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アンティキティラ島の機械はアナログ計算機で BC 2 世紀に天体の位置を計算するためにデザインされた。 |
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Ancient Greek astronomy - Wikipedia (古代ギリシャの天文学)
古代ギリシャの天文学は 古典古代 (classical antiquity) の最中にギリシャ語で書かれた天文学である。 ギリシャ天文学は 古代ギリシャ (Ancient Greek)、 ヘレニズム、 古代ギリシャ・ローマ (Greco-Roman)、 そして 古代末期 (late antiquity) を含んでいると理解されている。 古代ギリシャ天文学は 3 つの段階に分割される。 古典ギリシャ天文学 (Classical Greek) は BC 5 世紀から BC 4 世紀に実践、 ヘレニズム天文学は BC 3 世紀から BC 1 世紀末のローマ帝国の成立まで、 古代ギリシャ・ローマ天文学はローマ世界での伝統の継続である。 ヘレニズム時代とそれ以後、 ギリシャ天文学は、ギリシャ語がヘレニズム世界を通しての学問用語となるにつれ、 ギリシャの地理的領域を越えて拡張し、 多くの部分は アレクサンダー大王によって設立されたマケドニア帝国の国境に より区切られた。 ギリシャ天文学の最も著名で、影響力のある実践家は プトレマイオスで、彼の アルマゲストは近代に至るまで天文的思考を形成した。 今日知られている最も著名な星座の大半はギリシャ天文学から得られたものである、 もっとも用語はラテン語を経由している。
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アンティキティラ島の機械はアナログ計算機で BC 2 世紀に天体の位置を計算するためにデザインされた。 |
ギリシャ天文学はバビロニアの天文学の影響を強く受け、 更にはそれほどではないがエジプトの天文学の影響も受けている。 後世には、ギリシャ語の天文学の本は他の言語に翻訳され、 更なる拡散を可能にした。もっとも顕著には、これらの本のアラビア語の翻訳は、 中世の間にイスラム世界を通して、天文学者と数学者に恩恵を与えた。
多くのギリシャ語の天文学のテキストは名称のみ、そして説明あるいは引用のみで知られている。 少々の初等的な本は、これらが大まかには数学でなく、学校の使用に適切だからという理由で生き延びた。 この種類の本にはユークリッドのパイノメナ (Phaenomena) と ピタネのアウトリュコス (Autolycus of Pitane) によって書かれた 2 冊の本がある。 3 冊の重要な本が、プトレマイオスの時代の少し前に、 クレオメデス (Cleomedes)、 ゲミノス (Geminus) そして スミュルナのテオン (Theon of Smyrna) によって書かれた。 最も重要な情報源は アルマゲストである。というのは、プトレマイオスは多くの先駆者の本を 引用しているからである。
初期ギリシャの宇宙論の主な特徴は古代の近東の宇宙論に見られるものと共有する。 これに含まれるのは : (平坦な) 地球、太陽, 月, 星が属する天 (大空)、 人間界を囲む外側の大洋、 そして冥界 (黄泉の世界) である。 最初の 3 つに対応する神は ウラノス (Ouranos), ガイア (Gaia), そして オケアノス (Oceanus) (あるいは ポントス (Pontos)) である。
ミレトスのターレス (Thales of Miletus) はギリシャ哲学の イオニア学派の主な人物である。 彼は通常、現代の史学ではギリシャ科学の伝統を始めたともされている。 もっとも他の人はこの属性に疑問を投げかけている。 ヘシオドス (Hesiod) や ホメロス (Homer) のような先駆者のように、ターレスは地球が平坦で、 原始的かつ終わりのない大洋に静止していることを認めた。 彼がまた顕著に提唱していることは宇宙が基本的に水で構成されていることであった。 ターレスが始めた伝統の最も有名な後継者は プラトン (Plato) と アリストテレス (Aristotle) であった。 一方、多くの考察は直観に頼り続けたが、 この仕事の持続する遺産は、宇宙の通常運行の非神秘的説明を提供したことである; 数学 (とりわけ幾何学) が随分進展し、考察している問題に適用された; 考えられたことは、観測により世界の動作説明の候補が不適格になることがあると思われた。
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| アナクシマンドロス (Anaximander) |
