Bu yazı, 6 yazıdan oluşan “Astronomi Tarihi” yazı dizisinin 1. yazısıdır.

Astronomi Tarihi I: Antik Astronomi
Astronomi Tarihi II: Orta Çağ Astronomisi
Astronomi Tarihi III: Rönesans Astronomisi
Astronomi Tarihi IV: Aydınlanma ve Gözlem Çağı
Astronomi Tarihi V: Astrofiziğin Doğuşu ve Görelilik
Astronomi Tarihi VI: Büyük Patlama ve Günümüz

Okuma Süresi: 15 dakika

Günümüze ulaşmış bilim ve dolayısıyla astronomi bilgilerimiz, çok uzun yılların oluşturduğu kümülatif bir birikim sayesinde şu an insanlığın bilgi kütüphanesinde yer alıyor. Eğer astronomiye dair bilgilenmek ve çalışmak istiyorsak, bugün kullanacağımız bu bilgi kütüphanesinin şu anki konumuna nasıl geldiğini de öğrenmemiz gerek.

Astronomi, henüz milattan önceki ilk binyılın (M.Ö. 1. milenyum) ikinci döneminde görece karmaşık, kapsamlı bir seviyeye geçiş yapmış ve olayları tahmin edebilme özelliğine sahip olan ilk doğa bilimi olmuştu. Fizik, kimya, biyoloji gibi doğa bilimleriyle karşılaştırıldığında astronomi için böyle erken bir gelişim görmemizin elbette belli başlı sebepleri var. Bunlardan ilki, erken astronomi biliminin ele aldığı konuların kararlı ve daha basit bir seviyede olmasıydı. Tabii ki Güneş, ay, gezegenler ve yıldızların hareketleri karmaşık bir yapıda ancak bunların tümünün altında yatan bir düzenlilik vardı. Astronominin bu erken gelişiminin sebeplerinden bir diğeri, temel konularının ancak 17. yy’da başarılı bir şekilde matematikleştirilebildiği fiziğin aksine içeriğinin kolaylıkla matematikleştirilebilmesiydi ki antik Yunan’da astronomi sıklıkla matematiğin alt dalı olarak görülüyordu. Babil ve Yunan uygarlıklarında gezegen hareketleri matematiksel işlemlerle ifade edilebildiğinden astronomi böylesine hızlı bir ilerleyişe sahip olabildi. Üçüncü sebep olarak düşünülebilecek diğer şey ise astronominin içerik itibariyle din ve felsefeyle bağlantılı olmasıydı, bu bir avantaj sağladı ve diğer dalların sahip olamayacağı bir sosyal değere sahip oldu.

Astronomi tarihi derken, etkileyici şekilde sürekliliğini ve devamlılığını korumuş bir gelenekten bahsediyoruz. Günümüzde artık neredeyse 4000 yıllık bir geçmişi olan bu gelenek, uzun soluklu sürecinde birçok farklı kültür ve dille karşılaştı. Yazımızın bundan sonraki kısmında da tarih öncesi dönemlerden bize ulaşan kalıntılardan başlayarak günümüze kadar çeşitli medeniyetler ve astronomiye yaptıkları katkılardan bahsedeceğiz.

Tarih Öncesi

Astronominin tarihi, yazının keşfinden önceki zamanları kapsayan tarih öncesi çağlara ait kalıntılara kadar gider. Tarih öncesi insanlarının gezegenimizden görünen en belirgin cisimleri fark etmiş olmaları ve takip altına almaları şaşırtıcı değil, ancak yazının keşfinden önce yaşadıkları için göksel olaylara yükledikleri anlamları çıkarsamamız zor. Bu sebeple günümüz bilim insanlarının doğru istatistiksel testlerle, buldukları kalıntıların göksel kavram ve olaylarla uyuştuğunu göstermeleri önemli. Tarih öncesi çağa ait bir kalıntı, 5000 yıllık bir farkla şu ana kadar bilinen en eski takvim ve M.Ö. 8000 yıllarında yapılmış. İskoçya’nın Aberdeenshire bölgesindeki Dee River vadisinde yer alan Warren Field takvimi, ayın evrelerini taklit ederek kameri ayların izini sürmeye yardımcı olan 12 adet çukuru içerir. Kış gündönümünde gün doğumuna hizalanarak da Güneş yılıyla Ay döngüsünü uyumlu hale getirir. Güneş/Ay döngülerinin kaymasına uyum sağlamak adına M.Ö. 4000 yılında kullanılamaz hale gelinceye kadar sürekli yenilendiği düşünülüyor. Diğer bir buluntu oldukça popüler ve çoğunlukla seyahat noktalarından biri olan İngiltere’deki Stonehenge anıtları. M.Ö. 3000 ila 2000 yıllarında yapıldığı düşünülen buradaki yapıların ana eksenlerinin yaz gündönümünde Güneş’in doğuş yönüyle çakışacak şekilde ayarlandığı görülüyor. Ek olarak Stonehenge’in tutulmaları tahmin etme fonksiyonu olduğu gibi çeşitli spekülatif astronomi bağdaştırmaları da var.

