Ptolemajev sistem je geocentrični sistem sveta, po katerem osrednje mesto v vesolju zaseda planet Zemlja, ki ostaja negiben. Okoli njega se že zbirajo Luna, Sonce, vse zvezde in planeti. Prvič je bil oblikovan v stari Grčiji. Postala je osnova za antično in srednjeveško kozmologijo in astronomijo. Alternativa je kasneje postal heliocentrični sistem sveta, ki je postal osnova za trenutne kozmološke modele vesolja.
Pojav geocentrizma
Ptolemajev sistem je že več stoletij veljal za temeljnega za vse znanstvenike. Od antičnih časov je Zemlja veljala za središče vesolja. Domnevalo se je, da obstaja osrednja os vesolja in nekakšna podpora preprečuje, da bi Zemlja padla.
Starodavni ljudje so verjeli, da gre za neko mitsko velikansko bitje, kot so slon, želva ali več kitov. Tales iz Mileta, ki je veljal za očeta filozofije, je predlagal, da bi lahko bil svetovni ocean sam po sebi taka naravna podpora. Nekateri menijo, da se Zemlji, ki je v središču vesolja, ni treba premikativ katero koli smer, preprosto počiva v samem središču vesolja brez kakršne koli podpore.
Svetovni sistem
Klavdij Ptolemej je skušal podati lastno razlago za vsa vidna gibanja planetov in drugih nebesnih teles. Glavna težava je bila, da so bila vsa opazovanja takrat opravljena izključno s površja Zemlje, zato ni bilo mogoče zanesljivo ugotoviti, ali je naš planet v gibanju ali ne.
V zvezi s tem so imeli starodavni astronomi dve teoriji. Po enem od njih je Zemlja v središču vesolja in ostaja negibna. Večinoma je teorija temeljila na osebnih vtisih in opažanjih. In po drugi različici, ki je temeljila izključno na špekulativnih sklepih, se Zemlja vrti okoli svoje osi in se giblje okoli Sonca, ki je središče celega sveta. Vendar je to dejstvo očitno v nasprotju z obstoječimi mnenji in verskimi pogledi. Zato drugo stališče ni dobilo matematične utemeljitve, več stoletij je bilo mnenje o nepremičnosti Zemlje odobreno v astronomiji.
Zbornik astronomov
V Ptolomejevi knjigi, imenovani "Velika gradnja", so bile povzete in orisane glavne ideje starodavnih astronomov o strukturi vesolja. Arabski prevod tega dela je bil široko uporabljen. Znan je pod imenom "Almagest". Ptolemej je svojo teorijo utemeljil na štirih glavnih predpostavkah.
Zemlja se nahaja neposredno vsredišče vesolja in je negibno, vsa nebesna telesa se gibljejo okoli njega v krogih s konstantno hitrostjo, torej enakomerno.
Ptolemejev sistem se imenuje geocentričen. V poenostavljeni obliki je opisano takole: planeti se gibljejo v krogih z enakomerno hitrostjo. V skupnem središču vsega je negibna Zemlja. Luna in Sonce se vrtita okoli Zemlje brez epiciklov, vendar vzdolž deferentov, ki ležijo v notranjosti krogle, na površini pa ostanejo "nepremične" zvezde.
Dnevno gibanje katere koli zvezde je Klavdij Ptolemej razložil kot vrtenje celotnega vesolja okoli negibne Zemlje.
Gibanje planetov
Zanimivo je, da je znanstvenik za vsakega od planetov izbral velikosti polmerov deferenta in epicikla ter hitrost njihovega gibanja. To je mogoče storiti le pod določenimi pogoji. Ptolemej je na primer vzel za samoumevno, da se središča vseh epiciklov spodnjih planetov nahajajo v določeni smeri od Sonca, polmeri epiciklov zgornjih planetov v isti smeri pa so vzporedni.
Kot rezultat, je smer proti Soncu v ptolomejskem sistemu postala prevladujoča. Ugotovljeno je bilo tudi, da so obdobja vrtenja ustreznih planetov enaka enakim zvezdanim obdobjem. Vse to je v Ptolomejevi teoriji pomenilo, da sistem sveta vključuje najpomembnejše značilnosti dejanskega in resničnega gibanja planetov. Veliko pozneje jih je uspel v celoti razkriti še en briljanten astronom Kopernik.
