알렉산드리아의 천문학자 프톨레마이오스가 150년경 집필한 『천문학 집대성 (원제: μαθηματικῆ σύνταξις, 알마게스트)』은 코페르니쿠스 이전까지 1,400년 이상 동서양 우주론을 지배했던 고대 천문학의 최고 천문 역법 도서이다. 이 책은 바빌로니아 시대부터 집필 당시까지의 방대한 관측 기록과 선배 천문학자들의 이론을 정교화하고 독창적으로 더욱 발전시켰다. 이 책은 지구 중심설의 한계 속에서도 주전원(Epicycle)과 이심원(Eccentric circle) 및 균심원(Equant circle)이라는 정교한 기하학적 장치를 도입해 태양, 달의 위치 및 일월식 추보, 오행성의 역행과 불규칙한 운동을 탁월한 수학적 모델로 거의 완벽히 그려 냈다.

 

『천문학 집대성』은 총 13권으로 구성되어 있다. 이 번역 및 해설서는 1권부터 3권까지에 한정되며, 삼각함수, 구면천문학, 태양의 추보 방법을 다룬다. 이 번역서는 서양 문헌학과 천문학을 전공한 연구자들이 모여 하이베르크(J. L. Heiberg)가 편집한 고대 그리스어 원전을 꼼꼼하게 공동으로 번역한 기념비적인 저작이다. 대중적으로 굳어진 '알마게스트'라는 이름 대신 원전의 의미에 충실하게 제목을 바로잡았으며, 난해한 고대의 구면삼각법과 우주 체계를 현대적인 수식과 맞춤형 도해로 생생하게 시각화하여, 문명의 교차로를 건너온 이 위대한 지적 유산을 누구나 깊이 있게 탐구할 수 있도록 안내하였다.

[목 차]

발간에즈음하여

책머리에

 

제1부 해제

프톨레마이오스와 『천문학 집대성』

 

제2부 번역 및 해설

 

제1권 『천문학 집대성』

1. 서문

2. 정리의 순서에 대하여

3. 하늘은 구형으로 움직인다.

4. 지구도 전체로서 구형으로 지각할 수 있다.

5. 지구는 하늘의 중앙에 있다.

6. 지구는 하늘에 대해 점의 비율을 지닌다.

7. 지구는 어떠한 장소 이동도 하지 않는다.

8. 하늘에는 두 가지 주된 운동이 있다.

9. 개별적인 개념에 대해

10. 원 안의 현의 크기에 대하여

11. 원 안의 현의 길이 표

12. 동하지 사이의 호에 대하여

13. 구면삼각법 증명을 위한 예비 논의

14. 적도와 황도 사이의 호에 대하여

15. 황적거위 표

16. 수직행구에서 떠오르는 시간에 대하여

 

제2권 『천문학 집대성』

1. 우리 거주 세계의 일반적인 위치에 대하여

2. 어떻게 낮의 최대 길이를 알 때 적도와 기울어진 황도원 사이에서 잘리는 지평원의 호들을 구할 수 있는가?

3. 같은 수치를 전제할 때 어떻게 북극고도(τὸ ἔξαρμα τοῦ πόλου)를 아는가, 또한 그 역은 어떠한가?

4. 태양이 어느 지역에서 언제, 얼마나 자주 천정에 도달하는지를 어떻게 계산해야 하는가?

5. 알려진 수치를 통해 어떻게 해시계 표와 춘추분날과 동하짓날에서 정오 그림자의 비를 얻을 수 있는가?

