Клавдий Птолемей — биография философа. Эратосфен и Птолемей: считали ли древние Землю плоской? Древнегреческий астроном клавдий птолемей создал первую научную

Введение

Знаменитый александрийский астроном, математик и географ II века н. э. Клавдий Птолемей – одна из крупнейших фигур в истории науки эпохи позднего эллинизма. В истории же астрономии Птолемею не было равных на протяжении целого тысячелетия – от Гиппарха (II в. до н. э.) до Бируни (X-XI в. н. э.).

История довольно странным образом обошлась с личностью и трудами Птолемея. О его жизни и деятельности нет никаких упоминаний у историков той эпохи, когда он жил. Если, например, о его современнике римском естествоиспытателе и враче Галене известно, что он родился в Пергаме в 129 г. н. э. и умер около 201 г., то даже приблизительные даты рождения и смерти Птолемея неизвестны, как неизвестны и какие-либо факты его биографии.

Птолемею повезло в другом. Почти все его основные сочинения сохранились и были по достоинству оценены потомками, начиная от его младших современников (Веттий Валент и тот же Гален) и кончая астрономами наших дней. Основной труд Птолемея, широко известный ныне под названием «Альмагест», был переведен с греческого на сирийский, среднеперсидский (пехлеви), арабский, санскрит, латынь, а позднее – на французский, немецкий, английский и русский языки. Вплоть до начала XVII в. он был основным учебником астрономии.

С именем Птолемея обычно связывают так называемую «систему мира Птолемея», где в центре расположена Земля, а вокруг нее по круговым орбитам обращаются Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. При этом пять планет движутся не непосредственно вокруг Земли, а по малым кругам – эпициклам, центры которых обращаются вокруг Земли по другим кругам – деферентам.

Геоцентрическая система Птолемея противопоставляется гелиоцентрической системе Коперника, который совершил поистине революционный переворот, поставив в центр нашей планетной системы Солнце и низведя Землю до положения рядовой планеты, и якобы устранил эпициклы, показав, что они были нужны лишь для представления движения Земли вокруг Солнца.

Эта упрощенная схема, глубоко укоренившаяся среди многих лекторов, учителей, студентов и даже научных работников, на самом деле в лучшем случае неточна, а кое в чем ошибочна.

Те иллюстрации, которые изображают в книгах «систему Птолемея», это лишь грубые эскизы, отражающие только некоторые при знаки его системы: центральное положение Земли и наличие деферентов и эпициклов. Но Земля у Птолемея не совпадала с центрами деферентов, а положение эпициклов и самих планет на них зависело от положения Солнца; в теории планетных движений Птолемея фигурировали и другие круги (эквант, эксцентр).

В «Альмагесте» Птолемей широко использует результаты наблюдений и построения своего великого предшественника Гиппарха (II в. до н. э.). Надо сказать, что и о жизни Гиппарха мы имеем не больше сведений, чем жизни Птолемея. Даты его рождения и смерти неизвестны. Известно, что он родился в городе Никее, в Вифинии, а большую часть своих наблюдений провел на острове Родос.

За последние 200 лет не раз возникал вопрос, какие наблюдения и результаты заимствованы Птолемеем у Гиппарха, а какие принадлежат самому Птолемею. Дело в том, что подлинные сочинения Гиппарха до нас не дошли (за исключением небольшого «Комментария к Арату»), и вопрос этот приходится решать косвенными путями. Практически все, что известно о работах Гиппарха узнали благодаря их изложению в «Альмагесте» Птолемея. То же можно сказать и о многих других наблюдениях и математических исследованиях древнегреческих и вавилонских астрономов. Благодаря этому «Альмагест» стал своеобразной энциклопедией астрономии древности.

Не случайно «Альмагест» был переведен за полтора тысячелетия на столько языков и служил учебником астрономии во многих странах мира. Каждый уважающий себя ученый Арабского Востока и Средней Азии считал своим долгом составлять комментарии к «Альмагесту». Некоторые из них подвергали те или иные положения Птолемея критике. Среди этих ученых назовем аль-Фергани (IX в.), Сабита ибн Корру (836 – 901), его внука Ибрагима ибн Синана (908 – 946), аль-Баттани (850 – 929), аль-Фараби (870 – 950), Абу-ль-Вафу (940 – 998), Ибн аль-Хайсама, он же Альхазен (965 – 1039), Бируни (973 – 1048), Насир ад-Дина ат-Туси (1201 – 1274). Этот список можно было бы значительно расширить.

Коперник и Кеплер в своих работах также исходили из построений Птолемея. Первый из них превратил геоцентрическую систему Птолемея в гелиоцентрическую, но сохранил принцип равномерного движения по кругам и широко использовал математический аппарат Птолемея. Второй, отказавшись от этого принципа, тем не менее использовал построения Птолемея, чтобы найти истинную форму планетных орбит.

Кроме «Альмагеста» Птолемей оставил ряд других сочинений, причем не только по астрономии, но и по математике, оптике, географии, музыке. Ему принадлежит разработка основ математической картографии и составление списка координат 8000 географических пунктов (определенных, правда, весьма приближенно).

У Птолемея не было (насколько известно) помощников и коллег. Неизвестно, был ли у него учитель и оставил ли он сам после себя учеников. Предшественник Птолемея Гиппарх жил и работал за 300 лет до него, а ученые Арабского Востока приняли от Птолемея своеобразную научную «эстафету» лишь семь веков спустя.

