نویسنده: کالین ا. رُنان
مترجم: حسن افشار

استقلال یونان در سال 338 پیش از میلاد با استیلای مقدونیه پایان یافت. دو سال بعد، ‌فیلیپ مقدونی مورد سوء قصد قرار گرفت و پسرش اسکندر، ‌که در گذشته شاگرد ارسطو بود، ‌به جانشینی وی رسید. به درستی گفته اند که جلوس اسکندر عصری را پایان داد و عصر تازه ای را آغاز کرد. امپراتوری جدید و پهناوری تأسیس شد که به زودی از سواحل غربی مدیترانه تا دره سند و از مصر و بابل تا دریای خزر و ماورای آن را در بر می گرفت. این امپراتوری عظیم فرهنگ یونان را تا هندوستان می برد و نفوذ شرق را به غرب می آورد. با این همه، امپراتوری اسکندر از وحدت درونی اندکی برخوردار بود و با مرگ وی در سال 323 پیش از میلاد به سه قسمت، تحت حکومت فرماندهان او و اخلافشان، ‌تجزیه شد. یونان و مقدونیه سرانجام به دست آنتیگونوس و سلسله اش(آنتیگونیان)(1) افتاد، ایران و بابل از آن سلوکوس و سلسله اش (سلوکیان )شد و مصر به بطلمیوس منجی (2) داده شد که مؤسس دودمان بطالسه گشت. و همین آخری است که مورد توجه ماست؛ ‌زیرا در بندر جدید اسکندر موسوم به اسکندریه، که آن را بطلمیوس منجی کامل کرد، به همت او یک موزه و کتابخانه نیز دایر شد. این مرکز مطالعات عالی رفته رفته نقطه کانونی فرهنگ هلنی جدید شد و با جذب مردانی چون اقلیدس و ارشمیدس تا هفت قرن شکوفا ماند.
از موزه چیز قابل اعتمادی به جا نمانده است؛ ولی استرابون یا استرابو جغرافیدان یونانی قرن اول پیش از میلاد آن را از ضمایم کاخ سلطنتی دانسته است(که نزدیک لنگرگاه بود) با یک گردشگاه عمومی، ایوانی پرستون و سرپوشیده با تعدادی صندلی، و یک نهارخوری بزرگ مشترک، اما یحتمل اتاق هایی نیز برای ایراد سخنرانی ها و انجام پژوهش ها وجود داشته است. خود موزه و کتابخانه را هم البته باید به حساب آورد. ابزاری برای کار اخترشناس نیز لابد موجود بوده است. عمده کار تکمیل مجموعه را پسر بطلمیوس انجام داد که بطلمیوس دوم فیلادلفوس نام داشت. در عین حال هر دو سلطان از دو یونانی به نام های دمتریوس و استراتون کمک گرفتند. دمتریوس که از آتن آمد، ‌نویسنده و دولتمرد و شاگرد پیشین تئوفراستوس بود، و احتمالاً مجموعه کتب او بود که هسته کتابخانه را تشکیل داد. استراتون از لامپساکوس در کنار داردانل آمد. او یک نسل جوان تر از دمتریوس بود، ‌اما او هم از محضر درس تئوفراستوس برخاسته بود. استراتون را در حدود سال 300 پیش از میلاد به اسکندریه فراخواندند تا عهده دار آموزش خصوصی فیلادلفوس گردد. او دوازده سال ماند تا آن که تئوفراستوس درگذشت و او به آتن برگشت تا مدیریت لوکیون را به دوش گیرد. با کمک های استراتون بود که موزه از روح علمی برخوردار شد.

اقلیدس

یکی از بزرگ ترین مردان علم در ارتباط با موزه اسکندریه در مراحل اولیه شکل گیری آن اقلیدس بود که حدوداً بین سال های 320 و 260 پیش از میلاد در اسکندریه کار کرد. او بود که مکتب ریاضی بزرگ موزه را پی ریخت. آوازه اقلیدس بیشتر بسته به کتاب اصول اوست که برایند سازمان یافته هندسه یونان است و تا گذشته ای نه چندان دور شالوده همه آموزش هندسه در غرب بود. در واقع نفوذ آن از این نیز بیشتر بود. به لحاظ روش های استنتاجی آن ـ حکم، فرض، قضیه، اثبات ـ می گویند از هر کتاب دیگری به جز کتاب مقدس بر ذهن غربی تأثیر بیشتری داشته است. و یقیناً‌ بر نحوه درافتادن با مسائل، بسیار کارگر افتاده است؛ ‌چرا که روش منطقی اقلیدس برای پیش بردن قضایا با استفاده از آن چه قبلاً به اثبات رسیده به راستی استادانه است. راه های اثبات قضایا در کتاب از قوه منطقی این تکنیک حکایت دارند و پاره ایشان بالنسبه ابتکاریند. اثبات قضیه فیثاغورث یکی از این موارد است که درباره اش داستانی می گویند با این مضمون که وقتی توماس هابز، ‌فیلسوف انگلیسی قرن هفدهم، قضیه را برای نخستین بار دید از شگفتی فریاد برآورد «پروردگارا، ‌این غیر ممکن است»و پس از خواندن راه اثبات آن «عاشق هندسه شد». اصول در دوره خود نیز افسانه شد. در داستان دیگری گفته می شود که روزی بطلمیوس فیلادلفوس (یا منجی؟)در بحثی با اقلیدس راجع به هندسه از او پرسید که آیا برای آموختن هندسه راهی سریع تر از جان کندن بر سر آن همه قضیه نیست. اقلیدس پاسخ داد:«هندسه جاده سلطنتی ندارد». هیچ نتیجه ای حاصل نمی شد مگر با استفاده از روش منطقی گام به گامی که او شرح داده بود. با این همه نباید این تصور به ما دست دهد که اصول همه چیزی است که اقلیدس ارائه کرده است. او تحقیقات دست اولی نیز در هندسه انجام داد. همچنین مطالبی درباره علم هیئت، نظریه ریاضی موسیقی و علم نورشناسی نوشت، گرچه در مورد اخیر ظاهراً چندان چیزی به نظرات افلاطون و آکادمی نیفزوده است.

آپولونیوس

آپولونیوس یک عضو مشهور دیگر مکتب ریاضی اسکندریه بود. او بین سال های 246 و 221 پیش از میلاد در پرگه ـ شهری در جنوب ترکیه امروزی ـ به دنیا آمد و بعدها از افه سوس و نیز پرگامون که کتابخانه بزرگ دیگری در آن وجود داشت دیدن کرد. شک نیست که او مدتی نیز در اسکندریه کار کرده است.
آپولونیوس اکنون مانند اقلیدس با کتابی که نوشته است به یاد می آید: مخروطی ها، ‌مطالعه منحنی های حاصل از برش مخروط: بیضی و سهمی و هذلولی. بعدها بیضی برای ریاضیدانانی مثل کپلر و نیوتن در محاسبه مدار سیارات اهمیتی حیاتی می یافت، اما در قرن سوم پیش از میلاد موضوع این منحنی ها هنوز پراکنده و پاره پاره بود. دستاورد آپولونیوس این بود که او توانست همه منحنی ها را از یک مخروط مایل دوار مضاعف به دست آورد. این برخورد تازه ای بود که ریاضیات را به سطحی عام تر و لذا دارای کاربرد وسیع نسبت به گذشته ارتقا می داد. مخلص کلام، او بنیادهای موضوعی را نهاد که برای ریاضیدانان قرن هفدهم اروپا اهمیتی فراوان می یافت.
آپولونیوس خود را به شاخه های دیگری از ریاضیات نیز سرگرم کرد، خاصه به روش های بیان اعداد بسیار بزرگ. او روی اعداد اصم نیز کار کرد و اختر شناسی را هم از یاد نبرد. در زمینه اخیر، ‌او وقت بسیاری را به مطالعه ماه اختصاص داد ـ آن قدر که به اپسیلون معروف شد. (چون شکل اپسیلون یونانی (ɛ)به هلال ماه می ماند). ابزارهای هندسی مهم فلک تدویر(3)، ‌فلک حامل و فلک خارج از مرکز متحرک را نیز ظاهراً به او مدیونیم. این ابزارها را به زودی در بحث حرکات سیارات و کار بطلمیوس، ‌اخترشناس اسکندرانی، مورد توجه قرار خواهیم داد.
نمودار نظریه افلاک تدویر که آن را آپولونیوس ابداع کرد تا نشان دهد که چگونه نظم حرکت دورانی( که به علت زیباییش مورد علاقه ی اخترشناسان یونانی بود) می تواند حرکتی بیضوی تولید کند. این نظریه تا زمان انقلاب علمی بر نظرات مربوط به مدارات ماه و سیارات حاکم بود.

