Astronomiens historie - History of astronomy

Astronomi er den eldste av naturvitenskapene , og dateres tilbake til antikken , med sin opprinnelse i religiøs , mytologisk , kosmologisk , kalendrisk og astrologisk tro og praksis fra forhistorien : rester av disse finnes fremdeles i astrologi , en disiplin som lenge er flettet sammen med offentlig og statlig astronomi. Den var ikke fullstendig atskilt i Europa (se astrologi og astronomi ) under den kopernikanske revolusjonen som startet i 1543. I noen kulturer ble astronomiske data brukt til astrologisk prognostisering. Studiet av astronomi har mottatt økonomisk og sosial støtte fra mange institusjoner, spesielt Kirken, som var dens største støttekilde mellom 1100 -tallet og opplysningstiden .

Gamle astronomer var i stand til å skille mellom stjerner og planeter , ettersom stjerner forblir relativt faste gjennom århundrene mens planeter vil bevege seg betydelig i løpet av relativt kort tid.

Tidlig historie

Tidlige kulturer identifiserte himmelske objekter med guder og ånder. De relaterte disse objektene (og deres bevegelser) til fenomener som regn , tørke , årstider og tidevann . Det antas generelt at de første astronomene var prester , og at de forstod at himmelobjekter og hendelser var manifestasjoner av det guddommelige , derav tidlig astronomis forbindelse til det som nå kalles astrologi . En 32 500 år gammel utskåret elfenben mammut brosme kan inneholde det eldste kjente stjernekartet (ligner stjernebildet Orion ). Det har også blitt antydet at tegning på veggen til Lascaux -hulene i Frankrike fra 33 000 til 10 000 år siden kan være en grafisk fremstilling av Pleiadene , Sommertrekanten og den nordlige kronen . Gamle strukturer med muligens astronomiske justeringer (som Stonehenge ) oppfylte sannsynligvis astronomiske, religiøse og sosiale funksjoner .

Verdens kalendere har ofte blitt satt av observasjoner av solen og månen (markerer dagen , måneden og året ), og var viktige for landbrukssamfunn , der høsten var avhengig av å plante på riktig tid på året, og som nesten fullmåne var den eneste belysningen for nattreiser til bymarkeder.

Solnedgang ved jevndøgn fra det forhistoriske stedet Pizzo Vento på Fondachelli Fantina , Sicilia

Den vanlige moderne kalenderen er basert på den romerske kalenderen . Selv opprinnelig en månekalender , det brøt den tradisjonelle koblingen av måneden til månefasene og delt inn året i tolv nesten-like måneder, som for det meste vekslet mellom-tretti en tretti og dager. Julius Caesar tilskyndet kalenderreformen i 46  f.Kr. , og introduserte det som nå kalles den julianske kalenderen , basert på 365  ett / 4 dagers år lengde opprinnelig foreslått av det 4. århundre  f.Kr. greske astronomen Callippus .

Antikken

Mesopotamia

Babylonske nettbrett i British Museum som spilte inn Halleys komet i 164 f.Kr.

Opprinnelsen til vestlig astronomi finnes i Mesopotamia , "landet mellom elvene" Tigris og Eufrat , der de gamle kongedømmene Sumer , Assyria og Babylonia lå. En skriftform kjent som kileskrift dukket opp blant sumererne rundt 3500–3000 f.Kr. Vår kunnskap om sumerisk astronomi er indirekte, via de tidligste babylonske stjernekatalogene som stammer fra omtrent 1200 f.Kr. Det faktum at mange stjernenavn forekommer på sumerisk, antyder en kontinuitet som strekker seg inn i tidlig bronsealder. Astral teologi, som ga planetgudene en viktig rolle i mesopotamisk mytologi og religion , begynte med sumererne. De brukte også et sexagesimalt (basis 60) sted-verdi tallsystem, som forenklet oppgaven med å registrere veldig store og svært små tall. Den moderne praksisen med å dele en sirkel i 360 grader , eller en time i 60 minutter, begynte med sumererne. For mer informasjon, se artiklene om babylonske tall og matematikk .

Klassiske kilder bruker ofte begrepet kaldere for astronomene i Mesopotamia, som i virkeligheten var presteforskere som spesialiserte seg på astrologi og andre former for spådom .

Det første beviset på anerkjennelse av at astronomiske fenomener er periodiske og at matematikk kan brukes på deres spådom er babylonisk. Nettbrett som dateres tilbake til den gamle babylonske perioden dokumenterer anvendelsen av matematikk til variasjonen i dagslysets lengde over et solår. Århundrevis av babylonske observasjoner av himmelske fenomener er registrert i serien med kileskriftstabletter kjent som Enūma Anu Enlil . Den eldste betydningsfulle astronomiske teksten vi har er Tablet 63 av Enūma Anu Enlil , Venus-tabletten til Ammi-saduqa , som viser de første og siste synlige stigningene til Venus over en periode på omtrent 21 år og er det tidligste beviset på at fenomenene av en planet ble anerkjent som periodisk. Den mul.apin , inneholder kataloger av stjerner og konstellasjoner samt ordninger for å forutsi heliacal risings og innstillingene av planetene, lengder av dagslys målt ved hjelp av en vann klokke , gnomon , skygger, og intercalations . Den babylonske GU-teksten arrangerer stjerner i 'strenger' som ligger langs deklinasjonssirkler og dermed måler høydeoppstigninger eller tidsintervaller, og benytter også stjernene i zenitten, som også er atskilt med gitte forskjeller mellom høyre og oppstigning.

En betydelig økning i kvalitet og hyppigheten av babylonske observasjoner viste seg under regimet av Nabonassar (747-733 BC). De systematiske opptegnelsene over illevarslende fenomener i babylonske astronomiske dagbøker som begynte på dette tidspunktet, tillot for eksempel oppdagelsen av en gjentagende 18-årig syklus av måneformørkelser . Den greske astronomen Ptolemaios brukte senere Nabonassars regjeringstid for å fikse begynnelsen på en æra, siden han følte at de tidligste brukbare observasjonene begynte på dette tidspunktet.

