Evren modelleri yıllardır tartışılan konulardan birisidir, peki ortaya atılan modeller nelerdi ?
Antik Otoritenin Yıkılışı: Kopernik Devrimi
Gökyüzü ışıltılı nesnelerin kümeler halinde bir araya geldiği, uzayın engin denizinde cisimleri sanki bitişikteymişçesine sahneleyen illüzyon dolu bir ekran. Bu ekrana bakarken insanlar ilk başta Tanrıları gördü, onların macera dolu yaşantılarından kendilerine paylar çıkardılar. Zeus kızdı sel oldu, Poseidon kızdı depremler meydana geldi. Dünyada bir şeyler olurken evrendeki cisimler sanki emirler yağdırıyordu. O cisimler Tanrı olarak nitelendirildi. Bizim milyarlarca kilogram ağırlıktan söz ettiğimiz toprak ve su parçaları onlar için karar verici yüce varlıklardı.
Mitopoetik (mit yaratan, mit kaynaklı) açıklamaların terk edilmesinden sonra insanın evrene bakışı değişecekti. Eudoksos, gezegen ve yıldızları soyut nesneler olarak tanımlarken ardından Aristoteles bunların somut olduğunu öne sürdü. Ortak Merkezli Küreler Kanunu’nu Edudoksos’dan devralıp geliştirdi.
Yer merkezli bir evren tasarımı oluşturdu. Adına Aristotelesçi Evren Modeli dediğimiz, Kopernik’e kadar kabul edilen ve dogma haline gelen sistemi inşa etti. Daha sonraları Batlamyus, astronomiyi matematiksel bir zemine oturtan ilk kişi oldu. Gezegenlerin düzensiz hareketlerini açıklamak için deferent ve episaykıl modellerini (modelleri daha iyi anlamlandırmak adına lütfen bakınız.) geliştirdi.
Aristoteles öyle bir otorite oldu ki onunla ters düşmek kiliseyi karşına almak demekti. Kopernik ilk güneş merkezli teoriyi ortaya atan kişi değildi Helenistik dönemden Aristarkus’da heliosentrik (güneş merkezli) modeli geliştirdi ama sağduyuya ve Aristoteles fiziğine uygulanamadığı gerekçesiyle kabul görülmedi.
Aristoteles Evren Modeli
Aristoteles’in astronomiye ilişkin görüşlerini, Fizik, Metafizik ve Gökyüzü Üzerine eserlerinde görmekteyiz. Onun evren modeli yer merkezli (geosentrik) ve sonludur. Arz merkezde ve küre şeklindedir. Diğer gezegenler arzın çevresinde dairesel hareket yaparak yol alır.
Yıldızlar sabit bir felek üzerindedir ve en dış kürede bulunurlar. (primum movens .lat, ilk hareket ettirici. tr) Yıldızlar bize çok uzak olduğu için hareketleri gezegenlere göre belirgin değildir, sabit görünürler bundan hareketle yıldızların sabit ve en uzak küreye konması tesadüf değildir. Son katmanda hareketsiz ve ilk hareket ettirici “felsefi tanrı” bulunur. Boşluk da yoktur. Evren ay altı ve ay üstü olmak üzere ikiye ayrılmıştır.
Ay altı alem, ay ve arz arasını kapsar burada 4 element vardır bunların karışımından maddeler oluşur, hareket zorunlu ve tabidir. Taşı yukarı atarsanız yere düşer sebebi taşın toprak elementinden olması sebebiyle tekrar doğal konumuna dönmesi gerektiğindendir. Aynı şekilde bu ateş için de geçerlidir, dumanın yukarı doğru yönelmesi ateşin doğal konumuna gittiğini gösterir.
Ay üstü evren, ay ve yıldızlar feleğine kadar uzanır. Burada hareket daireseldir. Dairesel hareket kusursuz ve tanrısaldır bu sebeple ay üstü alem de hatasız ve kusursuz bir yerdir. (Her ne kadar gezegenlerin düzensiz hareketini açıklamak için yeni küreler ekleseler de bir gün bu içinden çıkılamaz bir problem olmuştur.) Burada Eter maddesi (Antik çağda, ay üstü evrenin doldurulduğu, kusursuz ve bozulmaz bir madde olarak kabul edilen “beşinci element.”) yer alır. Eterin mükemmel doğası evreni sonsuz yapar. Eter aynı zamanda fiziksel bir elementtir. Evrende boşluk yoktur, bu atomcuların boşluk fikrine zıt düşer. Arz merkezli evren modeli kaba hatlarıyla böyledir.
Batlamyus Modeli
Batlamyus evren modeli, hareketin Aristoteles’teki gibi “kusursuz” olmadığını bize çok iyi gösterir. Bu model, 5 temel kanun üzerinden özetlenebilir. Ona göre evren ve arz bir küredir. Arz evrenin merkezinde, hareketsiz ve evrene oranla bir nokta gibidir.
