Antik Yunan astronomisi

Eski Yunan Astronomisinde Gezegenler

İngilizcede gezegen anlamına gelen planet kelimesi Yunanca’da gezgin kişi anlamına gelen planētēs kelimesinden gelmektedir çünkü eski çağ astronomlarının kayıtlarına göre belirli ışıklar gökyüzünde diğer yıldızlarla ilişkili bir şekilde yer değiştiriyordu. Çıplak gözle görülebilen beş gezegen vardı; Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn. Bazen Güneş ve Ay da listeye eklenir ve sayı yediye çıkardı. Gezegenler zaman zaman Güneşe yaklaşıp gözden kaybolduklarından beşini birden gözlemleyebilmek büyük dikkat gerektiriyordu. Venüsün doğrudan gözlemi yapılmamıştı, Yunanlar sabahları ve akşamları görünen Venüsün Hesperus (“akşam yıldızı”) ve Phosphorus (“sabah yıldızı”) isimli iki farklı cisim olduğunu düşünmüşlerdi. Sonraları ikisinin de aynı gezegen olduğunu fark ettiler.  Pisagor'un bu keşifteki payı büyüktür.

Eudoxus Astronomisi

Antik Yunanda astronomi matematiğin bir dalıydı ve astronomların gökyüzündeki hareketleri taklit edebilecek geometrik modeller yaratması beklenirdi. Bu gelenek Pisagor'un astronomiyi dört matematik sanatının arasına koymasıyla başladı (aritmetik, geometri, astronomi, müzik).  Bu dört alanı kapsayan çalışmalar sonradan ‘quadrivium’ (dört temel bilim) olarak adlandırıldı. 

Yaratıcı bir matematikçi olmamasına rağmen Platon (M.Ö 347-427) dört temel bilimi felsefi eğitimin temeli olarak saydı. Genç matematikçi Knidos'lu Eudoxus’u (M.Ö 347-410) Yunan astronomi sistemini geliştirmesi için teşvik etti. Modern bilim tarihçisi David Lindberg şöyle diyor:
" Gezegesel olayların tasviri için yapılan geometrik model, iki küre modeli ve gezegen gözlemleri ile ilgili yayımladıkları değerlendirme ölçütleri gösteriyor ki, çalışmalarında ilgilerini yıldızlardan gezegenlere yöneltmişler."
İki küre modeli kozmosu merkezi ve hareketsiz küresel bir dünya ve dünyayı çevreleyen küresel gökyüzü olarak ikiye ayıran bir yermerkezcil modeldir. Modele göre gökyüzü 'esîr' maddesinden yapılma bazı dönen cisimler içerebilir.
Platon'un kozmoloji üzerine yazdığı temel kitaplar Timeos ve Devlettir. Bu kitaplarda iki küre modelini tanımlamış, yedi gezegeni ve sabit yıldızları taşıyan sekiz çember olduğunu belirtmiştir. Devlet kitabında geçen Er efsanesine göre, kozmos, Sirenler ve Mireler ya da Fates olarak da bilinen Zorunluluk tanrıçasının kızları tarafından çevrilmekte olan Zorunluluk Ekseni'dir.
Kilikyalı Simplicius'un belgelerine göre (6. Yüzyıl), Platon dönemin Yunan matematikçilerine " Düzgün hareketin tanımından yola çıkarsak, gezegenlerin belirgin hareketleri nasıl sınıflandırılabilir?" diye sormuştur. (Lloyd 1970, s. 84). Ona göre gezegenlerin kaotik hareketleri ancak merkezi bir küresel Dünyanın etrafındaki düzgün dairesel hareketler olarak açıklanabilirdi, ki bu 4. yüzyıl için oldukça yeni bir fikirdi.
Eudoxus bu problemin üstesinden gezegenleri eş merkezli küreler takımı olarak düşünerek geldi. Gökyüzünün görünümüne kürelerin eksenlerini yatırarak ve her birine farklı bir dönme periyodu atarayarak yaklaştı. Böylece gezegenlerin hareketlerini matematiksel olarak tanımlayan ilk insan oldu. Eudoxus'un kitaplarının tamamı kaybolduğunundan dolayı içeriği ve fikirleriyle ilgili bilgilere ancak Aristotales'in derlemeleri ve Simplicius'un De Caelo'daki yorumları gibi ikincil kaynaklardan ulaşılabiliyor. Ayrıca Aratus'un astronomi üzerine yazdığı şiirin Eudoxus'un çalışmalarına ve Theodosius'un Sphaerics'ine dayandığı tahmin ediliyor. Bunlar Eudoxus'un astronomi çalışmalarıyla ilgili büyük ip uçları veriyor.
Yunan astronom Callippus (4. Yüzyıl) Eudoxus'un 27sine (gezegenlere sabit yıldızları da eklemişti) yedi küre daha ekledi. Aristotales her iki sisteme de, küre takımlarının aralarına dıştaki takımın dönmesini engelleyen "dönmeyen" küreler eklemekte ısrarcıydı çünkü dönmeyen küreler olmadan dıştaki hareketin içteki kürelere transfer olacağını savunuyordu.

