پیش‌بینی خسوف و کسوف توسط اخترشناسان مایا | How Mayan Astronomers Accurately Predicted Solar Eclipses

تصور کنید وسط روز ناگهان نور خورشید نهان شود و همه چیز در تاریکی فرو برود. در جهان باستان، چنین لحظه‌هایی برای از دید تمدن‌ها نشانه‌ای از خشم خدایان یا فاجعه‌ای در کمین‌نشسته بود. اما قوم مایا، در قلب یوکاتان، به جای ترس، به محاسبه روی آوردند. آنها در زمانی زندگی می‌کردند که نه تلسکوپی وجود داشت، نه فلز، نه ریاضی مدرن، و با این حال، به دقتی دست یافتند که حتی امروز دانشمندان را شگفت‌زده می‌کند. اخترشناسان مایا نه‌تنها می‌دانستند چه زمانی خورشید پنهان می‌شود، بلکه توانستند رویدادهای آسمانی را برای بیش از هفت قرن پیش‌بینی کنند. در دنیایی که هنوز زمین را مرکز جهان می‌دانست، آنان به زبانی از اعداد و زمان دست یافتند که نظم کیهان را آشکار می‌کرد. این مقاله داستان آن است که چگونه پیش‌بینی خسوف و کسوف توسط اخترشناسان مایا، به یکی از درخشان‌ترین فصل‌های تاریخ علم بدل شد.

میراث شگفت‌انگیز اخترشناسی مایا

در بیش از هزار سال پیش، در قلب آمریکای مرکزی، گروهی از نیاکان مایا که آنان را «نگاه‌دارندگان روز» (Daykeepers) می‌نامیدند، شب‌ها را در سکوت کامل سپری می‌کردند تا حرکت ماه و خورشید را رصد کنند. آنان با وسایلی ابتدایی اما ذهنی منظم و بردبار، الگویی از آسمان طراحی کردند که امروزه با ابزارهای دیجیتال قابل تأیید است. پژوهش جدیدی که در مجلهٔ علمی Science Advances منتشر شده، نشان می‌دهد این اخترشناسان چطور توانستند با استفاده از چرخه‌های قمری، کسوف‌های پیاپی را پیش‌بینی کنند، 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؛ قدیمی‌ترین کتاب شناخته‌شده قارهٔ آمریکا که قدمتش به قرن یازدهم یا دوازدهم میلادی بازمی‌گردد. 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 نه‌فقط کتابی مذهبی، بلکه سندی علمی است که نشان می‌دهد چگونه درک انسان از آسمان می‌تواند به دانشی دقیق و کم‌نظیر تبدیل شود.

رمزگشایی از کُدِکس درسدن

تحقیق تازه نشان می‌دهد جدول‌های پیچیده‌ای در کدکس درسدن وجود دارد که ۴۰۵ ماه قمری را دربرمی‌گیرد. در این جدول‌ها، ۶۹ زمان وقوع ماه نو ثبت شده که ۵۵ مورد آن برای پیش‌بینی کسوف‌های خورشیدی به‌کار می‌رفته است. هر صفحه از این سند با تصویرنگاره‌ها و عدد‌نویسی‌های دقیق تزئین شده و ریاضیات نهفته در پس آن، قرن‌ها برای دانشمندان رازآلود بود.

اما حالا مشخص شده که این جدول‌ها بر پایهٔ الگویی از «شش چرخهٔ قمری» (معادل حدود ۱۷۷ روز) ساخته شده‌اند که با دوره‌های بلندتر ۱۱ یا ۱۷ ماه قمری ترکیب شده‌اند تا با دقت بالا مسیر ماه و زمان وقوع کسوف‌ها تنظیم شود. به زبان ساده‌تر، مایاها فهمیده بودند که هر شش ماه قمری، احتمال وقوع کسوف بالا می‌رود، اما برای اصلاح خطاهای کوچک، چرخه‌های بلندتری را به جدول افزوده‌اند تا پیش‌بینی‌ها در طول قرن‌ها دقیق بماند.

کشفی که از یک تقویم مذهبی آغاز شد

تا مدت‌ها تصور می‌شد که جدول‌های درسدن فقط برای پیش‌بینی کسوف ساخته شده‌اند. اما پژوهش جدید حقیقت دیگری را آشکار کرده است. در آغاز، این جدول‌ها نه به‌عنوان ابزار نجومی بلکه برای هماهنگی تقویم آیینی ۲۶۰ روزهٔ مایاها طراحی شده بودند. این تقویم مقدس، زمان انجام مراسم مذهبی و جشن‌های فصلی را تعیین می‌کرد.

