KURZUS: Fizikatörténet
MODUL: Az ókor természettudománya
1.7. lecke: Ókori kozmoszkép I. / A Föld alakja és mozgása
Önellenőrző kérdések | |||||||||
1. Miért látták alapvetően különbözőnek az ókorban az "állócsillagokat" és a "bolygócsillagokat"? Válassza ki a helyes megoldást!
![]() | |||||||||
2. Milyen módon szolgáltatott bizonyítékot a Föld gömb alakja mellett a holdfogyatkozások részletes megfigyelése! Válassza ki a helyes megoldást!
![]() | |||||||||
3. Hogyan kapcsolódott a peripatetikus dinamika ahhoz, hogy a Földet az ókorban állónak gondolták az emberek? Válassza ki a helyes megoldást!
![]() |
1. Égi és földi dolgok kapcsolata | ||
Az ókori ember (de valószínűleg már az őskori is) megfigyelte, hogy az égi jelenségek igen megbízhatóan következnek egymás után. A mezopotámiai vagy a kínai megfigyelések sok évszázadra visszamenően igazolták, hogy a Hold fényváltozásai, a napkelte irányának folytonos változása, a bolygók mozgása mind-mind azonos módon zajlik amióta a feljegyzések tartanak. Ennek a rendezett viselkedésnek felel meg a "kozmosz" szó is, ami görögül "rend"-et jelent. | ||
Ahogy azt a peripatetikus dinamikánál elmondtuk, Arisztotelész és a kortársak nagy része szerint az égi és földi mozgások alapvetően eltérő természetűek, azaz az égben és a Földön különbözőek a fizika törvényei. Létezett azonban olyan irányzat is, mely az égi és földi dolgok egységét hirdette. Bár ma már tudjuk, hogy utóbbinak volt igaza, mégis az ókori ember számára rendelkezésre álló megfigyelésekből inkább lehetett az Arisztotelészhez hasonló következtetésre jutni, és a többség tényleg ezt fogadta el. Az égi és földi dolgok egységes természete inkább csak mint metafizikus kijelentés, a világ egységébe vetett hit volt az ókorban, mely később ugyan tudományos igazolást nyert, de az ókorban nem volt bizonyítható. | ||
2. Alapvető megfigyelési tények és eredmények | ||
Az ókori ember számára nem álltak rendelkezésre a mai csillagászat eszközei és módszerei, pl. nem volt távcsöve, nem ismerte a mechanika valódi alapelveit. Ilyen körülmények közt az alapvető megfigyelési tények, amit minden ókori kultúra észrevett, a következők voltak: | ||
| ||
Ma már tudjuk, hogy e tények egy része mögött az áll, hogy a csillagászati méret- és időskálák sokkal nagyobbak a földieknél (pl. a legközelebbi csillag is több tízmilliószor messzebb van, mint a Föld átmérője), továbbá a bolygók, köztük a Föld is változó sebességű ellipszispályán keringenek a Nap körül, de e bolygópályák mérete a csillagok távolságának töredéke. A legfontosabb ismeret azonban, ami nekünk már megvan, az ókorban meg még hiányzott az az, hogy a mozgás közben fellépő erők nem a sebességtől, hanem a gyorsulástól függnek. A Föld forgásából, keringéséből nagy sebességek adódnak, de kicsi gyorsulások, ezért nem érezzük azok hatását. | ||
A nehézségek ellenére az ókori csillagászat számtalan helyes és precíz megfigyelési eredménnyel büszkélkedhet. Valószínűleg már az őskorban ismertek voltak a Nap kelési és nyugvási irányainak és az évszakok változásának összefüggései, de a Mezopotámiai kultúrkör sok évszázados megfigyeléssorozattal pontosan meg tudta határozni az év hosszát, a Hold fényváltozásainak periódusát és több hasonló paramétert. Ezeket az ismereteket a mezőgazdaságban, a navigációban és a térképészetben is felhasználták. Sok érdekes, egyedi eseményt is feljegyeztek, mint pl. "új csillagok" feltűnését (szupernóvák), üstökösöket, nagyobb napfoltokat, napfogyatkozásokat. | ||
3. A Föld alakja | ||
