Hipparch

Innym greckim astronomem i geografem pracującym nad położeniem względem siebie, słońca, księżyca i planet był Hipparch z Nikei.

Urodził się około 190 p.n.e. w Nikei, żył i pracował w Aleksandrii i na wyspie Rodos. Stworzył podstawy teorii planet, rozwinięte następnie przez Ptolemeusza. W swoich badaniach jako pierwszy odrzucił teorię sfer homocentrycznych, która mówiła, że mieszkańcy Ziemi są wyróżnieni przez naturę lub siłę wyższą, a Ziemia jest miejscem centralnym wszechświata, gdzie wokół niej krążą słońce, księżyc i inne planety i gwiazdy.

Ponieważ odkrył nieregularność w ruchu ciał niebieskich nie było możliwe, aby ziemia była centrum wszechświata, a inne ciała niebieskie krążyły wokół niej. Hipparch nie podważył centralnego położenia ziemi względem innych planet, ale stworzył nową teorię budowy wszechświata, zwaną teorią epicykli i deferentów. Podstawą teorii było nakładanie się dwóch lub więcej jednostajnych ruchów kół tak, aby środek jednego obracającego koła poruszał się po obwodzie drugiego.

W najprostszym układzie dwa koła obracają się w tym samym kierunku, gdzie koło większe zwane jest deferentem, a mniejsze epicyklem. Hipparch prowadził także badania nad ustaleniem odległości ziemi od księżyca. Zmierzył jako pierwszy czas obiegu ziemi wokół słońca, wprowadził pojęcie południka i równoleżnika. Opracował także atlas 1080-ciu gwiazd i tablicę cięciw będącej odpowiednikiem współczesnej tablicy sinusów, czym zapoczątkował rozwój trygonometrii.

Dzięki porównaniu wyliczonych przez siebie pozycji gwiazd z zapiskami babilońskimi odkrył zjawisko precesji, czyli cofania się gwiazd po ekliptyce czyli po pozornej drodze słońca. Dzięki tym badaniom i pomiarom wyliczył różnicę pozornego okrążenia przez słońce nieba po ekliptyce na 365 dni 6 godzin i 9,5 sekundy, podczas gdy obecne wyliczenia dają wartość zaledwie o 4 minuty i 4 sekundy mniejszą, tak mały błąd świadczy o niezwykłym geniuszu żyjącego w II wieku p.n.e. Hipparcha.

W swojej pracy wykorzystywał wcześniejsze badania Arystarcha z Samos, który w dziele „O rozmiarach i odległościach Słońca i Księżyca” zaprezentował sposób mierzenia kąta w ułamkach kąta prostego, a także jako pierwszy przedstawił teorię heliocentryczną - (z greckiego helios- słońce), gdzie centralne miejsce we wszechświecie zajmuje słońce. Badania z wykorzystaniem tej wiedzy i badań babilońskich astronomów pozwoliły mu na podzielenie kąta pełnego na 360 stopni.

W starożytności astronomowie babilońscy podzielili ekliptykę (Ekliptyka – z greckiego zaćmienie, wielkie koło na sferze niebieskiej, po którym w ciągu roku pozornie porusza się Słońce obserwowane z Ziemi) na 12 znaków zodiaku. Roczny cykl czyli około 360 dni otrzymywali przez podział każdego znaku na 30 części. To w Babilonii używano systemu sześć dziesiątkowego, gdzie każdy stopień podzielono na 60 minut kątowych (minuta – jednostka miary kąta płaskiego równa 1/60 stopnia oznaczana 1′), a każdą minutę na 60 sekund kątowych (sekunda – jednostka miary kąta płaskiego równa 1/60 minuty czyli 1/3600 stopnia oznaczana 1″).

Hipparch zastosował także siatkę w rzucie stereograficznym. Cechą takiej siatki jest wiernokątność czyli odwzorowanie powierzchni zachowujące wiernie pola powierzchni - we wszystkich punktach płaszczyzny spełniony jest warunek równych pól, dzięki czemu kąty na mapie odpowiadają rzeczywistym.