• Bilimsel düşünce, insan doğasının temel bir parçasıdır.
• Bilimciler, evren hakkında bilgi edinirken bilimsel yöntem uygular.
• Modern astronomi temel bilimdir, insanın merakından dolayı motive edilir. Çünkü, insan her zaman Doğa ve Evren hakkında çok şey bilmek ister.
• Gözlemlere dayalı ve kuramlarla test edilmiş bir evren modeli anlamındadır. Gözlemler, daima bir modelin son testidir.
• Eğer, model gözlemlere uymuyorsa, değiştirilmelidir ve bu işlem herhangi bir felsefi, politik veya dini kavramlar
veya inançlarla sınırlandırılmamalıdır. Zamana ilişkin modern gözlemler, ilk çağlardaki astronomik kökene dayanır.
• 24 saat = 1 gün – Güneş’in gökyüzünde bir tam çevrimi için geçen süre.
• Ay – Ay çevrimi ile ilgilidir.
• Yıl – Mevsimlerin çevrimini temel alır.
• Haftanın Günleri – Takımyıldızlar arasında hareket etmekte olan ve çıplak gözle görülebilen 7 cisme (Güneş, Ay ve 5 gezegen) atfen verilen adlardır.
Haftanın yedi günü ve onları temsil eden gökcisimleri
Dönenceler ve Ekvator
 |
| Amaterasu, Japon Güneş Tanrıçası |
Bir günlük zaman diliminin belirlenmesi
• Eski insanlar, bir günlük zamanı söyleyebilmek için Güneş’in gökyüzündeki yolunu gözlerdi.
Eski Mısırlılar basit bir saat için büyük bir dikilitaş kullanırdı (Sundials).
 | ||
| Eski Mısır Dikilitaş’ı şu anda Vatikan-Roma’da | St. Peter Alanı’nda bulunur. |
Bir yıllık zaman diliminin belirlenmesi
• Birçok kültür, mevsimleri saptamaya yarayan yapılar inşa etti.
• Buna en iyi örnek, Stonehenge’dir. Yaklaşık M.Ö. 2000
 |
| Stonehenge-İngiltere, 5000 yıllık |
Ay Çevrimleri
• Birçok eski kültür, ay takvimlerinde ay çevrimlerini kullandı.
• Metonik çevrim:
– Eski Yunan astronom Meton (M.Ö. 432), ay çevrimi tarihlerinin her 19 yılda bir tekrarladığını buldu.
• Diğer kültürler, tutulma tarihleri üzerine takvimler geliştirdi:
• Babil Takvimi
• Maya Takvimi
 | ||
| Chaco Kanyonu, New Mexico, | 5000 yıllık |
 |
| En eski gözlemevlerinden biri Kokino Gözlemevi – Makedonya, 3800 yıllık Güneş ve Ay’ın hareketleri, ekinoks tarihleri |
Gezegenlerin ve Yıldızların Gözlemleri
• Birçok kültürde, gezegen ve yıldızlara ilişkin faydalı gözlemler yapıldı.
• Orta Amerika’nın Maya Gözlemevlerinde Venus gözlemlerine uygun pencereler açıldı.
El Carocal-Maya Gözlemevi
Yucatan, Meksika
El Mirador-Maya Gözlemevi
Maya Uygarlığı
• Eski Çin astronomları 5000 yıl önce başlayan astronomik gözlemlerin ayrıntılı kayıtlarını tuttu.
• Bugün, Yengeç Bulutsusu (Crab Nebula) olarak bilinen bir süpernova patlama
Daha modern nesil
• M.Ö. 3000 yıllarında Mısır ve Mezopotamya’da uygarlık doğdu.
• M.Ö. 2700-2100 yıllarında Mısırlılar büyük piramitleri inşa etti.
• M.Ö. 330 Büyük İskender (Alexander the Great), Aristotle’nun bir öğrencisi olarak bilime ve eğitime çok büyük önem verdi.
• M.Ö. 300 İskenderiye Kütüphanesi, içinde 500 binden fazla kitap bulunan
bir bilgi merkezi olarak kuruldu.
• ~ M.S. 415 İskenderiye Kütüphanesi’nin yakılışı ve depolanmış bilginin yok
oluşu.
