Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Hugvísindi Vísindasaga
Vísindavefur Dagatal vísindamanna
Náttúruvísindi og verkfræði Stjarnvísindi: sólkerfið

Hver var Ptólemaíos frá Alexandríu og hvert var framlag hans til stjörnufræðinnar?

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson

Heimildir um ævi Kládíosar Ptólemaíosar og persónu hans eru mjög af skornum skammti og er helst að menn geti ályktað út frá því sem hann tilgreinir um stað og tíma vegna athugana sinna. Samkvæmt því er vitað að hann gerði athuganir sínar í Alexandríu í Egyptalandi og líklegt að hann hafi verið uppi frá um 100 til 170 e.Kr. Einnig er ljóst að hann notaði sér óspart bókasafnið í Alexandríu til að afla gagna um fyrri stjörnuathuganir. Ásamt öðrum fræðimönnum Alexandríu átti hann þátt í skapa hefðir um það til dæmis, hvernig nota skuli heimildir í fræðastörfum.

Ptólemaíos er oft talinn annar af tveimur mestu vísindamönnum fornaldar, ásamt stærðfræðingnum Evklíð sem grundvallaði rúmfræðina með bók sinni, Frumþáttum rúmfræðinnar. Sumir mundu vilja bæta Arkímedesi í þennan litla hóp fremstu vísindamanna en rit hans hafa ekki varðveist nærri því eins vel og hinna tveggja.

Ptólemaíos var uppi bæði löngu eftir að hinu veraldlega veldi Forngrikkja tók að hnigna á fjórðu öld f.Kr. og auk þess í öðru landi en það hafði staðið. Alexander mikli (356-323 f.Kr.) stofnaði að minnsta kosti 15 „Alexandríur“ á rösklegri yfirreið sinni um þekktar mannabyggðir, en frægust þeirra og voldugust varð einmitt Alexandría í Egyptalandi og hún ein varð honum „verðugur“ minnisvarði til langframa.

Á dögum Ptólemaíosar var þessi egypska borg helsta fræðamiðstöð heimsins þó að hið veraldlega vald væri saman komið í Rómaborg. Meðal annars komu eftirmenn Alexanders á þessum slóðum, svokallaðir „Ptólemaíar“, á fót víðfrægu bókasafni í Alexandríu, og víst væri sagan með talsvert öðru móti ef bæði Rómverjar og kristnir menn hefðu ekki gert safninu skráveifur, allt frá því að sjálfur Sesar var að eltast við Kleópötru árið 47 f.Kr. og þar til kristnir menn lögðu síðustu leifar safnsins í rúst árið 391.

Ptólemaíos var einn af síðustu meiri háttar vísindamönnum hellenistíska eða síðgríska tímans og því vel í sveit settur, bæði hvað snertir stað og tíma. Hjá honum er eins og þræðirnir komi saman í einum punkti og hann kunni vissulega að færa sér það í nyt. Hann lagði sjálfstætt mat á hugmyndir fyrirrennara sinna og byggði á öllum athugunum sem þá höfðu safnast fyrir í meira en þúsund ár, bæði frá Egyptalandi, Babýloníu, Grikklandi og nýlendum þess og fleiri stöðum. Einnig er hann talinn hafa verið fær stjörnuathugandi sjálfur, auk þess sem hann var vel að sér í stærðfræði og beitti henni óspart.

Meginrit Ptólemaíosar um stjörnufræði er varðveitt undir nafninu Almagest. Þetta fræga rit hans er saman sett á rökvísan hátt. Í fyrstu bók er gerð grein fyrir grundvallarforsendum heimsmyndarinnar, svo sem þeirri að festingin snúist eins og kúla, að jörðin sé kúlulaga, að hún sé í miðju himinhvolfsins og að hún sé hreyfingarlaus. Fyrir öllum þessum atriðum færir Ptólemaíos sterk og sannfærandi rök. Einnig er í fyrstu bókunum fjallað um ýmiss konar stærðfræðileg atriði sem Ptólemaíos þarf á að halda.

Í þriðju bók er tekin fyrir lengd ársins og síðan ýmis frávik í göngu sólar. Í fjórðu, fimmtu og sjöttu bók er fjallað um tunglið, umferðartíma þess, hreyfingu og myrkva, og verður sú saga allflókin áður en lýkur.

Í sjöundu og áttundu bók kemur röðin að fastastjörnunum, og er þá fyrst sýnt fram á að þær séu innbyrðis fastar en síðan fjallað um fyrrnefnda hreyfingu fastastjörnuhvelsins sem heildar miðað við sólbaug. Síðan er rætt um stjörnuskrá, um vetrarbrautina og fleira.

