Aristarchos von Samos

Aristarchos von Samos Beschreibung dieses Bildes, auch unten kommentiert Aristarch von Samos
Himmelsatlas von Andreas Cellarius ( XVII th  Jahrhundert) Schlüsseldaten
Geburt v. 310 v AD
Samos (heutiges Griechenland )
Tod v. 230 v J.-C.
Staatsangehörigkeit griechisch
Bereiche Astronomie , Mathematik
Bekannt für Theorie des Heliozentrismus , Positionsastronomie

Aristarch von Samos , in der antiken griechischen Ἀρίσταρχος , geboren in Samos , in Griechenland , ist ein Astronom und Mathematiker aktiv im ersten Teil des III - ten  Jahrhundert  vor Christus. AD Es gibt nur sehr wenige biografische Informationen. Einige Historiker glauben, dass er um 310 v. Chr. Geboren wurde . AD und starb um 230 v. J.-C.

Von seinen Schriften ist nur die Arbeit über Dimensionen und Entfernungen [von Sonne und Mond], die älteste, die zu diesem Thema bekannt ist, auf uns gekommen, in der er für diese Messungen geometrische Methoden verwendet . Es gibt keine Erwähnung seines Heliozentrismus , den wir hauptsächlich aus einer Passage aus L'Arénaire kennen, in der Archimedes die Hypothese von Aristarchus beschreibt: Die Sonne und die "festen" Sterne sind unbeweglich, und die Erde dreht sich auf ihr selbst und bewegt sich auf einem zentrierten Kreis auf der Sonne. In einer Zeit, in der laut Archimedes die meisten Astronomen am Geozentrismus festhielten, dh die Erde regungslos, schien die heliozentrische Hypothese von Aristarchus nicht sehr erfolgreich zu sein.

Nach Vitruv wäre Aristarch auch der Erfinder des Scaphé , einer halbkugelförmigen Sonnenuhr.

Biografie

Biografische Informationen zu Aristarchus sind rar. Das genaueste stammt von Ptolemaios , der im Almagest (III, 1) schreibt , dass Aristarch die Sommersonnenwende des Jahres 280 v. Chr. Beobachtet . AD . Aetius sagte, er sei ein Schüler von Straton de Lampsaque , was entweder in Alexandria geschehen könnte , wo Straton Tutor und dann Berater von Ptolemaios II. Philadelphus war , oder in Athen, wo Straton dann das Lyceum übernahm . Aus Archimedes 'Zitat wissen wir, dass Aristarchus' Schreiben über die heliozentrische Hypothese aus der Zeit vor dem Arénaire stammt . Aus diesen Elementen können wir schließen, dass Aristarchus sicherlich um 280 v. Chr. Aktiv war. AD, geboren um zu Beginn des III - ten  Jahrhundert  vor Christus. Vor Christus geht Thomas Heath so weit, darauf hinzuweisen, dass Aristarchus zwischen 310 und 230 v. Chr. Gelebt haben muss. J.-C ..

Der Mathematiker und der Astronom

Aristarchus 'Messungen der Durchmesser von Mond und Sonne im Verhältnis zu denen der Erde und der Entfernung von der Erde zur Sonne im Verhältnis zu der der Erde zum Mond sind weiterhin bemerkenswert für ihren Einfallsreichtum und ihre Methoden. Mathematik nur für ihre Genauigkeit verwendet.

Aristarchos von Samos beobachtet, dass der Mond ungefähr eine Stunde braucht, um eine Strecke zurückzulegen, die seinem Durchmesser entspricht. Er stellt außerdem fest, dass die Gesamt Mondfinsternisse letzten zwei Stunden: 100% der Mondkugel ist in getaucht den Erdschatten Zylinder während dieser zwei Stunden. Er schließt daraus, dass der Durchmesser dieses Zylinders drei Durchmessern des Mondes entspricht und dass folglich der Durchmesser der Erde dreimal größer ist als der des Mondes. Es ist genauer gesagt 3,7-mal größer als das des Mondes.

Er schätzt dann, aus welchem ​​Winkel wir den Mond der Erde sehen. Er findet 2 ° . Obwohl das Ergebnis der Berechnung von Aristarchus in den Texten nicht angegeben ist, lässt sich leicht ableiten, dass der Abstand zwischen Erde und Mond für ihn zwischen 22,5 und 30 Monddurchmessern liegt. Daher misst dieser Erd-Mond-Abstand ungefähr 19 Erdradien (in Wirklichkeit 60,2). Der Prozess ist genial, aber die Methode und die Berechnungen leiden unter vielen Ungenauigkeiten. In erster Linie wird der Winkeldurchmesser des Mondes stark überschätzt ( 2 ° gegenüber 0,5 ° ). Dann wird dieser Winkel von der Erdoberfläche aus beobachtet, während der Radius der Umlaufbahn von ihrem Zentrum aus beginnt (die Beseitigung dieser Näherung erfordert trigonometrische Berechnungen) und der Durchmesser des Erdschattens auf dem Mond größer ist als seine Schätzung. Andere Näherungen haben einen geringeren Einfluss auf das Ergebnis: Der Wert von π ist zu diesem Zeitpunkt ungenau und der Erdschatten wird als zylindrisch angesehen, während er tatsächlich konisch ist. Der Durchmesser der Erde beträgt 3,7 Monddurchmesser und nicht 3, aber der größte Unterschied ergibt sich aus der Ungenauigkeit der Beobachtung und nicht aus der konischen Natur des Schattens. Eine genauere Berechnung war zu seiner Zeit durchaus machbar und wurde von Hipparchus (ca. 190 bis 120 v. Chr.) Durchgeführt . Für Aristarchus, der noch Philosoph und Astronom war, war die (geometrische) Methode viel wichtiger als das (arithmetische) Ergebnis. Darüber hinaus ist nach Neugebauer der Winkel von 2 ° nur ein nicht gemessener Wert, der zur Vereinfachung der Belichtung verwendet wird, da es leicht ist, eine viel bessere Messung zu erhalten; und Archimedes, sagt die Quelle betrachtet Aristarchus 1/ 2 ° als Ist - Wert dieses Winkels. Unter diesen Bedingungen würde die Methode von Aristarchus zu einem Abstand zwischen Erde und Mond von 80 Erdstrahlen führen.

