Som en af de lyseste objekter på nattehimlen har planeten Jupiter været en kilde til fascination siden astronomiens morgen. Nu viser en kileformet tablet, der stammer fra mellem 350 og 50 f.Kr., at babylonere ikke kun sporet Jupiter, de tog de første skridt fra geometri mod beregning for at finde ud af afstanden, den bevægede sig over himlen.
Relateret indhold
- Missouri matematikere opdager nyt hovednummer
- Gå ikke glip af denne måneds sjældne planmæssige justering
Opdagelsen antyder, at antikke astronomer brugte matematiske begreber, som man troede var opstået århundreder senere i Europa. Det er også første gang nogen har fundet direkte bevis for, at babylonierne brugte denne form for abstrakt matematik til astronomi.
Tabletten "vidner om den revolutionerende glans af de ukendte mesopotamiske lærde, der konstruerede babylonsk matematisk astronomi i anden halvdel af det første årtusinde f.Kr., " siger Alexander Jones, en professor i historien om de nøjagtige videnskaber i antikken ved New York University.
Mathieu Ossendrijver fra Humboldt Universitet i Berlin fandt tabletten, mens han kæmmede gennem samlingerne på British Museum. Den skriftlige registrering giver instruktioner til at estimere området under en kurve ved at finde området med trapezoider trukket nedenunder. Ved hjælp af disse beregninger viser tabletten, hvordan man finder afstanden Jupiter har rejst i et givet tidsinterval. Indtil nu var det ikke kendt, at denne form for brug af trapezoider eksisterede før det 14. århundrede.
"Hvad de laver, er at anvende det til astronomi på en helt ny måde, " siger Ossendrijver. "Trapezfiguren er ikke i det rigtige rum og beskriver ikke et felt eller en have, det beskriver et objekt i matematisk rum - hastighed mod tid."
Forskere vidste allerede, at babylonierne kunne finde området med en trapezoid, og at de var ganske bekendt med bevægelserne fra planeter og månen. Tidligere poster viser, at de brugte grundlæggende aritmetik - tilføjelse, subtraktion, multiplikation og opdeling - til at spore disse himmellegemer.
I 400 f.Kr. havde babylonske astronomer udarbejdet et koordinatsystem ved hjælp af ekliptikken, det himmelområde, solen og planeterne bevæger sig igennem, siger Ossendrijver. De opfandt endda brugen af grader som 360 fraktioner af en cirkel baseret på deres sexagesimale, eller base 60, tællesystem. Hvad der ikke var klart, var om babylonierne havde et begreb med objekter i abstrakt matematisk rum.
Trapezoid-metoden involverer at lære den hastighed, hvormed Jupiter bevæger sig og derefter planlægge planetens hastighed mod et bestemt antal dage på en xy-graf. Resultatet skal være en kurve på grafen. At finde ud af området med trapezoider under denne kurve giver en rimelig tilnærmelse af hvor mange grader planeten har bevæget sig i en given periode.
Babylonske tabletter, der antydede på denne evne, var blevet fundet før. Otto Neugebauer, en velkendt lærd på området, identificerede to sådanne tabletter for årtier siden. En notation om Neugebauer's oversættelse siger "Jupiter ...?", Tilføjer Ossendrijver, men det forblev uomgående, fordi konteksten ikke så ud til at passe, og tablettene var beskadigede og ufuldstændige.
I sine egne ture til British Museum var Ossendrijver ikke på udkig efter bevis for ny matematik, bare for interessante astronomiske tabletter. Nogle, siger han, har siddet på museet i årtier og ventet på oversættelse.
I sidste ende fandt han tre yderligere med bevis for trapezbaserede beregninger, inklusive den, der klart viser det matematiske træk ved at anvende teknikken til observationer af Jupiter. Alle fem tabletter er beskrevet i Ossendrijvers undersøgelse, der vises denne uge i Science .
Mens forskere kan få omtrentlige aldre for borde, ved de måske aldrig nøjagtigt, hvornår de blev skrevet. Det seneste fund er en skematisk oversigt over, hvordan man finder Jupiters position snarere end en fortegnelse over hvor planeten var på en given dag, så tabletterne kan ikke dateres nøjagtigt.
Ossendrijver kan heller ikke identificere forfatteren. Tabletter har ofte en signatur eller en dato eller begge dele. Men det stykke, der skulle have disse oplysninger, ser ud til at mangle - det kan have simpelthen brudt fra bunden, siger han. Stadigvis blev tabletterne oprindeligt fundet i nærheden af et tempel til Marduk, en babylonisk guddom repræsenteret af Jupiter. Det gør Ossendrijver temmelig sikker på, at forfatteren var en af astronompræsterne i templet.
Det er også uklart, hvor udbredt denne metode var, eller om nogen prøvede at bruge den på andre planeter. Jupiter bevæger sig meget langsomt mod baggrundstjernerne, og planeter som Mars eller Venus burde have været meget lettere at spore på denne måde. Yderligere søgninger på tabletter, der er indeholdt i museer, kan afsløre flere spor.
"Vi kan ikke udelukke muligheden for, at vi en dag finder en anden tablet, måske anvendt på Mars, " siger Ossendrijver.
Men det er også muligt, at forfatteren havde problemer med at videregive sin revolutionerende teknik. Matematikken kunne have været for abstrakt, mens eksisterende metoder til at observere himlen fungerede godt på det tidspunkt. ”Måske forstod hans kolleger det ikke.” Siger Ossendrijver.
