Klavdij Ptolemaj [kláu̯di ptolemáj] (, ), starogrškiEnc. Britannica 2007, Claudius Ptolemaeus ali egipčanski. astronom, astrolog, matematik, geograf in fizik, * okoli 85, mogoče Ptolemais Hermia, Tebaida, Egipt, † okoli 170, mogoče Aleksandrija.
Življenje in delo
O njegovem življenju ne vemo tako rekoč nič. Ugotovljeno je samo to, da je moral v letu 150 delati v Aleksandriji, kjer naj bi bil tudi od 127 do 141. Čeprav so imeli Ptolemaja za člana aleksandrijske grške družbe, podatkov o njegovem rojstvu in izvoru ni. V kasnejši arabskih virih so ga navajali kot Zgornjega Egipčana, kar nakazuje, da je izviral iz južnega Egipta. Kot Hiparh pred njim, je dobro poznal tudi babilonsko astronomijo.
Ptolemaj je grško ime. Pojavlja se v grški mitologiji in ima homersko obliko. Med makedonskim višjim slojem je bilo v obdobju Aleksandra Velikega ime pogosto. Mnogi med njimi so bili v Aleksandrovi vojski. Verjetno je malo verjetno, da je Ptolemaj izhajal iz vladarske družine. Ime Klavdij je rimsko in nakazuje, da je bil Ptolemaj rimski državljan. Al Hvarizmi je menil, da je bil Ptolemaj potomec rimskega cesarja Klavdija in da so se zaradi tega njegovi potomci tako imenovali.
Astronomija
V svoji knjigi Megale mathematike syntaxis tes astronomias (Η Μεγάλη Σύνταξις, Velika razprava, izvirno Μαθηματικἠ Σύνταξις, Matematična razprava) (Velika astronomska zgradba (Velika astronomska sintaksa, Matematična zbirka, Veliki zbornik astronomije)) iz leta 150, v arabskem prevodu el-Haddžadž b. Hetara z imenom Tabir al magesthi (el-Midžisti) iz leta 827, pozneje latinizirano v Almagest (Almages), je v sistematični obliki dal prikaz celotne astronomije do svojega časa, ob koncu aleksandrijske dobe, pri čemer se je opredelil za geocentrični sestav, kar je bilo velikega pomena. Ker delo ni vsebovalo ničesar, kar bi nasprotovalo tedanjemu uveljavljenemu svetovnemu nazoru, je ostalo podlaga za vsakršno astronomsko znanje vse do 17. stoletja. Njegov sestav je temeljil na predpostavki, da se Sonce, planeti in zvezde vrtijo okrog Zemlje kot nepomičnem središču Vesolja. Čeprav je bila zasnovana na napačni predpostavki, se je ta teorija dobro skladala z opazovanji gibanj planetov. Šele s Kopernikovo teorijo iz leta 1500, so njegov sestav zamenjali s heliocentričnim sestavom. V zadnjem času so ugotovili, da Almagest ni mogel biti napisan pred letom 150.
Babilonski astronomi so razvili aritmetične postopke za računanje astronomskih pojavov. Grški astronomi so izdelali geometrične modele za računanje nebesnih gibanj. Ptolemaj je trdil, da je razdelal svoj geometrični model iz izbranih astronomskih opazovanj svojih predhodnikov v razponu več kot 800 let, čeprav so astronomi kasneje sumili, da je podatke priredil neodvisno od opazovanj. Ptolemaj je predstavil svoje astronomske modele v priročnih razpredelnicah, s katerimi je bilo moč izračunati lege Sonca, Lune in planetov v prihodnosti ali preteklosti, čas vzhajanja in zahajanja zvezd ter nastop Sončevih in Luninin mrkov. Iz njegovih tabel so se kasneje razvile znane arabske tabele zidži. V delu Vzhajanje nepomičnih zvezd (Phaseis) je navedel parapegmo, zvezdni koledar ali almanah, ki je temeljil na pojavitvah ali izginevanjih zvezd v teku tropskega leta.