Í níundu bók tekur Ptólemaíos fyrir ýmis almenn atriði í hreyfingu förustjarnanna, svo sem röð föruhnattanna, lotubundna hreyfingu og þess háttar, og síðan kemur röðin að Merkúríusi. Til loka elleftu bókar eru förustjörnurnar teknar fyrir hver á fætur annarri og fjallað um jarðfirð þeirra, stærð aukahringa, hjámiðjur og lotubundnar hreyfingar. Tólfta bók snýst um lykkjuhreyfingu förustjarnanna hverrar af annarri og þrettánda bók fjallar um breytingar á breidd förustjarnanna, með öðrum orðum frávik þeirra frá sólbaug.

Í aðalatriðum hugsar Ptólemaíos sér hreyfingu föruhnattanna eins og þeir sætu hver um sig á hring sem kallast aukahringur og snerust með jöfnum hraða um miðju hans. Miðjan færist jafnframt með jöfnum hraða eftir öðrum og stærri hring sem við getum kallað aðalhring og hefur í fyrstu atrennu miðpunkt í miðju jarðar. Með þessu móti getur sem hægast komið fram lykkjuhreyfing hjá föruhnöttunum en fjarlægð þeirra frá jörðu getur þá verið síbreytileg. Það getur skýrt breytilega birtu þeirra.

Enn fremur notaðist Ptólemaíos við svokallaðar hjámiðjur, þá að aðalhringurinn hefði ekki endilega miðju í jörð. Ptólemaíos gat þannig gert grein fyrir misjafnri lengd árstíðanna með því að beita hjámiðjum við gang sólar miðað við jörð. Þá neyddist Ptólemaíos til að stinga inn í hringakerfi sitt ímynduðum punkti sem við getum kallað á íslensku jafngöngupunkt og var þeirrar náttúru að miðja aukahringsins hreyfðist með jöfnum hornhraða miðað við þann punkt.

Þótti þetta löngum til nokkurra lýta á kerfi hans og átti til að mynda eftir að verða Kópernikusi sérstakur þyrnir í augum þegar fram liðu stundir. Fleiri minni háttar veilur voru á heimsmynd Ptólemaíosar sem hljóta að hafa verið honum ljósar í upphafi, en hann kýs þó að láta þær liggja milli hluta. Eitt frægasta dæmið varðar meðferð hans á tunglinu, sem leiddi hann í slíkar ógöngur að hann sat á endanum uppi með líkan þar sem fjarlægð tungls frá jörðu átti að breytast verulega, þannig að það átti að sýnast allt að því helmingi stærra í jarðnánd en í jarðfirð. Auðvitað vissi Ptólemaíos ekkert síður en við að tunglið hagar sér ekki þannig!


Smellið til að skoða stærri útgáfu.
Kort frá 15. öld sem sýnir hvernig Ptólemaíos leit á hinn þekkta heim. Smellið til að skoða stærri útgáfu.

Flestum hefði kannski þótt nóg að gert á einni mannsævi með því sem Ptólemaíos lagði af mörkum til stjörnufræðinnar. En hann var aldeilis ekki á þeim buxunum, heldur lét hann einnig mjög til sín taka í stærðfræði og landafræði og ekki síst í stærðfræðilegri landafræði, þar sem starf hans hafði áhrif á alla landfræðilega hugsun næstu 1500 árin.

Gleggsti vitnisburðurinn um það er ferð Kólumbusar til Vesturálfu árið 1492 sem var ekki síst byggð á landafræði Ptólemaíosar. Það er svo ein kaldhæðni mannkynssögunnar að Ptólemaíos hafði rangar hugmyndir um stærð jarðar og fleira sem skipti Kólumbus mestu máli. Þessar röngu hugmyndir hafa átt sinn þátt í að vekja bjartsýni Kólumbusar og auka honum ásmegin í fortölum, ekki síst vegna þeirrar virðingar sem Ptólemaíos naut sem fræðimaður. Þetta er ástæðan til þess að Kólumbus taldi sig vera að leggja af stað í viðráðanlega ferð í vesturátt til Austurlanda. Af sömu ástæðu dó Kólumbus í þeirri góðu trú að hann hefði fundið „Indíur“, það er að segja eyjar og ef til vill meginland í Asíu. Ef hann hefði haft réttar hugmyndir um stærð jarðar og Ameríka hefði ekki verið í veginum, þá hefði ferðin átt að verða þrisvar sinnum lengri en hann hugsaði sér og hann hefði trúlegast ekki lagt upp í hana. Þannig er þessi saga um Ptólemaíos og Kólumbus eitt dæmið um reiknivillu sem verður örlagarík á óvæntan hátt.

