1. 고대 문화는 하늘을 관찰
밤하늘은 자연적으로 어둡고 고대에는 빛 공해가 없었습니다. 날씨가 좋으면 많은 별을 쉽게 볼 수 있습니다. 태양과 달에 대해 말할 필요가 없습니다.
고대인들은 밤하늘을 연구해야 할 충분한 이유가있었습니다. 많은 문화와 문명에서 종교적, 전설적, 사전 감시 또는 마 법적 의미 (점성술)가있는 것으로 인식 된 별들 (그리고 태양과 달)도 많은 사람들이 관심을 보였습니다. 항법, 현지화, 시간 계산, 일수 계산 및 계절과 관련된 날짜에 유용한 별의 유용한 패턴을 보는 데는 누군가 (실제로 많은 지역에서 독립적으로 많은 다른 사람들이) 실제로 오래 걸리지 않았습니다. 물론, 별들의 패턴은 태양과 달과도 관련이있었습니다.
따라서 모든 고대 문화에는 석기 시대부터 별을 자세히 연구하기 위해 많은 밤을 보낸 사람들이있었습니다. 그들은 또한 운석 (떨어지는 별)과 식을 인식 할 것입니다. 때로는 매우 희귀하고 웅장한 혜성도 있습니다.
그런 다음 수성, 금성, 화성, 목성 및 토성 행성이 있습니다. 모든 별들이 천구에 고정 된 것처럼 보이지만 행성은 그렇지 않기 때문에 별과 구별되는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 그들은 특히 하늘에서 가장 밝은 "별"이자 강력한 방랑자 인 금성을 위해 날이지나면서 하늘에서 방황하고 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 이 모든 것을 감안할 때 고대 사람들은 분명히 그 다섯 행성을 잘 알고 있습니다.
머큐리에 대하여 처음에 그리스인들은 머큐리가 두 몸으로, 하나는 일출 몇 시간 전에 아침에만 나타나고 또 다른 몇 시간은 일몰 후에 나타났습니다. 그러나 머지 않아 그들은 실제로 하루에 하나의 몸체 만 존재한다는 것을 알았습니다. 왜냐하면 주어진 날에 하나 또는 다른 것 (또는 둘 다)이 보이지 않고 보이지 않는 물체의 계산 된 위치가 항상 보이는 물체의 위치와 일치했기 때문입니다.
2. 지구는 둥글다
이제는 석기 시대부터 이미 고대 시대로 먼 거리를 여행 한 항해사와 상인들은 태양의 상승 및 설정 지점이 계절 변화뿐만 아니라 위치에 따라 변동될 수 있다고 인식했습니다. 또한 극 별에서 수평선까지의 거리도 위치에 따라 달라집니다. 이 사실은 오늘날 위도라고 알려진 개념의 존재를 비난하고, 이것은 그리스, 이집트, 메소포타미아 및 중국과 같은 곳에서 고대 천문학 자들에 의해 인식되었습니다.
천문학 자와 천문학에 의존하는 사람들 (네비게이터와 같은)은 왜 북극성에서 수평선까지의 거리가 변했는지 궁금 할 것입니다. 또한 같은 날과 같은 시간에 세계의 다른 위치에 다른 태양 각도를 등록하면 지구가 둥글다는 힌트를줍니다. 월식 동안 달의 그림자는 지구가 둥글다는 힌트를줍니다. 그러나 이것은 그 자체만으로 지구가 둥글다는 증거는 아니므로 대부분의 사람들은 다른 간단한 것에 베팅하거나 단순히이 현상에 신경 쓰지 않을 것입니다.
고대 대부분의 문화는 세상이 평평하다고 가정했습니다. 그러나 세계가 둥글다는 생각은 고대 그리스 이후로 존재합니다. 중세 의 대중적 현대 오해와는 달리 서구 세계의 교육받은 사람은 세상이 평평하다고 생각하지 않았다 .
