1. Archeoastronomy: de studie over het ontstaan van de wetenschap

De geschiedenis van de sterrenkunde
1. Archeoastronomy: de studie over het ontstaan van de wetenschap
Het lijdt geen twijfel dat sinds de mens zich bewust werd van de beweging van de hemelobjecten, hij die beweging heeft trachten te begrijpen. Er kan
terecht beweerd worden dat sterrenkunde aan de grondslag ligt van de wetenschap. Ongeveer 5000 tot 6000 jaar geleden was de mens een praktisch
wezen voor wie de landbouw van cruciaal belang was. Het bestuderen van de hemel werd dan ook in veel gevallen gedaan in functie van deze
landbouw. We geven 2 voorbeelden om dit te illustreren.
Stonehenge, gebouwd in verschillende fasen
tussen 3200 v. C. en 2000 v.C. Waarschijnlijk
werd het gebruikt voor astronomische
doeleinden omdat sommige stenen speciale
gebeurtenissen aangeven zoals de opkomst en
de ondergang van de midzomer en midwinter
zon.
Het belang van Egypte voor de sterrenkunde in het algemeen is zeer
beperkt: de invoering van het zonnejaar bestaande uit 365 dagen is
misschien wel het enige vermeldenswaardige.
De luchtschachten in de konings- en
koninginnekamer van de piramide van
Cheops wijzen in de richting van heldere
sterren van de toenmalige hemel. De vraag
of dit toeval is of niet is nog steeds
onbeantwoord.
In China dacht men
dat een zoneclips
betekende dat een
draak de zon opat.
De Chinese sterrenkunde was gebaseerd
op een particuliere wereldvisie. In China
dacht men dat de hemelgebeurtenissen een
reflectie waren van de manier waarop de
keizer regeerde. Onverwachte gebeurtenissen
werden als negatief beschouwd. Het gevolg is
dat de Chinese archieven een
schat bevatten van data van
novae, supernovae, kometen en
zoneclipsen.
Ongeveer 5000 jaar
geleden viel de
eerste dag waar de
blauwe ster Sirius
zichtbaar was net voor de zon
opkwam na een aantal dagen van
onzichtbaarheid ( de heliakische
opkomst) samen met de jaarlijkse
overstroming van de Nijl. Deze
overstromingen waren essentieel
voor de landbouw en de opkomst
van Sirius werd daarom
nauwkeurig bestudeerd.
De pseudowetenschap
vergelijkt graag de stand
van de piramiden op het
Gizeh-plateau met de
stand van de gordelsterren
van het sterrenbeeld
Orion, resulterend in
allerhande fantastische
theorieën i.v.m. het
ontstaan van de beschaving. Echter, hun stand
wordt bepaald door de geologische structuur van
het plateau en daar komt slechts per toeval Orion
bij kijken. De bouwwerken staan op het hardste
deel van het plateau en de piramidebouwers kunnen
terecht ‘Hard-rock ingenieurs’ genoemd worden.
De Maya waren uitstekende
waarnemers van de hemel. Zij
gebruikten hun kennis om
toekomstige gebeurtenissen te
voorspellen. Hun voornaamste
waarnemingen en berekeningen
zijn beschreven in de Dresden
Codex (foto hiernaast). De foto
hieronder toont het Mayaobservatorium van Chitzen Itza.
In Mesopotamia (Irak nu) vinden we de oudste records van sterrenkunde (tot 10.000 jaar oud).
De Babyloniërs hebben misschien wel de grootste invloed gehad op de moderne sterrenkunde.
Ter illustratie: thans gebruiken we hun sterrenbeelden.
Zoals in veel oude culturen werd de sterrenkunde bedreven
in functie van astrologie. De Babyloniërs bewaarden hun
waarnemingen op kleitabletten. Een voorbeeld is het Venus
Tablet dat hier is afgebeeld . Een grote
doorbraak was hun invoering van het gradensysteem om hoeken te meten. De Grieken namen
dit over alsook hun sterrenbeelden
Achtergrondfoto: een maaneclips boven Stonehenge
Geschiedenis van de sterrenkunde
2. De Grieken
Zoals in Egypte was de sterrenkunde in de vroege periode van de Griekse beschaving vooral een praktische sterrenkunde, eveneens met het oog
op de landbouw. Overdracht van kennis uit Mesopotamië in de 6de en de 5de eeuw v.C. en de ontwikkeling van de meetkunde lagen aan de basis
van de ‘moderne’ Griekse sterrenkunde. Hieronder geven we een paar mijlpalen in de verdere ontwikkeling ervan.
Thales van Milete ontwikkelde de theorie van de platte Aarde die centraal stond in het heelal.
Thales van Milete (circa 625-545 v.C.)
