چگونه اخترشناسان تمدن مایا می توانستند کسوف را با دقتی شگفت انگیز پیش بینی نمایند؟
به گزارش مجله همراهان، تصور کنید وسط روز ناگهان نور خورشید نهان گردد و همه چیز در تاریکی فرو برود. در دنیا باستان، چنین لحظه هایی برای از دید تمدن ها نشانه ای از خشم خدایان یا فاجعه ای در کمین نشسته بود. اما قوم مایا، در قلب یوکاتان، به جای ترس، به محاسبه روی آوردند. آنها در زمانی زندگی می کردند که نه تلسکوپی وجود داشت، نه فلز، نه ریاضی مدرن، و با این حال، به دقتی دست یافتند که حتی امروز دانشمندان را شگفت زده می نماید. اخترشناسان مایا نه تنها می دانستند چه زمانی خورشید پنهان می گردد، بلکه توانستند رویدادهای آسمانی را برای بیش از هفت قرن پیش بینی نمایند. در دنیایی که هنوز زمین را مرکز دنیا می دانست، آنان به زبانی از اعداد و زمان دست یافتند که نظم کیهان را آشکار می کرد. این مقاله داستان آن است که چگونه پیش بینی خسوف و کسوف به وسیله اخترشناسان مایا، به یکی از درخشان ترین فصل های تاریخ علم بدل شد.
میراث شگفت انگیز اخترشناسی مایا
در بیش از هزار سال پیش، در قلب آمریکای مرکزی، گروهی از نیاکان مایا که آنان را نگاه دارندگان روز (Daykeepers) می نامیدند، شب ها را در سکوت کامل سپری می کردند تا حرکت ماه و خورشید را رصد نمایند. آنان با وسایلی ابتدایی اما فکری منظم و بردبار، الگویی از آسمان طراحی کردند که امروزه با ابزارهای دیجیتال قابل تأیید است. پژوهش تازهی که در مجلهٔ علمی Science Advances منتشر شده، نشان می دهد این اخترشناسان چطور توانستند با استفاده از چرخه های قمری، کسوف های پیاپی را پیش بینی نمایند، آن هم در زمانی که اروپا هنوز در دوران قرون وسطی غرق بود.
منبع اصلی این دانش در متنی به نام کُدِکس درسدن (Dresden Codex) نهفته است؛ قدیمی ترین کتاب شناخته شده قارهٔ آمریکا که قدمتش به قرن یازدهم یا دوازدهم میلادی بازمی گردد. این نسخهٔ نایاب روی پوست درخت انجیر نوشته شده و به شکل آکاردئونی تا خورده. در میان تمام آثار بازمانده از تمدن مایا، این نسخه نه فقط کتابی مذهبی، بلکه سندی علمی است که نشان می دهد چگونه درک انسان از آسمان می تواند به دانشی دقیق و کم نظیر تبدیل گردد.
رمزگشایی از کُدِکس درسدن
تحقیق تازه نشان می دهد جدول های پیچیده ای در کدکس درسدن وجود دارد که 405 ماه قمری را دربرمی گیرد. در این جدول ها، 69 زمان وقوع ماه نو ثبت شده که 55 مورد آن برای پیش بینی کسوف های خورشیدی به کار می رفته است. هر صفحه از این سند با تصویرنگاره ها و عدد نویسی های دقیق تزئین شده و ریاضیات نهفته در پس آن، قرن ها برای دانشمندان رازآلود بود.
اما حالا معین شده که این جدول ها بر پایهٔ الگویی از شش چرخهٔ قمری (معادل حدود 177 روز) ساخته شده اند که با دوره های بلندتر 11 یا 17 ماه قمری ترکیب شده اند تا با دقت بالا مسیر ماه و زمان وقوع کسوف ها تنظیم گردد. به زبان ساده تر، مایاها فهمیده بودند که هر شش ماه قمری، احتمال وقوع کسوف بالا می رود، اما برای اصلاح خطاهای کوچک، چرخه های بلندتری را به جدول افزوده اند تا پیش بینی ها در طول قرن ها دقیق بماند.
کشفی که از یک تقویم مذهبی شروع شد
تا مدت ها تصور می شد که جدول های درسدن فقط برای پیش بینی کسوف ساخته شده اند. اما پژوهش تازه حقیقت دیگری را آشکار کرده است. در شروع، این جدول ها نه به عنوان ابزار نجومی بلکه برای هماهنگی تقویم آیینی 260 روزهٔ مایاها طراحی شده بودند. این تقویم مقدس، زمان انجام مراسم مذهبی و جشن های فصلی را مشخص می کرد.
