Гиппарх и его открытия

В данной работе рассмотрены не только научные достижения древнегреческого ученого Гиппарха, приведены некоторые факты из его биографии, а так же представлены работы последователей и коллег.
Гиппарх был «чистый» астроном — он не занимался одновременно вопросами математики, философией, как Аристотель, не ограничивал свои исследования узкими прикладными проблемами, не был только лишь наблюдателем. В то же время он не стремился оторваться от привычных представлений о строении мира подобно.
Работы Гиппарха можно сгруппировать по следующим шести проблемам:
- проблемы календаря;
- исследования прецессии;
- составление звездного каталога;
- движение Солнца;
- движение Луны;
- движение планет.
Сочинения Гиппарха в оригинале не сохранились, основные сведения о его трудах — в «Альмагесте» Птолемея ...

Введение 3
1. Открытия Гиппарха 4
1.1. Создание календаря 4
1.2. Открытие прецессии 5
1.3. Составление звездного каталога 5
1.4. Теория движения Солнца 6
1.5. Теория движения Луны 6
1.6. Теория движения планет 8
1.7. Создание основ алгебры и тригонометрии 8
Заключение 10
Литература 11

В данной работе рассмотрены не только научные достижения древнегреческого ученого Гиппарха, приведены некоторые факты из его биографии, а так же представлены работы последователей и коллег.
Гиппарх был весьма разносторонним астрономом. Оп хорошо понимал основные задачи, стоявшие перед астрономией в его эпоху, и приложил все усилия, чтобы их решить или хотя бы способствовать их решению.
Работы Гиппарха можно сгруппировать по следующим шести проблемам. Это — проблемы календаря, исследования прецессии, составление звездного каталога, движение Солнца, движение Луны, движение планет.
Целью настоящей работы было изучить основные открытия в области астрономии древнегреческого ученого - Гиппарха. Для этого был определен ряд задач:
- рассмотреть научные достижения Гиппарха в области астрономии и ма тематики.

