З ранніх часів людина замислювалася про будову навколишнього світу як єдиного цілого. І в кожній культурі її розуміли й уявляли по-різному. Так, у Вавилоні життя Землі тісно пов'язували з рухом зір, а в Китаї ідеї гармонії переносили на весь Всесвіт.

Розвиток цих уявлень у різних частинах світу йшов по-різному. Але якщо в Старому світі накопичені знання та уявлення в цілому нікуди не зникли, передаючись від однієї цивілізації до іншої, то про Новий світ такого сказати не можна. Виною тому — колонізація Америки європейцями, під час якої знищено багато пам'яток давніх культур..

У період Середньовіччя уявлення про світ як єдине ціле не зазнало істотних змін. Цьому є дві причини. Перша — сильний тиск ортодоксальних богословів, характерний як католицькій Європі, так і ісламському світу. Друга — спадщина минулого, коли уявлення про світ будувалися з філософських концепцій. Потрібно було зрозуміти, що астрономія є частиною фізики.

Перший значний поштовх у бік сучасних уявлень про Всесвіт зробив Коперник. Другий за величиною внесок зробили Кеплер і Ньютон. Але насправді революційні зміни в наших уявленнях про Всесвіт відбулися лише в XX столітті. Ще навіть на його початку деякі вчені вважали, що Чумацький Шлях — весь Всесвіт.

Космогонія Космогонія — вчення про походження або про створення Всесвіту. Від часів Гесіода вона слугувала сюжетом безлічі філософських трактатів. Нині космогонія є галуззю науки, що вивчає утворення та розвиток усіх астрономічних об'єктів. Системологія розглядає неперервність і системність природи, зокрема системогенез об'єктів — народження, життя, переродження та еволюцію систем-об'єктів та об'єктів світобудови. Космогонія охоплює неперервність життя космосу в його різноманітті. Астрофізика розглядає фізику світобудови, а космогонія відображає еволюційний процес світобудови, відбиваючи його історію та тенденції. Космогонія (, від  — світ, Всесвіт і  — народження) — галузь науки, в якій вивчається походження та розвиток космічних тіл та їх систем: зір і зоряних скупчень, галактик, туманностей, Сонячної системи та всіх тіл, що входять до неї — Сонця, планет (включно з Землею), їх супутників, астероїдів (або малих планет), комет, метеоритів. Вивчення космогонічних процесів є одним із головних завдань астрофізики. Оскільки всі небесні тіла виникають і розвиваються, ідеї про їхню еволюцію тісно пов'язані з уявленнями про природу цих тіл взагалі. У сучасній космогонії широко використовують методологію фізики та хімії.

Стародавня космографія та рання астрономія

Цивілізації Азії та Середземномор'я

Месопотамія На відносно невеликій території між Тигром та Євфратом, послідовно змінюючи одна одну, існувало кілька культур. Їхні космогонічні погляди схожі між собою. Змінюються імена богів, деякі деталі, але сутність залишається.

Згідно з описом Діодора Сицилійського, в народів Месопотамії Всесвіт ділиться на три світи: небесний світ бога Ану, надземний світ Бела, що ототожнюється з Енлілем, і підземний світ, де панує Еа. Другий світ, надземний, подібний до гори і має вигляд перекинутої круглої барки, видовбаної знизу. Небесний світ повторює форму наземного, відмежовуючись від нього небесним океаном. Сонце ходить зі сходу на захід, дотримуючись установленого шляху, так само як і зорі.

Що стосується астрономічних знань, то тут все значно складніше. По-перше, датування найдавніших і, по суті, єдиних джерел на цю тему MUL.APIN і «Астролябії» вкрай неточне і в різних роботах може відрізнятися на тисячоліття, хоча більшість дослідників схиляються до каситського періоду. По-друге, об'єкти, описані в астролябіях та MUL.APIN, досі ототожнені лише частково, хоча гіпотез висловлено чимало. По-третє, крім як про нерухомість зір з цих джерел, про уявлення давньовавилонських астрономів нічого сказати неможливо: немає жодного пояснення щодо руху планет і немає нічого про власний рух зір, який було неважко помітити, зважаючи на період і точність спостережень.

