Ίππαρχος ο Ρόδιος: αστρονόμος, γεωγράφος, χαρτογράφος και μαθηματικός

Ο Ίππαρχος ο Νικαεύς (190 π.Χ. – 120 π.Χ.), ή Ίππαρχος ο Ρόδιος, ήταν Έλληνας αστρονόμος, γεωγράφος, χαρτογράφος και μαθηματικός. Eίναι ο εφευρέτης του Αστρολάβου, (όργανο με τη βοήθεια του οποίου μέτρησε τις συντεταγμένες των αστέρων). Τελειοποίησε τη Διόπτρα, (όργανο που του επέτρεψε την εκτίμηση της φαινόμενης διαμέτρου Ηλίου και Σελήνης, την απόσταση και το πραγματικό μέγεθός τους). Επίσης τελειοποίησε παλαιότερα όργανα όπως ήταν ο Γνώμων, το Ηλιοτρόπιο ή «Σκιάθηρον», το Ηλιωρολόγιο, το Καθετίον, την Κλεψύδρα, τους «Κρίκους», τη Στερεά σφαίρα και το Υδρολόγιο.

Γι αυτό θεωρείται από αρκετούς ως ο «πατέρας της Αστρονομίας». Άλλοι τίτλοι που του έχουν αποδοθεί είναι του «μεγαλύτερου αστρονομικού παρατηρητή», «πρίγκιπα της παρατήρησης», «θεμελιωτή της τριγωνομετρίας» ως και του «μεγαλύτερου αστρονόμου της αρχαιότητας», αλλά και «όλων των εποχών». Η υπομονή του, η οξυδέρκειά του αλλά και το βεβαιούμενο ιστορικά πάθος του με ότι καταπιανόταν τον οδήγησαν σε δρόμους που σήμερα, αναλογικά με τα δεδομένα της εποχής του, σίγουρα εντυπωσιάζουν.

 

Λόγω της γέννησης του Ιππάρχου το 190 π.Χ. στη Νίκαια της Βιθυνίας πήρε το όνομα Ίππαρχος ο Νικαεύς αν και είναι περισσότερο γνωστός ως Ίππαρχος ο Ρόδιος αφού σύμφωνα με πολλούς ερευνητές έζησε το μεγαλύτερο μέρος της ζωής του στη Ρόδο όπου έκανε και τις περισσότερες παρατηρήσεις του.

 

Ανακάλυψη της Μετάπτωσης

 

Η μεταπτωτική κίνηση της Γης διαρκεί 26,000 χρόνια.

 

Λέγεται ότι χρημάτισε διευθυντής του Μουσείου της Αλεξάνδρειας επί 20 χρόνια γεγονός που του έδωσε την ευκαιρία να μελετήσει με προσοχή όλες τις πληροφορίες που ήσαν συγκεντρωμένες στην Μεγάλη Αλεξανδρινή Βιβλιοθήκη από προηγούμενους ερευνητές. Παρατηρήσεις και έρευνες από τους Βαβυλώνιους έως τον Μέτωνα (5ος αι. π. Χ.) και από τον Αρίσταρχο (310-250 π. Χ.) έως τον Αρίστυλλο (3ος αι. π. Χ.) και τον Τιμόχαρι (3ος αι. π.Χ.). Συγκρίνοντας τις δικές του παρατηρήσεις με τις μετρήσεις που βρήκε στο αρχείο του αστεροσκοπείου ανακάλυψε ότι τα άστρα μετακινούνται από την θέση τους κατά 1/72 της μοίρας κάθε χρόνο! Με τις συγκριτικές του δηλαδή παρατηρήσεις o Ίππαρχος είχε ανακαλύψει την «μετάπτωση των ισημεριών»!

