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天動説の歴史と数理天文学的体系

天動説の歴史と数理天文学的体系

天動説は、地球を宇宙の中心に据え、天体がその周囲を公転していると考える宇宙論である。古代ギリシアから中世にかけて、天体の日周運動や惑星の複雑な動きを説明するための主要な理論として発展した。

\"天動説の図\"
天動説の概念図

古代ギリシアにおける体系化

参考文献

  1. ただし、イスラム教などの宗教の教義では特に厳密な時刻の決定を求めてはいない。
  2. インドの幾何学的な天文学のギリシア起源説には、翻訳された天文書など直接的な証拠はなく、どのような文書が伝来したのかなど、導入の経緯は全く分からない。証拠が完全とは言い難いものの、理論の内容、用語の比較、伝承などからのギリシア起源説が広い支持を集めている。ギリシア系天文学のインドへの伝搬に関する様々な議論については、Plofker, K., 2009, 4.6節を参照。
  3. 矢野道雄『インドの天文学と宇宙論』国際基督教大学学報 3-A,アジア文化研究別冊,(13),7-14 (2004-03-31), pp.12-13 に、『スールヤシッダーンタ』の宇宙論とインド古来の宇宙論の関係が述べられている。
  4. Toomer 1984, pp. 38–40.
  5. Neugebauer, O.,(1983), pp. 305-310. また、下記リンクを参照のこと。Eudoxus of Cnidus, https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Eudoxus/
  6. バビロニア天文学のギリシア天文学への影響に関しては、Jones A., The Adaptation of Babylonian Methods in Greek Numerical Astronomy (1991) Isis ,82:3, 440-453. 又は Encyclopedia Britanica (web version, )の History of Astronomy, Mesopotamia および Ancient Greek, The motion of Planets を参照。
  7. 『アルマゲスト』のモデルは国立円問題の解説が https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/A5A2A5EBA5DEA5B2A5B9A5C8.html にある。理論の本格的な分析は、Neugebauer, O., 1975.
  8. Plofker, K. ,2009, p.53
  9. Tenmongaku no tanjō : Isurāmu bunka no yakuwari. Tarō Mimura, 太郎 三村. Tōkyō: Iwanamishoten. (2010). ISBN 978-4-00-029573-4. OCLC 743315111
  10. ケーララ学派およびそれ以前の惑星理論の概要は、Ramasubramanian K. (2015) および Ramasubramanian, K., 1998.
  11. 三村太郎『天文学の誕生-イスラーム文化の役割』岩波書店 2010
  12. Hasse, Dag Nikolaus, 2015
  13. ファルガーニー『天の運動と天文知識の集成』やイブン・ハイサム『天体の配置』は、アラビア語圏、ヘブライ語圏、そしてラテン語圏で広く読まれた。
  14. この『アルマゲスト』の問題点については、Neugebauer, 1983, pp.504-505。ここでNeugebauerは、同じ問題がコペルニクスの体系にも引き継がれたことを注意している。ただし、『アルマゲスト』の影響を受けなかったインドの体系はこの問題は生じなかった(Ramasubramanian, 1998, 第3節)。
  15. ニーラカンタ以前のインドの諸体系では、内惑星と外惑星の理論ははっきりと分かれていた。プトレマイオス流の理論においても、金星の黄経の理論は外惑星と一見同じ形式にはなっているが、詳細を見ると違いがある。また、黄緯の理論は、外惑星と完全にことなり、水星の理論は他の惑星と完全に異なり、月と同一である。『アルマゲスト』の惑星理論については、Neugebauer, O., 1975。また、https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/A5A2A5EBA5DEA5B2A5B9A5C8.html にも概説がある。
  16. Carman, C.C. The first Copernican was Copernicus: the difference between Pre-Copernican and Copernican heliocentrism. Arch. Hist. Exact Sci. 72, 1-20 (2018). https://doi.org/10.1007/s00407-017-0198-3 
  17. Keyser, Paul T. (2014). Hockey, Thomas; Trimble, Virginia; Williams, Thomas R. et al.. eds (英語). Biographical Encyclopedia of Astronomers. New York, NY: Springer. pp. 1728-1729. doi:10.1007/978-1-4419-9917-7_1100#howtocite. ISBN 978-1-4419-9917-7