ارشمیدس و مکتب اسکندرانی مکانیک

زندگی ارشمیدس کمی بهتر از زندگی اپولونیوس مستند شده است. ما می دانیم که ارشمیدس در حدود سال 287 پیش از میلاد در سوراکوس سیسیل به دنیا آمده و در سال 212 پیش از میلاد در همان جا به دست یک سرباز رومی به قتل رسیده است. این نیز تقریباً قطعی است که ارشمیدس مدتی را در اسکندریه گذرانده است. امروزه او شهرت خود را بیشتر مدیون پیچ ارشمیدس و داستان تاج هیرون شاه است.
پیچ ارشمیدس نام روش مؤثر و راحتی برای بالا کشیدن آب است. لوله ای به شکل مار پیچ در حالی که یک سرش در آب است پیچانده می شود؛ با پیچش آن آب از لوله بالا می آید. داستان تاج هیرون شاه به مسئله توزین هیدروستاتیک بر می گردد. هیرون شاه، ‌حاکم سوراکوس و دوست ارشمیدس، در شک بود که مبادا تاج (یا نیمتاج) او که آن را از طلای خالص سفارش داده بود مخلوط نقره داشته باشد، گرچه وزن آن برابر وزن طلایی بود که به زرگر داده بود. از ارشمیدس پرسید که چگونه می تواند بدون آسیب زدن به تاج بفهمد که آیا در طلای تاج تقلب شده یا نه؛ و می گویند ارشمیدس پاسخ را در حین استحمام یافت. او متوجه شد که مقدار آبی که هنگام دخول او در وان حمام از آن سر ریز می کند برابر حجم بدن او در آب است، ‌و نتیجه گرفت که اگر تاج از طلای خالص باشد، ‌باید مقدار آبی به حجم طلای هموزنش را جابه جا کند؛ اما اگر با نقره مخلوط باشد که سبک تر از طلاست، لاجرم حجم بیشتری خواهد داشت و مقدار آبی که جابه جا خواهد کرد بیش از مقدار آبی خواهد بود که طلای خالص جابه جا می کند. ارشمیدس از کشف خود چنان به وجد آمد که گویا برهنه از گرمابه بیرون زد و با فریاد اورکا(4) ـ «یافتم»ـ بنای دویدن در خیابان را گذاشت تا به خانه رسید. صحت و سقم این داستان بر ما پوشیده است. آن را نخستین بار یک معمار و مهندس رومی به نام مارکوس ویتروویوس در قرن اول پیش از میلاد نقل کرده است. اما ارشمیدس صحت نظر خود را از راه ریاضی نیز به اثبات رساند.
درباره ارشمیدس داستان های دیگری هم هست. یکی این است که روزی هیرون از او پرسید با یک نیروی کوچک تا چه وزنی را می تواند حرکت دهد؛ و ارشمیدس نشان داد که می تواند یک کشتی سه دکله را که گروهی مرد در ساحل نگه داشته بودند به تنهایی بکشد. او برای این نمایش از قرقره های مرکب استفاده کرد؛ و گرجه از قرائن بر می آید که قرقره مرکب را او اختراع کرده باشد، لیکن این داستان که زمان وقوعش نخستین قرن میلادی است طبعاً خیالی به نظر می آید. برعکس گفته ای که به ارشمیدس نسبت داده می شود و به اصل اهرم ها تکیه دارد:«جایی به من نشان دهید که روی آن بایستم تا برایتان زمین را جابه جا کنم». اما صحت بسیاری از داستان های راجع به ارشمیدس به هر میزان که باشد، همه آن ها حکایت از این دارند که آوازه او به عنوان مخترع ابزار مکانیکی بس فراوان بوده است. حتی گفته اند و با طراحی و استفاده از آینه های بزرگی توانسته است کشتی های ناوگان رومی را که سوراکوس را محاصره کرده بود به آتش بکشد ـ در محاصره ای که به اشغال سوراکوس به دست رومیان و مرگ ارشمیدس انجامید ـ گرچه گزارشی که حاکی است او گوی های بزرگی برای نمایاندن آسمان ها و نوعی ذات الحلق برای نمایش حرکت سیارات طراحی کرد و ساخت، واقعی تر به نظر می رسد، چون سیسرو(106 تا 43 پیش از میلاد) به آن اشاره کرده که خود شخصاً ابزارها را دیده است.
امروزه ارشمیدس را اختراعات مکانیکیش به یاد می آورد؛ اما ظاهراً او بیشتر به اصول بنیادی آن ها دلبسته بوده است، یا به آن چه که امروزه ما علوم مکانیک و هیدروستاتیک می خوانیمشان؛ آخر او از هندسه و ریاضی هم کم نمی دانست. ارشمیدس بااستفاده از روش کارامد افنا که آن را اودوکسوس ابداع کرده بود به محاسبه سطح احجام منحنی پرداخت. همچنین نسبت محیط دایره به قطر آن π (پی) ـ را با دقتی بی سابقه محاسبه کرد. (مقداری که او برای π به دست آورد بین 1408/ 3 و 1429/3 بود؛ مقدار دقیق آن 1416/ 3 است. ) ریاضیات ارشمیدس در قرون ششم تا دهم موضوع مطالعه تخصصی دانش پژوهان در بیزانس بود، ‌موقعی که آن شهر مرکز عمده آموزش مسیحیت بود. اما خود ارشمیدس چه نظری درباره دستاوردهایش داشت؟او دوست داشت چگونه به یاد آید؟ عجیب این که این سؤالات را می توان پاسخ داد! ارشمیدس اظهار امیدواری کرد که سنگ گورش با یکی از فتوحات هندسی وی مزین گردد: استوانه ای که کره ای در آن دقیقاً جا بگیرد، همراه با کتیبه ای که نسبت اضافه حجم استوانه نسبت به کره بر آن نگاشته باشد. در سال 75 پیش از میلاد، سیسرو بر سر گور او رفت و پس از آن که بردگان علف ها را کنار زدند، ‌دید که خواسته او برآورده شده است. استوانه و کره آن جا بود و همچنین کتیبه ای که بر آن«حدود نیمی از سطور خوانده می شد؛ نیم دیگر صاف شده بود».
ارشمیدس هم ریاضیدان بود و هم مرد عمل. این اختلاط نظریه و نبوغ عملی ظاهراً شاخصه کسان دیگری نیز بوده است که در اسکندریه کار کرده اند. آن جا دیگر این بینش افلاطونی سنتی نیروی راهبر نبود که فیلسوف خود را تا سطح پرداختن به ظواهر و دنیای خاکی و گذرای چیزها تنزل نمی دهد، بلکه فقط مثل جوهری را مدنظر قرار می دهد. در واقع جو فکری در آن جا چنان متفاوت بود که می توان بدون شگفتی دریافت که ارشمیدس تجربه های عملی نیز انجام می داد و تنها فیلسوف آن جا نبود که ذهنی معطوف مکانیک داشت. دیگری کتسیبیوس (5)بود.
از کتسیبیوس نیز اطلاعات شخصی اندکی در دست است. او پسر یک آرایشگر بود؛ اما نمی دانیم که کی یا کجا به دنیا آمد و کی درگذشت. می دانیم که او در حول و حوش سال 270 پیش از میلاد در اسکندریه کار می کرده است، ‌زیرا شواهد می گویند که او در آن جا برای مجسمه زن بطلمیوس فیلادلفوس یک شیپور مترنم ساخته است. شهرت کتسیبیوس یقیناً وابسته به اختراعات اوست که ظاهراً اولیشان یک آینه قابل تنظیم برای آرایشگاه پدرش بود. آن را می شد، ‌برای هر وضعیتی تنظیم کرد، ‌چون مکانیسمی برای حفظ تعادل داشت که با ریسمانی متصل به یک گلوله سربی کار می کرد. گلوله در داخل یک لوله حرکت می کرد و هر بار که پایین می رفت هوا را با صدای بلندی بیرون می داد. این اختراع، او را به بررسی کل اصل پنوماتیک(6)مربوطه سوق داد. این اصل امروزه هم در وسایل بسیاری کاربرد دارد، ‌مثلاً در فنر دربند معمولی. کتسیبیوس یک تلمبه هوا نیز اختراع کرد ـ یحتمل در همان راستا ـ که تعدادی