Ptolomejev sustav je geocentrični sustav svijeta, prema kojem središnje mjesto u Svemiru zauzima planet Zemlja, koji ostaje nepomičan. Oko njega se već okupljaju Mjesec, Sunce, sve zvijezde i planeti. Prvi put je formuliran u staroj Grčkoj. Postao je temelj za antičku i srednjovjekovnu kozmologiju i astronomiju. Alternativa je kasnije postala heliocentrični sustav svijeta, koji je postao osnova za trenutne kozmološke modele Svemira.
Pojava geocentrizma
Ptolemajev sustav se stoljećima smatra temeljnim za sve znanstvenike. Od davnina se Zemlja smatra središtem svemira. Pretpostavljalo se da postoji središnja os svemira, a neka vrsta potpore sprječava Zemlju od pada.
Drevni ljudi su vjerovali da je to neko mitsko divovsko stvorenje, poput slona, kornjače ili nekoliko kitova. Tales iz Mileta, koji se smatrao ocem filozofije, sugerirao je da bi sam svjetski ocean mogao biti takva prirodna potpora. Neki su sugerirali da se Zemlja, budući da je u središtu svemira, ne mora uselitiu bilo kojem smjeru, jednostavno počiva u samom središtu svemira bez ikakve podrške.
Svjetski sustav
Klaudije Ptolomej nastojao je dati vlastito objašnjenje za sva vidljiva kretanja planeta i drugih nebeskih tijela. Glavni problem je bio što su se sva promatranja u to vrijeme obavljala isključivo s površine Zemlje, zbog čega je bilo nemoguće pouzdano utvrditi je li naš planet u pokretu ili ne.
U tom pogledu, drevni astronomi su imali dvije teorije. Prema jednom od njih, Zemlja je u središtu svemira i ostaje nepomična. Uglavnom se teorija temeljila na osobnim dojmovima i zapažanjima. A prema drugoj verziji, koja se temeljila isključivo na spekulativnim zaključcima, Zemlja se okreće oko svoje osi i kreće se oko Sunca, koje je središte cijelog svijeta. Međutim, ta je činjenica jasno bila u suprotnosti s postojećim mišljenjima i vjerskim stavovima. Zato druga točka gledišta nije dobila matematičko opravdanje, već je stoljećima u astronomiji odobravano mišljenje o nepokretnosti Zemlje.
Zbornik radova jednog astronoma
U Ptolomevoj knjizi pod nazivom "Velika konstrukcija" sažete su i iznesene glavne ideje drevnih astronoma o strukturi svemira. Arapski prijevod ovog djela bio je naširoko korišten. Poznat je pod imenom "Almagest". Ptolomej je svoju teoriju temeljio na četiri glavne pretpostavke.
Zemlja se nalazi izravno ucentar svemira i nepomičan je, sva se nebeska tijela kreću oko njega u krugovima konstantnom brzinom, odnosno ravnomjerno.
Ptolemejev sustav naziva se geocentrični. U pojednostavljenom obliku, opisuje se na sljedeći način: planeti se kreću u krugovima ujednačenom brzinom. U zajedničkom središtu svega je nepomična Zemlja. Mjesec i Sunce kruže oko Zemlje bez epicikla, ali duž deferenta koji leže unutar sfere, a "fiksne" zvijezde ostaju na površini.
Dnevno kretanje bilo koje zvijezde Klaudije Ptolemej je objasnio kao rotaciju cijelog svemira oko nepomične Zemlje.
Kretanje planeta
Zanimljivo je da je za svaki od planeta znanstvenik odabrao veličine polumjera deferenta i epiciklusa, kao i brzinu njihovog kretanja. To se moglo učiniti samo pod određenim uvjetima. Na primjer, Ptolomej je uzeo zdravo za gotovo da se središta svih epiciklusa nižih planeta nalaze u određenom smjeru od Sunca, a polumjeri epiciklusa gornjih planeta u istom smjeru su paralelni.
Kao rezultat toga, smjer prema Suncu u ptolemejskom sustavu postao je prevladavajući. Također je zaključeno da su razdoblja okretanja odgovarajućih planeta jednaka istim sideralnim razdobljima. Sve je to u Ptolomejevoj teoriji značilo da sustav svijeta uključuje najvažnije značajke stvarnih i stvarnih kretanja planeta. Mnogo kasnije, drugi briljantni astronom, Kopernik, uspio ih je u potpunosti otkriti.
