Kitobni o'qish: «Bir nefeste evren»

Giriş

“Yıldızları o kadar çok seviyordum ki gece beni korkutmuyordu.”

The Old Astronomer To His Pupil (Yaşlı Astronom’dan Öğrencisine), Sarah Williams (1868)

Gece göğü, hayatım boyunca beni büyüledi. İlk aşkım da yine oydu. Çocukken bizlere cinlerin, ejderhaların ve cadıların muhteşem hikâyeleri anlatılırdı; ancak bana göre evren, tüm peri masallarından daha sihirliydi.

Nesiller boyunca astronomlar, kozmosun perdelerini araladılar ve en derin sırlarını ortaya çıkardılar. Buldukları şeyler muazzamdı. Sonsuz genişlikte yayılan yıldızların etrafında dans eden sayısız gezegen vardı. Zaman durma noktasına gelene kadar çekim kuvveti, uzayı büküyor ve kıvırıyordu. Atomların, yıldızların kalbinden derimize ve kemiklerimize olan yolculuğunu izleyebiliyorduk. Güneş sistemindeki tüm gezegenlere araçlar gönderdik ve Ay’ın tozlu zemininde ayak izlerimizi bıraktık.

Böyle bir evrenin büyüklüğü korkutucu olabilir. Son on yılımı astronomi hakkında yazarak ve konuşarak geçirdim ve hâlâ düşündükçe kendimi küçücük hissediyorum. Birçok insan öğrenme sürecini erteliyor, çünkü bunun zor olacağını sanıyorlar. Ancak zor olması şart değil. Bu kitabın amacı, uzayın büyüklüğünü kolayca yutabileceğiniz lokmalara ayırıp kavramanızı kolaylaştırmak. Bu kitabın içinde matematiksel veya mesleki bir dil yok, yalnızca ama yalnızca evrenin en büyüleyici niteliklerinin basit açıklamaları var.

Bilmediklerimizin yanında bildiklerimizi de bu kitaba dahil ettim. Bir soruyu cevaplamak, birçok yeni soru doğuruyor. Hâlâ evrenimizin büyük bir kısmının nelerden oluştuğunu veya uzayı başka bir yaşam formuyla paylaşıp paylaşmadığımızı bilmiyoruz. Astronomlar, evrenimizin tek olup olmadığını ve uzay-zamanın tam olarak nasıl başladığını çözmeye çalışıyorlar. Bunlar, sorulabilecek en temel sorulardan bazıları.

Kitap, cisimlerin Dünya’ya olan uzaklığına göre düzenlendi; ilk astronomik keşiflerimizden başlayıp geniş Güneş sistemine doğru yol alacağız, oradan da uzaktaki galaksiler ve evren(ler)e geçeceğiz. Yolculuğumuz, 93 milyar ışık yılı genişliğindeki uzayı ve 14 milyar yıllık zamanı kapsayacak. İzleyeceğimiz yolu özenle seçtim, böylece tüm evreni avcunuzun içine alıp yol üzerinde ilginizi en çok çeken şeyi keşfedebilirsiniz.

Şimdi gelin de kozmos yolculuğumuza başlayalım. Umarım siz de gece göğüne âşık olursunuz.

Birinci Bölüm
Astronominin Erken Dönemleri

Zamanın ölçümü

Gökyüzü gezegenlerin, galaksilerin ve karadeliklerin evi olmadan önce, tanrıların ve kehanet işaretlerinin hüküm sürdüğü bir yerdi. Şimşek çaktıktan sonra duyulan o şiddetli gök gürültüsü Tanrı’nın öfkeli olduğuna işaret ediyordu, gökyüzünde görülen bir kuyrukluyıldız ise kaygı verici kötülük alametlerinden yalnızca biriydi. En azından atalarımızın çoğu bu şekilde düşünüyordu.

Bununla birlikte o zamanlarda gökyüzünün bizim için en önemli rolü, onun doğal bir saat olmasıydı. Saatlerin, bilgisayarların ve akıllı telefonların icadından çok önceleri atalarımız, gökyüzünün de kendine has bir ritmi olduğunu fark etti. Güneş belli sürelerde doğup batıyordu ve onlar bu devre “gün” dediler. Bu günlerden yedi tanesini topladılar ve bir haftayı oluşturdular. Günlerin her birinin adını da yıldızlara kıyasla farklı hareketler sergileyen gökcisimlerine göre verdiler (bkz. 24. sayfa).

