У деяких окремих випадках, які до того ж зустрічаються майже в чистому вигляді в природі, є можливість знайти порівняно просте наближене рішення цієї задачі. Так, напр., Земля, Місяць і Сонце становлять сукупність трьох тіл, на які тяжіння інших планет надає вже досить незначний вплив, оскільки найближчі планети малі, а великі віддалені від Землі на великій відстані. Точно так само Сонце, Юпітер і Сатурн складають іншу таку систему, на яку роблять лише незначний вплив інші планети, дуже малі в порівнянні з цими трьома велетнями сонячної системи. Загальне завдання про рух тіла в просторі під впливом сили тяжіння розглядалася тому звичайно в приватній формі задачі про рух трьох взаємно тяжіють тіл і отримала назву "Завдання про три тілах". Клеро, Д'аламбер і Ейлер зробили майже одночасно ряд досліджень для знаходження приблизного рішення задачі про три тіла, необхідного для складання точної теорії руху Місяця. Дослідження їх, зроблені в середині минулого століття, складають перші роботи, що відкрили ряд глибоких математичних досліджень пізніших астрономів.



Клеро вдалося в 1747 р. отримати із закону тяжіння порівняно простим способом не тільки так звану варіацію, яку вже вивів раніше Ньютон, а й евекцію і річне рівняння. Але і він, і Д'Аламбер і Ейлер, які займалися цим завданням, впали спершу в деяку помилку, відкинувши в своїх рядах члени, що мали велике значення, внаслідок чого спочатку для руху апогею виходили теоретично результати, незгодні з даними спостереженнями. Але недовго раділи защіттнікі картезіанських вихорів, які бачили в цій обставині спростування закону тяжіння. Клеро відкрив помилку і, виправивши її, отримав результат, цілком згідний з спостереженням. Д'Аламбер в той же час вивів теорію прецесії і нутації земної осі і визначив теоретично величини цих коливань. Введений ним новий принцип трактування динамічних питань (так зв. Принцип Д'Аламбера) дав в його руках і в руках пізніших дослідників питань небесної механіки блискучі результати. Нарешті, одночасно з названими двома вченими тими ж питаннями зайнявся Ейлер, який дав кілька чудових мемуарів щодо руху Місяця і взаємних збурень Юпітера і Сатурна. Мемуари ці чудові особливо багатством нових математичних точок зору, введених дотепним автором. Тут вперше ми знаходимо початок так зв. способу зміни довільних постійних, початки теорії кульових функцій, дослідження про стійкість руху планетної системи та багато інших. ін Повернення комети Галлея, передбачене цим астрономом на 1758 і початок 1759 р., дало чудову нагоду випробувати точність теорії тяжіння. Завдання про обчислення шляху комети, що випробовувала обурення протягом досить великого проміжку часу під впливом головних планет сонячної системи, представляла не тільки великі теоретичні труднощі, але й величезну обчислювальну роботу, яка була зроблена Клеро разом з г-жою Гортензію Лепот. Робота обчислення збурень цієї комети під впливом Юпітера і Сатурна була закінчена ними в листопада 1758 р. і представлена ​​в Паризьку академію. Обчислення показали, що комета повинна з'явитися в початку 1759 р. і пройти через перигелій 15-го квітня 1759 р., причому обчислювачі визначили можливу помилку свого результату в один місяць. І дійсно, комета пройшла через перигелій тринадцятий березня 1759 Різниця між теорією і фактом виявилося відбувається почасти від помилки в обчисленнях, по виправленню якої різниця в часах проходження через перигелій зменшилася до 19 днів. Якби планета Уран була відома в той час, суперечність було б ще менше. Поряд з цими роботами, Клеро написав ще невеликий, але дуже чудовий трактат про фігуру Землі, в якому довів, що еліпсоїд є можлива фігура рівноваги рідкого тіла, що знаходиться під впливом однієї сили взаємного тяжіння частинок і обертового близько осі. Дослідження ці були узагальнені Д'Аламбером на більш складні випадки.