По-видимому, своими успехами в области астрономии Птолемей во многом обязан знаменитой Александрийской библиотеке, которой он широко пользовался. Так стали ему известны труды Гиппарха (не дошедшие до нас), а также таких древнегреческих ученых, как Метон (V в. до н. э.), Евклид, Аристотель, Каллипп (IV в. до н. э.), Аристилл, Тимохарис, Архимед, Аристарх Самосский, Эратосфен (III в. до н. э.), Аполлоний Пергский (III – II вв. до н. э.). Птолемей широко использовал так же наблюдения астрономов Вавилона, не называя их, правда, по именам. Это в основном наблюдения лунных и солнечных затмений, а также некоторых других явлений (покрытий звезд Луною, соединений планет), проводившиеся вавилонскими астрономами начиная с III в. до н. э. Эти наблюдения послужили Птолемею для создания теории движения Луны, которой пользовались десятки поколений астрономов, моряков, путешественников.

Рассмотрим историческую обстановку, в которой пришлось жить и работать Птолемею, дадим краткий очерк развития астрономии в Вавилоне и в Древней Греции от Метона до Гиппарха (V – II вв. до н. э.), познакомимся с содержанием «Альмагеста» и с основными научными результатами, которые в нем освещаются.

Место и время действия

Город Александрия, в котором протекала научная деятельность Клавдия Птолемея, был основан Александром Македонским в 332 г. до н. э. Вскоре он стал столицей новой (последней) династии египетских царей, ведущих свой род от диадоха (полководца) Александра Македонского – Птолемея Лага. Поэтому и основанную им династию принято называть династией Птолемеев. Впрочем, пятнадцать царей этой династии носили имя Птолемей.

Последней правительницей Египта из этой династии была известная царица Клеопатра. Потерпев поражение в войне против римского полководца Гая Октавия (ставшего вскоре императором под именем Октавиана Августа), Клеопатра в 30 г. до н. э. покончила с собой. Египет был покорен Римом и получил статус римской провинции. Династия царей Птолемеев пресеклась вместе с гибелью Клеопатры.

Вопреки неоднократно высказывавшемуся мнению, астроном Клавдий Птолемей не имеет никакого отношения к царской династии Птолемеев. Начало версии о царском происхождении Клавдия Птолемея положил, вероятно, один из переписчиков сочинений Галена, который написал после имени Птолемея, что он был «царем Египта» .

Очевидно, что сам Гален не мог этого написать. Он прекрасно знал, кто такой Клавдий Птолемей, а кроме того, будучи римлянином, не мог не знать, что никакого царства в Египте нет, что это – римская провинция, управляемая наместником, а, значит, там не может быть никакого царя. Переписчик же, живший одним или несколькими веками позже, легко мог спутать Клавдия Птолемея с царями династии, правившей в Египте за несколько веков до него. Он мог просто не знать истории и, делая свое «пояснение», был, вероятно, глубоко убежден, что этим он поможет будущим читателям труда Галена.

Клавдий Птолемей был просто тезкой египетских царей. В этом нет ничего удивительного, потому что обычай давать детям имена царей или полководцев был в те времена довольно распространен.

Есть и другая версия, согласно которой Птолемей родился в городе Птолемаиде Гермийской (Верхний Египет, севернее Фив, на берегу Нила) и, как обычно делали в то время, получил прозвище по месту рождения. Потом Клавдий Птолемаидский превратился в Клавдия Птолемея. По мнению известного историка науки П. Таннери (1843 – 1904), Птолемей родом из Пелусия (у впадения самого восточного рукава Нила в Средиземное море). Однако все эти версии не имеют серьезного исторического основания. К тому же городов под названием Птолемаида было в Египте несколько.

К началу II в. н. э. Александрия была большим по тем временам городом (в нем жило около 30 тыс. человек), столицей провинции, крупным торговым центром, связанным морскими путями с Римом, Афинами, Антиохией, со многими другими центрами Средиземноморья, с Сирией, Персией, Индией и другими странами Востока.

Гордостью Александрии была знаменитая библиотека. Она была основана в правление Птолемея II Филадельфа (282 - 246 гг. до н. э.). Здесь были собраны все основные научные и литературные сочинения той эпохи. Библиотекой руководили крупнейшие ученые. Так, одним из первых ее хранителей был знаменитый астроном и географ Эратосфен (276 – 194 г. до н. э.), занявший эту должность в 225 г. до н.э. К I в. до н э. в библиотеке насчитывалось уже 700 тыс. папирусных свитков. Слава об Александрийской библиотеке заставила пергамского царя Евмена II основать аналогичную библиотеку в Пергаме.

Постепенно центр научной мысли переместился из Греции в Александрию. Здесь жили и работали такие известные ученые древности, как математики Евклид (365-ок. 300 г. до н. э.), Аполлоний Пергский (ок. 260 ок. 170 до н. э.), астрономы Аристилл и Тимохарис (111 в. до н. э.) и др.

Наши современники чаще всего убеждены, что древние греки считали, что Земля плоская, лежит на спинах четырех слонов, а те стоят на огромной черепахе. От Стивена Хокинга мы знаем, что оппонировавшая философу-атеисту Бертрану Расселу благочестивая леди заявила, что эта черепаха стоит на второй черепахе, та на третьей, «и дальше там черепахи до самого низа». Так вот, все это городские легенды: байка про черепах до самого низа восходит к анекдоту начала XIX века, а космологию в виде слонов и черепах впервые изложил некий португалец из Гоа Эммануэль да Вега в начале XVI века (John Hay, De rebus Japonicis, Indicis, and Peruanis epistulæ recentiores. – Antwerp, 1605. P. 803f ). Причем да Вега приписал ее индийцам, а оригинальные индийские источники слонов и черепах не упоминают.

