Starożytni astronomowie - Ptolemeusz

1. Starożytni astronomowie - Ptolemeusz Magdalena Chrabąszczewska Nanotechnologia 4 rok

2. 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

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

4. 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.

5. 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.

6. 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

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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

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

13. 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.

14. 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.

15. Rozmiary Wszechświata według Ptolemeusza przedstawiały się następująco:

16. 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.

17. 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

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

19. 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.

20. 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.

21. 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

22. 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.

23. Dziękuję za uwagę.