Claudius Ptolemäus

Claudius Ptolemäus (gr. Klaúdios Ptolemaíos, lat. Claudius Ptolemaeus, geb. um 100, möglicherweise in Ptolemais Hermeiou, Ägypten, gest. nach 160, vermutlich in Alexandria) war ein griechischer Mathematiker, Geograph, Astronom, Astrologe, Musiktheoretiker und Philosoph. Er lebte in Alexandria in der römischen Provinz Ägypten. Insbesondere seine drei Werke zur Astronomie, Geografie und Astrologie galten in Europa bis zur frühen Neuzeit als wissenschaftliche Standardwerke und wichtige Datensammlungen. Ptolemäus ist der bedeutendste Vertreter des geozentrischen Weltbildes.

Ptolemäus verfasste die gr. mathematiké sýntaxis („mathematische Zusammenstellung“), später gr. megíste sýntaxis („größte Zusammenstellung“), heute Almagest (abgeleitet vom Arabischen al-maǧisṭī) genannte Abhandlung zur Mathematik und Astronomie in 13 Büchern. Dieses Werk blieb bis zum Ende des Mittelalters das Standardwerk der Astronomie im europäischen Raum. Es enthielt neben einem ausführlichen Sternenkatalog eine detaillierte Ausarbeitung des geozentrischen Weltbilds, die später nach ihm ptolemäisches Weltbild genannt wurde.

Damit verwarf er, wie auch die meisten seiner Zeitgenossen, das von Aristarchos von Samos und Seleukos von Seleukia vertretene heliozentrische Weltbild, das erst 1.400 Jahre später durch Nikolaus Kopernikus, Johannes Kepler und Galileo Galilei in Europa durchgesetzt werden sollte.

Das geographische Werk Geographike Hyphegesis von Ptolemäus hatte 561/62 noch Cassiodor in der Hand, doch erst mit der lateinischen Übersetzung einer Abschrift aus Konstantinopel, die in Florenz ab 1397 angefertigt wurde, wurde es wieder rezipiert.

Leben

Über das Leben des Ptolemäus ist wenig bekannt, im Wesentlichen nur das, was er in seinen Werken selbst überlieferte. Das sind Daten von astronomischen Beobachtungen, die älteste vom 26.03.127, die jüngste vom 02.02.141. In einem späteren Kommentar steht, er habe unter Kaiser Hadrian gelebt und bis zur Herrschaft von Mark Aurel. In seinen astronomischen Beobachtungen wird nur Alexandria erwähnt und es gibt keinen Grund anzunehmen, dass er jemals anderswo gelebt habe. Der Astronom Theodoros Meliteniotes schrieb um 1360, dass er in Ptolemais Hermiou geboren wurde, was aber ansonsten nicht belegt ist. Sein Name Ptolemaios deutet auf griechische oder hellenisierte Vorfahren und seine Herkunft aus Ägypten, der Vorname Claudius darauf, dass einer seiner Vorfahren unter Kaiser Claudius oder Kaiser Nero das römische Bürgerrecht erwarb.

Ptolemäus erwähnt nur zwei Zeitgenossen, einen gewissen Syron, dem er seine astronomischen und astrologischen Werke widmete, und einen gewissen Theon, der ihm Beobachtungen mitteilte.

Seine Werke veröffentlichte er in griechischer Sprache. Das früheste seiner Hauptwerke, der Almagest, entstand zwischen 141 – dem Zeitpunkt der letzten dort verzeichneten Beobachtung – und der im zehnten Regierungsjahr von Kaiser Antoninus Pius (147/148) gesetzten Inschrift von Kanobos, die teilweise verbesserte Einzelheiten aus dem Almagest aufführt. Da so wenig über ihn bekannt war, lebte er anscheinend zurückgezogen, musste aber aus einer wohlhabenden Familie stammen, was ihm die Beschäftigung mit Mathematik und Astronomie ermöglichte. Er war auch in Philosophie, besonders platonischer und aristotelischer Philosophie, sowie in Mathematik bewandert, hatte aber wenig Interesse an Biologie und Medizin. Zu seiner Zeit hatte Alexandria als Forschungszentrum nicht mehr die gleiche Stellung wie in hellenistischer Zeit, war aber weiterhin ein bedeutendes Zentrum astronomischer Forschung. Die Bibliothek von Alexandria wird für das Werk des Ptolemäus ein wichtiges Arbeitsinstrument gewesen sein.