Pythagoras is bij de meesten bekend wegens zijn beroemde stelling. Maar hij was eveneens een astronoom. Volgens hem
waren alle hemellichamen, ook de Aarde sferisch. De Aarde bevond zich in het midden van het universum. De sterren
waren bevestigd aan een kristallen sfeer die dagelijks draaide rond een as die door het midden van de Aarde ging.
De zeven planeten - Zon (dus ook als planeet beschouwd), Mercurius, Venus, Maan, Mars, Jupiter en Saturnus - bewogen
eveneens op een eigen sfeer. Dit kosmologisch beeld is van grote invloed geweest voor de astronomie van de oudheid en
de middeleeuwen.
Pythagoras (circa 500 v.C.)
Aristarchus was een wiskundige en sterrenkundige die het best bekend is als de eerste die een universum
verdedigde waar de zon in het centrum stond. Hij was echter de enige astronoom van de Griekse wereld met dit
idee. Aristarchos van Samos kan terecht de voorloper van Copernicus worden genoemd.
Aristarchos van Samos (circa 300 v.C.)
Aan Eratosthenes danken we de allereerste bepaling van de omtrek van
de Aarde (de methode wordt geïllustreerd hiernaast). De omtrek (en de
daaruit resulterende aardstraal) was correct tot op 1% van de huidige
waarde en was veel beter dan de waarde die veel later door Columbus
werd gebruikt.
Eratosthenes (276-195 v.C.)
Hypparchos
(circa 160 v.C.)
Hipparchus ontdekte de precessie van de
equinoxen, hij is de vader van de zogenaamde
epicykeltheorie waarin het
hemellichaamuniform bewoog op een cirkel
(de epicykel) en waarvan het centrum op zijn
beurt op een andere cirkel (de deferent)
bewoog (zie bijhorende figuur). Hij
bestudeerde eclipsen en stelde een
sterrencatalogus samen met nauwkeurige
posities. Een satelliet naar hem genoemd heeft
dit werk onlangs overgedaan en uitgebreid.
Ptolemeus heeft de astronomische kennis van de
Grieken samengevat in zijn Almagest. Het
universum van Ptolemeus (foto hiernaast) gaat uit
van het geocentrisme van Pythagoras en de
epicykeltheorie van Hypparchos. Dit zou het
standaarduniversum blijven tot in de 16de eeuw.
Claudius Ptolemeus
(87-150 n.C.)
Achtergrondfoto: de gordelsterren van Orion (NASA)
De geschiedenis van de sterrenkunde
3. Vanaf de 16de eeuw
Het geocentrisch model van het universum van Ptolemeus werd door de katholieke kerk verheven tot godsdienstig dogma en dit dogma
werd algemeen aanvaard tot in de 17de eeuw. Hieronder geven we een paar mijlpalen in de geschiedenis van de sterrenkunde vanaf de
16de eeuw.
Ironie van het lot: het was een Poolse katholieke
priester, Nicolas Copernicus, die het
geocentrisme in vraag stelde
en het heliocentrisme (zie
figuren hiernaast)
propageerde.
Het heliocentrisch universum
Van Copernicus
Nicolas Copernicus
(1473-1543)s
Kepler was een vurig
aanhanger van het
heliocentrisme van
Copernicus. Hij gebruikte de
waarnemingen van Tycho
Brahe om uiteindelijk zijn
drie beroemde wetten te
formuleren.
Tycho Brahe
(1546-1601)
Tycho Brahe was een uitzonderlijk waarnemer
en bepaalde uiterst nauwkeurig de posities van
hemellichamen, vooral van de planeet Mars.
Tycho Brahe was geen voorstander van het
heliocentrisme van Copernicus, vooral om
godsdienstige redenen. Hij stelde zelf een
alternatief voor, een soort geoheliocentrisme,
gebaseerd op de vroegere epicycles.
Galilei gebruikte als eerste een
zelfgemaakte telescoop voor
sterrenkundige waarnemingen.
Met zijn waarnemingen
verdedigde hij de stelling van
Copernicus maar werd daarvoor
door de katholieke kerk
veroordeeld.
Johannes Kepler (1571-1630)
Galileo Galilei
(1564-1642)
Isaac Newton was een
geniale wiskundige en
astrofysicus die vermoedelijk
via de wetten van Kepler de
theorie van de algemene gravitatie heeft opgesteld. Hij heeft samen met
Leibniz (1646-1716) het infinitesimaalrekenen uitgevonden, hij heeft de
spiegeltelescoop bedacht en hij bestudeerde de fysica van het licht
Isaac Newton
(1643-1727)
In het begin van de 20ste eeuw ontstond de kwantummechanica met bijdragen
van Heisenberg (1901-1976), Bohr (1885-1962), Planck (1858-1947) en
Schödinger (1887-1961). Het was in deze periode dat Albert Einstein zijn
relativiteitstheorie ontwikkelde.
Albert Einstein (1879-1955)