Gezegen modelleri ve gözlemsel astronomi

Eudoxus'un sisteminin birkaç kritik hatası vardı. Bunlardan biri hareketlerin kesin tahmine elverişsiz olmasıydı. Callippus'un çalışması bu hatanın düzeltilmesi için bir adım olmuştu. Diğer problem ise modellerin hız değişimini açıklamakta yetersiz olmasıydı. Dünyadan gözüken gezegenlerin parlaklığının neden değiştiğini açıklayamaması da bir başka eksiklikti çünkü kürelerin eş merkezli olması gezegenlerin hep aynı uzaklıkta kalmasını gerektiriyordu. Pitaneli Autolycus da M.Ö 310da bu soruna değinmiştir.
Pergeli Apollonius (M.Ö 190-262)  taşıyıcı dış tekerleme eğrisi (deferent and epicycle) ve dış merkezli düzenek (eccentric) olarak tanıtılan iki yeni mekanizmanın gezegenlerin uzaklık ve hız değişimini açıklamaya yardımcı olmasıyla yanıtlanmış oldu. Taşıyıcı dış tekerleme eğrisi  gezegenleri Dünyanın etrafında taşıyan bir çember mekanizmasıydı. Dış merkezli düzenek ise gezegenleri hafifçe merkezdeki Dünyadan uzaklaştırıyordu. Taşıyıcı düz tekerleme eğrisindeki 'yörünge' küçük bir çember taşımaktaydı ve 'dış çember' ise gezegenleri taşımaktaydı. Bu model, eccentric modeli Apollonius'un teorisindeki gibi taklit edebilirdi.  Ayrıca retrogradasyon hareketini, yani gezegenlerin zodyaka doğru kısa süreli ters hareketini de açıklayabilirdi. Modern astronomi tarihçileri Eudoxus'un modelinin bu ters hareketi sadece kabaca bazı gezegenler için açıklayabildiğini düşünüyor.
Milattan önce 2. Yüzyılda, Hipparkos, Yunan astronomların gezegenlerin hareketleriyle ilgili tahminlerinin, Babilli astronomların fevkalade doğruluktaki tahminlerine yakın seviyede doğruluğa sahip olduğu konusunda ısrarcıydı. Bir şekilde Babillerin gözlemlerine ve tahminlerine ulaşmanın yolunu bulmuştu ve bunları daha iyi bir geometrik model tasarlamak için kullandı. Bu modelde Güneş için Güneşin hız değişimi ve mevsim sürelerindeki farkı açıklayan ekinoks gözlemlerini temel alan basit dış merkezli düzenek modelini kullandı. Ay için ise taşıyıcı dış tekerleme eğrisini kullandı. Yine de gezegenler için doğru bir model tasarlayamadı ve bunun için diğer Yunan astronomları eleştirdi.
Hipparkos ayrıca  bir yıldız kataloğu derledi. Büyük Plinius'a göre bir nova gözlemlemişti. Gelecek nesiller yıldızların nasıl oluştuğunu, öldüğünü, hareket ettiğini ve parlaklıklarını değiştirdiğini anlayabilsin diye yıldızların parlaklıklarını ve pozisyonlarını kaydetti. Batlamyus kataloğun Hipparkos'un gece-gündüz eşitliğinin gerilemesiyle ilgili keşfiyle bağlantılı olduğunu belirtmişti. Hipparkos bu durumun sabit yıldızlar küresinin hareketlerinden kaynaklandığını düşünüyordu.

