`Sterrenkunde` in de prehistorie: Lascaux

RECAPITULATIE COLLEGE I
• Eerste kennismaking
Ontzag voor hemelverschijnselen.
- planeten ! clusters van sterrenstelsels
- leegte, grootte, ruimte-tijd
• Simpele waarnemingen
- sterren, & sterrenbeelden,
- Zon, Maan, planeten, kometen
- verduisteringen, Melkweg
• Film: Cosmic Movie
- van Oerknal tot Space Shuttle
•
•
•
•
•
•
Stonehenge
Pyramiden
Zon- en Maantempels
Riten
Goden
Voorboden
(Ster van Bethlehem !)
ASTROLOGIE
COLLEGE II :
ASTROLOGIE:
“gelul in de ruimte”
(Levi Weemoedt)
Gechiedenis van de sterrenkunde
verschuivende wereldbeelden
• Archeo-astronomie
- geboren uit existentiële vragen en praktische toepassingen
- Lascaux, Nabta, Stonehenge, Newgrange, Goseck & Nebra schijf,
Egypte, Babylonië & Mesopotamië, Maya cultuur
• De klassieke oudheid
zie ook hand-out
- briljante gedachtengangen, begin van het ‘wetenschappelijk denken’
- van geocentrisch naar heliocentrisch wereldbeeld
• De wetenschappelijke revolutie van de 16de-17de eeuw
- van Copernicus tot Newton
- wetten van Kepler
‘Sterrenkunde’ in de prehistorie:
Ishango & Blanchard botten: Paleolithische maankalenders
• Blanchard bot
(Frankrijk):
- rendier bot, 30.000 jaar oud
- 69 kerven, in 27 vormen,
- langs een slinger
Suggereert een maankalender
(Marshack)
• Ishango bot (Congo):
- 20.000-25.000 jaar oud
- rechte kerven in 3 rijen
Lascaux :
• de eerste ‘kaart’ van de hemel
• 16,500 jaar oud
• 2000 figuren:
- 900 dieren
- geometrische figuren
- Grot van de Stieren
• Rappenglueck speculeerde dat
de tekeningen sterrenkundige
informatie bevatten:
- sterrenkaart bij een stierenkop
- Pleiaden ofwel zevengesternte
- Maanperiode (29 dagen) bij een paard
Nabta - Egypte
De Grote Beer: het oudste sterrenbeeld?
De meeste bekende sterrenbeelden zijn gedefinieerd
door Babylonische en Griekse astronomen.
• Zuidwesten van Egypte
• Oudste astronomische
Maar niet de Grote Beer !
Die is alleen bekend in:
- Eurazië (incl. Siberië)
- Indianen van Noord-Amerika
Dit suggereert dat het sterrenbeeld
ouder is dan 10.000 jaar en bekend
was voordat de voorouders van de indianen de Bering Straat overstaken.
megalithisch monument
6.000 - 6.500 jaar oud
- complex is ovaal : 1.3 x 2.9 km
- 10 steenplaten van 3m
30 ‘randstenen’
- kalenderfunctie?
- Prehistorische kalender,
duidt zomerzonnewende aan
- misschien grotere betekenis:
gordel + schouders van Orion
(Brophy)
Newgrange - Ierland
• Grafheuvel
Newgrange - Ierland
• Grafheuvel
5.300 - 4.900 jaar oud
5.300 - 4.900 jaar oud
markeert de winterzonnewende
markeert de winterzonnewende
Stonehenge - Engeland
Stonehenge
Complexe struktuur
opgebouwd in 3 fasen
over een langere periode.
5.000 - 3.000 jaar oud
Goseck - Duitsland
Stonehenge
oudste ‘sterrenwacht’ van Europa
Een oud
observatorium?
•
•
•
•
•
Goseck - Duitsland
ontdekt op luchtfoto’s in jaren ’90
75 m. in diameter, Stonehenge-achtige constructie
nederzetting sinds 5.000 v.Chr.
zonneobservatorium, waarnemen van zonnewenden
gereconstrueerd in 2005.
Goseck - De Nebra schijf
Bronzen schijf:
3.650 jaar oud
oudst bekende sterrenkaart
Europesche bronstijd
Gevonden in 1999 op de
Mittelberg (252m), 25km van Goseck
30cm in diameter, ingelegd met goud
Symbolen:
- zon / volle maan
- 32 sterren (incl Pleiaden?)
- 2 bogen:
hoek tussen zonnewenden
- extra boog: Zonneboot,Melkweg, Regenboog?
Egyptische sterrenkunde
Veel discussie over het belang van de sterrenkunde in Egypte
Astronomie vooral van belang voor:
- praktisch nut : Sirius - overstroming Nijl
circumpolaire sterren -uitlijnen van de pyramiden
- religie : Zon - Ra
Egyptische wereldbeeld:
Nut & Ra
Sirius en de Nijl
Het uitlijnen van de pyramides
Babylonië - Mesopotamië
Het uitlijnen van de pyramides
K.E. Spence, 2000, Nature, 408, 320-324
http://www.nature.com/nature/journal/v408/n6810/full/408320a0.html
Babylonisch wereldbeeld
astronomische
tabellen
uitgebreide maankalender
De Maya’s
Chichen Itza: El Caracol,
een complexe sterrenwacht
Verschuivende wereldbeelden
van een geocentrisch naar een heliocentrisch model
De simpele waarnemingen
met het blote oog waren
niet in strijd met een
geocentrisch wereldbeeld.
