Astronomia

•
•
Mikołaj Kopernik (łac. Nicolaus
Copernicus Thorunensis lub
Torinensis; ur. 19 lutego 1473 w
Toruniu, zm. 24 maja 1543 we
Fromborku) – astronom, matematyk,
prawnik, ekonomista, strateg, lekarz,
poeta, astrolog, tłumacz, kanclerz
kapituły warmińskiej od 1511, kanonik
warmiński, scholastyk wrocławski,
duchowny katolicki.
Jego najważniejszym dziełem jest De
revolutionibus orbium coelestium – O
obrotach sfer niebieskich. Pracował
nad nim w latach 1515-1530, ale
ukazało się dopiero w 1543 roku w
Norymberdze. Opisał w nim
heliocentryczną wizję wszechświata na
tyle szczegółowo, że mogła stać się
naukowo użyteczna. Dzieło to
wywołało jedną z najważniejszych
rewolucji naukowych od czasów
starożytnych nazywaną niekiedy
przewrotem kopernikańskim.
•
•
•
Hipparchos z Nikei (Hipparch; gr. Ἵππαρχος) to żyjący w
latach około 190 p.n.e. - 120 p.n.e. matematyk, geograf i
astronom grecki.
Urodził się w Nikei w Bitynii (obecnie Turcja). Zmarł na
wyspie Rodos. Jest uważany za współtwórcę naukowych
podstaw astronomii. Pracował w Aleksandrii i na Rodos,
stworzył podstawy teorii planet, która następnie została
rozwinięta przez Ptolemeusza (koła mimośrodowe i
epicykle).
Był zwolennikiem geocentryzmu. Odrzucił teorię sfer
homocentrycznych (krążących wokół Ziemi), ponieważ była
ona niezgodna z odkrytymi przez niego nieregularnościami
ruchu ciał niebieskich. Nie chcąc zaprzeczyć centralnemu
miejscu Ziemi, stworzył nową teorię budowy wszechświata,
zwaną teorią epicykli i deferentów.
Podstawę jej stanowiło nakładanie się dwóch i większej
liczby jednostajnych ruchów kołowych tak, aby środek
jednego obracającego się koła poruszał się po obwodzie
koła drugiego. Dobranie odpowiedniej liczby kół oraz
kierunków i prędkości ich obrotu pozwalało na otrzymanie
wielu złożonych ruchów.
Najprostszym układem są dwa koła obracające się w tym
samym kierunku. Koło większe nazywa się deferentem, a
mniejsze - epicyklem. Ziemia znajduje się w centralnym
punkcie deferentu, a krążąca wokół niej planeta - na
obwodzie epicykla, którego środek porusza się ruchem
jednostajnym po obwodzie deferentu. Ten z kolei takim
samym ruchem obraca się dokoła nieruchomego globu
ziemskiego.
Ze względu na zbyt nieregularne ruchy Słońca i Księżyca,
by można je było zinterpretować za pomocą tej teorii,
Hipparch stwierdził, że muszą się one poruszać po
ekscentryku, tj. okręgu, którego środek znajduje się poza
Ziemią.
•
•
Klaudiusz Ptolemeusz, Ptolemeusz
Klaudiusz lub po prostu Ptolemeusz
(łac. Claudius Ptolemaeus, gr.
Κλαύδιος Πτολεμαῖος Klaudios
Ptolemaios) (ok. 100 r. - ok. 175 r.)
grecki uczony pochodzący z Tebaidy,
który kształcił się i działał w
Aleksandrii. Napisał wiele dzieł z
dziedziny matematyki, astronomii,
geografii i muzyki.
Jego poglądy na budowę świata na
wiele stuleci ugruntowały pogląd
geocentryczny, który został obalony
dopiero przez Mikołaja Kopernika.
Ptolemeusz był też twórcą modelu
ruchu ciał niebieskich, kombinującego
dwa zasadnicze modele ruchu planet
podane przez Hipparcha - ekscentryk
oraz deferent z epicyklem. Innowacją
Ptolemeusza było poszerzenie tego
modelu o pojęcie ekwantu.
