Птолемеевата система е геоцентрична система на света, според която централното място във Вселената заема планетата Земя, която остава неподвижна. Около него вече се събират Луната, Слънцето, всички звезди и планети. За първи път е формулиран в Древна Гърция. Той се превърна в основа на древната и средновековната космология и астрономия. Алтернатива по-късно се превърна в хелиоцентричната система на света, която стана основа за настоящите космологични модели на Вселената.
Появата на геоцентризма
Системата на Птолемей е смятана за фундаментална за всички учени в продължение на много векове. От древни времена Земята се смята за център на Вселената. Предполагаше се, че има централна ос на Вселената и някаква опора предпазва Земята от падане.
Древните хора са вярвали, че това е някакво митично гигантско създание, като слон, костенурка или няколко кита. Талес от Милет, който е смятан за баща на философията, предполага, че самият Световен океан може да бъде такава естествена опора. Някои предполагат, че Земята, намираща се в центъра на космоса, няма нужда да се придвижвавъв всяка посока, той просто почива в самия център на вселената без никаква опора.
Световна система
Клавдий Птолемей се опита да даде свое собствено обяснение за всички видими движения на планетите и другите небесни тела. Основният проблем беше, че всички наблюдения по това време се извършваха изключително от повърхността на Земята, поради което беше невъзможно надеждно да се определи дали нашата планета е в движение или не.
В това отношение древните астрономи имаха две теории. Според една от тях Земята е в центъра на Вселената и остава неподвижна. Най-вече теорията се основаваше на лични впечатления и наблюдения. И според втората версия, която се основаваше единствено на спекулативни заключения, Земята се върти около собствената си ос и се движи около Слънцето, което е центърът на целия свят. Този факт обаче явно противоречи на съществуващите мнения и религиозни възгледи. Ето защо втората гледна точка не получи математическа обосновка, в продължение на много векове мнението за неподвижността на Земята се утвърждаваше в астрономията.
Сборник на астроном
В книгата на Птолемей, наречена "Великото строителство", бяха обобщени и очертани основните идеи на древните астрономи за структурата на Вселената. Арабският превод на това произведение беше широко използван. Известен е под името "Алмагест". Птолемей основава теорията си на четири основни предположения.
Земята се намира директно вцентърът на Вселената и е неподвижен, всички небесни тела се движат около него в кръгове с постоянна скорост, тоест равномерно.
Системата на Птолемей се нарича геоцентрична. В опростена форма се описва по следния начин: планетите се движат в кръгове с еднаква скорост. В общия център на всичко е неподвижната Земя. Луната и Слънцето се въртят около Земята без епицикли, но по протежение на диференти, които лежат вътре в сферата, а "неподвижните" звезди остават на повърхността.
Ежедневното движение на която и да е от звездите е обяснено от Клавдий Птолемей като въртене на цялата Вселена около неподвижната Земя.
Движение на планетите
Интересно е, че за всяка една от планетите ученият е подбрал размерите на радиусите на деферента и епицикъла, както и скоростта на тяхното движение. Това може да стане само при определени условия. Например Птолемей приема за даденост, че центровете на всички епицикли на долните планети са разположени в определена посока от Слънцето, а радиусите на епициклите на горните планети в същата посока са успоредни.
В резултат посоката към Слънцето в системата на Птолемей става преобладаваща. Направено е също заключение, че периодите на въртене на съответните планети са равни на същите звездни периоди. Всичко това в теорията на Птолемей означаваше, че системата на света включва най-важните характеристики на действителните и реални движения на планетите. Много по-късно друг брилянтен астроном, Коперник, успява да ги разкрие напълно.
Един от важните въпроси в тази теория беше необходимостта от изчисляванеразстояние, колко километра от Земята до Луната. Сега е надеждно установено, че е 384 400 километра.
Заслуги на Птолемей
Основната заслуга на Птолемей беше, че той успя да даде пълно и изчерпателно обяснение на видимите движения на планетите, а също така им позволи да изчислят позицията си в бъдеще с точност, която да съответства на наблюденията, направени от невъоръжено око. В резултат на това, въпреки че самата теория беше фундаментално погрешна, тя не предизвика сериозни възражения и всякакви опити да й се противоречат бяха незабавно потиснати от християнската църква.
С течение на времето бяха открити сериозни несъответствия между теорията и наблюденията, които се появиха с подобряване на точността. Накрая те бяха елиминирани само чрез значително усложняване на оптичната система. Например, някои нередности във видимото движение на планетите, които бяха открити в резултат на по-късни наблюдения, се обясняваха с факта, че вече не самата планета се върти около центъра на първия епицикъл, а т.н. наречен център на втория епицикъл. И сега едно небесно тяло се движи по своята обиколка.
Ако подобна конструкция се окаже недостатъчна, бяха въведени допълнителни епицикли, докато позицията на планетата в кръга корелира с данните от наблюденията. В резултат на това в началото на 16-ти век разработената от Птолемей система се оказва толкова сложна, че не отговаря на изискванията, наложени на астрономическите наблюдения на практика. На първо място, това се отнасяше за навигацията. Необходими бяха нови методи за изчисляване на движението на планетите, които трябваше да бъдат по-лесни. Те са разработени от Николай Коперник, който положи основите на новата астрономия, на която се основава съвременната наука.
гледи на Аристотел
Геоцентричната система на света на Аристотел също беше популярна. Тя се състоеше в постулата, че Земята е тежко тяло за Вселената.
Както показва практиката, всички тежки тела падат вертикално, тъй като се движат към центъра на света. Самата земя се намирала в центъра. На тази основа Аристотел опроверга орбиталното движение на планетата, стигайки до извода, че то води до паралактично изместване на звездите. Той също се опита да изчисли колко от Земята до Луната, като успя да постигне само приблизителни изчисления.
Биография на Птолемей
Птолемей е роден около 100 г. сл. Хр. Основните източници на информация за биографията на учения са неговите собствени писания, които съвременните изследователи са успели да подредят в хронологичен ред чрез кръстосани препратки.
Откъслечни сведения за съдбата му могат да бъдат извлечени и от произведенията на византийски автори. Но трябва да се отбележи, че това е ненадеждна информация, която не заслужава доверие. Смята се, че той дължи широката си и многостранна ерудиция на активното използване на томове, съхранявани в Александрийската библиотека.
Сборник на учен
Основните трудове на Птолемей са свързани с астрономията, но той остави следа и в други научни области. ATпо-специално, в математиката той извежда теоремата и неравенството на Птолемей, въз основа на теорията за произведението на диагоналите на четириъгълник, вписан в окръжност.
Пет книги съставляват неговия трактат по оптика. В него той описва природата на зрението, разглежда различни аспекти на възприятието, описва свойствата на огледалата и законите на отраженията и обсъжда законите на пречупването на светлината. За първи път в световната наука е дадено подробно и доста точно описание на атмосферното пречупване.
Много хора познават Птолемей като талантлив географ. В осем книги той подробно описва знанията, присъщи на човека от древния свят. Именно той положи основите на картографията и математическата география. Той публикува координатите на осем хиляди точки, разположени от Египет до Скандинавия и от Индо-Китай до Атлантическия океан.
