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古代ギリシア天文学とは、古典古代にギリシア語で書かれた天文学のことです。ギリシア天文学には、古代ギリシア時代、ヘレニズム時代、グレコ・ローマ時代、後期古代が含まれます。古代ギリシア天文学は3つの段階に分けられ、古典ギリシア天文学は紀元前5世紀から4世紀にかけて、ヘレニズム天文学は紀元前3世紀から紀元前1世紀後半のローマ帝国の成立まで、そしてグレコ・ローマ天文学はローマ世界でその伝統を受け継いでいます。ヘレニズム時代以降、ギリシア語がヘレニズム世界全体で学問の言語となったため、ギリシア天文学はギリシアの地理的範囲を超えて拡大しました。ヘレニズム世界の大部分は、アレクサンドロス大王によって建国されたマケドニア帝国の境界によって区切られていました。ギリシア天文学で最も著名で影響力のある実践者はプトレマイオスであり、彼の『アルマゲスト』は近代まで天文学の考え方を形作りました。今日知られている最も有名な星座のほとんどは、ギリシャ天文学に由来するもので、ラテン語の用語を通して伝えられています。[ 1 ]
ギリシャ天文学はバビロニア天文学から大きな影響を受け、エジプト天文学からも少なからず影響を受けた。後の世紀には、ギリシャ語の天文学書が他の言語に翻訳され、その普及が進んだ。特に、これらの書のアラビア語訳は、中世のイスラム世界全体の天文学者や数学者に恩恵をもたらした。[ 2 ]
ギリシャの天文学文献の多くは、名前しか知られておらず、説明や引用文によってのみ知られている。初歩的な著作の中には、数学的な内容がほとんどなく、学校での使用に適していたため、現存するものもある。この類の書物には、ユークリッドの『現象』やピタネのアウトリュコスの2つの著作などがある。プトレマイオスの時代より少し前に書かれた重要な教科書は、クレオメデス、ゲミノス、スミルナのテオンによって書かれた。大プリニウスやウィトルウィウスといったローマの著述家による書物には、ギリシャの天文学に関する情報がいくつか含まれている。最も重要な一次資料は『アルマゲスト』であり、プトレマイオスは多くの先人たちの著作に言及している。[ 3 ]
古代ギリシアの宇宙論の主な特徴は、古代近東の宇宙論に見られる特徴と共通している。それらには、（平らな）地球、太陽、月、星がある天（天球）、人間が住む領域を取り囲む外洋、そして冥界（タルタロス）が含まれる。最初の３つは、ウラノス、ガイア、オケアノス（またはポントス）の神々に対応していた。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
ミレトスのタレスは、ギリシャ哲学のイオニア学派の主要人物でした。現代の歴史学では、ギリシャ科学の伝統を始めた人物として一般的に認められていますが、この帰属に異議を唱える人もいます。 [ 7 ]ヘシオドスやホメロスなどの先人たちと同様に、タレスは地球が平らで、原始的で果てしない海の上に載っていることを受け入れました。また、宇宙は基本的に水で構成されていると提唱したことでも知られています。[ 8 ]タレスによって始められた伝統の最も有名な後継者はプラトンとアリストテレスでした。多くの思考は直観に頼り続けていましたが、この研究の永続的な遺産は、宇宙の通常の動作に対する非超自然的な説明を提供したことです。数学（特に幾何学）は大きく発展し、取り組んだ問題に適用されました。また、観察によって世界の仕組みに関する候補となる説明を排除できると考えられていました。[ 9 ]
タレスの弟子であり、イオニア学派の著名なメンバーであったアナクシマンドロスは、北の空が北極星を中心に回転しているように見えることに気づき、地球の周りの天球の概念に至った。また、空が緯度によって変化するように見えることから、地球の表面も湾曲している可能性があると考えた。しかし、彼は地球が球体ではなく円筒形であると誤って考えていた。球形の地球の概念は、最初にピタゴラス学派に受け入れられたが、これは科学的な理由ではなく哲学的な理由によるものであった。球体は完全な幾何学的図形であると考えられていたからである。[ 10 ]
プトレマイオスの『アルマゲスト』 （1.2）によれば、ギリシャ天文学は次のような仮定（ギリシャ語では仮説）に基づいていた。 [ 11 ]
アルマゲストの最初の書には、哲学と天文学的観測の両方を用いて、これらの前提のそれぞれを擁護し、代替的な立場を反駁する章が含まれていた。[ 12 ]
