ASTRONOMİNİN KISA TARİHİ

Doç. Dr. Cevdet COŞKUN Atatürk Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü

Gökyüzü Şenliği

Yengeç Bulutsusu, Taurus A

İlk Kayıtlar

       Çin, MÖ 2679, Süpernova gözlemi Çin, MÖ 2316, Kuyrukluyıldız gözlemi Çin, MÖ 1361, Ay tutulması kayıtları Çin, MÖ 1054, Yengeç bulutsusu süpernovası Çin, MÖ 240, Halley kuyrukluyıldız kayıtları Çin, MÖ 100, Güneş lekeleri gözlemi Çin takvimi: Yıldızlara dayalı ve günlük

Babil Kayıtları

     MÖ 1600, ilk Venüs gözlemi ve gökyüzü teorileri MÖ 1500, Astrolojinin doğuşu (Enuma Anu Enlil tabletleri) MÖ 1000, ilk kameri takvim: Marduk yılı, 12 ay Takımyıldızların adlandırılması (Mul Apin tabletleri) Gün 12 saate, saat 60 dk’ya, dakika 60 sn’ ye bölündü. 7 temel gökcisminden hareketle 7 günlük hafta kavramı geliştirildi.

Mısır Kayıtları

       MÖ 500-1000, ilk Güneş takvimi, 12 ay, 4 mevsim, 365 gün Sirius yıldızının parlaması Nil nehri taşkınlarını haber veriyor.

İlk Güneş saati Bir güneş günü 24 saat olarak verildi.

Merkür ve Venüs: Güneşin yoldaşları Sicilyalı Diodor: Mısırlılar ay tutulmasını önceden tahmin ediyorlar.

Astrolojik kaygılar sürüyor.

Antik Yunan Kayıtları

        Homeros: Yunan astronomisi Babil’in ve Mısır’ın devamıdır.

Herodot: Astronomi bilgimiz Mısır ve Babil’le kıyaslanamaz.

MÖ 585 (28 Mayıs), Miletli Thales, ilk Güneş tutulması tahmini MÖ 500, Anaxagoras: Güneş Moro yarımadası kadardır.

Yer merkezli (Geosentrik) modellerin ortaya çıkması, (Eudoxos, Aristoteles, Hiparkos, Batlamyus) Güneş merkezli (Helisentrik) evren modelleri (Aristarkos) Hiparkos, pekçok yıldızın parlaklıklarını not etti.

Eratosthenes: Yeryüzü küreseldir, çevresi 24000 mildir. Dünya Güneşten 92 milyon mil uzaktadır.

Aristoteles’in Evreni

     Evren ay-altı ve ay-üstü olarak ikiye ayrılır. Ay-altı evren kusurlu, ay-üstü kusursuzdur.

Gökcisimlerinin hareketi ilk tahrikle başlamıştır.

Yıldızların parlamasının sebebi, havayla sürtünmeleridir.

Yeryüzü küreseldir ve çapı 5100 km’ dir.

Yer, evrenin merkezinde ve hareketsizdir. Diğer tüm cisimler yer etrafında dairesel yörüngede dönerler.

Batlamyus’un Evreni

    

Yer-merkezli evren modeli Aristoteles modeline göre öndeyi gücü daha yüksek, Gezegen hareketlerindeki anomalileri gidermek için yeryüzünü merkezden hafifçe kaydırdı (Ekuantlar).

Kendinden sonra 1500 yıl aşılamadı.

Almagest, Antik Yunan astronomisinin özetini de veren en önemli eseridir.

Aristoteles ve Batlamyus Evrenleri

Aristotle’s Universe Ptolemaios’ Universe

             

Ortaçağ İslam Dünyasında Astronomi Kayıtları

İslam astronomisi Yunan, Babil ve Hint astronomisinden etkilenmiştir.

MS 9.yy, Abbasi halifesi Memun, Bağdat rasathanesini kurmuştur.

MS 9. yy, Cahız, Ayın çekme ve itme gücü ile gelgiti açıklar.

MS 9. yy, İbn Rusteh, Dünyanın evrenin herhangi bir yerinde olduğunu söyler.

MS 9. yy, Harezmi, Dünyanın çevresini 41 m hatayla ölçer (Hobson).

MS 10. yy, Buzcani, Ayın, Güneşin çekimine bağlı olarak gösterdiği düzensiz hareketlerinden ilk bahseden kişidir. Bu keşif, Tycho Brahe’ye atfedilmiştir.

MS 10. yy, İbn Halef, vakti, yükselti ve derinlikleri ölçen ilk usturlabı (Astrolab) Isfahan’da üretmiştir.

MS 11. yy, İbn Heysem, atmosferin kalınlığını ölçme girişimi, 16 km MS 11. yy, İbni Sina ve İbni Heysem, iki cismin biribirlerini kütleleriyle doğru aralarındaki uzaklıkla ters orantılı olarak çektiklerini söyler.

MS 12. yy, Sühreverdi, ay-altı ve ay-üstü evren ayrımını kaldırır, her iki alemin de aynı fizik kurallarına göre yönetildiğini iddia eder.

