Dějiny astronomie - History of astronomy

Astronomie je nejstarší z přírodních věd , sahající až do starověku , s původem v náboženských , mytologických , kosmologických , calendrických a astrologických přesvědčeních a praktikách prehistorie : jejich pozůstatky se stále nacházejí v astrologii , disciplíně, která je dlouhodobě protkána veřejností a vládní astronomie. Nebylo to v Evropě zcela odděleno (viz astrologie a astronomie ) během Koperníkovy revoluce, která začala v roce 1543. V některých kulturách byla pro astrologickou prognózu použita astronomická data. Studium astronomie získalo finanční a sociální podporu od mnoha institucí, zejména od Církve, která byla jejím největším zdrojem podpory od 12. století do osvícenství .

Starověcí astronomové dokázali rozlišovat mezi hvězdami a planetami , protože hvězdy zůstávají po staletí relativně fixní, zatímco planety se během relativně krátkého času budou pohybovat o značné množství.

Raná historie

Rané kultury identifikovaly nebeské objekty s bohy a duchy. Tyto objekty (a jejich pohyby) dávali do souvislosti s jevy, jako je déšť , sucho , roční období a příliv a odliv . Obecně se věří, že prvními astronomy byli kněží a že chápali nebeské objekty a události jako projevy božského , a proto je spojení rané astronomie s tím, čemu se dnes říká astrologie . 32 500 let starý vyřezávaný mamutí kel ze slonoviny mohl obsahovat nejstarší známou hvězdnou mapu (připomínající souhvězdí Orion ). Bylo také naznačeno, že kresba na stěně jeskyní Lascaux ve Francii z doby před 33 000 až 10 000 lety by mohla být grafickým znázorněním Plejád , Letního trojúhelníku a Severní koruny . Starověké stavby s možná astronomickými zarovnáními (například Stonehenge ) pravděpodobně plnily astronomické, náboženské a sociální funkce .

Kalendáře světa byly často stanoveny pozorováním Slunce a Měsíce (označující den , měsíc a rok ) a byly důležité pro zemědělské společnosti, v nichž sklizeň závisela na výsadbě ve správnou dobu roku a pro které téměř úplněk byl jediným osvětlením pro noční cestování na městské trhy.

Západ slunce na rovnodennosti z prehistorického místa Pizzo Vento ve Fondachelli Fantina , Sicílie

Obyčejný moderní kalendář je založený na římském kalendáři . Ačkoli původně lunárního kalendáře , to rozbil tradiční odkaz měsíce do fází Měsíce a rozdělil rok na dvanáct téměř stejných měsících, které se většinou střídal mezi třicet a jedenatřicet dnů. Julius Caesar podnítil reformu kalendáře v roce 46  př . N. L. A představil to, čemu se nyní říká juliánský kalendář , na základě délky 365  1 / 4 dne roku původně navržené řeckým astronomem 4. století  př . N. L. Callippusem .

Dávné doby

Mezopotámie

Babylonský tablet v Britském muzeu zaznamenávající Halleyovu kometu v roce 164 př. N. L.

Počátky západní astronomie lze hledat v Mezopotámii , „zemi mezi řekami“ Tigris a Eufrat , kde se nacházela starověká království Sumer , Asýrie a Babylonie . Kolem 3500–3 000 let před naším letopočtem se mezi Sumery objevila forma psaní známá jako klínopis . Naše znalosti sumerské astronomie jsou nepřímé, a to prostřednictvím nejstarších babylonských hvězdných katalogů pocházejících z doby kolem roku 1200 před naším letopočtem. Skutečnost, že se v sumerském jazyce objevuje mnoho hvězdných jmen, naznačuje kontinuitu sahající až do starší doby bronzové. Astrální teologie, která dala planetárním bohům důležitou roli v mezopotámské mytologii a náboženství , začala u Sumerů. Použili také systém číselných hodnot se sexagesimálním (základem 60), který zjednodušil úlohu zaznamenávání velmi velkých a velmi malých čísel. Moderní praxe rozdělení kruhu na 360 stupňů , neboli hodinu na 60 minut, začala u Sumerů. Další informace najdete v článcích o babylonských číslicích a matematice .

Klasické prameny často používají termín Chaldejci pro astronomy Mezopotámie, kteří byli ve skutečnosti kněží zákoníci specializující se na astrologii a jiné formy věštění .

První důkaz uznání, že astronomické jevy jsou periodické, a aplikace matematiky na jejich předpověď je babylonský. Tablety pocházející ze starého babylonského období dokumentují aplikaci matematiky na kolísání délky denního světla během slunečního roku. Století babylonského pozorování nebeských jevů jsou zaznamenána v sérii klínovitých tabulek známých jako Enūma Anu Enlil . Nejstarší významná astronomická text, který máme k dispozici, je Tablet 63 Enuma Anu Enlil je tableta Venus of Ammi-Saduka , který uvádí první a poslední viditelné povstáními Venuše přes období asi 21 let a je nejstarší důkaz, že jevy planety byly uznány jako periodické. MUL.APIN obsahuje katalogy hvězd a souhvězdí, jakož i systémy pro predikci heliacal povstání a nastavení planet, délky denního světla měřená voda hodiny , gnomon , stínů a vložkami . Babylonský text GU uspořádá hvězdy do 'řetězců', které leží podél deklinačních kruhů, a měří tedy vzestup nebo časové intervaly, a také využívá hvězdy zenitu, které jsou také odděleny danými pravoascenčními rozdíly.

Významné zvýšení kvality a frekvence babylonských pozorování se objevilo za vlády Nabonassara (747–733 př. N. L.). Systematické záznamy zlověstných jevů v babylonských astronomických denících, které v této době začaly, umožnily například objevit opakující se 18letý cyklus zatmění Měsíce . Řecký astronom Ptolemaios později použil Nabonassarovu vládu k upevnění začátku jedné éry, protože měl pocit, že nejranější použitelná pozorování začala právě v této době.

