Хто ж винайшов телескоп

Більше ста років тому, розкопуючи пагорб Гіссарлик, під яким опинилися руїни давньої Трої, Г. Шліман поряд з іншими знахідками, на превеликий свій подив, виявив ... чудово вироблені лінзи з кришталю.

Хто ж їх виготовив? І головне, навіщо?

Давно вже багатьох дослідників хвилює питання: якими науковими знаннями володіли древні? Під час читання літератури з історії науки нерідко складається враження, що уявлення античних учених з оптики і, відповідно, астрономії були, м'яко кажучи вельми примітивними. Але навряд чи це відповідає дійсності. В.А. Гуріков у статті «Історія створення телескопа» пише, що перша зорова труба з'явилася в Нідерландах на початку XVII століття, «незважаючи на те, що лінзи були відомі ещу 2500 років до н.е. ». Скляні лінзи з різним збільшенням, датуються 600-400 р.р. до н.е. , Знайдені й у Месопотамії. Запальний дію лінз і дзеркал відомо з глибокої старовини; очки увійшли до вживання в кінці XIII століття. А зорова труба - лише в XVIII столітті! В. Гуріков пояснює це так: «Взаємозв'язки між наукою і практикою в області оптики у давніх греків і римлян, по суті справи, не існувало »і, отже,« оптики античності ... оптичних приладів як таких не створили ». Чи можна погодитися з таким висновком?

Загальновідомі два вкрай важливих для даної проблеми факту. По-перше, в найдавніші історичні часів деякі наукові знання були «професійним секретом» вузького кола присвячених осіб (жерців або, скажімо, майстрів): ті передавали їх з покоління в покоління і, як правило, в усній формі. По-друге, достовірних відомостей про стародавніх знаннях до нашого часу дійшло дуже мало. Так, П.А. Старцев в «Нарисах історії астрономії в Китаї» посилаючись на книгу «Шуньдянь», зазначає, що вже за часів легендарного імператора Шуня (2257-2208 рр. до н.е.) для спостереження небесних світил застосовувалися армілярную сфери та інші інструменти, відомості про які не дійшли до наших днів.

Ф. Даннеман в «Історії природознавства» підкреслює, що Галілео Галілей у своїй науковій діяльності спирався на праці Евкліда, Аполлонія, Архімеда. Він наводить слова Галілея: «Керуючи законами діоптрікі мені вдалося виготовити підзорну трубу ». С.І. Вавилов додає, що Галілею була відома книга Кеплера, двома важливими теоремами з якої він скористався. У першій мова йде про дальність Видно, що залежить від властивостей об'єктива й окуляра. У другій - про довжину труб телескопа і мікроскопа.

Ю.А. Білий в книзі «Йоганн Кеплер» повідомляє, що Кеплер був знайомий з роботами Евкліда, Аполлонія, Арістотеля, Альхазена, і Вітелло. Вже в «Доповнення до Вітелло», Опіблікованних в 1604 р. Кеплер розглянув хід променів в оптичній системі, що складається з двоопуклою і двояковигнутой лінз.

С.Л. Соболь констатує, що в 1647 році вийшла друком книга І. Гевелія «Селенографія», в якій вперше описані підзорні труби, геліоскоп, полемоскоп і мікроскопи. (Полемоскоп - це попередник перископа; він являв собою колінчатих трубу з об'єктивом і окуляром.) Говорячи про ламанні світла в лінзах, Гевелій посилався на Альхазена і Вітелло як на своїх попередників.

С.І. Вавилов зазначає, що Ньютон добре знав роботи Евкліда, Декарта і Барроу.

Таким чином, Галілей, Кеплер, Гевелій, Ньютон і Гюйгенс у своїх дослідженнях і відкриття в області оптики спиралися на знання давніх учених.

Л.В. Жигалова (Питання історії природознавства і техніки) пише, що в компілятивний роботі «Премудрості Соломона» говорилося про чотири супутники Юпітера і кільцях Сатурна, відкритих Галілеєм в 1610 році. Однак у примітках до статті Жигалово наведене твердження О. І. Соболевського, що названа компіляція складена «Не пізніше кінця XVI ст. на підставі джерел грецького походження ».

Безпосередні попередники «офіційних» винахідників телескопа також широко користувалися античними джерелами. Ф. Даннеман повідомляє, що Порта у своїй «Природній магії »дає опис поліпшеної камери - обскури. (Він вставив в отвір прозору сочевицю, від чого різкість зображення значно підвищилася.) Але Порта написав також «Пневматика», яка сходить до «Пневматика» Герона; це дозволяє припустити, що і поліпшення камери-обскури Порта міг запозичити в того ж Герона або якого-небудь іншого давнього автора.

У коментарях В. П. Зубова до книги Леонардо да Вінчі «Вибрані природничонаукові твори »говориться, що оптика Леонардо виникла не на порожньому місці: він добре знав твори Евкліда, Аристарха, Альхазена-ну, Вітелло, Д. Пекхема і Р. Бекона ...

