Klavdij Ptolemaj: grški astronom, matematik in geograf (Almagest)

Klavdij Ptolemaj (grško Koinē: Κλαύδιος Πτολεμαῖος, romanizirano: Klaúdios Ptolemaîos [kláwdios ptolɛmɛ́os]; latinsko: Claudius Ptolemaeus; ok. 100 - ok. 170 n. št.) je bil Grk, ki je verjetno živel in deloval v Aleksandriji v Egiptu. Znan je po svojih delih s področja astronomije in geografije. O njegovem osebnem življenju je znanega zelo malo.

O Ptolemajevem življenju vemo zelo malo; datacije so približne, kraj rojstva ni povsem potrjen, vendar večina zgodovinarjev meni, da je deloval v intelektualnem središču Aleksandrije. Bil je del tradicije grške znanosti, ki je združevala opazovanja, matematično obdelavo in starodavno babilonsko znanje.

Astronomija in Almagest

Bil je astronom, matematik in geograf. V svojem delu je opisal grški geocentrični pogled na vesolje. Zgodnejši grški filozofi so staro predpostavko o ploščati Zemlji spremenili pod "nebesnim obokom". Zamenjali so jo s kroglasto Zemljo, ki jo obdaja nebesna krogla. Ptolemaj je ti dve sferi sestavil v sistem vgnezdenih sfer. Razmislil in opisal je tudi navidezna gibanja planetov, kot so jih poznali v njegovem času.

Najpomembnejše Ptolemajevo astronomsko delo je obsežna knjiga Matematična sintaksa, bolj znana po arabskem imenu Almagest. Gre za 13 knjig, v katerih je sistematično predstavil geocentrični model, opise gibanj Sonca, Lune, planetov in zvezd ter pravila za računanje pojavov, kot so mrki. V Almagestu je uporabil trigonometrsko računanje s tabelami chord in drugih matematičnih pripomočkov, kar je omogočilo natančnejše napovedi pojmov, ter prevzel in dopolnil delo Hiparha Hiparhov.

Ptolemaj je razložil in razširil Hiparhov sistem epiciklov in ekscentričnih krogov, da bi pojasnil teorijo o Zemljini središčnici. Ptolemajev sistem je vključeval vsaj 80 epiciklov, ki pojasnjujejo gibanje Sonca, Lune in petih planetov, znanih v njegovem času. Menil je, da se planeti in Sonce gibljejo okoli Zemlje v tem vrstnem redu: Merkur, Venera, Sonce, Mars, Jupiter, Saturn.

Poleg epiciklov je Ptolemaj vpeljal tudi pojem ekvanta (točka, glede na katero se navidezna hitrost planeta ohranja bolj enakomerno), kar mu je omogočilo bolše ujemanje s opazovanji, a je bilo pozneje ocenjevano kot teoretično sporno, ker je kršilo ideal uniformnega kroženja. V katalogu zvezd v Almagestu je navedel približno 1022 zvezd, razvrščenih v 48 ozvezdij z imeni, ki jih uporabljamo še danes; te ocene temeljijo na Hiparhovih podatkih, ki jih je Ptolemaj popravljal in urejal. Njegove metode so bile instrumentalne in matematične, pogosto osredotočene na natančno napovedovanje položajev za praktične namene.

Geografija in kartografija

Ta sistem je postal znan kot Ptolemajev sistem. Predvideva položaje planetov dovolj dobro za opazovanje s prostim očesom, zato se je takrat zdel natančen. Opisan je v njegovi knjigi Matematična sintaksa (splošno imenovana Almagest), matematični obravnavi astronomskih pojavov v trinajstih knjigah. Vsebuje najrazličnejše informacije, od predstav o Zemlji do gibanja Sonca, Lune in zvezd ter mrkov in razlage dolžine mesecev. Almagest je vseboval tudi katalog zvezd, ki je vseboval 48 ozvezdij z imeni, ki jih uporabljamo še danes.

Poleg znanih del s področja astronomije je bil Klavdij Ptolemaj pomemben tudi v zgodovini geografije in kartografije (izdelave zemljevidov). Njegova Geografija (Geographia ali Cosmographia) je zbirka navodil in seznamov geografskih koordinat za mesta, obale in druga pomembna mesta znanega sveta. V delu so navodila za risanje zemljevidov in metode projekcije krogle na ravnino: Ptolemajeve razlage vključujejo več različnih projekcij, primerne za različne namene (npr. projekcije za celinske in regionalne karte).

Ptolemajeva projekcija je prva znana projekcija krogle na ravnino v pomenu sistematičnih navodil in formul za risanje zemljevidov; opisal je postopke in matematične načine, kako iz zemljepisnih koordinat ustvariti karte, kar je močno vplivalo na kasnejše kartografe. Njegova Geografija je ostala glavno delo na to temo vse do časa Krištofa Kolumba. Vendar je Azija po njegovem mnenju segala preveč proti vzhodu, kar je morda vplivalo na Kolumbovo odločitev, da je poskušal doseči Indijo s plovbo iz Evrope proti zahodu.

Druga dela in vpliv

Ptolemaj je napisal še več del, pomembnih za kasnejši razvoj znanosti: med najbolj znanimi so Tetrabiblos (o astrologiji), Planisphaerium (o nebesnih plani-sferah), Planetary Hypotheses in delo o optiki. Njegova dela so bila prevedena v arabski jezik in nato v latinščino, kar je omogočilo velik vpliv v islamskem svetu in v srednjeveški Evropi. Njegovi astronomski in geografski postopki so bili osnova za astronomijo in kartografijo več stoletij.

Ptolemajska razlaga gibanja planetov je bila sprejeta modrost, dokler ni poljski učenjak Kopernik leta 1543 predlagal heliocentričnega pogleda na Sonce. Čeprav je heliocentrična zamisel pravilna, njene napovedi niso bile boljše od Ptolemajevih, dokler niso bili dodani Keplerjevi zakoni.

Ko so se izboljšale opazovalne metode in ko so Keplerjevi zakoni in Newtonova mehanika nadomestili stare modele, je Ptolemajev model postopoma izgubil svoj pomen kot opisni fizični model vesolja, vendar ostaja pomemben kot mejnik v zgodovini znanosti in kot primer zgodnje matematične in empirijske prakse.

Opombe o njegovi metodi

Ptolemaj morda dejansko ni verjel v resničnost svojega sistema. Morda je o njem razmišljal le kot o metodi za izračunavanje položajev. Takšen instrumentalističen pristop (»shranjevanje pojavov« ali »saving the phenomena«) pomeni, da je model koristil za natančne napovedi, ne nujno kot literalni opis fizične realnosti.

Vprašanja in odgovori

V: Kdo je bil Klavdij Ptolemaj?

V: Po čem je znan?

V: Kaj je Ptolemaj menil o vesolju?

V: Kako je Ptolemaj razložil gibanje planetov?

V: Katero knjigo je napisal o astronomskih pojavih?

V: S čim se je Klavdij Ptolemaj poleg astronomije še ukvarjal?

V: Kako dolgo so bile njegove ideje sprejete, preden jih je ovrgel Nikolaj Kopernik?

Išči po črki