İskenderiye Kütüphanesi’ndeki büyük salon (yeniden canlandırma)
• Yunanlılar öncesi astronomi bilgileri, ismi bilinmeyen birçok bilgin tarafından
geliştirildi.
• Bu bilgiler zaman içinde geleneklere göre ve mitolojik olarak bir sonraki toplumlara aktarıldı.
• İlk çağlardaki astronomi çalışmalarını kullanan Yunanlıların buluşları kayıtlara
geçen ilk buluşlardır.
• Bazı Mısırlı kozmologlar farklı tanrılara farklı roller yüklediler.
• Böyle düşünceler astronomi bilimine ilk adımların atılmasını sağladı.
http://www.lucaslearning.com/myth/pdf/ra.pdf
• Bilinen ilk Yunanlı düşünürlerden biri Thales’dir.
• Güneş tutulmasının olacağını önceden tahmin etmiştir.
• Thales’in okulu birçok düşünür yetiştirmiştir. Örneğin, Anaximander astronomik ve coğrafik bir takvim yapmış, Güneş’in, Ay’ın ve gezegenlerin bizden uzaklıklarını
bulmuştur.
Pythagoras: Küresel ve Hareketli Yer (MÖ 500)
• Yer’in küresel olduğu fikrini vermiştir. Bu çalışmasını Ay’ın evrelerinden giderek çıkarmıştır.
• Ay’ın ışıklı ve ışıksız kısımlarını ayıran sınır çizgi (terminator) eğriliğinin 
Ay’ın evreleri ilerledikçe değiştiğini gözlemiştir.
• Bu yüzden, Ay düz değil küreseldir.
• Buna göre, Yer ve diğer gökcisimleri de küresel olmalıdır.
• Pythagoras, güney İtalya’da bir okul kurarak birçok
astronom yetiştirdi.
• Kendisi Yer’i, evrenin merkezine koydu. Fakat,
daha sonra öğrencileri, Yer’in Ay, Güneş, beş gezegen ve yıldızlarla birlikte uzaktaki bir merkezi “ateş” etrafında hareket ettiğini söylediler.
• http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/PictDisplay/Pythagoras.html
Aristotle: Tekrar Merkezde Yer (MÖ 350)
• Yer merkezli evrenin küresel ve sonlu olduğuna inandı.
• Gezegenler ve diğer cisimler Yer merkezli birçok küresel kabuklar üstünde hareket ediyordu.
 |
| Yer merkezli (geocentric) evren modeli |
Önemli fikirleri;
1. Ay’ın küresel olduğunu düşündü.
2. Güneş'in, Yer’e Ay'dan daha uzak olduğunu
buldu, çünkü:
a. Ay’ın hilal evresi, Ay, Yer ile Güneş
arasından geçerken görülür.
b. Güneş gökyüzünde Ay’dan daha yavaş
hareket ediyor olarak görülür.
3. Yer’in küresel olduğunu düşündü, çünkü:
a. Ay terminatörünün eğriliği onun küresel
yapıda olmasını gerektiriyordu ve Yer, belki de
bu yüzden Ay gibidir.
b. Bir gözlemci kuzeye doğru gittikçe,
güney yarımküre yıldızları kaybolurken kuzey
gökyüzünden yeni yıldızlar görür. Bu durum
düz bir Yer üzerinde olmaz.
• Aristotle, Yer’in durağan olduğu sonucunu
çıkardı ve güçlü bir kanıt sundu.
• Eğer, Yer hareket etseydi, değişik yıldızların göreli biçimlerinde değişiklik görürdük.
• Tıpkı yolda yürürken yakındaki ve uzaktaki ağaçların göreli konumlarında olan
değişiklik gibi.
• Eğer, çok uzaktaki bir ağaç ile orta uzaklıktaki bir ağacı birleştiren bir doğru
üzerinde yürürken bir tarafınıza bir adım atsanız, yakındaki ağaç uzaktakinin diğer
tarafına kaymış olarak görünecektir.
• Hareketten dolayı konumdaki bu gibi bir kaymaya paralaks denir.
• Eğer, Yer, düz bir çizgi üzerinde hareket etseydi, yakındaki yıldızları uzaktakilere göre sürekli kayıyor gibi görürdük.
• Eğer, Yer, uzaktaki bir merkez etrafında dolansaydı, yakın ve uzaktaki yıldızlar arasında dönemli bir paralaktik kayma görürdük.