Poslední etapy vývoje babylonské astronomie proběhly v době Seleukovské říše (323–60 př. N. L.). Ve 3. století př. N. L. Astronomové začali pomocí „textů z cílového roku“ předpovídat pohyby planet. Tyto texty sestavily záznamy o minulých pozorováních, aby našly opakující se výskyty zlověstných jevů pro každou planetu. Přibližně ve stejnou dobu, nebo krátce poté, astronomové vytvořili matematické modely, které jim umožnily předvídat tyto jevy přímo, bez konzultace s minulými záznamy. Pozoruhodný babylonský astronom z této doby byl Seleucus Seleucia , který byl zastáncem heliocentrického modelu .

Babylonská astronomie byla základem pro většinu toho, co se dělo v řecké a helénistické astronomii , v klasické indické astronomii , v sásánovském Íránu, v Byzanci, v Sýrii, v islámské astronomii , ve střední Asii a v západní Evropě.

Indie

Historická observatoř Jantar Mantar v indickém Džajpuru .

Astronomie na indickém subkontinentu se datuje do období civilizace Indus Valley během 3. tisíciletí před naším letopočtem, kdy byla používána k vytváření kalendářů. Protože civilizace údolí Indu nezanechala po sobě písemné dokumenty, nejstarší dochovaný indický astronomický text je Vedanga Jyotisha , pocházející z védského období . Vedanga Jyotisha popisuje pravidla pro sledování pohybů Slunce a Měsíce pro účely rituálu. V průběhu 6. století byla astronomie ovlivněna řeckými a byzantskými astronomickými tradicemi.

Aryabhata (476–550), ve svém magnum opus Aryabhatiya (499), navrhl výpočetní systém založený na planetárním modelu, ve kterém byla Země považována za točící se kolem své osy a periody planet byly udávány s ohledem na Slunce . Přesně vypočítal mnoho astronomických konstant, jako jsou období planet, časy zatmění Slunce a Měsíce a okamžitý pohyb Měsíce. Mezi první následovníky Aryabhataova modelu patřili Varahamihira , Brahmagupta a Bhaskara II .

Astronomie byla během Říše Shunga pokročilá a během této doby bylo vyrobeno mnoho hvězdných katalogů . Období Shunga je známé jako „zlatý věk astronomie v Indii“. Viděl vývoj výpočtů pro pohyby a místa různých planet, jejich vzestup a nastavení, spojky a výpočet zatmění.

Indičtí astronomové v 6. století věřili, že komety jsou nebeská tělesa, která se periodicky znovu objevují. Jednalo se o názor vyjádřený v 6. století astronomické Varahamihira a Bhadrabahu a 10. století astronom Bhattotpala uvedena jména a odhadované doby některých komet, ale to bohužel není známo, jak byly tyto hodnoty vypočítat nebo jak přesně byly.

Bhāskara II ( 1114–1185 ) byl vedoucím astronomické observatoře v Ujjainu a navázal na matematickou tradici Brahmagupty. Napsal Siddhantasiromani, který se skládá ze dvou částí: Goladhyaya (sféra) a Grahaganita (matematika planet). Vypočítal také dobu, za kterou Země obíhá kolem Slunce na 9 desetinných míst. Buddhistická univerzita v Nalandě v té době nabízela formální kurzy astronomických studií.

Dalšími významnými astronomové z Indie patří mádhavu Sangamagrama , Nilakantha Somayaji a Jyeshtadeva , kteří byli členy Kerala školy astronomie a matematiky od 14. století do 16. století. Nilakantha Somayaji ve svém Aryabhatiyabhasya , komentáři k Aryabhata's Aryabhatiya , vyvinul svůj vlastní výpočetní systém pro částečně heliocentrický planetární model, ve kterém Merkur, Venuše, Mars , Jupiter a Saturn obíhají kolem Slunce , které zase obíhá kolem Země , podobně jako Tychonický systém později navrhl Tycho Brahe na konci 16. století. Systém Nilakanthy byl však matematicky účinnější než systém Tychonic, a to díky správnému zohlednění rovnice středu a zeměpisného pohybu Merkuru a Venuše. Většina astronomů z Keralaské školy astronomie a matematiky, kteří ho následovali, jeho planetární model přijala.

Řecko a helénistický svět

Mechanismus Antikythera byl analogový počítač od 150-100 BC určena ke zjištění pozice astronomických objektů.

Tyto Staří Řekové vyvinula astronomii, kterou považovala za odvětví matematiky, na vysoce sofistikované úrovni. První geometrické, trojrozměrné modely vysvětlující zdánlivý pohyb planet byly vyvinuty ve 4. století před naším letopočtem Eudoxem z Cnidus a Callippem z Cyzicus . Jejich modely byly založeny na vnořených homocentrických sférách soustředěných na Zemi. Jejich mladší současník Heraclides Ponticus navrhl, aby se Země otáčela kolem své osy.

Jiný přístup k nebeským jevům zvolili přírodní filozofové jako Platón a Aristoteles . Méně se zabývali vývojem matematických prediktivních modelů než vývojem vysvětlení důvodů pohybů Kosmu. Platón ve svém Timaeus popsal vesmír jako sférické tělo rozdělené do kruhů nesoucích planety a ovládané podle harmonických intervalů světovou duší . Aristoteles, který čerpal z matematického modelu Eudoxa, navrhl, aby byl vesmír vytvořen ze složitého systému soustředných sfér , jejichž kruhové pohyby se spojily a přenesly planety kolem Země. Tento základní kosmologický model převládal v různých formách až do 16. století.

Ve 3. století př. N. L. Aristarchus ze Samosu jako první navrhl heliocentrický systém, přestože přežily pouze fragmentární popisy jeho myšlenky. Eratosthenes odhadl obvod Země s velkou přesností.

Řecká geometrická astronomie se vyvinula mimo model soustředných sfér, aby používala složitější modely, ve kterých by excentrický kruh nesl menší kruh, nazývaný epicykl, který zase nesl planetu. První takový model je připisován Apollóniovi z Pergy a další vývoj v něm provedl ve 2. století před naším letopočtem Hipparchus z Nicea . Hipparchus učinil řadu dalších příspěvků, včetně prvního měření precese a kompilace prvního hvězdného katalogu, ve kterém navrhl náš moderní systém zjevných veličin .

