Güneş Merkezli Evren Modeli ( Güneş Merkezlilik Kuramı )

Güneş Merkezli Evren Modeli , 16. ve 17.yüzyıllarda meydana gelen, eşi benzeri görülmemiş öğrenme ve keşif dönemi olan Bilimsel Devrim’in bir ürünüdür. Bu dönemde fizik, matematik, kimya, biyoloji ve astronomi alanlarındaki ilerlemeler sayesinde modern bilimin temelleri atıldı. Konu astronomiye geldiği zaman da en etkili bilim insanı o dönemde kesinlikle Nikolas Kopernik idi. Yani Güneş merkezli evren modelinin fikir babası olan insan.

Antik dönemlerin ve İslam Dünyası’nın filozoflarından miras kalan önceki teorilerin yanı sıra, gezegenlerin hareketlerine ilişkin yaptığı gözlemlere dayanarak Kopernik bir evren modeli ortaya attı. Bu modelde Dünya, gezegenler ve yıldızların hepsi Güneş etrafında dönüyordu. Böylece Kopernik, klasik Dünya Merkezli Modeli‘nden kaynaklanan matematiksel problemleri ve tutarsızlıkları çözüme kavuşturmuş, modern astronominin temellerini atmıştı.

Aslında Kopernik her ne kadar Güneş merkezli evren teorisini öne süren ilk kişi olmasa da heliocentric evren modelinin hem yeni hem de zamanında ortaya atıldığını söyleyebiliriz. Bilhassa Avrupalı astronomlar, o zamanlar kabul edilen Batlamyus‘un geliştirdiği Dünya Merkezli Evren Modeli’nden kaynaklanan matematiksel ve gözlemsel problemleri çözmeye çalıştığı zamanlarda Kopernik’in yeni teorisi yardıma koşmaya gelmişti.

Buna ek olarak Batlamyus’un evren modeli, evrenin nasıl işlediğine ilişkin detaylı ve tam bir açıklama sunan ilk astronomik modeldi. Kopernik’in evren modeli ise sadece Batlamyus’un sisteminden kaynaklanan konuları çözüme kavuşturmakla kalmıyor, Dünya merkezli modelin işe yaraması için ihtiyaç duyulan karmaşık matematiksel formülleri ortadan kaldıran daha basit bir evren görüşü sunuyordu. Kopernik’in modeli zamanla astronominin kabul edilen bir doktrini olmasına katkı sağlayan nüfuz sahibi taraftarlar kazanmaya başlamıştı.

Batlamyus’un Yer(Dünya) Merkezli Evreni

Dünya’nın evrenin merkezi olduğu, Güneş’in ve bütün gezegenlerin etrafında döndüğü Dünya merkezli model, antik zamanlardan beri geçerli bir kozmolojik sistem olarak kabul edilmişti. Antik dönemin sonlarında bu evren sistemi, Aristoteles gibi fizik üzerine teorileri gezegenlerin hareketine temel oluşturduğu Yunan ve Romalı astronomlar tarafından üstüne ekleme yapılarak yenilenmiştir.

Yer merkezli model esasında çok yaygın olan iki gözleme dayanır. Astronomlara göre en temel gözlem yıldızların, Güneş’in ve gezegenlerin günlük olarak Dünya etrafında dönüyor gözüktüğüydü. İkinci olarak Dünya’dan bakan bir gözlemciye göre Dünya, hareket ediyor gözükmüyordu. Bu sağduyu ise onun uzayda sabit olarak durduğu kanısını güçlendirmekteydi.

Milattan önce 3.yüzyıldan beri kabul edilen bir gerçek olan Dünya’nın yuvarlak olduğu inancı, Batlamyus’un sistemin girmişti. Aynı şekilde Aristoteles’in zamanında, yer merkezli evren modeli Dünya’nın, Güneş’in ve bütün gezegenlerin küre olduğu; Güneş’in, gezegenlerin ve yıldızların hepsinin kusursuz yuvarlak yörüngelerde döndüğü bir model olmuştu.

Ancak Milattan sonra 2.yüzyılda Batlamyus, Almagest isimli eserini yazana kadar, yer merkezli sisteme ilişkin detaylar netleşmedi. Yüzyıllardır süregelen astronomi anlayışına dayanarak, –Babillerden M.S 2.yüzyıla kadar– Batlamyus Dünya’nın evrenin merkezinde olduğunu ve yıldızların hepsinin evrenin merkezinden pek de uzakta olmadığını savunuyordu.