ターレスの学生、かつイオニア学派の別な著名なメンバーである アナクシマンドロス (Anaximander) が理解したことは、 北の空は北極星のまわりに回転し、これは地球の周りの天球 (Celestial sphere) の概念に彼を導いた。 天が緯度と共に変化するように、彼は地球の表面が曲がっていることも考えた。 しかしながら、彼は地球は球ではなく、円柱であると間違えて考えた。 球状の地球 (spherical Earth) の考えは ピタゴラス学派で聴衆を集めたが、これは科学的でなく哲学的であった; 球は完全な幾何学的図形と思われた。
アルマゲストの中でプトレマイオスは次の仮定 (あるいは仮説) を基礎に置いた。
アルマゲストの巻 1 にはこれらの仮説の防衛に専念した 1 章を含んでおり、 代替の立場に反論し、哲学的・天文学的見解を使用している。
惑星の用語 (planet) はギリシャ語の用語 (πλανήτης (planētēs)) から来ており、 これは放浪者 (wanderer) を意味し、 古代の天文学者がある種の光の点が、 (固定されたように見える) 他の星 と相対的にどのようにして空を移動するかに気が付いたからである。 5 個の惑星が肉眼で見ることができた : 水星 (Mercury)、金星 (Venus)、火星 (Mars)、木星 (Jupiter)、そして土星 (Saturn)、 ギリシャ語の名称は ヘルメス (Hermes), アフロディーテ (Aphrodite), アレス (Ares), ゼウス (Zeus) そしてクロノス (Cronus) である。 初期のギリシャの天文学者が考えたことは、 夕方と朝に登場する金星を、2 つの異なる天体と考え、 西の夕方の空に現れた時に ヘスペロス (Hesperus, 「夕方の星」 (evening star)) と呼び、 東の朝の空に現れた時は ポスポロス (Phosphorus, 「光をもたらすもの」 (light-bringer)) と呼んだ。 彼らはまもなくどちらも同じ惑星であることに気が付いた。 この発見をしたのは、ピタゴラス学派あるいは パルメニデス (Parmenides) などと色々と言われている。
エウドクソス (Eudoxus) は星座の名称の標準化をしたと通常は思われている。 最も初期の現存する星座の記述である アラトス (Aractus, BC 270 年頃) の パイノメナ (Phaenomena, [訳注: アラトスに記述]) は この主題に関しての彼の業績の主な情報源である。 アルマゲストの巻 7 と巻 8 は、 プトレマイオスが伝統的に 48 個の星座に分類する、 1000 個以上の星の名称、位置、等級で構成される。 これらの最も重要なものは 黄道帯を定義する 12 の星座であった。
アリスタルコスは 太陽と月の大きさと距離についての 本を書き、これは彼の現存する唯一の本である。 この本で彼は、太陽と月の大きさと、更にはその地球からの距離を、 地球の半径で計算した。 このすぐあとに、 エラトステネス (Eratosthenes) は地球の大きさを計算し、 地球の半径を 252,000 スタディオンとした。これは 39,690 km に同値で、 実際の真の数の 40,120 km にむしろ近かった。 ヒッパルコスは太陽と月の大きさと距離についての別の本を書き、 これは現存していない。 アリスタルコスもヒッパルコスのどちらも地球から太陽までの距離を大幅に過小評価していた。
地球中心説 (geocentrism) は地球が太陽系 (ひいては宇宙) の中心にあり、 他の天体 ―― 太陽、月、そして惑星 ―― がそのまわりを回転するもので、 これは古代ギリシャ、あるいはもっと一般的に古代の宇宙構造論システムで支配的であった。 しかしながら、色々な代替がある時期・別の時期に登場した。 例えば、ピタゴラス天文システム (Pythagorean astronomical system) は BC 5 世紀に フィロラオス (Philolaus) により提唱され、提唱されたことは目で見えない 「中心の火」 (太陽と混乱してはならない) があり、 宇宙の他の全ての天体はこのまわりを回転することであった。 ポントスのヘラクレイデス (Helaclides Ponticus) は 地球・太陽中心説システム (geo-heliocentric system) を肯定的に仮定したが、 これは太陽が地球を回るが、他のすべての天体が太陽の周りをまわるものであった。 最後に BC 3 世紀に、 サモス島のアリスタルコス (Aristarchus of Samos, 時々「古代のコペルニクス」と呼ばれる) は太陽系の真の太陽中心説を提唱した、 最初の近代以前の唯一の人物で、 地球ではなく太陽を宇宙の中心に置いた
