Гиппарх

Гиппарх (др.-греч. Ἵππαρχος; около 190 года до н. э., Никея — около 120 года до н. э., Родос) — древнегреческий астроном, географ и математик, один из основоположников научной астрономии. Создатель первого в Европе звёздного каталога, первооткрыватель прецессии земной оси, основоположник тригонометрии как науки. Его работы заложили основы для последующего развития астрономии вплоть до эпохи Возрождения.

Биография

Точные даты жизни Гиппарха неизвестны и реконструируются по косвенным данным. Считается, что он родился в городе Никея (ныне Изник, Турция) около 190 года до н. э. Основная часть его научной деятельности проходила на острове Родос, где в то время существовала крупная астрономическая школа. Сведений о его жизни сохранилось крайне мало; основные источники — труды позднейших античных авторов, в первую очередь Птолемея (II век н. э.), который в «Альмагесте» многократно ссылается на наблюдения Гиппарха. Известно, что Гиппарх проводил систематические наблюдения небесных светил, используя инструменты собственной конструкции, и вёл их записи на протяжении десятилетий. Умер около 120 года до н. э., предположительно на Родосе.

Научные достижения

Астрономия

Звёздный каталог

Главным достижением Гиппарха стало создание первого в Европе каталога звёзд. Он определил координаты (долготу и широту) и видимую звёздную величину для примерно 850—1020 звёзд (точное число не установлено, так как сам каталог не сохранился; данные реконструируются по «Альмагесту»). Звёзды были разделены на шесть классов по яркости — от самых ярких (1-я величина) до едва видимых невооружённым глазом (6-я величина). Эта система классификации, с некоторыми модификациями, используется до сих пор. Каталог Гиппарха стал основой для звёздного каталога Птолемея, который вошёл в «Альмагест».

Открытие прецессии

Сравнивая свои наблюдения положений звёзд с данными более ранних астрономов (в частности, Тимохариса и Аристилла, III век до н. э.), Гиппарх обнаружил, что долготы звёзд систематически смещаются примерно на 1 градус за 100 лет. Он пришёл к выводу, что это смещение вызвано медленным вращением небесной сферы вокруг оси, перпендикулярной плоскости эклиптики. Это явление получило название прецессии земной оси (предварения равноденствий). Гиппарх оценил период прецессии в 36 000 лет (современное значение — около 25 800 лет), что было достаточно точным для его времени.

Определение расстояния до Луны и Солнца

Гиппарх разработал метод определения расстояния до Луны по наблюдениям солнечных затмений. Используя данные о параллаксе Луны, он вычислил, что расстояние от Земли до Луны составляет примерно 59—67 земных радиусов (современное значение — около 60). Для Солнца он получил гораздо менее точную оценку — около 2500 земных радиусов (реальное расстояние — около 23 500 радиусов). Несмотря на ошибку, его метод был логически обоснован и использовался вплоть до Нового времени.

Модели движения планет

Гиппарх усовершенствовал геоцентрическую модель мира, основанную на комбинации равномерных движений по окружностям (эпициклам и деферентам). Он показал, что движение Солнца и Луны можно описать с помощью эксцентрических окружностей (когда Земля находится не в центре круговой орбиты). Эти идеи были впоследствии развиты Птолемеем.

Математика

Тригонометрия

Гиппарх считается основателем тригонометрии как самостоятельной науки. Он составил первую известную таблицу хорд — аналог современной таблицы синусов. Таблица содержала значения длины хорды для углов от 0° до 180° с шагом в 0,5° (или 1°). Эти данные позволяли решать задачи, связанные с треугольниками на сфере и на плоскости. Таблица хорд Гиппарха стала основой для всех последующих тригонометрических вычислений в античности и Средневековье.

Геометрия

Гиппарх занимался также решением задач сферической геометрии, необходимым для астрономических расчётов. Он разработал методы проекций небесной сферы на плоскость, которые позже легли в основу стереографической проекции.

География

Гиппарх внёс вклад в развитие географической науки. Он критиковал метод определения долготы по разнице во времени, предложенный Эратосфеном, и настаивал на необходимости астрономических наблюдений для точного определения координат местности. Гиппарх предложил использовать для определения долготы наблюдения лунных затмений, которые видны одновременно в разных точках Земли. Он также уточнил длину земного шара, получив значение 252 000 стадиев (близкое к оценке Эратосфена).

Инструменты

Для своих наблюдений Гиппарх использовал несколько астрономических инструментов:

• Армиллярная сфера — модель небесной сферы с кольцами, изображающими небесные круги (эклиптику, небесный экватор, колюры). Использовалась для измерения координат звёзд.
• Диоптр — устройство для измерения угловых расстояний между светилами. Конструкция включала два визира, закреплённых на вращающейся штанге.
• Гномон — вертикальный стержень, по длине тени которого определяли высоту Солнца и момент полудня.

Критика и значение

Работы Гиппарха подвергались критике ещё в античности. Птолемей, хотя и опирался на его данные, иногда оспаривал некоторые выводы (например, по поводу движения планет). В Новое время было отмечено, что Гиппарх, несмотря на точность наблюдений, не смог создать последовательной теории движения планет, оставив эту задачу Птолемею. Тем не менее, его вклад в науку огромен:

• Он впервые ввёл систематический метод наблюдений и математического описания небесных явлений.
• Созданный им звёздный каталог оставался эталоном точности на протяжении 1500 лет.
• Открытие прецессии стало одним из важнейших достижений античной астрономии.
• Разработка тригонометрии позволила решать сложные геометрические задачи, недоступные ранее.

В честь Гиппарха назван кратер на Луне (Hipparchus) и астероид (4000 Hipparchus).

Источники

• Птолемей. Альмагест. Книги I—XIII.
• Плиний Старший. Естественная история. Книга II.
• Страбон. География. Книга I.
• Ван дер Варден Б. Л. Пробуждающаяся наука. Математика Древнего Египта, Вавилона и Греции. — М.: Наука, 1969.
• Нейгебауэр О. Точные науки в древности. — М.: Наука, 1968.
• Рожанский И. Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи. — М.: Наука, 1988.