Клавдий Птолемей Александрийский наиболее известен своей геоцентрической моделью Вселенной. Его ключевой труд «Альмагест» влиял на астрономию почти 1500 лет.
Клавдий Птолемей был ученым из Александрии, жившим во 2 веке нашей эры. Его главным вкладом в астрономию стала подробная птолемеевская модель Вселенной — геоцентрической системы, в центре которой находится Земля, а вокруг нее вращаются планеты. Хотя геоцентризм был ведущей научной системой в Древней Греции и Риме, Птолемей внес важные улучшения в систему, сделав подробные предсказания движения планет. Его книга «Альмагест» стала ключевой работой, сделавшей геоцентризм ведущей научной моделью на протяжении почти 1500 лет. Лишь в XVI веке ей бросила вызов гелиоцентрическая система Коперника.
Клавдий Птолемей (ок. 100–170 гг. н. э.)
Клавдий Птолемей был математиком, астрономом и географом. Птолемей родился в Александрии во время римского правления. Он наиболее известен своими работами по геоцентрической модели Вселенной.
Во время его рождения Египет находился под властью Рима. О происхождении Птолемея существуют разные мнения: вероятно, он был греком, жившим в Александрии, хотя есть вероятность, что он был египтянином. В любом случае культура и образование Птолемея были эллинистическими, и писал он на греческом койне.
Работа Птолемея была сосредоточена на математике и астрономии, а также писал работы по географии и астрологии. Что касается последнего, то Птолемей рассматривал астрологию как науку, хотя и несовершенную.
Развивая свои идеи, Птолемей тщательно изучил работы предшествующих астрономов, особенно из Вавилона и Греции. Опираясь на наблюдения и измерения, охватывающие сотни лет, Птолемей разработал свою собственную улучшенную геоцентрическую модель Вселенной с Землей в центре. Фактически его модель была настолько усовершенствована, что стала самой известной из геоцентрических моделей, известных как Птолемеевские.
Клавдий Птолемей умер в Александрии около 168–170 гг. н.э., но его работы продолжали жить веками.
Древнегреческий геоцентризм
Модель Птолемея была основана на более ранних греческих геоцентрических системах. Геоцентризм был устоявшейся доктриной в Древней Греции. Это редко подвергалось сомнению или сомнению. Геоцентрическую модель поддерживали Платон и Аристотель, а также большинство ученых и философов во времена Древней Греции и Эллинизма. Однако были и исключения, в частности гелиоцентрическая модель, предложенная Аристархом Самосским во II веке до нашей эры.
Геоцентризм установил Землю в центре Вселенной, а вокруг нее вращались Солнце, Луна и планеты. Эта концепция зародилась в Древней Греции в досократовскую эпоху. Например, Анаксимандр считал, что Земля имеет цилиндрическую форму, ее высота составляет одну треть ее ширины, и расположена в центре Вселенной. Греки верили в совершенство движения планет. Это отразилось на том, как планеты вращались вокруг Земли по идеальным кругам.
До Птолемея доминирующей геоцентрической точкой зрения была модель Аристотеля, которая описывала небесные тела прикрепленными к своим собственным прозрачным сферам, каждое из которых вращается вокруг Земли. Звезды, расположенные на самой внешней сфере, также вращались вокруг Земли по круговым орбитам. Эта модель подчеркнула совершенство движения планет, одновременно подчеркнув центральное положение Земли во Вселенной.
Однако, несмотря на задуманное совершенство, эта геоцентрическая модель имела свои проблемы. Греческие геоцентрические модели Вселенной не смогли полностью объяснить ретроградное движение планет. ретроградное движение относится к периодическому перемещению планет по ночному небу. Большую часть времени планеты движутся прямолинейно, как и предсказывает геоцентрическая модель. Однако периодически планеты замедляют свое движение и останавливаются. Такое изменение направления известно как ретроградное движение.
Несмотря на то, что через некоторое время планеты возобновляют свое прямое движение, ретроградное движение оставалось для древних греков загадкой, противоречащей их вере в идеальное круговое движение небесных тел. Птолемей посвятил большую часть своей работы объяснению того, почему это происходит.
Сегодня мы знаем, что ретроградное движение — это всего лишь иллюзия. Планеты вращаются вокруг Солнца, а не Земли; за их движением наблюдают с Земли, которая также вращается вокруг Солнца. Ретроградное движение возникает из-за различной скорости вращения планет вокруг Солнца. Это иллюзия, созданная сложными движениями планет и самой Земли. В действительности планеты никогда не меняют направления своего движения.
Однако это невозможно было объяснить с помощью стандартной греческой геоцентрической модели. Собственная модель Птолемея была призвана объяснить ретроградное движение и обеспечить более точное предсказание небесных движений.
Птолемеева геоцентрическая система
Основным вкладом Птолемея в геоцентрическую систему было уточнение более ранних моделей. Его фундаментальное предположение состоит в том, что кажущиеся нерегулярными движения небесных тел на самом деле являются комбинациями регулярных движений. По его мнению, это можно объяснить, рассчитать и предсказать. Система Птолемея представляла собой единую модель, в которой каждое небесное тело было связано со своей сферой, образуя вложенную структуру, простирающуюся от Земли.
