Карта птолемея на русском языке. Карта мира, приписываемая Птолемею
Карта Птолемея - карта мира и 26 специальных карт земной поверхности, которые прилагались к трактату «Руководство по географии» древнегреческого учёного Клавдия Птолемея. Трактат был написан около 150 года н. э. На картах перечислены около 8 000 городов и местностей с указанием их географических координат.
Оригиналы карт утрачены, однако сам трактат был обнаружен на рубеже XIII и XIV вв. До эпохи Великих географических открытий Птолемей служил для европейцев основным источником географических сведений. На основе его описаний картографам эпохи Возрождения удалось реконструировать и утраченную карту мира.
Трактат Птолемея «Руководство по географии» был написан около 150 года н. э. Трактат был обнаружен около 1300 года н. э. Наиболее древняя известная копия сберегается в библиотеке Ватопедского монастыря - издание датируется XI веком, книга написана на пергаменте - длина страницы 37 см, ширина - 25 см. Книга состоит из 66 страниц с текстом и 42 страниц с цветными картами.
Карта Птолемея состоит из сводной карты всего известного к тому времени мира и 26 более подробных карт: 10 региональных карт Европы, 4 карты Африки, 12 карт Азии.
Карты Птолемея содержат много ошибок. Эратосфен вычислил почти правильную величину земной окружности, однако Посидоний уменьшил её более чем на четверть, и именно это ошибочное значение использовал Птолемей. Нулевой меридиан Птолемей провёл через Канарские острова. Из-за преувеличенного мореплавателями тех времён размера Азии получилось, что известный к тому времени мир протянулся более чем на 180° (на самом деле на 130°).
На 180-м меридиане карты Птолемея находится Китай - гигантский сухопутный массив, который простирается от вершины карты до экватора. Согласно карте Птолемея неизвестная часть азиатского континента простирается настолько далеко, что занимает Тихий океан. Таким было классическое для более чем десятка веков представление Птолемея о Земле как о сфере, уменьшенной на четверть по сравнению с действительным размером и покрытой сушей, занимающей 2/3 Северного полушария.
Труды Птолемея завоевали такой авторитет, что даже столетие спустя после открытий Колумба и Магеллана, которые ниспровергли основные положения географии Птолемея, все ещё выходили карты в стиле Птолемея. Некоторые из ошибочных представлений Птолемея настойчиво повторялись на картах XVII и XVIII веков, а что касается внутренней Африки, то его карта была единственной ещё в начале XIX века. Именно из-за карты Птолемея Христофор Колумб был уверен, что для того, чтобы добраться до Индии, нужно плыть в западном направлении.
Карта гравёра Йохана Шнитцера из Армсхайма (1482), выполненная по «Космографии» Птолемея.
Клавдий Птолемей (90-168 гг.н.э) родом из
Птолемаиды Египетской в своем
замечательном труде "Руководство по
географии" оставил богатое наследство в
описании современного ему лика Земли. Согласно , cразу после появления этот
труд Птолемея был забыт, а "открыт вновь"
и переведен на латинский в начале XV века
Джакомо Анджело. В 1475 году перевод был
напечатан в Винченце, а через три года
последовало новое издание с приложением
карт гравированных на меди. Первое
издание греческого подлинника принадлежит
Эразму Роттердамскому (1523 г.). В последующие
два века было еще около 50 изданий.
Местоположение восьми тысяч пунктов на
планете описано географическими
координатами: широтой и долготой. Для
относительно небольшого количества из
общего числа пунктов (350-400) широта и долгота
были определены с помощью астрономических
наблюдений посредством гномона (определенные
координаты). Для остальных пунктов
координаты получены расчетом. При расчете
использовались расстояния от пунктов с
астрономическими наблюдениями до пунктов с
неизвестными координатами (расчетные
координаты).
Например, Птолемей мог знать координаты
Византия (Константинополя, Стамбула),
определенные астрономическим путем. Имея
ситуационный план Понта (Черного моря),
расстояния между пунктами этого плана и
координаты Византия, координаты всех
пунктов Понта он мог получить расчетом,
используя в расчете астрономически же
определенный диаметр Земли.