Ay’ın şekli sürekli değişiyor, bir büyüyüp bir küçülüyordu. Küçük bir hilalden göz kamaştıran bir dolunaya dönüşüyordu. Bu şekil değiştirme döngüsünün başa sarması neredeyse otuz günü buluyordu, onlar da bu döngüye “ay” (moonth) dediler. Ancak dilin zaman içinde değişmesi, kelimenin İngilizcesinde bir harf eksilmesine neden olmuş ve Ay anlamına gelen “Moon” kelimesinden türeyen “Moonth”, “Month”a (ay) dönüşerek günümüze kadar gelmiş. Bu sırada Güneş de çok daha uzun bir döngünün içindeydi. Her sabah doğudan doğup akşam batıdan batıyor ve öğle vaktindeyse zirve noktasına ulaşıyordu. Ancak yere olan uzaklığı her öğle vakti aynı değildi. Birkaç ay gözlemlerseniz Güneş’in gökyüzünde sekiz rakamına benzer bir yolu takip ettiğini görürsünüz, buna “analemma” ya da “günsekizi” denir. Bu özel döngüyü tamamlamak için Güneş tam 365 defa doğar. Eskiler bu döngüye “yıl” adını verdiler. Bu dönem de her biri kendine has hava durumlarına sahip dört mevsime bölündü. Atalarımız, günsekizi tamamlanırken ilkbahar, yaz, sonbahar ve kışın yaşandığına şahit oldular.

Güneş’in bir yıl içinde gökyüzünde sekiz çizmesi: Analemma ya da günsekizi.

10.000 yıl önce gökyüzünün bu doğal ritmini takip etmek için devasa saatler inşa ediyorduk. Arkeologlar 2004’te İskoçya’da, taş devrinden kalma 10.000 yıllık bir yerleşim yeri keşfettiler. 2013 yılında ise bu yerleşim yerinin neden inşa edildiğini fark ettiler. Yerleşim yerini inşa edenler 50 metrelik bir yay boyunca on iki çukur kazmışlardı, çukurların her biri bir yıl içinde tamamlanan on iki ay döngüsü içindi (nadiren de olsa, eğer ilk dolunay ocak ayının başlarında gerçekleşirse bir yıl içinde 13 kere dolunay görüldüğüne tanık olabiliriz). Bu yerleşim yeri kurulduktan 5.000 yıl sonra duvar ustaları, İngiltere’nin Salisbury Düzlüğü’ndeki Stonehenge’in muazzam çemberi için çalışmaya başladılar. Çemberin içindeyken Güneş’in, günsekizinin zirvesinde olduğu yaz gündönümünde, özellikle topuk taşının tam üzerinden yükseldiğini görebilirsiniz.

Dijital çağın hüküm sürdüğü günümüzde, modern hayatın telaşı içinde koşuştururken gökyüzünün ritminden çoğunlukla bihaberiz. Ancak antik uygarlıklar için gökyüzünü gözlemlemek zamanı ölçmenin tek yoluydu ve onların Güneş ile diğer yıldızların hareketlerini geniş çaplı bir şekilde incelemesi, günümüzde yaşamımızı düzenleme şeklimizin temelini oluşturdu.

Dünya’nın şeklinin keşfi

Size ortaçağdaki en zeki insanların bile Dünya’nın düz olduğuna inandığını söyleyen birine asla inanmayın, çünkü insanlık Dünya’nın düz olmadığını 2200 yıldır biliyor. Bu bilgi için teşekkür etmemiz gereken kişi Yunan Matematikçi Eratosten ve işin ilginç tarafı şu ki Eratosten Mısır’ın dışına bile çıkmadan bu bilgiye ulaşmıştı.

Eratosten, yaz gündönümünde Güneş tam tepedeyken Mısır’ın Asvan¹ şehrinde sütunların hiç gölge oluşturmadıklarını gözlemledi. Aklına harika bir fikir geldi ve bir sonraki yaz gündönümünü bekledi. Vakit geldiğinde Asvan’dan 800 kilometre uzaklıkta olan İskenderiye’de bir ölçüm yaptı. Yere bir kazık saplayıp gölgesini gözlemledi, gördü ki burada kazık öğle vakti yedi derece eğimli bir gölge oluşturuyordu. İki şehirde yapılan ölçümün sonuçlarının farkı onun için tek bir şeye işaret ediyordu: Dünya eğimliydi, yani güneş ışınları her bir şehre farklı bir açı ile vuruyordu.

Eratosten, Mısır’ın farklı bölgelerindeki gölgelerin hangi açıyla düştüğüne bakarak dünyanın çevresini hesaplamaya çalıştı.

Eratosten, araştırmasını daha da ileri götürdü. Eğer 800 kilometrelik bir uzaklık yedi derecelik bir fark yaratıyorsa, 360 derecelik fark oluşması için kaç kilometre gerektiğini hesaplayabilirdi. Hesaplamaları Eratosten’e Dünya’nın çevresinin 41.000 kilometre olduğu bilgisini verdi (hesaplamalarını antik bir uzunluk ölçüm birimi olan “stadion [stadya]” üzerinden yapmıştır, cevabı yaklaşık olarak 250.000 stadya çıkmıştı). Dünya’nın çevresinin uzunluğunu çok az bir sapma ile bulmuştu. Antik Yunanlar yalnızca Dünya’nın yuvarlak olduğunu değil aynı zamanda aşağı yukarı ne kadar büyük olduğunu da biliyorlardı yani.

ERATOSTEN (MÖ 256-194)

Eratosten gerçek bir bilgeydi. Dünya’nın çevresiyle ilgili çalışmalarının yanı sıra coğrafyaya, müziğe, matematiğe ve edebiyata da önemli katkılar yaptı. O kadar saygın biriydi ki İskenderiye’nin meşhur kütüphanesinde başkütüphanecilik görevine layık görüldü. Kütüphane daha sonra yakıldı, ancak en parlak döneminde bilginler ve insanlık için muhteşem kaynaklara ev sahipliği yapıyordu.