Удосконалення теорії Місяця після робіт Клеро, Д'Аламбера і Ейлера було вже справою дуже важким. Роботи Томаса Сімпсона, фризи, Ламберта і ін мало додали суттєвого до цієї теорії, поки вся небесна механіка не була перероблена заново і поставлена ​​на високий ступінь досконалості працями Лагранжа і Лапласа. Починаючи з 1764 р. у ряді чудових за глибиною думки і тонкощі аналізу мемуарів Лагранж не тільки дав вирішення багатьох питань, що залишилися невирішеними, незважаючи на праці таких дослідників, як тільки що названі нами три астронома, напр. теорії либрации Місяця, але зовсім переробив всю аналітичну механіку і в той же час удосконалив математичні методи дослідження та надав їм ту простоту і витонченість, яка становить одне з головних достоїнств пізніших досліджень. У той же час Лаплас у своїй знаменитій "M é canique Celeste" (5 т.) удосконалив відразу всі галузі небесної механіки і посунув її на величезний крок вперед. Сутність нових досліджень Лапласа не піддається популярного викладу. Тут досить сказати, що твори Лапласа і Лагранжа складають разом з знаменитими "началами" Ньютона фундаментальні праці, без вивчення яких не може обійтися в даний час жоден астроном-теоретик, який бажає посунути далі рішення якого-небудь питання небесної механіки.



Сукупність блискучих досліджень математиків XVIII століття довела небесну механіку до високого ступеня досконалості. Теорії тяжіння, яка, як показав Ньютон, пояснює руху Місяця, планет і комет, зводячи їх до одного вищому закону, виявилася здатною пояснити і всі ті нерівності в русі тіл сонячної системи, які поступово відкривалися у міру збільшення оптичної сили інструментів для астрономічних спостережень, і предуказивать нові нерівності, які потім підтверджувалися прямим наглядом. Ті ж самі нерівності, які розглядалися деякий час як спростування закону тяжіння, опинилися згодом найкращим підтвердженням його достовірності і точності. В даний час закон Ньютона може вважатися не підлягає ні найменшому сумніву, і важко вказати якісь наукові узагальнення, достовірність яких може зрівнятися з достовірністю закону тяжіння. Теоретично закон Ньютона дає в руки математика засіб вказати для якого завгодно моменту часу, що пройшов чи майбутнього, стан сонячної системи, тобто положення кожного тіла, що входить в цю систему, і величину і напрям швидкості його руху в цей момент, якщо відомо це стан для одного якого-небудь моменту часу і, крім того, відомі маси тіл сонячної системи. Визначення мас планет ще далеко не закінчено в даний час. Маси Венери і Меркурія відомі ще тільки в дуже грубому наближенні, а математичні прийоми, якими виробляється обчислення руху планет і комет, ймовірно, можуть бути ще в значній мірі спрощені, задача про трьох тілах або загальне, завдання про рух довільного числа тіл під впливом взаємного тяжіння, ймовірно, може отримати ще набагато краще рішення, ніж те, яким за необхідності користуються сучасні астрономи в своїх надзвичайно довгих і утомливих обчисленнях руху Місяця або планет і їх супутників.



