Astronomi er et område, hvor grækerne udviste et bemærkelsesværdigt talent. Observationsastronomi, som var den vigtigste form for astronomi andre steder, blev taget et skridt videre i Grækenland: de forsøgte at opbygge en model af universet, der kunne redegøre for observationerne. De udforskede alle tænkelige alternativer, og de overvejede mange forskellige løsninger på de forskellige astronomiske problemer, de stødte på. De foregreb ikke blot mange af den moderne astronomis ideer, men nogle af deres ideer har også holdt sig i omkring to årtusinder. Selv på Isaac Newtons tid blev der stadig undervist i nogle aspekter af den aristoteliske kosmologi på universitetet i Cambridge.
Vores viden om den græske astronomi før det 4. århundrede f.Kr. er meget ufuldstændig. Vi har kun nogle få overlevende skrifter, og det meste af det, vi ved, er henvisninger og kommentarer fra Aristoteles, for det meste udtalelser, som han er ved at kritisere. Det, der står klart, er, at man troede, at jorden var en kugle, og at der var en stigende bestræbelse på at forstå naturen i rent naturlige termer uden at ty til overnaturlige forklaringer.
Advertisement
Grækenernes naboer, egypterne og babylonierne, havde højt udviklede astronomier, men de kræfter, der drev dem, var anderledes. Den egyptiske administration var afhængig af veletablerede kalendere for at kunne forudse Nilens oversvømmelse; ritualer var nødvendige for at kunne afgøre tiden om natten, og det var også vigtigt at orientere monumenter i de kardinalretninger. Babylonierne troede på aflæsning af varsler på himlen som et middel til at sikre staten. Disse var alle vigtige incitamenter til at udvikle en fin astronomi.
Pythagoras er krediteret som den første græker, der mente, at jorden var kugleformet, men denne idé var sandsynligvis baseret på mystiske årsager snarere end videnskabelige. Pythagoræerne fandt afgørende beviser for en kugleformet jord, efter at man havde opdaget, at månen skinner ved at reflektere lyset, og man fandt den rigtige forklaring på formørkelser. Jordens skygge på månens overflade tydede på, at vores planet havde en kugleform.
Aristoteles’ bog “Om himmelen” opsummerer nogle astronomiske forestillinger fra før hans tid. Han siger for eksempel, at Xenophanes af Kolofon hævdede, at jorden under os er uendelig, at den har “skubbet sine rødder til uendelighed”; andre mente, at jorden hvilede på vand, en påstand, hvis oprindelige ophavsmand synes at være Thales (ifølge Aristoteles); Anaximenes, Anaxagoras og Demokrit mente, at jorden var flad, der “dækker som et låg, jorden under den”.
Reklame
Greeks Astronomy after Aristotle
Fra nogle få undtagelser, var den generelle konsensus blandt græske astronomer, at universet var jordcentreret. I løbet af det 4. århundrede f.v.t. blev Platon og Aristoteles enige om en geocentrisk model, men begge tænkere gjorde det på baggrund af mystiske argumenter: Stjernerne og planeterne blev båret rundt om jorden på kugler, der var anbragt koncentrisk rundt om jorden. Platon beskrev endda universet som nødvendighedens spindel, der blev fulgt af sirenerne og drejet af de tre skæbner. Platon forkastede ideen om et univers styret af naturlove, da han afviste enhver form for determinisme. Faktisk så Platon de uforudsigelige bevægelser af nogle planeter (især Mars) som et bevis på, at naturlovene ikke kunne forklare alle naturens forandringer. Eudoxus, en elev af Platon, udfordrede sin lærers synspunkter ved at arbejde på en mere mytefri matematisk model, men ideen om koncentriske kugler og cirkulære planetbevægelser blev stadig ved.
Abonner på vores ugentlige nyhedsbrev pr. e-mail!
Mens Aristoteles’ begrundelser for et jordcentreret univers mangler videnskabelig støtte, tilbyder han nogle overbevisende observationelle beviser for at retfærdiggøre en kugleformet jord, hvoraf det vigtigste er forskellen i polarstjernens position, når man ændrer breddegrad, en observation, der gav en måde at måle jordens omkreds på.
Der er faktisk nogle stjerner, der ses i Egypten og i nærheden af Cypern, som ikke ses i de nordlige regioner; og stjerner, som i nord aldrig er uden for observationens rækkevidde, stiger og går op og ned i disse regioner. Alt dette viser ikke blot, at jorden er cirkulær i sin form, men også at den er en kugle af ikke særlig stor størrelse: for ellers ville virkningen af en så lille ændring af stedet ikke være hurtigt synlig.
(Aristoteles: Bog 2, kapitel 14, s. 75)
Aristoteles anslog på baggrund af polarstjernens position mellem Grækenland og Egypten planetens størrelse til 400.000 stadia. Vi kender ikke præcist til omregningen af stadia til moderne mål, men der er almindelig enighed om, at 400.000 stadia ville svare til ca. 64.000 kilometer. Dette tal er meget højere end moderne beregninger, men det interessante er, at ud fra et teoretisk perspektiv er beregningen en gyldig metode til at beregne størrelsen af vores planet; det er upræcisionen i de tal, Aristoteles beskæftigede sig med, der forhindrer ham i at nå frem til en acceptabel konklusion.