Eratosten birçok önemli papirüse ve haritaya erişimi sayesinde bir dünya atlası oluşturdu ve bölgeleri iklimlerine göre ayırdı. İlk kez meridyen çizgilerini çizdi ve 400’den fazla şehrin koordinatlarını belirledi. Bu çalışmaları sayesinde Eratosten, birçokları tarafından coğrafyanın babası olarak kabul edilir.

Belki de ikinci büyük başarısı Eratosten kalburunu icat etmesidir. Eratosten kalburu, tekrarlayan sayılar asal olmadığından bu sayıları ayırma yoluyla, asal sayıları tespit etmeye yarayan bir yöntemdir.

Bu önemli çalışmalarını ödüllendirmek adına, Ay’ın üzerindeki bir kratere de ismi verilmiştir.

Dahası insanların Dünya’nın büyüklüğünü olmasa bile en azından şeklini Eratosten’in zamanından önce bilmeleri bile ihtimaller dahilindedir. Parçalı Ay tutulması sırasında Dünya’nın gölgesi Ay’ın üzerine vurur (bkz. 17. sayfa). Bu gölge çok açık bir şekilde eğimlidir. Zhou-Shu isimli Çince bir kitapta MÖ 12. yüzyılda Ay tutulması gerçekleştiğine dair kayıtlar olduğu öne sürülmüştür. Aristofanes’in yazdığı Yunanca tiyatro oyunu Bulutlar’da MÖ 421 yılında gerçekleşen Ay tutulmasının yazıldığı ise kesindir. Eğer bu uygarlıklardan herhangi biri Güneş ışınlarının Ay’a ulaşmasını engelleyen şeyin Dünya olduğunu fark ettiyse, Dünya’nın düz olmadığını da anlamış olmalı. Hazır tutulmalardan bahsetmişken bu konudan devam edelim.

Güneş tutulmaları

Tutulma basitçe şudur: Gökyüzünde normalde görebildiğimiz bir nesneyi görmemiz, başka bir nesne tarafından engellenir. İki tür tutulma vardır: Güneş tutulması ve Ay tutulması. Güneş tutulması sırasında Ay, Güneş’in önüne geçer. Ay tutulması sırasında ise Dünya, Ay’a giden ışınların büyük bir bölümünü engeller.

Güneş tutulması sırasında Ay, Dünya ile Güneş’in arasına girer.

İnsanlık, Güneş tutulmalarını binlerce yıl boyunca izledi; izlerken de merak duydu ve endişeye kapıldı. Bir söylentiye göre Çinli Kral Zhong Kang, Güneş tutulması olacağını öngöremedikleri için iki gökbilimcinin kellelerini vurdurmuştur. Bu olay 4 bin yıl önce yaşandı. Olayı bilimsel açıdan çözümleyemediğimiz zamanlardan önce Güneş tutulmaları, kötü olayların habercisi ve tanrıların insanlara olan kızgınlığını gösteren bir işaret olarak yorumlanıyordu.

Güneş tutulmasının en çarpıcı biçimi tam Güneş tutulmasıdır; bu sırada Ay, Güneş’in önüne tamamen geçer. Tam Güneş tutulmaları, aynı yerde tekrar görülmesi nadir olaylar olsa da 18 ayda bir Dünya’nın herhangi bir yerinde mutlaka gerçekleşir. Ay’ın hızlı geçişi yüzünden bu muhteşem görüntü en fazla 7 dakika 32 saniye sürer. Muhtemelen Güneş tutulmalarının en güzel yanı, adını 19. yüzyılda yaşamış İngiliz astronomdan alan Baily Boncukları’dır. Tam Güneş tutulması tamamlanmadan hemen önce veya tamamlandıktan hemen sonra, Güneş ışınları Ay üzerindeki kraterlerin arasından sızarak bize ulaşır. Bu muhteşem görüntü Elmas Yüzük Etkisi olarak da adlandırılır.

Bu tam Güneş tutulması sırasında, gökyüzü bariz bir şekilde kararır ve sıcaklık düşer. Neşeyle öten kuşlar, Güneş’in gün içinde ortadan kaybolmasının yarattığı kafa karışıklığı sebebiyle sessizleşir. Tutulmalar amatör gözlemciler ve astronomlara yalnızca doğanın harika gösterilerinden birine tanık olma şansını sunmakla kalmaz, evreni anlamak için de paha biçilemez bir fırsattır. İleride üzerinde duracağımız gibi, evreni anlama konusunda dönüm noktası haline gelen birçok keşfe, tam Güneş tutulmalarının gözlemlenmesi sonucu ulaşılmıştır (bkz. 55. sayfa).