Bir takım Astronomik Modeller

Batlamyus’un evren modelindeki her gezegen, iki küreli bir sistem tarafından taşınır- deferent ve epicycle-. Kısaca deferent, merkez noktasının Dünya’dan ayrı olduğu, mevsimlerin uzunluğundaki farklılıkları hesaba katmak için kullanılan varsayımsal bir dairedir.

Epicycle ise bir nevi tekerlek içinde bir tekerlek olarak işlev gören, deferant dairesinin içinde bulunur. Bu terimin modeldeki görevi ise gezegenlerin yavaşlayıp geri hareket ediyor görünmesine sebep olan retrograde hareketini açıklamaktı.

Ne yazık ki bu açıklamalar gezegenlerin bütün gözlemlenen davranışlarını açıklamıyordu. En fark edilen tutarsızlık, bir gezegenin geriye gidiş(retrograde) hareketinin ilmiği, bazen beklenenden daha büyük bazen de daha küçüktü.

Bu problemi ortadan kaldırmak için Batlamyus “equant” terimini geliştirdi.-Equant: Gezegenin yörüngesinin merkezine yakın bir nokta-Bu noktada duran bir gözlemciye göre gezegenin epicycle’ı her zaman sabit hızda, tüm diğer konumlardan ise sabit olmayan hızda hareket ediyor gözükecektir.

Bu sistem Romalılar, Ortaçağ Avrupası ve İslam dünyasında bin yıldan uzun bir süre boyunca kabul edilen kozmolojik bir model olarak kalırken modern standartlara göre hantal bir modeldi. Batlamyus modelinde her gezegenin, bir deferent üzerinde dönen bir epicycle’a sahip olması gerekiyordu. Ayrıca her bir gezegen için bir equant gerekiyordu.

Ancak oldukça hassas bir dereceye kadar gezegen hareketlerini tahmin etmeyi başaran Batlamyus sistemi, sonraki 1500 yıl boyunca astrolojik ve astronomik kartları hazırlamak için kullanıldı. 16.yüzyıl itibariyle bu modelin yerini, yavaş yavaş Güneş merkezli evren modeli alacaktı.

Güneş Merkezli Evren Modeli

16.yüzyılda Nikolas Kopernik, Güneş merkezli model üzerine çalışmaya başladı. O’ndan önceki diğerleri gibi Kopernik de Yunan astronom Aristarchus’un çalışmaları üzerine yoğunlaşırken bir yandan da İslam Dünyası’ndaki Maraga ekolünden ve birkaç önemli felsefeciden oldukça faydalanmıştı. 16.yüzyılın başı itibariyle Kopernik, Commentariolus -The Little Commentary- isimli kısa bir çalışmasında Güneş Sistemi’ne ilişkin fikirlerini derledi.

1514 yılında Kopernik, yazdığı küçük eserini arkadaşlarına sunmaya karar verdi. Meslektaşları da zamanın iyi astronom ve akademisyenleriydi. Yaklaşık 40 sayfadan oluşan bu çalışma, birkaç genel prensibe dayanan Güneş merkezli evren modeli hakkındaki fikirlerinden oluşuyordu. Bu ilkeler şunlardan ibaretti:

• Göksel cisimler tek bir nokta etrafında(Dünya) dönmez.
• Bütün gezegenler Güneş etrafında döner. Güneş ise evrenin merkezinin yakınındadır.
• Dünya ve Güneş arasındaki mesafe, yıldızlara olan mesafenin yanında neredeyse önemsizdir. Böylece paralaks etkisi yıldızlarda görülmez.
• Yıldızlar hareketsizdir. Onların doğudan batıya dönüyor gözüken hareketine Dünya’nın kendi etrafındaki dönüşü sebep olur.
• Dünya, Güneş etrafındaki bir yörüngede döner. Bu da Güneş’in konumunda yıllık bir değişime sebep olur. Dünya’nın iki türlü hareketi vardır.
• Dünya’nın Güneş etrafındaki yörünge hareketi, gezegenlerin retrograde dediğimiz, hareket yönlerinde tersine gidiyor gözüken bir değişime sebep olur.

