Antik Yunanlar ve Astronomi

Antik Yunan döneminde astronomi, birçok bakımdan astronomi alanında ilklerin gerçekleştiği bir çalışma alanı olmuştur. İlk evren modellerinin, modellere yönelik ilk matematiksel hesaplamaların çoğunun Antik Yunan döneminde gerçekleştiğine şahit oluyoruz. Antik Yunanlar, sırf anlama ve öğrenme amacıyla bilim yaparak, bu bağlamda merak duygusunu gidermek amacıyla evren modelleri icat ederek, astronomi tarihinde diğer toplumlardan ayrılır.

Tabi ki Yunanlar’dan önce Babil ve Mısır gibi medeniyetler de astronomi ile ilgilenmişti. Fakat onların astronomi ile uğraşmasının birçok farklı sebebi vardı. Örneğin Mısır Uygarlığı, genelde tarıma dayalı bir toplum olduğu için Nil Nehri’nin yıl içinde gerçekleştiği taşkınlar, onlar için hayati önemdeydi. Fakat Nil Nehri’nin tam olarak hangi vakit taşacağı kestirilemiyordu. Çünkü o dönemde henüz takvim icat edilmemişti. Takvim sorununu ortadan kaldırmak ve Nil Nehri’nin taşacağı zamanı tam olarak tespit edebilmek amacıyla Mısırlılar, gökyüzü gözlemlerine başlamıştı.

Peki Mısırlılar neden gökyüzünü gözlemleme ihtiyacı duymuşlardı ki? Bunun sebebi gökyüzünün günlük ve yıllık olmak üzere 2 ayrı muntazam, nizami harekete sahip olmasıydı. Yani yıldız ve gezegenler gibi gök cisimleri, her 24 saatte bir Dünya etrafında dönüyor; ayrıca yıl boyunca da belli bir yıllık hareket görüntüsü sergiliyorlardı. Mısırlılar özellikle de yıldızların bu yıllık hareket döngüsünü kullanarak bir takvim oluşturabileceklerini fark etti. Bu bağlamda Sirius yıldızı, Mısırlılar için özel bir önem taşıyordu. Çünkü gökyüzünü düzenli aralıklarla gözlemleyen Mısırlılar, yılın belirli zamanlarında Sirius yıldızının sabah gündoğumu esnasındaki doğuşunun, Nil Nehri’nin taşmasının gerçekleştiği döneme denk geldiğini fark etmişlerdi. Böylece Mısırlılar, Sirius yıldızı ufukta ne zaman gözükmeye başladıysa o zaman Nil Nehri’nin taşacağını öğrenmişlerdi. Bu olguya bakarak Mısır medeniyetinin, tamamen pratik amaçlar gözeterek astronomi alanı ile uğraştığını söyleyebiliriz.

Görsel: Mısır’da gündoğumu esnasında Sirius’un doğumu.

Babil Medeniyeti ise tarihte astronomik olayların periyodik yani düzenli olduğunu fark eden, böylece matematiği kozmolojiye uyguladığı bilinen ilk toplumdur. Ancak Babiller de tıpkı Mısırlılar gibi sırf bilim yapmak için astronomi ile uğraşmamışlardı. Onlar, göksel olayların tanrılardan gelen haberler olduğuna inanıyorlardı. Bu haberleri anlayabilmek, insanların geleceği ve kaderi hakkında çok önemli bilgilere sahip olmak demekti. Bu yüzden göksel olayların ne anlama geldiğini çözebilmenin, Babiller açısından çok mühim olduğunu söyleyebiliriz.

Antik Yunan Astronomisi

Doğa olaylarının, birtakım ilahi güçlere ya da üstün varlıklara bağlanmadan sırf doğal fenomenlerle açıklanması çabasının, yazılı kaynaklara dayanarak ilk defa Antik Yunan döneminde ortaya çıktığını biliyoruz. Astronomi alanı da bunun bir istisnası değildi. Yunanlar da tıpkı Babiller ve Mısırlılar gibi gök cisimlerinin, günlük ve yıllık olmak üzere birtakım periyodik hareketler sergilediğinin farkındaydı. Aynı zamanda ileri seviyede matematik ve geometri bilgisine sahip olan Yunanlar, bu bilgilerini göksel aleme uygulayarak ilk evren modellerinin temellerini atmışlardı.