2. Открытия Гиппарха
Работы Гиппарха можно сгруппировать по следующим шести проблемам. Это — проблемы календаря, исследования прецессии, составление звездного каталога, движение Солнца, движение Луны, движение планет.
2.1. Проблема календаря
Гиппарх в своей работе применял каллипповы циклы для нумерации годов. Эти циклы возникали с летнего солнцестояния. Так, первый год первого цикла возник в летнее солнцестояние —329 г. Но для обозначения дат Гиппарх применял египетский календарь с «плавающим» началом. В те времена, когда жил Гиппарх, египетский год завязывался в конце сентября. Это расхождение начал годов приводило к расхождению на 1 г. в датировке наблюдений, выполненных между началами года по обеим календарным системам.
Одной из проблем, решаемых Гиппархом было установление точнойпродолжительности тропического года, т. е. интервала времени от одного весеннего равноденствия до следующего. Из-за явления прецессии тропический год на 20 мин короче сидерического года (периода обращения Земли вокруг Солнца или, с точки зрения Гиппарха и Птолемея, Солнца вокруг Земли).
В своем сочинении «О длительности года» Гиппарх указывает, что тропический год короче 365,74 сут. на незначительную величину, которую можно установить за долговременный интервал времени. Эта разница будет обнаруживаться в систематическом смещении дат равноденствий и солнцестояний относительно дат каллиппова цикла. В этой работе Гиппарх утверждает, что за период, прошедший от наблюдения солнцестояния Аристархом в 279 г. до его личного наблюдения в 134 г., разница составила 0,5 суток. Другими словами, одни сутки накапливались за 290 лет. Таким образом, в нахождении продолжительности тропического года Гиппарх ошибался на 6 мин. [2]
2.2. Исследования прецессии
Важной научной заслугой Гиппарха является открытие явления прецессии, т.е. предварения равноденствий. Данное явление обнаружено на основании отличия продолжительности сидерического и тропического годов. Об этом различии было известно еще предшественникам Гиппарха. Только Гиппарх дал этому явлению точное истолкование в работе: «О смещении точек солнцестояний и равноденствий».
Гиппарх установил, что прецессия происходит вдоль эклиптики, т. е. меняются (возрастают) только долготы звезд, а широты остаются постоянными.
Размер постоянной прецессии Гиппарх мог установить из сопоставления положений Спики и других звезд относительно точки осеннего равноденствия в эпоху Тимохариса и в, свое время. Таким образом, за 169 лет прецессия по долготе составила 2°, из чего следует, что постоянная прецессии равна 43" в год. [2]
2.3. Составление звездного каталога
Главным достижением Гиппарха перед астрономической наукой является создание звездного каталога. Созерцание новой звезды побудило его к основанию звездного каталога, который впоследствии использовался Птолемеем. Данный каталог включает положения 850 звезд, распределенных по яркости на 6 звездных величин. Этот каталог приводится Птолемеем в «Альмагесте». В нем 1022 звезды. Птолемей пишет, что он привел в этом каталоге положения звезд по наблюдениям Гиппарха и по своим собственным наблюдениям.
Значимость труда Гиппарха, данную Плинием, работавшим спустя 200 лет после него, в полной мере подтверждается и сегодня. [2]
2.4. Движение Солнца
Существенное значение имело создание Гиппархом теории движения Солнца. Обнаруженное Гиппархом разность в продолжительности сезонов позволило ему получить все данные об орбите Солнца вокруг Земли. Гиппарх считал, что Солнце движется по эксцентру, и принял так называемую гипотезу простого эксцентриситета.
Гиппарх сначала установил среднее суточное движение Солнца. Для этого он поделил 360° на определенную им ранее длину тропического года — 365,24667 сут. Получилась величина μ=3548,287", которая лишь на 0,042" меньше действительной.
Гиппарх решил эту геометрическую задачу и получил эксцентриситет ε = 1/24, долготу перигея Солнца П=65°30' и наибольшее уравнение центра Солнца xmax = arcsin ε =2°23'.
Уравнением центра Гиппарх именовал отклонение положения центра Солнца от среднего Солнца, движущегося по эклиптике со среднесуточным движением μ и выходящим из точки весеннего равноденствия одновременно с центром истинного Солнца. Это отклонение истинного Солнца от среднего получило название первого неравенства. [2]
2.5. Движение Луны
Луна занимает особенное положение: она истинно обращается вокруг Земли. Коперник через 17 веков перенес центр планетной системы с Земли в Солнце, теория движения Солнца Гиппарха—Птолемея была им легко интерпретирована для отображения движения Земли вокруг Солнца. Поскольку Коперник оставил равномерные круговые движения и эксцентр, только по нему теперь передвигалась Земля, а не Солнце.
Движение Луны сложнее, чем движение Солнца. Прежде всего ее путь был наклонен к эклиптике на угол в 5°, что установил также Гиппарх с ошибкой всего в 8'. Поэтому у Луны трансформировалась не только долгота, но и широта. [3]
Далее прояснилось, что время возврата Луны к перигею своей орбиты, т.н. аномалистический месяц, не равнозначен звездному (сидерическому) месяцу, т.е. времени обращения Луны вокруг Земли относительно звезд. Аномалистический месяц был продолжительнее сидерического. Время же возврата Луны по широте, т. е. интервал между двумя пересечениями ею эклиптики с юга на север (или с севера на юг), был короче сидерического месяца.
Применяя наблюдения вавилонских астрономов Гиппарх установил точные соотношения между всеми фазами Луны (месяцами). Гиппарх показал, что «наименьшее количество дней, после которого затмения повторяются через равное число месяцев и при одинаковых движениях, равно 126 007 дням и одному равноденственному часу; он находит в нем 4267 полных синодических месяцев, 4573 возвращения по аномалии, 4612 возвращений по долготе без 71/2°, которых недостает Солнцу, чтобы закончить 345 оборотов по отношению к неподвижным звездам»; он же нашел далее, что за «5458 месяцев происходит 5923 возвращения Луны по широте».
Поражает точность, с которой Гиппарх сумел определить длительность всех четырех месяцев. Расхождения с современными значениями для синодического и драконического месяцев не превосходят 0,35 с и лишь для сидерического и аномалистического месяцев достигают 1,5 с. Такой точности ему удалось достигнуть, использовав наблюдения затмений и положений Лупы за достаточно большой срок — 345 лет. Это свидетельствует о наличии у Гиппарха наблюдений вавилонских астрономов с V в. до н. э.
Полученные им соотношения для длин месяцев позволяли сформировать три главных параметра, исполнившие в дальнейшем главную роль при построении теории движения Луны на основе законов ньютоновой механики.
2.6. Движение планет
Гиппарх собрал наблюдения вавилонских астрономов и добавил к ним свои собственные. Все его материалы стали основанием для планетной теории Птолемея.
На основе «Вечных таблиц», были разработаны на больших циклах повторяемости положений планет как относительно Солнца, так и относительно звезд и собственных перигеев и апогеев. Подобные циклы подбирал и Гиппарх. Однако создание более или менее точной теории движения планет оказалось слишком сложной задачей даже для Гиппарха. [2]
Заключение