Heliosentrism ve Kozmik Ölçekler

Milattan önce 3. Yüzyılda Sisamlı Aristarkus evrenin merkezinde Dünya yerine Güneşin bulunduğu alternatif bir heliosentrik (Güneş merkezli) evren modeli öne sürmüştü (bu yüzden Yunan Kopernik olarak da bilinmektedir). Aristarkus'un astronomiyle ilgili görüşleri pek iyi karşılanmamıştı ve onu destekleyen pek az insandan biri Seleukialı Seleucus'tur.
Aristarkus'un günümüze kalabilen tek çalışması Aristarkus'dan Büyüklükler ve Uzaklıklar Üzerine isimli kitabıdır. Bu kitapta Güneş ve Ayın büyüklüklerini ve Dünyadan uzaklıklarını Dünyanın yarı çapı üzerinden hesaplamıştır. Kısa bir süre sonra da Eratosthenes Aristarkus'un bu hesaplamalarından yola çıkarak Dünyanın boyutunu hesaplamıştır. Hipparkos'un da günümüze ulaşamayan benzer çalışmaları vardı ve ikisi de Güneş ile Dünya arasındaki uzaklığı olduğundan çok daha az hesaplamışlardı.

Greko-Romen ve Geç Antik Dönem Astronomisi

Hipparkos astronomiye kesin tahminler konseptini getiren ilk kişi olduğu için Yunan astronomlar arasında en önemlisi olarak bilinir. Ayrıca Batlamyus'tan önceki son yenilikçi astronomdu. Batlamyus 2. Yüzyıl Roma Mısırında İskenderiye'de yaşamış ve çalışmış bir matematikçiydi. Astronomi ve astroloji üzerine çalışmalarından bazıları Almagest, Gezegenler Üzerine Hipotezler, Tetrabiblos'tur.

Hint Astronomisi Üzerindeki Etkisi

Helenistik astronomi üzerine milattan önce 3. Yüzyılda Hindistan'ın yakınlarındaki Greko-Baktriyan Şehri Ai-Khanoum'da çalışıldığı biliniyor. Arkeolojik kazılarda Ujjain'e göre ayarlanmış çeşitli güneş saatleri bulundu Maurya İmparatorluğu ile olan etkileşimler ve Hint-Greko Krallığının Hindistana kadar genişlemesiyle bir bilgi aktarımı olmuş olabileceği düşünülüyor.  
Ayrıca, Greko-Romenlere ait astrolojik tezlerin çağımızın ilk yüzyıllarında Hindistana aktarıldığı biliniyor. 2. Yüzyılda Saka kralı I. Rudradaman hükümdarlığı altındaki Yavanesvara Yavanajataka'yı (Yunanlara göre anlamına gelen bir kitap) Yunancadan Sanskritçeye çevirdi. Hint astronomlar için Rudradaman'ın Ujjain'deki başkenti, Greenwich, Arap ve Latin astronomlar içinse Arin haline gelmişti.
Daha sonra 6. yüzyılda, Romaka Siddhanta (Romalıların ilkeleri) ve Paulisa Siddhanta (Paulisa'nın ilkeleri) Hint astronom Varahamihira tarafından derlenen ve kabul gören beş temel astronomik tezden ikisi oldu. 

Yunan Astronomisi İçin Kaynaklar

Birçok Yunan astronomisine ait metnin sadece adı ve muhtemelen alıntıları bilinmektedir. Bazı temel eserler günümüze kadar gelebildi, çünkü onlar büyük ölçüde matematiksel olmayan, okullarda kullanmak için uygun olan eserlerdi. Öklid'in Phaenomena'sı ve Pitaneli Autolycus'un iki kitabı da bu eserlerdendir. Batlamyus öncesi dönemden kalma üç önemli eser de Cleomedes, Rodoslu Geminus ve Smyrnalı Theon tarafından yazılmıştı. Yaşlı Pliny ve Vitruvius gibi Romalı bazı yazarlar da kitaplarında Yunan astronomisine yer vermişti. Kendinden öncekilerin çalışmalarına da yer verdiği için Batlamyus'un Almagest'i en önemli birincil kaynaktır (Evans 1998, p. 24).