Milet Okulu’nun kurucuları arasında yer alan Anaksimandros(M.Ö 610-546), tarihte ilahi ya da mistik açıklamalara başvurmadan evrene ilişkin ilk mekanik modeli oluşturan filozof olarak bilinir. Aynı zamanda evren hakkında ilk yazılı metni kaleme alması açısından astronominin kurucusu olarak da nitelendiğini söyleyebiliriz. Anaksimandros’a göre evren, sonsuz büyüklükte bir yerdi ve Dünya, evrenin merkezinde duruyordu. Gök cisimleri ise dairesel yörüngelerde dönüp Dünya’nın altından geçiyordu.

Üzerlerinde yaşadıkları Dünya hakkında da çok az bilgiye sahip olan Yunanlar, Dünya’nın şeklinin ne olduğu sorusunu gündeme getirmişlerdi. Tarihteki ilk filozoflardan olan, aynı zamanda Thales ve Anaksimandros ile birlikte Milet Okulu’nun kurucuları arasında yer alan Anaksimenes(M.Ö 585-525), Dünya’nın tıpkı bir masa gibi düz olduğunu, havada süzülen bir yaprak gibi uzayda süzüldüğü görüşünü ortaya atmıştı. Evrenin ana maddesinin su olduğunu dile getiren Thales ise Dünya’nın su üzerinde yüzdüğünü iddia ediyordu.

M.Ö yaklaşık 500 yıllarında doğduğu söylenen bir diğer Antik Yunan filozofu Anaksagoras da evrenin işleyişi ve Dünya’nın şekli hakkında birtakım görüşler beyan etmişti. Ona göre Dünya, tıpkı diğer filozofların da dediği gibi düz bir şekle sahipti. Fakat Anaksagoras, evren hakkında belirttiği görüşleri doğal fenomenlere dayandırmasının yanı sıra daha rasyonel, doğru açıklamalar ortaya koymasıyla da dikkat çekicidir. Örneğin Ay’ın kendi ışığı olmadığını, aksine Güneş’ten gelen ışınlarla parladığını söylemiştir. Bununla birlikte, tutulmaların nasıl gerçekleştiğine ilişkin ilk doğru açıklamayı vermesiyle de bilinir. Anaksagoras’a göre Ay tutulması, Ay’ın Dünya’nın gölgesine girmesiyle oluşurken Güneş tutulması, Ay’ın Güneş’in önüne geçerek Dünya’nın bir kısmını karanlıkta bırakarak gerçekleşiyordu.

Görüldüğü gibi birçok filozofun, sadece doğal açıklamalara başvurarak evrenin nasıl işlediğine yönelik birtakım görüşler ortaya koyduğu açıktır. Buna dayanarak sırf öğrenmek ve merak gidermek amacıyla astronominin, Antik Yunanlar tarafından icra edildiği net bir şekilde görülebilir.

Ancak her şey bir yana, birçok kesim tarafından Dünya’nın hala düz olduğuna inanılıyordu. Tarihte ilk defa Dünya’nın yuvarlak bir şekle sahip olduğunu söyleyen kişi, bir diğer Antik Yunan filozofu ve aynı zamanda matematikçisi Pisagor‘dur. Pisagor, çok ilginç bir kişilik olarak karşımıza çıkmakla birlikte yaptığı çalışmaları ve evrene ilişkin düşünceleri bakımından da en az o kadar enteresan bir filozoftur. Geometrik şekillerden olan dairenin kusursuzluğuna inanan Pisagor, Dünya’nın da kusursuz bir yer olması gerektiğini düşündüğü için onun dairesel bir şekle sahip olduğunu söylemişti. Ancak bu görüşü, bilimsel olmaktan ziyade daha çok mistik bir görüştü.

Gök Cisimlerinin Hareketine İlişkin İlk Modeller

Buraya kadar çeşitli filozofların Dünya ve evrene yönelik farklı açıklamalar ortaya koyduğunu görebiliriz. Ancak Yunanlar hala evrenin işleyişini açıklayacak genel bir teoriden ya da modelden yoksundu. Gökyüzüne baktıkları zaman Güneş’in, Ay’ın ve yıldızların hepsinin Dünya etrafında dairesel olarak muntazam bir şekilde döndüğünün farkında olan Yunanlar, buradan yola çıkarak ilk evren modellerini geliştireceklerdi.