지구 크기 에 대해 고대 그리스의 Erasthotenes 는 세계의 다른 지역에서 서로 다른 태양 위치와 그림자 각도를 관찰 하여 BC 3 세기로 거슬러 올라간 지구의 크기와 지구와 태양 사이의 거리를 정확하게 계산했습니다. 그러나 그 당시 존재했던 모든 다른 불일치 단위 측정에 대한 혼란과 긴 육지와 해상 거리를 정확하게 추정하기가 어려워 혼란과 부정확성이 현대까지 지속되었습니다.
고대 문화는 또한 달의 반짝이는 부분이 태양에 의해 비추 었다는 것을 알아 냈습니다. 자정에도 보름달이 쉽게 보이기 때문에 지구가 무한하지 않다는 것을 의미합니다. 태양이 하늘의 반대편에있을 때 달이 둥근 그림자로 들어간다는 사실은 그것이 달의 지구 그림자라는 것을 암시합니다. 이것은 또한 지구가 달보다 훨씬 크다는 것을 의미합니다.
3. 지 중심
그래서 사람들은 태양, 달, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성 및 별의 고정 된 구체가 모두 하늘을 돌고 있음을 관찰했습니다. 그들은 자연적으로 지구가 우주의 중심이 될 것이며 모든 몸이 지구를 중심으로 회전한다고 생각했습니다. 이것은 지리 중심 에 관한 철학자 클라우디우스 프톨 레마 이우 스의 작품으로 끝났다 .
우리는 ptolomaic geocentric 모델이 근본적으로 잘못되었다는 것을 알았지 만, 행성, 태양, 달 및 천구의 별의 위치를 계산하는 데 사용될 수 있었으며, 당시에는 다소 수용 가능한 정밀도로. 그것은 행성의 속도 변화, 역행 운동의 관찰과 수성과 금성을 태양에 결합시키는 것을 포함하여, 그렇게 멀리 가지 않을 것이라고 설명했다. 또한 하늘에서 그 물체의 운동 속도에 따라 우주는 다음과 같아야합니다.
- 중앙에 지구.
- 지구를 도는 달.
- 달보다 더 먼 지구를 도는 수성.
- 수성보다 지구를 공전하는 금성.
- 금성보다 지구를 공전하는 태양.
- 화성은 지구보다 태양보다 더 먼 궤도를 돌고 있습니다.
- 화성보다 지구를 공전하는 목성.
- 목성이 목성보다 먼 궤도를 도는 토성.
- 천구의 별이 지구를 중심으로 회전하며 가장 바깥 쪽의 구입니다.
실제로, ptolomaic 모델은 copernic, keplerian 및 newtonian 모델보다 훨씬 복잡한 매우 복잡한 모델입니다. 특히, 이것은 심각한 결함이있는 개념을 기반으로하지만 여전히 복잡하고 얽히고 설명 할 수없는 많은 해킹과 kludges로 인해 작동하는 소프트웨어와 비교할 수 있습니다.
4. 아메리카의 발견
1200 년대 후반 마르코 폴로 는 유럽인이 중국을 여행 한 후 처음으로 자신의 경험에 대한 자세한 연대기를 남겼습니다. 그래서 그는 중앙 아시아, 동아시아, 인도, 중국, 몽골, 심지어 일본에 존재했던 것에 대해 많은 지식을 유럽인들에게 가져올 수있었습니다. 마르코 폴로 (Marco Polo) 이전에는 유럽인들에게 존재했던 것에 대해 알려진 사람이 거의 없었습니다. 이것은 앞으로 유럽의지도 제작자, 철학자, 정치인 및 항해자에게 큰 영감을주었습니다.
