Основным трудом Птолемея стало «Великое математическое построение по астрономии в тринадцати книгах» (или просто и с достоинством «Великое», по-гречески «Мэгисте»), представлявшее собой энциклопедию астрономических и математических знаний древнегреческого мира . По пути из греков в средневековую Европу через арабов название «Megale syntaxis» («Великое построение») трансформировалось в «Альмагест »; под этим арабизированным названием труд Птолемея известен и поныне.
В Альмагесте Птолемей изложил собрание астрономических знаний древней Греции и Вавилона , сформулировав (если не передав разработанную Гиппархом) весьма сложную геоцентрическую модель мира . При создании данной системы он проявил себя как умелый механик , поскольку сумел представить неравномерные движения небесных светил (с попятными движениями планет) в виде комбинации нескольких равномерных движений по окружностям (эпициклы , деференты , экванты). Американский историк науки М. Клайн отмечал: «Непреходящее значение теории Птолемея состоит в том, что она убедительно продемонстрировала мощь математики в рациональном осмыслении сложных и даже таинственных физических явлений» .
Система Птолемея была практически общепринятой в западном и арабском мире - до создания гелиоцентрической системы Николая Коперника .
Благодаря обобщающему и фундаментальному подходу, книги Птолемея вытеснили из научного оборота большинство работ предшественников, которые затем оказались утраченными. Часть из них известны лишь по ссылкам самого Птолемея. Кроме того, в целях логичности построения и дидактичности, Птолемей иногда либо специально отбирал только выгодные ему свои и чужие наблюдательные данные, либо подгонял данные под казавшийся ему правильным теоретический результат, что противоречит современным представлениям о научном методе. В связи с этим вопросы методологии Птолемея и соотношения его достижений с результатами предшественников является сложным, вызывающим у исследователей споры, история которых восходит ещё к комментариям арабских комментаторов IX века. В частности, звёздный каталог Птолемея существенно опирался на несохранившийся каталог Гиппарха . В пользу этой версии говорит то, что, согласно исследованиям современных историков астрономии, все перечисленные в каталоге 1022 звезды могли наблюдаться Гиппархом на широте Родоса (36° с. ш.), но каталог не содержит ни одной звезды, которая могла быть видна в более южной Александрии (31° с. ш.), но не наблюдалась на Родосе.
В работе «Подручные таблицы» Птолемей приводит разработанные на основе несколько улучшенной теории астрономические таблицы, более удобные для практического применения, чем приведенные в «Альмагесте», а также инструкции по применению. Эти таблицы позволяли рассчитывать положение планет и другие астрономические явления на любую дату. Форма таблиц оставалось стандартной в астрономии вплоть до нового времени.
В кратком упрощённом изложении результатов «Альмагеста» в двух книгах под названием «Планетные гипотезы», полностью сохранившемся только в арабском переводе, видны результаты дальнейшее совершенствования астрономической теории. Именно в этой работе Птолемей пытается построить связную механическую картину мира, соответствующую отдельным абстрактным геометрическим моделям для разных светил. В работе также разработаны новые методы определения размеров и расстояний до светил.
В небольшой работе «Фазы неподвижных звезд» в двух книгах, из которых сохранилась только вторая, Птолемей рассматривает вопрос о гелиакических восходах и заходах ярких звезд. Вторая книга представляет собой расчетный календарь таких событий на каждый день года для разных широт (климатов), с предсказанием связанных, по мнению разных авторов, погодных явлений.
В трактате «О планисфере», сохранившемся только в арабском переводе, Птолемей рассматривает вопрос о проекции кругов на небесной сфере на плоскость экватора. Это построение лежит в основе конструкции самого популярного средневекового астрономического прибора - плоской астролябии. Поскольку одним из главных назначений этого инструмента является определения времен восхода и захода светил, а Птолемей специально разбирает в трактате этот вопрос, возможно, ему принадлежит авторство прибора.
Математика
Исходя из теоремы о произведении диагоналей вписанного в круг четырёхугольника (теорема Птолемея , Неравенство Птолемея), Птолемей определил хорды дуг в 1½° и ¾° и приближённо вычислил по ним хорду дуги в 1°. При этом он основывался на установленной им теореме, согласно которой отношение большей хорды к меньшей менее отношения стягиваемых ими дуг. Составил таблицу хорд, соответствующим дугам от 0 до 180°; ввёл деление градуса на минуты и секунды .
Оптика
В трактате «Оптика» в пяти книгах следует общим представлениям античности о природе зрения, обусловленном лучами, испускаемыми глазами. В первой книге (до нас не дошла) приведены общие рассуждения о зрении и свете. Во второй книге рассматриваются аспекты восприятия и описывает различные обманы зрения. В частности, дается верное, отличающееся от «Альмагеста» психологическое объяснение кажущегося увеличения размеров светил у горизонта. В третьей - описываются законы отражения и свойства плоских и выпуклых зеркал, в четвёртой - зеркала других геометрий. В пятой главе, рассматриваются законы преломления света и впервые качественно описано явление атмосферной рефракции, не упоминаемой в «Альмагесте». Описанный закон преломления довольно близок к закону Снелла , но отличается для больших углов. При этом Птолемей в таблице приводит как результаты измерения числа, соответствующие своему закону.
Музыка
География
Другой важный труд Птолемея середины II века нашей эры - Руководство по географии в восьми книгах представляет собой собрание знаний о географии всего известного античным народам мира. В своем трактате Птолемей заложил основы математической географии и картографии .
Хронология
«Подручные таблицы» также включали, так называемый «Канон царей» - хронологический список правлений ассирийских, вавилонских, персидских, македонских царей и римских императоров от 747 г. до н. э. и до времени Птолемея, выровненный на начало года 1 тота официального Древнеегипетского календаря . Этот список был необходим для приведения дат прошлых астрономических наблюдений к единой шкале. В последующем при копировании Канон дополнялся именами более поздних правителей. Канон сыграл большую роль в становлении хронологии Древнего Мира и был в дальнейшем подтвержден независимыми источниками. [ ]
Механика
Византийская энциклопедия X века «Суда » сообщает, что Птолемей написал также три книги по механике, которые до нашего времени не дошли .
Работы в области астрономии являются основными в научном творчестве Птолемея. Основные, но не единственные. Большой вклад внес Птолемей в математическую картографию, оптику, теорию музыки (гармонию).
До Птолемея география в античном мире носила чисто описательный, страноведческий характер. Обширные описания различных стран и народов, их быта, обычаев, верований оставил нам замечательный историк географ древности Геродот (ок. 480 - 425 до н. э.). Но если страны, относящиеся к Средиземноморью и к берегам Черного моря, описаны им достаточно подробно и с весьма ценной информацией, то об Индии, Аравии и странах, находившихся на севере от Причерноморья, Геродот сообщает множество сказочных небылиц.
Военные походы (Ксенофонта в V в. до н. э., Александра Македонского в 332 - 322 гг. до н. э.) использовались для изучения и описания тех стран, по которым пролегал путь завоевателей. Ксенофонт в своем «Анабазисе» дал описание Малой Азии и Армении. Полководцы Александра Македонского и ученые, сопровождавшие его армию, составили описание Индии. Армию Александра со провождали специальные «счетчики шагов», которые должны были измерять расстояния между населенными пунктами, считая шаги. По описаниям и подсчетам участников походов карту известной области Земли, Ойкумены, составил Дикеарх из Мессины (ученик Аристотеля).
Это направление в географии античного периода заключает «География» Страбона (65 г. до н. э. - 2 г. н. э.) в семнадцати книгах. Хотя Страбон в течение своей долгой жизни совершил несколько далеких путешествий, большая часть его описаний основана не столько на его собственных наблюдениях, сколько на обобщении описаний других авторов. Первые две книги его «Географии» носят вводный характер, в книгах III - X описывается Европа, в книгах XI - XVI - Азия, в книге XVII - Африка. Страбон много описывал такие явления, как землетрясения, извержения вулканов, работа рек, а также климат различных поясов земного шара. То, что Земля имеет шарообразную форму, Страбон знал, опираясь на данные Эратосфена, но он предпочитал собирать сведения о тех или иных странах у путешественников и моряков, а не использовать методы математической картографии.
Основы второго направления в географии - математической картографии - заложил Эратосфен, весьма точно определивший размеры земного шара.
Как известно, метод Эратосфена заключался в определении дуги меридиана между Александрией и Сиеной в день летнего солнцестояния. В этот день, по рассказам лиц, посещавших Сиену, Солнце в полдень освещало дно самых глубоких колодцев и, значит, проходило через зенит. Следовательно, широта Сиены равнялась углу на клона эклиптики к экватору, который Эратосфен определил в 23? 51` 20». В тот же день и час в Александрии тень от вертикального столбика гномона закрывала 1150 часть окружности, центром которой служил кончик гномона. Это значит, что Солнце отстояло в полдень от зенита на 1/50 часть окружности. Приняв расстояние между Александрией и Сиеной равным 5000 стадиев, Эратосфен нашел, что окружность земного шара равна 250 000 стадиев. Вопрос о точной длине стадия, принятого Эратосфеном, долгое время служил предметом дискуссий, поскольку существовали стадии длиной от 148 до 210 м. Большинство исследователей принимали длину стадия 157, 5 м («египетский» стадий). Тогда окружность Земли равна, по Эратосфену, 39 375 км, что очень близко к действительному значению 40008 км. Если же Эратосфен пользовался греческим («олимпийским») стадием длиной 185, 2 м, то получалась окружность Земли уже 46300 км.
Эратосфен написал большой труд под названием «География» в трех книгах, к сожалению не сохранившийся. Однако о его содержании мы знаем по довольно подробному изложению Страбона. В первой книге Эратосфен приводит географические описания своих предшественников начиная с древнейших времен. Он рассказывает о первых географических картах, построенных Анаксимандром и Гекатеем. Во второй книге изложены доказательства шарообразности Земли и описанный выше метод измерения ее размеров. Эратосфен (как и многие другие) считал Ойкумену островом, окруженным со всех сторон океаном. Он впервые высказал мнение, что можно достичь Индии морским путем, плывя на запад. В третьей книге Эратосфен давал подробные комментарии к составленной им карте Ойкумены.
С резкой критикой «Географии» Эратосфена выступил Гиппарх, посвятивший этому вопросу отдельную книгу, также до нас не дошедшую. О ней мы, как и о труде Эратосфена, знаем из «Географии» Страбона. Гиппарх считал недопустимым использовать для построения карт земной поверхности свидетельства путешественников и моряков о той или иной удаленности географических пунктов друг от друга.
Для построения карт Гиппарх признавал лишь точные определения широт и долгот. В те времена это было не так просто. Широты можно было измерять, как это делал Пифей, по высоте звезд в меридиане или по высоте Солнца в полдень. Делать это можно было в любой ясный день или ночь. Хуже обстояло дело с долготами. Для определения разности долгот двух пунктов в то время существовал только один способ: одновременные наблюдения лунных затмений, которые происходят нечасто, да и пасмурная погода может помешать.
Гиппарх ввел в употребление сетку меридианов и параллелей в качестве математической основы для составления карт земной поверхности. Наряду с Эратосфеном его по праву можно считать одним из основоположников математической картографии.
Определенный вклад в измерение размеров Земли внес Посидоний (ок. 135 - 50 гг. до н. э.), работавший, как и Гиппарх, на Родосе, а позже - в Риме. Он был философом-стоиком, но много занимался и математикой.
Таковы были работы предшественников Птолемея. Впрочем, в своей «Географии» он ссылается еще на одного своего предшественника - географа Марина Тирского (т. е. родом из города Тира), который, как и Птолемей, развивал методы математической картографии. К сожалению, время жизни Марина Тирского нам точно не известно (ориентировочно I в. н. э.). Именно Марин предложил отсчитывать долготы от одного из Канарских островов, что бы все долготы Ойкумены имели один знак. Этот способ отсчета долгот Птолемей у него и позаимствовал. Для построения карт Птолемей использовал прямоугольную проекцию, предложенную Марином.
«География» Птолемея - это громадный том (ненамного уступающий «Альмагесту»). В этой книге приводятся долготы и широты примерно 8000 населенных пунктов. Книга иллюстрируется 27 картами: одной общей и 26 по регионам (Птолемей их называет греческим словом «епархия», в латинских переводах фигурируют «провинции»). Общая карта мира приписывается александрийскому географу Агатодемону.
К сожалению, подлинные карты Птолемея до нас не дошли, так что мы можем судить о них только по копиям и реконструкциям.
«География» Птолемея, называемая также «Географическим руководством», состоит из восьми книг. В I книге Птолемей излагает свои представления о земном шаре и дает понятие о географических координатах: широте и долготе.
В основе его взглядов на географическую науку лежит математический подход к составлению карт и определению положений городов и иных пунктов. Птолемей резко критикует страноведческий подход, основанный лишь на использовании качественных описаний путешественников, без математической основы.
Книги II - VII посвящены описанию отдельных регионов. Согласно представлениям Птолемея, Ойкумена расположена в интервале долгот (в принятой им системе) от 0? до 180? и в интервале широт от 20? ю. ш. до 63? 30` с. ш. За начальный меридиан принят меридиан, проходящий на 0, 5? западнее Островов Блаженных, т. е. Канарских островов.
Сравнение координат городов, существовавших в эпоху Птолемея и существующих до сих пор, показывает, что сетка долгот у Птолемея как бы растягивается на восток. Поэтому долготы Лондона (Лондиниума) и Парижа (Лютеции) отличаются от современных на 20? и 21?.
Перейдем к изложению содержания II - VII книг «Географии» Птолемея. В шестнадцати главах книги I описаны страны Западной Европы. Среди них Гиберния (Ирландия), Альбион (Великобритания), Испания (сюда входят современные Испания и Португалия), Галлия Аквитания (Франция), Галлия Бельгика (северо-восточная Франция, Бельгия и Нидерланды), Великая Германия (ФРГ и часть Польши до Вислы), Реция, Винделиция и Норик (Бавария и Австрия), Паннония (Венгрия). В книге III рассматриваются в основном страны Восточной Европы. Среди них - Иллирия (адриатическое побережье Хорватии), Далмация (побережье Боснии и Албании), Италия, острова Корсика, Сардиния и Сицилия, Европейская Сарматия (Восточная Европа от Вислы до Дона), Херсонес Таврический (Крым), Дакия (Румыния), Верхняя и Нижняя Мезия (Сербия и Болгария), Фракия (южная Болгария и европейская часть Турции), Македония, Эпир, Ахейя (Греция), Пелопоннес, острова Эвбея и Крит. Азиатскую Сарматию, т. е. Восточную Европу от Дона до Волги, Птолемей относит к Азии и описывает в книге V. Восточной границей Европы он считает р. Танаис (Дон).
Птолемей неправильно представлял себе северные страны и моря Европейского материка. Полуостров Скандинавию он считал небольшим островом Скандия. Балтийское море он считал частью Северного моря, объединяя эти моря в Сарматский океан. Британские острова на его картах сильно искажены, особенно в их северной части.
Интересно, что у Птолемея уже имеются названия некоторых славянских племен. Так, он упоминает венедов и даже называет по их имени часть Балтийского моря Венедским заливом. Он называет сербов, а упоминаемые им ставаны и свовены - это славяне и словены, буланы - поляне. Таким образом, уже в птолемеевскую эпоху славянские народы существовали и населяли часть Восточной Европы.
Из гор Птолемей упоминает Альпы, Судеты, Карпаты и Сарматские горы. Трудно сказать, что подразумевал Птолемей под Сарматскими горами. ни, по Птолемею, расположены севернее Карпат. Возможно, что он предполагал существование каких-то северных отрогов Карпат.
Азовское море Птолемей называет Меотидой, по наименованию племени меотов (адыгов). Он упоминает несколько рек, впадающих в него. Кроме Танаиса (Дона), перечислены Вардан, или Гипанис (нынешняя Кубань), Порит (ныне Миус), Лик (Кальмиус), Марубий (Кагальник), а всего 13 рек, из которых семь рек впадают с востока, а шесть - с запада.
Волгу Птолемей называет Ра. Такое название существовало у древних народов Поволжья; ведь до сих пор на мордовском языке Волга называется Рав.
В IV книге своей «Географии» Птолемей описывает Африку. Он делит ее на следующие 12 «епархий»: Мавритания Тингитанская, Мавритания Цезарейская, Нумидия, собственно Африка, Киренаика, Мармарика, Ливия внешняя, Нижний Египет, Средний Египет, Фиваида, Ливия внутренняя, Эфиопия, Верхний Египет, области южнее Эфиопии. Крайним южным пунктом, который он упоминает, является гора Бардит (16? ю. ш.), хотя южной границей Ойкумены Птолемей считает параллель 20? ю. ш.
Часть Африки, входящая в Ойкумену, изображена Птолемеем на четырех картах. Ее очертания искажены по сравнению с современными, прежде всего за счет растягивания в долготном направлении. Так, Средиземноморское побережье Африки от Тингина (ныне Танжер) до Кассиума (Порт-Саид) охватывает у Птолемея более 57? по долготе вместо 38? в действительности. Южнее экватора Африка у Птолемея расширяется к востоку и западу. Кроме того, налицо ряд других отклонений формы побережья (как Атлантического, так и Средиземноморского) от правильной.
Описывая (и притом довольно подробно) реку Нил и города бассейна Нила, Птолемей смещает его исток к югу на 9?30` в сторону Лунных гор. Страну в Восточной Африке, расположенную на месте нынешних Сомали и Кении, Птолемей называет Барбарией. Самый южный город в Восточной Африке, упоминаемый Птолемеем, - Рапта на 7? ю. ш. (ныне Дар-эс-Салам в Танзании), древний порт и торговый центр Африки.
В «Географии» Птолемея в Африке указаны 40 гор в том числе Лунные горы, Ливийские горы, Большой и Малый Атлас, Солнечная гора и др. Из рек, роме Нила указаны р. Дарадус (ныне Сенегал), Нигейр (Нигер) многие другие.
В той же IV книге Птолемей описывает острова Красного моря (перечислено 29 островов), а также острова Средиземного моря, прилегающие к африканскому материку.
Более половины «Географии» (книги V - VII) посвящено описанию Азии. При этом если страны Передней Азии, Ближнего и Среднего Востока описаны довольно правильно, то по мере перехода к более восточным странам сведения Птолемея становятся все менее и менее точными.
Вот какие «епархии» Птолемей относит к Азии: Понт, Вифиния, собственно Азия, Ликия, Галатия, Пафлагония и Писидия, Памфилия и Исаврия, Каппадокия, Армения малая, Киликия, Азиатская Сарматия, Колхида, Иверия, Албания, Армения великая, о-в Кипр, Сирия дольная, Сирия Финикия, Сирия Палестина и Иудея, Аравия Каменистая, Месопотамия, Аравия Пустынная, Вавилония, Ассирия, Мидия, Сузиана, Персида, Парфия, Кармания Пустынная, Аравия Счастливая, другая Кармания, Гиркания, Маркиана, Бактриана, Согдиана, страна саков, Снифия, Серика, Ария, Паропамис, Дрангиана, Арахосия, Гедросия, Индия, страна синов, о-в Тапробана.
Большинство из этих названий требуют пояснений. Понт и Вифиния - это части черноморского побережья нынешней Турции, прилегающие к Босфору. Галатия расположена южнее. Каппадокия находится восточнее, также на территории современной Турции. Южная часть Турции вдоль побережья Средиземного моря называлась тогда Киликией. Остальные части современной Турции Птолемей называет «собственно Азией». Колхида и Иверия - черноморское побережье и горные районы Грузии соответственно, Албания - это теперь Азербайджан.
Армения в эпоху Птолемея занимала не только нынешнюю территорию Армянской ССР, но и значительную часть Восточной Турции. Западная ее часть называлась Малой Арменией. Гиркания прилегала к южному берегу Каспийского моря (часть современного Ирана), Мидия была расположена к юго-западу от нее, дальше на юг простиралась Сузиана, а у побережья Персидского залива - Персида. Все эти «епархии» тоже находились на территории современного Ирана. Восточнее Мидии находилась Парфия (Восточный Иран), а восточнее Персиды - Кармания. Еще дальше на восток от Кармании, вдоль северного берега Аравийского моря, располагалась Гедросия, захватывающая юго-восточную часть Ирана и западную часть Пакистана. Арахосия располагалась к северу от нее, на территории современного Афганистана. Еще севернее находилась Бактриана (северный Афганистан), а затем Согдиана (на территории нынешнего Узбекистана). На северо-восток от нее простиралась страна саков (юг Казахстана, по берегам Сырдарьи). Под Скифией подразумевалась часть территории России от Волги до озера Балхаш, Маркиана - часть Туркмении. Азиатской Сарматией назывался тогда Северный Кавказ. Тапробана - это остров Шри-Ланка.
Птолемей считал Индийский океан замкнутым морем, ограниченным с запада и с юга берегами Африки, с севера - Счастливой Аравией, Персидой, Гедросией и Индией, с востока - страной синов. Юг Малаккского полуострова Птолемей называл Золотым Херсонесом. Серика - это Китай («страна шелка»), а страна синов - Индокитай. Несмотря на многочисленные ошибки в изображении тех или иных географических регионов, труд Птолемея сохранил свое значение почти до XVII в. Хотя в работах арабских и среднеазиатских ученых (особенно Мухаммеда аль-Хорезми и Абу-Райхана Бируни) многие ошибки Птолемея были исправлены и координаты ряда азиатских городов определепы заново, «География» Птолемея продолжала использоваться, а в ХП в., как и «Альмагест», попала в Европу.
Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαος). Гравюра XVI в. Чтобы увидеть список царей, имевших имя Птолемей, см. Птолемей (значения) Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαῖος, ок. 87 165) древнегреческий астроном, математик, музыкальный теоретик и географ … Википедия
Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαος). Гравюра XVI в. Чтобы увидеть список царей, имевших имя Птолемей, см. Птолемей (значения) Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαῖος, ок. 87 165) древнегреческий астроном, математик, музыкальный теоретик и географ … Википедия
Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαος). Гравюра XVI в. Чтобы увидеть список царей, имевших имя Птолемей, см. Птолемей (значения) Клавдий Птолемей (Κλαύδιος Πτολεμαῖος, ок. 87 165) древнегреческий астроном, математик, музыкальный теоретик и географ … Википедия
Клавдий (ок. 90 ок. 160), греч. астроном, математик, оптик и географ. Гл. соч. «Великое построение» (« »), известное под назв. «Альмагест» (ср. век. араб. искажение греч. оригинала и последующее европ. искажение араб. слова альМаджисти) … Философская энциклопедия
ПТОЛЕМЕЙ КЛАВДИЙ - ПТОЛЕМЕЙ КЛАВДИЙ (Πτολεμαῖος ὁ Κλαύδιος, Ἀλεξανδρεύς) (ок. 100 170 н. э.), греческий ученый и философ; работал в Александрии. Сведений о его жизни не сохранилось. Считается, что его основные произведения созданы во времена правления имп.… … Античная философия
Птолемей Координаты: … Википедия
- (по латыни Claudius Ptolemaeus) (расцвет деятельности 127 148), знаменитый астроном и географ античности, усилиями которого геоцентрическая теория строения мироздания (именуемая часто Птолемеевой) приобрела окончательную форму. О происхождении,… … Энциклопедия Кольера
Клавдий (ок. 90 – ок. 168), древнегреческий астроном, географ, математик. Автор трактата «Руководство по географии» в 8 книгах, в котором дал определение науки, рассмотрел её предмет и методы, значительно дополнил и исправил существовавшие до… … Географическая энциклопедия
Тёзка выдающегося астронома, см. Клавдий Птолемей О других египетских правителях с именем Птолемей см. Птолемей (значения). Птолемей I Сотер др. греч. Πτολεμαῖος Σωτήρ … Википедия
Книги
- Светила науки от древности до наших дней. Великие ученые древности , Л. Фигье. Жизнеописание знаменитых ученых и краткая оценка их трудов. Фалес. - Пифагор. - Платон. - Аристотель. - Гиппократ. - Феофраст. - Архимед. - Эвклид. - Аполлоний Пергейский. - Иппарх. -…
- Тетрабиблос , Клавдий Птолемей. Астрологический труд Птолемея, обычно называемый Тетрабиблос, или Четверокнижие, имеет в некоторых рукописях заглавие, которым, по-видимому, пользовался и сам Птолемей - "Математический…
(ок. 90 – ок. 168)
Древнегреческий ученый – астроном, географ, математик родился в Птолеманде Египетской. Большую часть жизни провел в Александрии Египетской. Производил астрономические наблюдения, изучал рукописи в Александрийской библиотеке (между 127 и 150 гг.).