Мысль о том, что Земля плоская, в античной литературе встречается у Гомера. Правда, не так просто понять, считал ли Гомер Землю диском, полушарием или чем-то иным: в его произведениях вокруг обитаемого мира течет мировая река Океан, вот и вся космология. В классическую эпоху греки разработали уже сложные космологические модели, хотя в их основе лежали представления о движущих силах Вселенной, составляющих ее идеальных элементах, природе божественных сил и другие умозрительные теоретические конструкты. Но при этом гипотезы, основанные на философских теориях, обосновывались наблюдениями природных явлений.

«Споры ведутся и относительно формы [Земли], – пишет Аристотель. – По мнению одних, [Земля] шарообразна, по мнению других – плоская и имеет форму барабана» (Аристотель. О небе, гл.13 ). Сторонники плоской Земли утверждали, что заходящее Солнце отсекается прямой, а не дугообразной линией, что, по мнению Аристотеля, не опытный факт, а просто оптическая иллюзия из-за малой кривизны горизонта. Сторонники шарообразной Земли, с одной стороны, полагали, что такова идеальная форма неподвижного тела, а с другой стороны, ссылались на большое количество наблюдаемых фактов, причем тщательно проанализированных – на дугообразный терминатор во время лунных затмений, на заметное изменение звездного неба при путешествиях по направлению север – юг.

«…Из этого ясно не только то, что Земля круглой формы, но и то, что она небольшой шар: иначе мы не замечали бы [указанных изменений] столь быстро в результате столь незначительного перемещения. Поэтому те, кто полагает, что область Геракловых столпов соприкасается с областью Индии и что в этом смысле океан един, думается, придерживаются не таких уж невероятных воззрений. В доказательство своих слов они, между прочим, ссылаются на слонов, род которых обитает в обеих этих окраинных областях: оконечности [ойкумены] потому, мол, имеют этот [общий] признак, что соприкасаются между собой. И наконец, те математики, которые берутся вычислять величину [земной] окружности, говорят, что она составляет около четырехсот тысяч [стадиев]» (Там же, гл. 14 ).

Как рассчитали окружность Земли предшественники Аристотеля, мы можем только догадываться. А вот как ее считали через сто лет, мы знаем точно из трактата астронома Клеомеда, описавшего расчеты живших до него Посидония и Эратосфена (Клеомед. Учение о круговращении небесных тел. Гл. 10. Пер. А.И. Щетникова. ΣΧΟΛΗ, 3, 2009 ). Посидоний делал расчеты по углу над горизонтом звезды Канопус, а Эратосфен воспользовался методами геодезии, возможно, впервые в истории.

Эратосфен Киренский (276–194 гг. до н.э.) был третьим главой Александрийской библиотеки (после философа Деметрия Фалернского и его преемника поэта Аполлония Родосского). Эратосфен был одним из крупнейших полиматов эллинистической эпохи. С его именем связан алгоритм вычисления простых чисел «решето Эратосфена», который до сих пор применяется в начальном обучении программированию, создание научной хронологии «от разрушения Трои», астрономические измерения расстояния от Земли до Луны. Этот очерк касается только его географических достижений.

Эратосфен измерил меридиан на отрезке от Сиены (совр. Асуан) до Александрии. Сиена, по его мнению, лежала точно на Северном тропике. Тропик – это зона, где в полдень летнего солнцестояния Солнце поднимается точно в астрономический зенит. По указанию Клеомеда, Эратосфен определил положение Сиены, зная, что Солнце там в этот день освещает дно колодца. В тропиках в этот день в полдень тени исчезают; в Александрии, которая лежит строго на север от Сиены на 5000 стадиев, в полдень предметы отбрасывают тень. Замерив тень от гномона солнечных часов в полдень, Эратосфен определил, что Александрия отстоит от Сиены на одну пятидесятую земной окружности (попутно исчислив еще и угол наклона земной оси к эклиптике). В этом расчете было несколько неверных допущений: Александрия лежала от Сиены не строго на север по меридиану, а Сиена лежала не строго на тропике. Но эти поправки меняют результат Эратосфена только на доли процента.

Посидоний получил окружность 240 тысяч стадиев. Эратосфен – 250 тысяч стадиев (по Клеомеду) или 252 тысячи стадиев (по Герону Александрийскому). С чем связана поправка, неизвестно: то ли с тем, чтобы меридиан было удобнее делить на 60, то ли с тем, что исходные данные Эратосфена были уточнены, возможно, им же самим.

К сожалению, мы не можем быть уверены до конца, чему эти величины соответствуют в метрической системе. Со дней Имхотепа и вплоть до XVIII века меры были привязаны к частям тела и действиям человека: локоть, палец, миля (тысяча шагов), выстрел. Карл Великий, по легенде, ввел меру фут (стопа), поставив в ряд десять своих баронов и поделив линию из их стоп на 20, чтобы получить усредненную стопу. Еще хуже обстоит дело с площадями: поскольку мерили в первую очередь сельскохозяйственные угодья, в меры вносилась поправка на производительность участка. Римский «югер», хоть и был стандартизирован, был рассчитан как пашня, которую можно вспахать на паре быков в ярме (iugum – лат. «ярмо», тот же индоевропейский корень, что и русское «иго»), а его потомки, средневековые виргата (Британия), морген (Пруссия) и обжа (Новгород), могли сильно различаться в линейных размерах за счет качества почвы: чернозем пашется легко, подзол тяжелее, суглинок еще хуже, а каменистый грунт – едва-едва. Поэтому одноименные меры нельзя сравнивать прямо: в разных странах и в разное время они не одинаковы. В XVI веке Франсуа Рабле иронизировал над этим разнобоем в своем романе «Гаргантюа и Пантагрюэль».