Bir diğer değerli kalıntıya geçersek, Fransız Alplerinde “Valley of Wonder” adlı vadide bulunan Bronz Çağı’na ait (M.Ö. 2900-1800) petroglifleri söyleyebiliriz. Bu petrogliflerde boynuzlu hayvanlar, av aletleri gibi görüntülerin yanında üzerinden ışınların çıktığı bir daire şeklinde Güneş resmi görülür. Ayrıca taşa oyulmuş şekilde Ülker yıldız kümesinin iki resmi de keşfedilmiştir. M.Ö. 1600 yıllarında Almanya’nın Saksonya-Anhalt eyaletindeki Nebra kazı alanında bulunan Nebra Gök Tekeri, dairesel bronz bir tabak ve üstünde altın plaka işlemelerle çok daha belirgin bir astronomik görüntü öne sürer. Altın görüntüler hilal biçiminde ayı, Güneş’i veya dolunayı ve 7 küçük noktalar kümesiyle büyük olasılıkla Ülker yıldız kümesini temsil eder.

Bir diğer kalıntı Kokino sahası ise Kuzey Makedonya sınırları içinde sönmüş bir volkanik tepede yer alan M.Ö. 1800 yıllarına ait bir gözlemevi. Güneş ve Ay’ın hareket düzenleri taş işaretleriyle belirtilmiş olan bu saha takvim görevi yanında dini ritüeller için de kullanılmış. Platformlar ve bunların üzerinde tahtlar bulunan bu sahada taş oymalarıyla yaz ortasında (yaklaşık 31 temmuz) doğan Güneş’in ışığının sadece bir tahta gelmesi ayarlanmış ve bu, hükümdarı yerel Güneş tanrısına bağlayan ritüel seremoni için ve aynı zamanda yetişme sezonunun bitip hasat vaktinin geldiğinin göstergesi olarak kullanılmış. Tarih öncesinden bahsedeceğimiz son buluntu, Bronz Çağ’ın ölüleri yakma ve küllerini çömleklere koyma geleneği olan Urnfield kültürüyle ilişkili olarak Almanya’da, Fransa’da ve İsviçre’de bulunan Altın Şapka’lar. M.Ö. 1400-800 arasına tarihlenmiş bu buluntular Güneş’in ve ayın spiral motifleriyle dekore edilmiş ve büyük ihtimal Güneş ile Ay takvimlerini kalibre hale getirmek için kullanılmış bir takvim.

Mezopotamya

İlk sofistike astronomi, sanılanın aksine Antik Yunan’da değil de Mezopotamya’nın merkezindeki antik Babil uygarlığında ortaya çıktı. Bunun sebeplerinden biri astronominin Babil’de önemli bir sosyal fonksiyonu olmasıydı. Tanrı’nın krallara göksel alametlerle yaklaşan savaşlara, salgınlara, kötü hasata dair işaretler verdiğine inanılıyordu. Yunanlılarda da çeşitli kehanet yorumlamalar vardı, ancak göksel alametlere dair düşünüş daha sonra var olacaktı. İkinci olarak, Babil’de astronomik şeylerle ilgilenen bir devlet hizmeti vardı. Genellikle rahip olan tapınak katipleri her gece gökyüzünü takip edip kayıt alıyorlardı. Son olarak ise veri kaydı için önemli bir yeri olan Mezopotamya’daki kil tablet teknolojisi (tapınak gibi yerlerde iyi şekilde korunurlardı) Babil’i Yunan uygarlığından ayıran farklılıklardı.