 

Για να γίνει κατανοητό το μέγεθος της ανακάλυψης αυτής αρκεί να επισημάνουμε ότι το φαινόμενο αυτό οφείλεται σε μια απειροελάχιστη κυκλική κίνηση του άξονα της Γης (που περιστρέφεται σαν μια σβούρα η οποία είναι έτοιμη να πέσει) και η οποία χρειάζεται 25.800 χρόνια περίπου για να συμπληρωθεί! Ανακάλυψε δηλαδή ότι το εαρινό ισημερινό σημείο μετακινείται πάνω στην εκλειπτική, με φορά αντίθετη των ζωδίων, 50 δευτερόλεπτα του ενός λεπτού της μοίρας κάθε χρόνο. Πράγμα που σημαίνει ότι με την πάροδο των αιώνων αλλάζει σιγά-σιγά και το άστρο που σημαδεύει τον Βόρειο Ουράνιο Πόλο. Γιατί άλλος είναι σήμερα ο «Πολικός Αστέρας» που βλέπουμε στον ουρανό (Κυνόσουρα ή άλφα Μικρής Άρκτου), άλλος ήταν ο Πολικός πριν από 5.000 χρόνια (Θουμπάν ή άλφα Δράκοντα) και άλλος θα είναι ο Πολικός σε 12.000 χρόνια (Βέγας ή άλφα Λύρας).

 

Πάνω σ’ αυτό το φαινόμενο της μετάπτωσης των ισημεριών στηρίζεται σήμερα ολόκληρο το οικοδόμημα της αστρονομίας θέσεως, και όμως η ανακάλυψή αυτή δεν ήταν παρά μία μόνο από τα δεκάδες παρόμοια επιτεύγματά που δίκαια έδωσαν στον Ίππαρχο τα προσωνύμια του «πρίγκιπα της παρατήρησης» και του «θεμελιωτή της τριγωνομετρίας» και αναμφιβόλως επάξια τον τίτλο του «πατέρα της αστρονομίας». Γιατί η επιστημονική μελέτη της αστρονομίας, με την σύγχρονη έννοια της λέξης, αρχίζει με τις μελέτες και τα έργα του Ιππάρχου ενώ λόγω των πολλών και σπουδαίων του ανακαλύψεων δικαίως θεωρείται και ως ο μεγαλύτερος παρατηρησιακός αστρονόμος όλων των εποχών.

 

Διάφορες ανακαλύψεις

 

Γεωμετρικός υπολογισμός της απόστασης Σελήνης και Ήλιου από τον Ίππαρχο.

 

Επί πλέον όλων αυτών ο Ίππαρχος κατόρθωσε επίσης να προσδιορίσει με μεγάλη ακρίβεια ότι το μέγεθος του ηλιακού ή τροπικού έτους είναι 365,242 ημέρες όταν με την βοήθεια των σύγχρονων ατομικών μας ρολογιών ο σημερινός προσδιορισμός είναι 365,242199! Το 129 π. Χ. μία ηλιακή έκλειψη τον βοήθησε να προσδιορίσει ότι η διάμετρος της Σελήνης είναι ίση με το 1/3 της γήινης όταν οι σημερινές τιμές αναφέρουν την διάμετρο της Γης ίση με 12.756 χιλιόμετρα και την διάμετρο της Σελήνης ίση με 3.476 χιλιόμετρα. Την ίδια περίοδο υπολόγισε επίσης ότι η απόσταση της Σελήνης κυμαίνεται από 59 έως 67,3 γήινες ακτίνες, γι’ αυτό άλλωστε η Σελήνη στο περίγειο της φαίνεται μεγαλύτερη απ’ ότι στο απόγειό της. Οι αντίστοιχες σημερινές τιμές, που υπολογίζονται με την αποστολή και λήψη ακτίνων λέιζερ πάνω σε ειδικούς ανακλαστήρες τους οποίους εγκατέστησαν στην σεληνιακή επιφάνεια οι αστροναύτες του προγράμματος «Απόλλων», είναι 356.410 χιλιόμετρα στο περίγειο και 406.697 στο απόγειο με μέση απόσταση 384.400 χιλιόμετρα.

