Еволюція уявлень людства про будову Всесвіту

Ім'я файлу: Еволюція уявлень людства про будову Всесвіту.docx
Розширення: docx
Розмір: 89кб.
Дата: 01.12.2023
скачати

Реферат

на тему «Еволюція уявлень людства про будову Всесвіту»

Виконав студент 1 курсу

Факультету агротехнологій і природокористування

Спеціальності 101 «Екологія»

ВОЗНИЙ Ростислав

м. Кам’янець-Подільський

2023 р.

ЗМІСТ

Вступ 3

Стародавня космографія та рання астрономія 4

Середньовіччя 6

Епоха Відродження (XV—XVI століття) 8

Наукова революція (XVII століття) 9

XVIII—XIX століття 10

XX століття 11

Висновок 13

Список Використаних Джерел 14

Вступ

З ранніх часів людина замислювалася про будову навколишнього світу як єдиного цілого. І в кожній культурі її розуміли й уявляли по-різному. Так, у Вавилоні життя Землі тісно пов'язували з рухом зір, а в Китаї ідеї гармонії переносили на весь Всесвіт.

Розвиток цих уявлень у різних частинах світу йшов по-різному. Але якщо в Старому світі накопичені знання та уявлення в цілому нікуди не зникли, передаючись від однієї цивілізації до іншої, то про Новий світ такого сказати не можна. Виною тому — колонізація Америки європейцями, під час якої знищено багато пам'яток давніх культур..

У період Середньовіччя уявлення про світ як єдине ціле не зазнало істотних змін. Цьому є дві причини. Перша — сильний тиск ортодоксальних богословів, характерний як католицькій Європі, так і ісламському світу. Друга — спадщина минулого, коли уявлення про світ будувалися з філософських концепцій. Потрібно було зрозуміти, що астрономія є частиною фізики.

Перший значний поштовх у бік сучасних уявлень про Всесвіт зробив Коперник

. Другий за величиною внесок зробили Кеплер і Ньютон. Але насправді революційні зміни в наших уявленнях про Всесвіт відбулися лише в XX столітті. Ще навіть на його початку деякі вчені вважали, що Чумацький Шлях — весь Всесвіт.

Стародавня космографія та рання астрономія

Стародавня Греція

Стародавня Греція, як і багато інших стародавніх цивілізацій, створила своє уявлення про Всесвіт. Але унікальність стародавньої Греції полягала в тому, що вона мала не одну модель: різні філософські школи висунули вкрай різні моделі світу, і кожна була так чи інакше «аргументована».

Ранні філософські школи виділяли ті чи інші речовини чи фігури як основні. Через ці основи і будувалися ранні уявлення про Всесвіт. Так, у Фалеса з Мілета земний диск плаває у воді, в Анаксимандра просто циліндр плаває в нескінченному просторі тощо.

Піфагорійці запропонували піроцентричну модель Всесвіту, в якій зорі, Сонце, Місяць та шість планет обертаються навколо Центрального Вогню (Гестії). Щоб у сумі вийшло священне число — десять — сфер, шостою планетою оголосили «Антиземлю» (Антихтон). Як Сонце, так і Місяць, за цією теорією, світили відбитим світлом Гестії^[8]. Цю систему світу описав Філолай Кротонський.

Відстані між світилами в піфагорійців відповідали музичним інтервалам у гамі; при їх обертанні звучить «музика сфер», якої ми не чутємо. Піфагорійці вважали Землю кулястою, а дехто з них (Екфант і Гікет із Сіракуз) навіть пояснювали зміни дня і ночі її обертанням навколо осі.

Платон (бл. 428 — бл. 347) аналізував весь світ через призму своїх уявлень про духовну сутність. Це неминуче позначалося і на його устрої світу. Зірки в нього були «божественними сутностями» з тілом і душею. Їхня видима форма — це вогонь, і він світить для того, щоб вони виглядали найяскравішими і найпрекраснішими. А для подібності до Цілісного їх створено кулястими. Космос у поданні Платона не вічний, оскільки все, що відчувається, є річчю, а речі старіють і вмирають. Більш того, саме Час народився разом із Космосом.