Дорогою Пантагрюэль, обратив внимание на то, что во Франции мили гораздо короче, нежели в других странах, спросил Панурга, что служит тому причиной и основанием, Панург же рассказал ему историю, которую приводит Маротус дю Лак, monachus, в Деяниях королей Канарийских, а именно:

В древности земли не мерились ни милями, ни милиариями, ни стадиями, ни парасангами, пока наконец король Фарамонд не ввел этого разделения, и вот каким образом: он отобрал в Париже сто красивых и статных молодых людей, неробкого притом десятка, и сто красивых девушек-пикардиек, целую неделю держал их в неге и холе, а затем призвал к себе, каждому из молодых людей дал по девушке, дал денег на расходы и велел идти в разные стороны и там, где они пощекочут своих девиц, класть камень, – это, мол, и будет миля.

И вот молодые люди и их спутницы начали веселое свое путешествие, а так как делать им было нечего, силы же у них были свежие, то и баловались они на каждой меже, – вот почему французские мили такие короткие. Hо потом, когда они много прошли и устали как собаки, а масла в лампах поубавилось, они уже не резвились так часто и довольствовались (я говорю о мужчинах) жалким и несчастным разочком в день. Вот откуда в Бретани, в Ландах, в Германии и других более отдаленных странах такие длинные мили (Ф. Рабле. Гаргантюа и Пантагрюэль. Кн. II, гл. XXIII ).

Стадий определялся как 600 мужских стоп. Но стадии были разные: самый известный, олимпийский (176,4 м), применялся, вероятно, только на Олимпийских играх, в других странах и в другие времена были в ходу аттический, египетский, вавилонский, персидский, италийский. Попытки рассчитать стадии дают разбросы от 157 (египетский дорожный) до 210 метров (ассиро-вавилонский).

Нельзя исключать и возможность того, что стадий был мерой, которую приводили к местному стандарту для удобства расчета. Возможно, что Эратосфен ввел изменения в длину меридиана именно затем, чтобы получить на его основе удобный для картографии стадий – и в этом случае стадий Эратосфена первая в истории не субъективная, а объективная мера длины!

Сравнение расстояний в стадиях и современных метрах между точками на карте, которое приводит сам Эратосфен и более поздний географ Страбон, активно цитирующий не дошедшую до нас «Географию» Эратосфена (гр. «Географика» – «Описание Земли»), дает усредненный результат 157,7 метра (Donald Engels. The Length of Eratosthenes" Stade. The American Journal of Philology, Vol. 106, No. 3 (Autumn, 1985), pp. 298–311 ), что очень близко к одному из египетских стадиев,157,5 метра. Если считать, что этот расчетный стадий и есть стадий Эратосфена, то окружность Земли по Эратосфену составляет 6295 километров. Реальный полярный радиус Земли, измеренный в XXI веке средствами GPS, – 6356,8 километра. Итого: больше чем за 2000 лет мы улучшили оценку Эратосфена чуть менее чем на 1%. А то, что Земля имеет форму геоида (сплюснута с полюсов за счет вращения), Эратосфен не знал, да и знать не мог.

В дальнейшем Эратосфен создал, вероятно, первую карту известной ему части Земли, применив к ней систему своих полярных координат. Его трехтомное сочинение «География» не сохранилось кроме как в цитатах у Страбона и других античных авторов (Плиния Старшего, Полибия, Марциана), но по имеющимся данным мы можем судить, что Эратосфен создал каталог географических пунктов, присвоив им координаты (широту и долготу). Это означает, что Эратосфен может по праву считаться отцом научной географии (и во всяком случае, автором названия науки). Следующий прорыв в знаниях о Земле принято связывать с именем Птолемея, который жил через несколько столетий после Эратосфена.

Клавдий Птолемей (90–168) стал нам известен в основном по его собственным сочинениям (биографических данных у современников о нем нет, ясно лишь, что он не имел отношения к династии Птолемеев – это личное имя было популярно у греков после войн Александра Великого). Основные сочинения Птолемея – это астрономический и астрологический «Трактат о математике» (гр . Mathematike Syntaxix) и «География», сводный каталог географических пунктов. «Трактат о математике» был так назван самим Птолемеем, но в будущем стал известен как «Великое построение» (гр. Megale Syntaxis; лат. Magna Syntaxis; араб. «Аль-мажист»), или, в средневековой латинизированной арабской форме, «Альмагест». В какой степени эти труды являются оригинальной работой Птолемея, сказать сложно, поскольку значительная их часть опирается на систематизацию знаний из других источников, но завершенность и системность этих трудов способствовала тому, что в течение следующего тысячелетия они были главными монографиями по своим наукам.

Клавдий Птолемей

Оценивая роль Птолемея, необходимо учитывать, что античную астрологию нельзя оценивать как лженауку. В середине XX века значение астрологии было предметом спора между такими видными историками науки, как Карл Поппер, Томас Кун, Имре Лакатос, и общий консенсус этой дискуссии наиболее точно выразил историк науки Марк Гробар, назвавший астрологию и алхимию «ископаемыми науками» (Astrology and Alchemy: Two Fossil Sciences. Mark Graubard, New York: Philosophical Library, 1953 ). Астрология постулировала представление о всеобщей взаимосвязи явлений и о влиянии небесных тел на происходящее на Земле – разумеется, определяя эти связи умозрительно и наивно. Дисциплина астрологии приходила к ложным выводам, но делала это методами, которые впоследствии создали основу научной астрономии. Разумеется, все это верно лишь для исторической астрологии; современная астрология привилегиями научности не располагает ни в малейшей мере и на наследство Птолемея претендовать не может – это классическая паранаука, пригодная разве что для массового развлечения.

