Aristarkus Kimdir? Sisamlı Aristarkus

Aristarkus, Milattan önce 310 yılında Pisagorun da doğduğu yer olan Sisam Adası’nda doğmuştur. Her ne kadar hayatı hakkında çok az şey biliyor olsak da astronomi ve matematik alanında yaptığı çalışmalar ile bahsedilmeyi hak ediyor.

Aristarkus, astronom olarak bilinmesinin yanı sıra aynı zamanda bir matematikçiydi. Matematikçi yönü çok fazla bilinmediği için, matematik tarihçileri tarafından da çok fazla dikkate alınmadığını söyleyebiliriz. Örneğin Thomas Heath, Antik Yunan matematikçilerin tarihini ele aldığı eserin ikinci cildinde Aristarkus’tan şu sözlerle bahseder:

Matematik tarihçileri, Sisamlı Aristarchus’a çok az önem vermişlerdir. Bunun sebebi hiç şüphe yok ki onun bir astronom olmasıdır. Bu nedenle Aristarkus’un çalışmalarının matematikçiler için yeterli önem arz etmediği düşünülebilir. Yunanlar ise onu daha iyi tanıyorlardı: Matematikçi Aristarkus.

Aristarkus kesinlikle bir matematikçi ve astronomdu. Güneş merkezli evren görüşünü de ortaya atan ilk bilim insanı olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıca Güneş ve Ay’ın mesafelerini, sırf geometri ve matematiğe dayanarak ölçmeyi başarmıştır . Şimdi Aristarkusun nasıl Günmerkezli evren görüşüne ulaştığını açıklamadan önce o zamandaki geleneksel evren anlayışına bir bakalım.

Günmerkezlilik Teorisi ve Öncesi

Tıpkı Mısırlılar’ın Yunan matematiğinin gelişmesine sebep olması gibi, Babilliler’in Yunan astronomisi üzerinde de benzer bir etkisi vardı. Büyük İskender’in Doğu’ya doğru açılması, Yunan astronomi bilimi üzerinde kritik bir etkiye sahip olacak fikir alışverişlerine sebep olmuştu. Bu dönem tam da Aristarkusun Günmerkezli evren fikrini geliştirdiği bir ortamdı.

Birkaç nadir istisna hariç, Aristarkus’un yaşadığı dönemde Yunan astronomlar arasındaki genel kanı, evrenin merkezinde Dünya’nın bulunduğuydu. Milattan önce 4.yüzyılda Platon ve Aristoteles, Dünya-merkezli modeli savunmuştur. Fakat her iki felsefeci de bunu, çoğunlukla mistik argümanlar kullanarak yapmıştı.

Dünya Merkezli Evren Modeli

Dünya Merkezli Evren Modeli‘ne göre yıldızlar ve gezegenler, ortak merkezli olan iç içe geçmiş küreler üzerinde, Dünya etrafında dönüyordu. Hatta Platon’a göre doğa kanunlarıyla yönetilen bir evren diye bir şey yoktu. Çünkü Platon determinizmin her türlüsüne karşıydı. Bilakis Platon, bazı gezegenlerin tahmin edilemeyen hareketlerinin -özellikle de Mars’ın-, doğa kanunlarının evrendeki bütün değişimleri açıklayamayacağının bir göstergesi olarak görmüştü.

Çoğunlukla Ptolemaios‘a -Batlamyus olarak da bilinir- atfedilen Dünya-merkezli model üzerindeki genel fikir birliğine rağmen bir takım şüpheler de yok değildi. Örneğin modelin eksik olduğu ve birtakım düzeltmelere ihtiyaç duyduğuna ilişkin bazı göstergeler bulunuyordu.

Mesela Dünya-merkezli model, gezegenlerin parlaklığındaki değişimleri ya da geriye gidiş(retro) hareketlerini açıklayamıyordu. Her ne kadar epicycle ve deferent gibi soyut terimlerle bu olgular açıklanmaya çalışılsa da bunlar sadece birer kavram olup gerçeği açıklama niyetiyle modele konmamıştır. Aristarkus günmerkezli hipotezi, Dünya-merkezli modelin hatalarını gidermek üzere alternatif bir açıklama olarak geliştirmiştir.

Aristarkus: Büyüklükler ve Uzaklıklar Üzerine

Aristarkus’un günümüze kadar ulaşan tek kaybolmamış eseri Ay ve Güneş’in Büyüklükleri ve Mesafeleri Üzerine adlı kitabıdır. Fakat bu eserde günmerkezli modele ilişkin hiçbir açıklama göremiyoruz. Hatta ana muhtevasının Dünya-merkezli görüş olduğunu söyleyebiliriz. Bunun birkaç muhtemel açıklaması vardır:

Aristarkus’a göre hangi teorinin açıklandığı hiç önemli değildi. Bu nedenle genel anlayışa, yani o dönemdeki Dünya merkezli anlayışa ters bir görüş sunmanın akıllıca olmayacağına karar vermiş olabilirdi. Diğer bir ihtimal ise günmerkezli teoriyi, bu çalışmayı yazdıktan sonra ortaya atmıştı.