Baily Boncukları olarak bilinen Elmas Yüzük Etkisi

Gelgelelim tüm Güneş tutulmaları tam tutulma değildir. Çoğu zaman Ay, Güneş’in yalnızca bir kısmını kapatır. Bu parçalı Güneş tutulmaları sırasında, Güneş’ten sanki büyük bir ısırık alınmış gibi bir görüntü ortaya çıkar. Ay’ın Dünya’ya olan uzaklığı nispeten değişir ve bazen bizden çok uzakken çok ufak gözükür, bu yüzden Güneş’in tamamını kaplayamaz. Bu tür tutulmalara da halkalı Güneş tutulması (annular eclipse) denir. Bu isim Latincede “küçük halka” anlamına gelen annulus kelimesinden gelir.

Güneş tutulmalarını izlemek için özel ve uygun bir zamanda yaşadığımızı da unutmayalım. Zira milyonlarca yıl önce Ay, Dünya’ya çok daha yakındı (bkz. 89. sayfa) ve her tutulmada Güneş’in önünü tamamen kapatıyordu; dolayısıyla muhteşem Baily Boncukları’nı görmek imkânsızdı. Gelecekte ise Ay bizden daha da uzaklaşıp çok daha küçük görüneceğinden tam Güneş tutulması diye bir şey olmayacak. Gelecek nesillerimiz yalnızca parçalı ve halkalı Güneş tutulmaları ile yetinmek zorunda kalacaklar.

Ay tutulmaları

Ay’ı yalnızca, Güneş ışınlarını yansıttığı için görebiliyoruz. Tam Ay tutulması sırasında ise Ay’a doğrudan giden ışınlar Dünya tarafından engellenir. Ay, Dünya’nın gölgesine (umbra) girer. Eğer Ay, Dünya’nın gölgesinin bir kısmına girerse parçalı ya da gölgeli ay tutulması gerçekleşir.

Güneş ışınlarının doğrudan Ay’a ulaşmasının engellendiği tam tutulma sırasında bile bazı dolaylı ışınlar Ay’ın yüzeyine ulaşmayı başarır. Bu olay, Dünya’nın atmosferinin gezegenimiz etrafındaki ışığı kırması veya bükmesi sayesinde gerçekleşir. Beyaz ışık aslında gökkuşağının yedi renginin bir karışımıdır (bkz. 38. sayfa) ve atmosferimiz gelen bu ışınlardaki kırmızı ışığı bükerek Ay’a gönderir, kalan ışıklar ise uzaya dağılır. Tutulma sırasında Ay’ı, turuncu veya kırmızı gibi, bakırın farklı tonlarında görme sebebimiz de budur. Uçuşan volkanik küller Ay’ı kan kırmızısı renge bürüyen etkiyi yoğunlaştırır. Eğer Dünya’nın atmosferi olmasaydı tutulma sırasında Ay, gökyüzünü kısa bir süreliğine terk etmiş gibi olacaktı.

Daha nadir gerçekleşen ve daha kısa süren Güneş tutulmalarının aksine, Ay tutulmaları sık gerçekleşir ve daha uzun sürer. Dünya gibi büyük bir cismin Ay gibi daha küçük bir cisme ulaşan ışığı engellemesi, tam tersi duruma göre çok daha kolaydır. Tam Ay tutulması süresi, 100 dakikaya kadar çıkabilir ve Dünya’nın geceyi yaşayan yarısındaki insanların çoğu tarafından görülebilir.

Dünya’nın Ay’a giden ışınları engellediği bir Ay tutulması.

İnsanlar, Ay tutulmalarını binlerce yıldır gözlemliyor. Milattan önce 2094’e dayanan Antik Sümer kil tabletlerinde, Ay tutulması ile birlikte yaklaşan kıyamet tahminlerinin kaydına rastlandı. Tarihte batıl inançlar ve tutulmalar hep birbiriyle ilişkide olmuştur. Kötülüğüyle ün salan Ay tutulması ise milattan sonra 1504 yılında, Kristof Kolomb Yeni Dünya’yı keşfettikten hemen sonra gerçekleşti. Kurtçuklar gemilerin ahşap gövdesini yediği için tamirat yapmak zorunda kalan İtalyan kâşif ve tayfası, Jamaika’da mahsur kalmıştı.

Başlarda yerliler tayfaya yardımcı oluyordu; ancak ziyaret süresi uzayınca tayfadakiler yiyecekleri yağmalamaya başladılar, bu durum yerlileri kızdırdı. 6 ay sonra ise yerli şef, kâşiflere sundukları her şeyi kesti. Kolomb çaresiz bir şekilde düşündü. O zamanlarda tüm gemilerde yıldız pozisyonlarını ve astronomik olayları içeren takvimler bulunuyordu. Bu takvimlere göz gezdiren Kolomb, 29 Şubat’ta bir Ay tutulması gerçekleşeceğini gördü. Büyük bir kurnazlık yaparak şefe Tanrı ile haberleştiğini ve Tanrı’nın kâşiflere kötü davranıldığı için Ay’ı kan kırmızısına çevireceğini söyledi. Bir sonraki akşam tutulma gerçekleşince yerliler birden daha yardımsever oldular.