Ptolemaj je postal navdušen in izključen pristaš epiciklov. Nekateri zgodovinarji znanosti so poskušali zmanjšati njegov ugled, ker skoraj ni vnesel svojih zamisli, ampak je samo naprej razvijal, kar so v prvi črti zapustili Kidinu, Hiparh in drugi kaldejski astronomi. Vendar je tudi to bilo veliko delo. Zapletenost epiciklov, ki so postavljeni drug v drugega in drug iznad drugega je takšna, da so se ljudje s težavo znašli. Za Alfonza X. Modrega, kralja Kastilije, (vladal od 1252 do 1282) so epicikli postali zlovešči. Ta vladar se je zelo zanimal za znanost in je v vsakem pogledu podpiral učenjake - Arabce, Jude in Kristjane, ki so živeli v Španiji. Med proučevanjem Ptolemajeve teorije epiciklov je izjavil: »Če bi me bog pri ustvarjanju sveta vprašal za nasvet, bi bilo mnogo stvari preprosteje ustvarjeno.« S tem sicer ni želel izreči nobenega teoretičnega mišljenja, pa so ga vseeno obsodili zaradi bogohlinja in je izgubil prestol. Pri tem pa je bil svet vseeno ustvarjen preprosteje kot pa so slutili tisti smešni oponašalci antičnega znanja iz njegove okolice. Ptolemaj je razmišljal o vrtenju Zemlje okrog svoje osi, vendar je zamisel vnaprej odbijal, ker bi se pri vrtenju Zemlja zaradi velike centrifugalne sile morala razpasti. Pri tem se ni domislil, da bi prav gotovo morala razpasti tudi tista kristalna krogla zvezd stalnic, ki je hitreje rotirala. Ocenil je astronomsko enoto, povprečno razdaljo Sonca od Zemlje (geocentrično) na 1210 Zemljinih polmerov, kar je z današnjimi enotami 7,7 · 109 m, in je 19-krat premalo. Polmer krogle nepomičnih zvezd pa je bil po njem 20.000-krat večji od Zemljinega..
thumb|250px|Ptolemajeva kopica (M7, NGC 6475)
Uporabljal je število, minutno in sekundno razdelitev kotne stopinje. Leta 137 (138) je sestavil zvezdni katalog, ki je vseboval 1028 zvezdPtolemajev zvezdni katalog , in so dolgo časa mislili, da ga je posnel z navadno ekstrapolacijo od Hiparha. Bil je prepričan, da je označil vse vidne zvezde. V resnici pa je zaznamoval samo večino v Aleksandriji vidnih zvezd z navideznim sijem največ 4m in pa še nekaj šibkejših. Večino zvezd v njegovem katalogu je videl tudi Hiparh.
Ptolemaj je uvedel pojem magnitude (oznaka m) in navedel lege zvezd vse do magnitude 6m. Sestavil je točen seznam vseh imen ozvezdij, ki so tedaj obstajala v babilonskih in grških izvorih. Od teh imen jih uporabljamo danes še 48. Popisal je tudi Rimsko cesto in pripravo zvezdnega globusa. O Rimski cesti je zapisal: »Mlečna cesta ni krog, temveč območje, ki je vsepovsod tako belo kot mleko in to ji tudi daje ime. To območje ni povsod enako in niti ne povsod pravilno, temveč se razlikuje tako po širini, odtenku ali barvi, kakor tudi po številu zvezd v svojih delih in v raznolikosti njihovih leg. Poleg tega je na nekaterih delih razdeljena v dve veji, kar zlahka vidimo, če jo opazujemo z malo pozornosti.« Takšne opise je popravil šele Galilei leta 1610. Ptolemaj je opisal odprto kopico M7 kot meglico, ki se njemu v čast imenuje Ptolemajeva kopica.
Ptolemaj je odkril nepravilnost v gibanju Lune, evekcijo, ki ima vrednost:
76' sin (2 (1 - l) - m) ,
kjer sta l srednja longituda Sonca in m srednja anomalija Lune..
V Almagestu je zapisal: »Preprostosti pojavov na nebu ne smemo presojati po tem, kar se nam ljudem zdi preprosto, ne glede na to, da na svetu pojem 'preprost' sploh ni enoten … Vzeto s človeškega stališča bi se nam ne mogel noben nebesni pojav zazdeti 'preprost', niti večno enako vsakodnevno gibanje; kajti prav to v neskončnost enako vrtenje je pri nas ljudeh … preprosto nemogoče.«
Njegov model in računske postopke so prevzeli in prilagodili v arabskem svetu in Indiji, saj so bili zadovoljivo točni za uporabo v astronomiji, astrologiji, merjenju časa, izdelavi koledarjev in navigaciji.
