Kuun liike

IV kirja käsittelee Kuun liikettä. Kirjassa V jatketaan Kuun liikkeen tarkastelua ja tutkitaan Maan, Kuun ja Auringon suhteita. Kirjan alkuosa käsittelee lisäksi kulmien mittaamiseen käytettyä laitetta, jota Ptolemaios kutsuu astrolabiksi. Kuvauksen perusteella kyseessä on kuitenkin laite, joka myöhemmin tunnettiin armillaaripallona.

Viidennen kirjan lopussa selostetaan parallaksien mittaamista; parallaksin vuoksi esimerkiksi Kuu näkyy taustatähtien suhteen hieman eri suunnassa, kun sitä katsotaan eri paikkakunnilta. Myös kirja VI jatkaa Kuun ja Auringon liikkeistä pääpainon ollessa pimennysten laskemisessa.

On kuin kohtalon ivaa, että Kuu on ainoa kappale, joka todellakin kiertää Maata Ptolemaioksen mallin mukaisesti, mutta samalla sen liikkeen laskeminen on kaikkein mutkikkainta. Kuun radassa esiintyy huomattavia häiriöitä, joiden vuoksi kunnollisen kuuteorian kehittäminen tuli vaivaamaan nerokkaimpia matemaatikkoja aina 1900-luvulle. Lisätöitä aiheuttaa myös Kuun läheisyys. Teoria antaa Kuun paikan maapallon keskipisteen suhteen. Kuten Ptolemaios aivan oikein toteaa, Kuun tapauksessa havaitsijan paikka maapallon pinnalla on otettava huomioon, toisin kuin muiden, kaukaisempien taivaankappaleiden paikkoja laskettaessa.

Kuun radan lähtökohtana on eksentriliike. Se ei kuitenkaan pysty selittämään Kuun liikettä kovin hyvin. Siksi Ptolemaios joutuu lisäämään vielä episyklin, jolla poikkeama korjataan. Tämä poikkeama, jota kutsutaan toiseksi anomaliaksi, liittyy Auringon suuntaan. Sama merkillinen riippuvuus Auringon paikasta esiintyy myös planeettojen liikkeissä. Kuun tapauksessa selitys ei kuitenkaan voi olla mallin maakeskisyydessä, vaan siinä, että Kuun liikkeessä esiintyy huomattavan suuria Auringosta johtuvia häiriöitä.

Ptolemaioksen esittämä eksentrin ja episyklin yhdistelmä aiheuttaisi melkoista vaihtelua Kuun etäisyydessä. Suurimman ja pienimmän etäisyyden suhde olisi noin 1.9. Kuun näennäisen läpimitan pitäisi tietenkin vaihdella samassa suhteessa. Tarkastellessaan Kuun parallaksia Ptolemaios kuitenkin antaa etäisyydelle pienemmän ja suunnilleen oikean vaihteluvälin, 53 5/6 - 64 1/6 Maan sädettä, joka vastaa pelkkää episykliliikettä ilman eksentriä. Kuun suunnan ja etäisyyden selittämiseen Ptolemaios tarvitsee siis erilaisia liikemalleja. Tämä ei kuitenkaan huolestuttanut Ptolemaiosta. Mallin johdonmukaisuus ja yhteys todelliseen fysikaaliseen maailmaan eivät olleet kovin tärkeitä, kunhan malli vain ennusti oikein tietyt ilmiöt.