Gök cisimlerinin Dünya etrafında dairesel olarak döndüğü gözleminden yola çıkan Yunanlar, Dünya’nın her şeyin merkezinde olduğunu söylüyordu. Buna göre diğer gök cisimlerinin hepsi, evrenin merkezi etrafında yani Dünya’nın etrafında dönüyordu. Ancak bir sorun var gibi gözüküyordu. Yıldız gibi gözükmelerine rağmen, yıldızların hareketinden farklı bazı hareketler sergileyen 5 tane parlak yıldız vardı. Bunlar, doğudan-batıya olan günlük harekete katılmakla birlikte yıl boyunca birtakım farklı hareketler de sergiliyordu.

Bu “gezgin yıldızların” normal yıldızlara göre farklı periyodik hareketler sergilemesi, Yunanlar’ın onlara astéres planétai, yani “gezegenler” ismini vermesine sebep olmuştu. Gezegenlerin, günlük doğu-batı hareketinden ayrı olarak başka hareketler sergilemesi günlük muntazam harekete uymuyor gözüküyordu. Ancak tek sorun bu da değildi. Belirli bir süre boyunca gözlem yapıldığı zaman, Ay ve Güneş’in hareketlerinde de bir takım farklılıklar olduğu ortaya çıkmıştı. Gök cisimlerinin sergilediği bu düzensiz hareketler, kapsayıcı bir evren modeli oluşturmakta işleri bir hayli zora sokacak gibiydi.

Eudoxus ve Aristoteles’in Evren Modelleri

Milattan önce 408-355 yılları arasında yaşamış Antik Yunan matematikçisi ve astronomu olan Eudoxus, gök cisimlerinin bu hareketlerini de kapsayacak şekilde tarihte ilk defa matematiksel bir evren modeli ortaya koymasıyla bilinir. Eudoxus’un evren modeli, toplamda 27 küreli bir sistemden oluşmaktadır. Evrenin merkezinde Dünya bulunmakla birlikte, en dışta yıldızların üzerinde döndüğü büyük küre bulunmaktaydı. Eudoxus bu modelinde, kürelerin birbirine ters dönüş hareketlerini hesaba katarak, gök cisimlerinin görünür hareketlerini açıklamaya çalışmıştır. Ancak gezegenlerin retro dediğimiz hareketlerini açıklamakta bu modelin başarısız olduğunu söyleyebiliriz.

Aristoteles, Eudoxus’un evren modelinde açıklanamayan düzensizliklerin farkındaydı. Tarihte mantığın babası olarak da bilinen Aristoteles, sadece astronomi alanında değil fakat diğer bilimsel alanlarda da geliştirdiği teorilerle, kendinden sonraki yaklaşık 2000 yıl boyunca neredeyse bütün bilim alanlarına hakim olacak bir dünya görüşü miras bırakmıştı. Astronomi de bu alanlardan biriydi. Öyle ki bugün bile astronomi tarihi hakkında konuşulurken, Antik Yunan astronomisi sık sık Aristoteles’in evren modeli ile bağdaştırılır.

Eudoxus’un evren modelinin farkında olan Aristoteles, bu modeli birtakım geliştirme yollarına girmiştir. Aristoteles’e göre de Dünya, evrenin merkezindeydi. Bütün diğer gök cisimleri de Dünya etrafında dönüyordu. Tıpkı Eudoxus gibi o da yıldızları, Dünya’dan en uzak konuma yerleştirmişti. Fakat Eudoxus’tan farklı olarak Aristoteles, 27 küreli evren modelini toplam 55 küreye çıkarmıştı. Örneğin gezegenler için 4 tane kürenin olduğunu söyleyerek, bu dört kürenin gezegenlerin hem günlük hareketinden hem de kendilerine has retrograde(ileri-geri) hareketinden sorumlu olduğunu iddia ediyordu.

Dünya Ne Kadar Büyük?

Bir yandan evrenin işleyişine yönelik mekanik ve matematiksel modeller ortaya konarken diğer yandan da bir diğer merak konusu olan evrenin büyüklüğü meselesi, filozofların aklını kurcalıyordu. Ancak evrenin büyüklüğü bir yana, daha üzerlerinde yaşadıkları Dünya’nın da ne kadar büyük olduğu konusunda da bir bilinmezlik hakimdi. Bu konu üzerinde de duran Aristoteles, rasyonel ve tutarlı çıkarımlarda bulunmuştu.