Bu görsel boş bir alt niteliğe sahip; dosya adı Aristarchus_working.jpg
Görsel: Aristarkus’un Milattan önce 3.yüzyılda kaleme aldığı, Ay’ın ve Güneş’in Büyüklükleri ve Uzaklıkları adlı eserinde, soldan sağa sırasıyla Güneş’in, Dünya’nın ve Ay’ın büyüklük çizimleri görülüyor. Alındığı Yer: Vikipedia

Aristarkus’un Güneş’in evrenin merkezinde olduğuna ilişkin yazdığı eserler günümüze kadar ulaşmamıştır. Ancak ünlü filozof Arşimet, The Sand Reckoner adlı eserinde Aristarkus’un çalışmalarından bahsetmesi sayesinde onun Güneş merkezli evren görüşü hakkındaki görüşlerinden haberdarız. Arşimet, Aristarkus’un ortaya koyduğu yeni evren görüşü hakkında şöyle diyor:

Evrenin, yarıçapı Dünya’nın merkezinden Güneş’in merkezine uzanan düz bir çizgi olan bir küre olarak tanımlandığını biliyorsunuz. Fakat Aristarkus bu söylemle bağdaşmayacak bir kitap yazmıştır. Kitapta şundan bahsediyor: Evren düşündüğümüzden çok daha büyüktür. Yıldızlar ve Güneş hareket etmez. Dünya da Güneş etrafında yörüngede döner. Yıldızlar ise ölçülemeyecek kadar uzak mesafelerde bulunur.

Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünün kabulü, Aristarkus’un bir ölçümü yapmasını gerekli kılmıştır. O ölçümde paralaks etkisidir. Eğer Dünya, Güneş’in etrafında dönüp farklı zamanlarda yörüngesinin farklı bölgelerindeyse, bu hareket farklılığından dolayı yıldızların konumunda bir değişiklik gözlenmelidir.

Fakat yıldızlar o kadar çok uzaktadır ki Dünya’nın yörünge hareketi bile yıldızların konumundaki görünür değişime sebep olmaz. Bu yüzden diyordu Aristarkus; “Yıldızlar ölçülemeyecek kadar uzak mesafelerde bulunur.”

Bu anlayış ile birlikte evrenin büyüklüğü şaşılacak derecede artacaktı. Fakat Aristarkus’un söylemlerini bize aktaran Arşimet bu görüşleri, matematiksel olarak inanılmaz oranlar verdiği için eleştirmiştir.

Aristarkus, sabit yıldızlara olan mesafenin, Dünya’nın yörüngesinin boyutundan çok fazla büyük olduğunu düşünüyordu. Bunu bu şekilde düşünmek zorundaydı. Aksi takdirde paralaks etkisini gözlemlemesi gerektiğini söyleyebiliriz.

Aristarkus Güneş Merkezli Evren Görüşüne Nasıl Ulaştı ?

Öncelikle şunu söylemeliyiz ki Aristarkus’un yaşadığı zamanda teleskop gibi çok gelişmiş gözlem aletleri yoktu. Yani teleskop olmadan sadece gözlem yaparak Güneş merkezli evren teorisini ortaya atması imkansızdı. Peki Aristarkus Dünya’nın Güneş etrafında döndüğü sonucuna nasıl ulaştı? Cevap matematik ve geometri ile.

Bir astronom olarak başarıları, Aristarkus’un bir matematikçi olarak başarılarının önüne geçmiş gibi gözüküyor. Öklitten önce ve Arşimet’ten sonra yaşayan Aristarkus, bu ünlü matematikçilerin çalışmaları ile benzer tarzda katı ve mantıksal geometrik kanıtları gösterebiliyordu.

Aristarkus, Ay ve Güneş’in Dünya’ya ne kadar uzakta olduğunu işte bu geometrik kanıtlarla gösterebilmişti. Şimdi bunu nasıl başardığına bir göz atalım.

Aristarkus Ay’ın Uzaklığını Hesaplıyor

Aristarkus’un Ay’ın Dünya’ya uzaklığı ile ilgili çalışması, Ay’ın Dünya’nın gölgesinin içinden geçtiği Ay tutulması olayını dikkatle gözlemlemesiyle başlamıştır. Dünya’nın Ay yüzeyine yansıyan gölgesine bakan Aristarkus muhtemelen şöyle düşündü: “Güneş gökyüzünde eğer bir ışık noktası şeklinde görünecek kadar uzakta olsaydı o mesafeden yaydığı ışık nedeniyle Dünya’nın gölgesi uzayda sonsuzluğa uzanan bir silindir olurdu.”

Bunun yerine Güneş, Dünya’dan bakıldığı zaman gökyüzünde yaklaşık yarım derecelik bir alan kaplar. Diğer bir ifadeyle söyleyecek olursak belli bir büyüklüğe sahip olarak görünür. Bu yüzden de Dünya’nın gölge konisinin boyutunun bir sonu vardı.

Güneş ışınlarının her biri, ışık kaynağı olarak biraz daha farklı yönlerde Dünya’ya çarparak silindir gölgeler oluşturur. Bu gölgeler uzayda sonlu bir mesafeye uzanarak birbirlerinin üstüne biner. Yuvarlak bir cisim olan Dünya’da, çapının 108 katına eşit bir uzunlukta uzaya yayılan bir gölge şekline sahip olur, diye hesapladı Aristarchus.

Dünya’nın Oluşturduğu Gölge

Bahsettiğimiz gölgenin karanlık kısmına “tam gölge” yani umbra denir. Etrafındaki bölge ise “yarı gölge” yani penumbra denilen kısmi bir gölge bölgesidir. Aşağıdaki görselde, Güneş ışınlarının Dünya’ya ulaşarak oluşturduğu tam ve yarı gölge konileri görülüyor. Oluşan tam gölge konisi ise gittikçe küçülerek sonunda kayboluyor.

Bu görsel boş bir alt niteliğe sahip; dosya adı unnamed.png
Görsel: Ay, Dünya’nın tam gölge konisi içinde bulunuyor.

Bir Ay tutulması sırasında, Dünya’nın yarı gölgesini neredeyse hiç fark etmeyiz. Ay tamamen karanlığa gömüldüğü sırada ise Dünya’nın tam gölgesinin içine girer. Bu esnada Aristarkus, gerçekleşen Ay tutulmalarının süresini ölçmeye başladı.

Ay’ın Dünya’nın tam gölgesine girdiği ve çıktığı zaman arasındaki süreyi hesaplamaya çalışıyordu. Bu ölçümü yapmak ise bir çok tutulma gözlemi yapmasını gerektiriyordu. Çünkü Ay her zaman Dünya’nın tam gölgesinin içine girmez.

Dünya ile Ay Arasındaki Mesafe – Ay’ın Uzaklığı

Bu arada, antik dönem astronomları arasında bilinen önemli bir gerçek daha vardı: Ay 1 saatte gökyüzünde kendi çapı kadar yol kat ediyordu.

Aristarkus Ay tutulması gözlemlerinden, Ay’ın Dünya’nın gölgesinden tam olarak geçmesinin yaklaşık 2.5 saat sürdüğünü ölçmüştü. Ay’ın 1 saatte kendi çapı kadar yol kat ettiğini hesaba katarak böylece Dünya’nın gölge büyüklüğünün Ay’ın 2.5 katı olduğu sonucunu ulaştı.

Şimdi Aristarkus’un yapması gereken şey Dünya’nın gerçek çapını Ay’ın gerçek çapıyla karşılaştırmaktı. Dünya’nın çapını ise bulmak kolaydı. Aristarkus’la yaklaşık aynı zamanda yaşamış olan Eratosthenes, Dünya’nın çevresini ölçmeyi başararak bugünkü değerine çok yakın, yaklaşık 39 bin kilometre bulmuştu.

Dünya’nın çevresi de bilindiğine göre çapı da gayet kolaylıkla hesaplanabilirdi. Bu hesaptan yola çıkarak ve Dünya’nın gölge konisinin boyunun Ay’ın çapının 2.5 katı olduğunu da göz önünde bulundurarak, Ay’ın gerçek çapını hesapladı.

Ay’ın gerçekte ne kadar büyük gözüktüğünü artık bilen Aristarkus için, Ay’a olan mesafeyi ölçmek çocuk oyuncağı sayılırdı. Bunun neticesinde de Ay’a olan uzaklığı 30.3 Dünya çapı olarak bulmuştur.

Aristarkus’un burada yaptığı şey Dünya’nın çapını Ay’a olan uzaklığı ölçmek için bir mesafe aracı olarak kullanmaktı. Fikrin kendisi Yunan astronomisinde önemli bir adımdır. Antik Yunan’da çok uzak olan bir mesafe ölçmek istendiğinde, “feet” ya da “stad” ölçüm birimlerini kullanılıyordu. Aristarkus ise Dünya’nın çapını bir mesafe ölçüm birimi olarak kullanmıştır.

Güneş Ne Kadar Büyük ve Uzakta ?

Aristarkus’un şimdi yapması gereken, Güneş’in ne kadar uzakta olduğunu bulmaktı. Güneş’e olan mesafeyi bulmak için ise Ay’a ilişkin gözlemler yapması gerekiyordu. Ay tam olarak dördün evresinde olduğu vakit, Güneş’ten Dünya’ya ve Dünya’dan da Ay’a uzanan çizgileri birleştirdiğimizde bir üçgen oluşur.

aristarchus-uzaklık
Görsel: Ay, dördün evresine girdiğinde Güneş, Dünya ve Ay şekildeki gibi uzayda bir dizilim oluşturur. Alındığı Yer : Vikipedia

Aristarkus, bu üçgendeki Dünya’nın bulunduğu açının dik açıya çok yakın olduğunu bulmuştur. Bulduğu değer ise 87 dereceydi. Fakat bugün gerçek değerin 89.9 derece olduğunu biliyoruz. Buradaki hata ise Aristarkus’un gelişmiş gözlem aletlerine sahip olmamasından kaynaklanıyor. Çünkü Ay’ın tam olarak ne zaman dördün evresine girdiğini ölçebilecek kadar hassas aletler o zaman mevcut değildi.

Yukarıda Aristarkus’un Dünya-Ay arası mesafeyi ölçtüğünden bahsetmiştik. Bu mesafe, yukarıdaki görselde de görülebileceği üzere üçgenin tabanına karşılık geliyor. Şimdi Aristarkus’un yapması gereken şey, üçgenin Dünya-Güneş arasını temsil eden kenarının, Dünya-Ay arasını temsil eden tabanına olan oranını bulmaktı.

Gerekli hesapları yapan Aristarkus, Güneş’in Ay’dan 18-20 kat uzakta olduğu sonucuna ulaşır. Güneş tutulmalarında gözlendiği üzere, Ay Güneş’in tamamını örttüğü için gökyüzünde aynı boyutta gözükürler. Bunun üzerine, Thales‘in geliştirmiş olduğu benzer üçgenler prensibinden yola çıkarak Aristarkus, Güneş’in çapının, Ay’ın çapının yaklaşık 18-20 katı olduğu sonucuna da ulaşmıştır.

Güneş ile Ay’ın gökyüzündeki görünür çapının aynı olduğu göz önünde bulundurulursa, Ay’dan 20 kat büyük olan Güneş aynı zamanda Ay’ın Dünya’ya olan mesafesinden 20 kat uzakta olmalıydı diye düşündü Aristarkus. Günümüzdeki verilere göre Dünya-Güneş arasındaki uzaklığın Ay-Dünya arası uzaklığına oranının gerçek değeri ise 20 değil, 389’dur. Yukarıda da bahsedildiği üzere buradaki hata Aristarkus’un ölçüm konusundaki hatalarından kaynaklanmıyor. Bilakis o dönemdeki gözlem aletleriyle Ay’ın tam olarak ne zaman dördün evresine girdiğini tespit etmenin oldukça zor olduğunu söyleyebiliriz.

Fakat burada önemli olan sayılar değil, Aristarkus’un kullandığı yöntemdir. Sırf geometri ve matematik bilgisiyle, normalde ölçülemeyecek uzaklıkların ölçülebileceğini göstermesi, onun bu konudaki dehasını gözler önüne seriyor.

Sonuç:

Aristarkus’un, Kopernik‘ten yaklaşık 2000 yıl önce günmerkezli evren teorisini ortaya atması gerçekten şaşırtıcıdır. Bunu, geometri ve matematik kullanarak elde ettiği sonuçlar üzerine ortaya atmıştır. Güneş’in hem Dünya hem de Ay’dan büyük olduğunun farkına varması, onu Güneş Sistemi hakkında birtakım çıkarımlar yapmaya sevk etti.

Eğer Güneş, Ay ve Dünya’dan daha büyükse, büyük olan cismin merkezde olması gerekir. Diğer küçük cisimler ise onun etrafında döner. Bu basit çıkarımın, kendinden 2000 yıl sonra Avrupa’da, Güneş merkezli evren sisteminin kanıtlanmasıyla doğru olduğu ortaya çıkacaktı.

Kaynaklar:

1- Famous Scientists, “Aristarchus”, (Alındığı Tarih: 26 Şubat 2021), Famous Scientists

2- Encyclopedia, “Aristarchus of Samos”, (Alındığı Tarih : 26 Şubat 2021), Encyclopedia

3- MacTutor, “Aristarchus of Samos”, (Alındığı Tarih : 26 Şubat 2021), MacTutor

4- Ancient History Encyclopedia, “Aristarchus of Samos”, (Alındığı Tarih : 26 Şubat 2021), Ancient History Encyclopedia

5- Britannica, “Aristarchus of Samos”, (Alındığı Tarih : 26 Şubat 2021), Britannica

6- “Measuring The Solar System”, Galileo Phys Virginia

7- Lym Canada, “How Aristarchus Measured The Universe”, (Alındığı Tarih : 26 Şubat 2021), Lym Canada

Bir Yorum Yaz