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(左から) 太陽、地球、月の相対サイズに関してのアリスタルコスの BC 3 世紀の計算、 AD 10 世紀のギリシャの写本 |
プラトン (Plato) と クニドスのエウドクソス (Eudoxus of Cnidus) はどちらも BC 4 世紀前半に、天文学の思想で活発で、 彼らと共にギリシャ天文学に決定的な変化が到来した。 これらの 2 人の人物の作品は、初期の星の研究に焦点を合わせた星の関心事から、 惑星の研究に変化した。 太陽系の新しい 2 球面 (two-sphere) モデルが提案され、始めて惑星観測のための説明が幾何学理論の形で 仮定された (事実と仮定した (posit))。 2 球面モデル (two-sphere model) が断言することは、 天と地球は 1 対の中心が同じ球面である。 すなわち、天と地球は同じ中心を持つ一対の球面として理解された。 このようにして、これらは (概念的には球面の) たまごの構造に類似し、 外側の球面 (天) が内側の球面 (地球) を取り囲む。 外側の天の球面は恒星を含み、更には太陽、月、そして惑星が その表面に沿って移動する。 内部の地球の球面が中心に固定されている。 ここから「天球の赤道」の概念が登場し、これは地球の赤道と同じで、 天球に向けて外側に射影される。 「黄道」の用語は天球の周りの太陽の通年の通り道を言及する。 この通り道は天球の赤道に関して 23° 傾いている。 黄道と天の赤道が交差する 2 つの点は春分・秋分を表わす。 黄道が天の赤道から最も遠い 2 点が夏至・冬至を表わす。
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| ルネッサンスの木版画、2 球面モデルの描写 |
クニドスのエウドクソス は BC 4 世紀の後半で天文学を実践した。 彼の本は失われ、従って彼に関する情報は古代テキストの 2 次引用から得られる。 BC 4 世紀に天文学に関する一群の断片があり、 エウドクソス・パピルス (Eudoxus Papyrus) と呼ばれるが、エウドクソス自身の観点に関して 関連する意味のある情報をほとんど含んでいない。 アラトス (Aratus) に関しての注釈で、ヒッパルコスによると、 エウドクソスが書いたと思われるものには、 「鏡」(Mirror) と呼ばれているものと、 パイノメナ (Phaenomena) と呼ばれる別のものがある。もっとも Oktaeteris は彼がペンネームを使用したとされている。 別の本である「速度に関して」 (On Speed) は当時予測不能な惑星の動きを理解しようと務めた。 彼は アテネ (Athens) とエジプトで仕事を始め、 キュジコス (Cyzicus) で学校を設立し、そこで名声を獲得した。 彼の生徒に含まれるものに メナイクモス (Menaechmus) ―― 円錐の断面の考えの発明者 ―― とポレマルコス (Polemarchus) がおり、 後者の生徒の カリポス (Callippus) は同じ中心を持つ球面のエウドクソス理論の 良く知られた修正を提供した。 彼は暦とパラペグマ文献 (parapegma literature) に貢献もしている。
惑星運動のエウドクソスのモデルが生き延びたのは : アリストテレスによる要約 ( 形而上学 (Metaphysics) XII, 8)、 更にはアリストテレスの De caelo (] 天体論) に関しての、6 世紀に作られた シンプリキオス (Simplicius) の注釈である。 エウドクソスのモデルは観測される惑星運動の説明を試みた。 このようにするキーの方法は固定した星が 1 つの回転する球に沿って移動されると述べることによっており、 一方、惑星の各々は入れ子になった回転球面に沿って移動し、各々に自身の速度と極があった。 エウドクソスは星の見かけ上の通り道を説明するための幾何学モデル使用を優先する思考の学校を設立した。 しかしながら、あるものはエウドクソスのシステムの欠陥に気が付いた。 ピタネのアウトリュコス (Autolycus of Pitane) は違うときに観測すると、 月が違う大きさに見えることに気が付いた。 しかしながら、これは同じ中心を持つエウドクソス理論に矛盾した、というのは これは地球と月の間の距離のどのような変動も許容しなかったからである。