دریچه داشت و به لوله های دستگاهی شبیه ارگ متصل بود که با ردیفی کلید کار می کرد. او همچنین یک تلمبه فشاری برای بالا فرستادن آب اختراع کرد و منجنیقی ساخت که با فنرهای مفرغی کار می کرد و نیز یکی که با هوای فشرده کار می کرد. اما به رغم این انحراف به سمت جنگ افزارها، ‌کار او بیشتر روی وسایلی بود که ظاهراً فقط استفاده عملی محدودی داشتند. از این شمار، معروف ترین اختراع وی انواع کلیسیدراها(ساعت های آبی) بود که به انواع خود کاره ها از زنگ خودزن و آدمک جنبنده گرفته تا پرندگان آوازخوان مجهز بود ـ این آخری بی شک طلایه دار ساعت های کوکوخوان بوده است! این ها طبعاً شیفتگی بسیار آفریدند و در نوشته ها فراوان وصف شدند، خاصه در نوشته های فیلو، مکانیکدان بیزانسی، ‌که در حدود سال 250پیش از میلاد از اسکندریه دیدن کرد. خوشبختانه توصیفی از یکی دیگر از کلپسیدراهای ابداعی کتسیبیوس نیز باقی مانده است. این یکی چرخ دنده هایی داشت که با نیروی آب کار می کردند و استوانه ای را می چرخاندند که رویش ساعات نابرابر روز و شب مشخص شده بود. این ابزار گرچه قشنگی ساعت پرنده دار چهچهه زن را نداشت، ‌از آن قابل استفاده تر بود.
مکتب مکانیک اسکندریه ظاهراً سال های بسیاری دوام آورده است. قابل ذکرترین چهره ای که درباره اش شواهدی در دست است هرو یا هرون است که در حول و حوش سال 62 میلادی، ‌یعنی حدوداً سه قرن بعد از کتسیبیوس، زندگی و کار کرده است. اما شواهدی که از هرون در اختیار داریم، ‌فاقد جزییات خصوصی است و صرفاً ‌درباره اختراعات و کتاب های اوست. اختراعات وی ، کم و بیش، بازیچه های مکانیکی است. او یک تئاتر مینیاتور خودکار اختراع کرد که آدمک های آن با وزنه هایی حرکت می کردند که با ظروفی که از آن ها دانه ارزن بیرون می ریخت متعادل می شدند. همچنین نمونه دیگری که در آن درهای معبد، ‌با روشن شدن آتشی در یک محراب مینیاتور، ‌باز می شد و با خاموشی آتش بسته می شد. به علاوه تنگ های گول زننده ، ‌شیپورهای خودکار، ‌و امثال این ها. ولی مانند کتسیبیوس، ‌او تجهیزات نظامی نیز طراحی کرد. مثلاً یک کمان ماشه ای (کمان شکم دار یا «بلوپوییکا») که برای کشیدن زه آن فقط کافی بود کمانگر وزنش را روی قنداق بیندازد. اما مفیدتر از آن، ‌یک مسافت سنج بود که برای اندازه گیری فواصل در جاده ها به کار می رفت. همچنین او ابزاری برای مساحی اختراع کرد به نام «دیوپترا» که هم کار تئودولیت را می کرد (برای اندازه گیری زوایا)و هم کار تراز را.
چگونه بود که نهاد آگاهی مثل موزه از چیزی پشتیبانی می کرد که ظاهراً سلسله ای از بازیچه سازان وسایل غریب و شبه جادویی بوده است؟ البته چیزهای مفیدی هم اختراع شده است، اما بیشتر گزارش هایی که از کار کتسیبیوس در دست است و اکثر اسناد خطی که در شرح کار هرون موجود است از طرح های مکانیکی حکایت دارد که بیشتر برای سرگرم کردن ابداع شده بوده اند تا برای ارتقا دادن. هدف از این همه چه بود ـ اگر اصلاً‌ هدفی در کار بود؟ یافتن پاسخ دشوار نیست؛ اتفاقاً در کتاب هایی که خود هرون نوشته، به آن اشاره ای شده است. او متنی در زمینه مکانیک گازها و متن دیگری درباره مکانیک فراهم آورد. در مورد دیوپترا، ‌منجنیق ها و اصول انعکاس نور نیز چیزهایی نوشت. به عبارت دیگر، هرون یک رشته کتاب نوشت عمدتاً‌ پیرامون آن چه که ما امروزه باید آن را فیزیک بنامیم؛ ‌و به نظر می رسد که بسیاری از ادواتی که او و کسان دیگری پیش از او ساختند، یا برای آزمایش اصول فیزیکی ساخته شدند یا به منظور نمایش این اصول برای جمعی کثیر. از این رو وقتی می شنویم هرون دانش خود از آینه های تخت یا خمیده را برای ایجاد خبط بصر به کار برده است نباید تعجب کنیم؛ ‌بی شک چنین کاربردی بهترین راه نمایش بعضی اصولی نوری است. البته می توان پرسید که چرا آنان به تجربه های آزمایشگاهی اولیه بسنده نمی کردند و بازیچه های پیچیده می ساختند. اما آن موقع هنوز نمایش عملی و رسمی مرسوم نشده بود، گرچه اثبات ریاضی باید رسماً انجام می گرفت. ساخت وسایل بدیع، ‌در فهماندن بعضی اصول، اثر فراوانی داشت. بکارگیری بازیچه های آموزشی از این نوع در روزگار ویکتوریا از راه های شناخته شده آموزش بود. افزون بر این، آن دوران به شگفتی های مکانیکی عادت نداشت؛ ‌و شاید فیزیکدانان این نیاز را احساس می کردند که اصول مورد نظر خویش را در قبای خاصی به نمایش بگذارند، همچنان که بعدها در قرون هفدهم و هجدهم سازندگان ادوات علمی، ‌بخشی از وظیفه خود دیدند که ابزار را، هم مثل اثری هنری بسازند و هم آلتی برای استفاده عملی.
اما ابزارسازی علمی نیز ظاهراً در یونان مرسوم بوده است. البته هیچ اشاره کتبی به آن وجود ندارد؛ اما مصنوع مهمی که نشانه آن است، یک محاسبه گر گاهشمار است که در همین قرن از بقایای کشتی شکسته ای در نزدیکی جزیره آنتی کوترا به محاذات ساحل شمال غربی کرت به دست آمده است. در میان محموله ای که متعلق به نخستین دهه قرن اول پیش از میلاد است، یکی از اقلام، یک محاسبه گر مکانیکی است که تحقیقات مفصل اخیر توسط پرفسور درک پرایس آن را کاملاً‌ پیچیده نشان داده است. این محاسبه گر دارای تعدادی چرخ دنده است که، برای شمارش و سپس نمایش نتایج، با دقت تمام برهم سوار شده اند. این یافته مهمی است، چون بعید است که این محاسبه گر گاهشمار در نوع خود منحصر به فرد بوده باشد. محتمل تر این است که فقط نمونه ای از ابزاری آشنا برای دریانوردان و سایر کسانی باشد که از اطلاعات نجومی استفاده عملی می کرده اند. به علاوه، ‌وجود این سنت ابزار سازی ظاهراً با بازسازی اخیر برج بادها در آتن به کوشش پرفسور پرایس نیز مورد تأیید قرار می گیرد. برج یاد شده بین سال های 100و 50 پیش از میلاد به همت اخترشناسی به نام آندرونیکوس ساخته شد که از کوروس( 7)در هلال حاصلخیز به آتن آمده بود. برج از ساختمانی هشت گوشه تشکیل می شد که نقوش حک شده ای به نشانه هشت باد اصلی و نیز یک بادنما داشت. در بیرونش چند ساعت آفتابی و در داخلش یک ساعت نجومی وجود داشت که با آب کار می کرد. در این ساعت، ‌حرکت ستارگان به وسیله یک صفحه گردان نشان داده می شد. روی ساعت نیز یک گوی، به نشانه خورشید، حرکت موسمی خورشید در میان بروج را ثبت می کرد. پس شاید ساخت آلات مکانیکی برای نمایش دانسته های علمی به اندازه غیبتشان از مآخذ مکتوب در ادوار هلنی غیر عادی نباشد.