Птолемей использовал
астрономически определенный Посейдонием
размер большого круга (длину экватора
земного шара).
Мы вправе подозревать, что в географические
координаты пунктов Земли по Птолемею
вкрались, как систематические, так и
случайные ошибки при расчете. Возможны
также ошибки переводчиков, переписчиков и
наборщиков "Руководства" Птолемея.
До сих пор ведутся споры относительно
датировки самого первоисточника и времени
жизни автора с разницей в определении до
семисот и более лет.
Учет, по возможности, полного набора
ошибок и их влияния на результаты
настоятельно необходим.
Цель поставлена простая. Нужно
отработать метод преобразования координат
Птолемея в современные географические
координаты: широту и долготу.
Что же нужно учесть при решении этой
задачи?
- Сейчас мы более точно знаем размер земного шара (размер большого круга по Птолемею). Для определенности будем считать, что это размер экватора.
- Вследствие прецессии (в большей мере) и нутации, возникающих из-за гравитационного влияния на Землю Солнца, Луны и планет, изменилось положение Северного полюса Земли относительно направления Земля-Солнце.
- Приплюснутость земного шара вдоль оси вращения превращает его в более сложную фигуру - геоид, отличающуюся от идеального шара.
- Повысилась точность определения географических координат с помощью астрономических приборов. Определение расстояний на земной поверхности с помощью аэрокосмической геодезии повысило точность современных карт.
- Из-за дрейфа плит континентов земной коры тоже возможно изменение местоположения точек поверхности земного шара относительно оси вращения.
- Возможны и космические влияния, подобные падению больших метеоритов. Тунгусского метеорита, например, в 1911 году.
- Могут влиять и испытания ядерного оружия, крупные извержения вулканов и землетрясения.
- Возможно, координаты Птолемея из широтных относительно экватора были пересчитаны в эклиптические относительно плоскости эклиптики, совпадающей с орбитой вращения Земли вокруг Солнца. Как утверждают коллеги с сайта Staff&Co , использование эклиптики было модным в те (какие?) времена.
- Положение нулевого меридиана стало более конкретным. Сейчас это Гринвичский меридиан. Во времена Птолемея начальным был меридиан, проходящий через острова Блаженных. Это острова западнее Геркулесовых столбов. (Канарские, Мадейра, Азорские?).
- Возможны ошибки из-за ошибочной привязки древних названий пунктов к современным пунктам, дублирования этих названий в древности, тоже приводящее к путанице.
Поскольку причин много, а степень их влияния различна, вплоть до призрачного, то есть отсутствующего практически, целесообразно постепенно учитывать их влияние, проверяя точность результатов, сопоставляя с точностью поставленной задачи. Может, конечно, получиться и так, что совместный учет причин, приведет к кажущемуся отсутствию их влияния.
Рис.1. Схема к определению ошибки
приращения широты вследствие заниженного
размера земного шара.
На рисунке 1 OA - радиус земного шара
по Птолемею, OA1 - радиус земного шара по
справочнику, A1K1 - измеренное расстояние
между пунктами, AK - это же расстояние на
сфере меньшего радиуса, угол A1OK1 -
действительное приращение широты, угол AOK -
приращение широты согласно Птолемею, угол
K1OK - ошибка в определении приращения широты
вследствие заниженного размера земного
шара.
Числовую оценку этой ошибки можно
определить, исходя из следующих
соображений: длину стадия принимаем равной
177.6 м; длина экватора земного шара, согласно
измерениям Посейдония 180000*177.6=31968 км. Длина
экватора земного шара, согласно
справочнику = 6378000*2*PI/1000=40074 км.
Длина дуги AK= (F(K)-F(A))*2*PI*OA/360;
Длина
дуги A1K1= (F(K1)-F(A1))*2*PI*OA1/360,
где F() - широта
пункта. Вследствие равенства дуг AK и A1K1,
получаем: (F(K)-F(A))*2*PI*OA/360=(F(K1)-F(A1))*2*PI*OA1/360, или
(F(K1)-F(A1))=(F(K)-F(A))*OA/OA1,
или
F(K1)=F(K)*OR+F(A)*(1-OR), так как F(A)=F(A1), а OR=OA/OA1 -
отношение радиуса земного шара по Птолемею
к действительному радиусу.
