Starożytni astronomowie - Ptolemeusz Magdalena Chrabąszczewska Nanotechnologia 4 rok

Klaudiusz Ptolemeusz Grecki uczony, pochodził z Tebaidy Żył w latach ok. 100 – 175r. O życiu tego uczonego, zaliczanego do największych w starożytności, wiemy niewiele. Epokę, w której pracował, określamy na podstawie dat przeprowadzonych przez niego obserwacji astronomicznych, zapisanych w jego dziele Almagest. Miejscem, do którego odnosił swoje obserwacje, była Aleksandria

Niektóre ze znanych dzieł Ptolemeusza to: Almagest Geografia Optyka Tetrabiblos czyli Czworoksiąg Założenia teorii planet Tablice podręczne

Almagest: Prace Ptolemeusza z zakresu astronomii zebrane zostały w dziele He mathematike syntaxis, znanym współcześnie pod nazwą Almagest. Almagest zawiera systematyczny wykład matematycznej teorii ruchów planet w układzie geocentrycznym. Dzieło jest podsumowaniem osiągnięć greckiej astronomii.

Almagest składa się z 13 ksiąg: W księdze I po krótkim wstępie filozoficznym, odwołującym się do Arystotelesa (i uzasadniającym przyjęcie założeń kołowości i jednostajności obiegów planet), Ptolemeusz daje wykład trygonometrii w zakresie niezbędnym do zrozumienia astronomii.

Księga II opisuje zjawiska wschodów i zachodów gwiazd, długości dnia dla różnych szerokości geograficznych - innymi słowy, prezentuje podstawowe zagadnienia astronomii sferycznej. W księdze III zostaje przedstawiona teoria ruchu Słońca. Księga IV opisuje model ruchu Księżyca

W księdze V dyskutowane są : odległości i rozmiary Ziemi, Słońca i Księżyca oraz paralaksy - słoneczna i księżycowa. Aleksandryjski astronom wyznaczył odległość Księżyca od Ziemi, a następnie - Słońca od Ziemi. Te dwie wielkości jako jedyne występują w "Almageście" w jednostkach absolutnych: w promieniach Ziemi W księdze VI opisuje teorię zaćmień Słońca i Księżyca.

Księgi VII i VIII zawierają katalog 1022 gwiazd Księga IX rozpatruje ogólnie ruch planet w długości ekliptycznej i zmaga się z trudnym do opisania zachowaniem Merkurego Księga X jest poświęcona wyznaczeniu parametrów orbit Wenus i Marsa Księga XI zaś - Jowisza i Saturna.

W księdze XII Ptolemeusz dyskutuje zjawiska związane z zakreślaniem przez planety pętli na tle gwiazd (ruch wsteczny, stanowiska i największe elongacje). Księga XIII została zarezerwowana na próby opisu ruchów planet w szerokości ekliptycznej.

Almagest zawierał nie tylko modele matematyczne, lecz także wynikające z nich dane liczbowe, przedstawione w tabelach, które pozwalały obliczyć położenia Słońca, Księżyca, Merkurego, Wenus, Marsa, Jowisza i Saturna w dowolnej epoce.

Założenia teorii planet: Zupełny układ rozmiarów planet - czyli całego ówczesnego kosmosu - przedstawił Ptolemeusz w Założeniach teorii planet, napisanych po Almageście. Po pierwsze, Ptolemeusz przyjął, że względne stosunki promieni orbit w modelach planet z "Almagestu" oddają rzeczywiste proporcje w kosmosie geocentrycznym. Po drugie, uznał, że we Wszechświecie nie ma miejsce na próżnię, a zatem największa odległość od Ziemi jednej planety musi być najmniejszą odległością od Ziemi planety kolejnej, i tak aż po sferę gwiazd stałych. W ten sposób matematyczne rozważania z "Almagestu" nabrały fizycznej realności

Rys. 1 Geocentryczny układ Ptolemeusza: matematyczna konstrukcja epicykli poruszających się po deferentach wtłoczona w system współśrodkowych sfer.

Rys. 2 W systemie tym Słońce nie porusza się po epicyklu Rys.2 W systemie tym Słońce nie porusza się po epicyklu. Warto zwrócić uwagę, że środki epicykli Merkurego i Wenus leżą na linii Ziemia-Słońce i że promienie epicykli Marsa, Jowisza oraz Saturna zawsze pozostają równoległe do tej linii.

Biorąc pod uwagę współczesne rozmiary Ziemi i promienie planetarnych orbit, przekonamy się, że choć wielkość sfery Księżyca Ptolemeusz oszacował poprawnie (średnia odległość Srebrnego Globu od naszej planety wynosi około 60 promieni Ziemi, co mieści się w granicach sfery księżycowej), to już nawet najmniejsza odległość Merkury- Ziemia jest w rzeczywistości ponad 100 razy większa. Kosmos Ptolemeusza był ciasny.

Rozmiary Wszechświata według Ptolemeusza przedstawiały się następująco:

Geografia: W dziele Geografia znanym także jako Nauka geograficzna lub Wstęp do geografii, traktował geografię jako naukę przedstawiania Ziemi za pomocą rysunku. W księdze I uczony wyłożył podstawy kartografii matematycznej, natomiast w księgach II-VII wymienił ponad 8 tysięcy nazw geograficznych, podając ich lokalizację w Afryce, Azji i Europie.

Znana mu była kulistość Ziemi i do swoich map stosował projekcję powierzchni kuli na płaszczyznę. Jako odniesienie dla długości geograficznej przyjął południk Ferro, używany aż do XIX wieku (przechodzi przez Wyspy Kanaryjskie, zwane przez niego Wyspami Szczęśliwymi) Przedstawił hipotezę o istnieniu nieznanego wówczas kontynentu południowego Terra Australis "Geografii" zazwyczaj towarzyszyło 27 map

Rys. 1 Mapa świata według Ptolemeusza, zamieszczona w 1503 roku w Margarita Philosphica Reischa.

Tetrabiblos: Ptolemeusz stawiał astrologię na naukowo niższym poziomie niż astronomię i traktował ją jako oparte na słabszych podstawach, filozoficzne raczej, ale uzupełnienie astronomii. Z tego też powodu poświęcił astrologii oddzielny traktat – Tetrabiblos czyli Czworoksiąg.

Księga I przypisuje planetom, gwiazdom i znakom zodiaku odpowiednie im moce, definiuje podstawy astrologii, które prawie niezmienione trwają do dziś. Księga II daje wykład astrologii geograficznej, opisując wpływ ciał niebieskich na różne kraje i ich mieszkańców.

Księga III przedstawia zasady astrologii horoskopowej, czyli tej związanej z przepowiadaniem losów na podstawie daty urodzin. Księga IV określa sposób wyciągania wniosków z horoskopu (przebieg życia, interesy, podróże, ślub itd.), podając nawet metodę obliczania długości życia

System Ptolemeusza - choć poddawany różnorakim modyfikacjom, np System Ptolemeusza - choć poddawany różnorakim modyfikacjom, np. przez średniowiecznych uczonych islamu - przetrwał jako podstawa astronomii matematycznej i kosmologii geocentrycznej aż do XVI w., który przyniósł "De revolutionibus" Mikołaja Kopernika.

Dziękuję za uwagę.