포르투갈과 스페인 은 이베리아 반도의 침략 한 무어 인들과 100 년 동안 전쟁을 벌였다 . 무어 인들은 마침내 1492 년에 추방되었습니다. 두 주에서는 수년간의 전쟁 끝에 수익성있는 것을 찾고있었습니다. 포르투갈은 전쟁의 첫 부분을 끝내고 나서 출발을 앞두고 바다를 먼저 탐험했습니다. 포르투갈과 스페인은 수익성 높은 향신료와 비단을 거래하기 위해 인도와 중국에 도달 할 수있는 항로를 찾고있었습니다. 서아시아와 북아프리카의 땅이 기독교 유럽인들에게 비우호적 인 무슬림 문화에 의해 지배되어 1453 년 콘스탄티노플 (Constantinople)이 함락 된 이후 상황이 더 악화 되었기 때문에 더 이상 토지로 효율적으로 거래 할 수 없었습니다.
포르투갈은 아프리카의 대서양 국경을 식민지화 시켰고 결국 1488 년 Bartolomeu Dias 와 함께 희망봉에 도착했습니다 .
크리스토 포로 콜롬보 ( Cristoforo Colombo) 라고 불리는 제노 베즈 네비게이터 는 유럽에서 서쪽으로 항해하면 결국 동쪽에서 인디에 도달 할 수 있다고 믿었습니다. 마르코 폴로 (Marco Polo)로부터 영감을 얻어 지구의 크기를 재 추정 한 그는 카나리아 제도와 일본 사이의 거리가 3700km (사실 12500km)라고 추정했습니다. 대부분의 항해자들은 지구가 그보다 더 크다는 것을 (정확하게) 힘들어하기 때문에 그러한 항해에 뛰어 들지 않을 것입니다.
콜롬보는 1485 년 포르투갈 왕에게 여행을위한 자금 조달을 시도했지만 전문가에게 제안서를 제출 한 후, 추정 된 여행 거리가 너무 짧았 기 때문에이를 거부했다. 그러나 스페인은 1492 년 마침내 무어 인들을 추방 한 후 그를 설득했다. 콜롬보의 아이디어는 널리 퍼져 있었지만, 무슬림들과 수세기 동안 전쟁을 겪으면 스페인이 빨리 이익을 얻을 수있었습니다. 그래서 스페인 왕은 그 아이디어를 승인했습니다. 그리고 무어족을 추방 한 지 불과 몇 달 만에 스페인은 콜롬보를 서쪽으로 대서양쪽으로 항해 한 다음 중앙 아메리카의 히스 파니 올라 섬에 도착했습니다. 돌아온 후 대서양 반대편의 땅 발견에 대한 뉴스가 빠르게 퍼졌습니다.
포르투갈과 스페인 은 1494 년 토르 데 실라 조약에 의해 세계를 분열시켰다 . 1497 년 Amerigo Vespucci 는 미국 본토에 도착했다.
포르투갈은 남아 있지 않았으며, 1498 년에 아프리카를 돌아 다니며 인도를 방문했다 ( Vasco da Gama 와 함께 ). 그리고 그들은 페드로 알바레스 카브 랄 (Pedro Álvares Cabral )을 보냈다 . 그는 1500 년에 브라질에 도착하여 대서양을 건너 인도로 향했다.
그 후 포르투갈과 스페인은 신속하게 아메리카를 탐험하고 식민지를 개척하기 시작했습니다. 프랑스, 영국, 네덜란드도 얼마 후 아메리카 대륙에 왔습니다.
5. 지구는 둥글다
그 후 스페인 사람은 아메리카 대륙을 발견하고 정착했습니다. (콜롬보의 계획은 실제로 효과가 없었습니다). 동쪽에서 인디에 도달하기 위해 전 세계를 항해 할 수 있다면 스페인 사람들은 여전히 관심을 가지고 있다는 의문이 남아있었습니다. 그들은 1513 년에 파나마이 쉬툼을 육지로 가로 질러 태평양을 발견했습니다.
