希帕克斯
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希帕克斯,也拼作Hipparchos(出生,尼西亚比提尼亚(今土耳其伊兹尼克)死于127年公元前),是希腊天文学家和数学家,他对天文学的发展做出了根本性的贡献天文学作为一个数学专家科学和基础三角函数.尽管他通常被列为最伟大的科学家之一古代在美国,人们对他的生平所知甚少,他的众多著作中只有一本仍保存至今。关于他的其他工作的知识依赖于二手报告,特别是在伟大的天文学纲要天文学大成,作者:托勒密在2世纪ce.
热爱真理的人
作为一个年轻人比提尼亚,喜帕恰斯记录了当地全年的天气模式。这样的天气日历(parapēgmata),它将风、雨和风暴的发生与天文季节以及星座的升起和落下同步,至少早在4世纪就由许多希腊天文学家制作出来了公元前.
然而,喜帕恰斯成年后的大部分时间,似乎都在执行一项计划天文观测以及在岛上的研究罗兹.托勒密引用了希帕恰斯在147年至127年的20多个具体日期的观察结果,以及162年至158年的三个更早的观察结果。这些肯定只是喜帕恰斯记录下来的观测数据的一小部分。事实上,他的天文学著作非常多,他发表了一篇带注释的列出。
希帕恰斯还对他的一些前辈和同时代人写了批判性的评论。在图恩·阿拉图凯·欧多索·菲诺门尼·exekogeseis书目(《阿拉图斯和欧多克索斯现象评论》),他唯一幸存的书,他无情地揭露了错误Phaenomena,一首流行的诗Aratus基于一个现在已经丢失的论文的克尼德斯的欧多克索斯对星座进行了命名和描述。显然他的评论对照埃拉托色尼的地理同样不能容忍松散和前后矛盾的推理。托勒密把他描述为“热爱真理的人”(philalēē年代)——这是一种更亲切的特征体现喜帕恰斯随时准备根据新的证据修正自己的信念。他与观察员在亚历山大在埃及,他为他提供了一些时间春分和秋分,可能还与天文学家在巴比伦.
太阳和月球理论
喜帕恰斯最重要的天文工作是关于地球的轨道太阳而且月亮,以确定它们的大小和距离地球的研究日食.像他的大多数前任一样——萨摩斯的阿里斯塔克斯是一个例外——喜帕恰斯假设地球的中心是球形的、静止的宇宙(以地球为中心的宇宙).从这个角度来看,太阳,月亮,汞,金星,火星,木星,土星(太阳系中肉眼可见的所有天体),以及恒星(其领域被称为天球),每天围绕地球旋转。
每年,太阳相对于恒星沿西向东的圆周运动轨迹运行(这是除了太阳每天明显的由东向西旋转之外)天体围绕地球的球体)。喜帕恰斯有充分的理由相信太阳的轨迹,也就是众所周知的黄道是一个大圆,即黄道平面穿过地球中心。黄道面和赤道面相交的两点,称为春秋面春分和秋分,以及黄道上离赤道面最远的南北两个点,称为夏、冬二至点,将黄道分成四等份。然而,太阳通过黄道的每一段,或季节,不对称。喜帕恰斯试图解释太阳如何能以匀速沿规则的圆形轨道运行,却产生长短不等的季节。
喜帕恰斯知道太阳的表观运动有两种可能的解释,偏心和行星模型(看到托勒密体系).这些模型,假设明显的不规则运动是由复合两个或更多的均匀圆周运动,可能早在希帕恰斯之前就为希腊天文学家所熟悉。他的贡献是发现了一种方法,利用观测到的两个春分日期和一个冬至来计算太阳位移的大小和方向轨道.与希帕克斯数学模型人们不仅可以计算出太阳在任何日期的轨道位置,还可以计算出从地球上看到的太阳位置。历史天体力学直到约翰尼斯·开普勒(1571-1630)主要是对希帕恰斯模型的详细阐述。
希帕恰斯还试图尽可能精确地测量河的长度热带年太阳穿过黄道的时间。他作了连续的观察春分和秋分和至日,但结果是不确定的:他无法区分可能的观测误差和回归年的变化。然而,通过将他自己对至点的观测与5世纪和3世纪的观测进行比较公元前希帕恰斯成功地获得了对回归年的估计,这只比实际时间多了六分钟。
那时他就可以计算了昼夜平分点以及任何一年的至日。将这些信息应用到距今150年的观测记录中,希帕恰斯有了一个意外的发现星星黄道附近相对于二分点移动了2°。他考虑各种各样的解释——例如,这些恒星实际上移动得非常缓慢行星——然后他确定了一个基本正确的理论,即所有的恒星都相对于二分点逐渐向东旋转。自Nicolaus哥白尼(1473-1543)建立了他的日心说宇宙模型,为恒星提供了一个固定的模型参考系赤道面相对于赤道面缓慢移动,这一现象被称为赤道面春分岁差太阳和月球对地球赤道凸起的引力影响导致了地球旋转轴的摆动,其周期为25772年。(看到动画)。
希帕恰斯还分析了更为复杂的月球运动,以便建立一个关于地球运动的理论日食.除了视速度不同,月球发散黄道南北,这些现象的周期性不同。希帕恰斯采用了当时巴比伦天文学家所知道的月球周期值,并通过比较相隔几个世纪的月食记录来证实其准确性。然而,它仍然存在托勒密(127 - 145ce)来完成一个完全可预测的月球模型。
在关于尺寸和距离据报道,喜帕恰斯测量了月球轨道与地球大小的关系。他有两种方法。一种方法是观察一个日食它完全靠近赫勒斯堡(现在被称为赫勒斯堡)达达尼尔海峡),但只是部分在亚历山大。希帕恰斯认为这种差异可能存在由于完全符合月球的观测视差这就等于假定太阳和星星一样,是无限遥远的。(视差是从不同的有利位置观察物体时的明显位移)。希帕恰斯据此计算出月球到地球的平均距离是地球距离的77倍半径.在第二种方法中,他假设从地球中心到太阳的距离是地球半径的490倍——可能是因为这是与视差相一致的最短距离,视差太小,肉眼无法探测到。利用太阳和月球圆盘在视觉上相同的大小,以及在月球期间对地球阴影的观察日食希帕恰斯发现了月球和太阳距离之间的关系,使他能够计算出月球到地球的平均距离大约是地球半径的63倍。(真实值约为60倍。)