بیوگرافی آریستارخوس ساموسی و آشنایی کامل با شخصیت وی
از آریستارخوس بعنوان اولین انسانی که نظریه هلیوسنتریک (خورشیدی مرکزی) را مطرح کرده است هجده قرن قبل از کوپرنیک تجلیل می شود.برای آشنایی کامل با این فرد تا انتهای مقاله بیوگرافی آریستارخوس ساموسی با مجله علمی آندرومدا مگ همراه باشید.
وی در جزیره ساموس نزدیک مایلتوس به دنیا آمد. از سکونتگاه بعدی آریستارخوس اطلاعات کمی در دست است. وی شاگرد استراتو لمپساکوس رئیس سوم مکتبستان لیسه بود که توسط ارسطو تاسیس شد. به احتمال زیاد وی پس از تصدی ریاست لیسه در سال 287 قبل از میلاد زیر نظر استراتو در اسکندریه تحصیل کرده است.
تاریخ های تقریبی آریستارخوس با توجه به سابقه بطلمیوس از مشاهده انقلاب تابستانی در سال 280 قبل از میلاد می باشد. و با توجه به گفته ارشمیدس از نظریه خورشیدی مرکزی خود در رساله ای به نام ( The Sand-Reckoner) ، که ارشمیدس قبل از سال 216 پیش از میلاد تنظیم کرده است در آن صحبت هایی در مورد این نظریه آریستارخوس آورده است. تنها اثر برجای مانده از آریستارخوس رساله درباره اندازه ها و فاصله خورشید و ماه است.
از نظر هم عصران او آریستارخوس به عنوان “ریاضیدان” شناخته می شد. این عنوان ممکن است صرفاً در تمایز او از سایر مردان به همین نام باشد ، اگرچه بررسی اندازه و فاصله ها در واقع کار یک ریاضیدان بسیار شایسته است. معمار رومی ویتروویوس اورا , را با شش مرد دیگر که در همه شاخه های ریاضیات تبحر داشتند و می توانستند استعدادهای خود را برای اهداف عملی بکار گیرند فهرست کرد.
ویتروویوس همچنین اختراع اسکاف، یک ساعت آفتابی بسیار پرکاربرد را که متشکل از یک کاسه نیم کره ای است و یک سوزن به صورت عمودی در وسط قرار داده و سایه می اندازد،را انجام داده است. گمانه زنی ها در مورد اینکه چرا یک ریاضیدان معتبر مانند آریستارخوس باید خود را به جهت گیری فیزیکی واقعی منظومه شمسی علاقه مند کند ، بیهوده ترین کار است. برخی به تأثیر احتمالی استراتو ، که به “فیلسوف فیزیکی” معروف بود ، اشاره کرده اند.
با این حال هیچ مدرکی وجود ندارد که نشان دهد آریستارخوس نظریه های فیزیکی خود را از استراتو گرفته است. فرض محتمل تر این است که فاصله ها واندازه های مورد نظر از اندازه های نسبی خورشید و زمین که او پیدا نموده او را به سمت پیشروی به سیستم خورشید مرکزی سوق داده است. آغاز خورشید مرکزی را می توان در اوایل پیروان فیثاغورث یافت مکتبی دینی فلسفی که در قرن پنجم پیش از میلاد در جنوب ایتالیا شکوفا شد. سنت باستانی منسوب به فیثاغورس است (حدود 520 ق. م.).
خرید کتاب رمان بربادرفته دو جلدی
شناسایی ستاره صبح گاه و عصر گاه به عنوان یک مورد در نظر گرفته می شود. فیلاوس (حدود 440 سال قبل از میلاد) به زمین ، ماه ، خورشید و سیارات یک حرکت مداری به نام مرکزیت آتش را ارائه داد که وی آن را “قلب جهان” نامید. طبق روایتی دیگر، هیکتاس، معاصر فیللاوس بود که ابتدا مدار دایره ای را برای زمین ابداع نمود.
