Jako jeden z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie, planeta Jowisz była źródłem fascynacji od zarania astronomii. Teraz tablica klinowa z okresu 350–50 pne pokazuje, że Babilończycy nie tylko śledzili Jowisza, ale robili pierwsze kroki od geometrii do rachunku różniczkowego, aby ustalić odległość, jaką przemierzył po niebie.
powiązana zawartość
- Matematyki w Missouri odkrywają nową liczbę pierwszą
- Nie przegap rzadkiego planetarnego wyrównania w tym miesiącu
Odkrycie sugeruje, że starożytni astronomowie używali pojęć matematycznych, o których sądzono, że powstały wieki później w Europie. Po raz pierwszy ktoś znalazł bezpośredni dowód na to, że Babilończycy używali tego rodzaju abstrakcyjnej matematyki do astronomii.
Tabliczka „świadczy o rewolucyjnym blasku nieznanych mezopotamskich uczonych, którzy budowali babilońską astronomię matematyczną w drugiej połowie pierwszego tysiąclecia pne” - mówi Alexander Jones, profesor historii nauk ścisłych w starożytności na Uniwersytecie Nowojorskim.
Mathieu Ossendrijver z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie znalazł tablet, przeczesując zbiory w British Museum. Zapis pisemny zawiera instrukcje dotyczące szacowania obszaru pod krzywą poprzez znalezienie obszaru trapezoidów narysowanych poniżej. Korzystając z tych obliczeń, tablet pokazuje, jak znaleźć odległość, jaką przebył Jowisz w danym przedziale czasu. Do tej pory takie wykorzystanie trapezoidów nie istniało przed XIV wiekiem.
„To, co robią, polega na zastosowaniu jej w astronomii w zupełnie nowy sposób” - mówi Ossendrijver. „Figura trapezowa nie znajduje się w prawdziwej przestrzeni i nie opisuje pola ani ogrodu, opisuje obiekt w przestrzeni matematycznej - prędkość w czasie”.
Uczeni już wiedzieli, że Babilończycy mogą znaleźć obszar trapezu i że znają ruchy planet i księżyca. Poprzednie zapisy pokazują, że używali podstawowej arytmetyki - dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia - do śledzenia tych ciał niebieskich.
Do 400 rpne Babilońscy astronomowie opracowali układ współrzędnych, używając ekliptyki, obszaru nieba, przez który poruszają się słońce i planety, mówi Ossendrijver. Wynaleźli nawet użycie stopni jako 360 ułamków koła na podstawie ich systemu liczenia płci lub podstawy 60. Nie było jasne, czy Babilończycy mieli pojęcie przedmiotów w abstrakcyjnej przestrzeni matematycznej.
Metoda trapezoidalna polega na nauce prędkości Jowisza, a następnie wykreśleniu prędkości planety względem określonej liczby dni na wykresie xy. Wynik powinien być krzywą na wykresie. Wyznaczenie obszaru trapezoidów pod tą krzywą daje rozsądne przybliżenie o ile stopni planeta przesunęła się w danym okresie.
Tablice babilońskie, które wskazywały na tę zdolność, znaleziono już wcześniej. Otto Neugebauer, znany uczony w tej dziedzinie, zidentyfikował dwie takie tabletki dekady temu. Ossendrijver dodaje, że notacja na przekładzie Neugebauera brzmi „Jowisz…?”, Ale pozostała niejednoznaczna, ponieważ kontekst nie pasował, a tablety były uszkodzone i niekompletne.
Ossendrijver podczas własnych wypraw do British Museum nie szukał dowodów na nową matematykę, tylko na interesujące tablice astronomiczne. Mówi, że niektórzy siedzą w muzeum od dziesięcioleci i czekają na tłumaczenie.
Ostatecznie znalazł jeszcze trzy z dowodami na obliczenia oparte na trapezach, w tym taki, który wyraźnie pokazuje matematyczny wyczyn zastosowania tej techniki do obserwacji Jowisza. Wszystkie pięć tabletek opisano w badaniu Ossendrijvera, które pojawiło się w tym tygodniu w Science .
Chociaż naukowcy mogą uzyskać przybliżony wiek dla tabel, mogą nigdy nie wiedzieć dokładnie, kiedy zostały napisane. Najnowsze znalezisko jest schematem, w jaki sposób znaleźć pozycję Jowisza, a nie zapisem miejsca, w którym planeta była w danym dniu, więc tablic nie można dokładnie datować.
Ossendrijver nie może również zidentyfikować autora. Tablety często mają podpis, datę lub jedno i drugie. Ale wydaje się, że brakuje fragmentu, który powinien zawierać tę informację - mógł po prostu oderwać się od dna, mówi. Mimo to tablice pierwotnie znaleziono w pobliżu świątyni Marduka, babilońskiego bóstwa reprezentowanego przez Jowisza. To sprawia, że Ossendrijver jest całkiem pewien, że autor był jednym z kapłanów-astronomów w świątyni.
Nie jest również jasne, jak rozpowszechniona była ta metoda ani czy ktoś próbował jej użyć na innych planetach. Jowisz porusza się bardzo powoli w stosunku do gwiazd tła, a planety takie jak Mars czy Wenus powinny być znacznie łatwiejsze do śledzenia w ten sposób. Dalsze poszukiwania tabletów znajdujących się w muzeach mogą ujawnić więcej wskazówek.
„Nie możemy wykluczyć możliwości, że pewnego dnia znajdziemy inny tablet, być może zastosowany na Marsie” - mówi Ossendrijver.
Ale możliwe jest również, że autor miał problem z przekazaniem swojej rewolucyjnej techniki. Matematyka mogła być zbyt abstrakcyjna, podczas gdy istniejące metody obserwowania nieba działały wtedy wystarczająco dobrze. „Być może jego koledzy tego nie rozumieli”. Mówi Ossendrijver.