  18. Encyclopedia Britanica (web version) の History of Astronomy, Ancient Greek, the motion of planets の項目。また、アリストテレス『形而上学』XII.8  
  19. Neugebauer, O., (1983), p. 305
  20. 中世欧州の同心球体説については、以下の文献の特にp.84から。Shank, M.H., Regiomontanus and Astronomical Contraversy in the Background of Copernicus: in Feldhay, R., Regap, F. J.Ed., 2017, pp. 79-109 、
  21. 「不動の動者」については、例えばMERLAN, PHILIP. “ARISTOTLE'S UNMOVED MOVERS.” Traditio, vol. 4, 1946, pp. 1-30. など。
  22. Paul Lettinck, 1999
  23. 全般的には、Paul Lettinck, 1999, Chap. II を参照。天の川についてはEckart, A. (2018). THE EARLY GREAT DEBATE: A COMMENT ON IBN AL-HAYTHAM‘S WORK ON THE LOCATION OF THE MILKY WAY WITH RESPECT TO THE EARTH. Arabic Sciences and Philosophy, 28(1), 1-30. doi:10.1017/S0957423917000078, 月の模様については、鈴木孝典, 月の模様に関するアラビアの論考 : イブン・アル=ハイサムの『月の模様について』, 東海大学紀要. 開発工学部 創刊号, 27-44, 1992-03-30
  24. ただし、自然学的な観点からは興味を引いたようで、イブン・スィーナーや医師で占星術に造詣の深かったAli ibn Radiwan は記録を残している。特に、後者の記述は詳しい。イブン・スィーナーの記録については、Neuhäuser R, Ehrig‐Eggert C, Kunitzsch P. An Arabic report about supernova SN 1006 by Ibn Sına (Avicenna). Astrono. Nachr./AN. 2017; 338: 19-25. https://doi.org/10.1002/asna.201613200 を参照。また、Ali ibn Radiwanの記録については、https://muslimheritage.com/ibn-ridhwan-observ-supernova-1006/
  25. 「重さの学」については、ROZHANSKAYA, M., Statics :in Rashed, R., ed., Encyclopedia of the History of Arabic Science, vol. 2., Routledge, 1996, pp.274- , Abtouy,M., The Aristotelian foundations of arabic mechanics: from ninth to the twelfth century: in Cees Leijenhorst, Christoph Luthy, and Hans Thijssen ed., The Dynamics of Aristotelian Natural Philosophy from Antiquity to the Seventeenth Century. Leiden, The Netherlands: Brill, 2002, pp.109-140, Danilo Capecchi, History of Virtual Work Laws, Springer Milan 2012, Chapter3-4
  26. 「重さ」の概念の場所依存性については、ROZHANSKAYA, M。、1996, pp.278-281 および Abattouy, M., 2002。梃の原理や重心と世界の中心との関係は、Abattouy, M., 2002, p.132からの数項を参照。
  27. 『アルマゲスト』のこの問題および、コペルニクスに与えた影響については、Neugebauer, 1983, pp.504-505など。実は『アルマゲスト』よりも後に書かれた『惑星仮説』の黄緯の理論は簡潔で精度も高かった。1620年(すなわち、ティコ・ブラーエの精密なデータの知られた後)にオックスフォード大学の天文学者John Bainbridgeが『惑星仮説』の写本を校訂したとき、「黄緯の理論に関しては、何の変更も加えないことが望ましい」と述べたという(Swerdlow, N.M. 2005, p.67)。だが、この『惑星仮説』の理論は後世ほとんど注目されず、中世の天文学者は『アルマゲスト』の複雑な理論に悩まされる (Mozaffari, S.M. ,2016)。
  28. アリスタルコスやヒッパルコスによる。
  29. 『アルマゲスト』の月の視半径の問題とイブン・シャーティルの月の理論の関係については、Saliba G. Theory and Observation in Islamic Astronomy: The Work of IBN AL-SHĀTIR of Damascus. Journal for the History of Astronomy. 1987;18(1):35-43.