Gezegenlerin gökyüzündeki dağınık hareketlerini açıklamak için deferent, episaykıl ve equant modelini geliştirmiştir. Batlamyus’un gezegenlerin hareketlerini açıklamak için kullandığı modelde, deferent gezegenlerin ana yörüngesini, episaykıl ise gezegenlerin bu ana yörünge üzerinde yaptığı daha küçük dairesel hareketleri ifade eder. Ünlü eseri Almagest’te yıldız katalogları de yer alır. Yıldızların enlem ve boylamlarını verir bununla birlikte yıldızları, parlaklık derecelerine göre de sınıflandırır. (Birinci parlaklık derecesi, İkinci parlaklık derecesi gibi…) Güneşin paralaksını 2 dakika 51 saniye bulmuştur.
Uzaklıkları ölçerken yanlış hesaplamalar yapsa da astronomiyi matematiksel bir zemine oturtması, Astronomi Tarihi açısından çok önemlidir. Batlamyus modeli gezegenlerin konumlarını belirlemede oldukça başarılıydı ancak zamanla büyüyen hatalar yeni gözlemleri gerektirdi. Kopernik’e kadar rağbet gören sistemi inşa etmeyi başardı.
Yukarıdaki modelde deferent ve episaykıl modelin güzel bir gösterimi yer alır. Bunları birbirine bağlı iki çember gibi düşünebilirsiniz. Deferent hareket ederken episaykıl da hareket eder. İkisi birlikte dönerken ilmek gibi bir şekil oluşur. Equant noktası (Batlamyus modelinde, gezegenlerin sabit bir açısal hızla hareket etmesini sağlamak için kullanılan bir simetrik referans noktasıdır.) ise dünyanın merkezine simetrik olarak yerleştirişmiş ve gezegenin açısal hızını hesaplamada kullanılmıştır.
Yeni Kabulün Ayak Sesleri
Aristoteles ve Batlamyus iki büyük otoriteydi ama antik otoritelere güvenmek yerine farklı bir arayış geliştirmek Avrupa’yı Rönesans’a hazırlayan büyük bir adımdı. Bu adımın baş aktörlerinden biri Polonya krallığı Frombork katedral papazı Mikolaj Kopernik’ti. (Lat. Niocalus Copernicus 1473- 1543) 1543 yılında ölümün eşiğindeyken Göksel Kürelerin Devinimi üzerine kitabının nüshasına dokunabildi. Öldüğü yıl 1543’te diğer önemli olay Vesalius’un anatomi kitabını yayınlamasıydı.
İnsan bedeni Galen’in domuz ve maymun kadavralarından hareketle yorumlanıyordu çünkü kutsal olan insan bedenine ölürken zarar vermek dinen kabul görülen bir şey değildi. Vesalius anatomide devrim yaparken astronomide Kopernik bunu gerçekleştirdi. Sanki anlaşıp aynı yılı seçmiş gibiydiler… Bu yüzden 1543 Bilim Tarihinde önemli bir yıldır. Tabi biz bu yazıda Kopernik’e bakacağız.
Güneş Merkezli Model
Kopernik 24 Mayıs 1543’te eline geçen Göksek Kürelerin Devimi Üzerine (De revolutionibus orbium coelestium .lat) eserinde;
- Güneş’in hareketli değil durağan olduğunu,
- Güneş’in evrenin merkezinde olduğunu
- Dünya’nın kendi ekseni çevresinde döndüğünü,
- Dünya’nın Güneş çevresinde döndüğü görüşüne dayalı evren modelini geliştirmiştir.
Özellikle dünyanın kendi çevresinde döndüğü fikri o zaman için şaşırtıcı gelişmelerden biridir. Çünkü eğer dünya dönüyor olsaydı biz yerimizde duramayacak, savrulup gidecektik. Yerçekimi kavramı bilinmediğinden ve atmosferin de dünya ile döndüğü anlaşılmadığından bu aşılması gereken bir problem haline gelmiştir. Newton’dan sonra bu problem de aşılacaktır.
Güneşin hareketli değil durağan olduğu fikri, Kopernik’in güneş merkezli modelinde adeta kabul haline gelmek zorunda kalmıştır. Kolomb yeni kıtalar keşfederken su kütlesi her aşışında yeni kıtalar ile karşılaşmış eninde sonuna bir toprak parçasına gittiğini görmüştür. Dünya, toprak ve su kütlesinin birleşiminden oluşuyordu. Dört elementten (Toprak, Su, Hava ve Ateş) en ağır olan topraktı. Yani bu merkezde ağır bir şey olması gerektiği fikrine götürdü Kopernik’i. O ağır cisim Dünya olmayacaksa Güneş olabilirdi.
