Запрос:

Установить плагин

Рекомендую
0 0

Клавдий Птолемей.


Через два с половиной столетия после Гиппарха, на основе его наблюдений великий математик Птолемей создал свою теорию. Он собрал работы Гиппарха и его предшественников, добавил собственные наблюдения, разработал собственную теорию и оставил великолепное изложение всей совокупности накопленных астрономических знаний, которая в течение следующих полутора тысяч лет играла решающую роль в астрономии. Положения Луны, Солнца и планет по отношению к неподвижным звездам были нанесены Птолемеем на карту, причем углы были измерены с точностью до долей градуса. Он смог, поэтому разработать систему эксцентрических хрустальных сфер и эпициклов, которая не только точно описывала движение светил в прошлом, но и удовлетворительно предсказывала их положение в будущем. Птолемей создал математический аппарат, основанный на простых принципах, способный на протяжении веков предвосхищать явления. Он изложил всю свою систему движения светил в трактате под названием "Альмагест". Название трактата - искаженный арабский перевод греческого заголовка "Великое построение", хотя первоначальный заголовок у Птолемея был "Математическое собрание". Трактат занимает одно из важнейших мест среди всех когда-либо написанных работ по астрономии.
По представлениям Птолемея звездное небо - это сфера, вращающаяся вокруг неподвижной оси и совершающая полный оборот за 24 часа. Земля должна оставаться в центре небесной сферы, иначе картина звездного неба должна обнаруживать параллакс. Земля - это сфера, которая должна покоиться, иначе предметы, брошенные вверх, должны были бы отставать от нее. Солнце движется вокруг Земли согласно простой эпициклической схеме Гиппарха. Луна движется по более сложной эпициклоиде.
Исследуя движение планет, Птолемей обнаружил, что описать их движение простой эпициклоидой невозможно. Он попытался создать схему эпициклов, в которой Земля находилась не в центре главного круга, а была бы несколько смещена относительно него. Этого оказалось недостаточно, и Птолемей построил схему, в которой не только расположил Землю эксцентрично, но и сдвинул центр равномерного вращения в противоположную сторону. Это была сложная система главных и вспомогательных кругов с различными радиусами, скоростями, наклонами и эксцентриситетами разной величины и направлений. Она позволяла точно описывать положения планет в прошлом и предсказывать их положение в будущем.


Система Птолемея.
Эта система очень точно описывает движение Солнца, Луны и планет. Справа - система Птолемея для Солнца S и двух планет Р и Р'. Е - неподвижная Земля; С - центр круга; Q - равноудалённая точка QC=CE.
.


В "Альмагесте" Птолемей подробно описал схемы для каждой планеты и дал таблицы, по которым можно было определить движение каждого небесного тела. Эта книга в течение столетий служила руководством для астрономов и справочником для мореплавателей. В системе Птолемея движения по деференту и эпициклам гармонические. Следовательно, Клавдий Птолемей пытался сложное петлеобразное движение планет представить как сумму нескольких гармонических движений. Задача эта выполнима с любой заданной точностью, лишь бы было взято достаточное число гармоник. Отсюда следует, что система Птолемея, несмотря на свою неверность может предсказывать небесные явления с любой точностью. С ее помощью можно было бы решать многие задачи современной космонавтики, например, вычислять видимые на небе траектории космических аппаратов. Только семнадцать столетий спустя французский математик Жан Фурье довел идею Птолемея до совершенства.
Заслуживают также внимания работы Птолемея по географии или, в более тесном смысле, — математической географии вообще и картографии в частности. Главным сочинением Птолемея в этой области является его вполне дошедшая до нас «География» в восьми книгах. Построением географических карт занимается в ней XXIV глава первой книги, посвященная и по заглавию, и по содержанию изображению обитаемой части земной поверхности таким образом, чтобы отношения линейных протяжений на шаровой поверхности сохранялись и на плоском чертеже. Из различных рассматриваемых здесь для этой цели проекций, он пользуется на практике, главным образом, стереографической. Рассмотрению тех же родов проекций посвящены и еще два дошедшие до нас сочинения Птолемея — «Planisphaerium» и «Analemma». Положение мест на земной поверхности определяется в «Географии» , как и у Гиппарха, помощью долготы и широты, причем за первый меридиан принимается, по примеру Маринуса Тирского, меридиан Канарских островов. Обе эти координаты даются в «Географии» Птолемея для очень большого числа мест, находящихся между 67° северной и 16° южной широты, что дало автору возможность приложить к своему сочинению 27 карт, изображающих соответственные части земной поверхности. Из недошедших до нас сочинений Птолемея мы имеем сведения только о двух, которые, по-видимому, оба были посвящены геометрии. После работ по тригонометрии и астрономии в ряду трудов Птолемея самое видное место занимают его работы по физике, первые в греческой науке, положившие в основание оптики опыт и измерение: «Оптика» в пяти книгах и учение о гармонии в трех книгах («Harmonicorum libri III»). Первое в греческом подлиннике до нас не дошло. Мы имеем только его неполный арабский перевод, не содержащий в себе первой книги и части V-й, и сделанный с него латинский. Содержание книги составляют теория зрения, отражение, теория плоских и сферических зеркал и преломление. Особенный интерес представляет последнее. Не зная его законов, Птолемей измеряет углы, составляемые падающим и преломленным лучами с проведенным к плоскости, разделяющей рассматриваемые средины, перпендикуляром при переходе света из воздуха в воду и в стекло и из стекла в воду, при чем достигает весьма удовлетворительных результатов. Как астроном, Птолемей не мог не обратить особенного внимания на астрономическую рефракцию. На основании произведенных измерений он даже попытался составить таблицу рефракции атмосферы в предположении, что она простирается до Луны. С помощью астрономической рефракции, ему удалось объяснить неправильную сжатую форму кругов, описываемых около полюса околополярными звездами. В статье о теории зрения Птолемей рассматривает лучи света истекающими к зримому предмету из глаза, в сочинении о гармонии не внесено ничего нового в науку. Из свидетельств Паппа Александрийского в VIII кн. его «Собрания» и Эвтокия, в его комментарии к сочинению Архимеда о равновесии, мы узнаем также и о существовании работ Птолемея по механике, но они не дошли до нас.
В области астрологии Птолемей оставил большой труд "Тетрабиблос" ("Четверокнижие"), состоящий, как следует из названия из четырех книг. Первая из книг посвящена свойствам светил, вторая - мировой астрологии, третья и четвертая - генетлеалогии. Птолемей связал планетную астрологию с зодиакальной, развил теорию домов, обосновал связь между знаками зодиака и первичными элементами и высказал мысли о связи планет с болезнями. "Четверокнижие" на протяжение многих веков являлось фундаментом астрологии.
Иногда Птолемею приписывается авторство еще одного астрологического труда - "Центилоквий" ("Сто изречений"), посвященного вопросной астрологии. Скорее всего, эта работа принадлежит не Птолемею, а одному из его современников, астрологу-профессионалу.

Рекомендации Друзья