Характеризуючи астрономію, відроджену Микола Кузанський та Тосканеллі, Ф. Даннеман зауважує, що Г. Пурбах (1423-1461) знову підняв її на таку висоту, на якій вона стояла в олександрійську епоху. Європейські вчені до Пурбаха знайомилися з «Альмагест» винятково через арабів; астрономічні твори Птолемея і багато інших робіт були доставлені в Італію з Константинополя лише в XV столітті. Пурбах звернув увагу на грецьку рукопис, який потім переклав Регіо-монтан (1436-1476). Для астрономічних вимірювань Пурбах застосовував «Геометричний квадрат», у куті якого була прикріплена одним кінцем лінійка з діоптріями, а сторони розділені на 120 частин кожна; тому можна було досить точно відраховувати тангенси спостережуваного кута. (Діоптрій - візир з двома отворами або зорова труба.)

Звідки взявся у Пурбаха «геометричний квадрат» з діоптріями? Швидше за все з грецької рукописи, перекладеної Регіомонтаном ...

С. І. Вавілов вказує на пожвавлення оптики в XIII столітті. Про це, на його думку, свідчать трактати англійців Р. Бекона і Д. Пекхема, а також Тюрінгенський поляка Вітелло. Але у всьому, що стосується оптики, ці автори в основному просто переказують Евк.ліда, Птолемея і Альхазена. Ф. Даннеман констатує, що при написанні своєї «Природній історії» Бекон користувався роботами грецьких (Арістотель, Евклід, Птолемей), римлян (Пліній, Боецій, Кассіодора) і арабів. Бекон, звичайно, добре знав оптику і, по-видимому, був знайомий із влаштуванням телескопа. З яких джерел він одержав це знання? Пригадуються його слова (що наводяться А. Беррі) про те, що телескоп був відомий уже Юлію Цезарю (100-44 рр.. До н. е..), який перед навалою на Британію оглядав нові землі з Галлії (із протилежного берега Ла-Маншу) за допомогою телескопа.

Ф. Даннеман пише, що Вітелло у творі «Перспектива» викладав вчення Альхазена, який, у свою чергу, був знайомий з роботами Евкліда і Птолемея. У творі «Про запальне дзеркало по конічних перетинах »Альхазен згадує про спостереження древніх: дзеркала, що мають форму параболоїда обертання, з'єднують усі промені в. одній точці й мають сильнішу дію, ніж інші дзеркала. Відкриття це приписується Діоклу (350 р. до н. е. .).

Таким чином, всі попередники «офіційних» винахідників підзорної труби - Порта, Леонардо да Вінчі, Пурбах, Вітелло, Бекон і Альхазен - у своїх роботах по оптики спиралися на праці античних учених.

Д. Д. Максутов «Астрономічній оптиці» вказує, що сучасникам Галілея була відома конструкція простого телескопа, що складається з одного увігнутого дзеркала, яка через півтора сторіччя одержала назву «система Гершеля» Але швидше за все вона сягає корінням часів античності. Ф. Даннеман вказує, що Регіо-монтан побудував з металу параболічне запальне дзеркало діаметром у п'ять футів (1,52 м). Ф. Араго в «Загальнозрозумілій астрономії» повідомив, що Птолемей Евергет (146-116 рр.. До н. Е..) Установив на вершині Олександрійського маяка увігнуте дзеркало, за допомогою якого можна було виявляти кораблі на досить далекій відстані.

Який був науковий багаж астрономів античності? Основні праці Птолемея - це знаменитий «Альмагест» і трактат «Оптика». І. А. Гейберг (Природознавство й математика в класичної давнини) повідомляє, що в «Оптиці» автор досліджує перспективу, фізичні основи зору й обумовлені ними оптичні обмани. Ця робота охоплює також і Катоптрика: розглядаються різноманітні дзеркала. На думку А. Беррі «Альмагест», безсумнівно, заснований на працях колишніх астрономів, в особливості Гіппарха. Той зробив в астрономію воістину величезний внесок: винайшов (або значно удосконалив) тригонометрію, зробив багато точні спостереження, використовував старі (вавилонські) спостереження для порівняння з пізнішими ...

За твердженням Ф. Даннеман, Герон (100 р. до н. Е..) Належить твір «Про діоптр». Герон написав також «Катоптрика». Пліній у своїй «Природній історії» неодноразово посилається на твір Цезаря під заголовком «Про зірок». І. А. Гейберг повідомляє, що робота Аполлонія з Катоптриці, в якій розбирається питання про запальних дзеркалах, була зроблена під впливом досліджень Архімеда. Б. І. Спаський в «Історії фізики» підкреслює, що дзеркала входили до жрецькі апаратуру древніх, а в «Катоптриці» Архімеда пояснюється, чому зображення предметів у увігнутих дзеркалах видаються збільшеними.