  30. 金環食についての古代および中世の議論については、Mozaffari, S. (2014).
  31. Pingree, 1994. また、Helmig, Christoph and Carlos Steel, "Proclus", The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2020 Edition), Edward N. Zalta (ed.), https://plato.stanford.edu/archives/fall2020/entries/proclus/ の3.5節。
  32. 古代後期における『アルマゲスト』の天界については、Pingree,, David. "The Teaching of the Almagest in Late Antiquity" Apeiron, vol. 27, no. 4, 1994, pp. 75-98
  33. Pingree, 1994, p.76
  34. Pingree, 1994
  35. Saliba, G., “Greek Astronomy and the Medieval Arabic Tradition: The Medieval Islamic Astronomers Were Not Merely Translators. They May Also Have Played a Key Role in the Copernican Revolution.” American Scientist, vol. 90, no. 4, pp. 360-367, 2002, p.360 によると、"Seven centuries passed before Ptolemy's writings reached the Islamic world, and there appears to have been relatively little development of the science during the intervening period.”
  36. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.234 およびp.309
  37. Polfker, 2009, p.110
  38. 矢野, 2004, pp.10-14
  39. Ramasubramanian, 1998, p.15.
  40. 様々な学派については、矢野道雄、インド天文学、世界百科事典第二版、平凡社。、Polfker, (2009), pp.70-72. 7世紀の前半には、ブラーフマ派のブラフマグプタが『ブラフマ・スプタ・シッダーンタ』で『アーリヤバティーヤ』の学派に対抗する。また、8世紀ごろには著者不明の『スールヤ・シッダーンタ』が現行の形になり、新たな学派が生まれた。これら3つの学派は、12世紀の始めのバースカラ二世のころまでは活発な活動を続ける
  41. インド天文学における観測の役割については、例えば Polfker, (2009), 4.6.1節。また、大橋由紀夫『インドの伝統天文学-特に観測天文学史について』天文月報 91(8), 358-364, 1998
  42. Duke, Dennis. “The Equant in India: The Mathematical Basis of Ancient Indian Planetary Models.” Archive for History of Exact Sciences, vol. 59, no. 6, 2005, pp. 563-576, 特にpp.563-565
  43. Ramasubramanian, 1998, Sec. 3.
  44. この理論は、太陽中心説との良好な対応関係があることが指摘されている。かつてvan der Waerdenが「『アーリヤバティーヤ』の理論は、今は失われたギリシアの太陽中心説的な理論が元になっている」との仮説を提示したが、あまり支持者はいない。Duke, D. 2005, 注4,p.564.
  45. S. Mohammad Mozaffari, Wābkanawīʼs prediction and calculations of the annular solar eclipse of 30 January 1283, Historia Mathematica, Volume 40, Issue 3, 2013, Pages 235-261, Mozaffari, S. (2014). A Case Study of How
  46. 大橋由紀夫、インドの伝統天文学 -特に観測天文学史について(III)、天文月報 91(10), 491-498, 1998-10、p.495
  47. Ramasubramanian K. (2015)
  48. Polfker, (2009), pp.250- 及び Pingree, David. Nilakantha’s planetary models. Journal of Indian Philosophy 29, 2001, 187-195.
  49. Ramasubramanian K. (2015) 及び Ramasubramanian, K., 1998.
  50. Chabas, J., Goldstein, B.R.. A, The Alfonsine Tables of Toledo, Springer, 2003, p. 135
  51. 数学以外のインド的要素の残存については、Mozaffari SM. The Orbital Elements of Venus in Medieval Islamic Astronomy: Interaction Between Traditions and the Accuracy of Observations. Journal for the History of Astronomy. 2019;50(1):46-81.などを参照。
  52. “Biruni”. islamsci.mcgill.ca. 2021年4月13日閲覧。
  53. “Ibn Sina”. islamsci.mcgill.ca. 2021年4月13日閲覧。
  54. 下記文献のp, 11-12 にibn Sinaの記述する天文観測装置についての説明がある。Morelon, Régis. 1966. “General Survey Of Arabic Astronomy”. In Encyclopedia Of The History Of Arabic Science, Vol. 1, Astronomy—Theoretical And Applied, ed. Roshdi Rashed. Vol. 1. London: Routledge.
