Stari vijek - Mehanika i astronomija

Astronomija je jedna od najstarijih područja znanosti, jer je čovjekov pogled oduvijek s oduševljenjem bio uprt ka nebu. Poznato je da su dobri astronomi bili Sumerani, Babilonci, Egipćani, stari Kinezi i Indijci te narodi drevnih južnoameričkih civilizacija.

Poznavanje je pravilnosti kretanja nebeskih objekata davalo našim precima važne podatke o mijeni godišnjih doba, trajanju dana i ostalim prirodnim ciklusima koji su bili presudni za preživljavanje ratara i stočara. Ljudi su po Mjesečevim mijenama, kretanju Sunca i planeta naučili procjenjivati i mjeriti vrijeme te određivati najpogodnije doba za sadnju usjeva ili spremanje zimnice. Najveću su počast odavali Suncu, Mjesecu i zvijezdama te su ta nebeska tijela zauzimala vrlo važne uloge u njihovim vjerovanjima i životima. Astronomija je u početku bila isprepletena s astrologijom, „vještinom“ proricanja budućnosti iz kretanja zvijezda i planeta.

U antici su ostvareni osobito veliki pomaci u razvoju astronomije te nadograđena znanja i spoznaje starijih civilizacija.

Tales iz Mileta (6. st. pr. n. e.) smatra se jednim od «sedam mudraca staroga vijeka», jednim od prvih filozofa i osnivačem Miletske filozofske škole. Navodno je predvidio pomrčinu Sunca, a Zemlju je smatrao kuglom koja lebdi u svemiru.

Pitagora sa Samosa (6. st. pr. n. e.) osnivač je Pitagorejske škole u kojoj je naučavao postojanje «vječnoga i savršenoga nebeskog te nesavršenoga i promjenljivoga zemaljskog područja». Budući da su pitagorejci kružnicu držali savršenom krivuljom, a kuglu savršenim tijelom, smatrali su da su nebeska tijela oblika kugli te da su njihove putanje kružnice.

Platonov učenik Eudokso sa Knidosa (4. st. pr. n. e.) uvodi zamisao o gibanju planeta oko Zemlje u sustavu rotirajućih sfera.

Aristotel (4. st. pr. n. e.) prihvaća zamisao da je Zemlja oblika kugle i smatra je središtem svemira. Zemljino obrtanje oko Sunca ne smatra vjerojatnim jer smatra da bi se u tom slučaju trebale primjećivati promjene godišnjih položaja zvijezda. Aristotel ima argumente i protiv zamisli Heraklida od Ponta o obrtanju Zemlje oko svoje osi. U to se doba nije moglo prigovoriti Aristotelovim argumentima te njegova koncepcija mirujuće Zemlje u središtu svijeta ostaje dominantna predodžba svijeta još dva tisućljeća i glavni argument protiv ideje o njezinu gibanju.

Aristarh iz Samosa (3. st. pr. n. e. ) predlaže heliocentrični model svemira. Smatra Sunce puno većim od Zemlje i zato smatra da je Sunce u središtu svijeta. Daje prvi opažački dokaz Zemljina oblika jer za vrijeme pomrčine Mjeseca promatra na Mjesecu njezinu sjenu. Određuje omjere udaljenosti Zemlja –- Sunce i Zemlja –- Mjesec na temelju kojih zaključuje da je Sunce 20 puta udaljenije od Zemlje nego od Mjeseca i 20 puta veće od Mjeseca.

Apolonije iz Perga (3. st. pr. n. e.) matematičar je koji pretpostavlja da se Zemlja nalazi u središtu kružnice zvane deferent, a planeti se oko nje gibaju po drugoj kružnici zvanoj epicikl. Središte epicikla giba se po deferentu.

Hiparh iz Nikeje (2. st. pr. n. e.) smatra se najvećim astronomom antike. Odredio je udaljenost Zemlje i Mjeseca i dobio rezultat od 29,5 Zemljinih promjera, što je blisko stvarnoj vrijednosti od 30 Zemljinih promjera. Hiparh je autor prvoga zvjezdanog kataloga i sustava klasifikacije zvijezda po sjaju, u kojem je zvijezde razvrstao u šest veličina. Uočava razlike u položajima zvijezda te otkriva precesiju, promjenu smjera Zemljine osi.

Klaudije Ptolomej (2. st. n. e.) poznat je po geocentričnom modelu svemira. Astronomska znanja antike objedinio je u kapitalnom djelu Velika sinteza (Megale sintaksis), knjizi koja je kasnije u arapskom prijevodu nazvana Almagest. Prema Ptolomeju, nebeska se tijela stalnim brzinama gibaju po stalnim putanjama opisujući savršene krivulje kružnice. Neka nebeska tijela ne kruže oko Zemlje nego po epiciklu, manjoj kružnici čije se središte giba po glavnoj kružnici. Ptolomejev geocentrični model dugo opstaje kao aktualan model opisa nebeskih gibanja.