Астрономия — древнейшая наука. Она возникла еще в глубокой древности.

Основный занятием древнейших народов было скотоводство и земледелие. Поэтому им было нужно иметь представление о явлениях природы, об их связи с временами года. Людям было известно, что смена дня и ночи обусловлена явлениями восхода и захода Солнцем. Уже в древнейшихих государствах: Древнем Египте, Baвилонии, Китае, Индии и др. — земледелие и скотоводство регулировались такими сезонными (т. е. повторяющимися в одни и те же времена года) явлениями природы, как разливы больших рек, наступление дождей, смена теплой и холодной погоды и т. д. Давние наблюдения неба привели к открытию связи между сменой времен года и такими небесными явлениями, как изменение полуденной высоты Солнца в течение года, появление на небе с наступлением вечерней темноты легко заметных ярких звезд.

Таким образом, еще в глубокой древности были заложены основы календаря, в котором основной мерой для счета времени стали сутки, месяц (промежуток между двумя новолуниями) и год (время кажущегося полного оборота Солнца по небу среди звезд). Календарь был необходим в первую очередь для того, чтобы с известной точностью рассчитывать время начала полевых работ. Еще в древности была установлена приблизительная продолжительность года — 365 1/4 суток. На самом деле продолжительность года (т. е. периода обращения Землей вокруг Солнца) составляет 365 дней 5 часов 48 минут 46 секунд — на 11 минут 14 секунд меньше, чем 365 1/4 суток. Эта «приблизительность» давала себя знать — с течением времени календарь «расходился» с природой, ожидаемые сезонные явления наступали несколько раньше, чем это должно было быть по календарю. С каждым годом расхождение увеличивалось.

Нужны были наблюдения неба и земных явлений, чтобы постоянно уточнять календарь, «сближать» его с природой. Такие наблюдения велись уже в некоторых странах Древнего Востока.

С течением времени было также обнаружено, что, кроме Солнца и Луны, есть еще пять светил, которые постоянно перемещаются по небу среди звезд. Эти «блуждающие» светила стали называться планетами и впоследствии получили хорошо знакомые нам названия — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Древние наблюдения позволили подметить на небе очертания наиболее характерных созвездий и установив периодичность наступления таких явлении как солнечные и лунные затмения.

Наблюдая небесные явления, люди еще не понимали истинности вызывающих их причин. Звезды и планеты им представлялись как светящиеся точки на небе, но об их реальной природе, так же как и о природе Солнца и Луны, они ничего не знали. Не понимая природы небесных тел, а также законов развития человеческого общества, реальных причины войн и болезней, люди стали обожествлять планеты и звезды, приписывая им влияние на судьбы людей и народов. Так появилась — астрология, пытавшаяся угадать судьбу человека по движениям небесных светил.

Хозяйственный уклад древних государств с их примитивным земледелием, скотоводством и ремеслом, который основывался на ручном труде рабов, не требовал от себя больших знаний в науке и технике. Поэтому астрономические наблюдения, которые имели место в государствах Древнего Востока на протяжении многовековой истории, не могли стать основой для создания астрономия как науки, способной объяснить устройство Вселенной.

В числе других государств Древнего Востока значительных успехов достигли астрономические наблюдения в Китае, где издавна были астрономы, специально занимавшиеся наблюдениями неба. Китайские астрономы не только научились предсказывать наступление затмений, но и впервые наблюдали солнечные пятна. И позднее астрономия в Китае продолжала развиваться. В IV в. до н.э. китайские астрономы впервые составили так называемый звездный каталог — список наиболее ярких звезд с указанием их положения на небе.

Астрономические познания, накопленные в Древнем Египте и Вавилонии, были заимствованы древними греками. В Древней Греции были более благоприятные условия для развития науки, чем в Китае, Египте и Вавилонии. К VI в. до н. э. греки установили постоянные связи со многими странами.

Уже первые греческие ученые в это время пытались доказать, что Вселенная существует без участия сверхестественных сил. Греческий философ Фалес учил, что все существующее в природе — и Землей и небо — возникло из одного «первоначального» элемента — воды. Другие ученые считали таким «первоначальным элементом огонь или воздух. В том же VI в. до н. э. греческий философ Гераклит высказал гениальную мысль, что Вселенная никогда не была создана, Всегда была, есть и будет, что в ней нет ничего неизменного — все движется. изменяется, развивается. Эта замечательная мысль, высказанная Гераклитом, впоследствии легла в основу современной науки, задачей которой является изучение законов развития природы и человеческого общества.

Многие греческие ученые, однако, ошибочно полагали, что Земля является самым крупным телом во Вселенной и находится в ее центре. При этом думали, что Зэмля — неподвижное плоское тело, вокруг которого обращаются Солнцем, Луна и планеты. Только позднее, систематически наблюдая природу, ученые смогли прийти к выводу, что устройство Вселенной и Земли гораздо сложнее, чем оно представляется неискушенному наблюдателю. В начале VI в. до н. э. Пифагор впервые высказал предположение, что Земля не плоское тело, а имеет шарообразную форму.

Крупным достижением науки было учение греческих философов Левкиппа и Демокрита, утверждавших, что все существующее состоит из мельчайших частиц материи — атомов и что все явления природы совершаются без всякого участия богов и других сверхъестественных сил.