De siste stadiene i utviklingen av den babylonske astronomien fant sted under Seleukidriket (323–60 f.Kr.). På 300-tallet f.Kr. begynte astronomer å bruke "målårstekster" for å forutsi planetenes bevegelser. Disse tekstene samlet opptegnelser over tidligere observasjoner for å finne gjentagende forekomster av illevarslende fenomener for hver planet. Omtrent samtidig, eller kort tid etter, skapte astronomer matematiske modeller som tillot dem å forutsi disse fenomenene direkte, uten å konsultere tidligere poster. En bemerkelsesverdig babylonsk astronom fra denne tiden var Seleukos fra Seleucia , som var tilhenger av den heliosentriske modellen .

Babylonsk astronomi var grunnlaget for mye av det som ble gjort i gresk og hellenistisk astronomi , i klassisk indisk astronomi , i Sassanian Iran, i Bysantium, i Syria, i islamsk astronomi , i Sentral -Asia og i Vest -Europa.

India

Historiske Jantar Mantar -observatoriet i Jaipur , India.

Astronomi i det indiske subkontinentet dateres tilbake til perioden med Indus Valley Civilization i det tredje årtusen fvt, da det ble brukt til å lage kalendere. Siden sivilisasjonen i Indus -dalen ikke etterlot seg skriftlige dokumenter, er den eldste eksisterende indiske astronomiske teksten Vedanga Jyotisha , som stammer fra den vediske perioden . Vedanga Jyotisha beskriver regler for sporing av bevegelsene til solen og månen for ritualer. I løpet av 600 -tallet ble astronomi påvirket av de greske og bysantinske astronomiske tradisjonene.

Aryabhata (476–550), i sin magnum opus Aryabhatiya (499), foreslo et beregningssystem basert på en planetarmodell der jorden ble tatt for å snurre på sin akse og planetenes perioder ble gitt med hensyn til Solen . Han nøyaktig beregnet mange astronomiske konstanter, slik som perioder av planetene, tider av solens og månens mørklagte mellomrom , og den øyeblikkelige bevegelse av månen. Tidlige følgere av Aryabhatas modell inkluderte Varahamihira , Brahmagupta og Bhaskara II .

Astronomi ble avansert under Shunga -riket, og mange stjernekataloger ble produsert i løpet av denne tiden. Shunga -perioden er kjent som "astronomiens gullalder i India". Det så utviklingen av beregninger for bevegelser og steder på forskjellige planeter, deres stigning og setting, konjunksjoner og beregning av formørkelser.

Indiske astronomer på 600-tallet mente at kometer var himmellegemer som dukket opp igjen med jevne mellomrom. Dette var synet som ble uttrykt på 500- tallet av astronomene Varahamihira og Bhadrabahu, og astronomen Bhattotpala fra 1000-tallet listet opp navnene og estimerte perioder for visse kometer, men det er dessverre ikke kjent hvordan disse tallene ble beregnet eller hvor nøyaktige de var.

Bhāskara II (1114–1185) var sjef for det astronomiske observatoriet i Ujjain, og fortsatte den matematiske tradisjonen til Brahmagupta. Han skrev Siddhantasiromani som består av to deler: Goladhyaya (sfære) og Grahaganita (planetenes matematikk). Han beregnet også tiden det tok for Jorden å bane solen til 9 desimaler. Det buddhistiske universitetet i Nalanda tilbød den gang formelle kurs i astronomiske studier.

Andre viktige astronomer fra India inkluderer Madhava fra Sangamagrama , Nilakantha Somayaji og Jyeshtadeva , som var medlemmer av Kerala -skolen for astronomi og matematikk fra 1300 -tallet til 1500 -tallet. Nilakantha Somayaji, i sin Aryabhatiyabhasya , en kommentar til Aryabhata's Aryabhatiya , utviklet sitt eget beregningssystem for en delvis heliosentrisk planetarisk modell, der Merkur, Venus, Mars , Jupiter og Saturn kretser rundt Solen , som igjen kretser rundt Jorden , lik den Tychonic system senere foreslått av Tycho Brahe på slutten av 1500 -tallet. Nilakanthas system var imidlertid matematisk mer effektivt enn det tykoniske systemet, på grunn av at det korrekt tok hensyn til ligningen for sentrum og breddebevegelsen til Merkur og Venus. De fleste astronomer ved Kerala -skolen for astronomi og matematikk som fulgte ham godtok planetmodellen hans.

Hellas og den hellenistiske verden

Den antikythera-mekanismen var en analog datamaskin 150 til 100 BC utformet for å beregne posisjonene til astronomiske objekter.

De gamle grekerne utviklet astronomi, som de behandlet som en gren av matematikk, til et svært sofistikert nivå. De første geometriske, tredimensjonale modellene for å forklare planetenes tilsynelatende bevegelse ble utviklet på 400- tallet f.Kr. av Eudoxus fra Cnidus og Callippus fra Cyzicus . Modellene deres var basert på nestede homosentriske sfærer sentrert på jorden. Deres yngre samtidige Heraclides Ponticus foreslo at Jorden roterer rundt sin akse.

En annen tilnærming til himmelfenomener ble tatt av naturfilosofer som Platon og Aristoteles . De var mindre opptatt av å utvikle matematiske prediktive modeller enn å utvikle en forklaring på årsakene til kosmos bevegelser. I sin Timaeus beskrev Platon universet som et sfærisk legeme delt i sirkler som bærer planetene og styres i henhold til harmoniske intervaller av en verdenssjel . Aristoteles, som trakk på den matematiske modellen til Eudoxus, foreslo at universet var laget av et komplekst system av konsentriske sfærer , hvis sirkulære bevegelser kombinerte for å bære planetene rundt jorden. Denne grunnleggende kosmologiske modellen hersket i forskjellige former fram til 1500 -tallet.

På 300 -tallet f.Kr. var Aristarchus fra Samos den første som foreslo et heliosentrisk system, selv om bare fragmentariske beskrivelser av ideen hans overlever. Eratosthenes anslått omkretsen av jorden med stor nøyaktighet.

Gresk geometrisk astronomi utviklet seg vekk fra modellen med konsentriske sfærer for å bruke mer komplekse modeller der en eksentrisk sirkel ville bære rundt en mindre sirkel, kalt en epicycle som igjen bar rundt på en planet. Den første modellen ble tilskrevet Apollonius av Perga og videre utvikling i den ble utført på 2. århundre f.Kr. av Hipparchus av Nicea . Hipparchus ga en rekke andre bidrag, inkludert den første måling av presesjon og samlingen av den første stjernekatalogen der han foreslo vårt moderne system med tilsynelatende størrelser .