Eno od pomembnih vprašanj v tej teoriji je bila potreba po izračunurazdalja, koliko kilometrov od Zemlje do Lune. Zdaj je zanesljivo ugotovljeno, da je 384.400 kilometrov.
Ptolemejeve zasluge
Glavna zasluga Ptolomeja je bila, da je uspel dati popolno in izčrpno razlago navideznega gibanja planetov in jim omogočil, da so izračunali svoj položaj v prihodnosti z natančnostjo, ki bi ustrezala opažanjem prostim očesom. Kot rezultat, čeprav je bila sama teorija v osnovi napačna, ni povzročila resnih ugovorov in krščanska cerkev je nemudoma močno zatrla vse poskuse nasprotovanja.
Sčasoma so bila odkrita resna neskladja med teorijo in opazovanji, ki so se pojavila z izboljšanjem natančnosti. Dokončno so jih odpravili šele z občutnim zapletom optičnega sistema. Nekatere nepravilnosti v navideznem gibanju planetov, ki so bile odkrite kot posledica kasnejših opazovanj, so na primer razložile z dejstvom, da se okoli središča prvega epicikla ne vrti več sam planet, temveč tako - imenujemo središče drugega epicikla. In zdaj se nebesno telo premika po svojem obodu.
Če se je izkazalo, da je taka konstrukcija nezadostna, so bili uvedeni dodatni epicikli, dokler se položaj planeta na krogu ne uskladi s podatki opazovanja. Posledično se je na začetku 16. stoletja izkazalo, da je sistem, ki ga je razvil Ptolemej, tako zapleten, da ni izpolnjeval zahtev, ki so bile naložene astronomskim opazovanjem v praksi. Najprej je to zadevalo navigacijo. Za izračun gibanja planetov so bile potrebne nove metode, ki naj bi bile lažje. Razvil jih je Nikolaj Kopernik, ki je postavil temelje za novo astronomijo, na kateri temelji sodobna znanost.
Aristotelovi pogledi
Priljubljen je bil tudi geocentrični sistem Aristotelovega sveta. Vseboval je postulat, da je Zemlja težko telo za vesolje.
Kot je pokazala praksa, vsa težka telesa padajo navpično, saj se gibljejo proti središču sveta. Sama zemlja se je nahajala v središču. Na tej podlagi je Aristotel ovrgel orbitalno gibanje planeta in prišel do zaključka, da vodi v paralaktični premik zvezd. Prav tako je skušal izračunati, koliko od Zemlje do Lune, saj mu je uspelo doseči le približne izračune.
Biografija Ptolemeja
Ptolemej se je rodil okoli leta 100 našega štetja. Glavni viri informacij o biografiji znanstvenika so njegovi lastni spisi, ki so jih sodobni raziskovalci uspeli urediti v kronološkem vrstnem redu z navzkrižnimi referencami.
Drobne podatke o njegovi usodi lahko poberemo tudi iz del bizantinskih avtorjev. Vendar je treba opozoriti, da gre za nezanesljive informacije, ki niso vredne zaupanja. Domneva se, da je dolgoval svojo široko in vsestransko izučenost dejavni uporabi zvezkov, shranjenih v Aleksandrijski knjižnici.
Zbornik znanstvenikov
Glavna Ptolemejeva dela so povezana z astronomijo, pustil pa je pečat tudi na drugih znanstvenih področjih. ATzlasti pri matematiki je izpeljal Ptolemejev izrek in neenakost, ki temelji na teoriji produkta diagonal štirikotnika, vpisanega v krog.
Pet knjig sestavlja njegovo razpravo o optiki. V njem opisuje naravo vida, obravnava različne vidike zaznave, opisuje lastnosti ogledal in zakone odsevov ter obravnava zakone loma svetlobe. Prvič v svetovni znanosti je podan podroben in dokaj natančen opis atmosferske refrakcije.
Mnogi ljudje poznajo Ptolemeja kot nadarjenega geografa. V osmih knjigah podrobno opisuje znanje, ki je lastno človeku antičnega sveta. Prav on je postavil temelje kartografije in matematične geografije. Objavil je koordinate osmih tisoč točk, ki se nahajajo od Egipta do Skandinavije in od Indo-Kitajske do Atlantskega oceana.