هیکتاس همچنین با حفظ چرخش محوری زمین و یک آسمان ثابت نظریه اش را ارائه داد. با این حال مقامات باستانی معتبرتر ، فرضیه چرخش روزانه زمین را با هراکلیدس از پونتوس ، که شاگرد افلاطون بود و نظریاتش به صراحت حفظ (حدود 340 سال قبل از میلاد) مدار سیاره زهره و احتمالاً مدار عطارد مرتبط است مرتبط می دانند. همچنین درباره خورشید ممکن است برخی از ستاره شناسان یونانی با طرح نظریه ای که در دوران مدرن توسط تیکو براهه ارائه شده است که پنج سیاره قابل مشاهده را جوری تصور میکند که هب دور خورشید در حرکت است و خورشید نیز به دور زمین می چرخد گام منطقی بعدی را در جهت توسعه فرضیه کامل خورشید مرکزی برداشته است. چندین دانشمند استدلال کرده اند که چنین اقدامی واقعاً انجام شده است ، برجسته ترین منجم ، منجم ایتالیایی اسکیاپارلی است که سیستم تایکونیک را به هراکلید نسبت داد. اما شواهدی از وجود آن در دوران باستان وجود ندارد.
مقامات باستان در نسبت دادن نظریه خورشید مرکزی به آریستارخوس اتفاق نظر دارند. ارشمیدس که اندکی پس از آن زندگی کرد ، می گوید که دیدگاههای خود را در کتاب یا رساله ای منتشر کرد که در آن به توجه مقدماتی که وی ایجاد کرد به این نتیجه رسید که جهان چندین برابر برداشت کنونی از آن چیزی که برداشت کرده می باشد. ارشمیدس ، نزدیک افتتاحیه (The Sand-Reckoner) ، خلاصه ای از استدلال آریستارخوس را به شرح زیر ارائه می دهد:
فرضیه های او ثابت بودن ستارگان و خورشید ، تحمل زمین در مدار دایره ای درباره خورشید است که در وسط مدار آن قرار دارد و کره ستارگان ثابت با همان مرکز خورشید ، از نظر حدی بسیار زیاد است که دایره ای که وی فرض می کند زمین را روی آن می کشد ، نسبت فاصله ستاره های ثابت با حدی که مرکز کره بر سطح آن تحمل می کند ، نسبت خاصی را دارد.
پلوتارک گزارشی مشابه نسبت به فرضیه آریستارخوس ارائه می دهد ، به طور خاص می گوید که زمین در امتداد دایره البروج می چرخد و در همان زمان در محور خود نیز می چرخد.
ارشمیدس پس از بررسی گزارشات آریستارخوس ، او را به دلیل تنظیم نسبت غیرممکن از نظر ریاضی ، مورد انتقاد قرار داد و خاطرنشان کرد که مرکز کره هیچ بزرگنمایی ندارد و بنابراین نمی تواند هیچ نسبتی با سطح کره داشته باشد.