Одночасно з розвитком математичної А. і з блискучими відкриттями за допомогою все посилювався оптичних інструментів в зірковому світі і в Сонячній системі А. в кінці XVIII-го століття дала кілька сміливих узагальнень, захоплювали основні питання будови всесвіту і походження сонячної системи і світів взагалі. Гіпотеза Канта і Лапласа, звичайно, відома читачеві, пояснювала походження того порядку речей, який Ньютон приймав як даний, існує з створення світу, а гіпотези Гершеля про будову зоряної системи поширювали подібні погляди на всю сукупність видимого світу. Вводилося нове поняття еволюції замість нерухомої стійкості. Виявлялося, що нерухомі зірки зовсім не нерухомі, а рухаються в просторі з величезною швидкістю, що саме наше Сонце з усім сонмом оточуючих його планет рухається в зірковому просторі з великою швидкістю, що небо не є щось постійне, незмінне, яким воно здається людині, короткочасність життя якого не дозволяє йому помітити ті малі зміни, які встигають відбутися протягом короткого часу його існування. Туманні плями вказували на первинні стану речовини, з яких могли виходити зірки і сонячні системи шляхом поступової еволюції, що продовжується для кожної системи сотні мільйонів років. Черпков Гершеля змушували думати, що навіть сукупність всіх видимих ​​зірок становить ще тільки одну систему з нескінченної кількості подібних же систем, розсіяних у просторі, систему, форму і розміри якої можна було сподіватися визначити шляхом систематичних спостережень. Подвійні зірки незабаром вказали, що закон тяжіння поширюється не тільки на нашу маленьку сонячну систему, а й на зірки, серед яких теж виявляються системи, що описують орбіти, повинующиеся законам Кеплера. Таким чином, XIX століття починався серед процесу нескінченного розширення меж дослідження і програми знайдених раніше законів руху. Кількість і різноманітність відкриттів, зроблених в А. в сьогоденні, ще не минулому XIX-му столітті, така велика і різноманітна, що вже немає можливості викласти тут, навіть в самих коротких рисах, сутність кожного з них. Ми обмежимося лише простим перерахуванням найважливіших з них.

 

Дуже важливе значення для успіхів А. у цьому столітті має удосконалення не стільки оптичної, скільки механічної частини нових телескопів. Заснований Рейхенбаха в 1804 р. в Мюнхені оптичний і механічний інститут вперше став виготовляти інструменти, точність яких у багато разів перевершувала точність всіх вимірювальних приладів, якими повинні були задовольнятися астрономи минулого століття. В даний час наступники цього першого художника в побудові астрономічних інструментів довели мистецтво виготовлення цих інструментів до разючого досконалості. Тільки це дало можливість появи таких досліджень, як визначення паралакса нерухомих зірок і визначення орбіт багатьох з них і пр. Перші спостереження, зроблені з новими інструментами з небувалою точністю, були зроблені Бесселем в кінці першої чверті цього століття. Спостереження ці вказали шлях іншим астрономам, і в даний час у всіх частинах світу, в багатьох обсерваторій, здійснюються щодня безперервні спостереження над становищем зірок, точність яких здавалася б немислимо на початку XIX-го століття. У 1838 р. Бессель визначив перший паралакс - зірки 61 Cygni, який виявився рівним 0,3. З тих пір до теперішнього часу паралакс визначено для 50 зірок, і число це постійно зростає. Той же астроном поклав підставу новим каталогом зірочок своїми кенігсберзькими спостереженнями, в яких він вперше дав надзвичайно точні спостереження близько 50000 зірок і в той же час видав обчислені їм з надзвичайною ретельністю положення зірок, спостережених Брадлеем, в каталозі, названому ним "Fundamenta Astronomiae". Порівняння цих спостережень з пізнішими дало багатий матеріал для визначення власних рухів зірок, дуже мале число яких було відомо до цього часу. Нове видання Брадлеевскіх спостережень, перевичісленное ще з набагато більшою ретельністю, і порівняння спостережень Брадлея з пізнішими спостереженнями тих же зірок закінчено в 1888 р. Ауверсом. Вивчення зоряного неба, розпочате Бесселя, було відразу доведено до разючою просторості спостереженнями Аргеландер, який протягом 9-ти років безперервних спостережень склав огляд всіх зірок північної півкулі неба до 9-ї величини включно, числом 324198. Ми ще не маємо такого огляду південного неба. Частина південної півкулі, між екватором і 23 ° південного схиляння вже розроблена за планом, подібному з планом Аргеландер, співробітником його, нині сущим Шенфельд. Для іншої частини південного неба існує поки крім окремих досліджень, напр. близько полярних зірок і пр., тільки огляд зон аргентинського астронома Гульда, що охоплює простір від 23 ° до 80 ° південного схиляння і містить 76000 зірок. В даний час йде в ряді обсерваторій діяльна робота виготовлення нового повного зоряного каталогу з ініціативи і під наглядом Міжнародного астрономічного товариства, і кілька томів цього каталогу (напр. спостереження Казанської обсерваторії) вже з'явилися. У той же час нещодавно зроблено і вже виготовляється фотографічне огляд неба, яке дасть найбільш повне та документальне зображення стану неба у кінці XIX-го століття, неоціненне для подальших досліджень.