Також немає впевненості в тому, як розраховувався рух зір. Частина дослідників стверджують, що вавилоняни вже використовували сферичну систему координат, проте опоненти, спираючись на протиріччя з космогонічними поглядами та низку інших невідповідностей, оскаржують цю точку зору.

Стародавній Єгипет У єгипетській міфології не існувало єдиних уявлень про створення світу, натомість існували кілька різних версій.

Так, в одній ставили в центр світобудови сонячного бога Ра і вважали його за батька всіх інших богів. Він і вісім його нащадків утворювали так звану еннеаду Геліополіса. За геліопольською легендою, Атум з'явився з початкових вод, і з його волі з них почав зростати священний камінь Бенбен. Стоячи на його вершині, Атум породив Шу, бога повітря, і Тефнут, богиню вологи. Ця пара народила своїх дітей, Ґеба, бога землі, і Нут, богиню неба. Ці перші покоління богів представляють в еннеаді основу творіння. Геб і Нут породили на світ Осіріса, Ісіду, Сета і Нафтиду, що уособлюють відповідно родючу заплаву Нілу і безплідну пустелю.

Протилежна версія існувала у місті Гермополісі, де вважали, що світ походить від восьми стародавніх божеств, так званої огдоади. Ця вісімка складалася з чотирьох пар богів і богинь, що символізують елементи творіння. Нун і Наунет відповідають споконвічним водам, Ху і Хаухет — нескінченності простору, Кук і Каукет — вічній темряві. Четверта пара неодноразово змінювалася, але, починаючи від Нового царства, вона складається з Амона та Амонета, що уособлюють невидимість та повітря. За гермопольською версією, ці божества були матерями та батьками бога сонця, який приніс світло й подальше творіння.

Простір світу був для єгиптян однорідним і ізотропним. Кожен великий храм вважався особливим місцем, згустком буття. Особливими місцями були й піраміди зі своєю складною та загадковою топологією. А вплив на́пряму течії Нілу з півдня на північ був вкрай сильним. Настільки, що коли єгипетські війська побачили Євфрат, що тече в протилежному напрямку, вони назвали його перевернутою річкою (Му кеду, досл. «Перевернута вода», трансліт. єгип. mw-qd.w).

З астрономічних текстів у оригіналі до нашого часу нічого не дійшло, крім художніх розписів на саркофагах часів Середнього царства та написів часів Нового царства. Також до астрономічних документів можна віднести й карти . Очевидно, йдеться про зорі чи сузір'я, але впевнено ототожнити можна лише Сіріус і Оріон. Можливо, стародавні єгиптяни мали свій спосіб обчислення полрження деканів, що значно відрізняється від нашого і на початок Середнього царства втрачений.

Стародавня Греція

Стародавня Греція, як і багато інших стародавніх цивілізацій, створила своє уявлення про Всесвіт. Але унікальність стародавньої Греції полягала в тому, що вона мала не одну модель: різні філософські школи висунули вкрай різні моделі світу, і кожна була так чи інакше «аргументована».

Ранні філософські школи виділяли ті чи інші речовини чи фігури як основні. Через ці основи і будувалися ранні уявлення про Всесвіт. Так, у Фалеса з Мілета земний диск плаває у воді, в Анаксимандра просто циліндр плаває в нескінченному просторі тощо.

Піфагорійці запропонували піроцентричну модель Всесвіту, в якій зорі, Сонце, Місяць та шість планет обертаються навколо Центрального Вогню (Гестії). Щоб у сумі вийшло священне число — десять — сфер, шостою планетою оголосили «Антиземлю» (Антихтон). Як Сонце, так і Місяць, за цією теорією, світили відбитим світлом Гестії. Цю систему світу описав Філолай Кротонський.

Більшість давньогрецьких учених, однак, були прихильниками геоцентричної системи світу, також заснованої піфагорійцями.

Відстані між світилами в піфагорійців відповідали музичним інтервалам у гамі; при їх обертанні звучить «музика сфер», якої ми не чуємо. Піфагорійці вважали Землю кулястою, а дехто з них (Екфант і Гікет із Сіракуз) навіть пояснювали зміни дня і ночі її обертанням навколо осі.