Ptólemaíos fékkst einnig við ljósfræði og tónfræði. Sömuleiðis hafði hann mikinn áhuga á stjörnuspeki og skrifaði um hana bók sem gengur undir nafninu Tetrabiblos, en heitir í raun og veru „Stærðfræðiritgerð í fjórum bókum“. Hafa sumir viljað draga í efa að hún væri eftir Ptólemaíos en það er ástæðulaust því að stjörnuspeki naut þá fullrar virðingar, auk þess sem viðhorf, stíll og stjörnufræðiþekking í bókinni eru í samræmi við önnur verk Ptólemaíosar. Í inngangi ber Ptólemaíos fram snjalla málsvörn fyrir stjörnuspekina sem hann segir fjalla um þær breytingar sem hreyfingar sólar, tungls og stjarna valda í umhverfi okkar. Segist hann sjálfur líta á þá fræðigrein sem öðrum æðri.

Við skulum ljúka umfjöllun okkar um merkan vísindamann og minnisstæðan höfund með eftirfarandi einkunnarorðum sem hann valdi hinu mikla yfirlitsriti sínu um stjörnufræði:

Mér er ljóst að ég er dauðlegur og að dagar mínir eru taldir; en þegar ég fylgi eftir í huganum hinum flóknu hringbrautum stjarnanna, snerta fætur mínir ekki jörðina lengur; við hlið sjálfs Seifs sit ég og snæði fylli mína af ódáinsfæðu.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Myndir:

Þetta svar er stytt útgáfa af umfjöllun um Ptólemaíos í bókinni Heimsmynd á hverfanda hveli II eftir Þorstein Vilhjálmsson.

Höfundar

Þorsteinn Vilhjálmsson

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Ívar Daði Þorvaldsson

Ívar Daði Þorvaldsson

M.Sc. í hugbúnaðarverkfræði og fyrrverandi starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

6.4.2011

Spyrjandi

Ritstjórn

Efnisorð

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. „Hver var Ptólemaíos frá Alexandríu og hvert var framlag hans til stjörnufræðinnar?“ Vísindavefurinn, 6. apríl 2011. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=59088.

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. (2011, 6. apríl). Hver var Ptólemaíos frá Alexandríu og hvert var framlag hans til stjörnufræðinnar? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=59088

Þorsteinn Vilhjálmsson og Ívar Daði Þorvaldsson. „Hver var Ptólemaíos frá Alexandríu og hvert var framlag hans til stjörnufræðinnar?“ Vísindavefurinn. 6. apr. 2011. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=59088>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hver var Ptólemaíos frá Alexandríu og hvert var framlag hans til stjörnufræðinnar?
Heimildir um ævi Kládíosar Ptólemaíosar og persónu hans eru mjög af skornum skammti og er helst að menn geti ályktað út frá því sem hann tilgreinir um stað og tíma vegna athugana sinna. Samkvæmt því er vitað að hann gerði athuganir sínar í Alexandríu í Egyptalandi og líklegt að hann hafi verið uppi frá um 100 til 170 e.Kr. Einnig er ljóst að hann notaði sér óspart bókasafnið í Alexandríu til að afla gagna um fyrri stjörnuathuganir. Ásamt öðrum fræðimönnum Alexandríu átti hann þátt í skapa hefðir um það til dæmis, hvernig nota skuli heimildir í fræðastörfum.

Ptólemaíos er oft talinn annar af tveimur mestu vísindamönnum fornaldar, ásamt stærðfræðingnum Evklíð sem grundvallaði rúmfræðina með bók sinni, Frumþáttum rúmfræðinnar. Sumir mundu vilja bæta Arkímedesi í þennan litla hóp fremstu vísindamanna en rit hans hafa ekki varðveist nærri því eins vel og hinna tveggja.

Ptólemaíos var uppi bæði löngu eftir að hinu veraldlega veldi Forngrikkja tók að hnigna á fjórðu öld f.Kr. og auk þess í öðru landi en það hafði staðið. Alexander mikli (356-323 f.Kr.) stofnaði að minnsta kosti 15 „Alexandríur“ á rösklegri yfirreið sinni um þekktar mannabyggðir, en frægust þeirra og voldugust varð einmitt Alexandría í Egyptalandi og hún ein varð honum „verðugur“ minnisvarði til langframa.