Kolomb’un oğlu günlüğüne şunları yazdı: “İnleme ve feryatlarla birlikte her yerden gemilere doğru geldiler, yiyecek ve içecekler getirdiler, Tanrı’ya onları affetmesini söylemesi için amirale yalvardılar.” Bu olay, evrenin işleyişini bilmenin ne büyük bir güç ve batıl inançların da ne büyük bir tehlike olduğunun örneklerinden yalnızca bir tanesi.

Takımyıldızlar

Geceleri gökyüzünü süsleyen tek şey Ay değildir, gece göğü yıldızlarla da bezelidir. Bulutsuz bir gecede bu yıldızların binlercesini görebiliriz. Binlerce yıldır birçok medeniyet adeta “noktaları birleştir” oyunu oynayarak bu yıldızları hayal güçlerine göre birleştirip bizim takımyıldızlar olarak bildiğimiz yıldız gruplarını oluşturdu. Çoğu tamamen gelişigüzeldir, desenler yıldızların yakınlıklarına göre tasvir edilmemiştir. Birçoğu da gerçekçilikten uzaktır. Mesela Canis Minor, yani Küçük Köpek takımyıldızına bir bakalım. Bu takımyıldız, iki yıldızın bir çizgi üzerinde birleşmesiyle oluşmuştur. Köpeğe hiç mi hiç benzemez, ortada bacak bile yoktur.

Bu tuhaf adlandırmaların sebebi, öteden beri var olan hikâyelerin yıldızlarla ilişkilendirilmesiydi. Kahraman prenslerin, başı dertte olan genç kadınların, kibirli kralların ve büyülü ejderhaların hikâyeleri sanki resimli bir kitapmışçasına gökyüzüne bakarak anlatılageldi. Yazının bile olmadığı günlerde hikâyelerimiz, zengin bir sözlü hikâye anlatım geleneğiyle şekillenmişti. Yıldızlar da bu hikâyeleri hatırlamanın bir yolu olarak kullanıldı. Ancak hepsinden daha da önemlisi yıldızlar, hayati bilgileri nesilden nesile aktarmamızı mümkün kılmıştı.

Albrecht Dürer tarafından 1515 yılında yapılan ve kuzey yarımküredeki takımyıldızları gösteren gravür çalışması.

Atalarımız fark etti ki bazı takımyıldızlar da tıpkı belli hava şartları gibi bazı mevsimlerde gözüküyor, bazılarında ortadan kayboluyorlardı. Meşhur Avcı takımyıldızı (Orion) kış aylarında kuzey yarımkürede gökyüzünün hâkimiyken havalar ısınınca gözden kayboluyordu. Bu astronomik ipuçlarını takip eden atalarımız, ekim ve hasat zamanlarını planlayabilir hale geldiler. Bu astronomik bilgiler aslında, yıldızlar hakkında hikâyeleri içeren ve nesilden nesile aktarılan, tarımla alakalı kocaman bir ders kitabı gibiydi. Takımyıldızlar da bu bilgileri hatırlamayı kolaylaştırmıştı.

Günümüzde profesyonel astronomlar, resmi olarak her iki yarımküreye yayılan 88 takımyıldızının varlığını kabul ediyorlar. Kuzey yarımküredeki takımyıldızların birçoğu, antik Yunan ve Romalılardan devraldığımız mitler ve hikâyelerin bir mirası. Örnekler, kanatlarıyla meşhur at Pegasus ve onun binicisi Perseus’u da içeriyor. Güney yarımküredeki takımyıldızlar ise genelde, ilk Avrupalı kâşiflerin bilinmeyen suların haritasını çıkarırken çizdiği yıldızlardan oluşuyor. Sonuç olarak buradaki takımyıldızlar daha nesnel ve çok daha az hayali. Ortaya çıkış hikâyeleri ise mikroskoplar, teleskoplar, denizcilik ekipmanları, gemiler, balıklar ve deniz kuşları ile dolu.

Avustralya Aborjinlerinden Çinlilere, Eskimolardan İnkalara her medeniyet kendi takımyıldızlarına sahip olsa da bilimsel devrimin Avrupa’da gerçekleşmesi, Yunan-Roma takımyıldızlarının küresel çapta resmi standart haline gelmesiyle sonuçlandı. Takımyıldızlar, yüzyıllar boyunca düzenlendi ve hatta zaman zaman değiştirildi, ancak 1922’de Uluslararası Astronomi Birliği (UAB) varlığını ebediyen sürdürecek bir standart oluşturdu.

Takımyıldızlar, geceleri gökyüzünü aydınlatma konusunda hâlâ faydalı ancak evrenin sabit bir özelliği değil. Eğer Güneş yerine başka bir yıldızın yörüngesindeki bir gezegende doğmuş olsaydık şu an gördüğümüz yıldızların birçoğunu yine görürdük, ancak tamamen farklı bir açıdan. Atalarımız da farklı açılardan görecekleri için bu takımyıldızları bambaşka şeylere benzetecekti.