اما با گذشت زمان، نگاه دارندگان روز متوجه الگویی شدند. آن ها دیدند که کسوف ها معمولاً در همان روزهای نام گذاری شده از تقویم آیینی تکرار می شوند. این تصادف نبود، بلکه نشانه ای از نظمی ریاضی در پس تقویم مذهبی بود. از همین نقطه، علم واقعی اخترشناسی مایا شروع شد؛ جایی که عبادت و مشاهده در هم آمیخت و باور به خدایان جای خود را به درک چرخه های طبیعی داد.
هم زمان سازی دو دنیا: ماه و زمان مقدس
کشف اصلی مایاها در تطبیق دو نظام زمانی نهفته بود: چرخهٔ ماه که حدود 29.5 روز طول می کشید، و تقویم 260 روزهٔ آیینی. پژوهشگران با مدل سازی نشان داده اند که 405 ماه قمری دقیقاً برابر با 11٬960 روز است و این عدد مضرب کاملی از 260 است (46×260). بدین ترتیب، جدول های نجومی مایاها به گونه ای طراحی شده بودند که هماهنگ با چرخهٔ آیینی و چرخهٔ ماهیانه باشد.
همین هم زمانی باعث شد اخترشناسان مایا به پدیده ای شگفت انگیز پی ببرند: کسوف ها نه بر اساس ارادهٔ خدایان، بلکه طبق ریاضیِ زمان تکرار می شدند. برای نخستین بار در تاریخ بشری، انسان توانست رویدادی که در همهٔ فرهنگ ها نشانهٔ خشم آسمان تلقی می شد را با عدد و منطق شرح دهد.
سیستم تودرتوی اصلاح جدول ها؛ راه حلی برای حفظ دقت در قرن ها
پیش بینی دقیق رویدادهای آسمانی کار ساده ای نیست، حتی در عصر رایانه ها. کوچک ترین اشتباه در مقدار گیری یا محاسبه می تواند بعد از چند دهه خطایی بزرگ ایجاد کند. اما مایاها، بدون داشتن هیچ ابزار فلزی یا تلسکوپ، راهی حیرت انگیز برای کنترل این خطاها یافته بودند.
تحقیق تازه نشان می دهد که اخترشناسان مایا از سیستمی تودرتو از جدول های هم پوشان (overlapping tables) استفاده می کردند. یعنی به جای اینکه هر بار جدول تازه ای طراحی نمایند، بخش تازهی از جدول بعدی را کمی پیش از انتها جدول قبلی شروع می کردند. این هم پوشانی معمولاً در فواصل خاصی رخ می داد: هر 223 یا 358 ماه قمری. این فواصل با چرخه های شناخته شدهٔ گرفتگی های خورشید هم خوانی داشت و باعث می شد خطاهای کوچک پیش از آنکه جمع شوند، تصحیح شوند.
در واقع، هر بار که جدول تازه شروع می شد، مانند تنظیم دوبارهٔ ساعت نجومی بود. پژوهشگران نشان داده اند که نسبت میان بازتنظیم های کوتاه و بلند، چهار به یک بوده است. یعنی در برابر هر بار اصلاح در 223 ماه، چهار بار اصلاح در 358 ماه صورت می گرفت. این نظم باعث شد پیش بینی های مایاها برای بیش از 700 سال دقیق باقی بماند.
آنچه شگفت انگیز است، این است که این روش نوعی بازخورد علمی در تمدن باستانی محسوب می گردد. مایاها با مشاهدهٔ انحراف های کوچک در زمان بندی خسوف و کسوف، بدون آنکه از مفهوم ریاضی خطا مطلع باشند، در عمل نوعی الگوریتم اصلاح اتوماتیک طراحی کرده بودند.
دقت ریاضی که با فناوری مدرن برابری می نماید
دانشمندان با بازسازی فرمول های به کاررفته در کُدِکس درسدن، به اعدادی رسیده اند که حیرت انگیز است. مایاها طول میانه ماه قمری را 29.530612 روز محاسبه کرده بودند. در علم امروز، مقدار واقعی این عدد برابر است با 29.530589 روز. یعنی اختلاف تنها حدود دو ثانیه است.
چنین دقتی حتی در تمدن های بزرگ آن موقع مانند یونان یا چین هم سابقه نداشت. این نتیجه بدون تلسکوپ، ابزار فلزی یا ساعت نجومی، تنها از راه مشاهدهٔ مستقیم و ثبت مداوم موقعیت ماه به دست آمده بود. مایاها هر ماه را به دقت دنبال می کردند، فاصلهٔ میان ماه نو تا ماه نو را مقدار می گرفتند و با استفاده از نشانه های تقویمی خود، انحراف ها را شناسایی می کردند.