Den Antikythera mekanisme , en gammel gresk astronomisk observasjonsenhet for beregning av bevegelsene til solen og månen, muligens planetene, datoer fra ca 150-100 f.Kr., og var den første stamfar til en astronomisk datamaskin . Det ble oppdaget i et gammelt forlis utenfor den greske øya Antikythera , mellom Kythera og Kreta . Enheten ble kjent for sin bruk av et differensialutstyr , tidligere antatt å ha blitt oppfunnet på 1500 -tallet, og miniatyriseringen og kompleksiteten til delene, sammenlignbar med en klokke laget på 1700 -tallet. Den originale mekanismen vises i bronsesamlingen til National Archaeological Museum of Athens , ledsaget av en kopi.

Avhengig av historikerens synspunkt, ses acme eller korrupsjon av fysisk gresk astronomi med Ptolemaios fra Alexandria , som skrev den klassiske omfattende presentasjonen av geosentrisk astronomi, Megale Syntaxis (Great Synthesis), bedre kjent under sin arabiske tittel Almagest , som hadde en varig effekt på astronomi fram til renessansen . I sine planetariske hypoteser våget Ptolemaios inn i kosmologiens rike og utviklet en fysisk modell av hans geometriske system, i et univers som er mange ganger mindre enn den mer realistiske oppfatningen av Aristarchus fra Samos fire århundrer tidligere.

Egypt

Diagram fra Senemuts grav , 18. dynasti

Den nøyaktige orienteringen til de egyptiske pyramidene gir en varig demonstrasjon av den høye tekniske ferdigheten i å se himmelen oppnådd i det tredje årtusen f.Kr. Det har blitt vist at pyramidene var innrettet mot polstjernen , som på grunn av jevndøgnets forgang var på den tiden Thuban , en svak stjerne i stjernebildet Draco . Evaluering av stedet for tempelet til Amun-Re ved Karnak , tatt i betraktning endringen over tid av ekliptikkens skråstilling , har vist at Det store tempelet var innrettet mot soloppgang av midvinteren . Lengden på korridoren nedover som sollyset ville bevege seg ville ha begrenset belysning på andre tider av året. Egypterne fant også stillingen til Sirius (hundestjernen) som de trodde var Anubis, deres sjakalhodede gud som beveget seg gjennom himmelen. Posisjonen var kritisk for deres sivilisasjon, da den da den steg heliacal i øst før soloppgang, forutsa oversvømmelsen av Nilen. Det er også der vi får uttrykket 'sommerdagers hund' fra.

Astronomi spilte en betydelig rolle i religiøse spørsmål for å fastsette datoene for festivaler og bestemme nattetid . Tittlene på flere tempelbøker er bevart og registrerer bevegelser og faser av solen , månen og stjernene . Den stigende Sirius ( egyptisk : sopdet, gresk : Sothis) i begynnelsen av oversvømmelse ble en særdeles viktig poeng å fikse i den årlige kalenderen.

Skriving i romertiden , Klemens av Alexandria gir en viss idé om betydningen av astronomiske observasjoner til de hellige ritualer:

Og etter at sangeren har kommet frem, har astrologen (ὡροσκόπος), med et horologium (ὡρολόγιον) i hånden, og en håndflate (φοίνιξ), astrologiens symboler . Han må utenat kjenne de hermetiske astrologiske bøkene, som er fire i tallet. Av disse handler det om arrangementet av de faste stjernene som er synlige; en på posisjonene til solen og månen og fem planeter; en om konjunksjoner og faser av solen og månen; og den ene gjelder deres oppgang.

Astrologens instrumenter ( horologium og håndflate ) er en lodd og observasjonsinstrument. De er identifisert med to innskrevne gjenstander i Berlin -museet ; et kort håndtak som en loddlinje ble hengt opp fra, og en palmegren med en spalte i den bredere enden. Sistnevnte ble holdt nær øyet, førstnevnte på den annen side, kanskje på armlengdes avstand. De "hermetiske" bøkene som Clement refererer til er de egyptiske teologiske tekstene, som sannsynligvis ikke har noe med hellenistisk hermetisme å gjøre .

Fra stjernebordene i taket i gravene til Rameses VI og Rameses IX ser det ut til at en mann som satt på bakken for å fastsette nattetimene, møtte astrologen i en slik posisjon at observasjonslinjen til polstjernen passerte over midten av hodet. På de forskjellige dagene i året ble hver time bestemt av en fast stjerne som kulminerte eller nesten kulminerte med den, og posisjonen til disse stjernene den gang er angitt i tabellene som i midten, på venstre øye, på høyre skulder etc. i henhold til tekstene på å etablere eller gjenoppbygge templer den nord -aksen ble bestemt ved hjelp av den samme apparatur, og kan vi konkludere med at det var vanlig en for astronomiske observasjoner. I forsiktige hender kan det gi resultater med høy grad av nøyaktighet.

Kina

Trykt stjernekart over Su Song (1020–1101) som viser sørpolærprojeksjonen.

Astronomien i Øst -Asia begynte i Kina . Solperioden ble fullført i perioden Warring States . Kunnskapen om kinesisk astronomi ble introdusert i Øst -Asia.

Astronomi i Kina har en lang historie. Detaljerte oversikter over astronomiske observasjoner ble ført fra omtrent det 6. århundre f.Kr., til introduksjonen av vestlig astronomi og teleskopet på 1600 -tallet. Kinesiske astronomer klarte nøyaktig å forutsi formørkelser.

Mye av tidlig kinesisk astronomi var beregnet på tidtaking. Kineserne brukte en lunisolar kalender, men fordi syklusene til solen og månen er forskjellige, utarbeidet astronomer ofte nye kalendere og gjorde observasjoner for det formålet.

Astrologisk spådom var også en viktig del av astronomien. Astronomer tok nøye merke til "gjestestjerner" ( kinesisk : 客 星; pinyin : kèxīng ; lit .: "gjestestjerne") som plutselig dukket opp blant de faste stjernene . De var de første som spilte inn en supernova, i Astrological Annals of Houhanshu i 185 e.Kr. Supernovaen som skapte Krabbetåken i 1054 er også et eksempel på en "gjestestjerne" observert av kinesiske astronomer, selv om den ikke ble spilt inn av deres europeiske samtidige. Eldgamle astronomiske registreringer av fenomener som supernovaer og kometer brukes noen ganger i moderne astronomiske studier.