Geografija thumb|250px|Tiskan Ptolemajev zemljevid, 1482 thumb|250px|Dalmatia, Illyricum, Noricum, Pannonia thumb|250px|Kopija iz 15. stoletja Ptolemajevega zemljevida sveta, rekonstruirana po Ptolemajevem delu Zemljepisno navodilo (okoli 150). Na skrajni desni za otokom »Taprobane« (Šrilanka, pretirano velika) in za »Aurea Chersonesus« (Malajski polotok) so označene dežele Seresa in Sinae (Kitajska) thumb|250px|Jugovzhodna Azija iz Ptolemajevega Zemljepisnega navodila, prerisana v 15. stoletju
V delu Zemljepisno navodilo (Geografike hyfegesis), je ocenil velikost Zemlje, opisal njeno površje in označil veliko mest po zemljepisni širini in dolžini. Tudi to delo je zbirka tistega kar je bilo v tistem času znanega o svetovni geografiji v Rimskem imperiju. Ptolemaj se je zanašal na zgodnejšega geografa Marinosa Tirškega Tirškega in na geografske leksikone o Rimskem in antičnem Perzijskem imperiju. Večina virov, ki se je nanašala na zunanja področja Rimskega imperija, pa je bila nezanesljiva.
Prvi del Navodila govori o podatkih in postopkih, ki jih je uporabljal. Kakor pri modelu Osončja v Almagestu je postavil tudi tukaj vse v veliko sliko. Podobno kot Marinos je označil vsa zemljepisna področja, ki jih je poznal, z zemljepisnima koordinatama, ter določil mrežo napeto okrog zemeljske oble. Širina se je merila enako kot danes od ekvatorja, vendar jo je Ptolemaj raje izražal kot dolžino najdaljšega dne namesto kotne stopinje (dolžino dneva ob poletnem Sončevem obratu narašča od 12 ur do 24 ur, ko se premikamo z ekvatorja na polarni krog. V knjigah 2 do 7 je uporabljal stopinje, in je postavil ničti poldnevnik (dolžina 0°) na najbolj zahodni celinski del, ki ga je poznal, na Blagoslovljene otoke (μακαρων νησοι). Otoki so bili morda Zelenortski otoki in ne Kanarski otoki, kot so dolgo časa mislili. Otočje je na zemljevidu označeno s šestimi točkami in napisom »FORTUNATA«.
Navedel in določil je tudi način izdelave zemljevidov tako celotnega naseljenega sveta (oikoumenè) kot tudi Rimskih provinc. V drugem delu Navodila je za zemljevide podal potreben topografski seznam in napise. Njegov naseljeni svet se je raztezal od dolžine 180 stopinj od Blagoslovljenih otokov v Atlantskem oceanu do sredine Kitajske in približno od širine 80 stopinj od Shetlandskih otokov (Tule, Θούλη) do anti-Meroeja na vzhodni obali Afrike. Dobro se je zavedal da je poznal le četrtino zemeljskega površja in da so bila področja južno od Kitajske podana napačno. Tudi Tihega oceana ni poznal.
Zemljevidi iz ohranjenih rokopisov Ptolemajevega Navodila izvirajo iz okoli leta 1300. Besedilo je malo pred tem ponovno odkril bizantinski učenjak Planud. Zgleda da imajo topografske tabele v knjigah 2-7 več virov. Besedilo so večkrat dodajali tudi stoletja kasneje. Tako so podatki v različnih delih Navodila verjetno iz različnih obdobij.
Zemljevide so na podlagi znanstvenih načel izdelovali že od časa Eratostena. Ptolemaj je izboljšal projekcije. Znano je, da je bil zemljevid sveta, izdelan po Navodilu, v rimskih časih na razstavi v mestu Autun v Franciji. V 15. stoletju so začeli tiskati Ptolemajevo Navodilo z zemljevidi v litografijah. Prva takšna izdaja je izšla leta 1477 v Bologni, takoj nato pa ji je leta 1478 sledila izdaja iz Rima. Izdaja, tiskana leta 1482 v Ulmu, ki je vsebovala zemljevide v lesorezih, je bila prva severno od Alp. V primerjavi s sodobnimi, so zemljevidi izgledali popačeno, ker so bili Ptolemajevi podatki netočni. En razlog za to je, da je bila Ptolemajeva ocena za velikost Zemlje premajhna. Eratostenova ocena je bila 700 stadijev za stopinjo na velikem krogu, Ptolemajeva pa je bila 500 stadijev. Zelo verjetno je, da je šlo za enaka stadija, ker je Ptolemaj močno prilagodil dolžinske stopinje glede na starejše merilo. Če sta oba uporabljala atiški stadij približno 185 m, je bila starejša ocena 1/6 prevelika, Ptolemajeva pa 1/6 premajhna. Razlika, ki so jo pojasnili nedavno, izhaja iz preprostih metod za merjenje velikosti Zemlje, saj so zaradi loma svetlobni žarkov v zraku za 1/6 Zemljine ukrivljenosti dale prevelike ali premajhne rezultate za količnik 5/6.