پژوهشگران مدرن نشان داده اند که مایاها برای تثبیت این دقت از نسبت هایی مانند 1447 روز در برابر 49 ماه استفاده می کردند که تقریباً معادل طول دقیق یک ماه قمری است. آن ها از این نسبت ها برای مشخص نقاط بازتنظیم جدول ها بهره می بردند.
در دوران مدرن ما از الگوریتم های ریاضی و نرم افزار برای تصحیح داده ها استفاده می کنیم، اما مایاها همین کار را با فکر، ریاضیات فکری و سنت شفاهی انجام می دادند. روش آنان از نظر علمی چیزی کم از مدل سازی آماری ندارد، فقط زبانش متفاوت بود.
نگاه هزارساله به آسمان؛ سنت مشاهده در میان مایاها
برای دستیابی به چنین دانشی، یک عمر رصد کافی نبود. اخترشناسان مایا میراث دار دانش نسل های پیش از خود بودند. در طول قرن ها، آنان مشاهدات دقیق از موقعیت ماه و خورشید را ثبت کرده و در دست نوشته های آیینی نگاه داشته بودند.
تحلیل های تازه نشان می دهد که حدود سال 550 میلادی، مایاها به مقدارٔ کافی دادهٔ نجومی جمع آوری کرده بودند تا بتوانند جدول هایی مانند نسخهٔ درسدن را طراحی نمایند. پژوهشگران با آنالیز خسوف ها و کسوف های قابل رؤیت در قلمرو مایا طی هشت قرن، دریافتند که این تمدن حدود 145 گرفتگی خورشید را رصد کرده بود. آنان متوجه شدند که گرفتگی هایی که با فاصلهٔ 669 ماه قمری (حدود 54 سال) رخ می دهند، در همان منطقه ها و در زمان مشابهی از روز دیده می شوند.
چنین الگویی نشان دهندهٔ یک سنت نهادینهٔ مشاهده و ثبت داده است. اخترشناسان مایا نه تنها داده های زمان خود را می نوشتند، بلکه به سوابق اجداد خود مراجعه می کردند و سپس داده های تازه را به آن می افزودند. در نتیجه، دانش آنان حاصل یک تجربهٔ جمعی چندصدساله بود که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شد.
این پیوستگی فرهنگی سبب شد که مفهوم دانش تجربی در مایا، معنایی مذهبی پیدا کند. مشاهدهٔ آسمان نوعی عبادت بود و هر مقدار دقت محاسبه بیشتر می شد، ارتباط انسان با خدایان نیز عمیق تر تلقی می گشت.
پیوند علم و باور
مایاها علم و مذهب را از هم جدا نمی دانستند. برای آنان، هر حرکت خورشید یا ماه بازتابی از نظم الهی بود. پیش بینی دقیق کسوف، نه تنها ابزار علمی، بلکه سند ایمان به هماهنگی کیهان بود. هنگامی که اخترشناسان پیروز می شدند زمان دقیق ناپدید شدن خورشید را پیش بینی نمایند، در نظر مردم، نشانه ای از تسلط روحانی آنان بر آسمان بود.
به همین علت، کار آنان صرفاً مشاهده نبود، بلکه بخشی از نظام معنوی جامعه بود. آنان به جای ترس از کسوف، آن را فرصتی برای نشان دادن درک خود از دنیا می دیدند. در واقع، پیش بینی خسوف و کسوف به وسیله اخترشناسان مایا، نمادی از تلاقی دانش، ایمان و انضباط فکری بود که به طور هم زمان عقلانی و معنوی جلوه می کرد.
تقویم مقدس 260 روزه؛ قلب نظام اخترشناسی مایا
در میان تمام عناصر فرهنگی تمدن مایا، هیچ چیز به مقدارٔ تقویم مقدس 260 روزه (Tzolkin) اهمیت نداشت. این تقویم نه فقط برای تنظیم آیین ها و پیش بینی رویدادهای زمینی، بلکه برای درک نظم آسمان نیز به کار می رفت. پژوهشگران امروز دریافته اند که راز پیش بینی دقیق کسوف در همین تقویم نهفته است.