Следовательно, если за исходный пункт брать пункт лежащий на экваторе (с нулевой широтой), то действительная широта получается из птолемеевской умножением на отношение радиусов земного шара, уменьшающее эту широту. Если же брать за исходный любой другой пункт, то необходим и учет широты этого пункта.
Рис.2 Схема к определению координат на
сфере при перемещении полюса и по широте, и
по долготе. N - полюс во времена Птолемея, Q -
современное положение полюса.
Отношение радиуса земного шара по
Птолемею к действительному радиусу
составляет 31968/40074 =0.7977. Приращение долготы
на единицу расстояния вдоль экватора
измеряется в той же пропорции, а с
увеличением широты пункта должно
изменяться и обратно пропорционально
отношению косинуса широты по Птолемею и
косинуса широты с поправкой из-за большего
радиуса земного шара.
Закономерность перемещения
северного полюса вследствие прецессии
можно описать так.
В БСЭ в статье "Прецессия" на рисунке 3 приведена окружность, по которой перемещается полюс с полным оборотом (2*PI) в 26000 лет. Радиус этой окружности немного больше 25 градусов (25.37). Полюс эклиптики находится в центре окружности. Координаты северного полюса относительно полюса эклиптики (с нулевыми координатами) на любую дату могут быть рассчитаны по формулам:
Так во времена Птолемея (второй век н.э.) полюс имел координаты:
а сейчас:
Следовательно северный полюс сместился примерно на 11 градусов (10.968) от Солнца (севернее вдоль меридиана) и на два с половиной градуса (2.500) к востоку.
Эксперимент
Не будем пока учитывать других
причин, влияющих на географические
координаты пунктов Земли. Посмотрим, что
получилось.
Согласно "Географии"
Птолемея координаты Пантикапея (Керчи)
составляли 48 градусов с.ш. и 64 градуса в.д., а
координаты Византия (Константинополя,
Стамбула) составляли 43 градуса с.ш. и 56
градусов в.д. Разница по широте с
современной картой составила: для Керчи (48гр
- 45гр23’)=2гр 37’ А для Стамбула (43гр – 41гр9’)=1гр59’
Эта разница должна складываться из ошибки в
определении радиуса Земли и перемещения
полюса вдоль меридиана от времени Птолемея
до нашего времени.
Предположим, что широты Пантикапея и
Византия вычислены по их удаленности от
экватора. При соотношении радиусов OR=0.7977
ошибка в широте по причине неправильного
радиуса составила 9гр 43" для
Пантикапея (Керчи) и 8гр 42’для Византия (Стамбула).
Следовательно, перемещение полюса за счет
прецессии должно быть
48гр - 9гр43’- 45гр23’= - 7гр06’ (для Керчи) и
43гр – 8гр42’ –41гр9’= - 6гр 51’ (для Стамбула)
Т.е. полюс со времен Птолемея от
направления Земля-Солнце в плоскости
эклиптики переместился приблизительно на
семь градусов.
Как видим, разница в широте
перемещения полюса достигает почти
полтора раза (семь и одиннадцать градусов).
Рис.4. Направление к
Солнцу - от центра Земли в плоскость чертежа.
Тонкая белая линия - перпендикуляр к прямой
Земля-Солнце из центра Земли. Стрелкой
обозначено направление перемещения полюса
с ходом времени. Числами помечены положения
полюса до (с минусом) и после (с плюсом) РХ.
Любопытны следующие
факты добытые на основе теории
палеомагнетизма (БСЭ). Оказывается,
магнитная ось обычно совпадала с осью
вращения Земли. А по данным намагниченности
пород Европы и Северной Азии Северный полюс
переместился из района Северо-Восточной
Азии до современного положения в последние
285-230 млн. лет. Это, наверное самые глобальные
перемещения полюса. Следующими будут
описываемые перемещения из-за прецессии, а
еще более малые - из-за нутации.
Какие можно сделать промежуточные выводы?
Следует уточнить каким стадием
пользовался Птолемей, поскольку разная
величина стадия дает ошибку до трех
процентов.