Közismert, hogy a legősibb elképzelés a Föld lapos voltáról szól. Mára ez a butaság, műveletlenség szinonimájává is vált: "Ez még mindig azt hiszi, hogy a Föld lapos!" Azonban ha nem ítélkezünk elhamarkodottan, rájöhetünk, hogy amíg az ember a kor technikai korlátai miatt csak pár száz, esetleg 1-2 ezer km-es körzetről tudott információt szerezni még a "nagy utazóktól" is, akkor a Föld lapos voltát feltételezni nem is olyan nagy hiba. | ||
| ||
Anaximandrosz i. e. 6. századból származó térképén látszik, hogy a Földközi tengert, Észak-Afrikát, Kis-Ázsiát, a Közel-Keletet és Európa déli-délkeleti részét ismerték. Ezt egy mai földgömbre rárajzolva láthatjuk, hogy ez a terület olyan kicsi részt alkot a 6370 km sugarú Földön, mely jól közelíthető egy síkból kimetszett darabbal. | ||
Tudomásunk szerint az i. e. 5-6. század környékén vetették fel a pitagóreusok elsőként, hogy a Föld gömb alakú. Ez illeszkedett a világfelfogásukba, hisz a gömb volt a "legtökéletesebb", legszimmetrikusabb alakzat, de konkrét bizonyítékuk is volt. Megfigyelték ugyanis, hogy nyugodt vízfelszín esetén a parttól távolodó hajóknak először a hajóteste, aztán a vitorla alja, végül a vitorla teteje tűnik el a látóhatár alatt. | ||
| ||
Ez jól magyarázható volt azzal, hogy a tenger felszíne görbült. A megfigyelést több irányban is elvégezték, ami mindig egyformán látszódott, azaz a Föld minden irányban egyformán görbült. Ez teljesen jól magyarázható volt a Föld gömb alakjával. | ||
Kicsit később (talán az i. e. 4. században) azt is észrevették, hogy holdfogyatkozáskor a Föld árnyéka a Holdon mindig egy kört alakot rajzol ki (pontosabban annak egy részét, ami ráfér a Holdra). Mivel ez minden holdfogyatkozáskor így volt, ezért a Föld csak olyan alakú lehet, aminek minden irányból vett árnyéka kör, de ilyen alak csak egy van: a gömb. | ||
A görögök azonban továbbmentek ennél: többen, különféle csillagászati szögmérésekre alapozva meg is mérték (megbecsülték) a Föld kerületét. Az egyik leghíresebb ezek közül Eratosztenész mérése az i. e. 3. századból, aki mai egységekben kb. 40000 km-t kapott, ami meglepően pontos eredmény. Mások 30000 és 40000 km közti értékekre jutottak az évszázadok során. | ||
Az tehát, hogy a Föld gömb alakú, nem volt kérdés az ókor végére, hanem minden művelt ember számára elfogadott ténnyé vált, még ha a direkt kísérleti bizonyíték (hogy valaki körbe is hajózza) hiányzott is. | ||
4. A Föld mozgása | ||
Amennyiben a Föld gömb alakú és szabadon lebeg, akár mozoghat is. Ezt a lehetőséget azonban elvetették az ókorban, mert azt hitték, hogy a mozgásnak, forgásnak mindenképp lenne érezhető hatása a felszínen, pl. a fák a forgás irányával ellentétesen dőlnének. Erre az eredményre jutunk a peripatetikus dinamika alapján is, hisz eszerint a földi élettelen tárgyak mozgásának fenntartásához erőre van szükség. De a mai ember is nehezen hiszi el először, hogy a Magyarország területén 1000 km/h-nál is nagyobb forgási sebesség nem okoz érezhető hatást. | ||
Az is fontos tény, hogy az ókorban nem voltak ismertek a bolygópályák és az égitestek méretei, ezért azt hitték, hogy a Hold, a Nap és a bolygók legfeljebb 1-5 földátmérőnyire vannak, és a csillagok se messzebb, mint 10 földátmérő. Ebben az esetben a Nap és a Hold a Földnél sokkal kisebbnek adódik, a csillagok pedig még kisebbek ezeknél is, tehát teljesen ésszerű, ha a sok kicsi égitest keringését feltételezzük a mindegyiknél sok százszor nagyobb térfogatú Föld körül, mintsem hogy a Földnek tulajdonítsunk mozgást. | ||
Láthatjuk, hogy a nyugvó Föld elképzelés nem a butaság terméke, hanem a kor tudományos szintjén egy logikus elmélet. |