Mechanismus Antikythéry , starověké řecké astronomické pozorovací zařízení pro výpočet pohybů Slunce a Měsíce, případně planet, pochází z doby zhruba 150–100 př. N. L. A byl prvním předchůdcem astronomického počítače . Byl objeven ve starověkém vraku lodi u řeckého ostrova Antikythéry mezi Kytherou a Krétou . Zařízení se proslavilo používáním diferenciálu , o kterém se dříve věřilo, že byl vynalezen v 16. století, a miniaturizací a složitostí jeho částí, srovnatelnými s hodinami vyrobenými v 18. století. Původní mechanismus je vystaven v bronzové sbírce Národního archeologického muzea v Athénách spolu s replikou.

V závislosti na historikově pohledu je vrchol nebo zkaženost fyzické řecké astronomie vidět u Ptolemaia z Alexandrie , který napsal klasickou komplexní prezentaci geocentrické astronomie, Megale Syntaxis (Velká syntéza), známější pod arabským názvem Almagest , který měl trvalý účinek na astronomii až do renesance . Ptolemaios se ve svých planetárních hypotézách pustil do sféry kosmologie a vyvinul fyzický model svého geometrického systému ve vesmíru mnohonásobně menším, než je realističtější pojetí Aristarcha ze Samosu o čtyři století dříve.

Egypt

Graf ze Senemutovy hrobky , 18. dynastie

Přesná orientace egyptských pyramid poskytuje trvalou ukázku vysokého stupně technických dovedností při sledování nebes dosaženého ve 3. tisíciletí před naším letopočtem. Ukázalo se, že pyramidy byly zarovnány k pólové hvězdě , která kvůli precesi rovnodenností byla v té době Thuban , slabá hvězda v souhvězdí Draka . Hodnocení místa chrámu Amun-Re v Karnaku s přihlédnutím ke změně šikmosti ekliptiky v průběhu času ukázalo, že Velký chrám byl zarovnán se stoupajícím sluncem zimy zimy . Délka chodby, kterou by sluneční světlo putovalo, by měla omezené osvětlení v jiných obdobích roku. Egypťané také našli pozici Siriuse (psí hvězdy), o kterém věřili, že je Anubis, jejich bůh v čele se Šakalem, pohybující se nebem. Jeho poloha byla pro jejich civilizaci kritická, protože když na východě před východem slunce stoupala heliacal, předpovídala záplavu Nilu. Odtud také pochází výraz „letní dny psů“.

Astronomie hrála značnou roli v náboženských záležitostech při určování termínů svátků a určování nočních hodin . Jsou zachovány názvy několika chrámových knih, které zaznamenávají pohyby a fáze slunce , měsíce a hvězd . Vzestup Siriuse ( egyptsky : Sopdet, řecky : Sothis) na začátku zaplavení byl obzvláště důležitým bodem, který je třeba v ročním kalendáři opravit.

Psaní v době římské , Klement Alexandrijský dává určitou představu o významu astronomických pozorováních do posvátných obřadů:

A poté, co Zpěvák postoupí astrologovi (ὡροσκόπος), s horologiem (ὡρολόγιον) v ruce a dlaní (φοίνιξ), symboly astrologie . Musí znát nazpaměť hermetické astrologické knihy, které jsou čtyři. Z nich je jedna o uspořádání pevných hvězd, které jsou viditelné; jedna na pozicích Slunce a Měsíce a pěti planet; jedna o spojení a fázích Slunce a Měsíce; a jeden se týká jejich povstání.

Astrologovy nástroje ( horologium a dlaň ) jsou olovnice a zaměřovací nástroje. Byli identifikováni dvěma zapsanými předměty v berlínském muzeu ; krátká rukojeť, na které byla zavěšena olovnice, a palmová větev se štěrbinou na širším konci. Ten druhý byl držen blízko oka, první v druhé ruce, možná na délku paže. „Hermetické“ knihy, o nichž se Klement zmiňuje, jsou egyptské teologické texty, které pravděpodobně nemají s helénistickým hermetismem nic společného .

Ze stolů hvězd na stropě hrobek Ramesese VI a Ramesese IX se zdá, že pro stanovení nočních hodin stál muž sedící na zemi k astrologovi v takové poloze, že linie pozorování pólové hvězdy prošla přes střed jeho hlavy. V různé dny v roce byla každá hodina určena fixní hvězdou, která v ní kulminovala nebo téměř kulminovala, a poloha těchto hvězd v daném okamžiku je uvedena v tabulkách jako ve středu, na levém oku, na pravém rameni atd. Podle textů byla při zakládání nebo přestavbě chrámů severní osa určena stejným aparátem a můžeme dojít k závěru, že to byla obvyklá astronomická pozorování. V opatrných rukou to může přinést výsledky s vysokou mírou přesnosti.

Čína

Tištěná hvězdná mapa Su Song (1020–1101) zobrazující jižní polární projekci.

Astronomie východní Asie začala v Číně . Sluneční termín byl dokončen v období Válčících států . Znalosti čínské astronomie byly zavedeny do východní Asie.

Astronomie v Číně má dlouhou historii. Podrobné záznamy astronomických pozorování byly uchovávány zhruba od 6. století před naším letopočtem, až do zavedení západní astronomie a dalekohledu v 17. století. Čínští astronomové dokázali přesně předpovědět zatmění.

Hodně z rané čínské astronomie bylo pro účely časomíry. Číňané používali lunisolární kalendář, ale protože cykly Slunce a Měsíce jsou různé, astronomové často za tímto účelem připravovali nové kalendáře a prováděli pozorování.

Astrologické věštění bylo také důležitou součástí astronomie. Astronomové si pečlivě všimli „hostujících hvězd“ ( Číňan : 客 星; pinyin : kèxīng ; rozsvícený : „hostující hvězda“), které se náhle objevily mezi stálými hvězdami . Byli první, kdo zaznamenal supernovu v astrologickém letopočtu Houhanshu v roce 185 n. L. Supernova, která v roce 1054 vytvořila Krabí mlhovinu, je příkladem „hostující hvězdy“ pozorované čínskými astronomy, ačkoli jejich evropští současníci ji nezaznamenali. Starověké astronomické záznamy jevů, jako jsou supernovy a komety, se někdy používají v moderních astronomických studiích.

První katalog hvězd na světě vytvořil Gan De , čínský astronom , ve 4. století před naším letopočtem.

Střední Amerika

Pozorovací chrám „El Caracol“ v Chichén Itzá , Mexiko .