  55. スペインのイスラム圏の天文学については、VERNET,J. & SAMSO, J. ,1996, The development of Arabic science in Andalusia: in Rashed,R., ed. Encyclopedia of the History of Arabic Science, Routledge, pp. 245-
  56. Puig R. (2007) Zarqālī: Abū Isḥāq Ibrāhīm ibn Yaḥyā al‐Naqqāsh al‐Tujībī al‐Zarqālī. In: Hockey T. et al. (eds) The Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer, New York, https://islamsci.mcgill.ca/RASI/BEA/Zarqali_BEA.htm
  57. Calvo E. (2007) Ibn Muҁādh: Abū ҁAbd Allāh Muḥammad ibn Muҁādh al‐Jayyānī. In: Hockey T. et al. (eds) The Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer, https://islamsci.mcgill.ca/RASI/BEA/Ibn_Muadh_BEA.htm
  58. 鈴木 孝典、太陽の遠地点移動の発見、東海大学紀要. 開発工学部 7, 37-50, 1998-03-30
  59. Mozaffari, S. Mohammad (2016-05-01). “A forgotten solar model” (英語). Archive for History of Exact Sciences 70 (3): 267-291. doi:10.1007/s00407-015-0167-7. ISSN 1432-0657.
  60. 金環食と同心球体説との関係についての、古代および中世の議論については、Mozaffari, S. (2014).
  61. 鈴木孝典『アリストテレス自然学に対するビールーニーの疑問』総合教育センター紀要 (24), 43-57, 2004、東海大学、Berjak, Rafik, and Muzaffar Iqbal. "Ibn Sina--al-Biruni correspondence." Islam & Science, vol. 3, no. 1, 2005, p. 57
  62. 三浦伸夫『アラビア数学における幾何学的発想の起源と展開 クーヒーの幾何学的著作から』国際文化学研究 (25), 65-106, 2006-01 神戸大学 に「地球の中心と流星との間の距離を知ることについて」なるクーヒーの著作の手短な概要がある。また、Rashed, R. (2001). Al-Qūhī: From Meteorology to Astronomy. Arabic Sciences and Philosophy, 11(2), 157-204.を参照のこと
  63. Eckart, A. (2018). THE EARLY GREAT DEBATE: A COMMENT ON IBN AL-HAYTHAM‘S WORK ON THE LOCATION OF THE MILKY WAY WITH RESPECT TO THE EARTH. Arabic Sciences and Philosophy, 28(1), 1-30. doi:10.1017/S0957423917000078
  64. 鈴木孝典, 月の模様に関するアラビアの論考 : イブン・アル=ハイサムの『月の模様について』, 東海大学紀要. 開発工学部 創刊号, 27-44, 1992-03-30
  65. Ragep., F.J., From Tūn to Toruń: The Twists and Turns of the Ṭūsī-Couple in Feldhay, R., Regap, F. J.Ed., 2017, pp. 161-197.
  66. Hasse, Dag Nikolaus. “AVERROES’ CRITIQUE OF PTOLEMY AND ITS RECEPTION BY JOHN OF JANDUN AND AGOSTINO NIFO.” Averroes’ Natural Philosophy and Its Reception in the Latin West, edited by Paul J.J.M. Bakker, vol. 50, Leuven University Press, Leuven (Belgium), 2015, pp. 69-88. JSTOR, www.jstor.org/stable/j.ctt1b9x1jn.6. Accessed 27 Feb. 2021.