مکتب اسکندرانی طب

موزه اسکندریه مکتب طبی برجسته ای داشت که به آن می بالید. بنیاد آن را پزشکی به نام هروفیلوس در آغازهای سده سوم پیش از میلاد ریخته بود. تاریخ تولد هروفیلوس دانسته نیست؛ اما ظاهراً او از خالکدون(8) آمده بود که شهری روبروی بیزانس در کنار بسفر بود. می دانیم که او طب را در کاس خواند و بعد به دعوت بطلمیوس منجی به اسکندریه آمد. رفته رفته به عنوان طبیب و معلم شهرتی فراوان به هم زد و سیل شاگرد برای آموختن از او به سویش سرازیر شد.
جالب توجه است که تشریح بدان انسان در اسکندریه به اندازه دیگر شهرهای یونانی با مخالفت روبرو نشد. این امتیاز بزرگی برای پژوهش پزشکی بود و هروفیلوس از آن فراوان بهره برداشت. او نظر و عمل طبی خود را بر پایه اخلاط چهارگانه گذاشت؛ ولی در کالبد شناسی بود که بزرگ ترین کار طبی خود را انجام داد: وارسی مغز، دستگاه عصبی، ‌دستگاه سیاهرگ ها و سرخرگ ها( که او متوجه تفاوتشان شد)، اعضای تناسلی و چشم. او به درستی تشخیص داد که مرکز دستگاه عصبی مغز است نه قلب؛ و اعصاب را از مغز تا انتهای نخاع رد گیری کرد؛ ولی این را هم نوشت که مجموعه ای از رگ ها و اعصاب ـ ریته میرابیله(9)(شبکه شگفت انگیز)ـ در حیوانات وجود دارد که در انسان نیست. قسمت هایی از پیکر انسان هنوز به نام اوست. حفره ای در قلب کالاموس هروفیلی نام دارد و نقطه تلاقی سینوس ها با دوراماتر (پوسته سخت و بافتی مغز) به ترکولار هروفیلی موسوم است. او به پیروی از آموزگارش پراکساگوراس(10)بر اهمیت نبض پافشرد، ‌گرچه شاید نخستین کسی بود که برای گرفتن آن از کلپسیدرا استفاده کرد. هروفیلوس همچنین اعصاب بینایی را از چشم تا مغز دنبال کرد و از سوی دیگر توجه زیادی به کبد و روده ها نشان داد. او بود که نام «دوئودنوم»(11)(یا شاید معادل یونانیش) را بر قسمتی از روده کوچک نهاد؛ و نخستین کسی بود که مجاری لنفاوی این نقطه را تمیز داد. او در رشته بیماری های زنان نیز گام هایی برداشت و لوله های فالوپی (12)را برای اولین بار تشخیص داد؛ اما این کشف بعدها از یاد رفت و ماند تاگابرییله فالوپیو، ‌کالبد شناس ایتالیایی، دوباره در قرن هفدهم آن را مستقلاً انجام دهد. و انگار این همه کافی نبود؛ هروفیلوس مطالبی هم در باب تغذیه نوشت و ژیمناستیک را به عنوان ورزشی سالم توصیه کرد.
متأسفانه پیروان هروفیلوس در اسکندریه و در لائودیکئا که او مرکز طبی دیگری در آن تأسیس کرده بود، بیشتر به وقت گذرانی در بحث و جدل گرایش داشتند تا کالبد شکافی و مشاهده؛ گرچه یک استثنای قابل ذکر نیز وجود داشت: پزشکی به نام اراسیستراتوس. اراسیستراتوس در حدود سال 304 پیش از میلاد در جزیره ایونیایی خیوس در خانواده ای طبیب به دنیا آمد. طب را نخست در آتن خواند. سپس در بیست و چند سالگی به مدرسه طب کاس رفت. بعدها رهسپار اسکندریه شد و تحت تأثیر پزشک دربار بطلمیوس فیلادلفوس قرار گرفت. اراسیستراتوس در پیری دست از طبابت کشید و به قصد پژوهش به موزه رفت، ‌و در این جا کارهای ارزشمندی انجام داد.
اراسیستراتوس کتب بسیاری نوشت، نه تنها در زمینه کالبد شناسی بلکه همچنین درباره شکم، ‌تب، نقرس، ‌استسقا، استفراغ خون، ‌و بهداشت. بیشتر این کتب از دست رفته است، ولی ما هنوز چیزی از کار کالبدشناسی او و مطالعاتش در اعمال بدن می دانیم. یکی از دستاوردهای بی سابقه او در اسکندریه کالبدشکافی بعد از مرگ برای مطالعه علل مرگ بود. همچنین او نخستین کسی بود که تجربه هایی منجر به کشف نحوه دفع فضولات بدن انجام داد و بدین سان پایه ای برای مطالعه سوخت و ساز بدن فراهم آورد، کاری که دیگر انجام نگرفت تا قرن هفدهم که به همت پزشکی ایتالیایی به نام سانتوریو از سرگرفته شد. بررسی هایی که اراسیستراتوس در سوخت و ساز بدن انجام داد، او را به این نتیجه رساند که همه قسمت های بدن موجودات زنده بافتی متشکل از سرخرگ و سیاهرگ و عصب است. این در ایام قبل از اختراع میکروسکوپ، دستاورد شگفت انگیزی بود. همچنین او بود که با این باور نادرست تسویه حساب کرد، که هضم غذا یا نوعی طباخی است یا شکلی از تخمیر؛ و در عوض، آن را کار ماهیچه های معده دانست. افزون بر این او نشان داد که چگونه، در هنگام بلع، نای بسته می شود؛ و بنابراین ثابت کرد که برخلاف تصور برخی پزشکان غیر ممکن است آشامیده وارد شش ها شود.
مطالعات اراسیستراتوس در نحوه تنفس، نسبت به مطالعات قبلی، پیشرفت چشمگیری بود. در زمینه ای دیگر او گامی از هروفیلوس فراتر رفت و اعصاب حسی و حرکتی را از هم جدا کرد. او به عمل تلمبه وار قلب نیز پی برد، ‌اما جریان خون آن را درنیافت. به تصور او، یک طرف قلب تلمبه روح(13) بود و طرف دیگرش تلمبه خون ـ که باور داشت در جگر ساخته می شود. او آموزه اخلاط چهارگانه را رد کرد و مرض را ناشی از افزایش خون پنداشت؛ اما عجیب این که برخلاف معاصرانش به ندرت اقدام به رگزنی کرد. در عوض، ‌او مصرف غذای بسیار کم تر را توصیه می کرد.
اراسیستراتوس نیز مانند هروفیلوس شاگردانی داشت، ‌ولی ظاهراً اینان به چیز تازه ای دست نیافته اند. اما خود آن دو به حد کافی مهم بودند، چون بنیادهای کالبدشناسی و تن کارشناسی در جهان غرب را همین دو تن نهادند. یقیناً بخشی از کارشان از یاد رفته است؛ ولی با آن همه فجایعی که در قرون سوم و پنجم میلادی بر موزه آمد و با وجود این که در قرن هفتم کاملاً نابود شد، ‌آن چه شگفت انگیز است ماندن همین مقدار فراوان است. به هر حال از این بابت باید سپاسگزار پزشکی یونانی به نام جالینوس باشیم که در قرن دوم میلادی در پرگامون می زیست. او در دیداری از اسکندریه بسیاری از دستاوردهای مکتب طب آن را ثبت کرد.