Burçlar Kuşağı ve Tutulum Çemberi

Yıldızlar gündüzleri de oradalar, ancak onları göremiyoruz; çünkü Güneş’in parlaklığı onların cılız ışığını bastırıyor. 80.000 kişilik bir stadyumda projektörler açıkken bir mum ışığını görmeye çalıştığınızı düşünün, işte yıldızların durumu da buna benziyor. Yine de Güneş’in de bir takımyıldıza dahil olduğunu (her ne kadar takımyıldızdaki diğer yıldızları gün içinde görmek mümkün olmasa bile) söylemek mümkün.

Güneş her gün, gökyüzündeki diğer yıldızlardan bir derecelik bir açı farkıyla hareket eder. Bir yılda 360 derecelik turunu tamamlar. Güneş’in gökyüzünde izlediği rotaya ekliptik veya tutulum çemberi diyoruz. Bu olay da atalarımızın gözünden kaçmamış. Milattan önce 1000’li yıllarda Babilliler, yıl boyunca gerçekleşen her bir ay döngüsü için bir tane olmak üzere, ekliptiği 12 takımyıldızına bölmüş. Astronomiyle ilgilenmeseniz bile bu takımyıldızlarının günümüzdeki isimlerini duymuş olmanız mümkün: Koç, Boğa, İkizler, Aslan, Yengeç, Başak, Terazi, Akrep, Yay, Oğlak, Kova ve Balık. Bu takımyıldızlar, burçlar kuşağı ya da “hayvanların çemberi” anlamına gelen zodyak olarak adlandırılıyor.

Geçmişte gece göğü, mistik şeylerle ve batıl inançlarla bağdaştırılırdı. Gökyüzündeki olayların, yeryüzündeki durumları etkileyeceği düşünülürdü. Bu inanış, göksel nesnelerin konumunun ve hareketlerinin insan ilişkileri üzerinde etkili olduğunu öne süren astrolojinin kökenini oluşturuyor. Astrolojiye göre, doğduğunuz günde Güneş’in hangi takımyıldızında olduğu, tüm hayatınıza etki ediyor. Ancak modern astronomi bilimine göre böyle bir olayın varlığına dair hiçbir kanıt yok. Yıldızlar yalnızca, bizden çok uzakta olan büyük ve sıcak gaz toplarıdır diyebiliriz. Doğduğunuz gündeki yıldızların konumu, sizin hayatınızı ya da kişiliğinizi etkileme konusunda, yenidoğan servisindeki bir vazonun konumu veya babanızın hastane otoparkına park ettiği arabanın konumuyla eşdeğer bir öneme sahip.

Güneş’in gökyüzündeki yıllık yolunu hep birlikte takip eden zodyak takımyıldızlarının 16. yüzyılda yapılmış bir gravürü.

Yine de burçlar kuşağı ve tutulum çemberi, bu batıl inançlardan sıyrılıp daha bilimsel bir bakış açısı geliştirmemiz konusunda büyük rol oynadı. İleride de göreceğimiz gibi, tutulum çemberine yakın nesnelerin hareketlerini gözlemlemek evrendeki yerimizi anlayıp eski ve asılsız düşünceleri bırakmamız için çok önemliydi.

Gezgin yıldızlar

Eski uygarlıklara göre üç farklı türde yıldız vardı. Bulunduğu takımyıldızdan ayrılmayan yıldızları, sabit yıldızlar olarak adlandırdılar. Ara sıra, muhteşem görüntüsüyle gökyüzünde ani bir parlamaya sebep olan bir kayan yıldız gözükürdü (bkz. 83. sayfa). Son olarak da gezgin yıldızlar vardı. Bu küçük grup, standart kurallara karşı gelen beş yıldızdan oluşuyordu. Tutulum çemberine yakın hareket ediyorlar ve bir burç takımyıldızından ayrılıp diğerine geçiyorlardı. Yunancada bu gezgin yıldızlara “asteres planetai” adı verildi ve kelime İngilizceye “planet (gezegen)” olarak geçti.

Avrupa’da bu uyumsuz yıldızlara Roma tanrılarının isimleri verildi: Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn. Ay ve Güneş’le birlikte, standart kurallara itiraz edip takımyıldızlar arasında hareket eden yedili bir grup oluşturuyorlardı. Haftanın yedi gününün ismi de birçok dilde, bu aykırı gökcisimlerine ithafen verilmiştir (bkz. 24. sayfa). Birbirinden çok uzakta olan medeniyetlerin her biri, birbirinden habersiz bir halde, yedi günlük hafta biçimini benimsemiştir; çünkü hepsi de tutulum çemberine yakın hareket eden bu yedi cismi görebiliyordu. Diğer zaman devirleri de gökyüzünden türetildi.

Uranüs ve Neptün de tutulum çemberi üzerinde hareket ediyor ama eski medeniyetlerin onları fark etmesi çok zordu; çünkü bu gezegenler Güneş’ten çok uzakta ve yaydıkları ışık teleskopsuz görülemeyecek kadar zayıf. Eğer insanlar daha büyük gözlerle evrimleşseydi, yani herhangi bir aracın yardımı olmadan Uranüs ve Neptün’ü görebilseydik belki de şu an dokuz günlük bir hafta biçimi olacaktı.