Оптичний трактат Евкліда, на думку С. І. Вавілова, заснований на цілком сформованих традиціях і, крім того, на практиці і щоденному досвіді. Евкліда можна вважати основоположником оптики і Катоптрика. Ф. Даннеман пише, що робота Евкліда з оптики є першою спробою застосувати геометрію для пояснення видимої величини фігури, для трактування відбиття світла та інших оптичних явищ. (Евклід, зокрема, був вже знайомий з заломленням світла.) Роботи Евкліда залишалися основним посібником з оптики аж до часів Кеплера, значно просунулися цю галузь науки.

М. Борн і Е. Вольф в «Основах оптики» зазначають, що перші систематичні описи оптичних явищ належать грецьким філософам і математикам Емпедоклу (490-430 рр.. До н. Е..) І Евкліду. С. Толанскій підкреслює, що методика простежування променя для знаходження зображення, вперше серйозно вивчена в часи Піфагора, широко використовується і в наші дні.

На думку Ф. Даннеман, двоопуклою скло, знайдене Лейардом в руїнах Ніневії (VII в. до н. е..), доводить, що майстерність шліфування досягла в древніх високого рівня. Товщина сочевиці складала б мм, фокусна відстань - 107 мм. Треба вважати, ця лінза була виготовлена не в єдиному екземплярі. У першу чергу, звичайно, лінзи застосовувалися для добування вогню, але могли використовуватися і в оптичних інструментах. За словами Ф. Араго, Цицерон згадував про екземплярі «Іліади», написаний на пергаменті, який полягав у горіховій шкаралупі. Мірмекід з Мілету зробив колісницю зі слонової кістки, містилася ... під крилами мухи. Араго небезпідставно вважає, що без допомоги збільшувальних стекол виготовити подібні речі неможливо.

Стародавні китайське астрономи під час сонячних затемнень спостерігали й описували протуберанці. Знали вони і про плями на Сонці. Давньогрецький філософ Теофраст з Афін також згадував про спостереження сонячних плям. У «Метаморфозах» Овідія описуються сонячні плями, які було видно на диску Сонця в рік смерті Юлія Цезаря.

А. Паннекук в «Історії астрономії» нагадує, що в Плутарха є діалог «Про особі, видимому на диск Місяця », в якому Місяць описується подібної Землі - з горами, відкидають глибокі тіні. Дж. Хокінс і Дж. Уайт у книзі «Розгадка Стоунхенджа », посилаючись на опис Діодор Сіцілійський храму Аполлона в« землі гіперборейський », пишуть:« З цього острова Місяць видно так, ніби вона близька до Землі, і око розрізняє на ній такі ж височини, як на Землі ». Посилаючись на Сенеку, І. Д. Рожанська у «Розвитку природознавства в епоху античності» зазначає, що Демокрит за прикладом Анаксагора стверджував, що «Місяць має гори, рівнини і прірви ».

Оскільки Галілей зміг побачити плями на Сонці і детально розглянути поверхню Місяця лише через трубу з 30-кратним збільшенням, навряд чи можуть бути сумніви в тому, що давні вчені проводили астрономічні спостереження за допомогою оптичних інструментів.

Згідно С. І. Вавілову, безперечним досягненням XIII століття з'явився винахід окулярів в Італії. Бекон, Пекхем і Вітелло, на його, думку, не знали про існування окулярів. Однак С. Толанскій, навпаки, стверджує, що Р. Бекон у своїх творах вперше звернув увагу на дію увігнутою лінзи, що допомагала краще бачити далекозорим. Виправлення зору настільки простим способом було визнано церквою «Диявольським маною »...

Цікаво і твердження Плінія, що «Нерон дивився бої гладіаторів через смарагди». Ф. Араго, а потім і С. Толанскій вважають, що то були своєрідні окуляри від короткозорості. «Римські ювеліри того часу,-пише С. Толанскій,-часто надавали коштовних каменів як опуклу, так і увігнуту форму ». Так що аж ніяк не безпідставно припущення, що і окуляри були відомі в давнину.

Загальноприйнято вважати, що мікроскоп з'явився лише на початку XVII століття. Однак А. Г. Титов у книзі «Мікроскопи, їх приналежності і застосування» висловлює обгрунтоване припущення, що схема мікроскопа була відома задовго до цього. В одному з праць італійського лікаря Фракасторо, який з'явився в 1538 році, досить виразно йдеться про комбінацію двох лінз, що дозволяє розглядати різні дрібні предмети. А стародавні греки і римляни згадують про невидимі «Живих порошинка» як про першоджерелі деяких хвороб ...

У цій статті наведений далеко не повний перелік непрямих доказів того, що стародавні непогано розбиралися, в оптиці, виготовляли оптичні прилади і застосовували їх в повсякденній практиці. Чому ж у розпорядженні істориків відсутні більше прямі свідчення? Чому знання древніх про оптичні інструменти були потім загублені або зберігалися в глибокій таємниці?

Втім, якщо згадати, яким чином церква розправлялася з носіями «єретичних», з її точки зору, поглядів (а посилення «даного богом» зору-це, безсумнівно, «Підступи диявола»), то в цьому, мабуть, немає нічого дивного ...

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://goldref.ru/