Ми вже вказали на паралакс зірок як на один з результатів нових методів дослідження. Точні спостереження дали також можливість підтвердити відкриття Гершелем систем подвійних зірок. Мікрометричні виміру В. Струве в Дерпті вказали шлях до таких спостереженнями. Дослідження власних рухів зірок дали можливість багатьом астрономам незалежно визначити напрямок і швидкість руху сонячної системи в просторі, який ще піддавалося сумнівам з боку Бесселя. Обчислення Археландера, Отто, Струве, Галловея, Ейрі, а після них багатьох інших астрономів встановили поза всяким сумнівом існування цього руху і вказали приблизно його напрямок. Проте, окрім більшої достовірності, не було досягнуто більшої точності. Апекс сонячної системи ще далеко не визначений з тою точністю, до якої звик астроном, а щодо швидкості переміщення сонячної системи у різних астрономів виходять досить суперечливі результати. У сонячній системі відкриття Нептуна має інтерес, головним чином, тому, що воно було зроблено не випадково, як, напр., Відкриття Урана або першого астероїда, а на підставі теоретичних досліджень Левер'є про рух Урана, в якому опинилися деякі нерівності, не могшіе бути поясненим збуреннями від Сатурна і для пояснення яких Левер'є припустив існування за межами Урана деякої нової, невідомої досі планети, положення якої він визначив з збурень, вироблених нею на планету Уран. Те ж було зроблено майже одночасно з Левер'є Адамсом. Вказаним теорією планета була знайдена Галле в 1846 р. Два супутника Урана, Оберон і Титанія, були відкриті вже Гершелем в 1787 р. Ще два нових супутника були знайдені у тієї ж планети Лассель в 1851 р. Він же відкрив супутник Нептуна. Всі супутники цих двох віддалених планет становлять великий теоретичний інтерес для космогонічної теорії Лапласа з особливих властивостей їх орбіт. Тим часом як у всіх інших планет їх супутники рухаються, як і самі планети, в орбітах, мало нахилених до екліптики, і в напрямку, що збігається із загальним напрямом всіх рухів у сонячній системі (зокрема з напрямком обертання Сонця), супутник Нептуна виявився рухомим близько Нептуна в напрямку, зворотному руху самої планети, а супутники Урана мають орбіти, нахилені до площини орбіти Урана під кутом, близьким до прямого. Відкриття кількох нових проміжків в кільцях Сатурна, зроблене Бондом в 1850 р. і іншими, мало також теоретичний інтерес, так як підтверджувало гіпотезу, висловлену вже в XVII столітті Роберваля, що кільця Сатурна складаються з сукупності досить великої кількості супутників, думка, підтверджена теоретичними дослідженнями Максуелля в 1857 р. А саме проміжки в кільцях Сатурна, за спостереженнями Бонда та ін, виявляються знаходяться в таких відстанях від планети, в яких не могли б існувати супутники, бо якби такі туди потрапили, то час звернення їх близько Сатурна було б в простому кратному відношенні з часом звернення інших супутників тієї ж планети і обурення в орбіті, яке вони б відчували від такого збігу, вивело б їх з цього положення, змусивши наблизитися або віддалитися від Сатурна на велику відстань. Надзвичайно цікавим і також цікавим в теоретичному відношенні було відкриття супутників Марса в 1877 р. Існування цих супутників вже передбачалося, на підставі досить ризикованою аналогії, задовго до їх відкриття. Так як Земля має одного супутника, Юпітер - чотирьох, Сатурн - 8, а Марс знаходиться між Землею і Юпітером, то йому приписували двох супутників, і у відомому творі Свіфта "Подорож Гулівера" вказується, що астрономи країни Лапута вже відкрили цих супутників, яких не можуть знайти земні жителі, і навіть дані елементи їх орбіт, які разюче схожі з дійсними елементами їх. Між тим безсумнівно, що до самого останнього часу супутники ці не могли бути відкриті, так як для того, щоб їх побачити, потрібно мати у своєму розпорядженні інструмент, оптична сила якого досить велика; супутники ці представляють щось дивне явище, що один з них звертається близько планети протягом часу меншого, ніж сама планета обертається навколо своєї осі, так що для уявних мешканців Марса один супутник сходить на З., інший на В. і супутники ці рухаються по небу в зворотному напрямку. Всі ці відкриття в значній мірі похитнули вже первісну гіпотезу походження сонячної системи Лапласа і змусили деяких сучасних астрономів запропонувати нові або дещо видозмінені припущення для пояснення нововідкритих фактів. Нарешті, в планетарна слід відзначити відкриття вельми велике число так звані. малих планет, або астероїдів, які також підтвердили дивну аналогію, зазначену ще до їх відкриття Тіціуса і Боде, наприкінці минулого століття. Відстані послідовних планет від Сонця йдуть приблизно деякому простому арифметичному закону, в якому, проте, опинявся один не наповнений проміжок, відповідний проміжку між Марсом і Юпітером, і Боде вказував, що в цьому проміжку повинна перебувати планета, для поповнення гармонії в розподілі тіл сонячної системи . Планета ця була знайдена Пиацци 1-го січня 1801; здавалося, що гармонія відновлена. Але знайдена Пиацци планета була дуже маленька, набагато менше за всіх відомих досі планет. У 1802 р. Ольберс відкрив другу настільки ж малу планету в проміжку між Марсом і Юпітером, в 1804 р. Гардінг знайшов третю, в 1807 р. Ольберс - четверту. Потім після довгого проміжку часу, протягом якого жоден новий астероїд не був знайдений, з 1845 р. відкриття цих малих планет стали випливати одне за іншим з великою швидкістю. П'ятий астероїд був відкритий Генку в 1845 р., після 15-річних пошуків. Потім до цього часу відкрито в сумі 290 планет, причому в даний час вражаючим успіхом у відкриванні астероїдів користується Палізо у Відні, відкрив вже 70 таких тіл, і Петерс, який відкрив до цих пір більше сорока астероїдів. У відстанях цих планет від Сонця Кірквуд в Америці вказав існування таких же проміжків, як ті, які ми згадали вище в кільцях Сатурна, а дослідження орбіт малих планет дав привід до появи багатьох чудових робіт в А.