•
•
W dziele Geografia (gr. Γεωγραφικὴ Ὑφήγησις, Geographike Hyphegesis, łac. Explicatio
geographica), znanym także jako Nauka geograficzna lub Wstęp do geografii, traktował
geografię jako naukę przedstawiania Ziemi za pomocą rysunku. Znana mu była kulistość
Ziemi i do swoich map stosował projekcję powierzchni kuli na płaszczyznę. Jako
odniesienie dla długości geograficznej przyjął południk Ferro, używany aż do XIX wieku;
jego definicja szerokości geograficznej (równik 0°, bieguny ±90°) obowiązuje do dziś.
Zajmował się także obliczeniami obwodu Ziemi Eratostenesa i Posejdoniosa. Przejął
błędne rezultaty tego drugiego, w następstwie czego w późniejszej literaturze
przyjmowano, że obwód Ziemi wynosi ok. 17.000 mil morskich (ok. 31.500 km).
Przedstawił hipotezę o istnieniu nieznanego wówczas kontynentu południowego Terra
Australis.
By ułatwić sporządzenie map zestawił tabele współrzędnych ok. 8100 najbardziej znanych
miejscowości, gór i rzek. W sposób dokładniejszy niż jego poprzednicy opisał m. in.
Brytanię i kraje pomiędzy Dunajem a Bałtykiem. Na tym terenie wymienił m. in. Kalisię
(Καλισία), identyfikowaną przez niektórych z Kaliszem, Karrodunon (Καρρόδουνον)
łączony dawniej, np. przez J. Lelewela z Krakowem, Skurgon (Σκοῦργον), Askaukalis
(ἀσκαυκαλίς) utożsamiany ze Żninem(potrzebne źródło). Podał także nazwy i siedziby
takich plemion, jak Wenedowie, Gythonowie, Galindowie, Souobenoi i Sudinowie (Sudinoi)
- ci ostatni są uważani za Jaćwingów (Sudawia to jedna z nazw Jaćwieży). Oprócz
wiarygodnych i rzetelnych źródeł wykorzystywał też materiały z drugiej ręki i legendy, przez
co jego obraz uzyskany z jego danych, szczególnie w odniesieniu do nazw plemion, jest
często niedokładny lub wręcz mylny.
•
•
Arystarch z Samos (gr. Ἀρίσταρχος ὁ Σάμιος
Aristarchos ho Samios; ok. 310–230 p.n.e.) – grecki
astronom pochodzący z wyspy Samos.
Autor zachowanego traktatu O rozmiarach i
odległościach słońca i księżyca, w którym posługując
się metodą geometryczną wylicza względne rozmiary
i wzajemne odległości Słońca, Ziemi i Księżyca.
Podawane przez niego wielkości są dalekie od
prawdziwych, ale model, na którym oparł wyliczenia
jest prawidłowy. Jak podaje Archimedes, Arystarch
napisał również inne, niezachowane dzieło, w którym
jako pierwszy twierdził, że Ziemia krąży wokół Słońca
po obwodzie koła oraz wokół własnej osi. Arystarch
pisał również, że wokół Słońca krążą także wszystkie
planety, a ruch gwiazd stałych jest tylko ruchem
pozornym. Astronomowie starożytni odrzucili tę
hipotezę, która nie zgadzała się z ich obserwacjami
(Arystarch błędnie określił kształt orbity ziemskiej,
uważając, że jest kołem, a nie elipsą). Stoik
Kleantes, następca Zenona z Kition oskarżył
astronoma o bezbożność.
•
•
Nasir Tusi Abu Dżafar Muhammad Ibn
Muhammad Ibn al-Hasan Nasir ad-Din al-Tusi (ur.
1201 w Tus, ówczesna Persja, obecnie Iran – zm.
1274, okolice Bagdadu) był perskim naukowcem,
wyznania szyickiego. Znany jest jako filozof,
astronom, teolog, lekarz oraz pisarz.
