นักภูมิศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่

คลอดิอุส ทัลอิมีอุส (พโตเลมี)

(CLAUDIUS PTOLEMAEUS (PTOLEMY)

ปโตเลมีเป็นนักดาราศาสตร์และนักภูมิศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมากในช่วงที่ยังมีชีวิตอยู่ (ค.ศ. 90 ? 168) ปโตเลมีเป็นชาวกรีกโดยกำเนิด แต่ใช้ชีวิตส่วนใหญ่ที่เมืองอะเล็กซานเดรีย ประเทศอียิปต์ อัตชีวประวัติส่วนตัวของปโตเลมีมีการบันทึกไว้น้อยมากและไม่ชัดเจน

ผลงานที่สร้างชื่อเสียงให้ปโตเลมีมากที่สุด ได้แก่ ชุดประมวลความรู้คณิตศาสตร์ด้านดาราศาสตร์ ที่เรียกว่า "Mathematical Syntaxis" ซึ่งมีจำนวน 13 เล่ม โดยในเวลาต่อมา ซึ่งเป็นยุคที่ดาราศาสตร์รุ่งเรืองในดินแดนตะวันออกกลาง ชาวอรับได้นำหนังสือดังกล่าวมาแปล โดยเรียกว่า "แอลมาเกสต์" (Almagest) ซึ่งมีความหมายว่า "The Greatest" โดยชุดประมวลความรู้ดังกล่าว ปโตเลมีได้รวบรวมและเรียบเรียงความรู้ต่างๆ ไว้อย่างละเอียด และมีระเบียบเป็นลำดับขั้นตอน ซึ่งสะดวกต่อการค้นคว้าและเข้าใจง่าย ถึงแม้ว่าผลงานทั้งหมดจะไม่ใช่ของปโตเลมีทั้งหมด

"แอลมาเกสต์"

หน้าซ้ายมือ อธิบายการคำนวณช่วงเวลาเกิดสุริยุปราคา และจันทรุปราคาหน้าขวามือ อธิบายแบบจำลองการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์อาทิเช่น ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์

แอลมาเกสต์เป็นชุดหนังสือที่รวบรวมความรู้ด้านดาราศาสตร์ในยุคนั้น โดยเฉพาะผลงานของฮิพพาคัส (Hipparchus : นักดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงชาวกรีก มีชีวิตอยู่ในช่วง ปี 170 ? 125 ก่อนคริสตกาล) ซึ่งมีอิทธิพลต่อความคิดในการพัฒนาผลงานต่างๆ ของปโตเลมี ผลจากการรวบรวมความรู้โดยปโตเลมีทำให้บันทึกของฮิพพาคัสได้ตกทอดมาถึงปัจจุบัน

แอลมาเกสต์ ทั้ง 13 เล่ม ได้อธิบายเรื่องต่างๆ ด้านดาราศาสตร์ไว้ดังนี้

เล่มที่ เรื่อง

1 อธิบายพื้นฐานด้านดาราศาสตร์ที่เกี่ยวกับการพิสูจน์ว่าโลกกลม รวมไปถึงการอธิบายว่าเอกภาพเป็นทรงกลมด้วย

2 อธิบายหลักการของปโตเลมีที่แบ่งโลกออกเป็นโซนต่างๆ รวมไปถึงการอธิบายเรื่องดวงอาทิตย์ขึ้นและดวงอาทิตย์ตก

3 อธิบายช่วงระยะเวลาของปี และทฤษฎีการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์

4 อธิบายช่วงระยะเวลาของเดือน และทฤษฎีการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์

5 อธิบายระยะทางระหว่างดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ระยะทางระหว่างดวงจันทร์และโลก รวมไปถึงการสร้างเครื่องมือวัดระยะระหว่างดาว

6 อธิบายการเกิดสุริยุปราคา และจันทรุปราคา

7,8 อธิบายการกำหนดตำแหน่งดวงดาวบนท้องฟ้า

9 อธิบายเรื่องดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาล อาทิเช่น ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัส และดาวเสาร์

10 อธิบายเรื่องดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาล โดยเน้นดาวศุกร์ และดาวอังคาร

11 อธิบายเรื่องดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาล โดยเน้นดาวพฤหัส และดาวเสาร์

13 อธิบายเกี่ยวกับดวงดาวต่าง ๆ อย่างละเอียด จากหลักการความคิดของอาริสโตเติลที่เชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยมีดาวเคราะห์และดวงดาวต่างๆ โคจรรอบโลกเป็นวงกลมสมบูรณ์นั้น ได้ทำให้ปโตเลมีใช้การสังเกต ทางดาราศาสตร์และความรู้ด้านคณิตศาสตร์ในการพัฒนาระบบจักรวาล "Ptolemaic System" ที่อธิบายว่า "โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล" เนื่องจากปโตเลมีได้ใช้คณิตศาสตร์ในการพิสูจน์และอธิบายระบบจักรวาลดังกล่าว ทำให้ไม่มีผู้โต้แย้งเป็นเวลาร่วม 1,400 ปี จนกระทั่ง ค.ศ. 1543 โคเพอร์นิคัส นักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์ ได้พิสูจน์ว่าทฤษฎีของปโตเลมีที่ระบุว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลนั้นผิด โดยแท้ที่จริงแล้ว ดวงอาทิตย์ต่างหากที่เป็นศูนย์กลางของสุริยะจักรวาล โดยมีโลกและดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์