Verdens første stjernekatalog ble laget av Gan De , en kinesisk astronom , på 400 -tallet f.Kr.

Mesoamerika

"El Caracol" observatorietempel i Chichen Itza , Mexico .

Maya -astronomiske kodekser inneholder detaljerte tabeller for beregning av månefaser , formørkelsenes gjentakelse og Venus utseende og forsvinning som morgen- og kveldsstjerne . Mayaene baserte kalenderne i de nøye beregnede syklusene til Pleiadene , Solen , Månen , Venus , Jupiter , Saturn , Mars , og de hadde også en presis beskrivelse av formørkelsene som er avbildet i Dresden Codex , så vel som ekliptikken eller dyrekretsen, og Melkeveien var avgjørende i deres kosmologi. En rekke viktige Maya -strukturer antas å ha vært orientert mot de ekstreme stigningene og innstillingene til Venus. For den gamle Maya var Venus krigens beskytter, og mange innspilte kamper antas å ha blitt tidsbestemt til bevegelsene til denne planeten. Mars er også nevnt i bevarte astronomiske kodekser og tidlig mytologi .

Selv om Mayakalenderen ikke var knyttet til solen, har John Teeple foreslått at mayaene beregnet solåret til noe større nøyaktighet enn den gregorianske kalenderen . Både astronomi og et intrikat numerologisk opplegg for måling av tid var svært viktige komponenter i Maya -religionen .

Forhistorisk Europa

Den himmeldisken fra Nebra Tyskland 1600 f.Kr.

Kalendriske funksjoner til Berlin Gold Hat c. 1000 f.Kr.

Siden 1990 har vår forståelse av forhistoriske europeere blitt radikalt endret av funn av gamle astronomiske artefakter i hele Europa . Artefaktene viser at europeere fra neolitikum og bronsealder hadde en sofistikert kunnskap om matematikk og astronomi.

Blant funnene er:

• Den paleolittiske arkeologen Alexander Marshack fremmet en teori i 1972 om at benstokker fra steder som Afrika og Europa fra muligens så lenge siden 35 000 fvt kan merkes på måter som sporer månens faser, en tolkning som har møtt kritikk.
• The Warren Feltet kalenderen i Dee River valley of Scotland 's Aberdeenshire . Først utgravd i 2004, men først i 2013 avslørt som et funn av stor betydning, er det til dags dato verdens eldste kjente kalender, opprettet rundt 8000 f.Kr. og forut for alle andre kalendere med rundt 5000 år. Kalenderen har form av et tidlig mesolittisk monument som inneholder en serie på 12 groper som ser ut til å hjelpe observatøren med å spore månemåneder ved å etterligne månens faser. Det er også tilpasset soloppgang ved vintersolverv, og koordinerer dermed solåret med månesyklusene. Monumentet hadde blitt vedlikeholdt og periodisk omformet, kanskje opptil hundrevis av ganger, som svar på skiftende sol-/månesykluser i løpet av 6000 år, til kalenderen falt ut av bruk for rundt 4000 år siden.
• Goseck sirkel ligger i Tyskland og tilhører den lineære keramikkulturen . Først oppdaget i 1991, var betydningen først klar etter at resultater fra arkeologiske utgravninger ble tilgjengelige i 2004. Nettstedet er en av hundrevis av lignende sirkulære innhegninger bygget i en region som omfatter Østerrike , Tyskland og Tsjekkia i løpet av en 200-årsperiode som startet like etter 5000 f.Kr.
• Den Nebra sky plate er en bronsealderen bronse plate som ble gravlagt i Tyskland, ikke langt fra Goseck sirkel, rundt 1600 f.Kr.. Den måler omtrent 30 cm i diameter med en masse på 2,2 kg og viser en blågrønn patina (fra oksidasjon) innlagt med gullsymboler. Funnet av arkeologiske tyver i 1999 og gjenopprettet i Sveits i 2002, ble det snart anerkjent som en spektakulær oppdagelse, blant de viktigste på 1900 -tallet. Undersøkelser avslørte at gjenstanden hadde vært i bruk rundt 400 år før begravelsen (2000 f.Kr.), men at bruken var blitt glemt på begravelsestidspunktet. Det innlagte gullet avbildet fullmånen, en halvmåne som var omtrent 4 eller 5 dager gammel, og Pleiades -stjerneklyngen i et bestemt arrangement som dannet den tidligste kjente skildringen av himmelske fenomen. Tolv månemåneder går på 354 dager, og det kreves at en kalender setter inn en sprangmåned hvert annet eller tredje år for å holde seg synkronisert med solårets sesonger (noe som gjør det til lunisolar ). De tidligste kjente beskrivelsene av denne koordineringen ble registrert av babylonerne i det 6. eller 7. århundre f.Kr., over tusen år senere. Disse beskrivelsene bekreftet gammel kunnskap om Nebra -himmelskivets himmelske skildring som det presise arrangementet som trengs for å bedømme når interkalarmåneden skal settes inn i en lunisolar kalender, noe som gjør det til en astronomisk klokke for å regulere en slik kalender tusen eller flere år før noen annen kjent metode .
• Den Kokino området, oppdaget i 2001, sitter på toppen av en utdødd vulkankjeglen ved en høyde på 1013 meter (3,323 fot), og opptar omtrent 0,5 dekar over landskapet i Nord Macedonia . Et astronomisk observatorium i bronsealderen ble bygget der rundt 1900 f.Kr. og tjente kontinuerlig det nærliggende samfunnet som bodde der til rundt 700 f.Kr. Det sentrale rommet ble brukt til å observere solens oppgang og fullmåne. Tre markeringer lokaliserer soloppgang ved sommer- og vintersolverv og ved de to jevndøgnene. Fire til gir minimum og maksimal tilbakegang til fullmåne: om sommeren og om vinteren. To måler lengden på månemånedene. Sammen forener de sol- og månesykluser ved å markere de 235 lunasjonene som skjer i løpet av 19 solår, og regulerer en månekalender. På en plattform atskilt fra det sentrale rommet, i lavere høyde, ble fire steinseter (troner) laget i nord-sør-justering, sammen med en grøftemarkør kuttet i den østlige veggen. Denne markøren lar den stigende solens lys falle på bare den andre tronen, på midtsommeren (omtrent 31. juli). Den ble brukt til en rituell seremoni som knyttet linjalen til den lokale solguden, og markerte også slutten på vekstsesongen og tidspunktet for høsting.
• Gylne hatter i Tyskland, Frankrike og Sveits som daterer seg fra 1400-800 f.Kr. er knyttet til bronsealderen Urnemarkskulturen . Golden hatter er innredet med en spiral motiv av Sun og Månen . De var sannsynligvis en slags kalender som ble brukt til å kalibrere mellom måne- og solkalendere . Moderne vitenskap har vist at ornamenteringen av bladbladene av Schifferstadt -typen , som Berlin Gold Hat -eksemplet tilhører, representerer systematiske sekvenser når det gjelder antall og typer ornamenter per band. En detaljert studie av Berlin -eksemplet, som er det eneste fullt bevarte, viste at symbolene sannsynligvis representerer en lunisolar kalender. Gjenstanden ville ha tillatt bestemmelse av datoer eller perioder i både månekalender og solkalendere .