M.Ö. 7. yy’da tapınak astronomları, bir gezegenin Ülker’in veya başka bir referans yıldızın yakınından geçtiğini, Venüs’ün görünmezlik döneminden çıkışını veya Jüpiter’in yerinde durup geriye doğru giden hareketini (retrograde) günbegün inceleyip kaydederek astronomi günlükleri oluşturmuşlardı. Bu gözlemler kesin doğruluklara sahip değildi ancak uzun soluklu gözlemler yapılmış olması çok önemliydi. Birkaç jenerasyon sonra Babilliler ayın ve gezegenlerin davranışlarını tahmin etme kabiliyetine ulaştılar. Hiçbir gezegen hareketini 1 ay veya 1 yıl aranın ardından tekrarlamıyordu, tekrarlı düzeni ancak yeterince uzun süre gözlem yapılırsa anlayabilirlerdi. Örneğin Venüs’ün retrograd hareketi örüntüsünü aynı düzenle yeniden görmek için 5 retrograd devrinin geçmesi yani 8 yıl beklenmesi gerekiyordu. Bu Mars için 47 yıl, Satürn için 59 yıldı. Bu keşif “hedef yıl metinleri”ni ortaya çıkardı. Biri ellerindeki bu kayıtlara bakarak tahmin edilmesi istenen hedef yıldaki hareketleri öngörebilirdi. M.Ö. 300 yılları civarı tapınak katipleri gezegen hareketlerine dair çok daha sofistike bir teori geliştirdiler. Ana fikir, anahtar bir olayın (retrogradın başlangıcı gibi) burçlar kuşağında hareket eden bir obje olarak düşünülmesiydi. Her gezegen için teorinin birbirinden farklı versiyonları yer alıyordu. Mezopotamya’daki bir diğer büyük uygarlık ve Babil’den önce gelen Sümer uygarlığının astronomi tarihi üzerine bilgimiz ise kısıtlı; Babillilerin erken yıldız kataloglarından bazı yıldız isimlerinin Sümerce olduğunu bilsek de Sümer astronomisine dair bilgilerimiz ancak böyle dolaylı şekilde.

Mısır

Birçok antik uygarlık gibi Mısırlılar da gökyüzünü çalıştılar; Büyük Ayı, Orion gibi takım yıldızlarını görüşlerine alıp merkhet adlı usturlab benzeri aletle ölçümler yaparak piramitleri ve Güneş tapınaklarını hizaladılar. Örneğin bu ölçümler sayesinde devasa Giza piramidinin 4 yanı kuzey, güney, doğu, batıya yalnızca yarım derece hatayla yönelmiş şekilde ve neredeyse tamamen aynı ölçülerde inşa edilmişti. Mısırlılar ayrıca Anubis adlı çakal kafalı tanrılarının cennete ilerleyişi olduğuna inandıkları Sirius yıldızının pozisyonunu buldular. Nil taşkınının öncesinde gerçekleşiyor olması sebebiyle, gündoğumundan önce doğuda yükselişi sırasındaki konumu Mısır medeniyeti için kritikti. Ve de Mısırlılar Orion ve Sirius’un yaz gündönümünde Güneş doğumundan hemen önce doğdukları gökyüzü bölgesinde Duat adını verdikleri yerde tanrıların yaşadığını düşünüyorlardı. Bazı Mısır araştırmacılarına göre Giza’nın 3 büyük piramitli bölgesi bu Duat’ın ayna yansımasıydı. 3 büyük piramit Orion’daki 3 yıldıza, sfenks Aslan takımyıldızına ve Nil de Samanyolu’na karşılık geliyordu. Bunun gibi gece gökyüzünün Dünya üzerinde yansıması bir kutsal peyzaj oluşturmak diğer antik kültürlerde pek görülen bir şey değildi. Mısırlılar gökyüzüne bağlı kalarak yaptıkları bu yapılarla tanrılara hürmet gösterdikleri ve dünyaya ilahi bir enerji kazandırdıklarına inandılar.