전 세계의 해상 경로를 찾기 위해 열망 한 스페인 왕관은 포르투갈 페르 나우 데 마 갈레 (Franão de Magalhães) (또는 마젤란 (Magellan)이라는 이름이 영어로 번역됨)가 이끄는 원정에 자금을 지원하여 지구를 도왔습니다 . 마젤란은 경험이 풍부한 항해사였으며, 현재 말레이시아가 인도양을 여행하는 현재에 도달했습니다. 그들은 1519 년 9 월 20 일에 스페인에서 출발했다. 길지만 여행은 대부분의 승무원의 목숨을 요했다. 마젤란 자신은 1521 년에 필리 파인즈 전투에서 사망하여 살아남지 못했습니다. 최소한, 그는 실제로 지구를 서쪽으로 여행함으로써 동아시아에 도달했음을 알기에 충분히 살았습니다. .
여행은 결국 마젤란의 승무원 중 하나 인 Juan Sebatián Elcano 의 지도력에 의해 완성되었습니다 . 그들은 15449 년 9 월 6 일에 81449km의 거리에서 거의 3 년 동안 여행 한 후 인도와 대서양을 통해 스페인에 도달했다.
6. 헬리오 센트 리즘
고대에는 일부 헬리오 중심 또는 하이브리드 지구-중심 이론이있었습니다. 기원전 5 세기 그리스의 철학자 필라 우스 가 주목할 만하다 . 저자 마티아 누스 카펠라 년 (420) (410)에 의해 주위 사모 아리스 370 BC 주위. 이 모델들은 별의 움직임을 지구의 회전과 행성의 위치, 특히 수성과 금성을 태양 주위의 번역으로 설명하려고 시도했습니다. 그러나 초기 모델은 너무 정확하지 않아서 제대로 작동하기에 결함이 있었으며, 프톨레마이오스 모델은 여전히 천체의 위치를 더 잘 예측 한 모델이었습니다.
지구가 자전한다는 생각은 헬리오 센트 리즘보다 훨씬 덜 혁명적 이었으나, 이미 중세에 마지 못해 받아 들여졌다 . 별이 지구 주위를 회전하면 놀라운 속도로 태양, 달, 행성을 끌어 와야하기 때문에 지구 자체가 회전하기가 더 쉬워지기 때문입니다. 사람들은이 아이디어에 불편을 겪었지만 여전히 그것을 받아들였으며, 지구 구형이 확립 된 개념으로 받아 들여지기 쉬워졌습니다.
1500 년대 초반, 포르투갈과 스페인이 전 세계를 항해하는 동안, Nikolaus Kopernikus 라고 불리는 세련되고 매우 숙련 된 교인이자 천문학 자천체의 역학에 대해 생각하는 데 몇 년이 걸렸습니다. 몇 년 동안 계산과 관측을 한 후, 그는 태양 주위 행성의 원형 궤도 모델을 만들었고 그의 모델이 프톨레마이오스 지오 센 트릭 모델보다 훨씬 더 단순하고 최소한 정확하다는 것을 인식했습니다. 그의 모델에는 회전하는 지구와 고정 별이 있습니다. 또한, 그의 모델은 태양이 지구보다 훨씬 크다는 것을 암시했으며, 계산과 측정으로 인해 당시에 이미 강력하게 의심되었으며 목성과 토성은 지구보다 몇 배 더 컸기 때문에 지구는 결정적으로 행성이 될 것입니다 그 당시 알려진 다섯 개의 다른 행성들처럼 이것은 오늘날 태양계로 알려진 모델의 탄생으로 볼 수 있습니다.
박해와 가혹한 비판에 대한 두려움으로 그는 자신의 가장 가까운 지인들에게만 원고를 보내면서 그의 작품을 많이 출판하지는 않았지만 결국 그의 작품이 유출되어 어쨌든 완전한 출판을 허용하게되었다. 레전드 (Legend)는 1543 년에 사망 한 바로 그날에 자신이 마지막으로 출판 한 작품을 발표하여 평화롭게 죽을 수 있다고 말합니다.