Middelalder i Midtøsten

Arabisk astrolabe fra 1208 e.Kr.

Den arabiske og den persiske verden under islam hadde blitt svært kultivert, og mange viktige kunnskapsverk fra gresk astronomi og indisk astronomi og persisk astronomi ble oversatt til arabisk, brukt og lagret på biblioteker i hele området. Et viktig bidrag fra islamske astronomer var deres vektlegging på observasjonsastronomi . Dette førte til fremveksten av de første astronomiske observatoriene i den muslimske verden på begynnelsen av 900 -tallet. Zij -stjernekataloger ble produsert på disse observatoriene.

På 900-tallet utførte Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi) observasjoner på stjernene og beskrev deres posisjoner, størrelser , lysstyrke og farge og tegninger for hver konstellasjon i sin bok om faste stjerner . Han ga også de første beskrivelsene og bildene av "A Little Cloud" som nå er kjent som Andromeda -galaksen . Han nevner det som å ligge foran munnen på en stor fisk, en arabisk konstellasjon . Denne "skyen" var tilsynelatende kjent for Isfahan -astronomene, sannsynligvis før 905 e.Kr. Den første registrerte omtale av den store magellanske skyen ble også gitt av al-Sufi. I 1006 observerte Ali ibn Ridwan SN 1006 , den lyseste supernovaen i registrert historie, og etterlot en detaljert beskrivelse av den midlertidige stjernen.

På slutten av 10-tallet, ble et stort observatorium bygget i nærheten av Teheran , Iran , av astronomen Abu-Mahmud al-Khujandi som observerte en serie av meridian transporter of the Sun, som tillot ham å beregne vinkelen på jordens akse i forhold til Sol. Han bemerket at målinger av tidligere (indiske, daværende greske) astronomer hadde funnet høyere verdier for denne vinkelen, mulig bevis på at den aksiale tilt ikke er konstant, men faktisk var avtagende. I Persia fra 1000-tallet samlet Omar Khayyám mange tabeller og utførte en reformering av kalenderen som var mer nøyaktig enn den julianske og kom i nærheten av den gregorianske .

Andre muslimske fremskritt innen astronomi inkluderte innsamling og korreksjon av tidligere astronomiske data, løsning av betydelige problemer i den ptolemaiske modellen , utviklingen av den universelle breddegraduavhengige astrolaben av Arzachel , oppfinnelsen av en rekke andre astronomiske instrumenter, Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn Shākirs tro på at himmellegemene og himmelkulene var underlagt de samme fysiske lovene som Jorden , de første forseggjorte eksperimentene knyttet til astronomiske fenomener, innføring av krevende empiriske observasjoner og eksperimentelle teknikker og innføring av empirisk testing av Ibn al- Shatir , som produserte den første modellen for månebevegelse som matchet fysiske observasjoner.

Naturfilosofi (spesielt aristotelisk fysikk ) ble skilt fra astronomi av Ibn al-Haytham (Alhazen) på 1000-tallet, av Ibn al-Shatir på 1300-tallet og Qushji på 1400-tallet, noe som førte til utviklingen av en astronomisk fysikk.

Middelalderens Vest -Europa

800-talls diagram over posisjonene til de syv planetene 18. mars 816, fra Leiden Aratea .

Etter de betydelige bidragene fra greske forskere til utviklingen av astronomi, gikk den inn i en relativt statisk æra i Vest -Europa fra romertiden til og med 1100 -tallet. Denne mangelen på fremgang har fått noen astronomer til å påstå at ingenting skjedde i vest -europeisk astronomi i middelalderen. Nylige undersøkelser har imidlertid avslørt et mer komplekst bilde av studiet og undervisningen i astronomi i perioden fra det 4. til det 16. århundre.

Vest -Europa gikk inn i middelalderen med store vanskeligheter som påvirket kontinentets intellektuelle produksjon. De avanserte astronomiske avhandlingene fra den klassiske antikken ble skrevet på gresk , og med nedgang i kunnskapen om det språket var bare forenklede oppsummeringer og praktiske tekster tilgjengelig for studier. De mest innflytelsesrike forfatterne som ga denne gamle tradisjonen på latin videre, var Macrobius , Plinius , Martianus Capella og Calcidius . På 600 -tallet bemerket biskop Gregorius av Tours at han hadde lært sin astronomi ved å lese Martianus Capella, og fortsatte med å bruke denne rudimentære astronomien for å beskrive en metode som munker kunne bestemme tidspunktet for bønn om natten ved å se på stjernene.

På 800 -tallet publiserte den engelske munken Bede of Jarrow en innflytelsesrik tekst, On the Reckoning of Time , som ga kirkemenn praktisk astronomisk kunnskap som var nødvendig for å beregne riktig påskedato ved hjelp av en prosedyre som ble kalt computus . Denne teksten forble et viktig element i utdannelsen av presteskap fra 800 -tallet til langt etter universitets fremvekst på 1100 -tallet .

Utvalget av overlevende gamle romerske skrifter om astronomi og læren til Bede og hans tilhengere begynte å bli studert for alvor under gjenoppliving av læring sponset av keiseren Karl den Store . På 900 -tallet sirkulerte rudimentære teknikker for å beregne posisjonen til planetene i Vest -Europa; middelalderske lærde kjente igjen deres feil, men tekster som beskriver disse teknikkene ble fortsatt kopiert, noe som gjenspeiler interesse for planetenes bevegelser og for deres astrologiske betydning.