Можно уточнить координаты
перемещения полюса из-за прецессии,
можно учесть нутацию и прочие причины. И
если погрешность в расчетах не обнаружит
себя, можно будет предположить, что время
создания "Руководства" не второй век
нашей эры, а существенно позже.
Сейчас на пути метода преобразования
координат Птолемея в современные
координаты стоит это препятствие. Как
только исчезнут сомнения в отношении
правильности координат прежнего положения
полюса Q, пересчет координат можно будет
поручить компьютеру, заставляя его решать
сферические треугольники.
Список использованной литературы:
- Античная география. М., 1953
- Географический атлас мира. Рига, "Яня Сета"М., "Росмэн", 1998
- Большая советская энциклопедия. М., "Советская энциклопедия", 1975
Клавдий Птолемей (ок. 87-165) - древнегреческий астроном, математик, музыкальный теоретик и географ. В период с 127 по 151 год жил в Александрии, где проводил астрономические наблюдения.
Важный труд Птолемея География представляет собой собрание знаний о географии всего известного античным народам мира. Птолемей был сторонником математической географии, и его сочинение представляет собой подробное руководство по составлению атласа мира, с указаниями точных координат каждого пункта.
В I книге Географии Птолемей обсуждает надежность определения относительных положений точек на Земле астрономическими методами и по измерениям расстояний на поверхности и оценкам путей, пройденных путешественниками. Он признает, что астрономические методы более надежны, но указывает, что для большинства мест нет иных данных, кроме счислений путешественников. Птолемей считает наиболее надежным взаимный контроль наземных и астрономических методов. Затем он дает четкие инструкции для построения карты мира на сфере (очень похожей на современный глобус), а также на плоской поверхности с помощью конической проекции или усовершенствованной сферической проекции. Остальные семь книг почти полностью состоят из списка названий различных мест и их географических координат.
Поскольку подавляющее большинство данных было получено путешественниками (ок. 120 н.э. их собрал воедино предшественник Птолемея Марин Тирский), атлас Птолемея содержит много ошибок. Вычисленная Эратосфеном почти правильная величина земной окружности была занижена Посидонием более чем на четверть, и это заниженное значение использовал Птолемей. Нулевой меридиан у Птолемея проходит через Канарские острова. Из-за преувеличенного путешественниками размера Азии получалось, что известный к тому времени мир протянулся более чем на 180° (в действительности на 130°). На 180-м меридиане его карты находится Китай, гигантская суша, простирающаяся от вершины карты до экватора. Отсюда следовало, что неизвестная часть азиатского континента тянется еще дальше, туда, где сейчас изображают Тихий океан. Таково было классическое, сохранившееся на века представление Птолемея о Земле как о сфере, уменьшенной на четверть по сравнению с действительным размером и покрытой сушей, занимающей 2/3 Северного полушария. Именно оно внушило Христофору Колумбу уверенность в том, что до Индии нужно добираться, продвигаясь в западном направлении.
Свою работу Птолемей сопроводил атласом из 27 карт: 10 региональных карт Европы, 4 карты Африки, 12 карт Азии и сводная карта всего известного к тому времени мира. Книга завоевала такой авторитет, что даже столетие спустя после путешествий Христофора Колумба и Магеллана, которые ниспровергли основные положения Географии, все еще выходили карты в стиле Птолемея. Некоторые из его ошибочных представлений настойчиво повторялись на картах 17 и 18 вв., а что касается внутренней Африки, то его карта печаталась даже в 19 в.
Для наших давних предков мир зачастую ограничивался землей, которая окружала и кормила их. Но даже самые ранние человеческие цивилизации все равно пытались измерить масштабы этого мира и делали первые попытки по составлению карт.
Считается, что первая такая карта была создана в Вавилоне более 2500 лет назад, и она показывает мир за пределами Вавилонского царства в виде ядовитых вод и опасных островов, где (как они считали) люди выжить не могли.
Со временем карты постепенно становились все более масштабными по мере роста знаний людей о том, что лежит за пределами Средиземноморья. С началом эпохи странствий и исследований в 15-м веке концепция видения мира менялась, на картах стал появляться Восток, на месте Америки появился огромный неизведанный океан. А с возвращением Колумба карты мира начали приобретать вид, уже понятный и нам, современным людям.