 

Χάρη στην υπομονή και την οξυδέρκειά του, προσδιόρισε την θέση του περιγείου και του απογείου του Ήλιου, υπολόγισε επακριβώς την διάρκεια του ηλιακού και αστρικού έτους (επιτρέποντας έτσι στον Σωσιγένη να δημιουργήσει 100 χρόνια αργότερα το Ιουλιανό ημερολόγιο), υπολόγισε επακριβώς την λόξωση της εκλειπτικής (κλίση του γήινου άξονα), ενώ απέδειξε επίσης και την ανισότητα της διάρκειας των εποχών.

 

Με τις παρατηρήσεις του αυτές ο Ίππαρχος διαπίστωσε ότι ο Ήλιος χρειάζεται διαφορετικό αριθμό ημερών για να μετακινηθεί από το ένα ισημερινό σημείο έως το επόμενο ηλιοστάσιο. Μ’ αυτόν τον τρόπο κατόρθωσε να διαγράψει έναν έκκεντρο κύκλο που εξηγούσε πλήρως τις φαινόμενες ηλιακές κινήσεις. Αλλά δεν σταμάτησε εδώ. Για τους υπολογισμούς του αυτούς χρειάστηκε ένα νέο είδος μαθηματικών, και έτσι έγινε ο θεμελιωτής της τριγωνομετρίας. Ασχολήθηκε επίσης και με τα ημερολόγια, με την γεωγραφία και τις θέσεις διαφόρων πόλεων καθώς και με την καταγραφή ενός καταλόγου σεληνιακών και ηλιακών εκλείψεων για μία περίοδο 600 ετών.

Από τα πολλά έργα που αναφέρουν οι μεταγενέστεροι συγγραφείς έχει φτάσει μέχρι τις μέρες μας μία μόνο κριτική ανάλυση με τίτλο «Των Αράτου και Ευδόξου φαινομένων εξηγήσεως βιβλία τρία», από άλλους όμως σώθηκαν πολλοί τίτλοι έργων του, αρκετά αποσπάσματα των μελετών του και πολλές από τις ανακαλύψεις του. Ο πρώτος μάλιστα κατάλογος των 48 γνωστών στην αρχαιότητα αστερισμών με την ακριβή θέση 1.022 άστρων που διασώζεται στο βιβλίο του Πτολεμαίου «Μεγάλη Μαθηματική Σύνταξη» είναι δημιουργία του Ιππάρχου. Τον κατάλογο αυτόν οδηγήθηκε να συντάξει ο Ίππαρχος από την εμφάνιση ενός «νέου» ή «καινοφανούς» άστρου, ενός νόβα δηλαδή, τον οποίο παρατήρησε το 134 π. Χ. στον αστερισμό του Σκορπιού. Για την δημιουργία του καταλόγου του ο Ίππαρχος «…εφεύρε τα κατάλληλα όργανα για τον ορισμό της θέσης του κάθε άστρου έτσι ώστε από την θέση και από το μέγεθός τους να αναγνωρίζονται εύκολα και εάν κάποιο απ’ αυτά εξαφανίζονταν ή κάποιο νέο εμφανίζονταν ή ορισμένα απ’ αυτά μετακινούνταν ή εάν η λάμψη μερικών άλλαζε να γίνεται άμεσα αντιληπτό, μ’ αυτόν τον τρόπο άφησε στην ανθρωπότητα τον ουρανό ολόκληρο ως κληρονομιά», όπως μας αναφέρει ο Πλίνιος.