Позднее, в IV в. до н. э., с изложением своих взглядов на устройство Вселенной выступил философ Аристотель. При помощи остроумных соображений он доказал шарообразность Земли. Аристотель утверждал, что лунные затмения происходят, когда Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей. На диске Луны мы видим край земной тени всегда круглым. И сама Луна имеет выпуклую, скорее всего шарообразную форму. Таким путем Аристотель пришел к выводу, что Земля, безусловно, шарообразна и что шарообразны, по-видимому, все небесные тела.

Аристотель считал, что Земля — центр Вселенной, вокруг которого обращаются все небесные тела. Вселенная, по мнению Аристотеля, имеет конечные размеры — ее как бы замыкает сфера звезд. Своим учением Аристотель закрепил на много веков ложное мнение, что Земля — неподвижный центр Вселенной. Это мнение, соответствующее учению греческой религии, разделяли и позднейшие греческие ученые. В дальнейшем его приняла как непреложную истину христианская церковь.

Однако и в Греции после Аристотеля некоторые передовые ученые высказывали смелые и правильные догадки об устройстве Вселенной.

Живший в III в. до н. э. Аристарх Самосский полагал, что Земля вращается вокруг Солнца. Расстояние между Землей и Солнцем он вычислил в 600 диаметров Земли. В реальности это расстояние в 20 раз меньше известного нам теперь, но по тому времени и оно было очень большим. Однако это расстояние Аристарх считал настолько маленьким по сравнению с расстоянием от Земли до звезд.

В конце IV в. до н. э. после походов и завоеваний Александра Македонского греческая культура проникла во все страны Ближнего Востока. Возникший в Египте город Александрия стал крупнейшим культурным центром (в самой Греции в это время начался упадок культуры). В Александрийской академии, объединявшей ученых того времени, в течение нескольких веков велись астрономические наблюдения уже при помощи угломерных инструментов. Александрийские астрономы достигли большой точности в своих наблюдениях и внесли много нового в астрономия.

В III в. до н. э. александрийский ученый Эратосфен впервые определил размеры земного шара.

Во II в. до н. э. Гиппарх, используя уже накопленые знания, создал каталог более 1000 звезд с весьма точным определением положения звезд на небе. Гиппарх выделил звезды по группам и к каждой из них отнес звезды примерно одинакового блеска. Звезды с самой большей светимостью он назвал звездами первой личины, звезды с меньшим блеском - звездами второй величины и т. д. Гиппарх считал, что все звезды равноудалены от нас и поэтому разница в их блеске определена только их размерами. На самом деле дело обстоит иначе: звезды находятся на разных расстояниях от нас. Поэтому большая звезда, находящаяся очень далеко от нас, будет по своему блеску выглядеть звездой далеко не первой величины. Наоборот, звезда первой величины может быть сравнительно маленькой, но находиться довольно близко от нас. Однако Гиппарховы величины как обозначение видимого блеска звезд используются и сейчас.

Гиппарх впервые определил размеры Луны и ее расстояние от нас и, сопоставляя результаты личных наблюдений и наблюдений своих предшественников, вывел продолжительность солнечного года с очень малой ошибкой (только на 6 минут). Позднее, в I в. до н. э., александрийские астрономы участвовали в реформе в календаря, предпринятой Юлием Цезарем. Эта реформа привела к введению календаря, действовавшего в Западной Европе до XVI—XVIII вв., а в России до революции 1917г.

Гиппарх и другие астрономы той эпохи уделяли много внимания наблюдениям движений планет. Эти движения представлялись крайне запутанными. В самом деле, направление движения планет по небу как будто периодически меняется — планеты как бы описывают петли по небу. Эта кажущаяся сложность в движении планет в действительности вызывается движением Земли вокруг Солнца. Но древние астрономы, считавшие Землю неподвижной думали, что планеты действительно совершают такие сложные движения вокруг Земли.

Во II в. н. э. александрийский астроном Птолемей выдвинул свою «систему мира». Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет.

Считая Землю шарообразной, а размеры ее очень маленькими в сравнением с расстоянием до планет, а также до звезд, Птолемей, однако, так же как и Аристотель полагал,что Земля — неподвижный центр Вселенной. Так как Птолемей считал Землю центром Вселенной, то и система мира по Птолемею была названа геоцентрической.

Вокруг Земли, по мнению Птолемея, движутся (в порядке возрастания расстояний) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд правильное круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта, в свою очередь, движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли, — деферентом.

Трудно представить себе, чтобы в природе могли происходить такие запутанные движения, да еще вокруг несуществующих точек. Такое искусственное построение необходимо было Птолемею, чтобы объяснить сложность движения планет, которую он наблюдал на небосводе, исходя из ложного представления о неподвижности Земли, расположенной в центре Вселенной.

Система мира Аристотеля — Птолемея казалась овременникам правдоподобной. Она давала возможность заранее вычислять движение планет на будущее время — это было необходимо для ориентировки в пути во время путешествий и для календаря. Однако это была ложная система. Она не отражала действительного устройства Вселенной, так как Земля в действительности не находится в центре Вселенной. Тем не менее систему мира Птолемея признавали почти полторы тысячи лет.