Bu yazı, 6 yazıdan oluşan “Astronomi Tarihi” yazı dizisinin 3. 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: 12 dakika

Daha önceki yazılarımızda tarih öncesi çağ, Mezopotamya, Antik Yunan medeniyetlerindeki astronomi geçmişinden bahsedip Hint, Çin, İslam kültürleri ile Avrupa Orta Çağı astronomisini incelemiştik. Şimdi ise tarihteki yolculuğumuza Rönesans dönemi ile devam ediyoruz.

Avrupa astronomisi, antik Yunanların astronomi seviyesine ancak Rönesans dönemi 1496’sında Georg von Peuerbach tarafından başlanan ve öğrencisi Regiomontanus tarafından tamamlanan “Batlamyus’un Almagest’inin Somut Örneği (Epitome)”nin yayınlanmasının ardından ulaşabildi. Burada yapılan bölüm bölüm yorumlama, yeni nesillerin Batlamyus’u öğrenmesine yardımcı oldu.

Kopernik

Rönesans döneminde astronomi Kopernik Devrimi olarak bilinen bir devrim sürecine girdi. Bu devrim adını Polonyalı astronom Nikolas Kopernik’ten aldı. Kopernik 1543 yılında yazdığı De revolutionibus orbium coelestium libri VI (Göksel kürelerin devirleriyle ilgili 6 kitap) eserlerinde Dünya’nın hareketinden ve Güneş merkezli sistemden bahsederek önemli gelişmelerin kapısını açtı. Gezegenlerin Dünya etrafında değil de Güneş etrafında döndüğü iddiası başta küçük tartışmalar oluştursa da uzun süreçte bu oldukça fazla tartışılan bir iddia oldu.

Kopernik yeni birçok gezegen gözlemi yapmış olmasına rağmen büyük keşfinde bu gözlemler rol oynamamıştı. Kopernik Dünya’nın hareketini Batlamyus’un Almagest’indeki gerekli ipucu bilgileri de alıp Batlamyus’u herkesten daha derin anlayabilmeyi başararak keşfetmişti. Kopernik her gezegenin hareketinin Güneş’in hareketine bağlı olduğunu belirtti. İç gezegenler Güneş’in her zaman yakın komşusuydu, Merkür hiçbir zaman Güneş’e 22 dereceden, Venüs de 48 dereceden daha fazla olacak şekilde yer almıyorlardı. Bu, basitçe bu iki gezegenin Güneş etrafında döndüğünü resmederek açıklanabiliyordu.

Dünya yörüngesinin dışındaki gezegenler (Mars, Jüpiter, Satürn) için ilişki daha inceydi. Bu gezegenlerin her biri, Dünya’dan bakıldığında Güneş’in zıt yönünde oldukları sırada retrograd hareketine (geriye doğru hareket) geçer. Antik astronomi teorisinde bu olay, 3 gezegenin birbirleri ve Dünya etrafında hareketli Güneş ile kilitlenmiş halde kendi “epicycle”ları (dış çember) etrafında hareket etmelerini gerektiriyordu. Örneğin Mars’ın durumunda, “epicycle”dan Mars’a olan devir çizgisi Dünya’dan Güneş’e olan devir çizgisine paralel kalmalıydı. Aynısı Jüpiter ve Satürn için de geçerliydi. Batlamyus, bu durumun 3 gezegenin konumu belirlenmek isteniyorsa tekrarlı işlemlerden sakınmak için kullanılabileceğinden bahsetmişti. Kopernik ise işin iç yüzünü iyi kavrayışı sayesinde bu 4 anlık hareketin aslında tek bir hareketin gerçek tezahürü olduğunu belirtti, o da Dünya’nın hareketiydi.

Dünya merkezli sistemi silip Güneş merkezli sistemi tanıtan bu anlayışa gelen erken tepkiler pek de ses çıkarmadı, her astronomdan farklı görüşler geliyordu. Bazıları ise Kopernik’in matematiksel kabiliyetini takdir edip Dünya’nın hareketine yönelik soruya gelince ise bilinmezci yaklaşımda kalıyordu.