Για τον κατάλογο αυτόν ο Ίππαρχος ταξινόμησε τα άστρα με βάση την φωτεινότητα με την οποία φαίνονται στο αβοήθητο μάτι, με βάση δηλαδή το φαινόμενο μέγεθός τους, που αποτελεί μία ταξινόμηση που χρησιμοποιούμε ακόμη και σήμερα. Τα 20 λαμπρότερα άστρα τα ονόμασε πρώτου μεγέθους και τα πιο αμυδρά έκτου, ενώ όλα τα άλλα τα ταξινόμησε στις ενδιάμεσες κατηγορίες. Πράγμα που σημαίνει ότι όσο πιο μικρός είναι ο αριθμός που αντιπροσωπεύει το φαινόμενο μέγεθος ενός άστρου τόσο πιο λαμπρό είναι το άστρο αυτό. Το 1856 ο Άγγλος αστρονόμος Νόρμαν Πόγκσον επεσήμανε για πρώτη φορά ότι τα άστρα πρώτου μεγέθους έχουν 100 φορές μεγαλύτερη φωτεινότητα από τα άστρα έκτου μεγέθους. Στην κλίμακα δηλαδή του Ιππάρχου κάθε αστρικό μέγεθος έχει 2,512 φορές μεγαλύτερη ή μικρότερη φωτεινότητα από ένα άλλο άστρο προηγούμενου ή επόμενου μεγέθους. Με τα σύγχρονα φυσικά τηλεσκόπια μπορούμε να δούμε άστρα και άλλα ουράνια αντικείμενα που είναι δεκάδες εκατομμύρια φορές πιο αμυδρά από αυτά που έβλεπαν οι αρχαίοι και με φαινόμενο μάλιστα μέγεθος μέχρι και το 30.

Στο τέλος του έργου του που διεσώθη ο Ίππαρχος παραθέτει έναν κατάλογο 24 λαμπρών άστρων που είναι διαρκώς ορατά έτσι ώστε να γνωρίζει ο παρατηρητής την ακριβή ώρα στη διάρκεια της νύχτας. Βασισμένοι στην περιγραφή της θέσης των άστρων που αναφέρεται στο έργο αυτό ορισμένοι σύγχρονοι ερευνητές υπολογίζουν ότι οι παρατηρήσεις αυτές πρέπει να έγιναν με βάση έναν χάρτη του ουρανού που πρέπει να είχε δημιουργηθεί το 140 π.Χ. στη Ρόδο, ενώ ο περίφημος μεγάλος κατάλογός του με τις θέσεις των 1.022 άστρων υπολογίζεται ότι δημιουργήθηκε το 130 π.Χ.

Δεν είναι γνωστό το πότε ακριβώς η συστηματική χρήση του κύκλου των 360º εισήλθε στα μαθηματικά, αλλά φαίνεται να οφείλεται κατά έναν μεγάλο βαθμό στον Ίππαρχο με την συγκρότηση του πίνακα χορδών. Είναι πιθανό να πρόκειται για ανέλιξη πρότερης γνώσης προερχόμενης από τον Υψικλή, ο οποίος είχε χωρίσει την ημέρα (δηλαδή την εκλειπτική) σε 360 τμήματα, μια υποδιαίρεση που πιθανά υπαγόρευε η αστρονομία των Βαβυλωνίων. Ο Ίππαρχος υπήρξε μια μεταβατική μορφή ανάμεσα σε αυτή την αστρονομία και το έργο του Πτολεμαίου.

Εφευρέσεις – τελειοποιήσεις

O Ίππαρχος είναι ο εφευρέτης του Αστρολάβου, (όργανο με τη βοήθεια του οποίου μέτρησε τις συντεταγμένες των αστέρων). Τελειοποίησε τη Διόπτρα, (όργανο που του επέτρεψε την εκτίμηση της φαινόμενης διαμέτρου Ηλίου και Σελήνης, την απόσταση και το πραγματικό μέγεθός τους). Επίσης τελειοποίησε παλαιότερα όργανα όπως ήταν ο Γνώμων, το Ηλιοτρόπιο ή «Σκιάθηρον», το Ηλιωρολόγιο, το Καθετίον, την Κλεψύδρα, τους «Κρίκους», τη Στερεά σφαίρα και το Υδρολόγιο.

Και ενώ θεωρείται ο πρώτος που διαίρεσε τους κύκλους των παραπάνω αστρονομικών αυτών οργάνων σε 360 μοίρες είναι ο πρώτος που κατασκεύασε Υδρόγειο σφαίρα, και μάλιστα με γεωγραφικές συντεταγμένες, με ορισμένους παραλλήλους και μεσηβρινούς της Γης.