Геоцентрическая система, которая была создана задолго до Птолемея (сам Птолемей сообщал, что математически описывает систему Аристотеля), но носит его имя, является визуальным воплощением представления о единстве небесного и земного в виде двух концентрических сфер (точнее, ряда сфер, поскольку каждая из планет также располагается на отдельной сфере). Эмпирически геоцентризм начиная с Аристотеля доказывался наличием гравитации – если все предметы во Вселенной падают к центру Земли, то это и есть центр Вселенной (опыты Галилея, показавшие, что все предметы притягиваются друг другу пропорционально их массе, будут поставлены лишь спустя полтора тысячелетия). «Альмагест» описывает небесную сферу, а «География» – земную.

«Альмагест» – это системное математическое описание движения небесных тел, причем Птолемей создал весьма остроумные решения для видимых парадоксов в наблюдаемом движении небесных тел, создаваемых предположением, что Земля находится в центре Вселенной (таких, например, как ретроградное движение – наблюдаемый «поворот» движения светил на небосводе в обратную сторону). «География» – это сводный каталог всех известных точек по широте и долготе, причем именно Птолемей впервые разместил нулевую широту на экваторе, а нулевую долготу западнее островов Блаженных (Канарских) в Атлантике. Нулевая долгота сейчас считается на 15 градусов к западу, а нулевая широта – там, где ее и поставил Птолемей. Но «География» описывает не весь мир, а, по словам Птолемея, только его четверть. Зато максимально обстоятельно – трактат, скорее всего, был создан Птолемеем как исходник для карт в улучшенной проекции. Птолемей знал про Канарские острова на крайнем Западе, про Китай на Востоке, про Рифейские горы (Урал) на севере и про Цейлон и экваториальную Африку на юге (мыс Доброй Надежды и Тихий океан «География» не упоминает). Это, конечно, не четверть земного шара (до восточной половины Северного полушария немного не хватает), но близко к этому.

Птолемеевы карты до нас не дошли, да и сами сочинения Птолемея нам известны по спискам, сделанным спустя более тысячи лет. Но карты Птолемея все же существовали: античный панегирист Евмений упоминает сделанный по Птолемеевым наставлениям orbis pictus – «разрисованный шар» с картой известной «четверти земли». То есть, собственно говоря, первый глобус Земли. Пока только четвертинка, но четвертинка сферы.

Сказанного о том, считали ли античные греки Землю плоской, достаточно. Hoper edei deixai – что и требовалось доказать (др.-гр.) .

Птолемей , а полностью - Клавдий Птолемей (Claudius Ptolemaeus) родился между 127-145 гг. нашей эры в Александрии (Египет), древний астроном, географ и математик, считавший Землю центром вселенной ("Птолемеева система"). К сожалению, о его жизни в настоящее время известно очень мало. (За исключением того, что династия Птолемеев утвердилась в Египте в результате завоеваний Александра Македонского, который отдал Египет в награду одному из своих выдающихся военачальников. Известная Египетская царица Клеопатра также носила фамилию Птолемей . - С.А.Астахов.)

Результаты его работ по астрономии были сохранены в его большой книге "Mathematike syntaxis" ("Математический Сбор"), которая, в конечном счете, становится известной как "Ho megas astronomos" ("Большой астроном"). Однако для ссылок на эту книгу в 9-м столетии арабские астрономы использовали греческий термин "Megiste" ("превосходный"). Когда определенный арабский артикль "al" (другое значение - " как", по-английски - "like") был записан слитно, название становится известным как "Almagest" ("Альмагест"), которое используется и сегодня.

Альмагест подразделяется на 13 отдельных томов , каждый из которых рассматривает определенное астрономическое понятие, относящееся к звездам и объектам солнечной системы (Земля и все другие небесные тела, относящиеся к Солнечной системе). Без всяких сомнений, Альмагест является энциклопедией природы, что и сделало его таким полезным для многих поколений астрономов и оказало на них глубочайшее влияние. В сущности, это синтез полученных Древнегреческой астрономией результатов, а также основной источник сведений о работах Гиппарха, по-видимому, являвшимся величайшим астрономом древности. В книге часто трудно определить, какие сведения принадлежат Птолемею, а какие Гиппарху, потому что Птолемей значительно дополнил данные Гиппарха своими собственными наблюдениями, по всей видимости, пользовавшись аналогичными или похожими инструментами. Например, если Гиппарх скомпоновал свой звездный каталог (первый такого типа) на основе данных о 850-ти звездах, то Птолемей расширил число звезд в его собственном каталоге до 1,022.

Птолемей снова и снова повторял наблюдения движений Солнца, Луны и планет Солнечной системы и корректировал данные Гиппарха - на этот раз для того, чтобы сформулировать собственную геоцентрическую теорию, которая в настоящее время известна в качестве Птолемеевой модели строения солнечной системы. В первой книге Альмагеста Птолемей подробно описывает эту геоцентрическую систему и пытается с помощью различных аргументов доказать, что в центре вселенной должна находится неподвижная Земля. Необходимо отметить его весьма последовательное доказательство, что в случае движения Земли, как это предполагали до этого некоторые из греческих философов, с течением времени на звездном небе проявятся и должны быть обнаружены некоторые явления, в частности параллаксы звезд. С другой стороны, Птолемей доказывал, что, поскольку все тела падают в центр вселенной, именно Земля и должна быть там расположена в соответствии с направлениями свободно падающих капель воды. Более того, если Земля не центр, тогда она должна вращаться с периодом в 24 часа, и, следовательно, тела, брошенные вертикально вверх, не должны падать на то же самое место, как это имеет место на практике. Птолемей смог доказать, что к тому времени не было получено ни одного противоречащего этим аргументам наблюдения. В результате геоцентрическая система стала абсолютной истиной для западного христианского мира вплоть до 15-го столетия, когда была вытеснена гелиоцентрической системой, разработанной великим польским астрономом Николаем Коперником.