اما با گذشت زمان، «نگاه‌دارندگان روز» متوجه الگویی شدند. آن‌ها دیدند که کسوف‌ها معمولاً در همان روزهای نام‌گذاری‌شده از تقویم آیینی تکرار می‌شوند. این تصادف نبود، بلکه نشانه‌ای از نظمی ریاضی در پس تقویم مذهبی بود. از همین نقطه، علم واقعی اخترشناسی مایا آغاز شد؛ جایی که عبادت و مشاهده در هم آمیخت و باور به خدایان جای خود را به درک چرخه‌های طبیعی داد.

هم‌زمان‌سازی دو جهان: ماه و زمان مقدس

کشف اصلی مایاها در تطبیق دو نظام زمانی نهفته بود: چرخهٔ ماه که حدود ۲۹.۵ روز طول می‌کشید، و تقویم ۲۶۰ روزهٔ آیینی. پژوهشگران با مدل‌سازی نشان داده‌اند که ۴۰۵ ماه قمری دقیقاً برابر با ۱۱٬۹۶۰ روز است و این عدد مضرب کاملی از ۲۶۰ است (۴۶×۲۶۰). بدین‌ترتیب، جدول‌های نجومی مایاها به‌گونه‌ای طراحی شده بودند که هماهنگ با چرخهٔ آیینی و چرخهٔ ماهیانه باشد.

همین هم‌زمانی باعث شد اخترشناسان مایا به پدیده‌ای شگفت‌انگیز پی ببرند: کسوف‌ها نه بر اساس ارادهٔ خدایان، بلکه طبق ریاضیِ زمان تکرار می‌شدند. برای نخستین بار در تاریخ بشری، انسان توانست رویدادی که در همهٔ فرهنگ‌ها نشانهٔ خشم آسمان تلقی می‌شد را با عدد و منطق توضیح دهد.

سیستم تودرتوی اصلاح جدول‌ها؛ راه‌حلی برای حفظ دقت در قرن‌ها

پیش‌بینی دقیق رویدادهای آسمانی کار ساده‌ای نیست، حتی در عصر رایانه‌ها. کوچک‌ترین اشتباه در اندازه‌گیری یا محاسبه می‌تواند بعد از چند دهه خطایی بزرگ ایجاد کند. اما مایاها، بدون داشتن هیچ ابزار فلزی یا تلسکوپ، راهی حیرت‌انگیز برای کنترل این خطاها یافته بودند.

تحقیق جدید نشان می‌دهد که اخترشناسان مایا از سیستمی تودرتو از «جدول‌های هم‌پوشان» (overlapping tables) استفاده می‌کردند. یعنی به‌جای اینکه هر بار جدول تازه‌ای طراحی کنند، بخش جدیدی از جدول بعدی را کمی پیش از پایان جدول قبلی آغاز می‌کردند. این هم‌پوشانی معمولاً در فواصل خاصی رخ می‌داد: هر ۲۲۳ یا ۳۵۸ ماه قمری. این فواصل با چرخه‌های شناخته‌شدهٔ گرفتگی‌های خورشید هم‌خوانی داشت و باعث می‌شد خطاهای کوچک پیش از آنکه جمع شوند، تصحیح شوند.

در واقع، هر بار که جدول جدید آغاز می‌شد، مانند تنظیم دوبارهٔ ساعت نجومی بود. پژوهشگران نشان داده‌اند که نسبت میان بازتنظیم‌های کوتاه و بلند، چهار به یک بوده است. یعنی در برابر هر بار اصلاح در ۲۲۳ ماه، چهار بار اصلاح در ۳۵۸ ماه صورت می‌گرفت. این نظم باعث شد پیش‌بینی‌های مایاها برای بیش از ۷۰۰ سال دقیق باقی بماند.

آنچه شگفت‌انگیز است، این است که این روش نوعی «بازخورد علمی» در تمدن باستانی محسوب می‌شود. مایاها با مشاهدهٔ انحراف‌های کوچک در زمان‌بندی خسوف و کسوف، بدون آنکه از مفهوم ریاضی خطا آگاه باشند، در عمل نوعی الگوریتم اصلاح خودکار طراحی کرده بودند.

دقت ریاضی که با فناوری مدرن برابری می‌کند

دانشمندان با بازسازی فرمول‌های به‌کاررفته در کُدِکس درسدن، به اعدادی رسیده‌اند که حیرت‌انگیز است. مایاها طول متوسط ماه قمری را ۲۹٫۵۳۰۶۱۲ روز محاسبه کرده بودند. در علم امروز، مقدار واقعی این عدد برابر است با ۲۹٫۵۳۰۵۸۹ روز. یعنی اختلاف تنها حدود دو ثانیه است.