Antik Yunanistan

Astronomi Antik Yunanistan’da ilk edebi eserlerde bile yer almaktadır. Örneğin Homer’in İlyada eserinde Orion, Büyük Ayı Sirius, Ülker gibi takımyıldız, yıldız ve yıldız kümelerinden bahsedilmektedir. Daha detaylı astronomik bilgilere Homer’den yaklaşık bir jenerasyon sonra Hesiod’un İşler ve Günler eserinde rastlamak mümkündür. Hesiod bazı önemli yıldızların bir yıl içerisinde görünüp görünmeme durumlarını hesaba katarak bir tarlada ne zaman ne yapılacağını ya da güvenli deniz yolculuğu yapılabilecek dönemleri tarif etmiştir.

Antik Yunanların astronomi konusundaki en büyük başarıları belki de geometriyi astronomiye uygulamalarıdır. Dünyanın yuvarlak olduğundan bahseden ve günümüze ulaşan en eski kaynak Aristoteles’in Gökyüzü Üzerine adlı kitabıdır. Aristoteles Ay tutulması sırasında Dünya’nın Ay üzerine düşen gölgesinin dairesel olduğundan ve kuzey yönünde gidildikçe görülebilen yıldız sayısındaki değişimlerden bahsetmiştir. Ayrıca bazı matematikçilerin Dünya’nın çevresini ölçmeye çalıştıklarını ve yaklaşık 400.000 stadyum yani 72.000 km gibi bir değere ulaştıklarını söylemiştir. Bugün biz bu değerin ekvatorda yaklaşık olarak 40.075 km olduğunu biliyoruz. Dünyanın çevresini başarılı bir şekilde ölçen ilk kişi ise milattan önce 3. yüzyılda yaşayan Eratosthenes’tir. Eratosthenes yaz gündönümü sırasında Mısır’ın güneyinde bulunan Syene kentinde Güneş’in tam olarak tepede olduğunu ve gölge oluşmadığını öğrenmiştir. Gnomunu kullanarak yaşadığı yer olan İskenderiye’de yaz gündönümü sırasında gölge açısını ölçen Eratosthenes 7°12′ derece gibi bir sonuca ulaşmıştır. Dünya’nın tam bir küre olduğunu varsayarak İskenderiye ve Syene arasındaki mesafenin Dünya’nın çevresinin yaklaşık 1/50’sine eşit olduğunu hesaplayan Eratosthenes Dünya’nın çevresinin yaklaşık olarak 252.000 stadyum yani 39.690 km olduğu sonucuna varmıştır bu değer de günümüzde bildiğimiz 40.075 km değerine oldukça yakındır. Antik Yunanlar ayrıca Ay ve Güneş’in boyutlarını da ölçmek için geometriden yararlandılar. Milattan önce 3. yüzyılda Sisamlı Aristarkus Ay’ın çapının Dünya’nın çapının 0,32 ila 0,40 katı Güneş’in çapının ise Dünya’nın çapının yaklaşık 6,3 ila 7,2 katı olduğunu hesapladı. Günümüzde ise Güneş’in çapının Dünya’nın çapının yaklaşık olarak 109 katı Ay’ın çapının ise Dünya’nın çapının 0,27 katı olduğunu biliyoruz. Her ne kadar özellikle Güneş’in çapının ölçüsünde hatalar olsa da Aristarkus’un kullandığı yöntem doğrudur. Milattan önce 2. yüzyıla geldiğimizde ise Bitinyalı Hipparkos Aristarkus’un yönteminde geliştirmeler yapacak ve Ay’ın çapını ve Dünya’ya uzaklığını neredeyse kesin olarak bulacaktır. Genel olarak bakıldığında antik çağlarda yaşayan insanların Güneş’in boyutlarını ve Dünya’ya olan uzaklığını büyük ölçüde hafife aldıkları görülmektedir. Bu durumun sebebi ise Güneş’in antik dönemde kullanılan metodların kullanılabilmesi için bizden çok uzakta olmasıdır.