Tycho Brahe

Danimarkalı gökbilimci Tycho Brahe, Kopernik’in gezegenlerin tüm hareketlerini Güneş’e daha yakından bağlamadaki başarısına hayran olan, ancak Dünya’nın hareketini kabul edemeyenlere iyi bir örnektir. Tycho Kopernik sisteminin matematiksel katkılarını ve Batlamyus sisteminin somut fiziki katkılarını harmanlayarak Tychonik sistemi oluşturmuştur. Bu sistem Kopernik’in Güneş merkezli sistemini kabul etmeyen ancak artık Batlamyus’un sistemini de onaylayamayan kişiler tarafından inanılan sistemdi. Bu anlayışta Ay ve Güneş Dünya etrafında dönüyor ancak diğer tüm gezegenler Güneş etrafında devir yapıyorlardı. Aslında bu yapı, Kopernik sisteminin Dünya’yı sabit aldığında gözükeceği biçime benzerdi.

Tycho aynı zamanda gözlemleriyle bilinen de biriydi. Diğer birçok astronomda olduğu gibi 1572 yılında Kraliçe (Cassiopeia) takımyıldızında gözüken yeni bir parlak yıldız (Artık onun bir Süpernova olduğunu biliyoruz.) Tycho’yu da etkilemişti. Her gece yaptığı kapsamlı gözlemlerle bu gök cisminin diğer komşu yıldızlara göre pozisyonunu değiştirip değiştirmediğinin incelemesini yaptı. Aristo bakış açısından bakan bir astronom ya da filozof için göklerde yeni bir yıldızın meydana geleceği düşüncesini kabul etmek zordu, bu olayı daha çok Aristo kozmolojisinde toprağı ve denizleri kapladığı düşünülen hava ve ateş ‘elementlerinin’ üst kısımlarında gerçekleşen bir fenomen olarak düşünmeleri olasıydı. Eğer yeni bir yıldız paralaks hareketi sergilediyse (bilinen gerçek yıldızlara göre ileri geri hareket etmesi) onun Dünya’ya yakın bir şey olduğu ve kozmik küreye ait bir cisim olmadığına emin olurlardı. Tycho’nun bu yeni yıldızın herhangi bir ölçülebilir paralaksa sahip olmamasını gösterip bunun gerçekten göksel küreye ait bir yıldız olduğunu açıklaması eski fiziği yürürlükten kaldırma yolunda önemli bir gelişme oldu.

1577 yılında göklerden gelen bir ikinci hediye vardı, oldukça parlak bir kuyruklu yıldız. Antik dönem ve orta çağda kuyruklu yıldızlar atmosferik fenomenler olarak görülüyordu. Aristo da onları “Gökyüzü Üzerine” adlı kitabında değil de “Meteoroloji” adlı eserinde yer vermişti. Sonuçta bunlar sürekli olmayan geçici, aniden ortaya çıkan, hızla bir takımyıldızından diğerine geçen ve gözden kaybolan cisimlerdi. Ancak Tycho bu kuyruklu yıldızın Güneş etrafında yörüngede olduğu bir hareket modelleyebildi. Tycho kuyruklu yıldızın bazen Dünya’ya Merkür ve Venüs’ten daha yakın bazense daha uzak olduğuna işaret etti. Bu gösterim, kuyruklu yıldızın gezegenleri taşıyan göksel kürelere çarptığını ima ediyordu. Böylece bu geniş yapıların sorgulanma süreci de başladı.

İlerleyen yıllarda Prag’a taşındığı dönemde kendi yaptığı birçok doğru gözleme dayanan Rudolf Cetvelleri adlı yıldız haritası çalışmasını yapıyordu ancak bunu bitiremeden öldü. Daha sonra ise o sıralar Tycho’nun asistanı olarak çalışan Johannes Kepler onun gözlemlerini kullanarak bu yıldız harita ve kataloğunu yayınladı.