اخترشناسی در اسکندریه

مطالعه عالم از مضامین مکرر و دایمی تاریخ علم باستان و علم جدید است؛ و اسکندریه می توانست به مکتب اخترشناسی بس پرکار و کارامدش ببالد. این بعضاً تحت نفوذ استراتون و نیز اراتوستن(14) بود که در حدود سال 235 پیش از میلاد دومین سرکتابدار شد. اراتوستن جغرافیدان و ریاضیدان احتمالاً در سال 276 پیش از میلاد در کورنه (شحط(15)کنونی در لیبی) به دنیا آمد؛ ولی بیشتر عمر کاری خود را در اسکندریه سپری کرد و در همان جا نیز در سال195 پیش از میلاد درگذشت. او از برجسته ترین علمای روزگار خویش بود و افزون بر کار علمی تر خود مطالبی هم در ادب و فلسفه نگاشت. در مقام ریاضیدان، مسئله تضعیف مکعب را حل کرد و راه حل خود را بهتر از همه راه های پیشین دانست. در حساب، او چیزی را ابداع کرد که هنوز معروف به «غربال اراتوستن»است ـ و روشی است برای یافتن اعداد اول. آوازه او در میان همعصرانش بسیار بود ـ ارشمیدس یکی از کتب خود را به او تقدیم کرد ـ ولی امروزه بیشتر در جغرافیاست که به یاد می آید.
رساله جغرافی اراتوستن مدت ها کتاب مرجع ماند. بیش از یک قرن پس از نگارشش، ژولیوس سزار هنوز به آن رجوع می کرد. گرچه مردم و مکان ها در آن توصیف شده اند، ‌اما نخستین کتابی است که می کوشد جغرافیا را بر شالوده ای ریاضی بایستاند. زمین به شکل کروی خود در نظر گرفته می شود و منطقه بندی می گردد. جغرافی تغییرات سطح زمین را شرح می دهد و از نقشه نیز کم نمی گوید. همچنین مسافات متعددی را در اختیار می گذارد که به موازات ان چه ما مدارات و نصف النهارات می خوانیم اندازه گیری شده اند. اراتوستن خط مبنای نقشه اش را مداری می گیرد که از جبل الطارق در یک سو آغاز می شود؛ از میان مدیترانه می گذرد، و به رشته کوه هیمالیا در خاور ختم می شود. این مهم بود، ‌چرا که یکی از اهداف او تصحیح نقشه های یونانی پیشین بود که همگیشان بر دلفی متمرکز بودند و کل خشکی ها را محصور در اقیانوسی مدور نشان می دادند (این ادعا را او با ذکر شباهت های جزر و مد اقیانوس هند و اقیانوس اطلس توجیه کرد)حال آن که خط مبنای جدید او جهان شناخته در آن روزگار را به دو نیم می کرد. او با استفاده از اطلاعاتی که از سیاحان به دست آورده بود توانست مدارات و نصف النهارات متعدد دیگری را هم در نقشه بگنجاند. همین به او کمک کرد که بعدها کره زمین را به مناطق منجمده، معتدله، و حاره تقسیم کند.
شناخته ترین دستاورد جغرافیایی اراتوستن اندازه گیری محیط زمین بود. او ظاهراً از گزارش های رسیده دریافت که خورشید در انقلاب تابستانه مستقیماً‌ از فراز دیواری در سوئنه (16)(اسوان امروزی) به زمین می تابد و هیچ سایه ای پدید نمی آورد. پس خورشید باید مستقیماً در بالای سر می بود. بنابراین اگر ارتفاع خورشید در همان ساعت و در همان روز در اسکندریه اندازه گرفته می شد، این زاویه تعیین اختلاف عرض های جغرافیایی سوئنه و اسکندریه را امکان پذیر می ساخت. اختلاف، چیزی حدود

درجه درآمد و این

محیط زمین بود. اراتوستن سپس داد فاصله بین سوئنه و اسکندریه را معین کنند، احتمالاً به وسیله یک بمتاتیستس(17) مساحی که آموزش دیده بود با گام های یکسان راه برود. به هر صورت او ظاهراً از عدد گرد شده 5000 استادیوم (18) استفاداه کرد و بنابراین اندازه محیط زمین را 5000×50 یا 250,000 استادیوم درآورد، ‌گرچه در منابعی آمده است که او عدد 252000استادیوم را اختیار کرد که معادل 46,660 کیلومتر (یا 29000 مایل)است. این کاملاً ‌قابل مقایسه با مقدار جدید 39,941 کیلومتر (24,819 مایل) برای محیط زمین در قطبین است؛ و نسبت به مقادیر بسیار بزرگی که ارسطو و ارشمیدس به دست آوردند (به ترتیب 400,000 و 300,000 استادیوم)پیشرفت چشمگیری است.

آریستارخوس ساموسی(19)

آریستارخوس در محضر استراتوس درس خواند و احتمالاً ‌در اسکندریه نه در آتن که استراتون بعداً مدیر لوکیون آن می شد، زیرا کار او تعلق آن به زمان قدیم تری را محتمل تر می سازد. نمی دانیم آریستارخوس کار نجومی خود را در کجا انجام داد. در واقع آن چه از او می دانیم همین است که در ساموس به دنیا آمد و حدوداً بین سال های 310 و 230 پیش از میلاد زندگی کرد. اما اگر اطلاعات ما از زندگی او ناقص است، در عوض شکی در دستاوردهایش نداریم. آریستارخوس بسیار کوشید که اندازه و فاصله خورشید و ماه از زمین را تعیین کند. به علاوه او نخستین اخترشناسی بود که نظریه خورشید مرکزی (20) جامعی ارائه داد و به جای آتش کانونی، خورشید را در مرکز عالم قرار داد.
رساله آریستارخوس درباره فاصله و اندازه خورشید و ماه در حقیقت تمرینی در هندسه نجومی بود. او که پس از اقلیدس و یک نسل پیش از ارشمیدس کار می کرد، ‌فاصله ماه را با روشی استادانه به دست آورد: رصد زاویه خورشید، ‌درست در لحظه روشنی نیمی از قرص ماه. اما این در عمل چندان رضایتبخش نبود، هم به این علت که اندازه گیری دقیق زاویه بین خورشید و ماه در این وضعیت خاص بسیار دشوار است و هم از این رو که واقعاً غیرممکن است بتوان مطمئن شد که دقیقاً کی نیمی از قرص ماه در نور خورشید قرار می گیرد. در این رصد باید نسبت فواصل خورشید و ماه از زمین به دست آید. محاسبات آریستارخوس به علت بی دقتی های طبیعی نشان داد که خورشید فقط حدود 18الی 20 بار از ماه دورتر است، حال آن که رقم واقعی نزدیک 400 است. اما ظاهراً اصول ریاضی مسئله بود که کنجکاوی او را برانگیخته بود. ارصادات وی چه برای تعیین زاویه مربوطه و چه برای یافتن قطر ظاهری ماه خطاهای فاحشی داشت. ولی با این که او در ارصاد فرودست بود، ‌روش های هندسی سودمندی برای محاسبه زوایای بسیار کوچک ابداع کرد. همچنین او به روشنی دریافت که چگونه با مسائلی برخورد کند که جوابشان فقط بین دو حد قابل حصول است نه به صورت عدد دقیق.
نظریه خورشید مرکزی او متفاوت از نظر پیشگفته فیلولائوس بود که مطابق آن زمین و خورشید به گرد یک آتش کانونی می گشتند. آریستارخوس نظریه چرخش روزانه زمین به گرد محورش را که احتمالاً نخستین بار توسط هراکلیدپونتوسی مطرح شده بود پذیرفت ـ اما ساکن قرار دادن خورشید در مرکز عالم نظر خود او بود. این نظریه برای راصدان مسئله ایجاد می کرد: اگر زمین به دور خورشید بچرخد، ستارگان باید همواره در حال تغییر موضع نسبی خود به اندازه ای اندک باشند. اما چنین جابجایی مشاهده نمی شد؛‌ و آریستارخوس آن را به حساب بزرگی بسیار کره فلکی شامل ستارگان گذاشت؛ و حتی با ارائه نسبتی کوشید نشان دهد که این کره باید چه وسعتی داشته باشد. امروزه ما می دانیم که چنین جابجایی روی می دهد، اما در مقیاسی فوق العاده کوچک. مشاهده آن مستلزم داشتن تلسکوپ و تکنیک رصد بسیار دقیقی است، چنان دقیق که این رصد تا دهه 1830 یعنی تا بیش از 2000 سال بعد انجام نگرفت. خود نظریه به رغم پشتیبانی آریستارخوس از آن و به رغم نبوغ ریاضی به کار رفته در آن به زودی از یادها رفت، ‌چرا که نامحتمل ترین راه حل مسائل حرکت سیارات می نمود، و باید می ماند تا در قرن هفدهم پیروزمندانه از گور برخیزد.