  67. Samsó J. (2007) Biṭrūjī: Nūr al‐Dīn Abū Isḥāq [Abū Jaҁfar]Ibrāhīm ibn Yūsuf al‐Biṭrūjī. In: Hockey T. et al. (eds) The Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer, https://islamsci.mcgill.ca/RASI/BEA/Bitruji_BEA.htm
  68. Ragep, F.J., From Tūn to Toruń: The Twists and Turns of the Ṭūsī-Couple: in Feldhay, R., Regap, F. J., 2017
  69. Mozaffari, S. 2014
  70. Saliba G. Theory and Observation in Islamic Astronomy: The Work of IBN AL-SHĀTIR of Damascus. Journal for the History of Astronomy. 1987;18(1):35-43.
  71. Roberts, Victor. “The Planetary Theory of Ibn Al-Shatir: Latitudes of the Planets.” Isis, vol. 57, no. 2, 1966, pp. 208-219.
  72. Ragep FJ. Ibn al-Shāṭir and Copernicus: The Uppsala Notes Revisited. Journal for the History of Astronomy. 2016;47(4):395-415. doi:10.1177/0021828616678508 を参照。ただし、『天球の回転について』に先立つCommentariolusの内惑星の理論は、マラーゲ的な手法は用いられているが、イブン・シャーティルのモデルとは異なるので、この類似が直ちに伝搬の証拠になるわけではない。
  73. 様々な伝搬ルートの仮説については、Ragep, 前掲、pp.187-193。最も確実と思われるのは、ビザンツ帝国からイタリア半島に伝わったギリシア語の手稿である。これは、ビザンツ帝国からペルシアに派遣されたGregory Chioniadesの手になるもので、トゥスィーの理論の一部(対円や月のモデルなど)を扱っている。コペルニクスのツゥーシーの対円の図が点の名前を含めてこの手稿と類似していることが見出されている。しかし、仮にこれを筆写の証拠と認めても、この手稿だけではアル・シャーティルの理論は伝わらない。同論文にはAndre GodduやDi Bonoの反論も簡単にではあるが紹介されている。また、同じ論集に含まれる論文には、慎重論や反論が展開されている。
  74. Ragep, F. (2001). [Tdotu]ūsī and Copernicus: The Earth's Motion in Context. Science in Context, 14(1-2), 145-163. doi:10.1017/S0269889701000060
  75. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.208
  76. Kwan, Alistair (2014). Hockey, Thomas; Trimble, Virginia; Williams, Thomas R. et al.. eds (英語). Biographical Encyclopedia of Astronomers. New York, NY: Springer. pp. 1731-1733. doi:10.1007/978-1-4419-9917-7_1102#howtocite. ISBN 978-1-4419-9917-7
  77. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.303
  78. 双方とも、プラトン・ストア的な主題を展開させている。キケロのこの著作は『国家論』の一部で、宇宙に比べて地球が点のように小さいこと、地球より遥かに大きい天体があることなどを述べる。(Campion N. (2007) Cicero, Marcus Tullius. In: Hockey T. et al. (eds) The Biographical Encyclopedia of Astronomers. Springer.)マクロビウスの注釈では、惑星の配列について様々な説を比較し、また大プリニウスの述べた、太陽による天体の運動の統御を校訂した。Eastwood, B. (2013), p.304。
  79. ローマ末期の天文学教育については、以下の文献のp. 309。 Lindberg & M. Shank (2013).,
  80. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), p.305 など
  81. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.309-310
  82. McCluskey, Stephen C. (2011-01-01). Carolingian Scholarship and Martianus Capella. 12. Brepols Publishers. pp. 221-244. doi:10.1484/m.celama-eb.4.3011. ISBN 978-2-503-53178-6
  83. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.306-307
  84. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.312-313. 内惑星の理論の起源については、Eastwood BS. Astronomical Images and Planetary Theory in Carolingian Studies of Martianus Capella. Journal for the History of Astronomy. 2000;31(1):1-28. doi:10.1177/002182860003100101 も参照。
  85. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.297-298
  86. Lindberg, D., & Shank, M. (2013), pp.316-318
  87. McCluskey, 2011, p.224
  88. Swerdlow NM, Neugebauer O (1984) Mathematical astronomy in Copernicus’ De revolutionibus. Springer, New York, p.483
  89. 時事ドットコムニュース 今日は何の日?
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