Το 2006, ανακοινώθηκε από την Ομάδα Έρευνας του Μηχανισμού των Αντικυθήρων ότι ένα σύμπλεγμα τεσσάρων οδοντωτών τροχών, ολων με τον ίδιο αριθμό δοντιών, που οι δυο από αυτούς είναι έκκεντροι ο ένας ως προς τον άλλο και συνδέονται με ένα δεσμό (πείρο). Αυτό το σύστημα τροχών στο εσωτερικό του μηχανισμού αναπαράγει τη μεταβλητή γωνιακή ταχύτητα της Σελήνης, σύμφωνα με τη θεωρία του Ιππάρχου, ουσιατικά αναπαράγοντας τον δεύερο νόμο του Κέπλερ.

Η σχετικά κοντινή χρονική απόσταση ανάμεσα στον θάνατο του Ιππάρχου και την υποτιθέμενη περίοδο κατασκευής του μηχανισμού θα μπορούσε να σημαίνει ότι η σχολή του Ιππάρχου είχε κάποια ανάμειξη στον σχεδιασμό ή και την κατασκευή του μοναδικού αυτού οργάνου, με δεδομένο ότι ο Ίππαρχος είναι ο μόνος γνωστός αστρονόμος την εποχή που κατασκευάστηκε ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων, πιθανότατα μεταξύ του 150 και 100 π.Χ.. Συνεπώς μπορούμε να θεωρούμε τον Ίππαρχο ως πιθανό κατασκευαστή του Μηχανισμού των Αντικυθήρων.

Ο Ίππαρχος ο Ρόδιος έγραψε τα παρακάτω βιβλία κατ΄ αλφαβητική σειρά:

• § «Εις τους Αρίστους»
• § «Παραλλακτικά – βιβλία δύο».
• § «Περί αστερισμών».
• § «Περί εκλείψεων Ηλίου κατά τα επτά κλίματα».
• § «Περί εμβολίμων μηνών τε και ημερών».
• § «Περί μεγεθών και αποστημάτων Ηλίου και Σελήνης».
• § «Περί μηνιαίου χρόνου».
• § «Περί της κατά πλάτος μηνιαίας της Σελήνης κινήσεως».
• § «Περί της πραγματείας των εν κύκλω ευθειών» (Βιβλία 12).
• § «Περί της των απλανών συντάξεως».
• § «Περί της των συναναστολών πραγματείας».
• § «Περί της των δώδεκα ζωδίων αναφοράς».
• § «Περί της μεταπτώσεως των τροπικών και εαρινών ισημεριών».
• § «Περί του ενιαυσίου μεγέθους».
• § «Περί των δια βάρους κάτω φερομένων».
• § «Περί των Αράτου και Ευδόξου φαινομένων – βιβλία τρία» (διεσώθη).
• § «Προς τον Ερατοσθένη και τα εν τη γεωγραφία αυτού λεχθέντα» (Κριτική)

Εκτός του προ-τελευταίου όλα τα άλλα έργα του κάηκαν στον εμπρησμό της Αλεξανδρινής Βιβλιοθήκης από τους χριστιανούς!

Τιμές

Για να τιμήσει τον άξιο γιο της η πόλη της Νίκαιας αποτύπωσε σ’ ένα νόμισμά της την μορφή του Ιππάρχου, πράγμα που έκαναν αργότερα και πέντε διαφορετικοί Ρωμαίοι αυτοκράτορες μεταξύ των ετών 138 και 253 μ.Χ. Αλλά και οι σύγχρονοι αστρονόμοι δεν παρέλειψαν να τιμήσουν τον πατέρα της επιστήμης που διακονούν δίνοντας το όνομα του Ιππάρχου σε έναν κρατήρα της Σελήνης, σ’ έναν άλλο στον Άρη, και σ’ έναν αστεροειδή, ενώ ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έδωσε το όνομα του Ιππάρχου σε μία σημαντική διαστημοσυσκευή η οποία μεταξύ των ετών 1989-1993 καταλογράφησε με απαράμιλλη ακρίβεια, όπως και ο αρχαίος μας πρόγονος, την θέση 120.000 άστρων μέχρι και 13ου μεγέθους.