این تقویم بر پایهٔ تکرار ترکیب 20 نام روز و 13 عدد ساخته شده بود که در مجموع 260 ترکیب می داد. برای مایاها، این عدد بازتابی از هماهنگی میان زمین و آسمان بود. نکتهٔ شگفت انگیز این است که چرخهٔ 405 ماه قمری در جدول های درسدن با این تقویم دقیقاً هم زمان می گردد؛ 405 ماه قمری معادل 11٬960 روز است که دقیقاً برابر با 46 چرخهٔ کامل از 260 روز آیینی است.
در نتیجه، مایاها بدون آنکه بخواهند، شبکه ای از زمان طراحی کرده بودند که رویدادهای نجومی را با چرخه های مذهبی هماهنگ می کرد. به مرور، اخترشناسان دریافتند که کسوف ها در همان نام های روز تکرار می شوند. در آن لحظه، علم و باور به هم پیوستند: خدایان نه بی ثبات و خشمگین، بلکه تابع ریاضی زمان بودند.
کشف اتفاقی یا درک نظام مند؟
پژوهش های اخیر نشان می دهد که اخترشناسان مایا در ابتدا هدفی دینی داشتند و جدول ها را برای آیین ها می ساختند، نه برای پیش بینی خسوف و کسوف. اما با گذشت زمان، نظم عددی در مشاهداتشان آنان را به حقیقتی بزرگ تر رساند. آنان متوجه شدند که الگوهای قمری درون چرخهٔ 260 روزه به تکرارهای معنادار منتهی می شوند.
این کشف احتمالاً به صورت اتفاقی شروع شد، اما فکر تحلیلی مایاها به سرعت آن را به نظامی علمی تبدیل کرد. وقتی چند نسل از نگاه دارندگان روز متوجه شدند که گرفتگی ها در روزهای مشابه رخ می دهند، فرضیه ای ساختند: شاید بتوان این رویدادها را پیش بینی کرد. آنان سپس با آزمون و خطا، داده ها را در جدول هایی طولانی ثبت کردند و به مرور، علم پیش بینی کسوف شکل گرفت.
از آن پس، دانش آسمانی در فرهنگ مایا جایگاهی مقدس یافت. اخترشناس مایایی که می توانست بگوید چه روزی خورشید خاموش می گردد، نه فقط دانشمند، بلکه پیغام آور نظم کیهانی بود. این تلفیق دانش و ایمان باعث شد علم نجوم در مایا به یکی از ستون های فرهنگ شان تبدیل گردد.
میراث ریاضی و دوام هفت قرنهٔ دقت
جدول درسدن توانایی پیش بینی تمام کسوف های قابل رؤیت در قلمرو مایا را در دوره ای بیش از هفت قرن داشته است. دانشمندان مدرن تأیید کرده اند که این جدول از حدود قرن ششم میلادی تا قرن سیزدهم، یعنی بیش از 700 سال، با دقت قابل اعتماد عمل می کرده است.
این ماندگاری به لطف روش تصحیح درونی جدول ها و بازتنظیم های دقیق ممکن شد. هر بار که خطایی کوچک در زمان پیش بینی مشاهده می شد، نسل بعدی اخترشناسان با دقتی حیرت انگیز اعداد را تنظیم می کرد. آن ها در واقع، داده ها را نه پاک می کردند و نه بازنویسی، بلکه با افزودن اصلاحیه ها مسیر جدول را ادامه می دادند. این شیوه باعث شد انباشت خطاها به کمترین مقدار برسد.
به گفتهٔ پژوهشگران معاصر، این نظام یکی از پیشرفته ترین نمونه های ثبت داده در تمدن های باستانی است. آنچه مایاها انجام دادند، معادل با اجرای یک مدل محاسباتی طولانی مدت بود که نسل به نسل ادامه یافت. آنان با چشم و حافظهٔ انسانی، همان کاری را کردند که امروز نرم افزارهای نجومی با میلیاردها محاسبه انجام می دهند.
مایاها و جایگاهشان در تاریخ علم
دستاورد اخترشناسان مایا نشان داد که علم واقعی الزاماً به ابزار پیچیده وابسته نیست، بلکه به انضباط فکری و استمرار مشاهده احتیاج دارد. آنان با شمارش دقیق روزها، تطبیق چرخه ها و اصلاح تدریجی خطاها، به دقتی دست یافتند که با فناوری مدرن تفاوتی ندارد.
در مقایسه با دیگر تمدن ها، دانش نجوم مایا ویژگی منحصربه فردی داشت: بومی، مستقل و کاملاً بر پایهٔ نظام عددی خودشان. آنان از نظام عددی بیست پایه (vigesimal system) استفاده می کردند که برخلاف سیستم ده دهی ما، امکان محاسبات گسترده تر را فراهم می کرد. ترکیب این ساختار عددی با سنت آیینی، بستری برای یکی از دقیق ترین مدل های تقویمی تاریخ فراهم آورد.