Eğer gezegenleri aylarca hatta yıllarca gözlemlerseniz, ilginç bir şey yaptıklarına şahit olursunuz. Önce tutulum çemberinde bir yönde hareket ederler, sonra duraklar ve yön değiştirip geldikleri yerden geri dönerler. Bu hareket “geri hareket” ya da “retro hareket” olarak adlandırılır. Evrenin ve gökyüzünün işleyişine açıklama getirmek isteyen birinin, bu garip davranışı açıklaması gerekir.

*Bu günlerin İngilizce isimleri, İskandinav/Anglosakson tanrılardan üretilmiş, bu sebeple diğerlerine uymuyorlar.

Batlamyus ve Dünya merkezli evren modeli

Eski uygarlıklar, bilhassa antik Yunanlar, evrenin bir modelini çıkarmak için gökyüzü hakkında bildikleri her şeyi bir araya getirdiler. Dünya’nın yuvarlak olduğunu ve Güneş ile diğer yıldızların her gün gökyüzünde belli bir rota izlediklerini biliyorlardı. Günlük deneyimleri onlara Dünya’nın hareket etmediğini söylüyordu, çünkü bu hareketi hiç hissetmiyorlardı. Onlar da merkezin Dünya olduğuna; Güneş’in, Ay’ın, gezegenlerin ve yıldızların Dünya’nın etrafında döndüğüne kanaat getirdiler. Bu görüşler, Dünya merkezli evren modelini (geocentric) oluşturdu.

Bu, çok mantıklıydı. Model, yalnızca gökyüzünde gözlemledikleri şeylerle uyuşmakla kalmıyor, aynı zamanda Dünya’nın yaratılışın merkezi olduğu hakkındaki dini inançlarıyla da uyuşuyordu. O zamanlardaki birçok modelde Dünya merkezdi, etrafı ise Güneş’in, Ay’ın, gezegenlerin ve yıldızların bulunduğu çarklarla çevriliydi. Gökyüzünden en hızlı geçen cisim Ay olduğundan doğal olarak ilk çarkta o vardı. Sonra Merkür, Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter ve Satürn geliyordu. Satürn’ün ötesinde ise takımyıldızlarından ayrılmayan sabit yıldızlar bulunuyordu.

Eski astronomlar, Güneş’in Dünya’nın etrafında döndüğü “Dünya merkezli evren modeli”ne inanıyorlardı. Bu modelin, 1687 yılında yapılmış bir örnek çizimi.

Ancak bu modelle ilgili büyük bir sorun vardı, çünkü bu model gezegenlerin geri hareketini açıklayamıyordu. Bazı çarklar neden önce durup sonra tekrar geriye doğru hareket ediyordu? Yunan matematikçi Batlamyus bu soruna, “Batlamyus Modeli” olarak bilinen bir çözüm üretti. Düşüncesine göre gezegenler dış çember adı verilen küçük bir çember üzerinde hareket ediyordu ve bu çember de yörünge denen daha büyük bir çember üzerinde, Dünya’nın etrafında dönüyordu (resim için bkz. 27. sayfa). Gezegenin dış çemberdeki hareketi, yörüngedekiyle aynı olursa gezegenlerin tutulum çemberi üzerinde tek bir yönde hareket ettiğini görürüz. Ancak eğer gezegen, dış çemberde yörüngedekinin tersi bir hareket sergilerse gezegenin yön değiştirdiğini görürüz. Bu gayet zekice bir çözümdü ve gökcisimlerinin hareketini açıklama konusunda ileri sürülen en sağlam iddialardan biriydi. Bu düşünce bin yıldan fazla bir süre su götürmez bir gerçek olarak kabul edildi.

KLAUDYOS BATLAMYUS (MS 100-170)

Astronomik düşünce konusunda etkisi bin yıldan fazla sürmesine rağmen, Batlamyus hakkında çok az şey biliyoruz. Ondan geriye yalnızca çalışmaları kaldı. O zamanlar Roma İmparatorluğu’nun topraklarına, şimdi ise Mısır topraklarına dahil olan İskenderiye’de yaşadı.

Planetary Hypotheses (Gezegenlere Dair Hipotezler) adlı kitabında gezegenlerin geri hareketini açıklayan dış çemberleri düzenledi ve evrenin boyutunu hesaplamaya çalıştı. Dünya’nın Güneş’e olan uzaklığını, Dünya’nın çapı üzerinden hesaplamaya çalıştı ve bu uzaklığın Dünya’nın çapının 605 katı olduğunu buldu (doğru sayı 12.000 kata yakın). Yıldızların da Dünya’nın çapına oranla 10.000 kat uzaklıkta olduğunu düşündü (doğru sayı 3 trilyon kattan fazla). Diğer önemli eseri Almagest’te (Büyük Bileşim) birçoğu şu an bile geçerli olan kırk sekiz takımyıldızı listeledi.

Her ne kadar bazı kaynaklar, Batlamyus’un hayat şartları iyi olduğu için şanslı olduğunu söylese de o, istekli ve arzulu bir astrologdu. Müzik, optik ve coğrafya hakkında da çalışmalar yaptı. Tıpkı Eratosten gibi, o da Ay’da bulunan bir kraterin isim babasıdır.