Чтобы объяснить ретроградное движение, Птолемей уточнил более раннюю идею эпициклов. Эпициклы представляли собой круги меньшего размера, которые образовывали планеты, а также вращались вокруг Земли по большой круговой траектории (называемой деферентной). Сочетание движений по эпициклу и деференту создало сложную систему прямых и ретроградных движений.
Птолемей не был первым, кто высказал эту идею. Фактически, ему предшествовали Аполлоний Пергский в III веке до нашей эры и Гиппарх во II веке до нашей эры. Однако Птолемей уточнил эти существующие идеи и подкрепил их обширными математическими расчетами и предсказаниями движения планет. Это оказало огромное влияние, поскольку система эпициклов Птолемея использовалась для поддержки геоцентрической теории Вселенной на протяжении более 14 веков.
«Альмагест»
Альмагест — это астрономическое руководство Птолемея, написанное около 150 г. н. э. Первоначально он назывался Математический синтаксис. Название «Альмагест» появилось позже, благодаря арабским ученым и переводчикам. Говорят, что это слово происходит от арабского варианта греческого слова, означающего «величайший». Это произведение наиболее известно как Альмагест из-за латинского перевода XII века Almagestum, сделано непосредственно из арабского перевода. Альмагест является ключевым трудом, устанавливающим геоцентрическую модель Птолемея. Это была чрезвычайно влиятельная книга, которая оставалась популярной среди исламских ученых и во всем европейском Средневековье.
Топ-11 удивительных и интересных открытий Древнего мира
Действительно ли Древняя Греция является колыбелью западной цивилизации?
Сила Альмагеста в том, что он сочетает в себе объяснение астрономических явлений с предсказаниями движения планет. С одной стороны, геоцентрическая система предлагает надежное объяснение движения небесных тел. С другой стороны, подробные карты и расчеты были полезны для предсказания движения небесных тел. При помощи математики и астрономии удалось точно «предсказать», где в будущем будут располагаться небесные тела на ночном небе.
Альмагест разделен на 13 книг. В книге 1 представлены аргументы в пользу геоцентрической модели Вселенной, во многом опирающиеся на модель Аристотеля. Книга 2 посвящена звездной картографии и ежедневным движениям небесных тел. Книга 3 описывает движение Солнца. Это также книга, в которой Птолемей объясняет эпициклы. Книги 4 и 5 посвящены сложным движениям Луны. В шестой книге подробно описаны затмения Солнца и Луны.
Книги 7 и 8 посвящены неподвижным звездам. В этой части Птолемей во многом полагался на звездный каталог Гиппарха, написанный во II веке до нашей эры. Наконец, в книгах 9–11 представлены подробные геометрические модели движения пяти планет, видимых невооруженным глазом, а также таблицы, предсказывающие их положение на ночном небе. Книга 12 объясняет ретроградное движение планет, используя геоцентрическую модель Вселенной. Книга 13 посвящена движению по широте.
«Планетарная гипотеза»
Альмагест сыграл ключевую роль в установлении преобладающей геоцентрической космологии. Более поздняя работа Птолемея, Планетарная гипотеза, еще больше расширила эту модель, объяснив законы движения планет и предложив более конкретную физическую модель геоцентризма. В этой работе Птолемей представлял Вселенную как систему вложенных друг в друга сфер с Землей в центре. Самая маленькая сфера вокруг Земли — та, на которой находится Луна. Следующей по величине является сфера Меркурия, за ней следует сфера Венеры. Далее следует сфера Солнца, а затем сферы Марса, Юпитера и Сатурна. Последняя, самая большая сфера – это сфера неподвижных звезд.
В своих книгах Птолемей не только представил свою геоцентрическую модель, но также представил математические расчеты и подробные карты движения планет. Точность модели укрепила работу Птолемея и геоцентрическую систему почти на 1500 лет.
Наследие системы Птолемея
Геоцентрические планетарные модели Птолемея, как и модели его предшественников, были широко распространены до изобретения гелиоцентрических моделей во время научной революции. Первоначально предсказания произведения Птолемея были очень точными, что способствовало его популярности. Альмагест служил фундаментальным руководством для исламских и европейских астрономов до начала 17 века.
Однако ошибки в предсказаниях движения планет со временем накапливались. К 13 веку предсказания модели значительно отклонились от наблюдаемой ситуации в ночном небе. Это открыло перед учеными множество вопросов. Астрономам приходилось вводить все более сложные настройки для получения точных результатов, включая добавление меньших эпициклов к более крупным эпициклам. Система становилась все более сложной, но не могла ни устранять ошибки, ни давать адекватные объяснения.
Эти проблемы с геоцентрическими моделями в конечном итоге привели к разработке другой системы: гелиоцентрической. Работа Николая Коперника О вращении небесных сфер, опубликована в 1543 году знаменуется начало научного сдвига в сторону гелиоцентризма, когда Солнце находится в центре, а Земля вращается вокруг него.
В конце концов геоцентрическая модель Птолемея оказалась неверной и устарела. Однако важно отметить долгосрочное наследие модели. Кроме того, хотя его предположения были неверными, модель Птолемея включала важные расчеты и предсказания движения планет, многие из которых использовались в астрономии на протяжении веков. Несмотря на то, что от нее в конечном итоге отказались, птолемеевская модель Вселенной знаменует собой важный эпизод в истории науки.