Платон першим запропонував розкласти нерівномірні рухи світил на «досконалі» рухи по колах. На цей заклик відгукнувся Евдокс Кнідський. У своїх творах, що не збереглися, він виклав теорію гомоцентричних сфер — кінематичну схему руху планет, що пояснює задній рух планет (з кількома накладеними коловими рухами) всього по чотирьох сферах, у центрі яких містилася Земля.

Структура Всесвіту за Арістотелем. Цифрами позначено сфери: землі (1), води (2), повітря (3), вогню (4), ефіру (5), Першодвигун (6). Масштабу не дотримано

Космологічну систему, що мала велике значення в Середньовіччі, створив Арістотель. Він думав, що небесні тіла переносяться в своєму русі твердими небесними сферами, до яких вони прикріплені. На його думку, все, що рухається, рухається чимось зовнішнім, яке, у свою чергу, також чимось рухається, і так далі, поки ми не дійдемо до двигуна, який сам по собі нерухомий — до Першодвигуна. Землю він вважав нерухомою.

Середньовіччя

Русь

Уявлення про світ у ранній християнській Русі тісно пов'язане з богослов'ям. Потрібно було пояснити навколишній світ і не ввійти в протиріччя зі Святим Письмом. Ще в VI столітті з'явився рукопис «Християнська топографія» за авторством купця з Александрії Козьми Індікоплевста. У свій час вона мала популярність у Візантії, але після IX століття до неї не ставилися серйозно. Так, патріарх Фотій писав про неї болгарському цареві Михайлу як про не варту уваги, вказував на абсурдність викладених у ній уявлень про небо і бачив у авторі «більш оповідача байок, ніж оповідача істини». У домонгольський період вона проникла на Русь і залишалася авторитетом аж до XVII століття^[27].

Картина світу з Козьми Індикоплевста (з «Християнської топографії»)

Козьма Індикоплевст відкидав гіпотезу про кулясту Землі і всю систему Птолемея, називаючи такі думки «круглоподібною єрессю». Обґрунтовував це він тим, що у Святому Письмі говориться — ангели після Другого пришестя будуть скликати трубним звуком народи «від кінця небес до кінця їх».

І якщо Земля колоподібна, то й небо колоподібне, тобто немає краю, а це суперечить Письму. Далі, якщо небо «колоподібне» і, отже, не торкається краями до земної кулі, то як же тоді люди під час загального воскресіння сходитимуть від землі під час Другого пришестя? На думку Козьми, Земля мала форму прямокутника. Зверху цей прямокутник вивищується в гору, верхівка якої нахилена на північний захід, і на схилі цієї землі-гори від півночі до півдня живуть різні народи. При проходженні Сонце виявляється ближчим до південних земель, ніж до північних. Навколо Землі розташований океан, і з його краю височить тверда, але прозора стіна небесного склепіння, яка безпосередньо змикається з заокеанською землею.

Епоха Відродження (XV—XVI століття)

Раннє Відродження (XV століття)

Новаторський характер має космологія Миколи Кузанського (1401—1464), викладена в трактаті «Про вчене незнання» . Він припускав матеріальну єдність Всесвіту і вважав Землю однією з планет, що також здійснює рух; небесні тіла населені, як і наша Земля, причому кожен спостерігач у Всесвіті на рівних підставах може вважати себе нерухомим. На його думку, Всесвіт безмежний, але скінченний, оскільки нескінченність властива одному тільки Богу. Водночас у Кузанського зберігається багато елементів середньовічної космології, зокрема віра в існування небесних сфер, включно із зовнішньою з них — сферою нерухомих зір. Однак ці «сфери» не є абсолютно круглими, їхнє обертання не є рівномірним, осі обертання не займають фіксованого положення в просторі. Внаслідок цього світ не має абсолютного центра і чіткої межі (ймовірно, саме в цьому сенсі потрібно розуміти тезу Кузанця про безмежність Всесвіту)^[28].