Batlamyus, gezegenlerin geri hareketini açıklamak için dış çemberler ve yörünge modelini çizdi.

Kopernik ve günmerkezlilik

16. yüzyıla gelindiğinde Batlamyus’un modeli Avrupa’da öyle yerleşmişti ki bu modeli sorgulamak hayatınızı tehlikeye sokabilirdi. Hıristiyanlık, antik Yunan zamanlarından beri Avrupa’ya tamamen yayılmıştı. Hıristiyanlığın en temel öğretilerinden biri de Tanrı’nın evreni yedi günde yarattığıydı. Yani Dünya’nın evrenin merkezi olduğu herkesçe doğal karşılanıyordu. Bu görüşle birlikte gelen hareketin merkezinde olma onuru varken neden bir sürü zahmete katlanıp yeniden sorgulama yapılsın ki? Zaten bu sorgulamayı yapmak bile kâfirliğe giriyordu. Bu sırada Ortadoğu’daki Müslüman bilginler bu tür dogmalara çok da bağlı değildi ve MS 1050 yılları gibi erken bir dönemde bile, Batlamyus’un Dünya merkezli modelinde çatlaklar bulmaya başlamışlardı.

Yine 16. yüzyıl civarlarında, Polonyalı matematikçi Nikolas Kopernik (Nicolaus Copernicus), gezegenlerin geri hareketini açıklamak için Batlamyus modelindeki dış çemberlere ihtiyaç olmadığını fark etti. Yapılması gereken tek şey, Güneş’i merkeze almak ve Dünya’yı da onun yörüngesindeki bir gezegen olarak düşünmekti. Bu da günmerkezlilik (heliocentric) modelini ortaya çıkardı.

Gezegenlerin geri hareketi: Batlamyus ve Kopernik modellerinin karşılaştırılması.

Bu modelle birlikte anlaşıldı ki Mars’ın yaptığı geri hareket aslında, Dünya’nın Güneş etrafındaki turunu Mars’a kıyasla daha hızlı tamamlamasından, yani bir nevi Mars’a “tur bindirmesinden” dolayı oluşuyordu. Dünya’nın Mars’a doğru yaptığı hareket tek yönlü gibi gözüküyor, ancak Mars’ı bir kez geçince, biz hızla ilerlerken Mars bizden uzaklaşıyormuş gibi görünüyordu. 16. yüzyılın ilk çeyreğinde Kopernik, düşüncelerini yazmaya başladı ve bu yazıların kopyalarını güvendiği arkadaşlarına dağıttı. 1532 yılına gelindiğinde ise düşüncelerinin doğru olduğuna emindi, ancak suçlanma korkusuyla çalışmalarını saklamayı tercih etti. Her ne kadar kesin olmasa da, ölüm döşeğindeyken Kopernik’in kendi kitabının yalnızca bir kopyasını gördüğü söylenir. Hikâyeye göre, nihayet düşüncelerinin yayımlanacağı bilgisiyle 1543 yı-lında huzurlu bir şekilde öldü. O kitap, gelmiş geçmiş en önemli kitaplardan biri olarak kabul edilen Göksel Kürelerin Devinimleri Üzerine (De revolutionibus orbium coelestium) idi.

Kitap, teolojik bir krize yol açtı. 16. yüzyılın sonunda İtalyan rahip Giordano Bruno, mantıksal bir tavır takınarak Dünya’nın Güneş etrafında döndüğünü savunmakla kalmayıp tıpkı Güneş gibi diğer uzak yıldızların da, yaşam barındırma ihtimali olan gezegenleri olabileceğini ileri sürdü. 1600 yılında sapkınlık suçlamasıyla kazıkta yakıldı, bazı tarihçilere göre bu görüşleri onun birçok “düşünce suçundan” yalnızca bir tanesiydi.

Dünya merkezli bir evrende mi yoksa Güneş merkezli bir evrende mi yaşadığımız tartışması, konuyu sonsuza dek kapatacak bir kanıttan yoksundu. Ancak Danimarkalı bir astronom bu kanıtı bulmak için çok çabaladı, en sonunda ise iki modeli birleştirip ortaya melez bir model çıkardı.

Tycho Brahe

Danimarkalı astronom Tycho Brahe “eksantrik” kelimesinin sözlükteki karşılığıydı âdeta. 20 yaşına geldiğinde matematik üzerine yapılan bir düelloda burnunun ucunu kaybettiğinden, yetişkinliğinin çoğu pirinç bir takma burunla geçti. Bazı tarihçiler William Shakespeare’in Hamlet karakterini Brahe’yi düşünerek yazdığını bile düşünüyor, çünkü Rosencrantz ve Guildenstern karakterleri, Brahe’nin kuzenleri ile aynı isimleri taşıyorlar. Hatta Hamlet’in Dünya merkezli ve Güneş merkezli modeller konusunda alegorik bir savaşı işlemiş olması bile ihtimaller dahilinde, çünkü bu görüşe göre Claudius karakterinin ismi de Klaudyos Batlamyus’dan (Claudius Ptolemy) geliyor.