ระบบจักรวาลของปโตเลมี ที่มีโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยมีดวงจันทร์ (LVNAE)ดาวพุธ (MERCVRII) ดาวศุกร์ (VENERIS) ดวงอาทิตย์ (SOLIS) ดาวอังคาร (MARTIS)ดาวพฤหัส (IOVIS) และดาวเสาร์ (SATVRNIS) โคจรไปรอบโลก

เพื่อให้สอดคล้องกับผลการสังเกตบนท้องฟ้า ปโตเลมีได้อธิบายการโคจรของดาวเคราะห์และดวงดาวต่างๆ ด้วยวงกลมวงใหญ่ (deferent) ที่หมุนรอบโลก พร้อมกับมีวงกลมวงเล็กที่เรียกว่า "epicycles" ซึ่งเป็นวงโคจรของดาวเคราะห์โดยเคลื่อนที่บนเส้นรอบวงของวงกลมวงใหญ่ การเคลื่อนที่ของวงกลมใหญ่จะเคลื่อนที่ไปตามทิศทางของจุดที่ 1 จนถึง 7 โดยวงกลมวงเล็กจะเคลื่อนที่ในลักษณะที่ควงสว่าน และสังเกตได้ว่าดาวเคราะห์จะมีการโคจรถอยหลังจากจุด 3 จนถึง 5 ซึ่งปโตเลมีใช้อธิบายการโคจรถอยหลังของดาวเคราะห์ที่สังเกตได้ นักดาราศาสตร์รุ่นหลังได้วิเคราะห์แล้วว่า สาเหตุหลักที่ปโตเลมีใช้การอธิบายที่ค่อนข้างซับซ้อน ก็เนื่องจากว่า ปโตเลมีเชื่อว่าดาวเคราะห์โคจรเป็นวงกลม ทั้งที่ความเป็นจริงแล้วดาวเคราะห์โคจรเป็นวงรี (ค้นพบโดยเคปเลอร์ ในช่วงเวลาอีก 1,450 ปีต่อมา) ทำให้การพยากรณ์สำหรับการโคจรบางส่วนจึงผิดพลาดสะสมไปเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์ในยุคปัจจุบันก็ได้ยอมรับว่า การอธิบายของปโตเลมีถือว่าดีที่สุดแล้วในเวลานั้น

การอธิบายการโคจรของดาวเคราะห์รอบโลก ตามแบบจำลองจักรวาลของปโตเลมี

วงกลมวงใหญ่ และ epicycle

นอกจากนี้ ปโตเลมีได้แสดงความคิดเห็นไว้ว่า การที่เราเห็นดวงดาวต่าง ๆ บนท้องฟ้าเคลื่อนที่ไปนั้น อาจเกิดจากการที่โลกหมุนรอบตัวเอง (เฮอราไคลดัส Heraclidus นักปราชญ์กรีกได้เสนอความคิดนี้มาก่อนแล้ว) แต่ว่าทฤษฎีโลกหมุนรอบตัวเองนั้นยังไม่เป็นที่ยอมรับในเวลานั้น

ความเชื่อตามความคิดของอาริสโตเติล และแบบจำลองระบบจักรวาลโดยปโตเลมี ที่ระบุและพิสูจน์ว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล ไม่เพียงแต่ฝังรากลึกในแวดวงวิทยาศาสตร์ในยุคดัง กล่าวเท่านั้น แต่ความเชื่อดังกล่าวยังได้ฝังรากลึกในศาสนจักรคาทอลิกอย่างเหนียวแน่นอีกด้วย ซึ่งมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อมา อาทิเช่น โคเพอร์นิคัส หรือ กาลิเลโอ ที่พยายามพิสูจน์ว่าโลกไม่ได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาล

นอกจากผลงานทางด้านดาราศาสตร์แล้ว ปโตเลมียังสร้างผลงานทางด้านคณิตศาสตร์ อาทิเช่น ทฤษฎีบทปโตเลมี (Ptolemy?s Theorem) ซึ่งอธิบายรูปสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าที่บรรจุอยู่ในวงกลม นอกจากนี้ ปโตเลมียังได้พิสูจน์ค่า Sin (A+B) Cos (A+B) ซึ่งถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของตรีโกณมิติ (Trigonometry) นอกจากเป็นนักคิดแล้ว ปโตเลมียังเป็นนักประดิษฐ์เครื่องมือต่างๆ โดยเฉพาะเครื่องมือด้านดาราศาสตร์ เพื่อใช้สำหรับการวัดมุมที่ดวงดาวหรือดวงอาทิตย์ทำมุมกับโลก

จากผลงานต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์ของปโตเลมีที่ได้สร้างคุณประโยชน์มากมาย จนถือได้ว่าปโตเลมีเป็นผู้ยิ่งใหญ่แห่งยุคในเวลานั้น โดยเฉพาะผลงานทางด้านดาราศาสตร์ที่ได้มีอิทธิพลและเป็นที่ยอมรับมาเป็นเวลานานร่วม 1,400 ปี จนกระทั่งโคเพอร์นิคัส ได้พิสูจน์ว่าระบบจักรวาลของปโตเลมีไม่ถูกต้อง