Mayské astronomické kodexy obsahují podrobné tabulky pro výpočet fází Měsíce , opakování zatmění a výskyt a zmizení Venuše jako ranní a večerní hvězdy . Mayové založili své kalendriky v pečlivě vypočítaných cyklech Plejád , Slunce , Měsíce , Venuše , Jupiteru , Saturnu , Marsu a také měli přesný popis zatmění, jak je znázorněno v drážďanském kodexu , a také ekliptice nebo zvěrokruh a Mléčná dráha byla v jejich kosmologii klíčová. Věří se, že řada důležitých mayských struktur byla orientována na extrémní vzestupy a nastavení Venuše. Starověkým Mayům byla Venuše patronkou války a věří se, že mnoho zaznamenaných bitev bylo načasováno na pohyby této planety. Mars je také zmíněn v dochovaných astronomických kodexech a rané mytologii .

Ačkoli mayský kalendář nebyl spojen se Sluncem, John Teeple navrhl, aby Mayové vypočítali sluneční rok s poněkud větší přesností než gregoriánský kalendář . Astronomie i složité numerologické schéma pro měření času byly životně důležitými součástmi mayského náboženství .

Pravěká Evropa

Disk z Nebry Germany 1600 BC

Kalendářové funkce berlínského zlatého klobouku c. 1000 př. N. L

Od roku 1990 se naše chápání prehistorických Evropanů radikálně změnilo objevy starověkých astronomických artefaktů v celé Evropě . Artefakty ukazují, že Evropané z neolitu a doby bronzové měli propracované znalosti matematiky a astronomie.

Mezi objevy patří:

• Paleolitický archeolog Alexander Marshack předložil v roce 1972 teorii, že kostní tyčinky z míst, jako je Afrika a Evropa z doby před 35 000 lety př. N. L., Lze označit způsoby, které sledují fáze Měsíce, což je interpretace, která se setkala s kritikou.
• Warren Field kalendář v údolí řeky Dee of Scotland ‚s Aberdeenshire . Poprvé byl vykopán v roce 2004, ale teprve v roce 2013 byl odhalen jako nález obrovského významu. Jedná se o dosud nejstarší známý kalendář na světě, vytvořený kolem roku 8 000 př. N. L. A předcházející všechny ostatní kalendáře o nějakých 5 000 let. Kalendář má podobu raného mezolitického monumentu obsahujícího sérii 12 jam, které podle všeho pomáhají pozorovateli sledovat lunární měsíce napodobováním fází Měsíce. Rovněž se přizpůsobuje východu slunce o zimním slunovratu, čímž koordinuje sluneční rok s lunárními cykly. Památník byl udržován a periodicky přetvářen, možná až stokrát, v reakci na měnící se sluneční/lunární cykly v průběhu 6000 let, dokud kalendář nevyšel z používání přibližně před 4000 lety.
• Goseckův kruh se nachází v Německu a patří do kultury lineární keramiky . Poprvé objeven v roce 1991, jeho význam byl jasný až poté, co byly k dispozici výsledky z archeologických vykopávek v roce 2004. Tato lokalita je jednou ze stovek podobných kruhových ohrazení postavených v oblasti zahrnující Rakousko , Německo a Českou republiku během 200 let počínaje krátce po 5000 před naším letopočtem.
• Nebe disk Nebra je bronzová bronzová Disk, který byl pohřben v Německu, nedaleko od Goseck kruhu, kolem 1600 před naším letopočtem. Měří asi 30 cm v průměru o hmotnosti 2,2 kg a zobrazuje modrozelenou patinu (z oxidace) vykládanou zlatými symboly. Našli ji archeologičtí zloději v roce 1999 a získali ji ve Švýcarsku v roce 2002, ale brzy byla uznána jako velkolepý objev, mezi nejdůležitějšími 20. století. Vyšetřování odhalilo, že objekt byl používán zhruba 400 let před pohřbem (2000 př. N. L.), Ale na jeho použití se v době pohřbu zapomnělo. Vykládané zlato zobrazovalo úplněk, půlměsíc starý asi 4 nebo 5 dní a hvězdokupa Plejády ve specifickém uspořádání, které tvoří nejstarší známé zobrazení nebeských jevů. Uplyne dvanáct lunárních měsíců za 354 dní, což vyžaduje, aby kalendář každé dva nebo tři roky vložil přestupný měsíc, aby byla synchronizována s ročními obdobími slunečního roku (což je lunisolární ). Nejstarší známé popisy této koordinace byly zaznamenány Babyloňany v 6. nebo 7. století před naším letopočtem, o více než tisíc let později. Tyto popisy ověřily starodávné znalosti o nebeském zobrazení nebeského kotouče Nebra jako přesného uspořádání potřebného k posouzení, kdy vložit interkalární měsíc do lunisolárního kalendáře, což z něj činí orloj pro regulaci takového kalendáře tisíc nebo více let před jakoukoli jinou známou metodou .
• Lokalita Kokino , objevená v roce 2001, se nachází na vyhynulém sopečném kuželu v nadmořské výšce 1 013 metrů (3 323 stop) a zabírá asi 0,5 hektaru s výhledem na okolní krajinu v Severní Makedonii . Kolem roku 1900 př. N. L. Zde byla postavena astronomická observatoř z doby bronzové, která nepřetržitě sloužila blízké komunitě, která tam žila, přibližně do roku 700 př. N. L. Centrální prostor sloužil k pozorování východu Slunce a úplňku. Tři značky určují východ slunce při letním a zimním slunovratu a při dvou rovnodennostech. Další čtyři udávají minimální a maximální deklinaci úplňku: v létě a v zimě. Dva měří délky lunárních měsíců. Společně sladí sluneční a lunární cykly při označování 235 lunací , ke kterým dochází během 19 slunečních let, a reguluje lunární kalendář. Na platformě oddělené od centrálního prostoru byly v nižších nadmořských výškách vytvořeny čtyři kamenné sedačky (trůny) v severojižním vyrovnání spolu s rýhovanou značkou ve východní stěně. Tato značka umožňuje, aby světlo vycházejícího Slunce dopadalo pouze na druhý trůn, v polovině léta (asi 31. července). To bylo používáno pro rituální obřad spojující vládce s místním bohem slunce a také znamenalo konec vegetačního období a čas sklizně.
• Zlaté klobouky Německa, Francie a Švýcarska pocházející z let 1400–800 př. N. L. Jsou spojeny s kulturou Urnfield z doby bronzové . Golden klobouky jsou zdobeny točitým motivem na Slunce a Měsíce . Byly to pravděpodobně jakési kalendáře používané ke kalibraci mezi lunárním a slunečním kalendářem . Moderní stipendium prokázalo, že zdobení kuželů zlatých listů typu Schifferstadt , ke kterému patří příklad berlínského zlatého klobouku , představuje systematické sekvence, pokud jde o počet a typy ozdob na pásmo. Podrobná studie berlínského příkladu, který je jediným plně zachovaným, ukázala, že symboly pravděpodobně představují lunisolární kalendář. Objekt by umožnil určení dat nebo období v lunárním i slunečním kalendáři .

Středověký Střední východ

Arabský astroláb z roku 1208 n. L

Arabský a perský svět pod islámem se stal vysoce kultivovaným a mnoho důležitých poznatků z řecké astronomie a indické astronomie a perské astronomie bylo přeloženo do arabštiny, používáno a uloženo v knihovnách po celé oblasti. Důležitým přínosem islámských astronomů byl jejich důraz na pozorovací astronomii . To vedlo ke vzniku prvních astronomických observatoří v muslimském světě na počátku 9. století. Na těchto observatořích byly vyrobeny katalogy hvězd Zij .

V 10. století Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi) provedl pozorování hvězd a popsal jejich polohy, velikosti , jas a barvu a kresby pro každé souhvězdí ve své knize pevných hvězd . Poskytl také první popisy a obrázky „malého oblaku“, nyní známého jako galaxie v Andromedě . Zmiňuje to jako ležící před ústy Velké ryby, arabského souhvězdí . Tento „oblak“ byl zjevně běžně známý izfahanským astronomům, velmi pravděpodobně před rokem 905 n. L. První zaznamenanou zmínku o Velkém Magellanově mračnu podal také al-Sufi. V roce 1006 Ali ibn Ridwan pozoroval SN 1006 , nejjasnější supernovu v zaznamenané historii, a zanechal podrobný popis dočasné hvězdy.

Na konci 10. století byla poblíž Teheránu v Íránu postavena obrovská hvězdárna astronomem Abú-Mahmúdem al-Chúdžandím, který pozoroval sérii poledníkových tranzitů Slunce, což mu umožnilo vypočítat náklon zemské osy vůči Slunce. Poznamenal, že měření dřívějšími (indickými, poté řeckými) astronomy našli pro tento úhel vyšší hodnoty, což je možný důkaz, že axiální náklon není konstantní, ale ve skutečnosti se snižuje. V Persii 11. století sestavil Omar Khayyám mnoho tabulek a provedl reformaci kalendáře, která byla přesnější než juliánská a blížila se gregoriánskému .

Jiné muslimské pokroky v astronomii zahrnovaly sběr a opravu předchozí astronomických dat, rozlišovací značné problémy v modelu Ptolemaic , rozvoj univerzálního šířky nezávislý astrolabe podle Arzachel , podle vynálezu mnoha ostatních astronomických přístrojů, Ja'far Mohamed ibn Musa ibn Shākirova víra, že nebeská tělesa a nebeské sféry podléhají stejným fyzikálním zákonům jako Země , první propracované experimenty související s astronomickými jevy, zavedení náročných empirických pozorování a experimentálních technik a zavedení empirického testování Ibn al- Shatir , který vytvořil první model měsíčního pohybu, který odpovídal fyzickým pozorováním.

Přírodní filozofie (zejména aristotelská fyzika ) byla od astronomie oddělena Ibn al-Haythamem (Alhazen) v 11. století, Ibn al-Shatirem ve 14. století a Qushji v 15. století, což vedlo k rozvoji astronomické fyziky.

Středověká západní Evropa

Schéma pozic sedmi planet z 9. století z 18. března 816 z Leiden Aratea .

Po výrazném přispění řeckých učenců k rozvoji astronomie vstoupila do relativně statické éry v západní Evropě od římské éry až do 12. století. Tento nedostatek pokroku vedl některé astronomy k tvrzení, že se v západoevropské astronomii ve středověku nic nestalo. Nedávné výzkumy však odhalily komplexnější obraz studia a výuky astronomie v období od 4. do 16. století.

Západní Evropa vstoupila do středověku s velkými obtížemi, které ovlivnily intelektuální produkci kontinentu. Pokročilá astronomická pojednání klasické antiky byla napsána v řečtině a s poklesem znalostí tohoto jazyka byla ke studiu k dispozici pouze zjednodušená shrnutí a praktické texty. Nejvlivnějšími spisovateli, kteří tuto starodávnou tradici v latině předali, byli Macrobius , Plinius , Martianus Capella a Calcidius . V 6. století biskup Gregory z Tours poznamenal, že se naučil svou astronomii čtením Martianuse Capelly, a dále tuto rudimentární astronomii použil k popisu metody, pomocí které by mniši mohli určit čas modlitby v noci sledováním hvězd.

V 7. století anglický mnich Bede z Jarrow publikoval vlivný text O zúčtování času , který poskytl církevním úředníkům praktické astronomické znalosti potřebné k výpočtu správného data Velikonoc pomocí postupu zvaného computus . Tento text zůstal důležitým prvkem výchovy duchovních od 7. století až do doby po vzestupu univerzit v 12. století .

Rozsah přežívajících starověkých římských spisů o astronomii a učení Bede a jeho následovníků se začalo vážně studovat během oživení učení sponzorovaného císařem Karlem Velikým . V 9. století kolovaly v západní Evropě základní techniky pro výpočet polohy planet; středověcí učenci rozpoznali jejich nedostatky, ale texty popisující tyto techniky se nadále kopírovaly, což odráželo zájem o pohyby planet a jejich astrologický význam.