ペルガのアポロニウス (Apollonius of Perga, BC 240 年頃 - BC 190 年頃) は初期の天文学の理論 ―― 特にエウドクソスのもの ―― における問題に、 eccentrics (偏心) と epicycle (周転円) (そして deferent (従円)) により応答した。 これは、更に BC 2 世紀にヒッパルコスにより、 そして後に、AD 2 世紀にプトレマイオスにより精密にされた。 このモデルは地球と他の天体との間の距離の変化を説明する理論を可能にした。 しかしながら、しばしばアポロニウスがこの理論を発展させたとされるが、 人によっては、これは希薄であると考える。 ある証拠によれば、より初期の著者 ―― アルキメデス ―― に、 epicycle (周転円) と eccentrics (偏心) の知識を結び付けることが可能かもしれない、 アンティキティラ島の機械 (Antikythera mechanism) も計算する方法で、eccentrics (偏心) と epicycle (周転円) を前提にしているように思われる。
ヒッパルコスは BC 2 世紀のギリシャ天文学の重要な人物である。 彼は星表 (star catalogue) を編纂し、 大プリニウス (Pliny the Elder) によれば 新星 (nova, new star) を観測し、 そして春分 (equinoxe) の 歳差 (precession) を発見した。 彼はバビロニアの天文学に随分と情報を持っていたようである ; バビロニアの天文学の知識はそれ以前のギリシャの著作家には存在していなかった。 彼が如何にして、この情報を手にいてたのかは不明で、 後世のヒッパルコスの後継者 ―― 例えばプトレマイオス ―― におけるバビロニア天文学の 知識はその情報でヒッパルコスに依存したようである。 ヒッパルコスの観察により、 太陽年 (tropical year) は 365.25 年よりもわずかに短く、 一方、 恒星年 (sidereal year) は 365.25 日よりもわずかに長い。 ヒッパルコスは今では正しかったことが知られているが、どのようにしてヒッパルコスが これを発見したかは不明である。
クラウディオス・プトレマイオス (Claudius Ptolemy) は数学者で、 AD 2 世紀のローマ領エジプトのアレクサンドリア市で仕事をし、 地球と他の天体の形と動きを深く調べた。 プトレマイオスの最も重要な作品は アルマゲスト (数学集成 (Mathematical Composition) とも呼ばれる) で、 彼はそれ以外の作品、例えば Hypotheses, Tetrabiblos, Handy Tables, the Canobic Inscription, 及びこれ以外の短い作品がある。
アルマゲストは西洋天文学の歴史で最も影響の大きい本の一つである。 アルマゲストは不朽の 13 巻のシリーズで、ギリシャ語でほぼ 25 万語を含み、 その時点までの包括的な天文学の扱いであり、多くのそれ以前の数学者の 定理、モデル、観察を組み込んだ。 13 巻の本でカバーされた話題は次である。
ギリシャ人は 1 つのモデルが天体の不規則な動きを説明できる方法を説明しようとした。 月などのオブジェクトが観測時に応じて、大きさが変化するように見えるため、 地球の他の天体への距離が変化し、 地球の周りの他の天体の単純な円運動は ―― エウドクソス (Eudoxus) の同じ中心を持つ理論のように ―― これを説明できないことが理解された。 プトレマイオスはこの現象を説明するために、eccentric (偏心) と epicycle (周転円) の 概念を受け入れ、詳しく述べた。 eccentric (偏心) は観測者が回転の中心にいない仮定である。 従って、例えば地球が地球の回転の中心でなければ、月は地球からの観測で、一様でない動きを持つように見える : 月が地球の近くを通過する時、動きは速く見え、(近いから) 大きく見える ; そうでなければ遅くて小さい。 epicycle (周転円) の考えは、地球の周りに回転円があるが、回転体自身が円に置かれていることを拒否することである。 その代わりに、小さな回転する円が地球の周りを回転する大きな円に置かれ、この小さな円が deferent (従円) と呼ばれる。 天体自身は deferent (従円) の円の周りを回転し、一方 deferent (従円) は全体として地球の周りを回転する。 これにより、地球からの観測者が天体の側の不規則な動きを観測することも可能となる。