6. 등위도원에 따른 특징들의 목록

7. 경사행구에서 황도원의 호와 적도의 호의 동반 상승

8. (황경) 10도 간격에 따른 상승 시간 표

9. 상승 시간에 따라 나오는 개별적인 특징들에 대하여

10. 황도원과 자오원으로 만들어지는 각들에 대하여

11. 기울어진 황도원과 지평원이 만나 만들어지는 각들에 대하여

12. 동일한 황도원이 지평원의 두 극을 지나는 원과 만나 만들어지는 각과 호에 대해

13. 위도마다 앞에 나오는 각도들과 호들의 목록

 

제3권 『천문학 집대성』

1. 1년의 길이에 대하여

2. 태양의 평균 운행(평행) 각속도 표

3. 등속 원운동 가설에 대하여

4. 태양의 겉보기 부등운동에 대하여

5. 부등운동의 매 구간에 대한 고찰

6. 태양의 부등운동표

7. 태양의 평균운동의 기점

8. 태양의 위치 계산에 대해

9. 태양일의 길이 차이에 대해

 

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[본 문]

프톨레마이오스(Claudius Ptolemaeus)는 그의 저작물의 분량과 내용을 미루어 볼 때, 서기 170년경까지 살았던 것으로 추정된다. 그는 서기 100년경 그리스계 이집트인으로 출생하여 당시 학문의 중심지인 알렉산드리아에서 활동했으며, 그의 첫 번째 주요 천문학 저작인 『천문학 집대성』은 서기 150년경에 완성되었다. 그는 고대 천문학의 정점에 선 인물로 지리학, 광학, 음악이론에까지 탁월성을 발휘한 그리스-헬레니즘 세계의 마지막 시대의 위대한 학자이다. (13쪽)

 

아리스토텔레스는 매우 적절하게 이론철학을 주요한 세 가지 분야, 곧 자연학, 수학, 신학으로 나누었다. 모든 것들은 질료(ὕλη)와 형상(εἶδος)과 운동(κίνησις)으로 존재하며, 게다가 이들 중 어느 하나도 다른 것이 없으면 실체(τὸὑποκείμενον)로서 관찰될 수 없으며 단지 개념으로 파악할 수 있을 뿐이다. 만물의 처음 운동의 처음 원인은, 단순하게 이해한다면, 보이지 않고 움직이지 않는 신이며, 이것을 탐구하는 분야는 신학이라고 일컬을 수 있다. (37-38쪽)

 

우리는 지구를 전체로 보면 구형이라고 지각할 수 있다...... 지구의 모양이 전체적으로 균일한 곡면이 될 때, 잇달아 뒤를 잇는 관측 장소들에서 일월식의 발생 시각이 동서 거리에 비 례하는 것이다. 만약 구형이 아닌 다른 모양이라면, 이 일은 일어날 수 없을 것이다. (55쪽)

 

눈으로 보기에 지구는 이른바 항성천까지 떨어진 거리에 대해 점 의 비율을 지닌다.25 이에 대한 확실한 증거는 지구의 모든 부분에서 별들의 밝기(크기)와 간격이 같은 시각 어디서나 균일하고 동일하게 나타난다는 것 이다. (71쪽)

 

《천문학 집대성》의 제1권에서는 우주의 구조에 대해 요약적으로 미리 알아야 하는 사항들과 수직행구와 관련해서 앞에 놓인 과제들을 이론적으 로 성찰하는 데 유익한 사항들을 자세히 다루었다. 이어서 우리는 다시 경 사행구와 관련해서 중요한 특징들을 가능한 한 편리한 방식으로 탐구하려 고 시도할 것이다. (183쪽)

 

《천문학 집대성》의 앞 권에서 우리는 하늘과 땅에 대해 수학적으로 미리 받아들여야 하는 사항들에 대해, 또한 태양의 황도원의 기울어짐과 모든 거주 세계에 대해 수직행구와 경사행구에서 황도원 주위에서 일어나는 개 별적인 일들에 대해 전체적으로 개관하였다. 이제 우리는 이 논의들에 뒤 따르는 주제, 곧 태양과 달의 이론을 논의하고, 태양과 달의 운동 주위에 일 어나는 일들을 두루 다루는 것이 적절하다고 생각한다. (379쪽)