Güneş’i evrenin merkezine koyduktan sonra artık diğer gök cisimlerini açıklamak kaldı. Kopernik özellikle başıboş gezegenlerin hareketinin karmaşık görünmesinin nedenini, güneş çevresinde dönerken aynı zamanda uzay boyunca karmaşık hareketimiz olduğunu ileri sürdü. Burada bir örnek ile pekiştirmek gerekirse lunaparkta atlı karıncaya bindiğimizi hayal edelim. Biz dönmeye başladıkça diğer cisimler hareket ediyormuş gibi gözükür halbuki hareket eden sadece diğer cisimler değil biz de hareket ederiz.
Aristoteles ve Batlamyus gibi Kopernik sisteminde de evren küreseldir. Bu görüş için en temel argüman ise Güneş, Ay ve Yıldızların küresel bir biçimde olmasıydı. Dünya’da küreseldir. Dünya’nın her taraftan merkeze eğimli olduğu ve kutupta yıldızların çoğunun batmaz oluşu bu fikri güçlendirmiştir.
Arz merkezli modele kıyasla yıldızlar küresi daha büyük bir alanı kapsar. Gezegenlerin boyutları da güneşe olan uzaklıklarına göre değişir. Kopernik, Batlamyus’un Astronomi tablolarını geliştirmiş ve gezegenlerin konumlarını doğruya daha yakın bir şekilde açıklamıştır.
Dünya’nın da diğer gök cisimleri gibi evrende çembersel hareket yaptığını belirtir. Yeni bir gelenek devam ettirirken aynı zamanda Kopernik’in ne kadar Aristotelesçi durduğunu düşünmemek işten bile değildir.
Gezegenlerin açı ve uzaklıklarını hesaplamak için sinüs ve kosinüs gibi trigonometrik fonksiyonları kullanmıştır. Gezegenlerin enlemde hareket etmesini sağlayan dairelerin teorisini sunmuştur. Satürn, Jüpiter ve Mars’ın yörüngelerinin ne kadar eğimli olduğunu hesaplamıştır.
Kopernik, görünen hareketi açıklarken retrograd hareketinden ( Gezegenlerin gökyüzünde sanki geri gidiyormuş gibi göründüğü hareket türüdür. Bu, Dünya’nın hareketiyle ilişkili bir optik illüzyondur.) de bahsetmiştir. Bu, biraz önce gördüğümüz Batlamyus’un deferent ve episaykıl modeline olan ihtiyacın da ortadan kalkmasına sebep olmuştur. Tekdüze devinim ilkesine uymadığı için equant noktasını kullanmayı da reddetmiştir.
Kopernik Gerçekten Bir Devrim Yaptı Mı?
Kopernik’i tutuculuk yönünden irdelersek birçok sav ile karşılaşırız, örnek verecek olursak: Batlamyus sunuş tarzını taklit etmiş ve onun gözlemlerine dayanmıştır. Equant hariç Batlamyus’un matematiksel yöntemlerini kullanmış bunu antik Yunan ilkesinden saptığı gerekçesiyle modelinde hiçe saymıştır.
Yapıtını uzunca bir süre yayınlamaması ve kitabının başında bunun bir “varsayım” olduğunu nitelendirmesi akla iki soru getirtmiştir. Ya kiliseden korktu ya da gerçekten Batlamyus ve Aristoteles modellerine belli ölçüde sadıktı. Kim bilir belki ikisi de etkili olmuştur… Nitekim gökbilimciler, Batlamyus’u kullanmaya alışkın olduğu için Kopernik’in de bu gösterimi belli ölçüde koruması anlaşılabilir.
Kopernik 33 yıllık çalışması olan Göksek Kürelerin Devinimi Üzerine eserinde Batlamyus sistemini yıktığı gibi Aristoteles sistemini de ayakları üzerinde durmayacak hale gelmiştir. Hem onların geleneğine bağlı kalarak hem de kendi gözlem verilerine dayanarak yapmıştır bunu. Kopernik’in amacı sadece matematiksel bir sistem ortaya koymak değil evrenbilimini yeniden bir bilim olarak konumlandırmaktı. Matematik ve fizik arasında matematiğe daha çok önem vermiştir. Devinim nasıl olur bununla ilgili fizik açıklaması vermemiştir ancak matematik gerektirdiği için Yerkürenin devinmesi üzerinde durmuştur.
Artık, otorite olan Aristoteles sisteminin yerine geçecek güçlü bir sistem vardı. “Koperniksel Dönüşüm” bilimsel devrim yapmaktan öte kilisenin gücünü de sarstı. Kopernik sadece bir evren modeli yıkmadı, karşısına birçok figürü de aldı. Kitabının nüshasına ancak öldüğü gün dokunabilmesi de bunun bir sonucuydu.
Kaynaklar
Henry, J., Bilim Bilimsel Düşüncenin Kısa Tarihi, 2012, Akılçelen Kitaplar, Ankara.
Kuhn, S.T., Kopernik Devrimi, 2007, İmge Kitabevi, Ankara
Görsel Kaynaklar
Ana Görsel : ChatGPT ve Zehra Kara’nın Katkılarıyla