Bu çıkarımlardan sonra daha detaylı bir çalışma için veri toplamaya devam eden Kopernik, 1532 yılında şaheserini, De revolutionibus orbium coelestium (Göksel Kürelerin Devinimi Üzerine) eserini tamamlamak üzereydi. İçinde, yedi büyük argümanını öncesinden daha kapsamlı olarak savunuyordu.

Gezegenlerin Yörünge Hareketleri

Dünya ve Güneş arasına Merkür ve Venüs yörüngelerini yerleştirerek, Kopernik görünür konumlarındaki değişimleri açıklayabilirdi. Kısacası gezegenler Dünya’ya göre, Güneş’in uzak tarafında konumlandığı zaman daha küçük fakat tamamen aydınlık(Dolunay gibi) olur. Güneş’in diğer tarafında Dünya ile aynı tarafta bulundukları zaman, daha büyük ve hilal şeklinde(Ay’ın hilal evresi gibi) gözükürler.

Ayrıca bu model Mars ve Jüpiter gibi gezegenlerin retrograde hareketini, Dünya’daki gözlemcilerin sabit bir referans çerçevesine değil, hareket eden bir referans çerçevesine sahip olduğunu-Güneş etrafında dönen Dünya-göstererek açıkladığını söyleyebiliriz.

Bu çıkarım da Mars’ın ve Jüpiter’in diğer zamanlara göre neden daha büyük gözükebileceğini açıklığa kavuşturur. Esasında, belli dönemlerde bu gezegenler Dünya’ya çok yakınken diğer zamanlarda ise çok uzaktır. Bunun sebebinin de bütün gezegenlerin Güneş etrafında farklı hızlarda dönmesi olduğu rahatlıkla anlaşılabilir.

Fakat Kopernik, teorilerinin yayınlanmasının Kilise tarafından kınanmaya sebep olacağı ve teorisinin bir takım bilimsel hatalar içerebileceği endişesi nedeniyle, ölüm yılına kadar araştırmalarını geniş ölçüde yayınlamaktan vazgeçti. Ancak 1542 yılı yani ölüm yılındadır ki Kopernik bilimsel eserini Nuremberg’e yayınlanmak üzere göndermiştir.

Güneş Merkezli Evren Modeli Öncülleri

Daha önceden belirtildiği gibi Kopernik, tarihte Güneş merkezli evren modeli teorisini savunan ilk kişi olmamıştır. Öne sürdüğü bu model, kendinden önceki birtakım astronomların çalışmasına dayanıyordu. Güneş merkezli evren modeli ile ilgili kayıtlı ilk örnek bildiğimiz kadarıyla Sisamlı Aristarchus‘a (M.Ö 310-230) dayanıyor. Aristarchus, Arşimet gibi çağdaşları tarafından alıntılanmış referansları içeren yazma eserler yayınlamıştı.

The Sand Reckoner adlı eserinde Arşimet, Aristarchus’un Güneş merkezli modeli savunduğu diğer bir çalışmasını ele alıyordu. Aristarchus’un çalışmasını şu şekilde yorumladı:

Şimdi “evrenin”, birçok astronom tarafından, merkezi Dünya’nın merkezi olan ve yarıçapı Güneş’in ve Dünya’nın merkezi arasındaki düz çizgi olan bir küreye verilmiş isim olduğunu biliyorsunuz. Astronomlardan duyduğunuz üzere bu yaygın bir inanıştır. Fakat Sisamlı Aristarchus, evrenin şuan bilinenden çok daha büyük olduğu sonucuna götüren öncüllerin bulunduğu bir kitap yazagelmiştir. Hipotezleri ise; sabit yıldızların ve Güneş’in hareketsiz kaldığı, Dünya’nın dairesel bir yörüngede Güneş’in etrafında döndüğü, Güneş’in bu yörüngenin ortasında durduğu, Güneş ile aynı merkez etrafında bulunan sabit yıldız kürelerinin boyutunun çok büyük olduğunu, öyle ki Dünya’nın etrafında döndüğü söylenen dairenin merkezine olan uzaklığının, sabit yıldızlara olan mesafesine eş bir uzaklık olduğu şeklindedir.