MS 13. yy, Tusi, El-Hasip ve Ebu Vefa, Trigonometri Merağa gözlemevinde kurulur.

MS 13. yy, Hayyam ve Tusi, Öklitçi olmayan geometriden ilk bahseden kişilerdir Koperniğin, İbn Şatir ve İbn Cerir’ in modelini ödünç aldığı söylenir (N Swerdlow, J M Hobson) MS 16 yy, Sultan III. Murat tarafından Takıyeddin’e yaptırılan Rasad-ı Cedid (1575-1580) in yıkılması Türk-İslam astronomisinin de yıkıldığı noktaya karşılık gelir.

Kopernik Devrimi

Kopernik Modeli-1513

       Batlamyus modeli çok karışık ve görüntüyü kurtarma çabası taşımaktadır. Evren bu kadar karmaşık olamaz.

Tüm dairelere ait tek bir merkez yoktur.

Dünya evrenin değil, yerçekiminin ve Ayın merkezidir.

Tüm küreler Güneşin etrafında dönerler. Bu bakımdan evrenin merkezi Güneştir.

Dünyanın Güneş’ e uzaklığı, yıldız küresinin uzaklığı yanında bir hiçtir.

Güneş’e yakın gezegenler daha hızlı dönmektedir. Bu da bazı gezegenlerin niçin tersine döndüğünü açıklamasını sağlamıştı.

Buna karşın dairesel yörünge ve yıldız küresi anlayışları hala klasik anlayışı aşamamıştı.

Galileo ve Teleskobu

 Galileo bile 1600’lere kadar Kopernik modeline inanmadı. Dünya dönüyorsa, yer üzerinde sürekli rüzgarlar olmalıydı.

 1609’ da bir Hollanda’lı gözlükçünün (van Leeuwenhoek)nesneleri yakınlaştıran bir “casus cam” ürettiğini duydu.

 Aynı yıl kendisi iki mercekli tüp teleskobu yaptı ve Leeuwenhoek’ un Aksine, bununla yerdeki cisimlere değil gökteki cisimlere baktı.

 Teleskop cisimleri 30 kat yakınlaştırıyordu. Galileo teleskobuyla önce Ay’a baktı.

Galileo ve Klasik Evren Anlayışının Sonu

      Galileo, Ay üzerinde pek çok girinti ve çıkıntı gördü. Ay, Aristocu anlamda kusursuz bir küre değildi.

Daha sonra teleskobunu gezegenlere çevirdi. Jüpiterin etrafında dönen dört uydu gördü. Bu, bütün gök cisimlerinin yerin etrafında döndüğü inancını sarstı.

Ay da Dünya’nın uydusu olarak ikisi birden Güneş’ in etrafında dönebilirdi.

Sonra Güneş’e baktı. Üzerinde lekeler gördü. Bu ay-üstü evrenin kusursuzluğu inancını yıktı. Bu lekelerin Güneş’ in uyduları olduğu fikrini de hareketlerini izleyerek yanlışladı.

Satürn’ün halkaları olduğuna inandı. Huygens bunu 1659’ da doğruladı.

1613’de Kopernik modelini desteklediğini açıkladı. Bu durum Kilise’ nin hiç hoşuna gitmedi.

Kepler Yasaları

 

1.

2.

3.

Tycho Brahe, yerine asistanı Kepler’i bıraktı.

Dairesel yörüngelere olan kadim inancı, Mars yörüngesini izleyerek yıktı. Kepler şunları buldu: Yörüngeler Kanunu: Güneş sistemindeki bütün gezegenler odaklarının birinde Güneş olan elips şeklindeki bir yörüngede dolanırlar.

Alanlar kanunu: Bir gezegen yörüngesinde dolanırken eşit zaman aralıklarında eşit alanlar tarar. Peryotlar Kanunu: Herhangi bir Güneş sistemindeki bütün gezegenlerin yörünge yarıçaplarının (R) kübünün, periyotlarının (T) karesine oranları birbirine eşittir.

Devlerin Omuzları Üstünde Bir Başka Dev: Isaac Newton

    Galileo’nun öldüğü yıl 1642’ de İngiltere’de doğdu.

Elmayı yere düşüren kuvvetle, Ayı, Dünya etrafında döndüren kuvvetin aynı olduğunu ve iki cisim arasındaki mesafenin arttıkça bu kuvvetin azalacağını kütlelerin artmasıyla da artacağını öngören “ters kare kuvvet kanunu”nu geliştirdi. Bu kanun, gezegenlerin Güneş tarafından nasıl çekildiğinin de açıklamasıydı. Ay-altı, ay-üstü ayrımına son darbe bu oldu.

Işık tayflarının okunması ile ilgili çalışmaları yıldızların tabiatının anlaşılmasında öncülük etti.

    

Gezegen Avcıları

Herschell, 1774’ de 1.6 m’ lik yansıtmalı teleskobuyla Uranüs’ ü keşfetti.

Mars ve Jüpiter arasındaki boşluk “Bode yasası”nı bozuyordu. Bu büyük boşlukta başka bir gezegen ararken Piazzi ve Olbers asteroid kuşağını ortaya çıkardı. Bu durum orada bir zamanlar var olan gezegenin kalıntıları olarak yorumlandı (1804).

Uranüs’ ün hareketindeki anomali Leverrier’ in dikkatini çekti. Gözlemleriyle Neptün’ ü keşfetti (1846).

Plüton da benzer biçimde 1930 yılında Tombaugh tarafından keşfedildi.

Bugüne dek diğer yıldızların çevresinde 200’ ün üzerinde gezegen keşfedildi.

Yıldız Tayfları

      1814, Fraunhofer, bir tayfölçer yaptı.

1859, Kirchoff ve Bunsen, bu tayfların kimyasal içeriğin parmak izi olduğunu keşfetti.

1866, Lockyer, tayfölçerle Güneş lekelerinin görece daha soğuk bölgeler olduğunu anladı.

1868, Lockyer, Güneşin ağırlıklı olarak Hidrojenden oluştuğunu ortaya koydu.

1868, Lockyer ve Frankland, Güneşte bilinmeyen bir elemente ait spektrum gördü. “Güneş” kelimesinin Yunanca’sından (Helios) hareketle “Hellium” adını verdi.

Bir bayan astronom olan Annie Jump Cannon, 225.300 adet yıldız tayfını çıkardı ve bugün dahi kullanılan bir sınıflandırma sistemi önerdi.

Einstein ‘ın Evreni

Hubble ile Samanyolu’nun Dışına Doğru

     1922, Edwin Hubble, 254 cm’ lik teleskobuyla Samanyolu’ndaki bulutsuları belirledi.

1923, Edwin Hubble, Andromeda gökadasını belirledi ve dünyadan 490.000 ışık yılı uzakta olduğunu gösterdi.

1929, Hubble, 46 gökada gözlemleyerek, tayfın kırmızıya kaydığını buldu. Bu, açıkça evrenin genişlediğini söylüyordu.

1965, genişleme fikri, kozmik arkaplan fon ışınımının ölçümüyle güçlendi.

1948, Fred Hoyle, “durağan durum” teorisini ortaya attı. Hubble teorisine “Big Bang” adıyla pejoratif bir isim verdi.

        

Büyük Patlama (Big Bang)

Teori şekli 1920’ de Friedman ve Lemaitre tarafından kuruldu ve 1940’ larda George Gamow tarafından geliştirildi.

Patlama öncesi evren bilinemez olarak kabul edilir ve bildiğimiz Fizik kuralları orada geçerli değildir.

Bu bakımdan ancak patlamadan birkaç sn sonrasını bilebiliriz.

Evren bir tekillik durumundan başlar, patlamayla genişler ve soğur. Soğumayla birlikte ilk 4 sn ‘de proton, elektron ve nötronlar oluşur. Elektromanyetik kuvvetler kendini hissettirir ve atom oluşur. Hidrojen hala evrendeki en bol elementtir. İkinci bol element ise yıldız çekirdeklerinde üretilen Helyumdur. (%75, %25).

Oluşan kütlenin kütleçekimini yavaşlatması düşünülürken 1990’larda elde edilen yeni bulgu herkesi şaşırttı: Evrenin genişleme hızı bırakın yavaşlamayı, daha da hızlanmaktadır.

Bu karanlık enerji ve karanlık madde kavramlarını ortaya çıkardı. Karşı-kütleçekimsel kuvvet. Evren %70 oranında karanlık enerjiden %25 oranında karanlık maddeden ve %5 civarında ise fermiyonik veya baryonik maddeden oluşmaktadır. Yani evrenimizin çoğu neredeyse hakkında hiçbirşey bilmediğimiz bir şeyden oluşmaktadır. Karanlık enerjinin yapısı ve miktarı evrenimizin sonu ile yakından ilgilidir: Eğer karanlık enerji sabitse evren sonsuza dek genişleyecektir. Değilse evrenimiz ya dağılıp gidecek (Büyük Kopma) ya da kendi üzerine çökecektir (Büyük Çöküş).

Sonuç Hala çok az şey biliyoruz.

Kaynaklar

            John Langone, Bruce Stutz, and Andrea Gianopoulos, Bilimin 4000 Yıllık Resimli Serüveni, NTV Yayınları Colin A. Ronan, Bilim Tarihi; TÜBİTAK Yayınları Cemal Yıldırım, Bilim Tarihi; Remzi Yayınları George Sarton, Bilim Tarihinde Yöntem, Doruk Yayınları Seyyid Hüseyin Nasr, İslam ve İlim, İnsan yayınları Sevim Tekeli vg, Bilim Tarihi’ne Giriş, Nobel yayınları Fuat Sezgin, İslam’ da Bilim ve Teknik, Kültür Bakanlığı yayınları Ekmeleddin İhsanoğlu, Osmanlılar ve Bilim, Etkileşim yayınları John Hobson, Batı Biliminin Doğulu Kökenleri, YKY Salim El-Hassani, Muslim Heritage in Our World, Foundation for Science Technology and Civilization yayınları Osman Gürel, Doğa Bilimleri Tarihi, İmge yayınları Muammer Sencer, Bilim Tarihinde Dönüm Noktaları, Say yayınları