Med utgangspunkt i denne astronomiske bakgrunnen begynte europeiske lærde som Gerbert fra Aurillac på 1000-tallet å reise til Spania og Sicilia for å finne lærdom de hadde hørt eksisterte i den arabisktalende verden. Der møtte de først forskjellige praktiske astronomiske teknikker angående kalenderen og tidtaking, særlig de som omhandlet astrolaben . Snart skrev forskere som Hermann fra Reichenau tekster på latin om bruk og konstruksjon av astrolabiet og andre, for eksempel Walcher fra Malvern , brukte astrolabiet til å observere formørkelsens tid for å teste gyldigheten av beregningstabeller.

På 1100 -tallet reiste forskere til Spania og Sicilia for å oppsøke mer avanserte astronomiske og astrologiske tekster, som de oversatte til latin fra arabisk og gresk for å ytterligere berike den astronomiske kunnskapen om Vest -Europa. Ankomsten av disse nye tekstene falt sammen med fremveksten av universitetene i middelalderens Europa, der de snart fant et hjem. Etter å ha reflektert introduksjonen av astronomi til universitetene, skrev John of Sacrobosco en rekke innflytelsesrike innledende astronomiske lærebøker: Sfæren , en Computus, en tekst om kvadranten og en annen om beregning.

På 1300 -tallet viste Nicole Oresme , senere biskop av Liseux, at verken de skriftlige tekstene eller de fysiske argumentene som ble fremmet mot jordens bevegelse var demonstrative og fremførte enkelhetsargumentet for teorien om at jorden beveger seg, og ikke himmelen . Imidlertid konkluderte han med "alle fastholder, og jeg tror selv, at himmelen beveger seg og ikke jorden: For Gud har etablert en verden som ikke skal beveges." På 1400 -tallet foreslo kardinal Nicholas fra Cusa i noen av sine vitenskapelige skrifter at jorden kretset rundt solen, og at hver stjerne i seg selv er en fjern sol.

Kopernikansk revolusjon

I løpet av renessanseperioden begynte astronomien å gjennomgå en revolusjon i tankene kjent som den kopernikanske revolusjonen , som får navnet fra astronomen Nicolaus Copernicus , som foreslo et heliosentrisk system, der planetene dreide seg rundt solen og ikke jorden. Hans De revolutionibus orbium coelestium ble utgitt i 1543. Selv om dette på lang sikt var en veldig kontroversiell påstand, førte den i begynnelsen bare til mindre kontroverser. Teorien ble det dominerende synet fordi mange skikkelser, særlig Galileo Galilei , Johannes Kepler og Isaac Newton forkjempet og forbedret arbeidet. Andre figurer hjalp også denne nye modellen til tross for at han ikke trodde den generelle teorien, som Tycho Brahe , med sine velkjente observasjoner.

Brahe, en dansk adelsmann, var en vesentlig astronom i denne perioden. Han kom på den astronomiske scenen med publiseringen av De nova stella , der han motbeviste konvensjonell visdom om supernovaen SN 1572 (Like lys som Venus på sitt høyeste, ble SN 1572 senere usynlig for det blotte øye, og motbeviste den aristoteliske læren om himmelenes uforanderlighet.) Han skapte også det tykoniske systemet , der solen og månen og stjernene kretser rundt jorden, men de fem andre planetene dreier seg om solen. Dette systemet blandet de matematiske fordelene ved det kopernikanske systemet med de "fysiske fordelene" av det ptolemaiske systemet. Dette var et av systemene folk trodde på da de ikke aksepterte heliosentrisme, men ikke lenger kunne godta det ptolemaiske systemet. Han er mest kjent for sine svært nøyaktige observasjoner av stjernene og solsystemet. Senere flyttet han til Praha og fortsatte arbeidet. I Praha var han på jobb med Rudolphine -bordene , som ikke var ferdige før etter hans død. Rudolphine -tabellene var et stjernekart designet for å være mer nøyaktig enn enten Alfonsine -bordene , laget på 1300 -tallet , og Prutenic -tabellene , som var unøyaktige. Han ble assistert på dette tidspunktet av sin assistent Johannes Kepler, som senere skulle bruke observasjonene sine til å fullføre Brahes arbeider og også for hans teorier.

Etter Brahes død ble Kepler ansett som hans etterfølger og fikk jobben med å fullføre Brahes ufullførte verk, som Rudolphine -tabellene. Han fullførte Rudolphine -tabellene i 1624, selv om den ikke ble utgitt på flere år. Som mange andre skikkelser i denne epoken, var han utsatt for religiøse og politiske problemer, som trettiårskrigen , som førte til kaos som nesten ødela noen av verkene hans. Kepler var imidlertid den første som forsøkte å utlede matematiske spådommer om himmelske bevegelser fra antatte fysiske årsaker. Han oppdaget de tre Keplers lover for planetarisk bevegelse som nå bærer navnet hans, disse lovene er som følger:

1. Bane til en planet er en ellipse med solen i en av de to fokusene.
2. Et linjesegment som forbinder en planet og solen feier like store områder ut i like lange tidsintervaller.
3. Kvadraten til en planets orbitale periode er proporsjonal med terningen i halv-hovedaksen i dens bane.

Med disse lovene klarte han å forbedre den eksisterende heliosentriske modellen. De to første ble utgitt i 1609. Keplers bidrag forbedret det generelle systemet, noe som ga det mer troverdighet fordi det tilstrekkelig forklarte hendelser og kunne forårsake mer pålitelige spådommer. Før dette var den kopernikanske modellen like upålitelig som den ptolemaiske modellen. Denne forbedringen kom fordi Kepler innså at banene ikke var perfekte sirkler, men ellipser.

Galileo Galilei (1564–1642) laget sitt eget teleskop og oppdaget at månen hadde kratere, at Jupiter hadde måner, at solen hadde flekker og at Venus hadde faser som månen. Portrett av Justus Sustermans .