Galileo

1609 yılında İtalyan bilim insanı Galileo Galilei kısa bir süre önce Hollandalı Hans Lippershey tarafından icat edilen teleskoptan esinlenerek kendi teleskobunu yaptı ve bunu gökyüzüne çevirdi.

Galileo bu sayede daha önce çıplak gözle görülemeyen pek çok ayrıntıyı gözlemlemeyi başardı. Ay’ı gözlemlediğinde Ay’ın yüzeyinin Dünya’dan göründüğü gibi pürüzsüz olmadığını, dağlar ve kraterler ile kaplı olduğunu keşfetti. Galileo Ay’ın yüzeyindeki dağların gölgelerini kullanarak bu dağların yüksekliğini de ölçmeyi başarmıştır. Bir nebulaya baktığında bu nebulanın aslında pek çok küçük yıldız barındırdığını ve hatta Samanyolu’nun bile yıldızlardan oluştuğunu keşfetti. Ancak belki de en dikkat çekici keşfi Jüpiter’in etrafında dönen 4 uyduyu keşfetmesidir. Galileo Jüpiter’i ilk gözlemlediği zaman Jüpiter’in etrafında 3 küçük küre gördü, sonraki gece tekrar teleskobunu Jüpiter’e çeviren Galileo aslında 4 adet küre olduğunu keşfetti. Galileo Jüpiter’i haftalarca gözlemleyerek bu kürelerin Jüpiter’in etrafında döndüğünü fark etmiştir. Daha sonra bu yıldızlara kendisini finanse eden Medici ailesinin adına “Medici Yıldızları” adını verdi. Galileo bu keşiflerini kendisine ününü de kazandıran Sidereus Nuncius isimli kitabında yayınladı. Galileo’nun bu keşifleri her ne kadar direkt olarak Kopernik’in teorisini kanıtlayamasa da onu destekler nitelikteydi. Örneğin Jüpiter’in etrafında dönen uydulara sahip olması Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünün kanıtı olamaz ancak Dünya’dan başka bir dönüş merkezi olduğunun kanıtıdır. Galileo’nun keşifleri ayrıca tıpkı Kopernik’in teorisinde Ay ve Dünya’nın hareketi gibi hareket halindeki bir gezegenin beraberinde uydular taşıyabileceğini de gösterdi. Galileo’nun daha sonra Venüs’ün de tıpkı Ay gibi farklı evrelerden geçtiğini gözlemlemiştir. Bu gözlemi Batlamyus’un teorisini çürütse de Tycho Brahe’nin gezegenlerin Güneş’in etrafında, Güneş’in de Dünya’nın etrafında döndüğüne yönelik teorisini çürütmemiştir. Galileo’nun bir başka keşfi de Satürn’ün halkalarıdır. 1610 yılında teleskobu ile Satürn’e bakan Galileo Satürn’ün etrafında iki adet küçük küre olduğunu fark etti ancak daha sonra gezegeni tekrar gözlemlediği zaman bu kürelerin kaybolduğunu fark etmiştir. Bunun sebebi ise halkaların Dünya’ya dik bir konumda bulunmasıdır. Ancak Galileo bunun tam olarak neden kaynaklandığını anlayamamıştır. Galileo tüm bunların yanı sıra ayrıca Güneş üzerinde lekeler olduğunu da gözlemlemiştir.