Автор трактата «Руководство по географии» в 8-ми книгах. В первой книге дал определение этой науки, рассмотрел ее предмет и метод, внес существенные поправки и дополнения в представления предшествующих ученых о Земле. Предложил новые картографические проекции (коническую и стереографическую). Выделял географию, которая занимается линейным изображением всей известной части Земли (соответствует современной математической географии, или картографии), и хорографию, задача которой – описание определенной страны (современное страноведение).
Остальные семь книг содержат перечень около 8 тыс. городов и местностей с указанием их географических координат. При этом большая часть материала излагается на основании сведений, полученных от купцов и путешественников. К трактату приложено 27 карт (одна общая и 26 региональных), в том числе карты европейской и азиатской Сарматии – соответственно от Вислы до Дона и от Дона до Волги. Этот сборник карт является первым дошедшим до нас географическим атласом. Трактат вскоре был забыт, вновь обнаружен и переведен на латинский язык в эпоху Возрождения. Долгое время был основным источником знаний о Земле (с 1475 по 1600 переиздавался 42 раза). Сохранил историческое значение и в наше время.
К началу работы над «Руководство по географии» учитель Птолемея Марин Тирский уже приступил в к сбору данных о географическом положении отдельных пунктов, что позволяло пересмотреть существовавшие тогда карты. Птолемей избрал сетку параллелей и меридианов, созданную Гиппархом и основанную на разделении круга на 360 градусов. Таким образом, он получил возможность математически точно определить местоположение любого пункта. Руководство Птолемея содержит примерно шесть томов таблиц и представляет собой первый географический справочник, по данным которого он и осуществил корректировку карты мира. Однако, несмотря на видимую точность, его работа содержала в себе множество ошибок. В то время долготу местности определяли лишь приблизительно. К тому же подавляющее большинство путешественников допускало ошибки при пользовании бывшими в их распоряжении немногочисленными измерительными инструментами. Так как способа определения долготы не было, фактически каждая из перечисленных в его списках географических координат (долготы и широты) представляла собой лишь произвольно выбранную величину из произвольных же оценок. Более того, Птолемей, следуя Марину, взял в качестве основного меридиана (нулевого, или меридиана отсчета) линию, проведенную в направлении север – юг через самые западные из известных тогда островов – либо Канарские, либо Мадейра. Таким образом, избрав на западе приблизительную (оценочную) долготу, он при движении на восток все увеличивал ошибку. В результате Птолемей, исходивший в своих вычислениях из неправильной оценки размеров земной окружности, сделанной Посидонием, еще больше (по сравнению с ним) преувеличил протяженность земель в восточном направлении. Пользуясь работой Птолемея, Колумб вообразил, что Азия должна быть совсем недалеко от Европы, если следовать на запад.
Также Птолемеем был написан трактат в 13-ти книгах «Великое математическое построение астрономии» («Альмагест»), в котором дается обоснование геоцентрической системы мира. Этого труд долгое время оставался достоверным справочным пособием по движению небесных тел. Его представление о Вселенной согласовывалось с Аристотелевым: Земля – неподвижная сфера, находящаяся в центре мироздания; все остальные небесные тела вращаются вокруг нее по круговым орбитам. Этот взгляд оставался незыблемым вплоть до времен Коперника, то есть до XVI столетия.
Птолемей разделял весьма распространенное в то время представление о необитаемости из-за чрезмерной жары тех территорий, которые расположены вблизи экватора. На картах Птолемея Индийский океан оконтурен с юга земным массивом; возможно, что эту идею он заимствовал у Гиппарха, но остается невыясненным, на каких сведениях основывался сам Гиппарх. Эта «Неизвестная Южная Земля» (Terra australis incognita) сохранялась на картах вплоть до XVIII в., то есть до плаваний капитана Джеймса Кука, сообщившего, что такой земли не существует.
Список литературы
- Джеймс П. Все возможные миры / П. Джеймс, Дж. Мартин. – Москва: Прогресс, 1988. – 672 с.