Na základě tohoto astronomického pozadí začali v 10. století evropští učenci jako Gerbert z Aurillacu cestovat do Španělska a na Sicílii, aby hledali učení, o kterém slyšeli, že existuje v arabsky mluvícím světě. Tam se poprvé setkali s různými praktickými astronomickými technikami, týkajícími se kalendáře a měření času, zejména s těmi, které se zabývají astrolábem . Učenci jako Hermann z Reichenau psali latinsky texty o použití a konstrukci astrolábu a další, jako například Walcher z Malvernu , používali astroláb k pozorování času zatmění, aby otestovali platnost výpočetních tabulek.

Ve 12. století cestovali učenci do Španělska a na Sicílii, aby vyhledali pokročilejší astronomické a astrologické texty, které přeložili do latiny z arabštiny a řečtiny, aby dále obohatili astronomické znalosti západní Evropy. Příchod těchto nových textů se časově shodoval s nástupem univerzit ve středověké Evropě, ve kterých brzy našli domov. John of Sacrobosco, který reflektoval zavedení astronomie na univerzity, napsal řadu vlivných úvodních učebnic astronomie: Sféra , Computus, text o kvadrantu a další o Výpočtu.

Ve 14. století Nicole Oresme , pozdější biskup z Liseux, ukázala, že ani texty z písem, ani fyzické argumenty proti pohybu Země nebyly demonstrativní, a uvedla argument jednoduchosti pro teorii, že Země se pohybuje, a ne nebesa . Dospěl však k závěru „každý tvrdí, a myslím si, že se hýbou nebesa, a ne země: Bůh totiž ustanovil svět, který se nebude hýbat“. V 15. století kardinál Nicholas z Kusy navrhl v některých svých vědeckých spisech, že Země se točí kolem Slunce a že každá hvězda je sama vzdáleným sluncem.

Koperníkova revoluce

Během renesančního období začala astronomie procházet myšlenkovou revolucí známou jako Koperníkova revoluce , která dostala své jméno od astronoma Nicolause Copernicuse , který navrhl heliocentrický systém, ve kterém se planety točí kolem Slunce a ne Země. Jeho De revolutionibus orbium coelestium vyšlo v roce 1543. Zatímco z dlouhodobého hlediska šlo o velmi kontroverzní tvrzení, na samém počátku přineslo jen menší kontroverze. Teorie se stala dominantním názorem, protože mnoho osobností, zejména Galileo Galilei , Johannes Kepler a Isaac Newton, bojovalo a zdokonalovalo práci. Tomuto novému modelu pomohly i další postavy, přestože jeho známým pozorováním nevěřil celkové teorii, jako Tycho Brahe .

Brahe, dánský šlechtic, byl v této době zásadním astronomem. Na astronomickou scénu přišel s publikací De nova stella , ve které vyvrátil konvenční moudrost na supernově SN 1572 ( SN 1572 byla na svém vrcholu jasná jako Venuše, SN 1572 se později stala pouhým okem neviditelná, což vyvracelo aristotelskou doktrínu neměnnost nebes.) Vytvořil také systém Tychonic , kde Slunce a Měsíc a hvězdy obíhají kolem Země, ale dalších pět planet obíhá kolem Slunce. Tento systém spojil matematické výhody systému Copernican s „fyzickými výhodami“ systému Ptolemaic. To byl jeden ze systémů, kterým lidé věřili, když nepřijímali heliocentrismus, ale už nemohli přijímat ptolemaiovský systém. On je nejvíce známý pro jeho vysoce přesné pozorování hvězd a sluneční soustavy. Později se přestěhoval do Prahy a pokračoval ve své práci. V Praze pracoval na rudolfínských stolech , které byly dokončeny až po jeho smrti. Rudolphine Tables byla hvězdná mapa, která byla navržena tak, aby byla přesnější než tabulky Alfonsine , vyrobené ve 13. století, a Prutenic Tables , které byly nepřesné. V této době mu pomáhal jeho asistent Johannes Kepler, který později využil svých postřehů k dokončení Braheho prací a také pro své teorie.

Po Braheově smrti byl Kepler považován za jeho nástupce a dostal za úkol dokončit Braheho nedokončené práce, jako jsou rudolfínské stoly. Dokončil rudolfínské tabulky v roce 1624, ačkoli to nebylo publikováno několik let. Stejně jako mnoho dalších postav této éry byl vystaven náboženským a politickým problémům, jako je třicetiletá válka , která vedla k chaosu, který téměř zničil některá jeho díla. Kepler byl však první, kdo se pokusil odvodit matematické předpovědi nebeských pohybů z předpokládaných fyzických příčin. Objevil tři Keplerovy zákony planetárního pohybu, které nyní nesou jeho jméno, přičemž tyto zákony jsou následující:

1. Dráha planety je elipsa se Sluncem v jednom ze dvou ohnisek.
2. Čárový segment spojující planetu a Slunce zametá stejné oblasti ve stejných časových intervalech.
3. Čtverec orbitální periody planety je úměrný krychli polovysoké osy její oběžné dráhy.

Díky těmto zákonům se mu podařilo vylepšit stávající heliocentrický model. První dva byly publikovány v roce 1609. Keplerovy příspěvky zlepšily celkový systém, což mu dodalo větší důvěryhodnost, protože adekvátně vysvětlovalo události a mohlo by způsobit spolehlivější předpovědi. Před tím byl kopernikovský model stejně nespolehlivý jako ptolemaiovský model. K tomuto zlepšení došlo, protože Kepler si uvědomil, že dráhy nejsou dokonalé kruhy, ale elipsy.

Galileo Galilei (1564–1642) vytvořil vlastní dalekohled a zjistil, že Měsíc má krátery, Jupiter má měsíce, Slunce má skvrny a Venuše má fáze jako Měsíc. Portrét od Justuse Sustermanse .