ارشمیدس مشاهده می کند که “جهان” ، همانطور که منجمان تصور می کنند ، کره ای است که شعاع آن از مرکز خورشید تا مرکز زمین امتداد دارد. بر این اساس ، وی به عنوان یک ریاضیدان ، نسبتی را که به نظر او ضمنی است در اظهارات خود به ریاضیدان آریستارخوس نسبت می دهد ، یعنی این که نسبتی که زمین نسبت به جهان تحمل می کند ، همانطور که معمولاً تصور می شود ، این برابر با نسبت کره است که زمین ، در طرح آریستارخوس نسبت به ستارگان که ثابت است حالت کره ای ثابت دارد. دانشمندان مدرن به طور کلی تصور می کردند که آریستارخوس قصد ندارد تا نسبت خود را به عنوان گزاره ای ریاضی تفسیر کند ، بلکه در عوض از عبارتی متعارف با کیهان نویسان ریاضیات یونانی استفاده می کند و آن مکانی است که نسبت به مرکز دارای فاصله برابر وثابت است – فقط برای نشان دادن میزان دقیق زمین مدار و وسعت آسمانها این مودر وجود دارد. سر توماس هیت به عبارات مشابهی در آثار اقلیدس ، جمینوس ، بطلمیوس و کلومیدس و در فرض دوم رساله موجود آریستارخوس درباره اندازه ها و فاصله ها اشاره می کند که در زیز به آن اشاره کرده است هیت احساس می کند که تفسیر ارشمیدس اختیاری و سفسطه آمیز بوده و آریستارخوس این بیانیه را به منظور عدم توانایی مشاهده اختلاف منظر ستاره ای از یک زمین در مدار ارائه کرده است. نوگبائور از نسبتی که ارشمیدس به آریستارخوس نسبت می دهد دفاع می کند. به طوریکه:
r: Re = Re: Rf
شعاع زمین (r) در مقایسه با فاصله خورشید (Re) بر اساس ریاضی و بررسی ابعاد متناهی برای کره ستارگان ثابت بسیار کوچک به نظر خواهد رسید به طوری که هیچ اختلاف منظر روزانه خورشید برای تعیین Re قابل تشخیص نیست. طبق فرضیه آریستارخوس ، زمین در مداری حرکت می کند که شعاع آن Re است و اختلاف منظر سالانه ستارگان ثابت قابل تشخیص نیست.
چرا یونانیان پس از تکامل فرضیه خورشید مرکزی در مراحل تدریجی طی یک دوره دردو قرن ،نسبت به آن غفلت هایی کردند؟ و فهمیده شده است که فقط یک نفر به نام ، سلوکوس سلوکیایی (حدود 150 سال قبل از میلاد) نظرات آریستارخوس را پذیرفته است. به نظر می رسد نگرش مشترک تأسف “کنارگذاشتن” نظریه خورشید مرکزی به عنوانیک عقب نشینی بی دلیل تلقی می شود زیرا او فهمید که این نظریه ، هرچند جسورانه و مبتکرانه مورد توجه قرار گیرد ، در دوران باستان هرگز توجه زیادی را به خود جلب نکرده است. سیستم آریستارخوس اوج گمانه زنی ها در مورد ماهیت فیزیکی جهان را نشان داد که با فلاسفه یونیان قرن ششم آغاز شد و این متعلق به عصری است که در حال گذر است. مسیر اصلی پیشرفت نجوم یونان ریاضیاتی بود نه فیزیکی ، و دستاوردهای بزرگ هنوز در راه بودند نمایش ها و محاسبات دقیق آپولونیوس از پرگا ، هیپارخوس و بطلمیوس نیز در این زمینه جای میگیرد. این موارد بر اساس جهت گیری نظریه زمین مرکزی بنا شده بودند.
خرید لوازم و تجهیزات ورزشی با قیمت مناسب
از نظر یک ریاضیدان جهت نتیجه ای را در بر نمیگیرد. در واقع ساخت یک سیستم از چرخه های گریز از مرکز برای محاسبه حرکت های سیاره ای از یک جهت جغرافیایی راحت تر است. فرضیه خورشید مرکزی به زیبایی برخی پدیده های اساسی مانند مرکزها و تجزیه و انحطاط برخی سیارات برتر را توضیح میدهد. اما مدار دایره ای برای زمین ، بر طبق اینکه خورشید در مرکزیت زمین قرار بگیرد، نتوانست ناهنجاری های دقیق مانند نابرابری فصول را حساب کند. در توضیح این نابرابری ، هیپارخوس بر طبق نیروی گریز از مرکز موقعیت زمین را به عنوان 1/24 برای شعاع خورشید تعیین کرد و خط های مربوطه کیهانی را در جهت طول جغرافیایی 65 درجه 30 تعیین کرد. بطلمیوس داده های خورشیدی هیپارخوس را بدون تغییر تصویب کرد ، غافل از اینکه مدار خورشید یک مرکز چرخشی گریز از مرکز را توصیف می کند.