Пізнє Відродження (друга половина XVI століття)

Розвиваючи ідеї Коперника, англійський астроном Томас Діггес^[en] висловлював припущення, що простір нескінченний і заповнений зорями. Ці уявлення поглибив італійський філософ Джордано Бруно^[30][31][32]. Низка положень космології Бруно має новаторський і навіть революційний для свого часу характер, вони значною мірою передбачили багато положень космології Нового часу: уявлення про нескінченність Всесвіту та числа світів у ньому, ототожнення зір із далекими сонцями, уявлення про матеріальну єдність світобудови. Разом з тим, деякі уявлення Джордано Бруно (насамперед ідея про загальну одухотвореність матерії) наук незабаром відхилила.

Наукова революція (XVII століття)

Кеплер уявляв Всесвіт як кулю скінченного радіуса з порожниною посередині, де розташовувана Сонячна система. Кульовий шар за межами цієї порожнини Кеплер вважав заповненим зорями — об'єктами, що самосвітяться, але мають принципово іншу природу, ніж Сонце. Один із його аргументів є безпосереднім попередником фотометричного парадоксу. З ім'ям Кеплера пов'язана ще одна революція. Він замінює колові рухи, обтяжені численними еквантами, одне — за еліпсом і виводить закони руху по ньому, які нині носять його ім'я.

Галілео Галілей, залишаючи відкритим питання про нескінченність Всесвіту, відстоював думку, що зорі подібні до Сонця. В середині — другій половині XVII століття ці ідеї підтримали Рене Декарт, Отто фон Ґеріке і Християн Гюйгенс. Гюйгенсу належить перша спроба визначення відстані до зорі (Сіріуса) з припущенням про рівність її світності сонячній.

Одним із численних прихильників системи Браге у XVII столітті був видний італійський астроном, єзуїт Річчолі. Прямий доказ руху Землі навколо Сонця з'явився тільки 1727 року (аберація світла), але фактично систему Браге більшість учених відкинули ще в XVII столітті як невиправдано і штучно ускладнену, порівняно зі системою Коперника — Кеплера.

XVIII—XIX століття

На порозі XVIII століття виходить у світ книга, що має колосальне значення для всієї сучасної фізики — «Математичні начала натуральної філософії» Ньютона^[33]. Ще тільки створюваний математичний аналіз дає можливість фізиці строго оцінювати факти, і навіть достовірно судити про якість теорій, що намагаються їх описати.

На цій основі вже у XVIII столітті Ньютон будує свою модель Всесвіту. Він усвідомлює, що в скінченному світі, наповненому гравітувальними тілами, неминуче настане момент, коли всі вони зіллються в одне. Таким чином, він вважає, що простір Всесвіту нескінченний.

Вільям Гершель висловив припущення, що туманності можуть бути далекими зоряними системами, подібними до системи Чумацького Шляху. 1785 року він спробував визначити форму й розміри Чумацького Шляху та положення в ньому Сонця, використовуючи метод «черпання» — підрахунку зір за різними напрямками. 1795 року, спостерігаючи планетарну туманність NGC 1514, він виразно побачив у її центрі одиничну зорю, оточену туманною речовиною. Отже, існування справжніх туманностей не викликало сумніву, і не потрібно було думати, що всі туманні плями — далекі зоряні системи^[34].

1837 року В. Я. Струве на підставі власних спостережень виявив і виміряв річний паралакс α Ліри. Отримане значення (0,125" ± 0,055") було першим успішним визначенням паралаксу зорі взагалі.

XX століття

XX століття — століття народження сучасної космології. Вона виникає на початку століття і в міру розвитку вбирає всі нові досягнення, такі як технології будівництва великих телескопів, космічні польоти і комп'ютери.

Перші кроки до вже сучасної космології зроблено в 1908—1916 роках. У цей час відкриття прямо пропорційної залежності між періодом і видимою зоряною величиною в цефеїд у Малій Магеллановій Хмарі (Генрієтта Лівітт, США) дозволило Ейнару Герцшпрунгу та Гарлоу Шеплі розробити метод визначення відстаней за цефеїдами.

1916 А. Ейнштейн пише рівняння загальної теорії відносності — теорії гравітації, що стала основою для домінівних космологічних теорій. 1917 року, намагаючись отримати розв'язок, що описує «стаціонарний» Всесвіт, Ейнштейн вводить до рівнянь загальної теорії відносності додатковий параметр — космологічну сталу.