Öncelikle Dünya’nın dairesel bir şekilde olduğunu kabul ederek, bu görüşünü gerekçelendirmek üzere bazı gözlemsel kanıtlar sunmuştu. Örneğin birisinin yeryüzündeki enlem konumu değiştikçe, gökyüzünde görülmeyen yıldızların ortaya çıktığını ya da kaybolduğunu gözlemlemekteydi. Aristoteles yeryüzünde bu kadar az mesafe kat edip de farklı gökyüzü bölgelerinin görülmesinden, Dünya’nın çok da büyük olmadığı çıkarımını yapmıştı. Hatta Kutup Yıldızı’nın Yunanistan ve Mısır’dan gözlemlenen konumundan yola çıkarak, Dünya’nın çevresinin 400.000 stadia, yani yaklaşık 64.000 kilometre olarak bulduğu da söylenir. Bugünkü modern ölçümlere göre Dünya’nın çevresinin yaklaşık 40.389 kilometre olduğu kabul edilirse, o dönemin ölçüm yöntemlerine göre Aristoteles’in gerçekten iyi bir değer bulduğunu söyleyebiliriz.

Eratosthenes Dünya’nın Çevresini Hesaplıyor

Mısır’ın İskenderiye şehrinin hükümdarı I.Ptolemy, hükümdarlığı döneminde ünlü İskenderiye Kütüphanesi’ni kurmuştu. Kütüphanenin yöneticisi olarak da birçok alanda bilgili ve yetkin bir kişinin seçilmesine karar verildi. Coğrafyacı, astronom ve matematikçi olan Eratosthenes, bu pozisyon için en uygun adaydı ve İskenderiye Kütüphanesi’nin başına getirilerek uzun yıllar yöneticiliğini yapmıştı. Aynı zamanda ünlü matematikçi Arşimet ile arkadaş olup, onun el yazmalarını İskenderiye Kütüphanesi’nde saklamıştır.

Eratosthenes, Mısır’ın Syene(Asvan) şehrindeki su kuyularına, 21 Haziran tarihinde Güneş ışınlarının dik bir açıyla vurduğunu ve kuyularda gölgenin oluşmadığı bilgisini edinir. Normal bir insanın bu bilgiyi öğrenmesi onun için pek bir anlam ifade etmezken bu durum Eratosthenes için geçerli değildi. O, özellikle çağdaşları tarafından matematik ve coğrafya alanında üstün yeteneklere sahip zeki bir insan olarak tanınıyordu. Bu zekanın neticesinde Eratosthenes’in dikkatini çeken gölge meselesi, Dünya’nın çevresini ölçmesinde ona büyük bir yardım sağlayacaktı.

Yaşadığı İskenderiye şehrinde, gnomon isimli aletle 21 Haziran tarihinde Güneş ışınlarının geliş açısını ölçen Eratosthenes, bu basit alete vuran ışınların, yaklaşık 7 derecelik bir gölge meydana getirdiğini ölçtü. Sonrasında ise İskenderiye-Asvan şehirleri arasındaki mesafenin bilgisine de ulaşarak Dünya’nın çevresinin yaklaşık 40.000 km olduğunu hesaplamıştır. Bu değer günümüzdeki modern ölçüm değerlerinin sonuçlarıyla(40.839 km) neredeyse tam bir tutarlılık göstermektedir.

Evren Ne Kadar Büyük?

Dünya’nın büyüklüğü artık bilindiğine göre, sıra evrenin ne kadar büyük olduğunu öğrenmeye gelmişti. Daha çok ortaya koyduğu atom görüşüyle tanınan ünlü filozof Demokritos(M.Ö 460-370) evrenin ne kadar büyük olabileceğine ilişkin görüşlerini belirttiği birtakım söylemlerde bulunmuştu. Bu görüşlerini, daha çok Milattan sonra 2.yüzyılda yaşamış tarihçi Romalı Hipolit’in bize aktardığı kadarıyla biliyoruz.

Hipolit’e göre Demokritos, evrende bizimki gibi sayısız dünyanın, Güneş’in ve Ay’ın bulunduğuna inanıyordu. Hatta öyle ki bazı dünyalarda yaşam bile vardı. Bu dünyalar sayısız büyüklükte ve çokluktaydı. Evren ise alabildiğine büyük bir yerdi.

Her ne kadar bu görüşler evrenin ne kadar büyük olabileceğine dair Demokritos’un düşüncelerini yansıtsa da evrenin, daha doğrusu o dönemde evren olarak kabul edilen Güneş Sistemi’nin gerçekten ne kadar büyük bir yer olduğ kimse tarafından anlaşılamamıştı. Bir tek kişi hariç: Sisamlı Aristarkus.

