巴比伦比欧洲早1,500年就知道太阳系的秘密

一万多年前,天文学与农业携手并进,在底格里斯河和幼发拉底河之间迈出了第一步。 这门科学最古老的记录属于苏美尔人,他们在消失之前将神话和知识的遗产传给了该地区的人民。 该遗产支持在巴比伦发展自己的天文文化,据天文考古学家 Mathieu Ossendrijver 称,这种文化比以前想象的要复杂。 在最新一期的《科学》杂志上,德国洪堡大学的研究人员详细分析了巴比伦泥板,揭示了美索不达米亚文明的天文学家如何使用据信仅在 10,000 年后才出现在欧洲的知识。

古代巴比伦石板
像这样的古代巴比伦石板表明,可以通过计算梯形的面积来计算木星在天空中随时间移动的距离,这表明创造者理解了现代微积分的一个基本概念——比历史学家所见过的早 1500 年。 © 大英博物馆受托人 / Mathieu Ossendrijver

在过去的 14 年里,这位专家每年抽出一周时间前往大英博物馆朝圣,那里收藏了大量可追溯到公元前 350 年和公元前 50 年的巴比伦石板。 充满了尼布甲尼撒人的楔形文字铭文,他们提出了一个谜题:天文计算的细节,其中还包含构建梯形图形的说明。 这很有趣,因为在那里显然采用的技术被认为是古代天文学家所不知道的。

马尔杜克–巴比伦的守护神
马尔杜克–巴比伦的守护神

然而,Ossendrijver 发现,这些指令对应于描述木星运动的几何计算,木星代表巴比伦人的守护神马尔杜克。 然后他发现刻在石头上的梯形计算是计算这颗巨行星在 60 天内沿着黄道(从地球看太阳的明显轨迹)的每日位移的工具。 据推测,城市寺庙中受雇的天文祭司是计算和星体记录的作者。

古代巴比伦石板
木星在 60 天后行进的距离,10º45′,计算为梯形的面积,其左上角是木星在第一天的速度,每天的距离,右上角是木星在第一天的速度第 60 天。 在第二次计算中,梯形被分成面积相等的两个较小的梯形,以求出木星走过一半距离的时间。 © 大英博物馆受托人 / Mathieu Ossendrijver

“我们不知道巴比伦人如何在天文学中使用几何、图形和图形。 我们知道他们用数学做到了这一点。 众所周知,他们在公元前 1,800 年左右将数学与几何学结合使用,而不是用于天文学。 新闻是我们知道他们应用几何来计算行星的位置” 这一发现的作者说。

巴西利亚天文俱乐部的物理学教授兼主任 Ricardo Melo 补充说,在那之前,人们认为巴比伦人使用的技术出现在 14 世纪的欧洲,当时引入了默顿平均速度定理。 该命题指出,当一个物体在同一运动方向上受到单个恒定的非零加速度时,它的速度随时间均匀、线性地变化。 我们称之为匀变运动。 位移可以通过测量的初始和最终时刻的速度模块的算术平均值乘以事件持续的时间间隔来计算; 描述物理。

“这就是这项研究的一大亮点所在” 里卡多·梅洛继续说道。 巴比伦人意识到,那个空中飞人的面积与木星的位移直接相关。 “一个真实的证明,当时在那个文明中,数学思维的抽象水平远远超出了我们的想象,” 专家说。 他指出,为了便于这些事实的可视化,使用了坐标轴系统(笛卡尔平面),只有勒内·笛卡尔和皮埃尔·德·费马在 17 世纪才描述过。

所以,梅洛说,尽管巴比伦人没有使用这种数学工具,但他们还是成功地展示了数学的灵巧性。 “总而言之:计算梯形面积作为确定木星位移的一种方式远远超出了希腊几何学,希腊几何学纯粹关注几何形状,因为它创造了一个抽象的数学空间来描述我们生活的世界。” 尽管教授不认为这些发现会直接干扰当前的数学知识,但它们揭示了知识是如何及时丢失的,直到它在 14 到 17 世纪后独立重建。

Mathieu Ossendrijver 也有同样的想法: “巴比伦文化在公元 100 年消失,楔形文字被遗忘。 语言消失了,他们的宗教也消失了。 换句话说:存在了 3,000 年的整个文化已经结束,所获得的知识也结束了。 希腊人只恢复了一点点” 注释作者。 对于里卡多·梅洛 (Ricardo Melo) 来说,这一事实引发了疑问。 如果古代的科学知识被保存下来并传给后代,我们今天的文明会是什么样子? 我们的世界会在技术上更先进吗? 我们的文明会在这样的进步中幸存下来吗? 有很多问题我们可以问老师原因。

这种类型的几何图形出现在英格兰和法国的中世纪记录中,其历史可以追溯到大约公元 1350 年,其中之一是在英国牛津发现的。 “人们正在学习计算加速或减速的物体所覆盖的距离。 他们开发了一种表达方式,并表明您必须平均速度。 然后乘以时间得到距离。 与此同时,在巴黎的某个地方,Nicole Oresme 发现了同样的事情,甚至制作了图形。 也就是说,他设计了速度” Mathieu Ossendrijver 解释道。

“以前,我们不知道巴比伦人如何在天文学中使用几何、图形和图形。 我们知道他们用数学做到了这一点。 (...) 新颖之处在于我们知道他们应用几何来计算行星的位置” 引用天文考古学家马修·奥森德里弗的话。