Galileo Galilei byl jedním z prvních, kdo použil dalekohled k pozorování oblohy, a po konstrukci 20x refraktorového dalekohledu. Na jeho počest objevil v roce 1610 čtyři největší měsíce Jupitera, které jsou nyní souhrnně známé jako galilejské měsíce . Tento objev byl prvním známým pozorováním satelitů obíhajících kolem jiné planety. Zjistil také, že náš Měsíc má krátery a pozoroval, a správně vysvětlil, sluneční skvrny, a že Venuše vykazovala celou sadu fází připomínajících měsíční fáze. Galileo tvrdil, že tyto skutečnosti prokázaly neslučitelnost s ptolemaiovským modelem, který nemohl tento jev vysvětlit a dokonce by mu odporoval. U měsíců ukázalo, že Země nemusí mít vše, co obíhá kolem ní, a že jiné části sluneční soustavy by mohly obíhat kolem jiného objektu, jako je Země obíhající kolem Slunce. V ptolemaiovském systému měla být nebeská tělesa dokonalá, takže takové objekty by neměly mít krátery ani sluneční skvrny. Fáze Venuše se mohou stát pouze v případě, že oběžná dráha Venuše je uvnitř oběžné dráhy Země, což by se nemohlo stát, kdyby byla středem Země. Jako nejslavnější příklad musel čelit výzvám církevních představitelů, konkrétněji římské inkvizice . Obvinili ho z kacířství, protože tyto víry odporovaly učení římskokatolické církve a zpochybňovaly autoritu katolické církve, když byla nejslabší. I když se dokázal na chvíli vyhnout trestu, byl nakonec souzen a uznán vinným z kacířství v roce 1633. Ačkoli to přišlo s určitými náklady, jeho kniha byla zakázána a až do své smrti v roce 1642 byl uvržen do domácího vězení.

Talíř s postavami ilustrujícími články o astronomii, z roku 1728 Cyclopædia

Sir Isaac Newton vytvořil další vazby mezi fyzikou a astronomií prostřednictvím svého zákona o univerzální gravitaci . Uvědomil si, že stejná síla, která přitahuje předměty na povrch Země, drží Měsíc na oběžné dráze kolem Země, Newton byl schopen vysvětlit - v jednom teoretickém rámci - všechny známé gravitační jevy. Ve svém Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica odvodil Keplerovy zákony z prvních principů. Tyto první zásady jsou následující:

1. V inerciálním vztažném rámci objekt buď zůstává v klidu, nebo se nadále pohybuje konstantní rychlostí , pokud na něj nepůsobí síla .
2. V setrvačném referenčním rámci je vektorový součet sil F na objektu roven hmotnosti m tohoto objektu vynásobené zrychlením a objektu: F = ma. (Zde se předpokládá, že hmotnost m je konstantní)
3. Když jedno tělo vyvíjí sílu na druhé tělo, druhé tělo současně vyvíjí sílu stejnou velikostí a opačným směrem na první tělo.

Zatímco tedy Kepler vysvětlil, jak se planety pohybují, Newton přesně dokázal vysvětlit, proč se planety pohybovaly tak, jak se pohybují. Newtonův teoretický vývoj položil mnoho základů moderní fyziky.

Dokončení sluneční soustavy

Mimo Anglii trvalo Newtonově teorii, než se ustálila. Descartes ' teorie vírů držel houpat se ve Francii, a Huygens , Leibniz a Cassini přijímány pouze části Newtonova systému, raději své vlastní filozofii. Voltaire publikoval populární účet v roce 1738. V roce 1748 Francouzská akademie věd nabídla odměnu za řešení poruch Jupitera a Saturnu, které nakonec vyřešili Euler a Lagrange . Laplace dokončil teorii planet, publikoval od roku 1798 do roku 1825. Počátek vzniku modelu sluneční tvorby sluneční mlhoviny začal.

Edmund Halley vystřídal Flamsteeda jako královského astronoma v Anglii a podařilo se mu předpovědět návrat komety, která nese jeho jméno, v roce 1758 . Sir William Herschel našel první novou planetu, Uran , pozorovatelnou v moderní době, v roce 1781. Mezeru mezi planetami Mars a Jupiter odhalenou zákonem Titius -Bode vyplnil objev asteroidů Ceres a 2 Pallas Pallas v roce 1801. a 1802 s mnoha dalšími.

Zpočátku astronomické myšlení v Americe vycházelo z aristotelské filozofie , ale zájem o novou astronomii se v Almanachech začal objevovat již v roce 1659.

Moderní astronomie

Marsova povrchová mapa Giovanni Schiaparelli .

V 19. století Joseph von Fraunhofer zjistil, že když se sluneční světlo rozptýlilo, bylo pozorováno množství spektrálních čar (oblasti, kde bylo méně světla nebo žádné). Experimenty s horkými plyny ukázaly, že ve spektrech plynů lze pozorovat stejné čáry, přičemž specifické čáry odpovídají unikátním prvkům. Bylo prokázáno, že chemické prvky nacházející se ve Slunci (hlavně vodík a helium ) byly také nalezeny na Zemi. V průběhu 20. století spektroskopie (studium těchto čar) pokročila, zejména kvůli nástupu kvantové fyziky , která byla nezbytná k pochopení pozorování.

Oslava rozmanitosti

Ačkoli v předchozích stoletích byli astronomové výhradně muži, na přelomu 20. století začaly hrát roli ve velkých objevech ženy. V tomto období před moderními počítači začaly být ženy z Námořní observatoře USA (USNO), Harvardské univerzity a dalších astronomických výzkumných institucí najímány jako lidské „počítače“ , které prováděly únavné výpočty, zatímco vědci prováděli výzkum vyžadující více znalostí na pozadí . Řadu objevů v tomto období původně ženy „počítače“ zaznamenaly a oznámily svým nadřízeným. Například na Harvardské observatoři Henrietta Swan Leavittová objevila vztah mezi periodou a svítivostí proměnné hvězdy cepheid, který dále rozvinula do metody měření vzdálenosti mimo sluneční soustavu.

Annie Jump Cannon , rovněž na Harvardu, organizovala hvězdné spektrální typy podle hvězdné teploty. V roce 1847 Maria Mitchell objevila kometu pomocí dalekohledu. Podle Lewise D. Eigena, samotného Cannona, „za pouhé 4 roky objevil a katalogizoval více hvězd, než všichni muži v historii dohromady“. Většina z těchto žen obdržela během svého života malé nebo žádné uznání kvůli jejich nižšímu profesionálnímu postavení v oblasti astronomie. Ačkoli se jejich objevy a metody vyučují ve třídách po celém světě, jen málo studentů astronomie může díla přiřadit jejich autorům nebo mít představu, že na konci 19. století existovaly aktivní astronomky.

Kosmologie a rozpínání vesmíru

Porovnání výsledků CMB (kosmické mikrovlnné pozadí) ze satelitů COBE , WMAP a Planck dokumentujících pokrok v letech 1989–2013.