Galileo Galilei var blant de første som brukte et teleskop for å observere himmelen, og etter å ha konstruert et 20x refraktorteleskop. Han oppdaget de fire største måner av Jupiter i 1610, som nå er kjent som de galileiske måner , til hans ære. Denne oppdagelsen var den første kjente observasjonen av satellitter som kretset rundt en annen planet. Han fant også ut at månen vår hadde kratere og observerte, og forklarte riktig, solflekker, og at Venus viste et komplett sett med faser som lignet månefaser. Galileo hevdet at disse fakta demonstrerte inkompatibilitet med den ptolemaiske modellen, som ikke kunne forklare fenomenet og til og med ville motsi det. Med måner viste det at Jorden ikke trenger å ha alt i bane rundt den og at andre deler av solsystemet kan gå i bane rundt et annet objekt, for eksempel at jorden går i bane rundt solen. I det ptolemaiske systemet skulle himmellegemene være perfekte, slik at slike gjenstander ikke skulle ha kratere eller solflekker. Faser av Venus kan bare skje i tilfelle Venus bane er inne i jordens bane, noe som ikke kunne skje hvis jorden var sentrum. Han, som det mest kjente eksemplet, måtte møte utfordringer fra kirkelige embetsmenn, nærmere bestemt den romerske inkvisisjonen . De anklaget ham for kjetteri fordi denne troen gikk i strid med den romersk -katolske kirkes lære og utfordret den katolske kirkes autoritet når den var som svakest. Selv om han var i stand til å unngå straff en liten stund, ble han til slutt prøvd og erklærte skyldig for kjetteri i 1633. Selv om dette kom til en viss kostnad, ble boken hans forbudt, og han ble satt i husarrest til han døde i 1642.

Plate med figurer som illustrerer artikler om astronomi, fra Cyclopædia fra 1728

Sir Isaac Newton utviklet ytterligere bånd mellom fysikk og astronomi gjennom sin lov om universell gravitasjon . Innse at den samme kraften som tiltrekker gjenstander til jordoverflaten holdt månen i bane rundt jorden, var i stand til i en teoretisk ramme å forklare alle kjente gravitasjonsfenomener. I sin Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica hentet han Keplers lover fra første prinsipper. De første prinsippene er som følger:

1. I en treghetsramme forblir et objekt enten i ro eller fortsetter å bevege seg med konstant hastighet , med mindre det påvirkes av en kraft .
2. I en treghetsreferanseramme er vektorsummen av kreftene F på et objekt lik massen av objektet multiplisert med akselerasjonen a til objektet: F = ma. (Det antas her at massen m er konstant)
3. Når ett legeme utøver en kraft på et annet legeme, utøver det andre legemet samtidig en kraft lik størrelse og motsatt i retning på det første legemet.

Mens Kepler forklarte hvordan planetene beveget seg, klarte Newton imidlertid å forklare hvorfor planetene beveget seg slik de gjør. Newtons teoretiske utvikling la mange av grunnlaget for moderne fysikk.

Fullfører solsystemet

Utenfor England tok Newtons teori litt tid å bli etablert. Descartes ' teori om virvlene holdt stand i Frankrike, og Huygens , Leibniz og Cassini akseptert bare deler av Newtons system, og foretrakk sine egne filosofier. Voltaire publiserte en populær beretning i 1738. I 1748 tilbød det franske vitenskapsakademiet en belønning for å løse forstyrrelsene til Jupiter og Saturn som til slutt ble løst av Euler og Lagrange . Laplace fullførte teorien om planetene og publiserte fra 1798 til 1825. Den tidlige opprinnelsen til den solnebulære modellen for planetformasjon hadde begynt.

Edmund Halley etterfulgte Flamsteed som Astronomer Royal i England og lyktes med å forutsi returen i 1758 på kometen som bærer navnet hans . Sir William Herschel fant den første nye planeten, Uranus , som ble observert i moderne tid i 1781. Gapet mellom planetene Mars og Jupiter avslørt av Titius - Bode -loven ble fylt av oppdagelsen av asteroider Ceres og 2 Pallas Pallas i 1801 og 1802 med mange flere etter.

Først var astronomisk tanke i Amerika basert på aristotelisk filosofi , men interessen for den nye astronomien begynte å dukke opp i almanakker allerede i 1659.

Moderne astronomi

Mars overflate kart over Giovanni Schiaparelli .

På 1800 -tallet oppdaget Joseph von Fraunhofer at når sollys ble spredt, ble det observert en rekke spektrale linjer (områder der det var mindre eller ikke noe lys). Eksperimenter med varme gasser viste at de samme linjene kunne observeres i gassens spektre, med spesifikke linjer som tilsvarer unike elementer. Det ble bevist at de kjemiske elementene som finnes i solen (hovedsakelig hydrogen og helium ) også ble funnet på jorden. I løpet av 1900 -tallet gikk spektroskopi (studiet av disse linjene) frem, spesielt på grunn av fremkomsten av kvantefysikk , som var nødvendig for å forstå observasjonene.

Feirer mangfold

Selv om astronomer i tidligere århundrer utelukkende var mannlige, begynte kvinner ved begynnelsen av 1900 -tallet å spille en rolle i de store funnene. I denne perioden før moderne datamaskiner begynte kvinner ved United States Naval Observatory (USNO), Harvard University og andre astronomiforskningsinstitusjoner å bli ansatt som menneskelige "datamaskiner" , som utførte de kjedelige beregningene mens forskere utførte forskning som krever mer bakgrunnskunnskap . En rekke funn i denne perioden ble opprinnelig notert av kvinnene "datamaskiner" og rapportert til sine veiledere. For eksempel oppdaget Henrietta Swan Leavitt ved Harvard-observatoriet cepheid-variabel stjerneperiode -lysstyrkeforhold som hun videreutviklet til en metode for måling av avstand utenfor solsystemet.

Annie Jump Cannon , også ved Harvard, organisert de fremragende spektraltyper ifølge fremragende temperatur. I 1847 oppdaget Maria Mitchell en komet ved hjelp av et teleskop. I følge Lewis D. Eigen, Cannon alene, oppdaget og katalogiserte "bare fire år flere stjerner enn alle mennene i historien tilsammen". De fleste av disse kvinnene fikk liten eller ingen anerkjennelse i løpet av livet på grunn av deres lavere profesjonelle stilling innen astronomi. Selv om deres oppdagelser og metoder blir undervist i klasserom rundt om i verden, er det få studenter i astronomi som kan tilskrive verkene til forfatterne eller ane at det var aktive kvinnelige astronomer på slutten av 1800 -tallet.

Kosmologi og universets utvidelse

Sammenligning av CMB (kosmisk mikrobølgeovn) resultater fra satellitter COBE , WMAP og Planck som dokumenterer en fremgang i 1989–2013.