Astronomie

Ptolemäisches Weltbild

Nach Ptolemäus befindet sich die Erde fest im Mittelpunkt des Weltalls, dem Centrum Mundi. Alle anderen Himmelskörper (Mond, Sonne, die fünf damals bekannten Planeten und der Sternhimmel) bewegen sich in kristallenen Sphären auf als vollkommen angesehenen Kreisbahnen (Deferent) um ihren Mittelpunkt Centrum Deferentis. Die Bewegung auf dem Deferent ist nicht gleichförmig. Es gibt jedoch einen weiteren Punkt, von dem die Bewegung auf dem Deferent gleichförmig erscheint. Dies ist das Centrum Aequantis. Alle drei Zentren liegen auf einer Linie (Linie der Zentren) und sind jeweils um die Exzentrizität des Planeten gegeneinander versetzt. Um astronomische Beobachtungen, insbesondere die zeitweise rückwärtige Bewegung der Planeten mit diesem System in Einklang zu bringen, war es allerdings notwendig, alle Himmelskörper auf ihren Bahnen weitere Kreise (Epizykel) um diese Deferenten ziehen zu lassen – siehe Epizykeltheorie – und teilweise noch weitere Bewegungen um die primären Epizykel, oder die Linie der Zentren rotieren zu lassen (Mondtheorie und Merkurtheorie). Durch den Einsatz solcher (gegeneinander leicht geneigter) Bahnen konnte Ptolemäus sein Modell mit den damals noch freiäugigen Beobachtungen in Einklang bringen.

In der Sprache heutiger Mathematik könnte man Ptolemäus’ Berechnungsart als empirischen Vorläufer der Fourieranalyse bezeichnen, mit der die sekundären Perioden der Planetenbahnen (u. a. die Mittelpunktsgleichung) empirisch bestimmt wurden.

Das ptolemäische Weltbild war in der Genauigkeit seiner Bahnvorhersage dem heliozentrischen Weltbild des Nikolaus Kopernikus (16. Jh.) überlegen. Das ptolemäische System wurde um 1600 durch das ebenfalls noch geozentrische tychonische Weltsystem (benannt nach Tycho Brahe) abgelöst. Erst Keplers Entdeckung, dass die Planeten auf Ellipsen um die Sonne laufen, führte dann zu einem damals ausreichend genauen und unter Astronomen allgemein akzeptierten Modell des kopernikanischen Weltbildes. Ptolemäus’ Berechnungsmethoden waren äußerst präzise und in ihrer Grundidee als Berechnungsmethode auch richtig, nicht allerdings in ihrer philosophischen Deutung, dass sich alles um die Erde als Mittelpunkt drehe. Der Durchbruch und Erfolg der keplerschen Berechnungen lag weniger darin begründet, dass die Sonne und nicht mehr die Erde im Mittelpunkt der Bewegungen stand, sondern in der Tatsache, dass Kepler Ellipsenbahnen und keine Kreisbahnen mehr verwendete, was zu einer größeren Übereinstimmung mit den von Tycho Brahe und später Galileo Galilei tatsächlich gemessenen Planetendaten führte.

Quellen

• Franz Boll: Studien über Claudius Ptolemaeus. Ein Beitrag zur Geschichte der griechischen Philosophie und Astrologie. In: Neue Jahrbücher für Philologie und Pädagogik. Supplementband 21,2. Teubner, Leipzig 1894, S. 49–244.