המערכת התלמית היא מערכת גיאוצנטרית של העולם, לפיה את המקום המרכזי ביקום תופס כוכב הלכת כדור הארץ, שנותר ללא תנועה. הירח, השמש, כל הכוכבים וכוכבי הלכת כבר מתאספים סביבו. זה נוסח לראשונה ביוון העתיקה. זה הפך לבסיס לקוסמולוגיה ואסטרונומיה העתיקה וימי הביניים. חלופה הפכה מאוחר יותר למערכת ההליוצנטרית של העולם, שהפכה לבסיס למודלים הקוסמולוגיים הנוכחיים של היקום.
הופעת הגיאוצנטריות
המערכת התלמאית נחשבת בסיסית עבור כל המדענים במשך מאות שנים. מאז ימי קדם, כדור הארץ נחשב למרכז היקום. ההנחה הייתה שיש ציר מרכזי של היקום, ותמיכה כלשהי מונעת מכדור הארץ ליפול.
אנשים עתיקים האמינו שזהו איזה יצור ענק מיתי, כמו פיל, צב או כמה לווייתנים. תאלס ממילטוס, שנחשב לאבי הפילוסופיה, הציע שהאוקיינוס העולמי עצמו יכול להיות תמיכה טבעית כזו. יש שהציעו שכדור הארץ, בהיותו במרכז החלל, אינו צריך לזוז פנימהבכל כיוון, הוא פשוט נח במרכז היקום ללא כל תמיכה.
מערכת עולמית
קלאודיוס תלמי ביקש לתת הסבר משלו לכל התנועות הנראות לעין של כוכבי הלכת וגרמי שמים אחרים. הבעיה העיקרית הייתה שכל התצפיות באותה תקופה בוצעו אך ורק מפני השטח של כדור הארץ, בגלל זה אי אפשר היה לקבוע באופן אמין אם כוכב הלכת שלנו בתנועה או לא.
בהקשר זה, לאסטרונומים קדומים היו שתי תיאוריות. לפי אחד מהם, כדור הארץ נמצא במרכז היקום ונשאר ללא תנועה. התיאוריה התבססה בעיקר על רשמים ותצפיות אישיות. ולפי הגרסה השנייה, שהתבססה אך ורק על מסקנות ספקולטיביות, כדור הארץ מסתובב סביב הציר שלו ונע סביב השמש, שהיא מרכז העולם כולו. אולם עובדה זו סתרה בבירור את הדעות וההשקפות הדתיות הקיימות. לכן נקודת המבט השנייה לא קיבלה הצדקה מתמטית, במשך מאות שנים אושרה חוות הדעת על חוסר התנועה של כדור הארץ באסטרונומיה.
הליך של אסטרונום
בספרו של תלמי שנקרא "הבנייה הגדולה" סוכמו והתוארו הרעיונות העיקריים של אסטרונומים קדומים לגבי מבנה היקום. התרגום לערבית של יצירה זו היה בשימוש נרחב. זה ידוע תחת השם "Almagest". תלמי ביסס את התיאוריה שלו על ארבע הנחות עיקריות.
Earth ממוקם ישירות במרכז היקום וחסר תנועה, כל גרמי השמים נעים סביבו במעגלים במהירות קבועה, כלומר באופן שווה.
המערכת של תלמי נקראת גיאוצנטרית. בצורה פשוטה, הוא מתואר כך: כוכבי הלכת נעים במעגלים במהירות אחידה. במרכז המשותף של הכל נמצא כדור הארץ חסר התנועה. הירח והשמש מסתובבים סביב כדור הארץ ללא אפיציקלים, אבל לאורך נקודות קודרות שנמצאות בתוך הכדור, וכוכבים "קבועים" נשארים על פני השטח.
התנועה היומית של כל אחד מהכוכבים הוסברה על ידי קלאודיוס תלמי כסיבוב של כל היקום סביב כדור הארץ ללא תנועה.
תנועת כוכבי לכת
מעניין שלכל אחד מכוכבי הלכת בחר המדען את הגדלים של הרדיוסים של ה-deferent ושל האפיציקל, כמו גם את מהירות תנועתם. זה יכול להיעשות רק בתנאים מסוימים. לדוגמה, תלמי לקח את זה כמובן מאליו שמרכזי כל האפיציקלים של כוכבי הלכת התחתונים ממוקמים בכיוון מסוים מהשמש, ורדיוסים של האפיציקלים של כוכבי הלכת העליונים באותו כיוון מקבילים.
כתוצאה מכך, הכיוון לשמש במערכת התלמית הפך לשולט. כמו כן, הגיע למסקנה שתקופות המהפכה של כוכבי הלכת המקבילים שוות לאותן תקופות צדדיות. כל זה בתיאוריה של תלמי פירושו שמערכת העולם כוללת את המאפיינים החשובים ביותר של התנועות הממשיות והממשיות של כוכבי הלכת. הרבה יותר מאוחר, אסטרונום מבריק אחר, קופרניקוס, הצליח לחשוף אותם במלואם.