Птолемей установил следующей порядок для объектов Солнечной системы: Земля (центр), Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Для объяснения неравномерностей движения этих небесных тел ему, точно так же, как и Гиппарху, потребовалась система дифферентов и эпициклов или один из подвижных эксцентров (обе системы разработаны Аполлоном из Пергама, греческим геометром 3-го столетия до нашей эры), чтобы описывать их перемещения только и исключитеьно с помощью равномерного движения по окружностям.

В Птолемеевой системе дифференты являются большими кругами с центром на Земле, а эпициклы - круги меньшего диаметра, центры которых равномерно перемещаются по окружностям дифферентов . При этом Солнце, Луна и планеты перемещаются по окружностям своих собственных эпициклов. Или, для подвижного эксцентра существует окружность с центром, смещенным относительно Земли в сторону планеты, перемещающейся вокруг этой окружности. Обе схемы являются математически эквивалентными. Но даже с введением этих понятий могли быть объяснены еще не все наблюдавшиеся элементы движения планет. Введя в астрономию еще одно понятие, Птолемей с блеском показал свою гениальность. Он предположил, что Земля должна быть расположена на некотором расстоянии от центра дифферента для каждой планеты и, что центр планетарного дифферента и эпицикла для принятого равномерного циклического движения является воображаемой точкой, лежащей между местоположением Земли и другой воображаемой точкой, которую он назвал эквантом. При этом Земля и эквант лежат на одном диаметре соответствующего планетарного дифферента. Кроме того, он считал, что расстояние от Земли до центра дифферента должно быть равно расстоянию от центра дифферента до экванта. При помощи этой гипотезы Птолемей смог гораздо точнее объяснить множество наблюдавшихся элементов планетных движений.

В Птолемеевой системе плоскость эклиптики является явным солнечным годовым путем на фоне звезд . Следует положить, что плоскости дифферентов планет наклонены на небольшие углы относительно плоскости эклиптики, но плоскости их эпициклов должны быть наклонены на те же самые углы относительно дифферентов, чтобы плоскости эпициклов всегда были параллельными плоскости эклиптики. Плоскости дифферентов Меркурия и Венеры выбирались такими, чтобы обеспечить колебания этих планет относительно плоскости эклиптики (выше - ниже), и, следовательно, плоскости их эпициклов были подобраны, чтобы обеспечить соответствующие колебания уже относительно их дифферентов.

Однако, еще необходимо было объяснить так называемое ретроградное (обратное) движение, которое периодически наблюдалось в виде явных обратных петель траекторий внешних планет на фоне звезд (для Марса, Юпитера и Сатурна).

Хотя Птолемей и понимал, что планеты располагаются значительно ближе к Земле, чем "фиксированные" или "неподвижные" звезды, он, по всей видимости, верил в физическое существование "кристаллических сфер", к которым - как тогда говорили - прикреплены все небесные тела . За пределами сферы неподвижных звезд, Птолемей предполагал существование других сфер, заканчивающихся связью с "primum mobile" ("первичным движителем" - может быть, Богом?), который и обладал необходимой мощностью для обеспечения движения остальных сфер, составляющих всю наблюдаемую вселенную.

Как, в первую очередь, геометр, Птолемей выполнил несколько важнейших математических работ . Разработанные им новые геометрические теоремы и доказательства он изложил в книге, названной "Аналемма" ("Peri analemmatos" - греч., "De analemmate" - лат.), где подробно обсудил свойства проекций точек на небесную сферу (воображаемая сфера, расширяющаяся наружу с Земли для бесконечности, на поверхность которой проецируются расположенные в пространстве объекты), в частности, на три плоскости, расположенных между собой по правилу правого винта ("буравчика", если исходить из школьного учебника физики) под прямыми углами друг к другу - горизонт, меридиан, и первичная вертикаль. В другой книге - "Planisphaerium" - Птолемей имеет дело со стереографическим проекциями - вычерчиванием проекций твердого тела на плоскость - однако, и здесь он использовал южный полюс небесной сферы в качестве центра своих проекций. (Точка пересечения линий проекций используется для получения перспективных искажений, например, в аксонометрических проекциях.)

Кроме того, Птолемей разработал собственный календарь , который, кроме предсказаний погоды, указывал времена восходов и заходов звезд в утренние и вечерние сумерки. Другие математические публикации содержат работу (в двух томах), носящую название "Hypotheseis ton planomenon" ("Планетарная гипотеза"), и две отдельных геометрических публикации, одна из которых содержит обоснование существования не более чем трех измерений пространства; в другой он предпринимает попытку доказательства постулата о параллельных Эвклида. Согласно одному обзору Птолемей написал три книги по механике; другое руководство, тем не менее, упоминает только об одной - "Peri ropon" ("О балансировке").

