تاريخ علم المساحة

بدأ تاريخ علم المساحة في العصور القديمة وبلغ ذروته خلال عصر التنوير.

كانت العديد من التصورات المبكرة عن الأرض ترى أنها مسطحة، وأن السماء قبة مادية تمتد فوقها. أما الحجج المبكرة التي دعمت فكرة كروية الأرض فقد استندت على ملاحظات تجريبية أكثر دقة، مثل كون ظلال خسوف القمر دائرية، وحقيقة أن نجم القطب الشمالي (بولاريس) يظهر منخفضًا أكثر في السماء كلما اتجه المرء جنوبًا.

 التطورات الأولية 
مع أن أقدم ذكر مكتوب لكروية الأرض جاء من مصادر يونانية قديمة، لا يوجد سجل يوضح كيف تم اكتشاف كروية الأرض أو ما إذا كانت في البداية مجرد تخمين.James Evans, (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy, page 47, Oxford University Press يقدم المؤرخ أوتو إي. نويجيباور تفسيرًا معقولًا، إذ يرى أن «تجارب المسافرين» ربما أوحت بتفسير التغير في ارتفاع القطب المرئي وتغير مساحة النجوم القريبة من القطب، وهو تغير كان ملحوظًا جدًا بين المستوطنات اليونانية حول شرق البحر الأبيض المتوسط، خاصة تلك الواقعة بين دلتا النيل والقرم.

تفسير آخر محتمل يرجع إلى البحارة الفينيقيين الأوائل. إذ يُقال إن أول من دار حول أفريقيا كان مستكشفون فينيقيون وظفهم الفرعون المصري نخاو الثاني نحو 610–595 قبل الميلاد. وفي كتاب «التواريخ» لهيرودوت (431–425 قبل الميلاد)، شكك هيرودوت في تقرير عن الشمس التي شوهدت مشرقة من الشمال، حيث ذكر أن المستكشفين الفينيقيين لاحظوا هذه الظاهرة أثناء دورانهم حول أفريقيا في اتجاه عقارب الساعة، وقالوا إن الشمس كانت على يمينهم. يرى المؤرخون المحدثون أن هذه التفاصيل تؤكد صحة تقرير الفينيقيين. يفترض المؤرخ ديمتري بانشينكو أن دوران الفينيقيين حول أفريقيا ألهم نظرية كروية الأرض، التي ذُكرت لأول مرة على يد الفيلسوف بارمنيدس في القرن الخامس قبل الميلاد. مع ذلك، لم ينجُ شيء مؤكد عن معرفتهم بالجغرافيا والملاحة؛ لذلك، ليس لدى الباحثين اللاحقين أي دليل على أنهم تصوروا أن الأرض كروية.

تراوحت التكهنات والنظريات بين القرص المسطح الذي دعا إليه هوميروس والجسم الكروي الذي نُسب إلى فيثاغورس. اعتقد الفيلسوف اليوناني المبكر أنكسيمانس أن الأرض مستطيلة الشكل. وأشار بعض الفلاسفة اليونانيين الأوائل إلى كروية الأرض، رغم بعض الغموض. يقال إن فيثاغورس (القرن السادس قبل الميلاد) كان من أوائل من طرح الفكرة، لكن قد يكون ذلك جزءًا من عادة اليونانيين القدماء في نسبة كل اكتشاف إلى حكمائهم القدماء. كان فيثاغورس رياضيًا، يُقال إنه اعتقد أن الآلهة ستخلق شكلًا مثاليًا وهو الكرة، لكن لا يوجد دليل يدعم هذا الزعم. يبدو أن فكرة كروية الأرض كانت معروفة لكل من بارمنيدس وأمبيدوقليس في القرن الخامس قبل الميلاد، ومع أن الفكرة لا يمكن نسبتها بثقة إلى فيثاغورس، ربما تمت صياغتها في مدرسة فيثاغورس في القرن الخامس قبل الميلاد، رغم وجود خلاف حول ذلك. بعد القرن الخامس قبل الميلاد، كان قلة فقط من الكتاب اليونانيين المعتبرين يرون أن الأرض قد تكون غير كروية. قد دعم أرسطو لاحقًا فكرة فيثاغورس، وبدأت الجهود لتحديد حجم الكرة الأرضية.Aristotle السماء والعالم, Book II 298 B

 أفلاطون 
سافر أفلاطون (427–347 قبل الميلاد) إلى جنوب إيطاليا لدراسة رياضيات فيثاغورس. عندما عاد إلى أثينا وأسس مدرسته، علّم تلاميذه أن الأرض كروية، رغم أنه لم يقدم أدلة على ذلك. فقد قال: «إن قناعتي أن الأرض جسم كروي في مركز السماء، ولذلك فهي ليست بحاجة إلى الهواء أو أي قوة مماثلة لتكون دعامة لها». أضاف: لو استطاع الإنسان التحليق عاليًا فوق السحاب، لبدت الأرض «مثل تلك الكرات التي لها أغطية جلدية مقسمة إلى اثنتي عشرة قطعة، وتزين بألوان متنوعة، تشبه الألوان التي يستخدمها الرسامون على الأرض وكأنها عينات». في كتابه «طيماوس»، وهو العمل الوحيد له الذي كان متاحًا باللاتينية خلال العصور الوسطى، كتب أن الخالق «صنع العالم في شكل كرة، مستديرة كأنها من مخرطة، لها أطراف متساوية البعد من المركز في كل اتجاه، وهي أكثر الأشكال كمالًا وتشابهًا مع نفسها»، إلا أن كلمة «العالم» هنا تشير إلى السماوات.written as from the mouth of سقراط. 