Yaşadığı Sisam Adası her ne kadar küçük bir yer olsa da Aristarkus’un zihninin ulaşabildiği yerlerin bir sınırı bulunmuyordu. O, sahip olduğu matematik bilgisiyle gökyüzündeki mesafeleri, insanın anlayabildiği bir ölçeğe indirmeyi başarmıştı. Her şey bir Ay Tutulması gözlemiyle başlamıştı. Aristarkus, ilk olarak Ay’ın Dünya’nın gölgesine girdiği ve çıktığı süre arasındaki zamanı hesapladı. Sonra 1 saatte kendi çapı kadar yol alan Ay’ın bu mesafeyi yaklaşık 2.5 saatte kat ettiğini hesapladı. Bu da demek oluyordu ki Dünya’nın uzayda oluşturduğu gölge konisinin çapı, Ay’ın çapının 2.5 katıydı. Yukarıda belirttiğimiz gibi Eratosthenes, Dünya’nın çevresini halihazırda ölçmüş olduğu için Aristarkus, bu bilgiden Ay’ın çapını ve dolayısıyla Ay’a olan mesafeyi bugünkü değerine yakın hesaplayabilmişti. Bulduğu değer ise 30.3 Dünya çapına karşılık geliyordu. Yani yaklaşık 360.000 kilometre.

Görsel: Bir Ay tutulması esnasında Ay, Dünya’nın uzayda meydana getirdiği gölgenin içinden geçiyor. Aristarkus, Ay tutulması gözleminden Ay’a olan uzaklığı hesaplayabilmiştir.

Şimdi sıra Güneş’in uzaklığını belirlemeye gelmişti. Aristarkus, gözlemlerine Ay’ın dördün evrelerini inceleyerek devam etmişti. Burada trigonometriden faydalanarak Güneş’in büyüklüğünü hesaplayan Aristarkus, Ay’ın mesafesini hesaplamak için kullandığı benzer yöntemi kullanarak, Güneş’e olan uzaklığı da böylece bulabilmişti. Her ne kadar Güneş’in uzaklığını bugünkü değerinin çok altında bulsa da Aristarkus, ne gelişmiş gözlem aletleriyle ne de başka yardımcı unsurların yardımı olmadan, sadece matematiksel zekasını kullanarak gök cisimlerine ilişkin mesafeleri ölçme cesaretini gösterebilmiştir.

Aristarkus’dan yaklaşık bir yüzyıl sonra dünyaya gelen Yunan matematikçi ve astronom Hipparkos‘un da ayrıca Ay’a olan mesafeyi hesapladığı biliniyor. Bir Güneş tutulması sırasında, Dünya üzerindeki 2 farklı konumdan bakılınca, her iki konumdan Ay’ın, Güneş’in ne kadar kısmını örttüğüne ilişkin ölçümleri not eden Hipparkos, trigonometrinin de yardımıyla Ay’a olan mesafeyi ortalama 60 Dünya yarıçapı olarak bulmuştur. Bu değer günümüzde kabul edilen ortalama 370.000 kilometrelik değere oldukça yakındır.

Tarihte ilk defa gökyüzündeki mesafeler, yeryüzündeki ölçüm değerleriyle ölçülebilir hale gelmişti. Tarih boyunca Ay ve Güneş gibi dikkatimizi en çok çekmiş gök cisimleri, ne kadar uzakta oldukları konusunda insanlarda merak uyandırırken Aristoteles, Aristarkus ve Hipparkos gibi dehalar, hiçbir ölçüm aleti kullanmadan matematiğin inanılması güç kesinliğiyle göklerdeki mesafeyi ölçmeyi başarabilmişti.

Ancak daha halledilmesi gereken sorunlar vardı. Çünkü gök cisimleri, anlaşılması pek de basit olmayan bir döngüde hareket ediyordu. Bu döngüleri fiziksel ve matematiksel olarak açıklamak, açığa kavuşturmak elzemdi. Çünkü nasıl bir evrende yaşadığımızı anlamak istiyorduk. Evren nasıl işliyordu acaba?

Güneş Merkezli Evren Modeli Beklenenden Daha Erken Keşfedilmişti

Sisamlı Aristarkus, Ay ve Güneş’e olan uzaklıkları sadece hesaplamakla kalmamıştı. Buradan devrim niteliğinde sonuçlar çıkaracaktı. Muhtemelen şöyle düşünüyordu: Sağduyuya uygun bir şekilde küçük cisimler her zaman büyük cisimlerin etrafında dönmelidir. Eğer Güneş’in Ay’dan daha büyük ve neticede Dünya’dan da daha büyük olduğu ortaya çıktıysa, o halde varılması gereken sonuç şudur: Dünya’da dahil bütün gezegenler, kendisinden daha büyük olan Güneş’in etrafında dönmelidir. Aristarkus, tekrar keşfedilmesine daha 2000 yıl varken, Güneş merkezli bir evren modelini tarihte ilk defa bulan bilim insanı olmuştu.