Gdy armia Czyngis-chana zagarnęła jego ojczyznę,
Nasir uciekł, aby przyłączyć się do nizarytów, a w
czasie gdy przemieszczał się z jednej twierdzy do
drugiej, wniósł znaczny wkład do ówczesnej nauki.
W trakcie inwazji Hulagu-chana, który zamierzał
zniszczyć nizarytów, był głównym zwolennikiem
kapitulacji. Asasynom przyniosła ona prawdziwą
katastrofę, ponieważ Hulagu nie dotrzymał jej
warunków, jednak Nasir stał się jednym z
ulubieńców chana. Przyczynił się on w znacznym
stopniu do podjęcia przez Hulagu decyzji o ataku na
Bagdad i był jego posłem w trakcie negocjacji z
ostatnim kalifem. Niektórzy historycy sugerują, że
Nasir jako Pers nienawidził Arabów i uważał
zniszczenie kalifatu przez Mongołów za zemstę za
niegdysiejszy arabski podbój Iranu. Hulagu
specjalnie dla niego zbudował obserwatorium w
swojej stolicy Maraghi.
•
•
Tusi stworzył bardzo dokładne tablice
ruchów planetarnych co opisał w swoim
dziele Zij-i Ilkhani (Tablice Ilchanidów). Na
ich podstawie określano położenie planet
oraz nazewnictwo gwiazd. Jego model
systemu planetarnego był w tym czasie
najbardziej zaawansowany na świecie i
obszernie wykorzystywany do momentu
wprowadzenia modelu heliocentrycznego
przez Mikołaja Kopernika.
Prawdopodobnie był pierwszym, który
określił trygonometrię jako oddzielną część
matematyki. Odkrył geometryczną metodę
zwaną Tusi-couple (ang.) zamieniającą ruch
prostoliniowy na sumę dwóch ruchów
kołowych. Obliczył wartość precesji
równonocy równą 51' i przyczynił się do
konstrukcji wielu urządzeń astronomicznych
z uwzględnieniem astrolabium. Stworzył też
pierwszy rozbudowany system płaskiej oraz
sferycznej trygonometrii.
Tusi couple - XIII-wieczny szkic
Nasir al-Dina Tusiego
•
•
•
Galileusz (wł. Galileo Galilei) (ur. 15 lutego 1564
w Pizie, zm. 8 stycznia 1642 koło Florencji) – włoski
astronom, astrolog, fizyk i filozof, twórca podstaw
nowożytnej fizyki. Urodził się w Pizie. Ojciec
Vincenzo Galili, był muzykiem i handlarzem wełny,
matką była Giulia Ammannati. Galileo był
najstarszym dzieckiem. Elementarne wykształcenie
pobierał w domu rodzinnym, następnie w wieku 11
lat rozpoczął naukę w szkole zakonnej u jezuitów
(walombrozjanów) w klasztorze Santa Maria di
Vallombrosa (niedaleko Florencji). Gdy w wieku 15
lat zakomunikował ojcu, że chce zostać mnichem ojciec natychmiast zareagował zabierając go z tego
klasztoru. W 1581 roku, w wieku 17 lat rozpoczął
studia na Uniwersytecie w Pizie (medycyna, wg
życzenia ojca). Studiów tych nie ukończył - bardziej
interesowała go matematyka. Dawał prywatne
lekcje matematyki we Florencji i Sienie. W roku
1589 został wykładowcą matematyki na
uniwersytecie w Pizie. Następnie przeniósł się na
Uniwersytet w Padwi, gdzie do roku 1610 wykładał
geometrię, mechanikę i astronomię.
Galileusz potwierdził teorię heliocentryczną
Kopernika.
Galileusz nigdy się nie ożenił, ale miał z Mariną
Gambą troje dzieci: córki Virginię (ur. 1600) i Livię
(ur. 1601) (które zostały zakonnicami) i syna
Vincenzia (ur. 1606).
•
•
•
•
Tycho Brahe (właśc. Tyge Ottesen Brahe, także (mylnie)
Tycho de Brahe ur. 14 grudnia 1546 r. w zamku Knutstorp w
Skanii - zm. 24 października 1601 r. w Pradze) - duński
astronom.