Á dögum Ptólemaíosar var þessi egypska borg helsta fræðamiðstöð heimsins þó að hið veraldlega vald væri saman komið í Rómaborg. Meðal annars komu eftirmenn Alexanders á þessum slóðum, svokallaðir „Ptólemaíar“, á fót víðfrægu bókasafni í Alexandríu, og víst væri sagan með talsvert öðru móti ef bæði Rómverjar og kristnir menn hefðu ekki gert safninu skráveifur, allt frá því að sjálfur Sesar var að eltast við Kleópötru árið 47 f.Kr. og þar til kristnir menn lögðu síðustu leifar safnsins í rúst árið 391.

Ptólemaíos var einn af síðustu meiri háttar vísindamönnum hellenistíska eða síðgríska tímans og því vel í sveit settur, bæði hvað snertir stað og tíma. Hjá honum er eins og þræðirnir komi saman í einum punkti og hann kunni vissulega að færa sér það í nyt. Hann lagði sjálfstætt mat á hugmyndir fyrirrennara sinna og byggði á öllum athugunum sem þá höfðu safnast fyrir í meira en þúsund ár, bæði frá Egyptalandi, Babýloníu, Grikklandi og nýlendum þess og fleiri stöðum. Einnig er hann talinn hafa verið fær stjörnuathugandi sjálfur, auk þess sem hann var vel að sér í stærðfræði og beitti henni óspart.

Meginrit Ptólemaíosar um stjörnufræði er varðveitt undir nafninu Almagest. Þetta fræga rit hans er saman sett á rökvísan hátt. Í fyrstu bók er gerð grein fyrir grundvallarforsendum heimsmyndarinnar, svo sem þeirri að festingin snúist eins og kúla, að jörðin sé kúlulaga, að hún sé í miðju himinhvolfsins og að hún sé hreyfingarlaus. Fyrir öllum þessum atriðum færir Ptólemaíos sterk og sannfærandi rök. Einnig er í fyrstu bókunum fjallað um ýmiss konar stærðfræðileg atriði sem Ptólemaíos þarf á að halda.

Í þriðju bók er tekin fyrir lengd ársins og síðan ýmis frávik í göngu sólar. Í fjórðu, fimmtu og sjöttu bók er fjallað um tunglið, umferðartíma þess, hreyfingu og myrkva, og verður sú saga allflókin áður en lýkur.

Í sjöundu og áttundu bók kemur röðin að fastastjörnunum, og er þá fyrst sýnt fram á að þær séu innbyrðis fastar en síðan fjallað um fyrrnefnda hreyfingu fastastjörnuhvelsins sem heildar miðað við sólbaug. Síðan er rætt um stjörnuskrá, um vetrarbrautina og fleira.

Í níundu bók tekur Ptólemaíos fyrir ýmis almenn atriði í hreyfingu förustjarnanna, svo sem röð föruhnattanna, lotubundna hreyfingu og þess háttar, og síðan kemur röðin að Merkúríusi. Til loka elleftu bókar eru förustjörnurnar teknar fyrir hver á fætur annarri og fjallað um jarðfirð þeirra, stærð aukahringa, hjámiðjur og lotubundnar hreyfingar. Tólfta bók snýst um lykkjuhreyfingu förustjarnanna hverrar af annarri og þrettánda bók fjallar um breytingar á breidd förustjarnanna, með öðrum orðum frávik þeirra frá sólbaug.

Í aðalatriðum hugsar Ptólemaíos sér hreyfingu föruhnattanna eins og þeir sætu hver um sig á hring sem kallast aukahringur og snerust með jöfnum hraða um miðju hans. Miðjan færist jafnframt með jöfnum hraða eftir öðrum og stærri hring sem við getum kallað aðalhring og hefur í fyrstu atrennu miðpunkt í miðju jarðar. Með þessu móti getur sem hægast komið fram lykkjuhreyfing hjá föruhnöttunum en fjarlægð þeirra frá jörðu getur þá verið síbreytileg. Það getur skýrt breytilega birtu þeirra.

Enn fremur notaðist Ptólemaíos við svokallaðar hjámiðjur, þá að aðalhringurinn hefði ekki endilega miðju í jörð. Ptólemaíos gat þannig gert grein fyrir misjafnri lengd árstíðanna með því að beita hjámiðjum við gang sólar miðað við jörð. Þá neyddist Ptólemaíos til að stinga inn í hringakerfi sitt ímynduðum punkti sem við getum kallað á íslensku jafngöngupunkt og var þeirrar náttúru að miðja aukahringsins hreyfðist með jöfnum hornhraða miðað við þann punkt.