1500 년대 중반 코 페르 닉의 헬리오 센 트릭 이론에 대한 지지자와 반대자들 사이에 격렬한 논쟁이 있었다. 야당에 대한 한 가지 주장은 별 시차를 관찰 할 수 없다는 것인데, 이는 헬리오 센 트릭 모델이 잘못되었거나 별이 매우 멀리 떨어져 있고 많은 것들이 태양보다 훨씬 더 크다는 것을 암시했습니다. 당시에.
1500 년대의 헬리오 센트 리즘 을 받아들이지 않은 티코 브라 케 (Tycho Brache )는 태양과 달이 지구를 도는 동안 태양을 공전하는 5 개의 하늘 행성을 특징으로하는 하이브리드 지구-중심 모델로 지구 중심을 구하려고 시도했다. 그러나 그는 또한 달의 위치를 더 잘 예측 한 이론을 발표했다. 또한,이 시간까지, 일부 초신성의 관측은 별의 천구가 정확히 불변이 아님을 보여주었습니다.
1600 년에 천문학 자 윌리엄 길버트 (William Gilbert) 는 자석과 나침반을 스터드하여 지구의 회전에 대한 강력한 주장을 펼쳤으며 지구가 자성이라는 것을 증명할 수있었습니다.
7. 망원경으로
위에서 쓴 모든 것은 망원경없이 이루어졌으며, 전 세계의 육안 관찰과 측정을 통해서만 가능했습니다. 이제 작은 망원경도 추가하면 상황이 빠르게 바뀝니다.
최초의 망원경 은 1608 년에 발명되었습니다 . 1609 년에 천문학자인 갈 리우 갈릴레이 (Galieu Galilei) 는 그 소식을 듣고 자신의 망원경을 만들었 습니다. 1610 년 1 월, 갈릴리 갈릴레이 (Galieu Galilei )는 작은 망원경을 사용하여 목성이 서로 다른 거리에서 궤도를 도는 4 개의 작은 물체가 목성의 "달"임을 알아 내고 궤도를 따라 위치를 예측하고 계산할 수 있음을 관찰했다. 몇 달 후, 그는 금성이 지구에서 보았을 때 위상이있는 것을 관찰했습니다. 그는 또한 토성의 고리를 관찰했지만 망원경은 그것들을 고리로 해석하기에 충분히 강력하지 않았으며, 그들은 두 달이라는 것을 강화했습니다. 이 관측치는 지오 센 트릭 모델과 호환되지 않았습니다.
요하네스 케플러 (Johannes Kepler) 의 갈릴레이의 현대인은 코페르니쿠스의 헬리오 센 트릭 모델을 연구하고 다양한 궤도 속도를 설명하기 위해 많은 계산을 수행하여 행성이 타원을 중심으로 타원 궤도에서 태양을 선회하는 헬리오 센 트릭 모델을 만들었습니다. 태양. 그의 작품은 1609 년과 1619 년에 출판되었다. 그는 또한 갈릴레이는 회의 론적이지만 달의 움직임으로 인해 조수가 발생했다고 제안했다. 그의 법칙은 1631 년에 수성의 이동과 1639 년에 금성의 이동을 예측했으며, 그러한 이동은 실제로 관찰되었습니다. 그러나 계산의 부정확성과 많은 유럽에서는 보이지 않았기 때문에 1631 년에 금성의 예상 통과는 볼 수 없었습니다.
1650 년에 첫 이중 별 이 관찰되었습니다. 1600 년대에 토성 고리는 1664 년에 이중 별을 관찰하고 세포 구조를 관찰하기 위해 현미경을 개발 한 Robert Hooke 의 더 나은 망원경을 사용하여 해결되었습니다 . 그로부터 많은 별들이 두 배로 발견되었습니다. 1655 년에 타이탄은 토성을 공전하는 것으로 밝혀져 헬리오 중심 모델에 더 많은 확신을 갖게되었습니다. 1671 년에서 1684 년 사이에 더 많은 네 개의 토성 위성이 발견되었습니다.