אחד הנושאים החשובים בתיאוריה זו היה הצורך לחשבמרחק, כמה קילומטרים מכדור הארץ לירח. כעת הוכח בצורה מהימנה שזה 384,400 קילומטרים.
כשרון תלמי
הכשרון העיקרי של תלמי היה בכך שהוא הצליח לתת הסבר מלא וממצה על התנועות הנראות של כוכבי הלכת, וכן אפשר להם לחשב את מיקומם בעתיד בדיוק שיתאים לתצפיות שנעשו על ידי בעין בלתי מזוינת. כתוצאה מכך, למרות שהתיאוריה עצמה הייתה שגויה מיסודה, היא לא גרמה להתנגדויות רציניות, וכל ניסיון לסתור אותה דוכא מיד קשות על ידי הכנסייה הנוצרית.
עם הזמן התגלו פערים חמורים בין תיאוריה לתצפיות, שהתעוררו עם שיפור הדיוק. הם חוסלו לבסוף רק על ידי סיבוך משמעותי של המערכת האופטית. לדוגמה, אי סדרים מסוימים בתנועה הנראית לעין של כוכבי הלכת, שהתגלו כתוצאה מתצפיות מאוחרות יותר, הוסברו על ידי העובדה שכבר לא הכוכב עצמו מסתובב סביב מרכז האפיציקל הראשון, אלא כך- נקרא מרכז האפיציקל השני. ועכשיו גוף שמימי נע לאורך היקפו.
אם בנייה כזו התבררה כלא מספקת, הוכנסו אפיציקלים נוספים עד שמיקום כוכב הלכת על המעגל היה מתאם עם נתוני התצפית. כתוצאה מכך, בתחילת המאה ה-16 התבררה המערכת שפיתח תלמי כמורכבת כל כך עד שלא עמדה בדרישות שהוטלו על תצפיות אסטרונומיות בפועל. קודם כל, זה נגע לניווט.נדרשו שיטות חדשות כדי לחשב את תנועת כוכבי הלכת, שהיו אמורות להיות קלות יותר. הם פותחו על ידי ניקולאוס קופרניקוס, שהניח את היסודות לאסטרונומיה החדשה שעליה מבוסס המדע המודרני.
השקפות של אריסטו
המערכת הגיאוצנטרית של עולמו של אריסטו הייתה גם פופולרית. זה כלל את ההנחה שכדור הארץ הוא גוף כבד ליקום.
כפי שהראה בפועל, כל הגופים הכבדים נופלים אנכית, כשהם בתנועה לעבר מרכז העולם. כדור הארץ עצמו היה ממוקם במרכז. על בסיס זה, אריסטו הפריך את תנועת המסלול של כוכב הלכת, והגיע למסקנה שהיא מובילה לתזוזה פרלקטית של הכוכבים. הוא גם ביקש לחשב כמה מכדור הארץ לירח, לאחר שהצליח להשיג רק חישובים משוערים.
ביוגרפיה של תלמי
תלמי נולד בסביבות שנת 100 לספירה. מקורות המידע העיקריים על הביוגרפיה של המדען הם כתביו שלו, שחוקרים מודרניים הצליחו לסדר אותם בסדר כרונולוגי באמצעות הפניות מוצלבות.
ניתן ללקט מידע קטעי על גורלו גם מיצירותיהם של מחברים ביזנטיים. אך יש לציין כי מדובר במידע לא אמין שאינו אמין. מאמינים שהוא חב את הלמדנות הרחבה והרב-תכליתית שלו לשימוש פעיל בכרכים המאוחסנים בספריית אלכסנדריה.
הליך של מדען
עבודותיו העיקריות של תלמי קשורות לאסטרונומיה, אך הוא הותיר חותם גם בתחומים מדעיים אחרים. בְּבפרט, במתמטיקה הוא הסיק את משפט תלמי ואת אי השוויון, בהתבסס על התיאוריה של מכפלת האלכסונים של מרובע הכתוב במעגל.
חמישה ספרים מרכיבים את החיבור שלו על אופטיקה. בו הוא מתאר את אופי הראייה, מתחשב בהיבטים שונים של תפיסה, מתאר את תכונות המראות וחוקי ההשתקפויות ודן בחוקי שבירת האור. לראשונה במדע העולמי ניתן תיאור מפורט ומדויק למדי של שבירה אטמוספרית.
אנשים רבים מכירים את תלמי כגיאוגרף מוכשר. בשמונה ספרים הוא מפרט את הידע הטמון באיש העולם העתיק. זה הוא שהניח את היסודות של הקרטוגרפיה והגיאוגרפיה המתמטית. הוא פרסם את הקואורדינטות של שמונת אלפים נקודות, הממוקמות ממצרים לסקנדינביה ומהודו-סין לאוקיינוס האטלנטי.