چنین دقتی حتی در تمدن‌های بزرگ آن زمان 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 به‌دست آمده بود. مایاها هر ماه را به دقت دنبال می‌کردند، فاصلهٔ میان ماه نو تا ماه نو را اندازه می‌گرفتند و با استفاده از نشانه‌های تقویمی خود، انحراف‌ها را شناسایی می‌کردند.

پژوهشگران مدرن نشان داده‌اند که مایاها برای تثبیت این دقت از نسبت‌هایی مانند ۱۴۴۷ روز در برابر ۴۹ ماه استفاده می‌کردند که تقریباً معادل طول دقیق یک ماه قمری است. آن‌ها از این نسبت‌ها برای تعیین نقاط بازتنظیم جدول‌ها بهره می‌بردند.

در دوران مدرن ما از الگوریتم‌های ریاضی و نرم‌افزار برای تصحیح داده‌ها استفاده می‌کنیم، اما مایاها همین کار را با ذهن، ریاضیات ذهنی و سنت شفاهی انجام می‌دادند. روش آنان از نظر علمی چیزی کم از مدل‌سازی 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 میراث‌دار دانش نسل‌های پیش از خود بودند. در طول قرن‌ها، آنان مشاهدات دقیق از موقعیت ماه و خورشید را ثبت کرده و در دست‌نوشته‌های آیینی نگاه داشته بودند.

تحلیل‌های جدید نشان می‌دهد که حدود سال ۵۵۰ میلادی، مایاها به اندازهٔ کافی دادهٔ نجومی جمع‌آوری کرده بودند تا بتوانند جدول‌هایی مانند نسخهٔ درسدن را طراحی کنند. پژوهشگران با بررسی خسوف‌ها و کسوف‌های قابل رؤیت در قلمرو مایا طی هشت قرن، دریافتند که این تمدن حدود ۱۴۵ گرفتگی خورشید را رصد کرده بود. آنان متوجه شدند که گرفتگی‌هایی که با فاصلهٔ ۶۶۹ ماه قمری (حدود ۵۴ سال) رخ می‌دهند، در همان مناطق و در زمان مشابهی از روز دیده می‌شوند.

چنین الگویی نشان‌دهندهٔ یک سنت نهادینهٔ مشاهده و ثبت داده است. اخترشناسان مایا نه‌تنها داده‌های زمان خود را می‌نوشتند، بلکه به سوابق اجداد خود مراجعه می‌کردند و سپس داده‌های جدید را به آن می‌افزودند. در نتیجه، دانش آنان حاصل یک تجربهٔ جمعی چندصدساله بود که از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌شد.

این پیوستگی فرهنگی سبب شد که مفهوم «دانش تجربی» در مایا، معنایی مذهبی پیدا کند. مشاهدهٔ آسمان نوعی عبادت بود و هر اندازه دقت محاسبه بیشتر می‌شد، ارتباط انسان با خدایان نیز عمیق‌تر تلقی می‌گردید.

پیوند علم و باور

مایاها علم و مذهب را از هم جدا نمی‌دانستند. برای آنان، هر حرکت خورشید یا ماه بازتابی از نظم الهی بود. پیش‌بینی دقیق کسوف، نه‌تنها ابزار علمی، بلکه سند ایمان به هماهنگی کیهان بود. هنگامی که اخترشناسان موفق می‌شدند زمان دقیق ناپدید شدن خورشید را پیش‌بینی کنند، در نظر مردم، نشانه‌ای از تسلط روحانی آنان بر آسمان بود.

به همین دلیل، 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 جهان می‌دیدند. در واقع، پیش‌بینی خسوف و کسوف توسط اخترشناسان مایا، نمادی از تلاقی دانش، ایمان و انضباط ذهنی بود که به‌طور هم‌زمان عقلانی و معنوی جلوه می‌کرد.

تقویم مقدس ۲۶۰ روزه؛ قلب نظام اخترشناسی مایا

در میان تمام عناصر فرهنگی تمدن مایا، هیچ‌چیز به اندازهٔ تقویم مقدس ۲۶۰ روزه (Tzolk’in) اهمیت نداشت. این تقویم نه‌فقط برای تنظیم آیین‌ها و پیش‌بینی رویدادهای زمینی، بلکه برای درک نظم آسمان نیز به‌کار می‌رفت. پژوهشگران امروز دریافته‌اند که راز پیش‌بینی دقیق کسوف در همین تقویم نهفته است.