「惑星」という用語は、古代の天文学者が他の星（固定されているように見える）との関係で特定の光点が空を横切って移動する様子を観察したことから、「放浪者」を意味するギリシャ語のπλανήτης（planētēs）に由来します。肉眼で見える惑星は、水星、金星、火星、木星、土星の5つで、ギリシャ語ではヘルメス、アフロディーテ、アレス、ゼウス、クロノスと呼ばれています。[ 13 ]古代ギリシャの天文学者は、金星の夕方と朝の出現は2つの異なる天体であると考え、西の夕方の空に現れるときはヘスペロス（「宵の明星」）、東の朝の空に現れるときはフォスフォロス（「光をもたらす者」）と呼んでいました。彼らは最終的に、両方の天体が同じ惑星であることを認識するようになりました。この発見の功績は、ピタゴラスまたはパルメニデスに帰せられています。[ 14 ]
エウドクソスは星座の名前を標準化したと一般的に考えられている。現存する最古の星座の記述であるアラトスの『現象』（紀元前270年）は、この主題に関する彼の研究の主要な情報源である。アルマゲストの第7巻と第8巻は、プトレマイオスが伝統的な48の星座の分類に置いた1000を超える星の名前、位置、等級の星表を構成している。これらの星座の中で最も重要なのは、黄道十二星座を定義する12の星座である。[ 15 ]
アリスタルコスは『太陽と月の大きさと距離について』という本も著したが、これは現存する唯一の著作である。この著作の中で、彼は太陽と月の大きさ、そして地球からの距離を地球の半径で表した値を計算した。その直後、エラトステネスは地球の大きさを計算し、地球の半径を252,000スタディオンと算出した。これは39,690キロメートルに相当し、実際の40,120キロメートルにかなり近い値である。[ 16 ]ヒッパルコスは別の『太陽と月の大きさと距離について』という本を著したが、現存していない。アリスタルコスとヒッパルコスはどちらも、太陽から地球までの距離を大幅に過小評価していた。[ 17 ]
地球中心説、すなわち地球が太陽系（あるいは宇宙）の中心にあり、太陽、月、惑星を含む他の天体が地球の周りを公転するという考え方は、古代ギリシャやより一般的には古代の宇宙論体系において支配的でした。しかし、様々な代替案が時代とともに現れました。例えば、紀元前5世紀にピロラオスが提唱したピタゴラス天文学体系では、宇宙の他のすべての天体がその周りを公転する目に見えない「中心火」（太陽と混同しないように）が存在すると提唱しました。[ 18 ]ヘラクリデス・ポンティクスは、太陽が地球の周りを公転し、他のすべての天体が太陽の周りを公転するという地動説を提唱しました。 [ 19 ]最後に、紀元前3世紀、サモスのアリスタルコス（「古代のコペルニクス」[ 20 ]と呼ばれることもある）は、太陽を宇宙の中心に置き、地球を中心としない真の太陽中心説を提唱した、前近代で最初で唯一の人物であった。 [ 21 ]
プラトンとクニドスのエウドクソスは、紀元前4世紀前半に天文学思想において活躍し、彼らと共にギリシャ天文学に決定的な転換がもたらされた。この二人の業績は、それまでの恒星の研究に焦点を当てていた恒星への関心から、惑星の研究への転換を表している。太陽系の新しい二球モデルが提案され、惑星観測の説明が初めて幾何学的理論の形で提唱された。[ 22 ]二球モデルは、天と地が同心円状の球体のペアであると仮定している。つまり、天と地はどちらも同じ中心を持つ球体として考えられている。[ 22 ]このように、それらは（概念的に球形の）卵の構造に似ており、外側の球体（天）が内側の球体（地）を包み込んでいる。[ 23 ]外側の天球には、恒星のほか、その表面を移動する太陽、月、惑星が含まれています。内側の地球球は中心に固定されています。ここから「天の赤道」という概念が生まれます。これは地球の赤道と同じで、天球上に投影されたものです。「黄道」という用語は、太陽が天球上を一周する年間の経路を指します。この経路は天の赤道に対して23°傾いています。黄道と天の赤道が交わる2つの場所は、春分と秋分を表します。黄道が赤道から最も遠い2つの点は、夏至と冬至を表します。[ 24 ]
クニドスのエウドクソスは紀元前4世紀前半に生き、天文学を実践した。彼の著作は失われており、彼に関する情報は古代の文献の二次的な言及から得られる。紀元前4世紀の天文学に関する断片群はエウドクソス・パピルスとして知られているが、エウドクソス自身の見解に関する関連情報はほとんど含まれていない。[ 25 ]ヒッパルコスはアラトスの注釈の中で、エウドクソスは『鏡』と『現象』を含む著作を書いたと考えられているが、『オクタエテリス』は偽名で彼に帰せられている。[ 26 ]別の著作『速度について』では、当時予測不可能だった惑星の動きを理解しようと試みた。[ 27 ]彼はアテネとエジプトで研究を始め、その後キュジコスに学校を設立し、そこで名声を得た。彼の弟子には、円錐曲線の概念の発明者とされるメナエクムスや、ポレマルコスなどがいる。ポレマルコスの弟子カリッポスは、同心球のエウドクサ理論に好評な修正を加えた。彼はまた、暦やパラペグマ文献にも貢献した。[ 26 ]