8. 중력
Heliocentrism은 1600 년대 중반에 합리적으로 잘 받아 들여졌지만 사람들은 그것에 대해 불편하지 않았습니다. 왜 행성들이 태양을 공전 하는가? 달이 왜 지구를 공전 하는가? 목성과 토성에는 왜 달이 있었습니까? Keplerian 역학은 그들의 운동을 예측할 수 있었지만, 그들이 그렇게 움직 인 이유가 무엇인지 여전히 불분명했습니다.
1687 년에, 가장 살았던 물리학 및 수학 중 가장 뛰어난 물리학 자였던 아이작 뉴턴 은 (로버트 훅의 사전 연구에 근거한) 중력 이론을 제공했다. 중력 이론과 역 제곱 법칙에 대한 아이디어는 이미 1670 년대에 개발되었지만 물리학과 수학에서 매우 잘 짜여진 중력에 대한 매우 간단하고 명확한 이론을 출판 할 수 있었고, 천체의 움직임을 훌륭하게 설명했습니다. 혜성을 포함한 정확성. 또한 행성, 달과 태양이 왜 구형인지 설명하고 조수를 설명했으며 왜 사물이 땅에 떨어지는 지 설명했습니다. 이것은 헬리오 센트 리즘을 확실히 널리 받아 들여지게했다.
또한, 뉴턴 중력 법은 지구의 회전이 정확히 구형이 아니라 1 : 230의 계수로 약간 타원형이라고 예측했습니다. 1673 년에 진자를 사용하여 수행 된 조치에 동의 한 것.
9. 결국 별과 태양계는 무엇입니까?
1700 년대 초, 에드먼드 할리 는 이미 뉴턴 법에 대해 알고 있었으며 (그는 뉴턴의 현대인이었다) 지구 근처를 지나가는 혜성이 결국 돌아올 것이라고 인식했으며 76 년마다 특별한 목격이 있었다는 것을 발견했다. 실제로 그 혜성은 모두 같은 혜성이며, 그 이름은 그를 쫓습니다.
헬리오 센 트릭 모델에서 유일하게 남아있는 문제는 별들에 대한 시차 관찰의 부족이었다. 그리고 별이 무엇인지 확실히 아무도 몰랐습니다. 그러나 만약 그들이 실제로 아주 멀리 떨어져 있다면 대부분 태양보다 훨씬 클 것이다. 제임스 브래들리 는 1700 년대 상반기에 시차를 관찰하려고 노력하면서 빛의 수차와 지구의 영양과 같은 현상을 인식했으며, 이러한 현상은 빛의 속도를 계산하는 방법도 제공합니다. 그러나 시차에 대한 관찰은 1700 년대에도 여전히 어려운 과제였습니다.
1781 년 천왕성은 토성을 넘어 태양을 공전하는 것으로 밝혀졌다. 가장 어두운 하늘에서는 육안으로 거의 볼 수 없었지만 너무 어두워서 그때까지 천문학 자로부터 관측을 피했으며 망원경으로 발견되었습니다. 첫 소행성은 1800 년대 초에 발견되었습니다. 예측 된 뉴턴 운동과 케플러 운동으로 인한 천왕성 궤도에 대한 삽관에 대한 조사는 결국 1846 년 해왕성을 발견하게되었다.
1838 년 천문학 자 프리드리히 빌헬름 베셀 (Friedrich Wilhelm Bessel) 은 50000 개 이상의 별의 위치를 최대한 정밀하게 측정하여 마침내 별 61 시니의 시차를 성공적으로 측정 할 수있었습니다. 그들은 실제로 태양보다 컸습니다. 이것은 또한 태양이 별이라는 것을 보여줍니다. 베가 (Vega)와 알파 센타 우리 (Alpha Centauri)도 1838 년에 시차를 성공적으로 측정했다. 또한,이 측정은 별과 태양계 사이의 거리가 수조 킬로미터 또는 몇 광년 정도 인 것으로 추정 할 수 있었다.