این تقویم بر پایهٔ تکرار ترکیب ۲۰ نام روز و ۱۳ عدد ساخته شده بود که در مجموع ۲۶۰ ترکیب می‌داد. برای مایاها، این عدد بازتابی از هماهنگی میان زمین و آسمان بود. نکتهٔ شگفت‌انگیز این است که چرخهٔ ۴۰۵ ماه قمری در جدول‌های درسدن با این تقویم دقیقاً هم‌زمان می‌شود؛ ۴۰۵ ماه قمری معادل ۱۱٬۹۶۰ روز است که دقیقاً برابر با ۴۶ چرخهٔ کامل از ۲۶۰ روز آیینی است.

در نتیجه، مایاها بدون آنکه بخواهند، شبکه‌ای از زمان طراحی کرده بودند که رویدادهای نجومی را با چرخه‌های مذهبی هماهنگ می‌کرد. به‌مرور، اخترشناسان دریافتند که کسوف‌ها در همان نام‌های روز تکرار می‌شوند. در آن لحظه، علم و باور به هم پیوستند: خدایان نه بی‌ثبات و خشمگین، بلکه تابع ریاضی زمان بودند.

کشف اتفاقی یا درک نظام‌مند؟

پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهد که اخترشناسان مایا در ابتدا هدفی دینی داشتند و جدول‌ها را برای آیین‌ها می‌ساختند، نه برای پیش‌بینی خسوف و کسوف. اما با گذشت زمان، نظم عددی در مشاهداتشان آنان را به حقیقتی بزرگ‌تر رساند. آنان متوجه شدند که الگوهای قمری درون چرخهٔ ۲۶۰ روزه به تکرارهای معنادار منتهی می‌شوند.

این کشف احتمالاً به‌صورت اتفاقی آغاز شد، اما ذهن تحلیلی مایاها به‌سرعت آن را به نظامی علمی تبدیل کرد. وقتی چند نسل از «نگاه‌دارندگان روز» متوجه شدند که گرفتگی‌ها در روزهای مشابه رخ می‌دهند، فرضیه‌ای ساختند: شاید بتوان این رویدادها را پیش‌بینی کرد. آنان سپس با آزمون و خطا، داده‌ها را در جدول‌هایی طولانی ثبت کردند و به مرور، علم پیش‌بینی کسوف شکل گرفت.

از آن پس، دانش آسمانی در فرهنگ مایا جایگاهی مقدس یافت. اخترشناس مایایی که می‌توانست بگوید چه روزی خورشید خاموش می‌شود، نه‌فقط دانشمند، بلکه پیام‌آور نظم کیهانی بود. این تلفیق دانش و ایمان باعث شد علم نجوم در مایا به یکی از ستون‌های فرهنگ‌شان تبدیل شود.

میراث ریاضی و دوام هفت‌قرنهٔ دقت

جدول درسدن توانایی پیش‌بینی تمام کسوف‌های قابل رؤیت در قلمرو مایا را در دوره‌ای بیش از هفت قرن داشته است. دانشمندان مدرن تأیید کرده‌اند که این جدول از حدود قرن ششم میلادی تا قرن سیزدهم، یعنی بیش از ۷۰۰ سال، با دقت قابل‌اعتماد عمل می‌کرده است.

این ماندگاری به‌لطف روش تصحیح درونی جدول‌ها و بازتنظیم‌های دقیق ممکن شد. هر بار که خطایی کوچک در زمان پیش‌بینی مشاهده می‌شد، نسل بعدی اخترشناسان با دقتی حیرت‌انگیز اعداد را تنظیم می‌کرد. آن‌ها در واقع، داده‌ها را نه پاک می‌کردند و نه بازنویسی، بلکه با افزودن «اصلاحیه‌ها» مسیر جدول را ادامه می‌دادند. این شیوه باعث شد انباشت خطاها به کمترین میزان برسد.

به گفتهٔ پژوهشگران معاصر، این نظام یکی از پیشرفته‌ترین نمونه‌های ثبت داده در تمدن‌های باستانی است. آنچه مایاها انجام دادند، معادل با اجرای یک مدل محاسباتی طولانی‌مدت بود که نسل به نسل ادامه یافت. آنان با چشم و حافظهٔ انسانی، همان کاری را کردند که امروز نرم‌افزارهای نجومی با میلیاردها محاسبه انجام می‌دهند.

