§ 3.3. Ученые Александрийской школы
Евклид (по одному источнику жил в 315 - 255 гг. до н.э. по другому - ок. 365 - ок. 300 гг. до н. э.). Евклид был приглашен в Александрию одним из первых. Он родился в Афинах, был учеником Платона, (или, по мнению Диогена Лаэртского - Сократа).
Аполлоний Пергский (III в. до н. э.). Труды Аполлония оказали огромное влияние на развитие науки Нового времени - астрономии, механики и оптики. Первые четыре книги его важнейшего труда «Конические сечения» сохранились в греческом подлиннике, три книги - в арабском переводе, а последняя, восьмая книга была утеряна.
Аристарх (III век до н.э.). До нашего времени в подлиннике дошел его один, но, возможно, самый важный труд - «О величинах и расстояниях Солнца и Луны». По расчетам Аристарха Солнце более чем в 20 раз дальше Луны (на самом деле расстояние до Солнца в 400 раз превосходит удаленность Луны). Он считал Солнце гигантским раскаленным шаром, который не менее чем в 20 раз, крупнее Луны! Аристарх, идя против течения господствующих взглядов, создал гелиоцентрическую систему, в которой Солнце неподвижно и находится в центре! При этом Земля — шар, который вращается вокруг своей оси за время, называемое сутками. Однако в то время господствовала идея геоцентризма Аристотеля, учение которого в Александрии пользовалось непререкаемым авторитетом.
Эратосфен (256 — 194 до н.э.) был математиком, астрономом географом и поэтом. Он занимал пост хранителя библиотеки Мусейона. Имея твердое убеждение в том, что Земля - шар, Эратосфен нашел способ определить ее радиус (рис. 3.2.). Радиус Земли, по Эратосфену, составляет примерно 6 500 км. Он ошибся всего на 4% (современное значение радиуса Земли составляет 6 380 км). Вот так более двадцати двух веков тому назад впервые был определен радиус земного шара!
Рис. 3.2. Как Эратосфен определил размеры Земли.
В Сиене в день летнего солнцестояния солнечные лучи в полдень падают вертикально, а в Александрии солнце в этот момент отстоит от точки зенита на 7,2 градуса, что составляет ровно 1/50 часть окружности. Значит, чтобы определить длину земной окружности, достаточно измерить расстояние между этими городами, лежащими примерно на одном меридиане, и умножить его на 50.
Гиппарх (II в. до н.э.) построил обсерваторию на острове Родос. Результатом его многолетних наблюдений стал второй по счету звездный каталог, появившийся в Средиземноморье, который включал в себя координаты 1022 звезд, сгруппированных в созвездия. Как астроному Гиппарху повезло: в 134 году до н.э. вспыхнула Новая звезда, которую он наблюдал почти два года. Гиппарх составил таблицы движения Солнца и Луны, впервые определил расстояние до Луны, используя наблюдения солнечного затмения 129 года до н.э. Известно, что Гиппарх применял сферическую тригонометрию для математических расчетов на небесной сфере. Он не создал своей системы мира, но указал на неудовлетворительность всех гипотез, с помощью которых его современники пытались объяснить движение небесных тел.
Клавдий Птолемей (I век н.э). Венцом античной астрономии явилась деятельность Клавдия Птолемея. Его основной труд «Великое математическое построение астрономии в тринадцати книгах» представляет собой уникальную энциклопедию астрономических, математических и географических знаний Древнего мира. В ней Птолемей подвел итог работы древнегреческих астрономов, в частности, Гиппарха, изложил результаты собственных астрономических наблюдений, привел новейший звездный каталог. Особое место занимала построенная им теория движений планет на основе геоцентрической картины мира Аристотеля. Отдельные тома были посвящены тригонометрическим формулам, географии, а также вавилонской астрологии. Будучи высокообразованным математиком, Птолемей превратил умозрительную картину устройства мира Аристотеля в математически обоснованную систему. Чтобы объяснить наблюдаемые петлеобразные движения планет (результат движения Земли вокруг Солнца), Птолемей предложил систему вращения планет по собственным кругам - эпициклам, а центры эпициклов при этом равномерно обращаются вокруг Земли по большим кругам – деферентам (рис. 3.3.). Система мира получила математическое обоснование, но оказалась запутанной и сложной.
Рис. 3.3. Геоцентрическая система Птолемея
Планеты обращаются вокруг неподвижной Земли. Их неравномерное видимое перемещение относительно звезд объясняется при помощи дополнительных круговых движений по эпициклам.