Ancak, belirli sebeplerden dolayı, ortaya koyduğu Güneş’ merkezli evren modeli, birkaç istisna hariç kimse tarafından kabul edilmemişti. Normalde çok büyük bir yankı uyandırması beklenen bu keşif, o dönemde Antik Yunan halkının felsefi ve dini görüşlerine doğrudan aykırı olduğu gerekçesiyle, ihmal edilmişti. Ancak Aristarkus’un, sadece matematik bilgisini kullanarak evrenin nasıl işlediğine yönelik doğru bir çıkarımda bulunması gerçekten onun büyük bir deha olduğuna işaret ediyor.

Yeni Bir Evren Modeli Ortaya Çıkıyor

Yazının önceki kısımlarında da belirtildiği gibi Aristoteles, yaklaşık 47 küreden oluşan bir eş merkezli küreler sistemi oluşturmuştu. Bu küreler, gök cisimlerinin taşıyıcısı olup, merkezde bulunan Dünya etrafında dönüyorlardı. Her ne kadar çok karışık bir sistem olsa da özellikle de gezegenlerin hareketlerini açıklamakta başarısız kalıyordu. Bugün biliyoruz ki Dünya’da dahil bütün gezegenler Güneş etrafında farklı hızlarda ve yörüngelerde döndükleri için, kimi gezegenler Güneş’e çok uzakta olduğundan yavaş, kimisi de Güneş’e daha yakın olduğu için hızlı hareket eder. Ayrıca Güneş’in etrafındaki yörünge konumlarının bir sonucu olarak Dünya’dan uzakta kalan ya da yakınlaşan gezegenlerin parlaklıklarında sürekli bir değişim gözlemleniyordu.

Gezegenlerin bu hareketlerindeki düzensizlikleri açıklayabilmek adına Pergeli Apollonius isimli bir matematikçi, yeni bir evren modeli tanıtmıştı. “Eccentric“(dış merkezlilik) ve “epicycle“(ilmek) kavramları ile ilk defa Apollonius’un geliştirdiği bu evren modelinde karşılaşıyoruz. Öncelikle eccentric kavramıyla ne kast edildiğini açıklayalım. Aristoteles’in kozmoloji anlayışında Dünya’nın evrenin merkezinde durduğunu ve diğer gök cisimlerinin dairesel yörüngeler izleyerek Dünya etrafında döndüğünden bahsetmiştik.

Apollonius, eccentric kavramını modele ekleyerek, Dünya’yı merkezden biraz farklı bir noktaya koymuştu. Bu sayede gezegenler ve diğer gök cisimleri artık tam olarak Dünya’nın etrafında dönmüyor; bilakis bu eccentric noktası etrafında dönüyordu. Bunun sonucu olarak gezegenler sanki eliptik bir yörüngede dönüyormuş gibi kimi zaman yörüngesinde giderken Dünya’ya yaklaşıyor kimi zaman da uzaklaşıyor gözüküyordu. Gezegenlerin Dünya’ya olan mesafesinin değişmesi, Dünya’dan bakıldığı zaman hızları ve parlaklığının da sürekli değiştiği gözlemini doğuruyordu. İşte bu sayede Apollonius, gezegenlerin hızındaki ve parlaklığındaki değişimleri, eccentric unsurunu tanıtarak kısmen giderebilmişti.

Lakin problem burada bitmemişti. Gezegenlerin retrograde denilen, zikzak çizer gibi ileri-geri hareketleri de söz konusuydu. Gerçekte bu olgunun, Dünya ve diğer gezegenlerin arasındaki yörünge hızı farklılıklarından kaynaklandığı biliniyordu. Ancak Güneş Merkezli Evren Modeli o zamanlar henüz kabul edilmediğinden, gezegenlerin retrograde hareketinin açıklanabilmesi için Apollonius, epicycle kavramını da modele eklemesi gerekiyordu. Epicycle, kelime anlamı itibariyle ilmek anlamına gelir. Bunun modeldeki karşılığı ise, gezegenin Dünya etrafındaki büyük dairesel yörüngesi(deferent) üzerindeki daha küçük bir daireydi. Gezegen, bu küçük dairenin yani epicycle dairesinin merkezindeki nokta etrafında dönerken epicycle dairesi, üzerinde bulunduğu daha büyük dairenin merkezindeki nokta etrafında, yani eccentric noktası etrafında dönüyordu. Apollonius’un gezegenlerin sergilediği retrograde hareketini, işte bu epicycle unsuruyla açıklamaya çalıştığını söyleyebiliriz. Aşağıdaki görselde bu unsurlar daha detaylı olarak görülebilir:

Batlamyus-modeli

Hipparkos ise, Apollonius’un Ay ile ilişkilendirdiği deferent(büyük çember) ve epicycle(küçük çember) dairelerinin çapları arasındaki oranı, geçmiş yıllardaki çoğu Ay tutulmaları kayıtlarını inceleyerek hesaplayabilmişti. Hipparkos’a göre epicycle ve deferent daireleri arasındaki oran 247’ye 3122 idi. Şu ana kadar yapılan çalışmalar şunu gösteriyor ki Antik Yunanlar, matematik ve geometri alanında çok ileri bir seviyedeydi ve bu bilgilerini kozmoloji alanına layıkıyla uygulamayı biliyorlardı.

Batlamyus’un Evren Modeli

Buraya kadar her şey tamam gözüküyordu. Gezegenlerin, yıldızların, Güneş’in ve Ay’ın hareketleri neredeyse doğruya yakın bir şekilde hesaplanabiliyordu. Ancak çok geçmeden bir sorunun daha var olduğu fark edilmişti. Gezegenlerin gökyüzünde çizdiği retrograde eğrisinin boyu, kimi zaman beklenenden daha büyük kimi zaman da daha küçük oluyordu. Özellikle de Mars’ın retrograde döngüsüne ilişkin yapılan gözlemler, modelden beklenen verilerle hiç mi hiç uyuşmuyordu. Günümüzde bunun gerçek sebebinin ise Mars’ın diğer gezegenlere göre daha eliptik bir yörüngede dönmesi sonucu olduğunu biliyoruz. Tabii ki de o dönemde gezegenlerin elips yörüngelerde döndüğünün keşfedilmesi beklenemezdi. Bu keşfin gerçekleşmesi için, yaklaşık 2000 yıl sonra dünyaya gelecek olan Johannes Kepler‘in ünlü Kepler Kanunları‘nı yayınlamasının beklenmesi gerekecekti.

Tabii eliptik yörüngeler meselesi bir kenara dursun, o zamanki genel kanaat olan “gezegenler dairesel yörüngeler üzerinde döner” anlayışına sanki ters bir şekilde Mars ve diğer gezegenler, modelin gerektirdiği yörünge hareketlerinden birtakım farklı hareketler sergiliyordu. İşte burada da devreye, M.S 100 yılında doğmuş ünlü coğrafyacı ve astronom Batlamyus giriyor.

Batlamyus, kendinden önce yaşamış Aristoteles, Eudoxus, Hipparkos, Apollonius gibi bilim insanlarının ortaya koyduğu evren modellerinin hepsinden haberdardı. Gök cisimlerinin hareketlerine ilişkin yapılan gözlemler ile modellerin tahminleri arasındaki uyuşmazlıkların da farkında olan Batlamyus, öncellerinin geliştirdiği modele bir yenilik daha ekleyecekti.

Öncelikle o döneme kadar hakim olan evren görüşünü tekrar hatırlayalım. Dünya, evrenin merkezinde sabit bir konumdaydı. Fakat tam olarak merkezde değildi. Merkez konum eccentric isimli bölgeydi. Bu unsur, gezegenlerin hız ve parlaklık değişimlerini açıklamak üzere eklenmişti. Bir diğer kavram epicycle ise gezegenlerin üzerlerinde döndüğü küçük çemberlerdi. Bu küçük çemberler ise deferent isimli, gök cisimlerinin Dünya etrafındaki yörüngeleri diyebileceğimiz daireler üzerinde hareket ediyordu. Epicycle unsurunun modele eklenmesinin sebebi ise gezegenlerin sergilediği retrograde hareketini açıklayabilmekti.

Yıllar süren gözlemlerle birlikte gezegenlerin, retrograde döngüsünün büyüklüğünün sürekli değiştiği ortaya çıkmıştı. Gözlemlerdeki bu garipliği gidermek adına Batlamyus, equant isimli yeni bir terimi modele eklemiştir. Öncelikle Batlamyus, deferent üzerindeki epicycle dairelerinin Dünya’ya yakınken daha hızlı, uzakken daha yavaş dönmesi gerektiğini söyledi. Equant noktası ise merkeze yakın bölgedeki Dünya’nın bulunduğu noktanın karşısında, yani eccentric noktasının diğer tarafında bulunuyordu. Aşağıdaki görselde equant ve eccentric noktalarının konumunu görüyorsunuz:

Batlamyus-evren-modeli
Görsel: Antik Yunan döneminde Dünya Merkezli Evren Modeli.