エウドクソスの惑星運動モデルは、アリストテレス（形而上学XII、8）の要約や、西暦 6 世紀に作成されたアリストテレスの『天体論』に対するシンプリキオスの注釈によって現存している。 [ 28 ]エウドクソスのモデルは、観測されている惑星運動を説明しようと試みた。その主な方法は、恒星は 1 つの回転球に沿って移動するのに対し、各惑星はそれぞれ独自の速度と極を持つ、入れ子になった複数の回転球に沿って移動すると述べることであった。エウドクソスは、星の見かけ上の経路を説明するために幾何学モデルの使用を優先する学派を確立した。[ 27 ]しかし、エウドクソスの体系に欠陥があることに気づいた者もいた。ピタネのアウトリュコスは、異なる時間に観測すると月の大きさが異なって見えることに気づいた。しかし、これは地球と月の間の距離の変動を一切考慮しない同心円説のエウドクサ理論と矛盾していた。[ 29 ]
ペルガのアポロニオス（紀元前240年頃- 紀元前190年頃）は、特にエウドクソスの理論をはじめとする、それ以前の天文学理論の問題点に応え、離心円と周転円（およびその従円）の理論を提唱した。この理論は、紀元前2世紀にヒッパルコスによって、そして後に紀元2世紀にプトレマイオスによってさらに発展させられた。このモデルにより、地球と他の天体との距離の変化を理論で説明することが可能になった。[ 29 ]しかし、この理論を開発した人物としてアポロニオスがしばしば挙げられる一方で、その証拠は乏しいと考える人もいる。いくつかの証拠は、それ以前の著者であるアルキメデスが周転円と離心円の知識を持っていたことを示唆しており、アンティキティラ島の機械も計算方法において離心円と周転円を前提としているように見える。[ 30 ]
ヒッパルコスは紀元前2世紀のギリシャ天文学において重要な人物でした。大プリニウスによれば、彼は星表を作成し、新星を観測し、歳差運動を発見しました。彼はバビロニアの天文学者についてかなりの知識を持っていたようで、それ以前のギリシャの著述家にはバビロニア天文学に関するそのような知識の痕跡はありません。[ 31 ]彼がどのようにしてこの情報にアクセスできたのかは不明であり[ 32 ]、プトレマイオスなど、後の時代のヒッパルコスの後継者たちのバビロニア天文学の知識は、ヒッパルコスの情報に依拠していた可能性が高いです。[ 33 ]ヒッパルコスの観測により、彼は回帰年が365.25日よりわずかに短く、恒星年が365.25日よりわずかに長いことを発見しました。ヒッパルコスがどのようにしてこれを発見したのかは明らかではありませんが、現在ではヒッパルコスの発見が正しかったことが知られています。[ 34 ]
クラウディオス・プトレマイオスは、西暦2世紀にローマ領エジプトのアレクサンドリアで活躍した数学者で、地球やその他の天体の形状と運動を深く研究しました。プトレマイオスの最も重要な著作は『アルマゲスト』 （ 『数学的構成』とも呼ばれる）で、その他にも『仮説』 、『テトラビブロス』、『便利な表』、『カノビオス碑文』などの著作や、その他の小著を著しました。[ 35 ]
アルマゲストは西洋天文学の歴史において最も影響力のある書物の1つであり、ギリシャ語で約25万語からなる13巻の記念碑的なシリーズで、それまでの天文学を包括的に扱い、多くの以前の数学者による定理、モデル、観測を取り入れている。[ 36 ] 13巻で扱われているトピックは次のとおりです。[ 37 ]
ギリシャ人は、天体の不規則な動きをモデルでどのように説明できるかを模索しました。月やその他の天体は観測する時間によって大きさが変わるように見えるため、地球と他の天体との距離が変化していることが理解され、エウドクソスの同心円説のように、地球の周りを別の天体が単純に円運動するだけではこの現象を説明できないことが分かりました。プトレマイオスはこの現象を説明するために、離心円と周転円の概念を受け入れ、発展させました。離心円とは、観測者が回転の中心に位置していないという仮定です。したがって、例えば地球が自転の中心に位置していない場合、地球から観測すると月の動きは不均一に見えることになります。月が地球に近づくと、その動きは速く見え、より大きく見える（より近いため）一方、そうでない場合は、動きは遅く小さく見えるでしょう。周転円の概念は、地球の周りを回転する円が存在するが、回転する天体自体がその円上に置かれるという考えを否定することであった。代わりに、地球の周りを回転する大きな円の上に、より小さな回転円が置かれ、この小さな円は従円と呼ばれる。天体自体は従円の周りを回転し、一方、従円全体としては地球の周りを回転する。これにより、地球上の観測者は天体の不規則な動きを観測することも可能になる。[ 38 ]