Відкриття перших малих планет дало нове завдання астрономам, просте рішення якої виявилося згодом дуже важливим з огляду на появу все більшого числа астероїдів. А саме потрібно було знайти способи визначення елементів орбіти світила з даного числа спостережень над видимим положенням цього світила. Раніше відкриття Пиацци таке завдання представлялася тільки щодо комет, для яких існувало кілька, втім, вельми заплутаних способів обчислення орбіт, з яких спосіб Лагранжа найбільш задовольняв умовам простоти і зручності обчислень. Повне рішення задачі про визначення орбіти планети з найменшого числа спостережень було дано Гауссом, який надрукував своє рішення через багато років після того, як він знайшов його, у формі, зовсім не схожої з первісним, якою він сам користувався при визначенні елементів орбіт перших знайдених астероїдів . Він же розвинув чудовий спосіб найменших квадратів і довів його відразу до такого високого ступеня досконалості, що з часу Гаусса до його досліджень не додано нічого суттєвого в цьому питанні. Способи визначення орбіт астероїдів були дещо удосконалені Енке, Ганзеном та інші, але вони залишалися по суті простими детальними розробками способу Гаусса, який залишається до цих пір єдиним вирішенням цієї складного завдання. Методи, дані Гауссом у всіх питаннях, якими він займався, завжди виявлялися найбільш точними і витонченими як в А., так і в геодезії, у фізиці чи чистої математики. Спосіб найменших квадратів, зазначений вперше вже Лежандром в 1806 р. (твір Гаусса вийшло в 1809 р., хоча спосіб цей був відкритий їм набагато раніше і він вже давно користувався ним у своїх дослідженнях), становив необхідне допоміжне знаряддя, без якого так само було б неможливо збільшення точності астрономічних досліджень, як без сильніших оптичних інструментів. Після несистематичних способів наближення до істини з ряду незгодних спостережень, якими доводилося задовольнятися в минулому столітті, спосіб найменших квадратів відразу встановив один загальний простий і надзвичайно точний прийом, застосування якого тепер незліченні. Визначення кометних орбіт було вдосконалено Ольберсом в 1797 р. і мало вдосконалено пізнішими роботами інших астрономів. У ставленні до кометам XIX століття дало більше, ніж у відношенні до планет. Не тільки відкрито досить велике число комет, не тільки знайдені способи для визначення їх орбіт і вивчені орбіти дуже великого числа цих світил, але знайдено фізична будова їх; комети і падаючі зірки пов'язані в одне ціле блискучими дослідженнями Скіапареллі. Падаючі зірки становлять виняткове надбання нашого століття. До XIX століття саме існування їх не визнавалося більшістю вчених або їм не приписувалося ніякого значення. Тільки після відкриття радіанта та періодичності появи падаючих зірок, в 1833 році, ці тіла були включені в коло досліджень астронома, а дослідження Г. Ньютона і особливо теорія Скіапареллі остаточно встановили їх право на назву світил, однакових з планетами або кометами (див. докладніше Комети, Метеори). В даний час новітні космогонічні теорії приписують їм головне значення в освіті світів. Роботи Лок'єра, Джорджа Дарвіна та ін, ще далеко не закінчені, відкривають нове поле досліджень, результати якого ще важко передбачити. У теорії Місяця, теорії планетних збурень і фізичної А. взагалі зроблено в цьому столітті багато чудових досліджень, які, однак, всі йдуть по стопах Лагранжа, не прокладаючи нових шляхів у науці. Математики, в особливості Якобі, а в новітній час Гільде, Пуанкаре, дали деякі чудові роботи в теорії планетних рухів, які, однак, мають більш теоретичний інтерес; в той же час роботи Гансена, а також Адамса, Ейрі, Делоне, Плану, Оппольцер та ін в теорії Місяця представляють нові розробки числовий завдання, пропонованої рухом Місяця, що продовжує бентежити астрономів своєю трудністю. У теорії руху великих планет і їх супутників грандіозні дослідження Левер'є, а в новітній час Ньюкома складають основу нових таблиць планет, якими користується нинішній астрономічний світ. А Грінвічська, Паризька, Берлінська, Вашингтонська, Пулковська і багато інших обсерваторії дають постійно зростаючий ряд надзвичайно точних спостережень, що становлять основу зоряної А.