Bu, sabit yıldızların gözlemlenebilir bir paralaksı olması gerektiği görüşüne yol açtı. Paralaks kısaca, Dünya Güneş etrafında döndükçe yıldızların birbirine kıyasla görünür konumlarındaki değişimdir. Arşimet’e göre Aristarchus, yıldızların sanılandan çok daha uzakta olduğunu iddia ediyordu. Bu devasa mesafe de paralaksın görülememesinin sebebiydi.

Güneş Merkezli Modele Başka Bir Bakış

Güneş merkezli evren modeli üzerine el yazmaları antik dönemden bugüne kadar gelen diğer filozof ise Seleukoslu Seleucis’dır (M.Ö 190-150). Yakın Doğu Seleukos İmparatorluğu’nda yaşamış bir astronom olan Seleucis, Aristarchus’un Güneş merkezli sisteminin bir savunucusuydu. Hatta Güneş merkezli evren modelini kanıtladığı da söylenir.

Çağdaş kaynaklara göre Seleucis, Dünya merkezli modelin temel doktrinlerini belirleyerek ve onları Güneş merkezli teoriye uygulamasının yanı sıra gezegen pozisyonlarını hesaplayarak(muhtemelen trigonometrik yöntemler ile) Güneş merkezli teoriyi kanıtlamış olabilirdi.

Bir başka görüşe göre ise bu teoriye ilişkin açıklaması, muhtemelen gelgit olayıyla alakalıydı. Buna göre gelgit olayı, “ortak kütle merkezi” olan Dünya-Ay sistemindeki Dünya’nın ve Ay’ın dönüşlerinin etkisiyle ilişkili olmalıydı.

Güneş Merkezli Model ve Diğer Kültürler

Milattan sonra 5.yüzyılda, Romalı filozof Martianus Capella, Venüs ve Merkür’ün Güneş etrafında dönmesi gerektiğine ilişkin görüşünü, yörüngelerindeki tutarsızlıkları açıklamanın bir yolu olarak ifade eder. Capella’nın bu modeli, 9.yüzyılda Orta çağın başlarında astronomiyle ilgili olan birçok kişi tarafından tartışılmıştır. Kopernik de kendi kitabında O’ndan etkilendiğini yazar.

Hintli astronomlar da Antik çağda ve Orta çağlarda Güneş merkezli bir evrenin olasılığından bahseder. M.S 499’da Hintli astronom Aaryabhata, büyük eseri olan Aryabhatiya’yı yayınladı. Eserde, Dünya’nın kendi ekseni etrafında döndüğü ve gezegenlerin yörünge süresinin Güneş’e olan mesafeleriyle alakalı olduğu bir model öne sürmüştü. Ayrıca Güneş ve Ay tutulmalarının zamanlarını, gezegenlerin yörünge periyodlarını ve Ay’ın hareketlerini hassas bir şekilde hesapladı.

İslam Dünyası

Güneş merkezli evren modeli, Ortaçağ İslam Dünyası’nda da taraftar bulmuştu. Müslüman filozofların çoğunun da Kopernik’e ilham verenler arasında olduğunu bugün biliyoruz. 10.yüzyıldan önce Batlamyus’un evren modeli Batı’da ve Merkezi Asya’daki astronomlar tarafından kabul edilen standart bir modeldi. Ancak zamanla modeli eleştirmeye başlayan el yazmaları İslam Dünyası’nda ortaya çıkmaya başlamıştı.

Örneğin, 10.yüzyıl’da yaşamış İranlı astronom olan Ebu Said Siczi, Dünya’nın kendi ekseni etrafında döndüğünü iddia ederek Batlamyus modeli ile zıt düşüyordu. Bu öngörüsünün ise Dünya’nın etrafında dönüyor gözüken yıldızların hareketini açıkladığını söyleyebiliriz. 11.yüzyılın başında Mısırlı Arap astronom İbn-i Heysem, “Batlamyus Üzerine Şüpheler” isimli bir eleştiri yayınladı. Bu eserde, Batlamyus’un modelinin birçok tarafını bilimsel olarak irdeleyip eleştirmiştir.