منجم عرب البتانی (859–929 ق.) این تغییر را کشف کرد. ساخت و سازهای دارای چرخه دو مزیت نسبت به سازه های غیر عادی داشتند:
آنها برای سیارات مناسب و همچنین قابل استفاده بودند و ایستگاههای سیاره ای و حرکتهای برگشتی سیارات را به طور محسوسی نشان می دادند. در زمان آپولونیوس فهمیده شد که می توان برای هر سیستم گریز از مرکز یک سیستم برون مرزی معادل ساخت.
از این پس ، ترکیبی از چرخه های ‘گریز از مرکز و غیر عادی ، همه از یک جهت به صورت زمینی معرفی شدند. آریستارخوس نیز برای محاسبه اندازه ها و فواصل خورشید و ماه از جهت گیری ژئوسنتریک استفاده کرده است.
از اینکه به نظریه خورشید مرکزی بی علاقگی نشان دهیم کار سختی نیست . Zeitgeist)) عصر جدید هلنیستی تعیین شده و مشخصه آن با تدبیر پرتحرک دانشمندان فرهیخته و تحقیقات دقیق اخترشناسان ، ریاضیدانان و کالبد شناسان شاغل در کتابخانه و موزه اسکندریه بود.
ابزار دقیق استفاده شده در اسکندریه به منجمان درک بهتری از فاصله وسیع خورشید می داد. قرار دادن زمین در مدار خورشید منجر به این انتظار می شود که برخی تغییرات در موقعیت ستاره های ثابت در فصول مخالف قابل تشخیص باشد.
عدم وجود جابجایی ، جهانی با نسبت گسترده را پیش فرض می گیرد. هرچه مشاهدات دقیق تر باشد ، ستاره شناسان در اسکندریه تمایل کمتری برای پذیرش حرکت مداری زمین نشان دادند. این نظر هیت است که هیپارخوس (تقریباً 190–120 ق .م.) معمولاً بزرگترین ستاره شناسان یونانی در اتخاذ جهت گیری ژئوسنتریک “مهر و موم شده” قلمداد می شود. و فرضیه خورشید مرکزی را به پیش کشیدند.
دنیای روشنفکری نیز به طور کلی تمایل به پذیرفتن جهت گیری آریستارخوس نداشت. آموزه ارسطو در مورد “مکانهای طبیعی” که به زمین موقعیتی در پایین یا مرکز در میان عناصر تشکیل دهنده جهان اختصاص می دهد و “اثبات” قابل قبول او از جهت گیری مرکز زمین ، در دوران باستان بعدی ، حتی با ریاضیدان بطلمیوس ، بار علمی زیادی برای خود ابداع نمود.
عقاید مذهبی تمایلی به کنار گذاشتن جایگاه مرکزی خشت خلوت انسان نداشتند. طبق گفته های پلوتارك ، كلیانتس ، رئیس دوم مكتب رواقی (263–232 ق.م.) ، تصور كرد كه باید به دلیل اینکه آریستارخوس میگوید زمین میچرخد مبه دلیل توهین به دین وبی تقوایی مجرم شناخته شود. ستاره شناسی ، از نظر بسیاری از روشنفکران برجسته علمی و قابل احترام ، ، از روندی خارق العاده برخوردار بود. آموزه ها و یافته های آن نیز بر اساس گرایش ژئوسنتریک بنا شده است.
جالب است بدانید کهناامیدی کوپرنیک از پیش بینی توسط آریستارخوس آشکار شده است. کوپرنیک به عمد بیانیه ای را سرکوب کرد که آگاهی او از نظریه آریستارخوس را تأیید کرد. این بیانیه ، از نسخه شرح حال De Revolutionibus حذف شده است ،و در پاورقی در نسخه Thorn1873 آن اثر آمده است.