Jedno od važnih pitanja u ovoj teoriji bila je potreba za izračunavanjemudaljenost, koliko kilometara od Zemlje do Mjeseca. Sada je pouzdano utvrđeno da je to 384.400 kilometara.
Ptolomejeve zasluge
Glavna zasluga Ptolomeja bila je u tome što je uspio dati potpuno i iscrpno objašnjenje prividnih kretanja planeta, a također im je omogućio da izračunaju svoj položaj u budućnosti s točnošću koja bi odgovarala opažanjima golim okom. Kao rezultat toga, iako je sama teorija bila u osnovi pogrešna, nije izazvala ozbiljne prigovore, a svi pokušaji da joj se proturječe bili su odmah strogo potisnuti od strane kršćanske crkve.
S vremenom su otkrivena ozbiljna odstupanja između teorije i zapažanja, koja su nastala kako se točnost poboljšala. Konačno su eliminirani tek značajnom kompliciranjem optičkog sustava. Na primjer, određene nepravilnosti u prividnom kretanju planeta, koje su otkrivene kao rezultat kasnijih promatranja, objašnjene su činjenicom da se više ne okreće sam planet oko središta prvog epicikla, već tzv. naziva središte drugog epicikla. A sada se nebesko tijelo kreće po svom opsegu.
Ako se takva konstrukcija pokazala nedostatnom, uvedeni su dodatni epicikli sve dok položaj planeta na krugu ne bude korelirao s podacima promatranja. Kao rezultat toga, početkom 16. stoljeća sustav koji je razvio Ptolemej pokazao se toliko složenim da nije udovoljavao zahtjevima koji su u praksi bili nametnuti astronomskim promatranjima. Prije svega, ticalo se plovidbe. Bile su potrebne nove metode za izračunavanje gibanja planeta, koje su trebale biti lakše. Razvio ih je Nikola Kopernik, koji je postavio temelje nove astronomije na kojoj se temelji moderna znanost.
Aristotelovi pogledi
Geocentrični sustav svijeta Aristotela također je bio popularan. Sastojao se u postulatu da je Zemlja teško tijelo za Svemir.
Kao što je praksa pokazala, sva teška tijela padaju okomito, jer se kreću prema središtu svijeta. Sama zemlja nalazila se u središtu. Na temelju toga Aristotel je opovrgao orbitalno gibanje planeta, došavši do zaključka da ono dovodi do paralaktičkog pomaka zvijezda. Također je nastojao izračunati koliko je od Zemlje do Mjeseca, nakon što je uspio postići samo približne izračune.
Ptolemejeva biografija
Ptolomej je rođen oko 100. godine nove ere. Glavni izvori informacija o biografiji znanstvenika su njegovi vlastiti spisi, koje su moderni istraživači uspjeli poredati kronološkim redom putem unakrsnih referenci.
Fragmentarne informacije o njegovoj sudbini mogu se dobiti i iz djela bizantskih autora. No, treba napomenuti da se radi o nepouzdanoj informaciji koja nije vjerodostojna. Vjeruje se da je svoju široku i svestranu erudiciju zahvalio aktivnoj upotrebi svezaka pohranjenih u Aleksandrijskoj knjižnici.
Zbornik radova znanstvenika
Glavna Ptolomejeva djela vezana su za astronomiju, ali je ostavio trag i u drugim znanstvenim područjima. NAposebno je u matematici izveo Ptolemejev teorem i nejednakost, na temelju teorije umnoška dijagonala četverokuta upisanog u krug.
Pet knjiga čini njegovu raspravu o optici. U njemu opisuje prirodu vida, razmatra različite aspekte percepcije, opisuje svojstva zrcala i zakone refleksije te raspravlja o zakonima loma svjetlosti. Po prvi put u svjetskoj znanosti dat je detaljan i prilično točan opis atmosferske refrakcije.
Mnogi ljudi poznaju Ptolomeja kao talentiranog geografa. U osam knjiga detaljno opisuje znanje svojstveno čovjeku antičkog svijeta. On je bio taj koji je postavio temelje kartografije i matematičke geografije. Objavio je koordinate osam tisuća točaka, smještenih od Egipta do Skandinavije i od Indokine do Atlantskog oceana.