Toparlarsak son durum şöyleydi: Dünya’dan bakan bir gözlemci için herhangi bir gezegen, deferent yörüngesinde Dünya’ya uzak bir noktadayken yavaş hareket ediyor gözükecektir. Ancak equant noktasından bakan bir gözlemci, gezegenin sabit bir hızla döndüğünü görecektir. Eğer gezegen, yörüngesi üzerinde Dünya’ya yakın konumda bulunursa o zaman daha hızlı hareket ediyor gözükecektir. Fakat equant noktasından bakan bir gözlemci için, gezegen hala sabit bir hızla dönüyor olacaktır. Sonuç olarak Batlamyus’un icat ettiği equant terimi, hem gezegenlerin sabit bir hızla döndüğü inanışını kurtarıyor hem de gezegenlerin retrograde döngüsünün değişen büyüklüğünü açıklıyordu.

Batlamyus, Dünya Merkezli Evren Modeli‘ne artık son rötuşları yapmıştı. Matematiksel olarak harika bir biçimde işleyen bu model, bütün gök cisimlerinin geçmiş ve gelecek konumlarını neredeyse hatasız bir şekilde hesaplayıp tahmin edebilme öngörüsüne sahipti. Buraya kadarki filozofların yaptığı şey, gök cisimlerinin nasıl hareket ettiğini anlamak değil; daha ziyade bu hareketlere uyabilecek birtakım modeller inşa etmekti. Örneğin Antik Yunanlar’a göre Dünya merkezli modelin doğru olup olmadığını sorgulamak çok da önemli değildi. Çünkü modelin tahmin gücü gözlemlerle uyuşuyordu.

Ancak Batlamyus’un son halini verdiği Dünya Merkezli Evren Modeli kusursuz değildi. Her ne kadar kısa vadede yapılan gözlemleri açıklamakta başarılı olsa da yüzyıllarla ifade edilen zaman dilimleri geçtiğinde, model ile gözlemler arasında bir takım uyuşmazlıklar meydana gelecekti. Özellikle de İslam Dönemi’nin altın çağında yaşayan müslümanlar, bu tutarsızlıkları değiştirmek adına ya modele ekleme yapacaklar ya da kendi evren modellerini oluşturacaklardı. Harezmi, Fergani, Battani gibi İslam dönemi astronomlarının bu bilimsel faaliyetleri ve çalışmaları sonrasında Avrupa’ya geçecek ve Bilimsel Devrim’in ortaya çıkmasında kilit bir rol oynayacaktır.

Bilimsel Devrim’in öncülerinden Nicolaus Copernicus, gözlemsel açıdan daha tutarlı Güneş Merkezli Evren Modeli‘ni tekrar keşfedecek; Galileo Galilei ve Johannes Kepler gibi bilim insanları da bu modeli geliştirmek ve kanıtlamak üzere çeşitli gözlemler ve çalışmalar gerçekleştirecektir. Kendi ifadesiyle, “Devlerin omuzlarının üzerinde yükselen” Isaac Newton ise Evrensel Kütleçekim Yasası’nı bularak, Aristoteles Fiziği‘nin aksine, gök cisimlerinin yörünge hareketinin ve Dünya’daki cisimlerin yere düşüşünün tek, aynı bir kuvvet tarafından yönetildiğini ortaya koyacaktır. Sonuçta astronomi ile alakalı olarak Copernicus, gözlem alanında bir devrim yaratmışken Newton, mekanik alanda bir devrim yaratmıştır diyebiliriz.

Kaynaklar:

1- World History, “Greek Astronomy

2- Özsoy, Seda, “Antik Çağdaki Evren Arayışı: Aristoteles’ten Kopernik’e Farklı Evren Modelleri, “Uluslararası Sosyal Araştırmalar Derneği 10/50 (2017): 420-427.

3- Wikipedia, “Babylonian Astronomy

4- Evrim Ağacı,Gezegen Nedir? Bir Gezegeni, Cüce Gezegen veya Asteroidler Gibi Gök Cisimlerinden Ayıran Nedir?

Leave a Reply