 أرسطو 
كان أرسطو (384–322 قبل الميلاد) تلميذ أفلاطون المفضل و«عقل المدرسة». لاحظ أرسطو «أن هناك نجومًا تُرى في مصر وقبرص ولا تُرى في المناطق الشمالية»، ولأن ذلك لا يمكن أن يحدث إلا على سطح منحني، آمن أيضًا بأن الأرض كروية «وليست كبيرة جدًا، وإلا لما كان لتغير الموقع البسيط أن يظهر تأثيرًا واضحًا بسرعة».De caelo, 298a2–10)

قدّر أرسطو محيط الأرض (الذي يبلغ فعليًا قليلًا فوق 40,000 كيلومتر أو 24,000 ميل) بحوالي 400,000 استاديا (45,000 ميل أو 74,000 كيلومتر).

قدم أرسطو حججًا فيزيائية ورصدية تدعم فكرة كروية الأرض:

 إن كل جزء من الأرض يميل إلى المركز حتى تتجمع الأجزاء وتكوّن كرة.
 يرى المسافرون المتجهون جنوبًا كوكبات نجمية جنوبية ترتفع أعلى في الأفق.De caelo, 297a9–21
 ظل الأرض على القمر خلال خسوف القمر دائري.

غلبت مفاهيم التماثل والتوازن والتكرار الدوري على أعمال أرسطو. وفي كتابه «الأرصاد الجوية» قسم العالم إلى خمس مناطق مناخية: منطقتان معتدلتان تفصل بينهما منطقة حارة قرب خط الاستواء، ومنطقتان باردتان غير صالحتين للسكن «إحداهما قرب قطبنا الشمالي والأخرى قرب القطب الجنوبي» وكلاهما محاط بالجليد. ومع أن البشر لا يستطيعون العيش في المناطق المتجمدة، فإن الحياة ممكنة في المناطق المعتدلة الجنوبية.Meteorologica, 362a31–35

استندت نظرية أرسطو حول المكان الطبيعي إلى كروية الأرض لتفسير سبب سقوط الأجسام الثقيلة إلى أسفل (نحو ما كان يراه مركز الكون)، بينما تصعد أشياء مثل الهواء والنار إلى أعلى. وفي هذا النموذج الأرضي المركزي، اعتُقد أن بنية الكون تتكون من سلسلة من الكرات المثالية، وكانت الشمس والقمر والكواكب والنجوم الثابتة تدور على كرات سماوية حول الأرض الثابتة.

مع أن نظرية أرسطو في الفيزياء استمرت في العالم المسيحي لقرون، فإن نموذج مركزية الشمس أثبت لاحقًا أنه تفسير أصح للنظام الشمسي من نموذج مركزية الأرض، وأثبتت النظرية الذرية أنها تفسير أدق لطبيعة المادة مقارنة بعناصر أرسطو الأربعة: التراب والماء والهواء والنار والعنصر الأثيري.

 أرخميدس 
قدم أرخميدس (نحو 287 – 212 قبل الميلاد) حدًا أعلى لمحيط الأرض. في القضية الثانية من الكتاب الأول لمؤلفه «في الأجسام الطافية»، يبين أرخميدس أن «سطح أي سائل ساكن هو سطح كرة مركزها هو نفس مركز الأرض». لاحقًا، في المقترح 8 و9 من نفس الكتاب، يفترض صحة نتيجة المقترح الثاني وهي أن الأرض كرة وأن سطح السائل عليها هو أيضًا كرة مركزها مركز الأرض.

 إراتوستينس 
إراتوستينس (276–194 قبل الميلاد)، فلكي هلنستي من منطقة قورينا (التي تقع اليوم في ليبيا)، كان يعمل في الإسكندرية بمصر، وقد قدّر محيط الأرض نحو عام 240 قبل الميلاد بقيمة 252,000 استاديا. لا يُعرف على وجه الدقة الطول الذي قصده إراتوستينس بـ «الاستاديا»، لكن تقديره كان يحوي هامش خطأ يتراوح تقريبًا بين واحد إلى خمسة بالمئة. وبافتراض أن طول «الاستاديا» كان بين 155 و160 مترًا، فإن نسبة الخطأ كانت بين -2.4% و+0.8%. وقد وصف إراتوستينس تقنيته في كتاب بعنوان «عن قياس الأرض»، لكن هذا الكتاب لم يُحفظ. لم يكن إراتوستينس ليتمكن من قياس محيط الأرض إلا بافتراض أن المسافة إلى الشمس كبيرة جدًا بحيث تكون أشعة الشمس متوازية تقريبًا.

 المراجع 

تصنيف:مسح الأرض