Как один из самых ярких объектов в ночном небе, планета Юпитер была источником восхищения с рассвета астрономии. Теперь клинописная табличка, датируемая между 350 и 50 годами до н.э., показывает, что вавилоняне не только следили за Юпитером, они делали первые шаги от геометрии к исчислению, чтобы выяснить расстояние, которое он прошел по небу.
Связанный контент
- Математики Миссури Обнаруживают Новый Главный Номер
- Не пропустите редкое планетарное выравнивание этого месяца
Открытие предполагает, что древние астрономы использовали математические концепции, которые, как считается, возникли столетия спустя в Европе. Это также первый случай, когда кто-либо нашел прямое доказательство того, что вавилоняне использовали этот вид абстрактной математики для астрономии.
Табличка «свидетельствует о революционном блеске неизвестных месопотамских ученых, создавших вавилонскую математическую астрономию во второй половине первого тысячелетия до нашей эры», - говорит Александр Джонс, профессор истории точных наук в древности в Нью-Йоркском университете.
Матье Осендрейвер из Университета Гумбольдта в Берлине обнаружил планшет, просматривая коллекции в Британском музее. Письменная запись дает инструкции для оценки площади под кривой путем нахождения площади трапеций, нарисованных снизу. Используя эти расчеты, планшет показывает, как найти расстояние, пройденное Юпитером за данный интервал времени. До сих пор такого рода использование трапеций не было известно до 14 века.
«То, что они делают, это применяют это в астрономии совершенно по-новому», - говорит Осендрийвер. «Фигура трапеции не находится в реальном пространстве и не описывает поле или сад, она описывает объект в математическом пространстве - скорость во времени».
Ученые уже знали, что вавилоняне могли найти область трапеции, и что они были достаточно знакомы с движениями планет и луны. Предыдущие записи показывают, что они использовали базовую арифметику - сложение, вычитание, умножение и деление - для отслеживания этих небесных тел.
К 400 году до н.э. вавилонские астрономы разработали систему координат, используя эклиптику, область неба, через которую движутся солнце и планеты, говорит Оссендрийвер. Они даже изобрели использование степеней как 360 долей круга, основанных на их шестнадцатеричной системе счисления, или 60-й системе счисления. Неясно, было ли у вавилонян понятие объектов в абстрактном математическом пространстве.
Трапециевидный метод включает в себя изучение скорости, с которой движется Юпитер, а затем построение графика скорости планеты в зависимости от заданного количества дней на графике xy. Результат должен быть кривой на графике. Вычисление площади трапеций под этой кривой дает разумное приближение того, на сколько градусов планета переместилась за данный период.
Вавилонские таблички, намекавшие на эту способность, были найдены ранее. Отто Нойгебауэр, известный ученый в этой области, обнаружил две такие таблетки десятилетия назад. В примечании к переводу Нойгебауэра говорится: «Юпитер…?», Добавляет Оссендрийвер, но оно оставалось неубедительным, потому что контекст, казалось, не подходил, а планшеты были повреждены и были неполными.
Во время своих набегов в Британский музей Осендрийвер не искал свидетельств новой математики, только для интересных астрономических табличек. Некоторые, по его словам, десятилетиями сидят в музее в ожидании перевода.
В конечном итоге он обнаружил еще три доказательства, основанных на трапециевидных вычислениях, в том числе тот, который ясно показывает математический подвиг применения этой техники к наблюдениям Юпитера. Все пять таблеток описаны в исследовании Осендрейвера, появившемся на этой неделе в Science .
Хотя ученые могут получить приблизительный возраст для таблиц, они могут никогда не знать точно, когда они были написаны. Самая недавняя находка - это схема того, как найти положение Юпитера, а не запись о том, где была планета в определенный день, поэтому на планшетах нельзя точно указать дату.
Осдендрейвер также не может определить автора. Таблетки часто имеют подпись или дату, или оба. Но та часть, которая должна иметь эту информацию, кажется, отсутствует - она могла просто сломаться, сказал он. Тем не менее, планшеты были первоначально найдены возле храма Мардука, вавилонского божества, представленного Юпитером. Это делает Осендрийвера почти уверенным, что автор был одним из священников-астрономов храма.
Также неясно, насколько распространенным был этот метод, или кто-то пытался использовать его на других планетах. Юпитер движется очень медленно на фоне звезд, и планеты, такие как Марс или Венера, должны были бы быть намного легче отследить этот путь. Дальнейший поиск планшетов, размещенных в музеях, может выявить больше подсказок.
«Мы не можем исключать возможность того, что однажды мы найдем другую таблетку, возможно, примененную к Марсу», - говорит Осендрийвер.
Но также возможно, что автору было трудно передать свою революционную технику. Математика, возможно, была слишком абстрактной, в то время как существующие методы наблюдения за небесами работали достаточно хорошо в то время. «Возможно, его коллеги не поняли этого». Осендрийвер говорит.