Mesteparten av vår nåværende kunnskap ble oppnådd i løpet av 1900 -tallet. Ved hjelp av fotografering ble svakere objekter observert. Solen ble funnet å være en del av en galakse som består av mer enn 10 ¹⁰ stjerner (10 milliarder stjerner). Eksistensen av andre galakser, en av sakene i den store debatten , ble avgjort av Edwin Hubble , som identifiserte Andromeda -stjernetåken som en annen galakse, og mange andre på store avstander og på vei tilbake, og beveget seg bort fra galaksen vår.

Fysisk kosmologi , en disiplin som har et stort skjæringspunkt med astronomi, gjorde store fremskritt i løpet av 1900 -tallet, med modellen for det varme Big Bang sterkt støttet av bevisene fra astronomi og fysikk, for eksempel rødforskyvninger av svært fjerne galakser og radio kilder, den kosmiske mikrobølge bakgrunnsstrålingen , Hubbles lov og kosmologiske overflod av elementer .

Nye vinduer inn i Cosmos åpnes

Hubble romteleskop .

På 1800-tallet begynte forskere å oppdage lysformer som var usynlige for det blotte øye: røntgenstråler , gammastråler , radiobølger , mikrobølger , ultrafiolett stråling og infrarød stråling . Dette hadde stor innvirkning på astronomi, og gyt feltene infrarød astronomi , radioastronomi , røntgenstråle og til slutt gammastråle-astronomi . Med fremkomsten av spektroskopi ble det bevist at andre stjerner var lik solen, men med en rekke temperaturer , masser og størrelser. Eksistensen av vår galakse , Melkeveien , som en egen gruppe av stjerner ble bare bevist på 1900 -tallet, sammen med eksistensen av "eksterne" galakser, og like etter utvidelsen av universet sett i lavkonjunkturen for de fleste galakser fra oss.

Se også

Merknader

Historikere innen astronomi

• Forskere Fortid. Willy Hartner , Otto Neugebauer , BL van der Waerden
• Lærde tilstede. Stephen G. Brush , Stephen J. Dick , Owen Gingerich , Bruce Stephenson , Michael Hoskin , Alexander R. Jones , Curtis A. Wilson
• Astronom-historikere. JBJ Delambre , JLE Dreyer , Donald Osterbrock , Carl Sagan , F. Richard Stephenson

Referanser

• Aaboe , Asger. Episoder fra Astronomiens tidlige historie . Springer-Verlag 2001 ISBN  0-387-95136-9
• Aveni, Anthony F. Skywatchers of Ancient Mexico . University of Texas Press 1980 ISBN  0-292-77557-1
• Dreyer, JLE History of Astronomy from Thales to Kepler , 2. utgave. Dover Publications 1953 (revidert opptrykk av History of the Planetary Systems from Thales to Kepler , 1906)
• Eastwood, Bruce. Revival of Planetary Astronomy in Carolingian and Post-Carolingian Europe , Variorum Collected Studies Series CS 279 Ashgate 2002 ISBN  0-86078-868-7
• Evans, James (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy , Oxford University Press, ISBN 0-19-509539-1.
• Antoine Gautier, L'âge d'or de l'astronomie ottomane , i L'Astronomie, (månedlig blad opprettet av Camille Flammarion i 1882), desember 2005, bind 119.
• Hodson, FR (red.). Astronomiens sted i den antikke verden : Et felles symposium for Royal Society og British Academy. Oxford University Press, 1974 ISBN  0-19-725944-8
• Hoskin, Michael. Astronomiens historie: En veldig kort introduksjon . Oxford University Press. ISBN  0-19-280306-9
• McCluskey, Stephen C. (1998). Astronomier og kulturer i tidlig middelalder -Europa . Cambridge University Press. ISBN 0-521-77852-2.
• Pannekoek, Anton . En historie om astronomi . Dover Publications 1989
• Pedersen, Olaf. Early Physics and Astronomy: A Historical Introduction , revidert utgave. Cambridge University Press 1993 ISBN  0-521-40899-7
• Pingree, David (1998), "Legacies in Astronomy and Celestial Omens", i Dalley, Stephanie (red.), The Legacy of Mesopotamia , Oxford University Press, s. 125–137, ISBN 0-19-814946-8.
• Rochberg, Francesca (2004), The Heavenly Writing: Divination, Horoscopy and Astronomy in Mesopotamian Culture , Cambridge University Press.
• Stephenson, Bruce. Keplers fysiske astronomi , studier i matematikk- og naturvitenskapens historie, 13. New York: Springer, 1987 ISBN  0-387-96541-6
• Walker, Christopher (red.). Astronomi før teleskopet . British Museum Press 1996 ISBN  0-7141-1746-3

Videre lesning

• Neugebauer, Otto (1969) [1957], The Exact Sciences in Antiquity (2 utg.), Dover Publications , ISBN 978-0-486-22332-2
• Revello, Manuela (2013). "Sole, luna ed eclissi in Omero", i TECHNAI 4, s. 13-32 . Pisa-Roma: Fabrizio Serra redigerer.
• UNESCOs middelalderske astronomi i Europa
• Magli, Giulio. "Om mulig oppdagelse av presesjonseffekter i gammel astronomi." arXiv fortrykk fysikk/0407108 (2004).

Refererte tidsskrifter

• DIO: The International Journal of Scientific History
• Journal for the History of Astronomy
• Journal of Astronomical History and Heritage

Eksterne linker

• Medier relatert til astronomihistorie på Wikimedia Commons
• Paris Observatory bøker og manuskripter
• UNESCO-IAU-portal til astronomiens kulturarv
• Astronomiae Historia / History of Astronomy at the Astronomical Institutes of Bonn University.
• Society for the History of Astronomy
• Maya -astronomi
• Caelum Antiquum : Ancient Astronomy and Astrology at LacusCurtius
• Mesoamerikansk arkeoastronomi
• "The Book of Instruction on Deviant Planes and Simple Planes" er et manuskript på arabisk som dateres tilbake til 1740 og snakker om praktisk astronomi, med diagrammer.
• Mer informasjon om kvinnelige astronomer
• Astronomy & Empire , BBC Radio 4 -diskusjon med Simon Schaffer, Kristen Lippincott og Allan Chapman ( In Our Time , 4. mai 2006)