1615 yılında Galileo’nun günmerkezlilik ile ilgili yazıları engizisyonun dikkatini çekti ve Galileo fikirlerini savunmak üzere Roma’ya gitti. 1616 yılında Katolik kilisesi günmerkezliliği kutsal metinlerle örtüşmemesi sebebi ile “aptalca ve felsefi açıdan absürt” ilan etti . Aynı yılda Papa 5. Paul bunun Galileo’ya iletilmesini ve onun günmerkezlilik inancını terk etmesini emretti ve ayrıca Kopernik’in Göksel Kürelerin Devinimleri Üzerine kitabını yasakladı. Galileo uzun bir süre boyunca kiliseye ters düşmekten çekindi ancak 1623 yılında kendisinin bir arkadaşı olan Papa 7. Urban’ın başa geçmesinden cesaret alan Galileo, 1632 yılında İki Baş Dünya Sistemiyle İlgili Diyalog isimli kitabını papalığın da onayını alarak yayınladı. Öncesinde Papa kitabında günmerkezlilik adına argümanlar sunmasını ancak bunları savunmasını istemiştir. Ancak kitapta yermerkezliliği savunan Simplicio karakterinin argümanları pek çok kez çürütülmesi ve Simplicio isminin ayrıca İtalyanca “avanak” anlamına gelen “sempliciotto” kelimesini de çağrıştırması üzerine 1632 yılında Galileo yazılarını savunması için Roma’ya çağırıldı ve engizisyon tarafından yargılandı. Yargılanmasının sonucunda 1633 yılında Galileo ömrü boyu ev hapsi cezasına çarptırıldı.

Ev hapsinde çalışmalarını devam eden Galileo, İki Yeni Bilim Üzerine Diyaloglar kitabını yazdı. Ömrünün kalanını Floransa’da ev hapsinde geçiren Galileo 1642 yılında öldü.

Kepler

Alman astronom Johannes Kepler 1589 yılında Tübingen Üniversitesinde aldığı eğitim ile hem Kopernik’in hem de Batlamyus’un Güneş sistemi modelleri hakkında eğitim almıştır. Kendisi bu dönemden sonra Kopernik’in fikirlerinin doğru olduğuna inanmaya başlamıştır.

Kopernik’in hayatının en büyük dönüm noktalarından birisi 1600 yılında Danimarkalı astronom Tycho Brahe’den birlikte çalışma davetidir. Tycho Brahe o dönemde Prag şehrinde, Kutsal Roma İmparatoru 2. Rudolf adına çalışmaktadır. Kepler Tycho’nun gezegen parametrelerini kendi kozmolojik sistemini geliştirmek için kullanabileceğini düşünerek aldığı daveti kabul ederek Prag’a gidip Tycho ile çalışmaya başlamıştır. Ancak bu ortaklık Tycho’nun 1601 yılında ölmesi üzerine kısa sürmüştür. Kepler, Prag’a ulaştığı dönemde Tycho ve asistanları o dönemde Dünya’ya yakın geçiş yapmakta olan Mars gezegenini gözlemlemektedir. Bu Kepler için oldukça büyük bir şans olmuştur çünkü sadece Mars ve Merkür’ün yörüngeleri çemberden ayrılabilecek kadar eliptiktir ve Merkür, Güneş’e çok yakın olduğu için gözlemlenmesi çok zordur. Tycho’nun ölümünden sonra Kepler Tycho’nun gözlem kayıtlarına erişmiştir ve kayıtlar astronomide kullanılmak üzere analiz edilmediği için Kepler bu kayıtları analiz etmiştir.

Kepler bir Kopernikçi olduğu için Güneş sistemi modelini oluştururken Güneş’i merkeze koymuştur ancak gezegenlerin hareketi gibi teknik detaylar için Batlamyus’un ekuant yasasına başvurmuştur. Kepler Mars gezegeninin eliptiğe kayan yörüngesini ekuantlarla açıklamaya çalışsa da ekuant noktasının kullanımı ile ortaya çıkan yörünge Tycho’nun gözlemleri ile örtüşmemektedir. Bunun üzerine Kepler gezegenlerin hareketlerini tekrardan incelemek durumunda kalmıştır. Bunun sonucunda yaptığı çalışmaları ise ilk iki Kepler yasasını ortaya çıkarmış ve bu fikirlerini 1609 yılında Yeni Astronomi (Astronomia Nova) adlı kitabında yayınlanmıştır. Kepler 1619 yılında üçüncü yasasını da Dünya’nın Uyumu (Harmonice Mundi) kitabı ile yayınlamıştır.

Kepler’in birinci yasası: Her gezegenin odaklarından bir tanesinde Güneş olan eliptik bir yörüngede hareket etmektedir: