Bilim tarihinde denizcilik ve navigasyon
Maritime and navigation in the history of science
Yazar: HATİCE ŞEYMA SELBESOĞLU
Danışman: PROF. DR. AYTEKİN ÇÖKELEZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilim Tarihi Ana Bilim Dalı / Bilim ve Teknoloji Tarihi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eski Çağ Dilleri ve Kültürleri = Ancient Linguistics and Cultures ; Tarih = History
Dizin: Bilim tarihi = History of science ; Denizcilik = Maritime ; Denizcilik tarihi = Maritime history ; Navigasyon = Navigation ; Optik teleskop = Optical telescope ; Seyir sistemleri = Navigation systems ; Ölçme aletleri = Measurement devices

Özet:
Günümüzde deniz üzerinde bir noktanın konumu Dünya'nın yörüngesinde bulunan uydular tarafından kolaylıkla saptanabiliyorken, geçmişten günümüze navigasyonun gelişim zincirinin çözümlenmesi yeni bir bakış açısı kazanmak anlamına gelmektedir. Latince yolculuk etmek, ekseri olarak denizde yolculuk etmek anlamlarını karşılamak için kullanılmış olan Navig/o,are,avi,atum fiilinden türeyen navigasyon bugün hem deniz hem kara hem havacılıkta kullanılan bir kavram haline gelmiştir. Seyir, yolbul, seyrüsefer ya da navigasyon en basit tanımıyla, bir noktadan başka bir noktaya gitmek ya da bilinen bir noktadan diğer bir noktaya gitmek için kullanılacak en uygun yolu belirleme ve seçilen rota üzerinde yolculuk etmektir. Etimolojik anlamına paralel olarak çoğunlukla deniz yolculukları için kullanılsa da, kara ve havada yön bulma, hatta cerrahi tıp ve arkeoloji alanları terminolojilerinde de bilinmeyen bir noktayı tayin etme manasında yaygın olarak navigasyon terimi kullanılmaktadır.
Navigasyon tarihi neredeyse insanlık tarihi kadar eskidir. İnsanlar su ve yiyecek bulmak, yeni toprak keşif ve fetihleri yapmak için dereler, nehirler, göller, denizler ve okyanuslar geçmişlerdir. Navigasyon aletlerinin olmadığı ilkel zamanlarda postlar ve sallarla başlayan suda hareket, kayıkların inşası ile ilk önemli gelişimini kaydetmiştir. Savaş arabaları ve inşaat malzemeleri taşıyabilecek kapasitede kayıkların M.Ö 700 tarihinde yapılmaya başlanmış olduğu bilinmektedir. Bu tip kayıklarda ve daha gelişmiş karkaslı ve küp karkaslı kayıklarda ve yelkenlilerde de denizciler suyun üzerinde konumlarını belirlemek için çeşitli ilkel teknikler kullanmışlardır. Kara görüşü, rüzgar ve yönlerinin takibi, deniz akıntıları hakkında detaylı bilgi, güneşin, yıldızların ve diğer gezegenlerin pozisyonlarını gözlemlemek ve bunun için gereken astronomik bilgi navigasyon tarihi bakımından önemli olmuştur.
Tarihte navigasyon ağırlıklı olarak göksel navigasyon ile başlamışsa da zaman periyodunu tayin etmeye yarayan ilkel saatler ve mekanik bir ölçüm aleti olarak mekanik saatler de navigasyon tarihinin başlangıcında en az gök cisimleri ile yeryüzündeki bir noktanın zenit doğrultusu baz alınarak yapılan boylam ölçümleri kadar önemlidir. Belli bir periyot saptamak ve geçen süreleri kaydetmek için kullanılan ilkel saatler de her daim diğer navigasyon aletleriyle bir arada kullanılmıştır. Bu bağlamda araştırmamızın içerisinde saatlerin gelişim tarihine geniş bir yer verilmiştir. Özellikle Bilimsel Devrim (1500-1700) ve sonrasında gelişen navigasyon sistemlerinde daha etkin rolü olması sebebiyle mekanik saatler üzerinde daha detaylı durulmuştur. Özellikle erken modern dönem boyunca ortaya çıkan Bilimsel Devrim ile birlikte matematik, fizik, astronomi, biyoloji, kimya alanlarındaki çalışmalar hız kazanmıştır. Bilimsel Devrim'in tam olarak başlangıç tarihinin ne olduğu hakkında tartışmalı görüşler olsa da, Nicolaus Copernicus'un Latince De Revolutionibus Orbium Coelestium ( On the Revolutions of the Heavenly Spheres) isimli eserinin yayım tarihi olan 1543 senesine Bilimsel Devrim'in başlangıcı olarak sık sık atıf yapılmaktadır. 
Mekanik saatlerin gelişimine büyük bir ivme kazandıran Pendulum'un icadı da Bilimsel Devrim ortamının bir ürünü olarak karşımıza çıkmaktadır. Pendulum'un mucidi payesi de teorisi gibi Galileo'ya atfedilse de günümüze kayıtlı olarak ulaşabilen ilk patent 1657 yılına Christiaan Huygens'e işaret etmektedir. Özellikle mekanik ve optik alanlarında öncü çalışmalara imza atmış olan Hollandalı matematikçi, fizikçi bilim insanı tarih sahnesine ismini saat yapımcısı olarak da kazımıştır. Patentini (royal privilege) resmi olarak 1658 senesinde aldığı ve Galileo'nun Sarkaç Teorisi üzerine inşa ettiği Pendulum Saati hakkında Horologium Oscillatorium eserini kaleme almıştır. Dönemin bilim dili olan Latince dilinde kaleme aldığı eserinin genişletilmiş ve geliştirilmiş versiyonunu ise 1673 senesinde Horologium Oscillatorium Sive de Motu Pendulorum Ad Horologia Aptato    ismiyle yayımlamıştır. 
Mekanik saatler ile denizlerde yön bulmanın zorluğunu ve bu konudaki çalışmaları aynı bağlamda incelemenin önemi, İngiltere hükümeti tarafından denizde boylam tespitinin daha az hata ile yapılmasını mümkün kılacak icatları teşvik amacıyla ilan edilen büyük ödül ile ilgilidir. Hükümetin bu ödülün kime verileceğini denetlemek üzere kurduğu Boylam Kurulu'nun (The Board of Longitude) aktif olarak faaliyet gösterdiği 114 yıl  boyunca özellikle de John Harrison'un deniz saatleri ve John Flamsteed'in göksel navigasyon ile ilgili teorileri ve yıldız katalogları  navigasyon tarihi bakımından incelenmeye değerdir. Edmond Halley ve Isaac Newton gibi ünlü bilim insanları da denizde boylam belirlemenin ve denizde yön bulmak için kullanılan navigasyon aletlerinin gelişim tarihinde yer almaktadır.
Çalışmada en kapsamlı içerik navigasyon aletleri ve ilkel navigasyon sistemlerine ayrılmıştır. Antik dönemlerden on dokuzuncu yüzyıla kadar denizcilikte kullanılan ve modern navigasyon bilimine öncü olan bilimsel aletler, icatları, bilimsel ve teknik gelişmeler detaylı olarak incelenmiştir. Günümüzde hala kullanılan teodolit ve sekstant gibi bilimsel ölçüm aletlerinin kullanımları ve gelişimleri eklektik ve özgün bağlantılar aracılığıyla ortaya koyulmuştur. Klasik filolojiden, sualtı arkeoloji kanıtlarından, bilim tarihçiliği ve denizcilik tarihçiliğinde literatürde öncü çalışmalardan ve metodolojilerinden faydalanılarak, bilim ve teknoloji tarihinde navigasyon ve navigasyon aletleri konusu geniş bir perspektifle irdelenmiştir. Denizcilikte ve havacılıkta, geçmişte ve günümüzde vazgeçilmez bir bilimsel alet olan sekstant aletinin tarihsel gelişiminde, teleskobun gelişimiyle bağlantıları dikkat çekmektedir. Bununla ilgili olarak John Hadley, Thomas Godfrey gibi bilim tarihi bakımından oldukça önemli isimlerin navigasyonda doğrudan ya da araçsal olarak kullanılan aletlerle ilgili literatürde öncü çalışmaları incelenerek, kapsamlı bir tarihsel çerçeve çizilmiştir. Özellikle Isaac Newton'a ait el yazmalarının bulunması bu konuda bilim ve teknoloji tarihinin gidişatını etkilemiştir. 
Batı vasıtasıyla taşınan bilim ve teknolojilerin üzerine inşa edildikleri klasik metinlerde öncü çalışmalara atıfta bulunulmuş, çalışmanın odaklandığı navigasyon ve navigasyon aletlerinin gelişimi ve denizde seyir konularıyla ilgili bazı klasik metinlerden ve el yazması metinlerden kısmi çeviriler yapılmıştır.

Abstract:
The aim of this study is to examine the beginnings and developments of early navigation instruments and navigation systems. The relations between navigation instruments used for navigation at sea and disciplines such as astronomy, cartography, map-making and horology have been revealed. In the historical context, developments that have contributed to the advancement of navigation are explored. Since prehistoric times, people have been travelling using waterways and highways, working to improve their ability to transportation. Before the transporting by air, oceans was the only way for early intercontinental transportation. Thus, people learned building simple boats to cross seas. As progressing of marine-navigation technologies, the importance of calculating route made it necessary to measure time and distance. Early navigators sailed by observing the celestial bodies such as the sun, moon and stars through the astronomical information.
Today, while the position of a point on the sea can be easily determined by satellites in orbit of the Earth, analyzing the development chain of navigation from the past to the present means gaining a new perspective. Navigation, which is derived from the Latin verb navig / o, are, avi, atum, which was used to meet the meanings of traveling, mostly traveling on the sea, has become a concept used in both sea, land and aviation today. Navigating, navigating, navigating or navigating, in its simplest definition, is to determine the most appropriate route to be used to go from one point to another or to determine the distance from a known point to another point and to travel on the chosen route. Although it is mostly used for sea voyages in parallel with its etymological meaning, the term navigation is commonly used in terms of determining an unknown point in land and air direction finding, even in the field of surgical medicine and archeology.
Dead reckoning is among the earliest and oldest methods of navigation techniques. It is generally preferred when celestial observation is not possible and works on the principle of estimating one's current position using a previously obtained position. The development of navigational instruments continued throughout ancient maritime history. Instruments such as Cross-staff, Back-staff, Quadrant and Octant were used extensively in navigation until the development of Sextant. The astrolabe and spherical astrolabe and armillary sphere as a primitive prototype of the astrolabe have been studied as they form an important basis in the development of instruments such as quadrant, cross-staff, octant and sextant. The Cross and Back-staff, the scientific navigational instruments used specifically for measuring the height of the moon and sun, was developed by English navigator John Davis. Cross-staff is also called Jacob's staff or baculum (bone) or radius (staff) in Latin words.
Although navigation mainly began with Celestial Navigation in history, clocks as a mechanical instrument are at least as important as the longitude measurements made on the basis of the celestial objects and the zenith line of a point on the earth at the beginning of the history of navigation. Primitive timers, used to determine a specific period and record elapsed times, was always used in conjunction with other navigation instruments. Instruments such as the hourglass and sundial play an important role in ancient navigation. In this context, a wide coverage has been given to the development history of clocks at the beginning of our research. Mechanical clocks have been emphasized in more detail, especially since the Scientific Revolution (1500-1700) and its later development have a more effective role in navigation systems. Especially with the Scientific Revolution that emerged during the early modern period, studies in the fields of mathematics, physics, astronomy, biology and chemistry gained momentum. While there are controversial opinions about what the exact starting date of the Scientific Revolution was, the publication date of Nicolaus Copernicus De Revolutionibus Orbium Coelestium (On the Revolutions of the Heavenly Spheres), in Latin, is often mentioned as the beginning of the Scientific Revolution, reference is made.
The invention of the Pendulum, which gave great impetus to the development of mechanical clocks, appears as a product of the Scientific Revolution environment. Even though the rank of the inventor of the Pendulum is attributed to Galileo like his theory, the first registered patent that survives today points to Christiaan Huygens in 1657. The Dutch mathematician, physicist scientist, who has made pioneering works especially in the fields of mechanics and optics, has also carved his name into the history scene as a watchmaker. He wrote the Horologium Oscillatorium about the Pendulum Clock, which he officially patented (royal privilege) in 1658 and built on Galileo's Pendulum Theory. He published an expanded and improved version of his work in Latin, which was the scientific language of the period, in 1673 under the name Horologium Oscillatorium Sive de Motu Pendulorum Ad Horologia Aptato.
The largest part of the study is devoted to navigation instruments and navigation systems, which determine the main content of the thesis. Navigation instruments also include instruments used directly in navigation and also indirectly used. The diopter instrument of Hipparchus, which plays an important role in the historical development of modern theodolite instrument which is still used today, has been examined. Different opinions among the considerable publications in the literature on the diopter are compared. Heron of Alexandria and his works which are prominent in the literature in terms of the prototypes of the modern theodolite instrument and the development of the mechanical techniques that made the invention of the theodolite possible, are revealed. Leonard Digges, Thomas Digges and their important works Pantometria are given a place in order to introduce the first theodolite and to have a holistic understanding of the process of its development.
The historical event that allowed us to see the question of navigating the seas with Mechanical Clocks for a long time on the same stage was the great prize that England put forward to encourage inventions that will make longitude determination at sea possible with less error. The 114 years that the Board of Longitude, which the government established to oversee who will be awarded this award, has been active, especially John Harrison's nautical clocks and John Flamsteed's theories on celestial navigation and star catalogs have been studied in terms of navigation history. is the value. Famous scientists such as Edmond Halley and Isaac Newton are also in the history of the development of longitude determination at sea.
In ancient sources referred about navigation and maritime were included in the texts of important writers who formed the basis of Western Culture and Technologies, and translations were made from classical authors such as Lucretius and Kleomedes. In the Homer's poetry, passages on maritime and shipbuilding technologies were compared with philological and archaeological findings in terms of homeric geography. Thus, in the history of science and technology, a versatile methodology has been introduced to following the navigation developments. It has been tried to reveal the connections such as which navigation tools the early navigators used and which technological developments made the inventions of navigation instruments possible. Maritime and navigation in the history of science has been handled from different perspectives. This study is aimed to guide more specific studies in this topic by establishing eclectic and original connections both in terms of philological, archaeological and methodologies of historiography of science and maritime historiography