کوپرنیک در جای دیگر از جستجوی خود برای یافتن نمونه های کلاسیک ایده های بدیع خود در مورد آسمان ها و یافته های خود درنظرات پلوتارک ونظرات فیللاوس ، هراکلیدس و اکفانتوس حرف هایی را میزند اما او از ذکر صریح نظریه آریستارخوس که چند صفحه زودتر آمده است ، صرف نظر می کند.
سرانجام ، اخیراً به آشنایی تقریباً مطمئن کوپرنیک با اثر ارشمیدس به نام ‘The Sand-Reckoner ، اثری که شامل بهترین گزارش از نظریه آریستارخوس ، اشاره شده است. موفقیت های او به عنوان یک ستاره شناس این قصد را دارد تا توجه آریستارخوس را به عنوان یک ریاضیدان نسبت به مسائل کم و کاست دهد. شکوفایی نسلی پس از اقلیدس و نسلی قبل از ارشمیدس ، توانست این موضوع را نشان دهد که آریستارخوس قادر به همان نوع نمایش های هندسی دقیق و منطقی بود که کار آن ریاضیدانان معروف را از هم متمایز می کرد. بر طبق فواصل اولین تلاش برای تعیین فاصله ها و ابعاد نجومی با کسرهای ریاضی بر اساس مجموعه ای از فرضیات انجام گردیده است. آخرین فرض او تخمین بیش از حد بیش از حد قطر زاویه ای آشکار ماه به اندازه (2 درجه) را تعیین می کند. ارشمیدس در The Sand-Reckoner به ما گفت که آریستارخوس کشف کرد که قطر زاویه ای خورشید 1/720 قسمت دایره زودیاک است (1/2 درجه) ، که این مقدار تخمین نسبتا قابل قبولی را نشان میدهد. آریستارخوس در تعیین فواصل واندازه ها از جهت گیری ژئوسنتریک استفاده می کند و نتیجه می گیرد که حجم خورشید بیش از 300 برابر حجم زمین است. به همین دلایل معمولاً فرض بر این است که رساله کار اولیه ای بوده و قبل از فرضیه هلوسنتریک وی بیرون آمده است. آریستارخوس استدلال می کند که در لحظه دقیق تربیع اول ماه ، هنگامی که نیمه آن روشن شود ، مقدار SME زاویه راست است. SEM زاویه را می توان با مشاهده اندازه گیری کرد. بنابراین می توان زاویه MSE را استنباط کرد و نسبت فاصله ماه به فاصله خورشید را تعیین کرد . دو روش آشکار در مراحل وی دخیل است: تعیین با هر دقتی (1) زمان دوگانگی ماه و (2) اندازه گیری زاویه SEM. اندکی عدم دقت در هر دو مورد منجر به نتیجه ای کاملاً نادرست خواهد شد.
آریستارخوس زاویه SEM را 87 درجه فرض می کند ، در حالی که در واقع بیش از 89 درجه و 50 درجه باشد و برای خورشید فاصله 18 تا 20 برابر بیشتر از فاصله ماه بدست می آورد (در واقع نزدیک به 400 برابر بیشتر).
تکنیک های ریاضی او نیز کاملا صحیح است ، اما داده های مشاهداتی او چنان ناخالص است که نشان می دهد آریستارخوس در اینجا به نمایش های ریاضی علاقه مند بوده است و واقعیت های فیزیکی را قبول نداشته است.
رساله آریستارخوس با شش فرض آغاز می شود که عبارتند از:
(1) اینکه ماه نور خود را از خورشید دریافت می کند
(2) اینکه زمین نسبت یک نقطه و مرکز به کره ماه دارد
(3) وقتی ماه دقیقاً به نظرما می رسد
(4) در نیمی از دایره بزرگ که قسمتهای روشن و تاریک ماه را تقسیم می کند با چشم ناظر مطابقت دارد.
(5) وقتی ماه به نظر می رسد در نیم فاصله ما از خورشید است ، در 1/30 قسمت از ربع (87 درجه) کمتر از یک ربع است.