Většina našich současných znalostí byla získána v průběhu 20. století. S pomocí fotografie byly pozorovány slabší objekty. Bylo zjištěno, že Slunce je součástí galaxie tvořené více než 10 ¹⁰ hvězdami (10 miliardami hvězd). Existenci dalších galaxií, jednu z věcí velké debaty , vyřešil Edwin Hubble , který identifikoval mlhovinu Andromeda jako jinou galaxii a mnoho dalších na velké vzdálenosti a ustupovalo, vzdalovalo se od naší galaxie.

Fyzikální kosmologie , disciplína, která má velký průnik s astronomií, udělala během 20. století obrovské pokroky, přičemž model horkého Velkého třesku byl silně podporován důkazy poskytovanými astronomií a fyzikou, jako jsou rudé posuny velmi vzdálených galaxií a rádia zdroje, záření kosmického mikrovlnného pozadí , Hubblův zákon a kosmologické množství prvků .

Nová okna do kosmu otevřená

Hubbleův vesmírný teleskop .

V 19. století začali vědci objevovat formy světla, které byly pouhým okem neviditelné: rentgenové paprsky , gama paprsky , rádiové vlny , mikrovlny , ultrafialové záření a infračervené záření . To mělo zásadní dopad na astronomii, když vzniklo pole infračervené astronomie , radioastronomie , rentgenové astronomie a nakonec gama záření . S příchodem spektroskopie bylo prokázáno, že jiné hvězdy jsou podobné Slunci, ale s rozsahem teplot , hmotností a velikostí. Existence naší galaxie , Mléčné dráhy , jako samostatné skupiny hvězd, byla prokázána až ve 20. století, spolu s existencí „vnějších“ galaxií a brzy poté i expanzí vesmíru pozorovanou v recesi většiny galaxií od nás.

Viz také

Poznámky

Historici astronomie

• Učenci minulost. Willy Hartner , Otto Neugebauer , BL van der Waerden
• Přítomní učenci. Stephen G. Brush , Stephen J. Dick , Owen Gingerich , Bruce Stephenson , Michael Hoskin , Alexander R. Jones , Curtis A. Wilson
• Astronom-historici. JBJ Delambre , JLE Dreyer , Donald Osterbrock , Carl Sagan , F. Richard Stephenson

Reference

• Aaboe , Asger. Epizody z rané historie astronomie . Springer-Verlag 2001 ISBN  0-387-95136-9
• Aveni, Anthony F. Skywatchers starověkého Mexika . University of Texas Press 1980 ISBN  0-292-77557-1
• Dreyer, JLE History of Astronomy od Thales po Kepler , 2. vydání. Dover Publications 1953 (revidovaný dotisk Historie planetárních systémů od Thales po Kepler , 1906)
• Eastwood, Bruce. The Revival of Planetary Astronomy in Carolingian and Post-Carolingian Europe , Variorum Collected Studies Series CS 279 Ashgate 2002 ISBN  0-86078-868-7
• Evans, James (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy , Oxford University Press, ISBN 0-19-509539-1.
• Antoine Gautier, L'âge d'or de l'astronomie ottomane , v L'Astronomie, (měsíčník vytvořený Camille Flammarion v roce 1882), prosinec 2005, svazek 119.
• Hodson, FR (ed.). Místo astronomie ve starověkém světě : Společné sympozium Královské společnosti a Britské akademie. Oxford University Press, 1974 ISBN  0-19-725944-8
• Hoskin, Michaeli. Historie astronomie: Velmi krátký úvod . Oxford University Press. ISBN  0-19-280306-9
• McCluskey, Stephen C. (1998). Astronomie a kultury v raně středověké Evropě . Cambridge University Press. ISBN 0-521-77852-2.
• Pannekoek, Anton . Historie astronomie . Dover Publications 1989
• Pedersen, Olaf. Early Physics and Astronomy: A Historical Introduction , přepracované vydání. Cambridge University Press 1993 ISBN  0-521-40899-7
• Pingree, David (1998), „Legacy in Astronomy and Celestial Omens“, in Dalley, Stephanie (ed.), The Legacy of Mezopotamia , Oxford University Press, s. 125–137, ISBN 0-19-814946-8.
• Rochberg, Francesca (2004), The Heavenly Writing: Divination, Horoscopy, and Astronomy in Mezopotamian Culture , Cambridge University Press.
• Stephenson, Bruce. Keplerova fyzikální astronomie , studie z dějin matematiky a fyzikálních věd, 13. New York: Springer, 1987 ISBN  0-387-96541-6
• Walker, Christopher (ed.). Astronomie před dalekohledem . British Museum Press 1996 ISBN  0-7141-1746-3

Další čtení

• Neugebauer, Otto (1969) [1957], The Exact Sciences in Antiquity (2 ed.), Dover Publications , ISBN 978-0-486-22332-2
• Revello, Manuela (2013). „Sole, luna ed eclissi in Omero“, v TECHNAI 4, s. 13–32 . Úpravy Pisa-Roma: Fabrizio Serra.
• Středověká astronomie UNESCO v Evropě
• Magli, Giulio. „O možném objevu precesních efektů ve starověké astronomii.“ fyzika předtisku arXiv/0407108 (2004).

Doporučené deníky

• DIO: The International Journal of Scientific History
• Časopis pro historii astronomie
• Journal of astronomické historie a dědictví

externí odkazy

• Média související s historií astronomie na Wikimedia Commons
• Knihy a rukopisy pařížské hvězdárny
• Portál UNESCO-IAU k dědictví astronomie
• Astronomiae Historia / History of Astronomy na astronomických ústavech bonnské univerzity.
• Společnost pro historii astronomie
• Mayská astronomie
• Caelum Antiquum : Starověká astronomie a astrologie na LacusCurtius
• Mezoamerická archeoastronomy
• „Kniha instrukcí o deviantních a jednoduchých rovinách“ je arabský rukopis, který pochází z roku 1740 a hovoří o praktické astronomii s diagramy.
• Více informací o astronomkách
• Astronomy & Empire , BBC Radio 4 diskuse se Simonem Schafferem, Kristen Lippincott a Allanem Chapmanem ( In Our Time , 4. května 2006)