Astronomia starożytnych Greków: od Talesa do Ptolemeusza

Na długo przed teleskopami Grecy patrzyli nocą w górę i zastanawiali się, jak działa niebo. Na gwiazdę mieli słowa ἀστήρ i ἄστρον; dziś Grecy mówią αστέρι albo άστρο. Większość gwiazd zachowuje swoje miejsce, gdy niebo się obraca, ale kilka porusza się wśród pozostałych. Ksenofont nazywa je πλάνητες ἀστέρες, „błądzącymi gwiazdami”, i od tego pomysłu pochodzi słowo planeta, po grecku πλανήτης.

Niebo było też użyteczne. Poemat Hezjoda o rolnictwie, Prace i dni, mówi, że gwiazda Arktur wschodzi około sześćdziesięciu dni po przesileniu zimowym, i radzi rolnikom, by mniej więcej wtedy przycinali winorośl.

Badanie gwiazd miało już nazwę w V wieku p.n.e.: ἀστρονομία. W komedii Arystofanesa Chmury uczeń wskazuje jakieś przedmioty w swojej szkole i mówi, że to astronomia. Grecy nie zaczynali od zera: babilońscy obserwatorzy prowadzili zapiski przed nimi, a późniejsi greccy astronomowie, tacy jak Hipparch, z nich korzystali.

Pierwsze sławne imię to Tales z Miletu. Herodot (1.74) pisze, że zapowiedział on Jończykom rok, w którym dzień nagle zmienił się w noc podczas bitwy między Lidyjczykami a Medami. Współcześni autorzy łączą to z zaćmieniem Słońca z 28 maja 585 p.n.e. Skąd Tales mógł o tym wiedzieć, to inna sprawa: Otto Neugebauer dowodził, że nie istniał cykl zaćmień Słońca dla danego miejsca, i być może było to tylko przypuszczenie. Żadne jego pisma się nie zachowały.

Anaksymander, również z Miletu, wyobrażał sobie Ziemię jako walec wiszący pośrodku nieba. W V wieku p.n.e. Anaksagoras, który mieszkał w Atenach, miał wyjaśnić, że Księżyc świeci światłem Słońca, a Słońce nazywał rozżarzonym kamieniem. W Obronie Sokratesa Platona (26d) Sokrates mówi, że pomysł, iż Słońce jest kamieniem, a Księżyc ziemią, należy do Anaksagorasa. Starożytni autorzy podają, że oskarżono go o bezbożność; proponowane daty mieszczą się między 450 a 430 p.n.e.

W IV wieku p.n.e. Arystoteles dowodził w dziele O niebie (2.14), że Ziemia jest kulą. Jej cień na Księżycu podczas zaćmienia ma zakrzywioną krawędź, a krótka podróż na południe odsłania gwiazdy, których nie widać dalej na północy. Później Eratostenes obliczył nawet wielkość Ziemi.

Eudoksos z Knidos w IV wieku p.n.e. wyjaśniał wędrówkę planet obracającymi się sferami, których środkiem jest Ziemia. Nie wiemy, czy uważał je za rzeczywiste; o Arystotelesie zwykle sądzi się, że tak, choć niektórzy badacze to kwestionują. Arystarch z Samos (ok. 310–230 p.n.e.) wysunął śmielszą propozycję. Archimedes w dziele O liczeniu piasku przekazuje jego hipotezę, że Ziemia krąży wokół Słońca. Niewielu ją przyjęło. Jedyna zachowana książka Arystarcha oblicza, że Słońce jest około 20 razy dalej niż Księżyc; prawdziwa liczba to około 400.

Hipparch, urodzony w Nikei, prowadził obserwacje na Rodos w latach 127 i 126 p.n.e. Porównał swoje dane ze starszymi, w tym babilońskimi, i odkrył powolne przesunięcie, które nazywamy precesją. Prawdopodobnie sporządził pierwszą tablicę cięciw, wczesną formę trygonometrii, oraz katalog gwiazd, być może około 850. Zachowało się tylko jedno jego dzieło, dlatego znamy go głównie dzięki Ptolemeuszowi.

Ptolemeusz prowadził obserwacje w Aleksandrii między 127 a 141 rokiem n.e. Jego wielka księga umieściła Ziemię w środku i używała epicykli, czyli kół na kołach, by przewidywać położenie Słońca, Księżyca i planet. Wymienia 1022 gwiazdy w 48 gwiazdozbiorach, a historycy wciąż spierają się, ile przejął od Hipparcha. Grecki tytuł znaczył „Zbiór matematyczny”, ale przez arabskie al-majisti stał się Almagestem. Kopernik ogłosił swój układ ze Słońcem w środku w 1543 roku, a Almagest został zastąpiony dopiero około sto lat później.

Wiele z tych słów wciąż żyje. Έκλειψη (zaćmienie) pochodzi od ἔκλειψις, które znaczyło też porzucenie czegoś. Κόσμος znaczył najpierw porządek i ozdobę; dziś znaczy świat, a także po prostu ludzi: „το ξέρει όλος ο κόσμος”, wszyscy to wiedzą. Κομήτης (kometa) to „długowłosa” gwiazda, nazwana tak od warkocza. Ζώδιο, od ζῴδιον, „mała figura”, daje pytanie „Τι ζώδιο είσαι;”, „Jaki masz znak zodiaku?”. Księżyc w nauce to σελήνη, ale w codziennej mowie φεγγάρι, inne słowo, od φέγγος, „światło księżyca”. Ἀστρολογία znaczyła kiedyś astronomię; dziś te dwa słowa się rozróżnia.

A Droga Mleczna? Aratos, poeta z III wieku p.n.e., nazywa ją Γάλα, „Mleko” (Fainomeny 476). Arystoteles podaje, że Anaksagoras i Demokryt uważali ją za światło pewnych gwiazd, i odrzuca ich pogląd. W 1610 roku luneta Galileusza pokazała, że jest ona masą niezliczonych gwiazd, a w latach 20. XX wieku Edwin Hubble wykazał, że wszechświat sięga znacznie dalej.