Zainteresowanie astronomią rozbudziło w czternastoletnim
chłopcu dobrze widoczne w Danii zaćmienie Słońca, które
nastąpiło w 1560. Uczył się łaciny na uniwersytecie w
Kopenhadze, a następnie studiował prawo i matematykę w
Lipsku i Rostocku. Potem studiował także w Bazylei i
Augsburgu. W 1570 wrócił do Danii.
11 listopada 1572 roku odkrył gwiazdę supernową w
gwiazdozbiorze Kasjopei, która świeciła przez 16 miesięcy.
Obserwacje nowej gwiazdy opisał w pracy De Nova Stella (O
nowej gwieździe) w 1573. Zarówno to odkrycie, jak i liczne
obserwacje komet, podważały średniowieczną tezę o
niezmienności niebios.
Finansowany przez króla Fryderyka II wybudował (w latach
1576-1580) na wyspie Hven (Ven) w pobliżu Kopenhagi dwa
obserwatoria astronomiczne (Stjerneborg i Uranienborg). W
ciągu 21 lat wykonał na Ven wiele precyzyjnych, jak na owe
czasy, obserwacji astronomicznych. Pomimo faktu, że Brahe
podważał teorię heliocentryczną Kopernika, doskonały
materiał obserwacyjny umożliwił jego współpracownikowi z
ostatnich lat życia Janowi Keplerowi odkrycie prawidłowości w
ruchu planet - tzw. prawa Keplera. Było to częściowym
potwierdzeniem teorii heliocentrycznej, która w
najdokładniejszy sposób tłumaczyła zaobserwowane
wielkości orbit planet.
•
•
•
•
•
•
W 1597, z powodu konfliktu z Chrystianem IV Tycho Brahe opuścił wyspę i wyjechał do Niemiec.
Po dwóch latach pobytu w Niemczech osiadł w 1599 w Pradze, gdzie otrzymał stanowisko
nadwornego astronoma i matematyka na dworze cesarskim. W Pradze jego pomocnikiem był
Jan Kepler.
Wkład Tychona Brahe do rozwoju astronomii polegał na dostarczeniu innym badaczom
obszernych i pewnych danych obserwacyjnych. Był on pierwszym naukowym, nowożytnym,
konstruktorem instrumentarium astronomicznego okresu przedteleskopowego.
Tycho Brahe odkrył dwie nierówności w ruchu Księżyca, to znaczy równanie roczne i wariację.
Opracował na podstawie własnych obserwacji kompletny katalog położeń wszystkich 977 gwiazd
widocznych gołym okiem z szerokości geograficznej Danii.
Tycho Brahe odkrył 5 nowych komet. Obserwacje jednej z nich już w 1577 wykazały, że kometa
porusza się po orbicie przecinającej orbity planet, co stanowiło zaprzeczenie starogreckiej teorii,
według której komety występowały w atmosferze ziemskiej.
Wieloletnie pomiary położenia gwiazd na sferze niebieskiej, wykonywane dzięki
najnowocześniejszym i najdokładniejszym jak na owe czasy instrumentom pomiarowym
zbudowanym z metalu z narysowaną bardzo precyzyjną podziałką, doprowadziły naukowca do
podważenia teorii heliocentrycznej. Konieczne według tej teorii przesunięcie paralaktyczne
gwiazd nie mogło być w żaden sposób potwierdzone przez te badania, pomimo dokładności
pomiarów rzędu 1 minuty kątowej. Dopiero w 1839 r. trzej astronomowie (niezależnie od siebie)
zmierzyli pierwsze paralaksy gwiazd. Obecnie wiemy, że z powodu niewyobrażalnych odległości
gwiazd ich przesunięcia paralaktyczne są mniejsze niż 1 sekunda kątowa.