У 1922—1924 року О. Фрідман застосовує рівняння Ейнштейна (без космологічної сталої і з нею) до всього Всесвіту і отримує нестаціонарні рішення.

1929 році Едвін Габбл відкриває закон пропорційності між швидкістю віддалення галактик і відстанню до них, пізніше названий його ім'ям. Стає очевидним, що Чумацький Шлях — лише невелика частина навколишнього Всесвіту. Разом з цим з'являється доведення гіпотези Канта: деякі туманності — галактики, подібні до нашої. Одночасно підтверджуються висновки Фрідмана про нестаціонарність навколишнього світу, а водночас і істинність вибраного напряму розвитку космології^[35].

З цього моменту і аж до 1998 року класична модель Фрідмана без космологічної сталої стає домінівною. Вплив космологічної сталої на підсумковий розв'язок вивчається, але через відсутність експериментальних вказівок на її суттєвість для опису Всесвіту такі розв'язки для інтерпретації спостережних даних не застосовуються.

У 1946—1949 роках Г. Гамов, намагаючись пояснити походження хімічних елементів, застосовує закони ядерної фізики до початку розширення Всесвіту. Так виникає теорія «гарячого Всесвіту» — теорія Великого Вибуху, а разом з нею і гіпотеза про ізотропне реліктове випромінювання з температурою кілька кельвінів.

1964 року А. Пензіас та Р. Вільсон відкривають ізотропне джерело перешкод у радіодіапазоні. Тоді ж з'ясовується, що це реліктове випромінювання, яке передбачив Гамов. Теорія гарячого Всесвіту отримує підтвердження, а в космологію приходить фізика елементарних частинок.

У 1991—1993 роках у космічних експериментах «Релікт-1» та COBE відкрито флуктуацію реліктового випромінювання. Щоправда, нобелівською премією пізніше відзначено лише деяких членів команди COBE^[35].

Висновок

Можна сказати, що розвиток уявлень про Всесвіт був складним та захоплюючим процесом, який віддзеркалює не лише науковий прогрес, але й соціокультурні зміни. Від давніх міфологічних уявлень до сучасних наукових теорій, людство пройшло шлях від невпорядкованого сприйняття небесних явищ до глибокого наукового розуміння законів природи, які лежать в основі функціонування Всесвіту.

Старання великих мислителів, філософів та вчених з різних епох призвели до того, що ми сьогодні можемо розглядати Всесвіт як складну систему, де діють конкретні закони та принципи. Від геоцентричної моделі до геліоцентричної, від класичної механіки до теорії відносності, відкриття та новітні дослідження продовжують збагачувати наше розуміння Всесвіту.

Сучасні технології та обладнання, такі як телескопи та космічні апарати, дозволяють нам спостерігати за подіями в космосі, які раніше були непосяжними. Таким чином, розвиток уявлень про Всесвіт — це невичерпний процес, який і надалі обіцяє розкривати нові таємниці і допомагати нам краще зрозуміти наше місце в цій неймовірній та загадковій системі.

Список Використаних Джерел

Святский Д. О., Очерки истории астрономии в Древней Руси (рос.) Архівовано жовтень 12, 2011 на сайті Wayback Machine.
The Shapley-Curtis Debate in 1920(англ.) — ресурс з інформацією, пов'язаною з Великою суперечкою на сайті НАСА
Koyré A., From the Closed World to the Infinite Universe, II. The New Astronomy and the New Metaphysics (N. Copernicus, Th. Digges, G. Bruno & W. Gilbert)(англ.)
Гурев Г. А. Системы мира от древнейших времён до наших дней (рос.). Процитовано 14 жовтня 2012.
Традиционная наука Китая (Синология.ру) (рос.). Архів оригіналу за 23 травня 2013. Процитовано 22 травня 2013.
Hagen J. G. Systems of the Universe (The original catholic encyclopedia) (англ.). Архів оригіналу за 23 жовтня 2012. Процитовано 14 жовтня 2012.
Shu-Chiu Liu. Historical Models in the European and Chinese Contexts (англ.). Процитовано 9 грудня 2014.

скачати