• Fakat, yıldızların ve takımyıldızların zaman içinde böyle bir kayma gösterdiklerine dair bir delil yoktur.
Sonuçta, Aristotle’ya göre Yer hareket etmemelidir
• Aristotle’nun nedeni sağlamdı; ancak, yıldızlar bu paralaktik kaymayı çıplak gözle oluşturacak kadar yakında değil çok uzaktaydılar.
• Yıldız paralaksları yıllarca araştırıldı ve ancak 1838 yılında bulundu.
Hipparchus: Yıldız Haritaları ve Presesyon (M.Ö. 130)
gözledi ve 1080 yıldızlık bir katalog hazırladı.
• Teleskopsuz yaptığı gözlemlerle olası en mükemmel sonuçları elde etti. Herhangi bir tarih için Güneş ve Ay’ın konumlarını doğru olarak önceden belirledi. Hipparchus, eskinin en büyük gökbilimcisi olarak bilinir.
• En büyük buluşu “presesyon”dur.
• Kendinden önce yapılan yıldız konumlarıyla kendi ölçümlerini karşılaştırarak,
ardalan yıldızlarına göre kuzey gök uçlağının, ilkbahar ve sonbahar ılım noktalarının konumlarındaki kaymaları ortaya çıkardı.
Presesyon
• Modern gökbilimde presesyonun nedeni olarak: Güneş ve Ay’dan kaynaklanan çekim kuvvetlerinden dolayı Yer’in yalpalayarak dönmesi gösterilir.
• Şu anda Yer’in dönme ekseni doğrultusuna denk gelen Kutup Yıldızı (Polaris, a UMi, Küçükayı takımyıldızının en parlak yıldızı) 26 000 yıllık bir dönem boyunca,
farklı yıldızlara karşılık gelecektir.
Claudius Ptolemy Gezegen Hareketleri (M.S. 150)
Ptolemy’nin en önemli eseri (Almagest)
• Bilinen en iyi çalışması Güneş, Ay ve gezegenlerin konumlarını belirlemeye
yarayan “epicycle kuramı” veya “Ptolemic kuram” dır.
Ptolemik Evren
• Yer’den dışa doğru sırayla Ay, Merkür, Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter ve Satürn’ün
dolandığı dairesel yörüngeleri yerleştirdi.
 |
Aynı zamanda iyi bir coğrafyacı olan Ptolemy’nin çizdiği Avrupa Haritası |
Kopernik Devrimi
• Güneş sisteminin merkezinde Güneş’i bulunduran, Yer-merkezli eski
kuramları yıkan, çok önemli bir devrimdir.
• 1540-1690 yılları arasında yaklaşık 150 yıllık bir süre içinde geliştirilmiştir.
Bu dönem içinde çok meşhur beş bilimci yetişmiştir:
• Kopernik
• Tycho
• Kepler
• Galileo
• Newton
Nicolaus Copernicus (1473-1543)
• 1512’de yeni tezini duyuran kısa bir açıklama (Commentariolus) yayımladı:
• Güneş, güneş sisteminin merkezindedir, gezegenler onun etrafında dolanır ve yıldızlar çok uzaktadır.
“De Revolutionibus”
• Yaşamının sonunda, bütün çalışmalarını “De Revolutionibus” adlı kitapta topladı.
Bu kitapta güneş sistemine ilişkin tüm bilgiler 
sunuldu.
• “Venüs ve Merkür, Güneş’in etrafında dolanırlar ve yörüngeleri Güneş’ten çok
uzakta değildir...Bu kurama göre, Merkür’ün yörüngesi Venüs’ünkinden
içeride olmalıdır. Eğer, bu varsayımdan yola çıkarsak, aynı merkezli dışa doğru
büyüyen yörüngeler üzerinde Mars, Jüpiter ve Satürn ile karşılaşırız...onların
düzenli hareketlerini görmememiz olanaksızdır. Bu durum, onların merkezinde Güneş’in olmasını yeter derecede sağlar.”
Tycho Brahe (1546-1601)
• Avrupa’nın en modern ilk gözlemevini Kopenhang yakınında, “Uraniborg”
adıyla kurdu.
• Çıplak gözle yaptığı gözlemlerle yıldız ve gezegen konumlarını veren kataloglar hazırladı.