Нарешті, з середини цього століття на сцену виступила абсолютно нова наука, самостійна область А. - астрофізика, що з'явилася після винаходу спектроскопа, удосконалення фотографії та фотометричних прийомів і збільшення оптичних сил звичайних астрономічних інструментів. Дослідження фізичної будови Сонця, хімічного складу кільця, нерухомих зірок, комет і туманностей становить абсолютно нову область А., саму можливість якої заперечував Огюст Конт незадовго до відкриття спектроскопа. Той же спектроскоп дав можливість відкрити переміщення зірок у напрямку променя зору, недоступне звичайному астрономічного спостереження. Будова поверхні планет, їх атмосфери, зміни, на них відбуваються, фізична будова комет та їх загадкових хвостів, будова сонячної корони і пр. становлять питання, ледь народилися і дослідження яких становить предмет сучасних робіт багатьох майстерних астрофізиків.


Наведемо на закінчення деякі статистичні дані про кількість статей астрономічного змісту, що з'явилися з початку XVII ст. до 1880 р., за розрахунком авторів цитованої нижче повної астрономічної бібліографії. Ми повинні по необхідності обмежитися статистикою журнальних статей, так як бібліографія окремих видань, книг, зборів спостережень ще не вийшла друком.

 
Copyright © 2011-2015 Школяр України.
All Rights Reserved.