Удивителни астрономически познания на хората в Древна Гърция

Историята на Херодот (484BC до 425BC) предлага забележителен прозорец към света, какъвто е бил известен на древните гърци в средата на пети век пр.н.е. Почти толкова интересно, колкото това, което са знаели обаче, е това, което не са знаели. Това поставя основата за забележителния напредък в тяхното разбиране за света през следващите няколко века, като са го постигнали като са разчитали само на това, което биха могли да наблюдават със собствените си очи.

Херодот твърди, че Африка е заобиколена почти изцяло от море. Как е разбрал това? Той разказва историята за финикийските моряци, които са изпратени от египетския крал Неко II (около 600 г. пр.н.е.), за да плават около континентална Африка по часовниковата стрелка, започвайки от Червено море. Тази история, ако е вярна, разказва най-ранното известно заобикаляне на Африка, но също така съдържа интересен поглед върху астрономическите способности на древния свят.

Пътуването отнема няколко години. Заобиколили южния край на Африка и следвайки западния си курс, моряците наблюдавали Слънцето отдясно над северния хоризонт. Това наблюдение, макар и удивително, просто нямало смисъл по това време, защото те още не знаели, че Земята има сферична форма и че има и южно полукълбо.

Няколко века по-късно древните гръцки учени отбелязват голям напредък. Аристарх от Самос (310BC до 230BC) твърди, че Слънцето е „централният огън“ на Космоса и той е поставил всички известни тогава планети в правилния им ред на разстояние около него. Това е най-ранната известна хелиоцентрична теория на Слънчевата система.

За съжаление, оригиналният текст, в който той излага този аргумент, е изгубен за историята, така че не можем да знаем със сигурност как го е обяснил. Аристарх знаел също така, че Слънцето е много по-голямо от Земята и Луната и следователно може би предполагал, че трябва да има централно положение в Слънчевата система. Това е научно откритие за времето си, особено като се знае, че след това е забравено и е било преоткрито едва през 16 век от Николай Коперник, който дори се позовава на Аристарх по време на развитието на неговия собствен труд.

Една от книгите на Аристарх, която е оцеляла, е за размерите на Слънцето и Луната и разстоянията до тях. В този забележителен трактат Аристарх излага най-ранните известни опити да се направят изчисления на относителните размери и разстоянията до Слънцето и Луната. Отдавна хората са наблюдавали, че Слънцето и Луната изглеждат с еднакви видими размери на небето и че Слънцето е по-далече. Те осъзнават това от слънчевите затъмнения, причинени от преминаването на Луната пред Слънцето на определено разстояние от Земята.

Също така, в момента, когато Луната е в първата или третата четвърт, Аристарх разсъждава, че Слънцето, Земята и Луната ще образуват правоъгълен триъгълник. Питагор е определил как дължините на страните на триъгълника са свързани помежду си няколко века по-рано и Аристарх използва триъгълника, за да прецени, че разстоянието до Слънцето е между 18 и 20 пъти повече от разстоянието до Луната. Той също така преценил, че размерът на Луната е приблизително една трета от този на Земята, въз основа на внимателно отчитане на лунните затъмнения.

Въпреки че прогнозното му разстояние до Слънцето е твърде малко (действителното е 390 пъти по-голямо от това до Луната), поради липсата на телескопична точност, налична по това време, стойността за съотношението на размера на Земята към Луната е изненадващо точно ( Луната има диаметър 0,27 от този на Земята).

Днес се знае точно размера и разстоянието до Луната, измерени с различни средства, включително прецизни телескопи, радарни наблюдения и лазерни отражатели, оставени на повърхността от астронавтите от Аполо.

Ератостен бил главен библиотекар в Голямата Александрийска библиотека и запален експериментатор. Сред многото му постижения е най-ранното известно изчисление на обиколката на Земята.

Питагор обикновено се счита за най-ранния привърженик на сферична Земя, въпреки че очевидно не е бил наясно с размерите й. Известният и същевременно прост метод на Ератостен разчита на измерването на различната дължина на сенките, хвърлени от стълбове, забити вертикално в земята, по пладне на лятното слънцестоене, на различни географски ширини. Слънцето е достатъчно далеч, че където и да пристигнат лъчите му на Земята, те са успоредни, както преди показва и Аристарх. Така разликата в сенките показа колко извита е повърхността на Земята. Ератостен използва това за оценка на обиколката на Земята, като обявява, че тя е приблизително 40 000 км. Това е в рамките само на няколко процента от действителната стойност, установена от съвременната геодезия (науката за формата на Земята).

По-късно друг учен, Позидоний (135BC до 51BC), използва малко по-различен метод и стига до почти същия отговор. Позидоний е живял на остров Родос през по-голямата част от живота си. Там той наблюдавал, че ярката звезда Канопус лежи съвсем близо до хоризонта. Въпреки това, когато бил в Александрия, в Египет, той отбелязал, че Канопус се изкачва на около 7,5 градуса над хоризонта. Като се има предвид, че 7,5 градуса е 1/48 от кръга, той умножил разстоянието от Родос до Александрия по 48 и получил стойност също приблизително равна на 40 000 км.

Най-старият оцелял механичен калкулатор в света е Механизмът Антикитера. Удивителното устройство е открито при изследване на древно корабокрушение край гръцкия остров Антикитера през 1900 година.

Устройството сега е доста повредено от времето, но когато е било непокътнато, то би изглеждало като кутия, в която са поместени десетки фино обработени бронзови зъбни колела. Когато се завърта ръчно с дръжка, зъбно колело набира предавки вътре в кутията, показващи фазите на Луната, времето на лунните затъмнения и позициите на петте известни тогава планети (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) в различни времена на годината. То дори отчитало и тяхното ретроградно движение – илюзорна промяна в движението на планетите през небето. Не се знае кой го е построил, но датира от времето между ІІІ и І в. Пр. Н. Е. И може дори да е дело на Архимед. Технологията на предавка със сложността на механизма от Антикитера не се наблюдава никъде през следващите хиляда години.

За съжаление огромната част от тези научни произведения и трудове са изгубени от историята и нашето научно пробуждане се забавя с хилядолетия. Трудно е да се спекулира къде би могла да бъде цивилизацията сега, ако тази древна наука беше продължила да работи.

Тази статия е публикувана в изданието The Conversation