Für den Abstand Erde-Sonne (TS) beobachtet es den Mond während eines seiner exakten Viertel. Der Erd-Mond-Sonne-Winkel ist dann gerade. Erde, Mond und Sonne zeichnen ein rechtwinkliges Dreieck TLS, Rechteck in L. Es reicht ihm, den Winkel Sonne, Erde, Mond zu messen. Anschließend leitet er einen Rahmen für das Verhältnis der Abstände zwischen Mond, Sonne und Erde und Sonne ab. Er findet für den Winkel Sonne, Erde, Mond einen fast rechten Winkel ( 90 ° - 3 ° ). Er berechnet dann, dass der Abstand Erde-Sonne etwa 19-mal größer ist als der Abstand Erde-Mond. Leider ist seine Messung falsch. Nur präzise Instrumente, die erst mehr als tausend Jahre später erscheinen, ermöglichen die Bewertung dieses Winkels bei 90 ° - 0,15 ° . Aristarchus, der die Sonne 400-mal weiter entfernt als der Mond platziert, hat sich daher um den Faktor 20 geirrt.

Die Sonne hat ungefähr den gleichen scheinbaren Durchmesser wie der Mond, was bedeutet, dass ihr realer Durchmesser laut Aristarchus 19-mal größer wäre (in Wirklichkeit 400-mal größer).

Angesichts dieses Ergebnisses beginnt Aristarchus an der Theorie des Geozentrismus zu zweifeln: Es erscheint ihm logischer, dass sich die kleineren Planeten um die größeren Planeten drehen. Er stellt daher die Sonne in den Mittelpunkt des Universums und beschreibt die Bewegung der Erde als eine Rotation auf sich selbst, kombiniert mit einer kreisförmigen Bewegung um die Sonne.

Wenn sich die Erde jedoch bewegt, sollte sie je nach Jahreszeit Fixsterne in einem anderen Winkel sehen. Aristarchus vermutet, dass dieser Unterschied im Winkel (Parallaxe) existiert, aber nicht nachweisbar ist, da sich die Fixsterne sehr weit von der Erde entfernt befinden. Seine Hypothese ist richtig. Diese Parallaxe ist jetzt messbar. Es scheint auch, dass er einen halbkugelförmigen Gnomon erfunden hat, der effizienter ist als die seiner Zeit.

Das heliozentrische System

Aristarchus hat die Intuition der Bewegung der Erde auf sich selbst und um die Sonne. Es ist Archimedes, der in seinem Arénaire die genaueste Beschreibung gibt, die uns überliefert ist:

„Sie wissen, dass mit dem Universum die meisten Astronomen eine Kugel meinen, deren Mittelpunkt im Mittelpunkt der Erde liegt (…). Aristarchos von Samos veröffentlichte jedoch Schriften zu astronomischen Hypothesen. Die in seinen Schriften gefundenen Voraussetzungen deuten auf ein viel größeres Universum als das oben erwähnte hin. Es beginnt tatsächlich mit der Annahme, dass Fixsterne und die Sonne stationär sind. Die Erde bewegt sich auf dem Umfang eines Kreises, dessen Mittelpunkt in der Sonne liegt, um die Sonne. ""

- Archimède, Vorwort zu L'Arénaire .

Diese Hypothese geriet schnell in Vergessenheit. Seine Kritiker werden ihm vorwerfen, Aristoteles ' Physik beschädigt zu haben .

Ihre Argumente sind hauptsächlich:

Seine Theorie stellt einen starken Kontrast zur zukünftigen Kosmologie des Ptolemäus dar .

Nachwelt

Der Asteroid (3999) Aristarchus sowie der hellste der Mondkrater, der Aristarchuskrater , wurden ihm zu Ehren benannt.

Kunstwerk

Anmerkungen und Referenzen

  1. Evans 1998 , p.  67.
  2. von Stobaeus , Eclogae physicae und Ethicae I.
  3. Mickelson 2007 , p.  59.
  4. Duhem 1913 , p.  418
  5. Heide 1913 , p.  299.
  6. (de) Erläuterung der Berechnungen auf der NASA-Website
  7. Dieser Wert wird von Archimedes und dann von Hipparchus verfeinert.
  8. Angesichts der Enge des Winkels an der Spitze des Kegels wird dieser klassische Einwand von (en) Neugebauer , einer Geschichte der alten mathematischen Astronomie , Berlin, als "mathematische Pedanterie" bezeichnet . New York, Springer-Verlag, 1975, p.  643
  9. Vgl. Geschichte der Astronomie . Die Tatsache, dass Aristarch sich nicht die Mühe macht, die Ergebnisse seiner Konstruktionen zu liefern, ist in dieser Hinsicht von großer Bedeutung.
  10. Neugebauer 1975 , p.  642-643.
  11. René Taton , Antike und mittelalterliche Wissenschaft, von den Anfängen bis 1450 , Coll. Quadrige, PUF, p. 358.
  12. Jean-René Roy , L'Astronomie und Sohn Histoire , Paris, Éditions Masson , 1982, p.   88-89.

Siehe auch

Literaturverzeichnis

Zum Thema passende Artikel

Externe Links