eccentrics (偏心) と epicycles (周転円) はプトレマイオスの天文学の 2 つの主な道具で、プトレマイオスは、この 2 つが密接に結びついていることを 実証した。 太陽の場合に、プトレマイオスが理解したことは、その動きが eccentric (偏心) あるいは epicycle (周転円) で予測できることであった。 太陽以外の天体 ―― 例えば惑星 ―― が一旦モデルに導入されると、これはもっと複雑になった。 木星、土星、火星のモデルが含んでいたのは、円の中心, equant point (エカント), epicycle(周転円), そして視点を与える地球からの観測者であった。 このモデルの発見は、水星と金星の epicycle (周転円) の中心は、常に太陽と同一直線状になければならない、ことであった。 これは bounded elongation (延長部の限度があること) を確実にする。 Bounded elongation は宇宙の中心からの天体の角距離である。 プトレマイオスの宇宙モデルと彼の研究により、彼は現代科学の発展史の重要な場所に着地した。 プトレマイオスのシステムでは、地球は宇宙の中心で、 月、太陽 そして 5 個の惑星がこれを周回する。 恒星の円周は宇宙の最も外側の球面をマークし、この向こうには哲学的な エーテル ("aether") の領域がある。 地球は宇宙の正確な中心であった。 月を運ぶ球面は、腐敗し (corruptible) 且つ変化する現世の世界と、 その上の腐敗しない (incrruptible) 且つ変化しない天の間の境界として記述されている。
プトレマイオスの天文学は中世の西ヨーロッパと イスラム世界の天文学の標準となり、16 世紀に マラーゲ (Maraghan), 太陽中心説 (heliocentric) そして ティコ・ブラーエ (Tychonic) のシステムなどで置き換えられた。
アルマゲストの最初の批判的な議論は 2 世紀末あるいは 3 世紀始めのアルテミドロス (Artemidorus) によるものであるが、 彼の理解は貧弱であった。 4 世紀には アレキサンドリアのパップス (Pappus of Alexandria) と アレクサンドリアのテオン (Theon of Alexandria) はアルマゲストの章に 注釈と論説を書いた。 しかしながら、これらの作品はアルマゲストを理解することを求めたもので、 これを改良、あるいはこの上に建造することを求めたものではなかった。 これは 5 世紀に 新プラトン主義 (Neoplatonist) の哲学者の プロクロス (Proclus) と共に変化した。 アルマゲストの彼の説明は、先駆者とは違い、プトレマイオスの本の技術的細部の詳細な理解を示した。 プロクロスはアルマゲストの少々の要素 ―― 例えば epicycles (周転円) の存在の提唱 ―― を批判したが、 彼、及び将来の新プラトン主義者には天文学は神学に絶対不可欠と信じ、プトレマイオスの本を読み続けた。 アルマゲストの伝統で作業し続けるプロクロスの学生と後継者には Hilarius of Antioch と Marinus が 含まれた。 アルマゲストの不適切研究の全面的な注釈は 6 世紀に作られ、 歴史家に興味あることは、後の世紀にテキスト複製の書記による、 余白と欄の間の多大な数の傍注があり、更にアルマゲストに連動した。 しかしながら、元々の注釈の著者は知られておらず、多くの可能性のある候補者がプトレマイオスの 天文学を学び、この時代に生きた、 例えば、 アスカロンのエウトキオス (Eutocius of Ascalon), ヨハネス・ピロポノス (John Philoponus) がいる。
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ギリシャの赤道板日時計、
BC 3 世紀 - BC 2 世紀、 アフガニスタン、 アイ・ハヌム (Al-Khanoum) |
何冊かのギリシャ・ローマ (Greco-Roman) の天文学の本が、紀元後の最初の数世紀にインドに 輸入されたことも知られている。 「ヤヴァナジャータカ」 ( Yavanajakata ("Saying of the Greece")、[訳注、占星術の本]) が、 ヤヴァネーシュヴァラ (Yavanesvara により)、2 世紀に 西クシャトラパ (Western Satrap)の サカ (Saka) の王 ルドラダーマン (Rudradaman) の庇護のもとに ギリシャ語からサンスクリット語に翻訳された。 ウッジャイン (Ujjain) におけるルドラダーマンの首都は、 「インドの天文学者のグリニッジ、そしてアラビア語とラテン語の 天文学の論文の Arin となった」; というのは、 ギリシャの占星術と天文学をインドに導入することを奨励したのは、 彼と彼の後継者であったからである。
後に 6 世紀に Romaka Sddhanta ("Doctrine of the Romans" (ローマの教義)) と Paulisa Siddhanta (時には "Doctrine of Paul" ( ポーラスの教義), あるいは一般に Doctrine of Paulisa muni によるとされた) は 5 つの 主な占星術の論文 ―― これは ヴァラーハミヒラ (Varahamihira) により、彼の 「パンチャ・シッダーンティカー」 (Pañca-siddhāntikā, "5 つの論文") で編纂 ―― の 2 つと考えられた。