Работы Птолемея в области оптических явлений были зафиксированы в "Оптике" ("Optica"), оригинальное издание которой состояло из пяти томов. В последнем томе он работает с теорией преломления (изменение направления света и других энергетических волн при переходе ими границы раздела среды с одной плотностью в среду с другой плотностью) и при этом обсуждает изменения местоположения небесных светил в зависимости от высоты стояния над горизонтом. Это было первой документальной попыткой объяснения реально наблюдаемого явления (атмосферной рефракции). Следует упомянуть и о трехтомной монографии Птолемея о музыке, известной, как "Гармоника" ("Harmonica").

Репутация Птолемея, как географа, зиждется, главным образом, на его "Geographike hyphegesis" ("Справочнике по географии"), который был подразделен на восемь томов; и которые содержали информацию о том, как создавать карты и списки мест в Европе, Африке и Азии и создавать таблицы местоположения географических объектов по широте и долготе. Отметим, тем не менее, что в Руководстве было и много ошибок - например, экватор был установлен слишком далеко к северу, а величина окружности Земли была почти 30 процентов меньше той, которая, строго говоря, уже была достаточно точна определена (Эратосфеном); также существовали некоторые противоречия между текстом и картами. Конечно же, Руководство в целом не может считаться "хорошей географией", потому что Птолемей ничего не упоминает о климате, природных условиях, жителях или специфических характеристиках стран, с которыми он имеет дело. Также небрежны его географические проработки таких объектов, как реки и горные области. Т.е. работа получилась весьма ограниченного применения.

Имя: Клавдий Птолемей

Годы жизни: около 100 года - около 170 года

Государство: Древняя Греция

Сфера деятельности: Астрономия, астрология, математика

Величайшее достижение: Собрал воедино почти все знания астрономии Древней Греции, стал праотцом механики планет, астрофизики.

Клавдий Птолемей был известным ученым, математиком, философом, богословом, географом, астрономом и астрологом.

Жил и трудился он примерно в 90-168 годах нашей эры в Александрии .

Больше всего в истории запомнились его труды о геоцентрической модели мира, которые хоть и были ошибочны, но имели под собой довольно веские математические обоснования.

Система Птолемея была одним из самых влиятельных и долговечных интеллектуально-научных достижений в истории человечества.

К сожалению, кроме его трудов о жизни Птолемея, о его семье и внешнем виде, почти нет сведений.

Труды Птолемея

Первый и самый крупный из них назывался изначально «Математическое собрание в тринадцати книгах», но до нашего времени дошел арабский вариант наименования — «Альмагест».

Также он написал трактат «Тетрабиблос» (или «Четырехкнижие»), посвященный астрономии, в котором он предполагает, что по поведению небесных тел представляется возможным предугадывать события.

Первая глава книги «Альмагест» содержит обсуждение эпистемологии и философии. В этой главе имеют центральное значение две темы: структура философии — а в древнем мире этот термин включал в себя все человеческое знание и мудрость – и причины для изучения математики.

Единственный философ, на труды которого Птолемей опирается в своей работе, это Аристотель.

Он соглашается с ним в разделении философии на практическую и теоретическую. А также в разделении теоретической философии на три ветви: физику, математику и теологию, понимая под теологией науку, которая изучает первопричину создания Вселенной.

И тем не менее, поставив теологию наравне с естествознанием и математикой, эти философы отличались от своих современников, светских философов.

Система мира Птолемея

В «Альмагесте» Птолемей собрал все астрономическое знание греческого и вавилонского мира. Разработкой математической основы этой теории занимались в свое время такие ученые, как Евдокс Книдский, Гиппарх и сам Птолемей.

Опираясь в основном на наблюдения Гиппарха, ученый дает представление о геоцентричной системе. Эта теория была настолько достоверно доказана, что была популярной вплоть до шестнадцатого века, пока не была опровергнута Коперником и заменена гелиоцентричной системой мира.

Согласно Птолемеевской космологии, Земля является центром Вселенной и неподвижна, а другие небесные тела вращаются вокруг нее в следующем порядке: Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн.

Птолемей приводил много причин, почему именно Земля находится в центре.

Одна из них состояла в том, что если это не так, то не вещи будут падать на Землю, а Земля будет тянуться к центру Вселенной.

Теорию неподвижности планеты Птолемей доказывал доводом о том, что вещь, брошенная вертикально в одном месте, не может упасть в этом же месте, если Земля движется.

Вычислительные методы Птолемея были достаточно точны, чтобы удовлетворить требования астрономов, астрологов и навигаторов того времени.

География Птолемея

Вторым из значительных трудов Птолемея была «География», в ней приводится подробные географические знания о греко-римском мире. Состояла она из восьми книг.

Этот труд тоже является компиляцией тех сведений о географии, которые были известны в это время. В основном использованы работы Мариноса из Тира, более раннего географа.

Первая часть этого трактата – описание данных и методов, использованных Птолемеем и внесенных им в грандиозные схемы, как и в случае с «Альмагестом». В этой книге дается определение понятий долготы и широты, земного шара, рассказано, чем отличается география от страноведения.

Также он дал инструкции, как создавать карты мира и римских провинций.

В остальных книгах дается описание всего известного Птолемею мира, хотя, вероятно, эти труды были кем-то дополнены, спустя столетия после Птолемея, так как была внесена информация о странах, которой не мог обладать ученый.

По этой же причине до наших дней не дошли оригинальные топографически списки Птолемея, так как они постоянно исправлялись и улучшались. Это, кстати, говорит о постоянной популярности трактата.

Достоверно известно, что в XIII веке византийский монах Максим Плануд обнаружил «Географию», но без географических карт, которые составлял Птолемей.

В середине XV века карты были восстановлены космографом Николаем Германусом.