離心円と周転円はプトレマイオス天文学の2つの主要なツールであり、プトレマイオスはこれら2つが密接に関連していることを示しました。太陽の場合、プトレマイオスは太陽の運動が離心円または周転円のどちらでも予測できることを理解していました。[ 39 ]太陽以外の天体、例えば惑星がモデルに導入されると、モデルはより複雑になりました。木星、土星、火星のモデルには、円の中心、等速点、周転円、そして地球からの観測者による視点が含まれていました。このモデルの発見は、水星と金星の周転円の中心が常に太陽と同一線上にある必要があるということです。これにより、離角が限定されることが保証されます。[ 40 ]離角とは、天体と宇宙の中心との角距離のことです。プトレマイオスの宇宙モデルと彼の研究は、現代科学の発展において彼を歴史上重要な地位に押し上げました。プトレマイオス体系では、地球が宇宙の中心にあり、月、太陽、そして5つの惑星がその周りを回っていました。恒星の円は宇宙の最外縁を示し、その外側は哲学的な「エーテル」の領域でした。地球は宇宙のまさに中心に位置していました。月を運ぶ球体は、腐敗し変化する月下の世界と、その上にある腐敗せず変化する天界との境界として説明されています。[ 41 ]
プトレマイオス天文学は中世の西ヨーロッパとイスラム世界の天文学において標準的なものとなったが、 16世紀までにマラガン天文学、地動説天文学、ティコ・ブラーエの天文学体系に取って代わられた。
アルマゲストに関する最初の批判的議論は、2 世紀末または 3 世紀初頭のアルテミドロスによるものですが、彼はそれを十分に理解していませんでした。4 世紀には、アレクサンドリアのパップスとアレクサンドリアのテオンが、アルマゲストの一部に関する注釈または論文を著しました。[ 42 ]しかし、これらの著作は、アルマゲストを理解しようとするだけで、それを改良したり、発展させたりすることを目的としていませんでした。これは 5 世紀に新プラトン主義の哲学者プロクロスによって変わりました。彼のアルマゲストの解説は、前任者とは異なり、プトレマイオスの著作の技術的な詳細を詳細に把握していました。プロクロスは、周転円の存在を示唆するなど、アルマゲストのいくつかの要素を批判しましたが、彼と後の新プラトン主義者は、天文学は神学に不可欠であると信じ、プトレマイオスの著作を読み続けました。アルマゲストの伝統を受け継いで研究を続けたプロクロスの弟子や後継者には、アンティオキアのヒラリウスとマリノスがいます。 6世紀には、あまり研究されていないアルマゲストの本格的な注釈書が作成され、歴史家にとって興味深いのは、後世に本文を写本した写字生によって欄外や欄間に書き込まれた多数の注釈であり、これらはアルマゲストについてさらに深く考察している。しかし、この注釈書の著者は不明であり、プトレマイオスの天文学を研究した多くの有力な候補者、例えばアスカロンのエウトキオスやヨハネス・フィロポノスなどがこの時代に生きていた。[ 43 ]
紀元後数世紀の間、ギリシャ・ローマの占星術に関する論文がいくつかインドに伝わったことも知られています。ヤヴァナジャータカ（「ギリシャ人の格言」）は、西サトラップ・サカ王ルドラダマン1世の庇護の下、2世紀にヤヴァネーシュヴァラによってギリシャ語からサンスクリット語に翻訳されました。ルドラダマンの首都ウッジャインは「インドの天文学者にとってのグリニッジ、アラビア語とラテン語の天文学論文にとってのアリンとなった。なぜなら、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たちだったからである。」[ 44 ]
6 世紀後半、ロマカ シッダーンタ(「ローマ人の教義」) とパウリサ シッダーンタ(「パウロの教義」または一般にパウリサ ムニの教義とされることもある) は、ヴァラハミヒラによって著書『Pañca-siddhāntikā (「5 つの論文」) 』にまとめられた 5 つの主要な占星術論文のうちの 2 つとみなされました。[ 45 ]
記事に名前が挙げられている著者以外にも、数理天文学や宇宙論の研究に携わった以下の人物リストは興味深いかもしれません。
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