- Молявко Г. И. Геологи. Географы. Биографический справочник / Г. И. Молявко, В. П. Франчук, В. Г. Куличенко. – Киев: Наукова думка, 1985. – 352 с.
Вклад Птолемея в географию
Период античной географии заканчивается монументальной работой Клавдия Птолемея, который жил во II в. н. э. О нем известно лишь то, что между 127 и 150 гг. он работал в Александрийской библиотеке. Птолемей – автор большого труда по классической астрономии – «Альмагест», который долгое время оставался достоверным справочным пособием по движению небесных тел. Его представление о Вселенной согласовывалось с Аристотелевым: Земля – неподвижная сфера, находящаяся в центре мироздания; все остальные небесные тела вращаются вокруг нее по круговым орбитам. Этот взгляд оставался незыблемым вплоть до времен Коперника, то есть до XVI столетия.
После завершения работы над «Альмагестом» Птолемей принялся за подготовку «Руководства по географии». Его учитель Марин Тирский уже приступил в это время к сбору данных о географическом положении отдельных пунктов, что позволяло пересмотреть существовавшие тогда карты. Ко II столетию н. э. римские купцы и воины, совершавшие далекие плавания и походы, накопили много новых сведений о мире. Птолемей начал с усвоения работы Марина. Он избрал сетку параллелей и меридианов, созданную Гиппархом и основанную на разделении круга на 360 градусов. Таким образом, он получил возможность математически точно определить местоположение любого пункта. Руководство Птолемея содержит примерно шесть томов таблиц и представляет собой первый географический справочник, по данным которого он и осуществил корректировку карты мира. Однако, несмотря на видимую точность, его работа содержала в себе множество ошибок. В то время долготу местности определяли лишь приблизительно. К тому же подавляющее большинство путешественников допускало ошибки при пользовании бывшими в их распоряжении немногочисленными измерительными инструментами. Так как способа определения долготы не было, фактически каждая из перечисленных в его списках географических координат (долготы и широты) представляла собой лишь произвольно выбранную величину из произвольных же оценок. Более того, Птолемей, следуя Марину, взял в качестве основного меридиана (нулевого, или меридиана отсчета) линию, проведенную в направлении север – юг через самые западные из известных тогда островов – либо Канарские, либо Мадейра. Таким образом, избрав на западе приблизительную (оценочную) долготу, он при движении на восток все увеличивал ошибку. В результате Птолемей, исходивший в своих вычислениях из неправильной оценки размеров земной окружности, сделанной Посидонием, еще больше (по сравнению с ним) преувеличил протяженность земель в восточном направлении. Пользуясь работой Птолемея, Колумб вообразил, что Азия должна быть совсем недалеко от Европы, если следовать на запад.
«Руководство по географии» включает восемь книг. В первой речь идет о картографических проекциях и указывается ряд координат, вычисленных на основе астрономических наблюдений самого автора; они расходятся с теми, что даны у Марина. Шесть следующих томов (со 2 по 7) содержат таблицы широт и долгот. Последняя книга состоит из карт различных районов Земли, построенных на основе этих таблиц. Птолемей разделял весьма распространенное в то время представление о необитаемости из-за чрезмерной жары тех территорий, которые расположены вблизи экватора. На картах Птолемея Индийский океан оконтурен с юга земным массивом; возможно, что эту идею он заимствовал у Гиппарха, но остается невыясненным, на каких сведениях основывался сам Гиппарх. Эта «Неизвестная Южная Земля» (Terra australis incognita) сохранялась на картах вплоть до XVIII в., то есть до плаваний капитана Джеймса Кука, сообщившего, что такой земли не существует.
Со смертью Птолемея географические горизонты, расширенные древними греками как путем непосредственных открытий, так и в теоретическом плане, надолго скрылись за занавесом истории. Прошло много веков, прежде чем достижения в деле описания и объяснения земной поверхности в том облике, в каком она является людям, живущим на ней и почитающим ее своим домом, вновь привлекли внимание ученых.
Список литературы
- Джеймс П. Все возможные миры / П. Джеймс, Дж. Мартин / Под ред. и с послесл. А. Г. Исаченко. – Москва: Прогресс, 1988. – 672 с.
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.