هیپارخوس نیقی (21)

اینک به شخصیت فوق العاده مهمی می پردازیم که کارش بر مکتب اسکندرانی اثر نهاد اما خود، ‌تا آنجا که ما می دانیم، هرگز به اسکندریه نرفت. او در ربع اول قرن دوم پیش از میلاد در نیکایا متولد شد و ظاهراً بیشتر عمر کاری خود را ـ اگر نه همه اش را ـ در رودس (22)گذراند. جزییاتی که از زندگی او می دانیم بسیار اندک است و آن نیز از طریق بطلمیوس، اخترشناس اسکندرانی جدیدتر، ‌به دستمان رسیده است. آن چه را نیز از کار هیپارخوس می دانیم به بطلمیوس مدیونیم،‌زیرا تنها متن اصل باقی مانده شرح کوتاهی است بر کار اخترشناسی آراتوس، ‌فیلسوف رواقی. با این حال، ‌از اطلاعاتی که در دست داریم پیداست که هیپارخوس دستاوردهای نجومی قابل ذکری در زمینه حرکات سیارات، ‌رفتار ثوابت، ‌طول سال، ‌و فواصل خورشید و ماه داشته است. افزون بر این، ‌هیپارخوس برای وترها یک جدول ریاضی تهیه کرد. این گرچه کار کسالت باری بود، اما در روزگار پیش از پیدایش مثلثات، برای محاسبه مواضع اجرام فلکی، اهمیت بسیاری داشت.
به موضوع حرکات سیارات، هیپارخوس هیچ کمک تازه ای نکرد که واقعاً اهمیتی داشته باشد؛ ‌اما در عوض بر پاره ای کاستی ها در استفاده آپولونیوس از نظام فلک تدویر و در نحوه کاربرد نظام های قبلی انگشت نهاد. بدین سان او راه را برای نظریه جدیدی در مورد حرکات سیارات بازکرد، نظریه ای که با دقت ریاضیش به «نجات پدیده» می آمد، دستاوردی که بطلمیوس با خود می آورد. پس این جا هیپارخوس منادی بود نه فاتح. اما صحبت که به کار ارصاد او می کشد، ‌قضیه فرق می کند. هیپارخوس روی هم رفته راصدی دقیق و عالی بود. در واقع گاهی گفته می شود که او بزرگ ترین منجم راصد عهد عتیق کلاسیک بوده است. او رصد را غالباً‌ با ابزار معمول روزگارش انجام می داد ـ ذات الحلق و صفحه مدرج ـ ابزاری ساخته از حلقه های فلزی که حکم مقیاس را داشتند و مکمل میله ای برای رؤیت بودند که آن را اخترشناس به سوی جسم فلکی تحت ارصاد می گرفت. به این ها هیپارخوس «اسطرلاب مسطح» را افزود، صفحه ای که رویش نمودار متحرکی از افلاک وجود داشت و محاسبه اوقات طلوع و غروب اجرام فلکی را امکان پذیر می ساخت. با این ابزار، زوایا را نیز می شد اندازه گرفت. همچنین او «عضاده» را مورد استفاده قرار داد که تیری چوبی بود با منشوری چوبی که روی آن حرکت می کرد. عضاده به درد اندازه گیری قرص ماه و خورشید می خورد.
با این ابزار ها هیپارخوس فهرستی از مواضع ستارگان تهیه کرد ـ که نخستین در نوع خود در غرب بود. هر موضع به صورت زاویه ای بیان شد که با راستای مسیر ظاهری خورشید (دایره البروج) و شمال و جنوب آن می ساخت. نقطه شروع اندازه گیری زوایا در راستای دایره البروج، نقطه ای بود که این راستا خط استواری فلکی را قطع می کرد. (خط استوای فلکی، ‌دایره ای همراستای خط استوای زمین بر روی کره فلکی است. )نقطه مزبور یک نقطه اعتدال است، ‌زیرا هنگامی که خورشید در مدار سالانه خود در آسمان به آن می رسد، ‌ساعات شب و روز با هم برابر می شود. همین خود به وقتش هیپارخوس را به یک کشف دیگر هدایت کرد. او پی برد که این نقطه اعتدال، این نقطه تقاطع، ثابت نیست بلکه هم آن و هم نقطه مقابلش در سوی دیگر کره فلکی تدریجاً‌ به عقب حرکت می کنند. کشف «حرکت تقدیمی اعتدالین» البته برای کل نجوم دقیق آینده اهمیت فراوانی داشت. او طول سال را نیز با دقت بسیار اندازه گرفت و آن را برابر 2467/365 روز یافت ـ مقدار جدیدش 2422/365 روز است.
اندازه گیری هایی که هیپارخوس برای پیدا کردن اندازه و فاصله خورشید و ماه انجام داد بهتر از اندازه گیری آریستارخوس بود. برای تعیین فاصله ماه او نشان داد که عملی تر فکر می کند و مشاهدات خود را نه بر اساس پدیده ای که اندازه گیری دقیقش دشوار بود بلکه بر پایه چیزی که خود به دقت می توانست آن را تعیین کند انجام داد. او از کسوف کامل خورشید استفاده کرد که در سال 190 پیش از میلاد رخ داد؛ ‌و خواست آن را برایش از دو محل مختلف در یک نصف النهار واحد ـ اسکندریه و هلسپونت(23) ـ رصد کنند. در مکان دوم، ماه کاملاً خورشید را پوشاند، ‌وی در اسکندریه فقط 80 درصد سطح خورشید پنهان شد. این به دلیل آن بود که ماه از خورشید به زمین بسیار نزدیک تر است؛ و رویت آن از دو نقطه مختلف موجب جابجایی ظاهری موضعش در آسمان می گردد. هیپارخوس با دانستن عرض های متفاوت دو نقطه و با احتساب خطاهای احتمالی در اندازه گیری توانست فاصله ماه را بر حسب اندازه زمین به دست آورد. او پی برد که فاصله ماه باید بیشتر از 59 برابر و کمتر از

برابر شعاع زمین باشد؛ و با مطالعه بیشتر در گرفتگی های خورشید و ماه، فاصله خورشید را 2500 برابر شعاع زمین یافت؛ و بعدها توانست نسبت

را برای فاصله ماه به دست آورد. این مقادیر نسبت به مقادیری که در گذشته به دست آمده بود به مراتب بهتر بود؛ و گرچه فاصله خورشید حدود ده برابر کوچک بود، فاصله ماه واقعاً صحت داشت(مقدار جدید آن

است). محاسبه اندازه ماه نیز از دقتی معقول برخوردار بود؛ هر چند اندازه خورشید بسیار کوچک تر از مقدار واقعی بود.