Астрология Птолемея

На протяжении нескольких веков, трактат Птолемея «Тетрабиблос» был авторитетнейшим пособием по астрологии, его многократно переиздавали, так как он пользовался огромной популярностью. Птолемей в нем описал важные положения этой науки, соотнеся их с аристотелевской натурфилософией того времени.

В общих чертах ученый определял пределы астрономии, приводя астрономические данные, не вызывающие сомнений, и отбрасывая ошибочные, по его мнению, практики вроде нумерологии.

Астрологическое мировоззрение Птолемея было вполне рациональное. Он считал, что астрологию можно использовать в жизни, так как на личность людей влияли не только воспитание или среда рождения, но и расположение небесных тел в момент рождения.

Он не призывал опираться на астрологию полностью, но считал возможным использовать ее в жизни.

Теоремы Птолемея

Птолемей также был выдающимся математиком и геометром, который ввел новые геометрические доказательства и теоремы, например, неравенство Птолемея.

В одной работе он изучал проекции точек на небесной сфере, в другой – формы твердых предметов, представленных на плоскости.

В Пятикнижии «Оптика» Птолемей первый писал о некоторых свойствах света – отражение, преломление и цвет.

В честь этого выдающегося ученого и философа были названы кратеры на Луне и на Марсе.

Здравствуйте уважаемые читатели блога о планете! В этой статье я хочу Вам рассказать о Клавдие Птолемее, который является автором интересных книг в области географии и не только, а так же о том, каким человеком он был.

Клавдий Птолемей родился около 90 г. до н. э. – умер около 160 г. до н. э. Это известный античный географ и астроном. Геоцентрическая теория мировоздания, которая отчасти считается Птолемеевой, свой окончательный вид приобрела благодаря Птолемею.

Почти ничего не известно о его месте и дате рождения и смерти, а так же о происхождении. «География» и «Альмагест» — самые выдающиеся труды Птолемея. Они стали высшим достижением древней науки в отраслях географии и астрономии.

Труды Птолемея считались насколько совершенными, что царствовали в науке на протяжении 1400 лет. Не одной серьезной поправки за все это время не было внесено в «Географию».

Птолемея невозможно назвать гениальным географом, астрономом или математиком, даже несмотря на его самый уважительный авторитет во всей науке античности.

Его талант был в способности собрать вместе все результаты исследований своих предшественников и использовать их для уточнения собственных наблюдений и все подать как логическую и законченную систему, выложенную в четкой и качественной форме.

«География» Птолемея занимала такое же значительное место в сфере географических знаний, как и «Альмагест» в астрономии. Считалось, что в этом сочинении практически нет ошибок, и что в нем содержится полное изложение предмета.

Но «География» безусловно, уступает «Альмагесту» как научный трактат. Теоретические достижения в «Географии» граничат с серьезными недостатками во время попыток их практического воплощения.

Начинает Птолемей с четкого изложения картографических методов – определения астрономической долготы и широты и методов изображения сферических поверхностей на плоскости.

Затем, переходит к основной части своего трактата, которая построена на приблизительном вычислении землепроходцев и мореплавателей.

Считать эту работу научным исследованием ошибочно, даже несмотря на то, что Птолемей подает в математической форме предмет своего исследования, и этот его труд вмещает значительный список более 8000 названий , островов и городов.

Именно потому, что теоретические аспекты картографии в этой книге выложены, в целом, хорошо, можем быть уверенны: Птолемей знал, что в его времена настоящие мест еще точно не были определенными.

Птолемей, в книге «География», обговаривает надежность определения относительных положений точек на с помощью астрономических методов и измерения, пройденных путешественниками расстояний.

То что астрономические методы более надежные, он осознает, но и указует на то, что нет других данных для большинства мест, кроме как вычисления путешественников. Взаимный контроль астрономических и наземных методов, Птолемей считает более надежным.

После, он дает четкие инструкции, которые касаются изображения мировой на сфере, которая очень похожа на современный глобус, а так же на плоской поверхности с помощью усовершенствованной сферической проекции или конической проекции.

Почти полностью состоят со списка названий разных мест с их координатами, остальные 7 книг. В атласе Птолемея местится множество ошибок, потому что большая часть данных была получена путешественниками.

Радиус Земного шара, который был посчитан , был уменьшен Посидонием более чем на четверть, а Птолемей использовал это пониженное значение. Так же нулевой меридиан у него проходит не правильно – через Канарские острова.

Путешественники преувеличивали размер , и из-за этого получилось, что мир, который был известен на то время, простирался более чем на 180° (а на самом деле 130°).

Китай на его карте находился на 180-м меридиане. Это гигантская суша, простирающаяся от вершины его карты к экватору. Из всего этого выходило, что еще далее, туда где сейчас изображают Тихий океан, тянется неизвестная часть Азиатского континента.

Именно такой себе представлял Землю Птолемей , сферой, которая в сравнении с настоящими размерами и покрытием суши, занимающей 2 / 3 Северного полушария, была уменьшена на четверть.

Именно это придало уверенности в том, что он правильно задумал добраться до Индии, если придерживаться западного направления. Он сопроводил свою работу атласом, который состоял из 27 карт.

Это: общая всего известного на то время мира, 4 карты , 10 региональных Европейских карт, 12 Азиатских карт.

Книга имела настолько большой авторитет, что даже после путешествий Магеллана и Колумба, на протяжении целого столетия, все еще печатались карты по образцу Птолемеевых, в разных странах . А эти путешественники опровергли основные положения «Географии».

Вот таким человеком был Клавдий Птолемей, очень авторитетным, известным и уважаемым.