Платон (бл. 428 — бл. 347) аналізував весь світ через призму своїх уявлень про духовну сутність. Це неминуче позначалося і на його устрої світу. Зірки в нього були «божественними сутностями» з тілом і душею. Їхня видима форма — це вогонь, і він світить для того, щоб вони виглядали найяскравішими і найпрекраснішими. А для подібності до Цілісного їх створено кулястими. Космос у поданні Платона не вічний, оскільки все, що відчувається, є річчю, а речі старіють і вмирають. Більш того, саме Час народився разом із Космосом.

Платон першим запропонував розкласти нерівномірні рухи світил на «досконалі» рухи по колах. На цей заклик відгукнувся Евдокс Кнідський. У своїх творах, що не збереглися, він виклав теорію гомоцентричних сфер — кінематичну схему руху планет, що пояснює задній рух планет (з кількома накладеними коловими рухами) всього по чотирьох сферах, у центрі яких містилася Земля.

Космологічну систему, що мала велике значення в Середньовіччі, створив Арістотель. Він думав, що небесні тіла переносяться в своєму русі твердими небесними сферами, до яких вони прикріплені. На його думку, все, що рухається, рухається чимось зовнішнім, яке, у свою чергу, також чимось рухається, і так далі, поки ми не дійдемо до двигуна, який сам по собі нерухомий — до Першодвигуна. Землю він вважав нерухомою.

Гераклід Понтійський (2-а половина IV століття до н. е.) припускав обертання Землі навколо осі. Крім того, на підставі мізерних відомостей, що дійшли до нас, можна припустити, що Гераклід вважав, що Венера і Меркурій обертаються навколо Сонця, яке, в свою чергу, обертається навколо Землі. Існує й інша реконструкція системи світу Геракліда: і Сонце, і Венера, і Земля обертаються по колах навколо єдиного центра, причому період одного оберту Землі дорівнює рокуB. L. van der Waerden, On the motion of the planets according to Heraclides of Pontus, Arch. Internat. Hist. Sci. 28 (103) (1978). У такому разі теорія Геракліда була органічним розвитком системи світу Філолая та безпосереднім попередником геліоцентричної системи світу Аристарха.

У першій половині III ст до н. е. Аристарх Самоський запропонував геліоцентричну систему світу. Виходячи з геліоцентричної системи і неспостереження річних паралаксів зір він зробив висновок, що відстань від Землі до Сонця знехтовно мала в порівнянні з відстанню від Сонця до зір. Крім того, він запропонував метод вимірювання відстані до Сонця та Місяця та їхніх розмірів. За його оцінкою, Земля за обсягом у 250 разів менша за Сонце. Хоча чисельно він і помилився, його метод дозволив установити, що Земля набагато менша за Сонце.

Від III століття до н. е. грецька наука засвоїла знання вавилонян, серед яких досягнення в астрономії та математиці. Але греки пішли значно далі. Близько 230 року до н. е. Аполлоній Перзький розробив новий метод подання нерівномірного періодичного руху через базове коло — деферент — і вторинне коло — епіцикл, що кружляє навколо деферента; саме світило рухається епіциклом. В астрономію цей метод увів Гіппарх, який працював на Родосі.

У I столітті до н. е. Гемін оприлюднив думку, що лише здається, що зорі лежать на одній сфері, а насправді вони розташовуються на різних відстанях від Землі. Є підстави вважати, що ця думка також зародилася раніше, у III чи II столітті до н. е., оскільки вона асоціюється з можливістю існування власних рухів зір, можливість яких припускав Гіппарх: наявність таких рухів несумісна з уявленням про зорі як про тіла, закріплені на одній сфері.

Після тривалого занепаду наприкінці I століття н. е. — на початку II століття н. е. відновлюються дослідження небесних тіл та розробка моделей світу. описує теорію вкладених сфер — фізичну теорію, яка намагається пояснити теорію епіциклів. Суть її така. Уявімо дві зроблені з твердого матеріалу концентричні сфери, між якими вміщено маленьку сферу. Середнє арифметичне радіусів великих сфер є радіусом деференту, а радіус малої сфери — радіусом епіциклу. Обертання двох великих сфер змусить маленьку сферу обертатися між ними. Якщо помістити на екватор малої сфери планету, її рух буде точно таким, як у теорії епіциклів; таким чином, епіцикл є екватором малої сфери.