بطلمیوس

شک نیست که هیپارخوس بهترین منجم راصد یونان بود؛ و روشن است که نتایج کار او انگیزه ای برای کار اخترشناسان اسکندریه شد. دستاوردهای او سه قرن بعد برای آیندگان محفوظ گشت، به همت بطلمیوس، ‌اخترشناس اسکندرانی، ‌که آن ها را نقادانه در چکیده نامه نجومی وسیع خود گنجانید ـ کتابی که با عنوان عربی و لاتین خو، آلمجسطی، ‌به دست ما رسید. در یونانی، نام آن اول ماته ماتیکه سینتاکسیس(تألیف ریاضی) بود؛ سپس به همجیسطه سینتاکسیس(24) (تألیف کبیر) تغییر یافت؛ و همین بود که عرب ها آن را المجسطی (ال، ‌حرف تعریف) خواندند و بعدها [در انگلیسی]به المجسط (25)تبدیل شد. اما هر چه بنامیمش، شک نیست که بیانگر اوج اخترشناسی یونان و پاسدار نتایج بهترین کار آنان است. هر چند یقیناً‌ از خطا مبرا نیست ـ که هیچ کتابی نیست ـ ولی این انتقاد که بطلمیوس در اندازه گیری های نجومی خود عمداً‌ تقلب کرده است کاملاً‌ بی پایه است و از بدفهمی جدی شواهد آب می خورد. واقعیت این است که مجسطی تا قرن هفدهم پایه علم هیئت بود و با موفقیت مورد استفاده اخترشناسانی چون کپرنیک و کپلر قرار داشت.
بطلمیوس هیچ نسبتی با بطالسه حاکم بر مصر نداشت. نام بطلمیوس در واقع فقط نشان می دهد که او از مصر برخاسته است. اما علمای قرون وسطی و پاره ای از پژوهشگران بعدی را همواره به اشتباه می انداخت و بر آن می داشت که بطلمیوس را با تاجی بر سر تصویر کنند! تا جایی که می توان مشخص کرد، نام واقعی او کلاودیوس بود و احتمالاً در حدود سال 100 میلادی در بطلمئیس هرمیو(26) در مصر علیا به دنبال آمده بود؛ اما ظاهراً بیشتر زندگی خود در اسکندریه گذراند؛ و یقیناً ‌در همین جا بود که عمر کاری خود را سپری کرد و یحتمل در حدود سال 170 میلادی درگذشت. ما از جزییات زندگیش اطلاعی نداریم، فقط می دانیم که احتمالاً (در اسکندریه؟) نزد تئون ازمیری(27)درس خوانده است.
شهرت بطلمیوس بیش از همه به مجسطی بسته است؛ اما پیش از توصیف این اثر عظیم بهتر است نگاهی به دستاوردهای دیگر وی بیفکنیم. او کتابی نوشت که در آن کاربرد ریاضیات را در فن ساخت ساعت های آفتابی تشریح کرد. در کتاب دیگری به کار گیج کننده نمایش دوایر کره فلکی بر یک سطح صاف پرداخت که مسئله اصلی کار نقشه برداری است. البته چنین نقشه یا تصویری را هیپارخوس نیز در اسطرلاب مسطح به کار برده بود. بطلمیوس درباره قرائت ستارگان نیز نوشت. این اثر او مشتمل بر چهار «کتاب» یا فصل است؛ ‌از این رو در عهد عتیق متأخر به تترابیبلوس(28) معروف بوده، ‌گرچه عنوان یونانی آن اپوطلسماتیکا(نفوذهای نجومی) گویاتر بوده است. جالب این که او نفوذ اجرام فلکی را چیزی کاملاً‌ مادی می دانسته و این را از اثرات مادی آشکار خورشید و ماه بر زمین نتیجه گرفته بوده است. کتاب از قدرگرایی نیز عاری است ـ بطلمیوس اثرات نجومی را فقط یکی از عوامل متعدد دخیل در زندگی انسان می دانست ـ ولی منعکس کننده همان خرافات و خوشباوری های متداول در امپراتوری روم در قرن دوم میلادی است که حتی مغزهایی مثل بطلمیوس و جالینوس هم نمی توانستند از چنگ آن ها بگریزند.
بطلمیوس درباره نورشناسی نیز نوشت؛ اما اصل اثر نابود شده و فقط ترجمه ای بعدی از آن باقی است. این فکر جالب که نور از خصوصیات ذاتی اجسام است و نیز تحقیقی در دید سه بعدی و مطالب معمول در مورد بازتاب ها و آینه ها در آن موجود است. بطلمیوس این نظر نادرست یونانیان را پذیرفت که دیدن به واسطه چیزی موسوم به «جریان بصری »تحقق می پذیرد که از چشم ساطع می شود. با این حال به نظر می رسد که او آزمایش هایی نیز برای تعیین وسعت میدان دید انسان انجام داده و ثابت کرده بود که دید در خط مستقیم «حرکت می کند». او همچنین شکست نور را مورد بحث قرار داد و برای اثبات وقوع آن تجربه هایی انجام داد ـ برای مثال، این که اگر سکه ای در ته ظرفی به گونه ای قرار گیرد که لب دیواره ظرف از دید پنهانش کند، ‌کافی است که آب در ظرف ریخته شود تا سکه قابل رؤیت گردد. او در این قسمت به قانون درست شکست نور کاملاً نزدیک شد ـ گرچه این قانون، تازه در سال 1621 به وسیله ویلبرارت اسنل(29) هلندی به طور کامل بیان شد. شک نیست که بطلمیوس فیزیکدان قابلی بود. کتاب دیگری از او، ‌که درباره موسیقی بود، مخلوط درستی از تحلیل های ریاضی و شواهد شنوایی به دست می داد. او از آغاز بر اهمیت شواهد تجربی واقف بود و هرگز آن را فراموش نکرد.
افزون بر این کتاب ها و علاوه بر مجسطی، بطلمیوس رساله بزرگ و ارزشمندی نیز در جغرافی نوشت. این رساله که نامش همان جغرافی یا ژئوگرافیکه سینتاکسیس بود، تلاشی بود برای ارائه نقشه جهان شناخته. عمده متن آن شامل فهرستی از مکان ها بود با عرض و طول جغرافیایی آن ها. دستگاه مختصات آن لااقل به روزگار اودوکسوس بر می گشت، ‌اما پیش تر هرگز چنین گسترده به کار نرفته بود. کتاب با نقشه هایی نیز همراه بود؛ ولی از آن جا که هنوز چاپی در کار نبود و نسخه برداری از کتاب باید با دست انجام می گرفت و وقوع اشتباهات فراوان در استنساخ نیز ناگزیر بود، ‌بطلمیوس خردمندانه رهنمودهایی داد که ناسخ با استفاده از آن ها می توانست نقشه ها را خود از نو ترسیم کند. همچنان که شاید از کسی که متنی ریاضی در این زمینه نوشته بود انتظار داشته باشیم، او چند توصیه عملی درست نیز برای تصویر کردن نقشه ها یعنی چگونگی نمایش سطح کروی زمین بر روی نموداری مسطح ارائه داد. البته کار لغزش هایی داشت؛ و نقشه های مناطق خارج از حدود امپراتوری روم کاستی و کژی داشتند؛‌ اما این به هیچ رو از ارزش و عظمت این تألیف نمی کاهد، ‌که جامع تر از هر نمونه دیگر ما قبل خویش است.
با همه ارزش و جامعیت جغرافی، ‌تاج فخر و شوکت بطلمیوس همانا مجسطی بود. این اثر از یک سو چکیده اخترشناسی یونان تا روزگار خویش است و از سوی دیگر حاوی نتایج تازه کار خود او بر روی نظریه حرکات سیارات و همچنین فهرستی از مواضع ستارگان و جدول نو و گسترده ای از وترها. بطلمیوس بااستفاده از مشاهدات هیپارخوس و دو منجم راصد اسکندرانی به نام های آریستولوس (30)و تیموخاریس و همچنین اسنادی از دیگر دانسته های یونانیان و بابلیان شرح ریاضی مفصلی از حرکات سیارات و ماه و خورشید تهیه کرد که تا بیش از چهارده قرن بعد حکم پایه کل اخترشناسی غرب را داشت. بخشی از کار تازه او کیفیتی متغیر داشت. در استخراج نظریه ای پیرامون حرکت خورشید، ‌بطلمیوس بیش از حد به ارصادات هیپارخوس تکیه کرد (که در این مورد خاص دارای اشتباهات بسیاری بود)و حتی ارصادات خود را وقتی با ارصادات او ناسازگاری زیادی داشت نادیده گرفت. کار وی بر روی حرکت ماه به مراتب بهتر بود؛ گرچه وقتی پای جزییات به میان می آید، رفتار ماه بارها پیچیده تر است. نظریه او که به طور عمده مبتنی بر دانسته های بابلیان بود، ‌نسبت به نظریه هیپارخوس از پیشرفت بزرگی حکایت داشت؛ و او با استفاده از آن، توأم با نظریه اش در خصوص حرکت خورشید، ‌توانست دقیقاً توضیح دهد که تاریخ وقوع گرفتگی های آتی ماه و خورشید را چگونه باید محاسبه کرد.
کار بطلمیوس در رابطه با پنج سیاره منظومه شمسی در عرصه ای تقریباً بکر صورت گرفت، زیرا با ابزارهای هندسی عالی و پرقدرت فلک خارج از مرکز، فلک تدویر و فلک حامل انجام شد. البته آن ها را آپولونیوس ابداع کرده بود، ولی هیچ کس به اندازه بطلمیوس تا این حد در جزییات به کار نبسته بود. بطلمیوس در نظریه مربوط به ماه، ‌با به کارگیری دو فلک تدویر، ‌در نظام فلک تدویر و فلک حامل تصرف کرده بود. اما در مورد سیارات، او باید ایست ها و پسروی های ظاهری آن ها را نیز توضیح می داد. پس ابزار دیگری ابداع کرد موسوم به «معدل مسیر». این نقطه دیگری بود که حرکت در حولش متشابه بود؛ اما نه محور چرخش معمول فلک تدویر بود و نه نقطه ای در مرکز زمین. در واقع آنچه بطلمیوس به دست آورد؛ اگر از دیدگاهی امروزی نگریسته شود، ‌مدارات متمرکز بر زمین و اندکی بیضوی شکلی برای سیارات با حرکتی بسیار شبیه حرکت متغیر ظاهری آن ها بود. اما این همه با استفاده از حرکات دورانی معمولی با سرعتی ثابت و لا یتغیر به دست آمد و این به راستی شاهکار مهارت ریاضی بود.
توفیق بطلمیوس در «نجات پدیده» را معاصران او و همه نسل های بعدی اخترشناسان پذیرفتند. او حتی وادار شد خلاصه ای عامه فهم از نظریات مطروحه در مجسطی بنویسد. ولی پی آیندگان او، چنان که باید، از متن کامل استفاده کردند؛ زیرا نه تنها شامل مقدار هنگفتی کار دست اول بود، بلکه همچنین بهترین نتایجی را که یونانیان می توانستند در متنی نمونه به لحاظ وضوح مطلب و نظم عرضه آن فراهم آورند در اختیار می گذاشت. مجسطی نمونه ای کم همتا در لشکر انبوه کتب علمی است که از آن روزگار تاکنون تحریر شده است.

