Taivaan sfäärit
Historia > Keskiaika > Tähtitieteelliset käsitykset

Keskiajalla joukko tähtitieteilijöitä, ensimmäisenä heistä al-Farghānī, yritti laskea Ptolemaioksen sisäkkäisiin sfääreihin perustuvan mallin perusteella tähtien ja planeettojen etäisyyksiä. Al-Farghānīn mukaan tähtien etäisyys oli 20 110 Maan sädettä, mikä vastasi 65 357 500 mailia (105 180 700 kilometriä), kun hänen mukaansa Maan säde oli 3 250 mailia (5 230 km). Hieman näistä poikkeaviin lukuihin päädyttiin Ptolemaioksen Almagest-teoksen johdannoksi laadittussa Tashil al-Majisti -nimisessä  tekstissä, jonka kirjoitti todennäköisesti Thābit ibn Qurra. Al-Battānī esitti teoksessaan Zij edeltäjistään riippumatta omia arvioitaan taivaankappaleiden etäisyyksistä. Hänen mukaansa tähtien etäisyys oli 19 000 kertaa Maan säde.
Vuosituhannen vaihteen aikoihin arabialainen tähtitieteilijä Ibn al Haytham kehitti Ptolemaioksen maakeskistä episyklimallia sisäkkäisiin pallokuoriin perustuen. Vaikka hänen käsityksensä oli samantapainen kuin Ptolemaioiksen, yksityiskohdissaan se poikkeaa edeltäjästään siinä määrin, että hänen on arveltu kehittäneen käsityksensä itsenäisesti. Optiikkaa käsittelevän teoksensa 15. ja 16. luvuissa hän myös kirjoitti, etteivät taivaan sfäärit ole kiinteää ainetta.
1100-luvun lopulla espanjalainen muslimitähtitieteilijä al-Bitrūjī (Alpetragius) yritti selittää planeettojen monimutkaiset liikkeet ilman Ptolemaioksen episyklejä ja eksentrisyyksiä pelkästään Aristoteleen käsityksen mukaisilla samankeskisillä sfääreillä, jotka liikkuivat eri nopeuksilla idästä lähteen. Tämän mallin avulla laaditut tähtitieteelliset ennusteet olivat paljon epätarkempia, mutta siitä keskustelivat monet myöhemmät eurooppalaiset tähtitieteilijät ja filosofit.
1200-luvulla tähtitieteilijä al-'Urḍi ehdotti Ptolemaioiksen pallokuorimalliin perusteellista muutosta. Teoksessaan Kitāb al-Hayáh hän esitti uudelleen määrittämisensä parametrien avulla uudet arviot planeettojen etäisyyksille. Hänen mukaansa Auringon etäisyys oli 1 266 kertaa Maan säde, mikä pakotti hänet sijoittamaan Venuksen sfäärin Auringon sfäärin ulkopuolelle, ja mallia edelleen kehittäessään hän lisäsi planeettojen halkaisijat niitä vastaavien sfäärien paksuuteen. Täten hän päätyi arvioimaan, että tähtien etäisyys oli 140 177 kertaa Maan säteen suuruinen.
Suunnilleen samoihin aikoihin oppineet Euroopan yliopistoissa alkoivat pohtia, mitä Aristoteleen uudelleen löytyneestä filosofiastä ja Ptolemaioksen tähtitieteestä seurasi. Sekä tähtitieteen tutkijat että populaarit kirjoittajat yrittivät tehdä sisäkkäisten kuorten mallin perusteella päätelmiä maailmankaikkeuden mittasuhteista. Tähtitieteen alkeita käsittelevässä Campanus of Novaran teoksessa Theorica planetarum laskettiin tämän mallin pohjalta planeettojen etäisyyksiä ja saatiin tulokseksi 22 612 Maan sädettä eli 73 387 747 100/660 mailia. Roger Bacon esitti teoksessaan Opus Majus Al-Farghānīn arvion, jonka mukaan tähdet olivat 20 110 maan säteen eli 65 357 700 mailin etäisyydellä, mistä hän sai maailmankaikkeuden ympärysmitaksi 410 818 517 3/7 mailia. Että tämän mallin katsottiin vastaavan fysikaalista todellisuutta, ilmenee selvästi Baconin teoksessa Opus Majus olevasta laskelmasta siitä, kuinka kauan kestäisi kävellä Kuuhun, sekä Englannissa tuolloin suositusta teoksesta South English Legendary, jossa sanotaan, että matka korkeimpaan tähtitaivaaseen kestäisi 8000 vuotta. Tämän sisäkkäisten pallokuorien malliin perustuvan käsityksen maailmankaikkeuden mittasuhteista tekivät yleisemmin tunnetuksi varsinkin Maimonideen, Gossuin Metziläisen ja Dante Alighierin kirjalliset teokset.