از دیدگاه تاریخی، این پیشرفت نه تنها درک ما از مایاها را دگرگون کرده، بلکه مفهوم علم در تمدن های غیرغربی را نیز بازتعریف کرده است. کتاب درسدن یادآور این است که تفکر علمی می تواند در هر فرهنگی زاده گردد، حتی در دل جنگل های استوایی، جایی که آسمان شب تنها ابزار مشاهده است.
پیوند میان گذشته و امروز
امروزه، پژوهشگران مدرن بار دیگر به سراغ میراث مایا می روند تا درک نمایند چگونه چنین دانشی بدون ابزار فلزی و هندسهٔ تحلیلی ممکن بوده است. نتیجهٔ مطالعات تازه این است که پیروزیت آنان بر پایهٔ دو اصل بنا شده بود: مشاهدهٔ دقیق و تداوم فرهنگی.
این دو اصل همان چیزهایی هستند که علم مدرن نیز بر آنها تکیه دارد. اخترشناسان مایا به ما یادآوری می نمایند که علم، بیش از آنکه محصول ابزار باشد، محصول استمرار اندیشه است. آنان با نگاه به آسمان، نشان دادند که دنیا بر عدد و نظم پایدار است و انسان، حتی بدون تلسکوپ، می تواند به فهمی عمیق از کیهان برسد.
خلاصهٔ نهایی
اخترشناسان مایا توانستند با مشاهدهٔ دقیق و ثبت مداوم داده ها، خسوف و کسوف را برای بیش از هفت قرن با دقتی حیرت انگیز پیش بینی نمایند. آنان از نظامی مبتنی بر چرخهٔ ماه و تقویم مقدس 260 روزه استفاده کردند. جدول کُدِکس درسدن نمونه ای بی همتا از علم و باور در تمدن های باستانی است. پیش بینی خسوف و کسوف به وسیله اخترشناسان مایا نشان می دهد که علم می تواند در هر فرهنگی زاده گردد، حتی در دل آیین و اسطوره.
پرسش های متداول (FAQ)
1. اخترشناسان مایا چگونه بدون ابزار مدرن خسوف و کسوف را پیش بینی می کردند؟
آنان با رصدهای مداوم ماه و خورشید و ثبت تناوب های قمری توانستند الگویی ریاضی برای وقوع گرفتگی ها بسازند. این الگو در قالب جدول هایی در کُدِکس درسدن ثبت شده بود.
2. چرا دقت محاسبات مایاها شگفت انگیز است؟
زیرا طول ماه قمری را تنها با دو ثانیه اختلاف نسبت به مقدار واقعی محاسبه کردند. این دقت با روش های امروزی تقریباً برابری می نماید.
3. تقویم مقدس 260 روزه چه نقشی در این پیش بینی داشت؟
این تقویم در اصل مذهبی بود، اما مایاها دریافتند که چرخهٔ ماه با آن هماهنگ است. به همین علت، از ترکیب این دو چرخه برای پیش بینی کسوف ها بهره گرفتند.
4. چرا پژوهشگران امروز کُدِکس درسدن را مهم می دانند؟
زیرا این سند، قدیمی ترین جدول شناخته شده برای پیش بینی رویدادهای آسمانی در قارهٔ آمریکا است و دقتی دارد که تا امروز اعتبار علمی اش حفظ شده است.
5. آیا دانش اخترشناسی مایا هنوز کاربرد دارد؟
بله، مدل های مدرن از آن برای آنالیز دقت تقویم های باستانی و درک تاریخ نجوم استفاده می نمایند. ساختار محاسباتی آن هنوز برای تحلیل چرخه های کسوف به کار می رود.
For international readers:
You are reading 1pezeshk.com, founded and written by Dr. Alireza Majidi -the oldest still-active Persian weblog- mainly written in Persian but sometimes visible in English search results by coincidence.
The title of this post is How Mayan Astronomers Accurately Predicted Solar Eclipses. It explains how ancient Maya astronomers used lunar cycles and a 260-day sacred calendar to forecast solar eclipses for seven centuries. Based on the Dresden Codex, their observations achieved near-modern precision-within two seconds of todays astronomical models-proving that scientific genius transcends technology.
You can use your preferred automatic translator or your browsers built-in translation feature to read this article in English.
دکتر علیرضا مجیدی
پزشک، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران
دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران .
با بیش از 20 سال نویسندگی ترکیبی مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
دربارهٔ علیرضا مجیدی در خبرنگاران