Takie wyniki badań skłoniły uczonego do ogłoszenia innej teorii budowy Układu Słonecznego:
Ziemia miała być nieruchomym względem innych ciałem centralnym (wirującym wokół własnej
osi), wokół niej krążyły Księżyc i Słońce, zaś wokół Słońca krążyły pozostałe planety: Merkury,
Wenus, Mars, Jowisz i Saturn. Teoria ta przez około trzy wieki tłumaczyła większość obserwacji
sfery niebieskiej i była powszechnie przyjmowana. Dopiero obserwacje aberracji światła
wykonane w XVIII w. przez Roberta Hooke dostarczyły dowodów jednoznacznie
potwierdzających teorię heliocentryczną.
•
•
•
Johannes Kepler (ur. 27 grudnia 1571 r. w Weil der
Stadt, zm. 15 listopada 1630 r. w Ratyzbonie) –
niemiecki matematyk, astronom i astrolog, jedna z
czołowych postaci rewolucji naukowej w XVII wieku.
Najbardziej znany z nazwanych jego imieniem praw
ruchu planet, skodyfikowanych przez późniejszych
astronomów na podstawie jego prac Astronomia nova,
Harmonices Mundi i Epitome astronomiae
Copernicanae. Prawa te stały się jedną z podstaw teorii
grawitacji Izaaka Newtona.
W trakcie swojej kariery, Kepler był nauczycielem
matematyki w Graz, asystentem astronoma Tycho
Brahe, matematykiem na dworze Rudolfa II Habsburga,
nauczycielem matematyki w Linz i doradcą Albrechta
von Wallenstein. Poza badaniami astronomicznymi
prowadził badania w zakresie optyki i ulepszył teleskop
soczewkowy Galileusza.
W czasach Keplera nie istniało wyraźne rozróżnienie
pomiędzy astronomią i astrologią, natomiast astronomia
jako jedna ze sztuk wyzwolonych, była wyraźnie
oddzielona od fizyki, zaliczanej do filozofii przyrody.
Kepler w swoich pracach używał argumentów
religijnych, wychodząc z założenia, że Bóg stworzył
świat zgodnie z inteligentnym planem, który można
poznać za pomocą rozumu. Określał swoją astronomię
jako "fizykę niebieską" i jako "wycieczkę w Metafizykę
Arystotelesa", przenosząc tradycyjnie pojmowaną
kosmologię w obszar uniwersalnie obowiązującej
matematyki.
•
•
•
•
Sir Isaac Newton (ur. 4 stycznia 1643, zm. 31 marca
1727)– angielski fizyk, matematyk, astronom, filozof,
historyk, badacz Biblii i alchemik.
W swoim słynnym dziele Philosophiae naturalis
principia mathematica (1687 r.) przedstawił prawo
powszechnego ciążenia, a także prawa ruchu leżące u
podstaw mechaniki klasycznej. Niezależnie od
Gottfrieda Leibniza przyczynił się do rozwoju rachunku
różniczkowego i całkowego.
Jako pierwszy wykazał, że te same prawa rządzą
ruchem ciał na Ziemi jak i ruchem ciał niebieskich.
Jego dociekania doprowadziły do rewolucji naukowej i
przyjęcia teorii heliocentryzmu. Podał matematyczne
uzasadnienie dla praw Keplera i rozszerzył je
udowadniając, że orbity (w większości komety) są nie
tylko eliptyczne, ale mogą być też hiperboliczne i
paraboliczne. Głosił, że światło ma naturę
korpuskularną, czyli że składa się z cząstek. Był
pierwszym, który zdał sobie sprawę, że widmo barw
obserwowane podczas padania białego światła na
pryzmat jest cechą padającego światła, a nie
pryzmatu, jak głosił 400 lat wcześniej Roger Bacon.
Rozwinął prawo stygnięcia. Sformułował twierdzenie o
dwumianie i zasady zachowania pędu oraz momentu
pędu. Zajmował się też pomiarami prędkości dźwięku
w powietrzu i ogłosił teorię pochodzenia gwiazd. Był
twórcą rachunku wariacyjnego. Jako pierwszy opisał
matematycznie zjawisko pływów morskich (1687).
•
•
•
•
•
Henrietta Swan Leavitt (ur. 4 czerwca 1868 w
Lancaster, Massachusetts– zm. 12 grudnia 1921) amerykańska astronom.