Cycli van
de maan en
venus bekend
De Klassieke Oudheid
Uit maansverduisteringen
leidde men af dat:
Briljante gedachtengangen !
• Pythagoras
(530 BC)
wiskundige beschrijving, Aarde is rond
• de Aarde is rond
• de Aarde is enkele keren
groter dan de Maan
• Pythagorische School
(450 BC)
Universum is sferisch met centraal vuur
• Aristoteles
(384-322 BC)
plaats de Aarde terug in het centrum
• Aristarchus
(280 BC)
plaatst de Zon terug in het centrum
• Eratosthenes
(276-195 BC)
meet de omtrek van de Aarde
• Ptolemeus
(150 AD)
Plaatst de Aarde terug in centrum,
introduceert epicycles
Correct beeld van de
relatieve afstanden en
afmetingen van de
Aarde - Maan - Zon
De bepaling van de omtrek van de Aarde
door Eratosthenes is fenomenaal:
Hij kwam op een waarde die binnen enkele procenten gelijk is aan de correcte!
De afstand tot de Maan probeerde men tevergeefs te schatten
met behulp van de parallax-methode:
Aristarchus schatte de schaal van het Aarde – Maan – Zon systeem.
Hoewel zijn conclusie niet correct was, was de methode weer fenomenaal!
Ondanks het feit dat de dimensies van het zonnestelsel
dus al bij de oude Grieken bekend waren,
en zij al het heliocentrische wereldbeeld postuleerden,
duurde het tot de renaissance voordat dat beeld bewezen werd.
•
•
•
•
•
Nicolaus Copernicus
Tycho Brahe
Galileo Galilei
Johannes Kepler
Isaac Newton
(1473-1543)
(1546-1601)
(1564-1642)
(1571-1630)
(1642-1727)
Doorslaggevend:
• Fasen van Venus
• Retrograde beweging van buitenplaneten
Galileo Galilei
1564 - 1642
In het geocentrische wereldbeeld kunnen de schijngestalten
van Mercurius en Venus niet verklaard worden.
Een ‘volle Venus’ is hierin niet mogelijk.
Ook de waarneming van de maximale elongatiehoeken van
Mercurius en Venus vereist een gekunstelde verklaring in
het geocentrische wereldbeeld…
De retrograde beweging van
Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus
Als een planeet tegenover de Zon staat, en dus ook om middernacht
zichtbaar is, draait de beweging langs de ecliptica tijdelijk om.
Ook neemt de helderheid tijdelijk toe.
… terwijl het heliocentrische model voor beide
waarnemingen een volstrekt natuurlijke verklaring biedt:
Het geocentrische model vraagt wederom
een gekunstelde oplossing met epicycles…
… terwijl het op natuurlijke wijze volgt
uit het heliocentrisch wereldbeeld.
Op basis van een heliocentrisch wereldbeeld
en de nauwkeurige metingen van Tycho Brahe,
postuleert Johannes Kepler empirische wetten
voor de planeetbewegingen:
De retrograde beweging in het heliocentrisch model.
Eerste Wet van Kepler:
Elke planeet beweegt rond de zon, in een ellipsbaan,
met de zon in een brandpunt.
De 3 Wetten van Kepler :
1. Elke planeet beweegt rond de zon, in een ellipsbaan,
met de zon in een brandpunt
2. De rechte lijn tussen de zon en een planeet doorloopt gelijke
gebieden per tijdsinterval (de Perkenwet)
3. Het kwadraat van de baanperiode is evenredig met de derde
macht van de halve lange as van de ellips (P2/A3 = constant)
Tweede Wet van Kepler:
De rechte lijn tussen de Zon en een planeet
doorloopt gelijke gebieden per tijdsinterval (de Perkenwet)
Derde Wet van Kepler:
Het kwadraat van de baanperiode is evenredig met
2 3
de derde macht van de halve lange as van de ellips (P /A = constant).
De geldigheid van de empirisch bepaalde wetten van Kepler
werd in 1687 wiskundig bewezen door Newton,
met diens gravitatietheorie.
Gravitatie
• Zwaartekracht is fundamentele natuurkracht
• Zwaartekracht houdt maan bij de aarde, mens op de aarde,
aarde/maan rond zon, …..
• Maar ook satellieten in hun baan: zwaartekracht is ~
constant vallen, rond een centrale potentiaal
(zwaartekrachtspunt). Schieten we een kogel met voldoende
snelheid horizontaal af van hoge berg, dan raakt die ons weer
van achteren ….
Vanuit de gravitatietheorie van Newton zijn de empirische
wetten van Kepler simpel af te leiden!
Johannes Kepler
Isaac Newton