(6) اینکه وسعت سایه زمین (هنگام کسوف) به اندازه دو ماه است
و این که ماه 1/15 قسمت از علامت زودیاک را در بر میگیردو حدود (2 درجه) می شود.
وی سپس اظهار داشت که در موقعیتی است که می تواند سه گزاره را به شرح زیر اثبات نماید
(1) فاصله خورشید از زمین بیش از هجده برابر اما کمتر از بیست برابر فاصله ماه (از زمین) است. این بر اساس فرض در مورد نصف ماه بنا شده است.
(2) قطر خورشید نسبت یکسانی به قطر ماه دارد (یعنی با فرض اینکه خورشید و ماه قطر زاویه ای ظاهری یکسانی داشته باشند).
(3) قطر خورشید نسبت قطر زمین به نسبت بزرگتر از 19: 3 ، اما کمتر از 43: 6 است.
(4) از نسبت بین مسافتی که بدین ترتیب کشف شده است ، از فرض مربوط به سایه و از فرض اینکه ماه 1/15 قسمت علامت زودیاک را در بر میگیرد، دنبال می شود.
(5) سپس هجده گزاره حاوی مواردی را نشان میدهد. هیت متن كامل یونانی را بهمراه نظرات پاپوس درباره رساله در آریستاركوس ساموس (ص 352–414) ویرایش و ترجمه كرده است و گزارش خلاصه ای از رساله را در یك تاریخ ریاضیات یونان ارائه می دهد که در جلد دومش قرار دارد.
پیش بینی روش های مثلثاتی در این زمینه جای گرفته اند. آریستارخوس اولین کسی بود که روشهای هندسی را برای تقریب سینوسهای زاویه کوچک ایجاد کرد. او با زاویه هایی که به صورت کسری از زاویه های راست و نسبت اضلاع مثلث ها بیان می شوند ، سروکار داشت و محدودیت هایی را تعیین می کند که مقادیر واقعی بین آنها قرار دارد. در گزاره 7 ، نشان می دهد که فاصله خورشید بیش از هجده برابر است اما کمتر از بیست برابر فاصله ماه است ، که می تواند به صورت مثلثاتی بیان شود 1/18> sin 3 °> 1/20 ، وی در اثبات نظر خود از برخی موارد استفاده می کند نابرابری هایی که وی تصور می کند شناخته شده و مورد قبول است. اینها نیز ممکن است به صورت مثلثاتی بیان شوند. اگر α و β زاویه تند باشند و α> β هستند ، پس نتیجه می شود که:
tanα / tanβ> α / β> sinα / sinβ
اگر آریستارخوس اندازه گیری صحیحی از زاویه SEM – 89 5/6 درجه به جای 87 درجه داشت – این نتیجه تقریباً درست بود. یک قرن بعد هیپارخوس توانست با اندازه گیری سایه زمین در هنگام کسوف ماه ، تقریبأ فاصله ماه را که با شعاع زمین بیان می شود ، بدست آورد. اما برای بررسی از فاصله وسیع خورشید باید منتظر توسعه ابزار دقیق مدرن بود.
ابعاد دیگر استنباط شده توسط آریستارخوس در رساله خود ، به دلیل داده های مشاهده ای ضعیف او به شدت دست کم گرفته شده اند به طوریکه او نشان داده که
خورشید (بخش 10) خورشید نسبت به ماه نسبت به 5832: I اما کمتر از 8000: 1 دارد.
(بخش 11) قطر ماه کمتر از 45/2 است اما از 1/30 فاصله مرکز ماه هنگام رصد بیشتر است.
خورشید (بخش 16) نسبت به زمین بیش از 6859: 27 اما کمتر از 79507: 216 است.
(بخش 17) قطر زمین نسبت به قطر ماه در نسبت بیشتر از 108: 43 اما کمتر از 60:19 است.
(بخش 18) زمین نسبت ماه به بیش از 1،259،712: 79،507 اما کمتر از 216،000: 6،859 است.