Antik Yunanların gezegenlerin hareketleri üzerinde çalışmaları yaklaşık olarak milattan önce 400 yılında başladı. Knidoslu Eudoxus gezegenlerin hareketi üzerine “On Speed” kitabını yazdı. Her ne kadar kitap kaybolmuş olsa da Simplicius ve Aristoteles kendi çalışmalarında bu kitaptan bahsetmişlerdir. Eudoxus her gök cisminin günlük batıya olan hareket, zodyak çevresinde yavaş bir biçimde doğuya olan hareket ve retrograd hareket olmak üzere 3 farklı hareketi olduğunu ve bu hareketlerin iç içe geçmiş 4 ayrı küre ile incelenmesi gerektiğini söylemiştir. En dıştaki küre gezegenin batıya doğru olan dönme hareketinden sorumludur. Bir sonraki küre ise en dıştaki kürenin içinde yaklaşık olarak 24 derecelik bir açı ile oturmuştur ve doğu yönünde gezegenin zodyak periyodunda dönmektedir. Üçüncü hareket olan retrograd hareketini açıklamak için Eudoxus iki küre kullanmıştır. Gezegenin kendisi en içteki kürenin ekvatorunda hareket etmektedir en içteki küre ise diğer kürenin içinde hafif bir açı ile bulunmaktadır. Bu sayede her ne kadar yanlış da olsa Eudoxus bir gezegenin yaptığı hareketleri açıklamıştır. Eudoxusun bu teorisi bir süre sonra terk edilmiş olsa da kozmoloji alanında büyük bir etki bırakmıştır. Milattan önce 3. yüzyılın sonlarına 2 çember (eccentrik cycle ve epicycle) tabanlı farklı teoriler üretilmeye başlandı. Güneş sistemine kuzey kutbundan baktığınızı düşünün, bu teoriye göre gezegenler kendi çemberleri (epicycle) üzerinde saat yönünün tersinde dönerken bu çember de merkezi Dünya’ya çok yakın olan daha büyük bir çember (eccentric cycle) üzerinde hareket etmektedir. Bugün bilindiği kadarıyla Hipparkos bu merkezin Dünya’dan hangi yönde ve ne kadar saptığını hesaplayan ilk kişidir. Bu çemberler 17. yüzyıla kadar büyük oranda kabul görmüştür. Hipparkos’un astronomiye bir başka katkısı da Dünya’nın devinim hareketi yaptığını keşfetmesidir. Devinim hareketi Dünya’nın dönüş ekseninin yaptığı harekettir bu da Dünya’nın sanki yavaşlayan bir topaç gibi sallanma hareketi yapmasına sebep olur.

Antik Yunan astronomisinin tepe noktası belki de milattan önce 2. yüzyılda yaşamış olan İskenderiyeli Batlamyus tarafından yazılan Almagest kitabıdır. Batlamyus çalışmalarını kendisinden önce gelen Hipparkos gibi astronomların çalışmaları üzerine kurdu ancak kendi çalışmaları o kadar başarılı oldu ki kendisinden önce gelen çalışmaları adeta gereksiz kıldı. Almagest kitabındaki yeniliklerden birisi ekuant noktasıdır. Hipparkos’un teorisinin aksine gezegenin kendi çemberinin (epicycle) hareketi düzgün değildir, hızlanıp yavaşlayabilir. Bu düzensizliği açıklayabilmek için Batlamyus equant noktasına başvurmuştur. Batlamyus’un bu çalışmaları sayesinde gezegenlerin hareketini açıklama çabaları da sayısal olarak doğru hale gelmiştir. Batlamyus’un bu teorisi gezegenlerin hareketini doğru bir biçimde açıklamış ve 1400 yıldan uzun bir süre astronomi alanını domine etmiştir. Almagest kitabı aynı zamanda binden fazla yıldızın astronomik katalogunu da barındırmaktadır. Bu katalogun büyük kısmının Hipparkos’un çalışmaları sayesinde elde edildiği düşünülmektedir.

Batlamyus aynı zamanda evrenin işleyişini anlattığı da bir kitap yazmıştır. Bu konuda kozmosun tamamına yönelik bir açıklama yapabilmek için Eudoksos’un kürelerine ihtiyaç duymuştur. Bu teoriye göre Merkür’ün mekanizması Ay’ın hemen üzerindedir daha sonra ise Venüs’ün mekanizması gelerek bu mekanizmalar Satürn’e kadar gider ve en dışta ise sabit yıldızlar bulunur. Batlamyus Ay’a olan uzaklığı kesin olarak bildiği için bunu bir ölçek olarak kullanmış ve sabit yıldızların yaklaşık 20.000 Dünya çapı uzakta olduğunu hesaplamıştır. Her ne kadar günümüzde bu uzaklığın çok daha büyük olduğunu biliyor olsak da o dönem için bu devasa bir evren modelidir.

Hazırlayan: Altuğ Ancaza & Deniz Kaçan

İTÜ Astronomi Kulübü Üyeleri