• Yıldızlar ve gezegenlerin Ay’dan çok uzakta olduğunu gösterdi.
• 25 yaşında (1572) gökyüzünde çok ani parlayan bir yıldız gördü.
• Gökyüzünde kayma göstermeyen bu cismi,
yer atmosferi içinde bulunan bir cisim olarak yorumladı.
• 1577’de parlak bir kuyrukluyıldız gözleyerek bunun da Ay’dan uzak bir cisim olduğunu gösterdi.
• 1601 yılında öldüğünde, tüm gözlemleri ve
çalışmaları asistanı Kepler’e miras kaldı.
Avrupa’nın en modern ilk gözlemevi,
Uraniburg
Johannes Kepler (1571-1630)
hareketleri Ptolemy’den beri gökbilimcilerin baş belasıydı ve şaşırtıcı sonuçlar buldu.
• Yüzyıllar boyunca tartışılan dairesel yörüngelerden sonra, Mars’ın hareketine en uygun yörünge biçimi elips olarak çıkıyordu.
• Kepler, Mars’ın yörüngesini elips biçimli olarak buldu ve odaklarından birinde Güneş ulunuyordu. Aslında bu buluş her gezegen için geçerliydi.
Kepler’in Gezegen Hareketlerine İlişkin Birinci Yasası
Herbir gezegenin Güneş etrafındaki yörüngesi elipstir ve bir odağında Güneş bulunur.
Kepler’in Gezegen Hareketlerine İlişkin İkinci Yasası
Bir gezegen yörüngesi üzerinde dolanırken, eşit zamanda eşit alanlar süpürür.
Kepler’in Gezegen Hareketlerine İlişkin Üçüncü Yasası
Gezegenin yörünge döneminin karesi, yarı-büyük eksenin kübüyle orantılıdır.
Kepler’in, gezegenlerin Güneş’ten göreli
uzaklıklarını gösteren
Küreler Modeli
Galileo Galilei (1564- 1642)
Eğer, İtalyan bilimci Galileo Galilei’nin gözlemleri olmasaydı ve teleskobun bulunuşu o dönemde yapılmasaydı, güneş sistemine ilişkin Kopernik Modeli’nin
oturtulmasında Kepler Yasaları’nın o kadar önemi olmayacaktı.
Galileo’nun teleskobu
• 1610 yılında en önemli gözlem sonuçlarını elde etti.
Jüpiter’in 4 uydusunu bularak ilk defa Yer etrafında dolanmayan gökcisimlerinin varlığını ispat etti.
Galileo’nun kendi el yazmalarından, Jüpiter uydularının gözlemi
Venüs gezegeninin hilal evresinden başlayan ve dolun Venüs’e yakın bir
evreye kadar değişik evreler gösteren gökolaylarına tanık oldu.
Yer merkezli modele göre
Güneş merkezli modele göre
Ay üzerindeki dağları gördü ve Ay’ın da Yer benzeri jeolojik özellikleri olan bir
gökcismi olduğunu ısrarla vurguladı.
Galileo’nun Ay’ın
evrelerine ilişkin
gözlem çizimleri.
Güneş lekelerini buldu.
Isaac Newton (1642-1727)
23 ve 25 yaşları arasında çekim yasasını ve ışığın bazı özelliklerini buldu ve
bir teleskop geliştirdi.
41 yaşındayken fizikte devrim yaratan meşhur kitabı “Principia”yı yazmaya başladı
ve üç yıl sonra 1687’de yayımlandı.
• “Evrendeki herbir parçacık diğer bir parçacığı, onların kütlelerinin çarpımı ile doğru ve aralarındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak çeker”.
• Newton yasaları daha önceki hatalı gözlemleri temizlemiş ve Kopernik devrimini
tamamlamıştı.
• Newton’un 1727 yılında ölümünden sonra güneş sistemi bugünkü haliyle kabul edilmiş, bir tek Uranüs, Neptün ve Pluto gezegenlerinin bulunuşu kalmıştı.
• Gözlemler, Newton yasalarının evrende görebildiğimiz diğer cisimlere de
uygulanabileceğini göstermiştir.
• Birbirleri etrafında dolanan bazı yıldız çiftlerinin özelliklerini doğru olarak bilmemize olanak sağlamıştır.
