Аристарх Самоски: Разлика между версии

Аристарх е ученик на [[Странон от Лампсак]], който му оказва голямо влияние. Едно от най-важните достижения на Аристарх е разработването на [[Хелиоцентризъм|хелиоцентрична система]], според която, центърацентърът на [[Вселена]]та не е [[Земя]]та, а [[Слънце]]то. Поради тези си възгледи, Аристарх понякога е наричан ''„[[Коперник]] на древността“.''<ref name="Dover">[http://store.doverpublications.com/0486438864.html The Ancient Copernicus], Sir Thomas Heath, Dover Publications, ISBN 0486438864</ref> Възможно е подобна теза да са изказвали и други астрономи от [[Античност]]та, но Аристарх е първият, за когото това е известно с необходимата сигурност. Теорията му не е намерила подкрепа сред съвременниците му, с изключение на [[Селевк (астроном)|Селевк]]. Трябвало е да минат около 2000 години, за да може идеята за хелиоцентризма да намери подобаващо развитие.

Изглежда, че Аристарх е първият, изказал хипотезата, че Земята обикаля около Слънцето.<ref>S V Zhitomirskii, The heliocentric hypothesis of Aristarchos of Samos and ancient cosmology (Russian), Istor.-Astronom. Issled. No. 18 (1986), 151 – 160.</ref> Поради тази причина, понякога е наричан ''„Коперник на древността“.''<ref name="Dover" /> Съчиненията на Аристарх по този въпрос не са достигнали до нас, но неговата хипотеза се цитира от [[Плутарх]], [[Секст Емпирик]], както и от самия [[Архимед]]. Плутарх, в своето съчинение „За лицето на видимата страна на Луната“ пише: ''„Този човек [(Аристарх Самоски]) се опитва да обясни небесните явления с предположението, че небето е неподвижно, а Земята се движи [по еклиптиката], като същевременно се върти около оста си“''. Самият Архимед, пише в съчинението си „Пресмятане на песъчинките“: ''„Аристарх Самоски, в своите „Предположения“ смята, че неподвижните звезди и Слънцето не менят положението си в пространството, а Земята се движи по окръжност, в чиито център се намира Слънцето, и че центърацентърът на сферата на неподвижните звезди съвпада с този на Слънцето“''.

Причините, поради които Аристрах е изложил хелиоцентричната си теория, са неясни, но най-вероятно това е понеже той е смятал, че не е логично голямо тяло като Слънцето (вж. по-долу) да обикаля около Земята. Благодарение на Архимед познаваме и друг важен извод, до който е достигнал Аристарх, а именно, че звездите трябва да са изключително далеч от нас, което да обяснява факта, че годишните им [[паралакс]]и не се наблюдават с просто око, а такива трябва да съществуват при движение на Земята около Слънцето.

От съчиненията на Аристарх, до нас е достигнало само ''„За размерите и разстоянията до Слънцето и Луната“'', което представлява първия опит в историята на науката да се определят тези величини. Разбира се, и други гръцки философи са се изказвали по въпроса за размера на Слънцето: [[Хераклит]] считал, че Слънцето е с размерите на стъпало, колкото е и видимия му размер,<ref name="clarku">[http://aleph0.clarku.edu/~djoyce/ma105/astrocos.html Outline of Cosmology and Astronomy to Aristarchus]</ref> а [[Анаксагор]] смятал, че Слънцето дори е по-голямо от [[Пелопонес]],<ref>[http://www.eecs.tufts.edu/~bzarit/quote1.html The Pre Socratic Philosophers] by G.S. Kirk, J.E. Raven and M.Schofield, Cambridge University Press, New York, Second Edition 1983, p381</ref> но тези предположения нямали абсолютно никаква научна обосновка. За разлика от тях, Аристарх приложил [[научен метод|научния метод]], като наблюдавал фазите на [[Луна]]та и [[Лунно затъмнение|лунните]] и [[Слънчево затъмнение|слънчевите затъмнения]].

За да се измери отношението на разстоянията Земя-Луна (r_m) и Земя-Слънце (r_s), е необходимо да се знае ''tan &alpha;'' (вж. схемата вляво). Построенията му се основавалиосновават на твърдението, че Луната не свети със собствена светлина, а отразява тази на Слънцето, т.е. при [[Елонгация|квадратура]], [[ъгъл]]ът Земя-Луна-Слънце е прав. При това положение, показаното положение на светилата отговаря на момента, когато Луната е във фаза първа или последна четвърт. Аристарх измерил ъгловото разстояние между Слънцето и Луната, когато тя се намира във фаза първа четвърт, и установил, че <math>{ r_s \over r_m } </math> е приблизително равно на 19, т.е. Слънцето е 19 пъти по-далеч от Луната.<ref name="van">van Helden, A. Measuring the Universe: Cosmic Dimensions from Aristarchus to Halley. Chicago: Univ. of Chicago Pr., 1985. ISBN 0-226-84882-5.</ref> Разбира се, Аристарх не е познавал [[тригонометрия]]та, т.е. не е знаел, че <math>\tan 87^\circ \approx 19</math>, а е извел това отношение с по-сложни методи. Точната стойност е 89°30', което дава отношение на разстоянията от около 380 пъти. Аристарх е приложил вярна [[геометрия]], но върху неточни данни. Причината за грешката е неточността, с която се е определял моментамоментът на квадратурата по това време.

Взаимните размери на Слънцето и Луната Аристарх установил на базата на наблюдения на [[Слънчево затъмнение|слънчеви затъмнения]]: при слънчево затъмнение, Луната покрива точно Слънчевия диск, т.е. те имат еднакви ъглови размери, или отношението на линейните им размери е равно на отношението на разстоянията до тях. Следователно, заключава Аристарх, Слънцето е 19 пъти по-голямо от Луната,<ref name="van" /> което е неточно, но следва логически от предните му разсъждения.

Следващата стъпка е била измерването на размерите на Слънцето и Луната към тези на Земята. За това Аристарх започнал наблюдения на [[Лунно затъмнение|лунните затъмнения]]. Причината за това била ясна: при лунно затъмнение, Луната попада в земната сянка. За изчисляването на размера на Луната спрямо този на Земята, Аристарх е използвал метод, подобен на тозиследния:<ref name="Heath">Heath, T. L.. Aristarchus of Samos. Oxford, 1913. Второ издание: (ISBN 0-486-43886-4).</ref> Първо, построяваме схемата на лунното затъмнение:

Ако положим <math>s = lx</math>, става известно опростяване:

Което дава отношението на радиусите на Слънцето и Луната изцяло като функция от наблюдаеми величини. Също така, тези формули дават разстоянията до Слънцето и Луната като функция от земния радиус:

Аристрарх е един от предшествениците на тригонометрията, като доказва неравенствата: <math> \sin \alpha / \sin \beta < \alpha / \beta < \tan \alpha / \tan \beta </math>. Също така, занимавал се е занимавал с [[оптика]], като е изказал предположението, че предметите дължат цветовете си на светлината, която пада върху тях, понеже на тъмно предметите изглеждат безцветни.

За нуждите на календара, той предлага своята „Голяма година на Аристарх“, която съдържа точно 270 [[сарос (астрономия)|сарос]]а или 4868 години. Той дефинирал и месеца, който Вавилонците използвали, на базата на относително стабилния цикъл от затъмнения от 4267 месеца, като отклоненията в дължината на един месец били по-малко от стотни от секундата в различните цикли.