Córka pastora Kościoła kongregacjonalistów. Mimo
faktu, że od dzieciństwa była głucha, dokonała
wybitnych osiągnięć w dziedzinie astronomii.
Otrzymała licencjat Radcliffe College w 1892. W
następnym roku podjęła pracę w obserwatorium na
Uniwersytecie Harvarda. Badała regularne zmiany
jasności cefeid.
Odkryła i skatalogowała gwiazdy zmienne w Obłoku
Magellana, po czym na podstawie tych obserwacji
odkryła w 1912 i w 1913 szereg zależności
związanych z Cefeidami, w tym zależności pomiędzy
okresem cefeidy a jej jasnością absolutną, co okazało
się ważne dla obliczania odległości we wszechświecie.
Zmarła na nowotwór.
Cztery lata po jej śmierci podjęto próbę nominowania
jej do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, jednak
projekt upadł, ponieważ nie przyznaje się tej nagrody
pośmiertnie.
Asteroida 5383 Leavitt i krater Leavitt na Księżycu
zostały nazwane na jej cześć.
•
•
•
Edwin Powell Hubble (ur. 20 listopada 1889 w
Marshfield w Missouri, zm. 28 września 1953 w San
Marino w Kalifornii) – astronom amerykański, któremu
powszechnie przypisuje się odkrycie oraz udowodnienie
prawdziwości zjawisk przesunięcia ku czerwieni i
rozszerzania się Wszechświata. W latach młodości
Hubble'a większe uznanie wzbudzały raczej jego
osiągnięcia sportowe niż intelektualne – podczas
jednych zawodów szkolnych w roku 1906 zdobył w
różnych dyscyplinach sportowych (m.in. rzucie dyskiem,
rzucie oszczepem i skoku wzwyż) siedem pierwszych i
jedno trzecie miejsce. W tym samym roku ustanowił
rekord w skoku wzwyż stanu Illinois
Podczas studiów na Uniwersytecie Chicago
skoncentrował się na matematyce oraz astronomii,
czego uwieńczeniem było uzyskanie tytułu Bachelor of
Science w roku 1910.
Przez następne trzy lata studiował prawo na
uniwersytecie w Oxfordzie. Uzyskawszy tytuł
magisterski (Master of Arts), powrócił do Stanów
Zjednoczonych, gdzie został nauczycielem i trenerem
koszykówki w New Albany w stanie Indiana.
•
•
•
•
Do astronomii Hubble powrócił w Obserwatorium
Yerkes należącym do Uniwersytetu Chicago, gdzie
uzyskał tytuł doktora w roku 1917. Dwa lata później
otrzymał propozycję zatrudnienia w obserwatorium
Mount Wilson w Pasadenie w Kalifornii, gdzie
pracował aż do śmierci.
Jego przybycie do Mount Wilson zbiegło się w
czasie z ukończeniem budowy najpotężniejszego
wówczas na świecie Teleskopu Hookera o średnicy
100 cali. Dzięki poczynionym przy jego użyciu w
latach 1923–1924 obserwacjom, Hubble ustalił
ponad wszelką wątpliwość, że zaobserwowane już
wcześniej z zastosowaniem słabszych
instrumentów niewyraźne obiekty określane
mianem mgławic nie znajdują się – jak sądzono – w
obrębie naszej galaktyki, lecz same stanowią
odrębne galaktyki poza Drogą Mleczną. Swoje
odkrycie opublikował 30 grudnia 1924 roku.
W 1929 roku odkrył i obliczył wraz z Miltonem
Humasonem zależność między odległością dzielącą
galaktyki a prędkością, z jaką się od siebie oddalają
(obecnie zależność ta określana jest mianem Prawa
Hubble'a). Idea oddalania się od siebie galaktyk
doprowadziła w konsekwencji do powstania
koncepcji rozszerzania się Wszechświata.
Hubble odkrył także asteroidę 1373 Cincinnati, a
jego imieniem nazwano planetoidę 2069 Hubble.
Teleskop Hubble'a