Yaklaşık aynı zamanda İranlı filozof Biruni (973-1048), Dünya’nın kendi ekseni ve Güneş’in etrafında dönme olasılığından bahseder.- Her ne kadar bu konunun matematikle ilgili olmayıp felsefi bir mesele olduğunu söylese de-. Maraga ve Uluğ Bey(Semerkand) Gözlemevleri’nde, Dünya’nın döndüğü meselesi 13. ve 15.yüzyıllar arasındaki birkaç nesil boyunca astronomlar tarafından tartışılmıştı. İleri sürülen argümanların ve kanıtların çoğunun, Kopernik tarafından kullanılanlara benzediğini söyleyebiliriz.

Güneş Merkezli Evren Modeli ve İnsanlar Üzerindeki Etkileri

Kopernik’in aşağılanma ve tartışmaya sebep olan argümanlarına ilişkin korkularına rağmen, teorileri dini otorite tarafından yalnızca şiddetli olmayan bir kınanmayla karşılaştı. Zamanla birçok dindar ilim insanı Kopernik’in modeline karşı çıkmaya çalışıyordu. Fakat birkaç insan ömrü süresinde Kopernik’in teorisi daha da yaygınlaşarak kabul gördü. Bunun yanında teorinin çok fazla ateşli savunucu kazandığı da bir gerçektir.

Bu savunuculardan biri de teleskobu kullanarak gökyüzünü inceleyen Galileo Galilei’dir. Galileo, yaptığı teleskop gözlemleriyle, Güneş merkezli modeldeki kusurlar olarak görülen şeyleri çözüme kavuşturmasının yanı sıra, gökyüzünde Güneş merkezciliği destekleyen birtakım fenomenler keşfetmiştir.(Galileo Galilei’nin hayatı hakkında bilgi almak için şu yazımızı ya da teleskobu ile yaptığı gözlemler sonucu Güneş merkezli teoriyi kanıtladığını anlatan şu yazımızı okuyabilirsiniz.)

Örneğin Galileo, Jüpiter’in etrafında dönen uyduları, Güneş lekelerini ve Ay’ın yüzeyindeki kusurları keşfetmiştir. Bunların hepsi de aslında bir şeyin kanıtıydı: Dünya evrenin merkezi olamazdı ve evren Aristoteles kozmolojisinin bahsettiği gibi kusursuz bir yapıya sahip değildi. Nitekim Galileo’nun Kopernik’in teorisini savunması, O’nun ev hapsine mahkum edilmesine sebep olurken, Galileo’dan sonrakiler kendisinin yarım kaldığı işi tamamlamak niyetindeydi.

Güneş Merkezli Evren Modeline Son Dokunuşlar

Alman matematikçi ve astronom Johannes Kepler (1571-1630), gezegenlerin eliptik yörüngelere sahip olduğunu kanıtlayarak Güneş merkezli teoriyi düzenlemeye yardım etmiştir. Bundan önce Güneş merkezli model hala dairesel yörüngeleri kullanıyordu. Bu da gezegenlerin neden Güneş’in etrafında farklı zamanlarda farklı hızlarda döndüğünü açıklayamıyordu. Gezegenlerin, yörüngelerinde farklı noktalardayken nasıl hızlandığını ve yavaşladığını göstererek Kepler bunu çözüme kavuşturmuştur.

Buna ek olarak Kopernik’in, Dünya’nın sahip olduğunu düşündüğü hareket edebilme yeteneğine ilişkin teorisi, bütün fizik biliminin tekrar gözden geçirilmesine sebep oldu.

Harekete ilişkin önceki fikirler(mekanik), cismi hareket ettirmek ve hareketini sürdürmesi için dış bir kuvvete gereksinim duyarken- örneğin yelkenli bir gemiyi hareket ettiren rüzgar- Kopernik’in teorileri kütleçekim ve atalet(süredurum) kavramlarının literatüre girmesini sağlamıştır. Bu fikirler daha sonra modern fiziğin ve astronominin temelini oluşturan Principia eserini yazan Sir Isaac Newton tarafından açıklığa kavuşturulacaktır.

Sonuç olarak her ne kadar ilerleme yavaş olsa da Güneş merkezli evren modeli (heliocentric) sonunda Dünya merkezli modelin(geocentric) yerini alacaktı. Bu modelin literatüre geçmesiyle yarattığı etki adeta bir devrim niteliğindedir. Bundan böyle insanlığın evren ve içindeki yerimize ilişkin anlayışı sonsuza kadar değişmiştir.