مایاها و جایگاهشان در تاریخ علم

دستاورد اخترشناسان مایا نشان داد که علم واقعی الزاماً به ابزار پیچیده وابسته نیست، بلکه به انضباط ذهنی و استمرار مشاهده نیاز دارد. آنان با شمارش دقیق روزها، تطبیق چرخه‌ها و اصلاح تدریجی خطاها، به دقتی دست یافتند که با فناوری مدرن تفاوتی ندارد.

در مقایسه با دیگر تمدن‌ها، دانش نجوم مایا ویژگی منحصربه‌فردی داشت: بومی، مستقل و کاملاً بر پایهٔ نظام عددی خودشان. آنان از نظام عددی بیست‌پایه (vigesimal system) استفاده می‌کردند که برخلاف سیستم ده‌دهی ما، امکان محاسبات گسترده‌تر را فراهم می‌کرد. ترکیب این ساختار عددی با سنت آیینی، بستری برای یکی از دقیق‌ترین مدل‌های تقویمی تاریخ فراهم آورد.

از دیدگاه تاریخی، این پیشرفت نه تنها درک ما از مایاها را دگرگون کرده، بلکه مفهوم علم در تمدن‌های غیرغربی را نیز بازتعریف نموده است. کتاب درسدن یادآور این است که تفکر علمی می‌تواند در هر فرهنگی زاده شود، حتی در دل جنگل‌های استوایی، جایی که آسمان شب تنها ابزار مشاهده است.

پیوند میان گذشته و امروز

امروزه، پژوهشگران مدرن بار دیگر به سراغ میراث مایا می‌روند تا درک کنند چگونه چنین دانشی بدون ابزار فلزی و هندسهٔ تحلیلی ممکن بوده است. نتیجهٔ مطالعات جدید این است که موفقیت 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 می‌کنند که علم، بیش از آنکه محصول ابزار باشد، محصول استمرار اندیشه است. آنان با نگاه به آسمان، نشان دادند که جهان بر عدد و نظم استوار است و انسان، حتی بدون تلسکوپ، می‌تواند به فهمی عمیق از کیهان برسد.

خلاصهٔ نهایی

اخترشناسان مایا توانستند با مشاهدهٔ دقیق و ثبت مداوم داده‌ها، خسوف و کسوف را برای بیش از هفت قرن با دقتی حیرت‌انگیز پیش‌بینی کنند. آنان از نظامی مبتنی بر چرخهٔ ماه و تقویم مقدس ۲۶۰ روزه استفاده کردند. جدول کُدِکس درسدن نمونه‌ای بی‌همتا از علم و باور در تمدن‌های باستانی است. پیش‌بینی خسوف و کسوف توسط اخترشناسان مایا نشان می‌دهد که علم می‌تواند در هر فرهنگی زاده شود، حتی در دل آیین و اسطوره.

پرسش‌های متداول (FAQ)

۱. اخترشناسان مایا چگونه بدون ابزار مدرن خسوف و کسوف را پیش‌بینی می‌کردند؟
آنان با رصدهای مداوم ماه و خورشید و ثبت تناوب‌های قمری توانستند الگویی ریاضی برای وقوع گرفتگی‌ها بسازند. این الگو در قالب جدول‌هایی در کُدِکس درسدن ثبت شده بود.

۲. چرا دقت محاسبات مایاها شگفت‌انگیز است؟
زیرا طول ماه قمری را تنها با دو ثانیه اختلاف نسبت به مقدار واقعی محاسبه کردند. این دقت با روش‌های امروزی تقریباً برابری می‌کند.

۳. تقویم مقدس ۲۶۰ روزه چه نقشی در این پیش‌بینی داشت؟
این تقویم در اصل مذهبی بود، اما مایاها دریافتند که چرخهٔ ماه با آن هماهنگ است. به همین دلیل، از ترکیب این دو چرخه برای پیش‌بینی کسوف‌ها بهره گرفتند.

۴. چرا پژوهشگران امروز کُدِکس درسدن را مهم می‌دانند؟
زیرا این سند، قدیمی‌ترین جدول شناخته‌شده برای پیش‌بینی رویدادهای آسمانی در قارهٔ آمریکا است و دقتی دارد که تا امروز اعتبار علمی‌اش حفظ شده است.

۵. آیا دانش اخترشناسی مایا هنوز کاربرد دارد؟
بله، مدل‌های مدرن از آن برای بررسی دقت تقویم‌های باستانی و درک تاریخ نجوم استفاده می‌کنند. ساختار محاسباتی آن هنوز برای تحلیل چرخه‌های کسوف به‌کار می‌رود.

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «بازیگرها»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «بازیگرها».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!