プトレマイオスシステム

プトレマイオスシステムは、地心システムまたは地心モデルとも呼ばれ、アレクサンドリアの天文学者および数学者プトレマイオスによって150CEについて定式化され、彼のAlmagestと惑星の仮説で彼によって記録された宇宙の数学的モデルである。 つまり、地球は静止しており、宇宙の中心にあると仮定することから始まります。, 古代社会の”自然な”期待は、天体（太陽、月、惑星、星）が可能な最も”完璧な”道、すなわち円に沿って均一な動きで移動しなければならないということでした。 しかし、地球から観測された太陽、月、惑星の経路は円形ではありません。 プトレマイオスのモデルは、明らかに不規則な動きが静止した地球からの視点で見られるいくつかの規則的な円運動の組み合わせであると仮定す このモデルの原理は、数学者ヒッパルコスを含む初期のギリシャの科学者に知られていた（c., 150bce）が、彼らはプトレマイオスとの正確な予測モデルで最高潮に達しました。 結果として生じたプトレマイオスのシステムは、16世紀と17世紀に地球がコペルニクスのシステムとケプラーの惑星運動の法則によって宇宙の中心から変位するまで、わずかな調整で持続した。

プトレマイオスモデルの第一原理は偏心運動である。 地球を中心とした円形の道を均一な速度で移動する物体は、地上の観点から等しい時間に等しい角度を掃除します。, しかし、パスの中心が地球からずれている場合、体は等しくない時間（再び、地上の観点から）に等しい角度を掃除し、地球から最も遠いときに最も遅く（遠地点）、最も近いときに最も速く（近地点）移動する。 この単純な偏心モデルでプトレマイオスは、黄道帯を通して太陽の変化する動きを説明しました。 月に適したモデルの別のバージョンでは、遠地点から近地点までの線の方向が徐々にシフトしていました。

惑星の動きを説明するために、プトレマイオスは離心率と周転円モデルを組み合わせました。, プトレマイオスのシステムでは、各惑星は円軌道（周転円）に沿って均一に公転し、その中心はより大きな円軌道（deferent）に沿って地球の周りを公転します。 周転周期の半分がdeferent経路の一般的な動きに反するので、結合された動きは時々遅くなるか、または逆方向（逆行）さえするように見えるでしょう。 これら二つのサイクルを注意深く調整することにより、周転周期モデルは、近地点で観測された惑星の逆行現象を説明した。, プトレマイオスは、エクアントと呼ばれる点から見ると、エクアントに沿って等しい角度で周転円の中心を等しい角度で掃引させることによって、偏心の効果を高めた。 図に見られるように、deferentの中心はequantと地球の中間に位置していました。

プトレマイオスのシステムは惑星の動きをうまく説明しましたが、プトレマイオスの等点は議論の余地がありました。 イスラームの天文学者の中には、このような想像上の点に反対する者もいたが、後にニコラウス—コペルニクス（1473-1543）は、天における基本的な回転は変化する速度を持つことができるという考えに哲学的な理由から反対し、同じ効果を達成するためにモデルにさらに円を追加した。, それにもかかわらず、equantは最終的にヨハネス-ケプラー（1571年-1630年）を惑星運動の法則によって表現される正しい楕円モデルに導くでしょう。

プトレマイオスは、天体の円運動は、目に見えない回転する固体球に付着していることによって引き起こされたと信じていました。 例えば、周転円は、地球を取り巻く二つの球形の殻の間の空間に留まった回転球の”赤道”であろう。, 彼は、太陽、月、そして既知の五つの惑星の動きを球で表現すれば、空きスペースが残っておらず、太陽と月の距離が計算と一致するような方法でそれらを互いに入れ子にすることができることを発見した。 （月の距離の彼の見積もりはほぼ正しかったが、太陽の距離のための彼の数字は正しい値の約二十でした。）天球として知られている最大の球は、星を含み、地球の半径の20,000倍の距離で、プトレマイオスの宇宙の限界を形成しました。,

イスラームの天文学者を通じて、プトレマイオスの入れ子になった球は中世の宇宙論の標準的な特徴となった。 コペルニクスが太陽中心モデルを提案したとき、地球と惑星はすべて太陽の周りを回っていますが、彼は球の間に空きスペースがないという考えを捨てなければなりませんでした。 ティコ-ブラーエ（1546年-1601年）が1577年の彗星がこれらの目に見えない球体のいくつかを通過しなければならなかったことを実証した後、固体球の仮説も支持できなくなった。