سرنوشت علم یونان

با بطلمیوس، آخرین چهره بزرگ علم هلنیستیکی، ‌به پایان سیر تکامل فکری شگفت انگیزی می رسیم که در اصل یونانی بود. این راه، ‌چنان که دیدیم، ‌با فیلسوفانی آغاز شد که می خواستند از جهان مادی که خود را در آن یافته بودند سردرآورند. اینان البته خود را دانشمند نمی خواندندـ استعمال این لغت از قرن نوزدهم مرسوم شده است ـ گرچه شاید عنوان قرن هفدهمی فیلسوف طبیعی را می پذیرفتند. به هر رو همان که اینان می کردند علم بود‌، علم اما نه علم تجربی امروز با جهتگیری ریاضی آن. علم آنان کوششی بود برای تعبیر عقلانی جهان طبیعی بدون توسل به مداخلات آسمانی. این را ما از تالس تا تکامل عالی آن در لوکیون آتن و کتابخانه و موزه اسکندریه رد گرفتیم. این نخستین تلاش بزرگ و هماهنگ انسان غربی برای فهم اعمال طبیعت است. این دستاورد کلان در روزگار خودش نیز به رسمیت شناخته شد. علم روم همان علم یونان بود که انسجام یافت و تأیید شد؛ ‌هیچ افزوده رومی در آن نبود؛ دستاوردهای رومیان از نوع دیگری بود. امروز می توانیم به گذشته بنگریم و در آن بنیادهای کمال مطلوب علم ـ پیگیری علم، بدون محدودیت های سیاسی یا مذهبی، و شالوده فرهنگ علمی کنونیمان را ببینیم. افسوس که چیزی از آن جز روایتی بسیار ناقص نتوانست به ما برسد.
یقیناً‌ کتابخانه و موزه اسکندریه پس از عهد بطلمیوس نیز به کار ادامه داد، اما عمر تحقیق اصیل و قابل ذکر به سر آمد. خود کتابخانه، ‌که اصلاً گسترشش به یمن مقررات بطلمیوسی بود که موجب می شد همه کتب از همه جا به اسکندریه فرستاده شود تا برای نسخه برداری اندوخته گردد، ‌دارای صدها هزار طومار پاپیروس بود. شایع بود که مجموعه در حدود سال 40 پیش از میلاد دفعتاً متورم شد، ‌زیرا مارک آنتونی 200,000 طومار موجود در کتابخانه پرگامون را به کلئوپاترا بخشید؛ ولی از دو قرن بعد، ‌یعنی پس از مرگ بطلمیوس، ‌ظاهراً دیگر چیز تازه ای به آن افزوده نشد. برعکس، ‌مجموعه به زودی در یورش ها و شورش ها خسارت دید. در سال 269 میلادی که سپتیمیا زنوبیا (32)، ملکه زیبا ولی سنگدل پالمیرا، ‌مصر را تصرف کرد بخشی از کتابخانه در آتش سوخت؛‌ و در سال 415 میلادی که اوباش بر آن تاختند، زخمی کاری تر خورد. این آخری ظاهراً به تحریک یا دستکم با چشم پوشی سیریل، ‌اسقف اسکندریه، صورت گرفت که یل میدان مذهب سنتی در مقابل دانش الحادی و کسانی بود که می پنداشت در مسیحیت بدعت گذارده اند. هیپاتیا زن ریاضیدان و فیلسوف نوافلاطونی که رئیس موزه بود، بی رحمانه به دست راهبان به قتل رسید؛‌ و کتابخانه به دست جمعیتی تحریک شده به آتش کشیده شد. پس از آن اسکندریه دیگر هرگز به جایگاه کانون معرفت بازنگشت؛ و کتابخانه پس از آخرین آتش سوزی، که در خلال یورش مسلمانان به مصر در سال 640میلادی رخ داد، دیگر یکسره به فراموشی سپرده شد. ولی مدت ها پیش از آن، اهل علم پا به فرار نهاده، نسخ با ارزش را نیز با خود برده بودند؛ و در اسلام بود که علم یونان محفوظ ماند تا در اروپای ادوار میانه التیام یابد.

پی نوشت ها :

1. Antigonides
2. ptolemy soter
3. فلک تدویر(epicycle) فکلی است که مرکزش بر فلک حامل (deferent) است.
4. heureka
5. Ctesibios
6. بادی، گازی، هوایی؛ pneumaticsعلم مکانیک گازهاست.
7. Cyrrhos
8. chalcedon
9. rete mirabile
10. praxagoras
11. Du odenum دوازدهه، اثنی عشر.
12. fallopian tubes دو لوله ناقل تخمک از تخمدان به زهدان.
13. pneuma ماده واژه های دیگری مثل پنوماتیک
14. Eratosthenes
15. (shahhat) Cyreneمعروف به سیرنه.
16. syene
17. bemetatistes
18. واحد طول بسیار متغیری در یونان و روم باستان که حداقل برابر 185 متر و حداکثر معادل 225 متر بود.
19. Aristarchos of samon
20. heliocentric
21. Hipparchos of Nicaea هیپارخوس نیکایایی.
22. Rhodes
23. Hellespont Hellspontus داردانل فعلی.
24. He Megiste syntaxis
25. Almagest
26. ptolemais Hermiou
27. Theon of smyrna
28. Tetrabiblos چهارکتاب.
29. snell. willebrord
30. Aristyllos
31. equant
32. Zenobia ,septimia