Þótti þetta löngum til nokkurra lýta á kerfi hans og átti til að mynda eftir að verða Kópernikusi sérstakur þyrnir í augum þegar fram liðu stundir. Fleiri minni háttar veilur voru á heimsmynd Ptólemaíosar sem hljóta að hafa verið honum ljósar í upphafi, en hann kýs þó að láta þær liggja milli hluta. Eitt frægasta dæmið varðar meðferð hans á tunglinu, sem leiddi hann í slíkar ógöngur að hann sat á endanum uppi með líkan þar sem fjarlægð tungls frá jörðu átti að breytast verulega, þannig að það átti að sýnast allt að því helmingi stærra í jarðnánd en í jarðfirð. Auðvitað vissi Ptólemaíos ekkert síður en við að tunglið hagar sér ekki þannig!


Smellið til að skoða stærri útgáfu.
Kort frá 15. öld sem sýnir hvernig Ptólemaíos leit á hinn þekkta heim. Smellið til að skoða stærri útgáfu.

Flestum hefði kannski þótt nóg að gert á einni mannsævi með því sem Ptólemaíos lagði af mörkum til stjörnufræðinnar. En hann var aldeilis ekki á þeim buxunum, heldur lét hann einnig mjög til sín taka í stærðfræði og landafræði og ekki síst í stærðfræðilegri landafræði, þar sem starf hans hafði áhrif á alla landfræðilega hugsun næstu 1500 árin.

Gleggsti vitnisburðurinn um það er ferð Kólumbusar til Vesturálfu árið 1492 sem var ekki síst byggð á landafræði Ptólemaíosar. Það er svo ein kaldhæðni mannkynssögunnar að Ptólemaíos hafði rangar hugmyndir um stærð jarðar og fleira sem skipti Kólumbus mestu máli. Þessar röngu hugmyndir hafa átt sinn þátt í að vekja bjartsýni Kólumbusar og auka honum ásmegin í fortölum, ekki síst vegna þeirrar virðingar sem Ptólemaíos naut sem fræðimaður. Þetta er ástæðan til þess að Kólumbus taldi sig vera að leggja af stað í viðráðanlega ferð í vesturátt til Austurlanda. Af sömu ástæðu dó Kólumbus í þeirri góðu trú að hann hefði fundið „Indíur“, það er að segja eyjar og ef til vill meginland í Asíu. Ef hann hefði haft réttar hugmyndir um stærð jarðar og Ameríka hefði ekki verið í veginum, þá hefði ferðin átt að verða þrisvar sinnum lengri en hann hugsaði sér og hann hefði trúlegast ekki lagt upp í hana. Þannig er þessi saga um Ptólemaíos og Kólumbus eitt dæmið um reiknivillu sem verður örlagarík á óvæntan hátt.

Ptólemaíos fékkst einnig við ljósfræði og tónfræði. Sömuleiðis hafði hann mikinn áhuga á stjörnuspeki og skrifaði um hana bók sem gengur undir nafninu Tetrabiblos, en heitir í raun og veru „Stærðfræðiritgerð í fjórum bókum“. Hafa sumir viljað draga í efa að hún væri eftir Ptólemaíos en það er ástæðulaust því að stjörnuspeki naut þá fullrar virðingar, auk þess sem viðhorf, stíll og stjörnufræðiþekking í bókinni eru í samræmi við önnur verk Ptólemaíosar. Í inngangi ber Ptólemaíos fram snjalla málsvörn fyrir stjörnuspekina sem hann segir fjalla um þær breytingar sem hreyfingar sólar, tungls og stjarna valda í umhverfi okkar. Segist hann sjálfur líta á þá fræðigrein sem öðrum æðri.

Við skulum ljúka umfjöllun okkar um merkan vísindamann og minnisstæðan höfund með eftirfarandi einkunnarorðum sem hann valdi hinu mikla yfirlitsriti sínu um stjörnufræði:

Mér er ljóst að ég er dauðlegur og að dagar mínir eru taldir; en þegar ég fylgi eftir í huganum hinum flóknu hringbrautum stjarnanna, snerta fætur mínir ekki jörðina lengur; við hlið sjálfs Seifs sit ég og snæði fylli mína af ódáinsfæðu.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Myndir:

Þetta svar er stytt útgáfa af umfjöllun um Ptólemaíos í bókinni Heimsmynd á hverfanda hveli II eftir Þorstein Vilhjálmsson....