Et mere nøjagtigt tal for størrelsen af vores planet ville dukke op senere med Eratosthenes (276-195 f.v.t.), der sammenlignede de skygger, som solen kastede på to forskellige breddegrader (Alexandria og Syene) på nøjagtig samme tidspunkt. Ved hjælp af simpel geometri beregnede han derefter jordens omkreds til at være 250.000 stadia, hvilket svarer til ca. 40.000 kilometer. Eratosthenes’ beregning er ca. 15 % for høj, men nøjagtigheden af hans tal ville ikke blive overgået før moderne tid.
Reklame
De ret gode observationer i Aristoteles’ kosmologi eksisterede side om side med en række mystiske og æstetiske fordomme. Man mente f.eks. at himmellegemerne var “uopløselige og uforgængelige” og også “uforanderlige”. Alle legemer, der eksisterede over vores planet, blev betragtet som fejlfri og evige, en forestilling, der varede ved længe efter Aristoteles: Selv i renæssancen, da Galilei hævdede, at månens overflade var lige så ufuldkommen som vores planet og fyldt med bjerge og kratere, vakte det kun skandale blandt de aristoteliske lærde, der stadig dominerede den europæiske tænkning.
Trods den generelle enighed om den jordcentrerede model var der en række grunde, der tydede på, at modellen ikke var helt præcis og havde brug for korrektioner. For eksempel var det ikke muligt for den geocentriske model at forklare hverken ændringer i planeternes lysstyrke eller deres retrograde bevægelser. Aristarchos af Samos (310 f.Kr. – 290 f.Kr.) var en gammel græsk matematiker og astronom, som kom med en alternativ astronomisk hypotese, der kunne løse nogle af disse problemer. Han kom næsten 20 århundreder før Kopernikus og Galilei og hævdede, at solen, og ikke jorden, var universets faste centrum, og at jorden sammen med resten af planeterne kredsede om solen. Han sagde også, at stjernerne var fjerne sole, som forblev ubevægelige, og at universets størrelse var meget større, end hans samtidige troede. Ved hjælp af en omhyggelig geometrisk analyse baseret på størrelsen af jordens skygge på månen under en måneformørkelse vidste Aristarchus, at solen var meget større end jorden. Det er muligt, at ideen om, at små objekter burde kredse om store objekter og ikke omvendt, motiverede hans revolutionerende ideer.
Aristarchus’ værker, hvor den heliocentriske model præsenteres, er gået tabt, og vi kender til dem ved at stykke senere værker og referencer sammen. Et af de vigtigste og mest tydelige er det, som Archimedes nævner i sin bog “The Sand Reckoner”:
Support our Non-Profit Organization
Med din hjælp skaber vi gratis indhold, der hjælper millioner af mennesker med at lære historie over hele verden.
Bliv medlem
Annonce
Men Aristarchos af Samos udgav en bog bestående af visse hypoteser, hvor forudsætningerne fører til det resultat, at universet er mange gange større end det, der nu kaldes sådan. Hans hypoteser er, at de faste stjerner og Solen forbliver ubevægelige, at Jorden kredser om Solen i omkredsen af en cirkel, idet Solen ligger i midten af kredsløbet, og at kuglen af de faste stjerner, der befinder sig omkring samme centrum som Solen, er så stor, at den cirkel, hvori han antager, at Jorden kredser, står i et sådant forhold til afstanden til de faste stjerner, som kuglens centrum står i forhold til dens overflade.
(Arkimedes, 1-2)
Aristarkos’ model var en god idé i en dårlig tid, da alle græske astronomer i antikken tog det for givet, at alle himmellegemers kredsløb måtte være cirkulært. Problemet var, at Aristarchos’ teori ikke kunne forenes med himmellegemernes angiveligt cirkulære bevægelser. I virkeligheden er planeternes baner elliptiske og ikke cirkulære: elliptiske baner eller andre ikke-cirkulære baner kunne ikke accepteres; det var nærmest en blasfemi set fra de græske astronomers synspunkt.
Hipparchus af Nicea (190 f.v.t. – 120 f.v.t.), den mest respekterede og talentfulde græske astronom i antikken, beregnede længden af månemåneden med en fejl på mindre end et sekund og anslog solåret med en fejl på seks minutter. Han lavede et katalog over himlen med 1080 stjerners positioner med angivelse af deres præcise bredde- og længdegrad på himlen. Timocharis, 166 år før Hipparchus, havde også lavet et kort. Ved at sammenligne de to kort beregnede Hipparchus, at stjernerne havde forskudt deres tilsyneladende position med ca. to grader, og således opdagede og målte han den ekvinoctiale præcession. Han beregnede præcessionen til 36 sekunder om året, et skøn, der er lidt for kort ifølge moderne beregninger, som er 50. Han leverede også de fleste af de beregninger, der er rygraden i Ptolemæus’ værk Almagest, et massivt astronomisk essay, der blev afsluttet i det 2. århundrede e.Kr. og som forblev standardreferencen for lærde og uanfægtet indtil renæssancen.
Advertisement
Hipparchus satte en stopper for Aristarchos’ teori ved at sige, at den geocentriske model bedre forklarede observationerne end Aristarchos’ model. Som følge heraf beskyldes han ofte for at have bragt de astronomiske fremskridt bagud ved at favorisere den fejlagtige jordcentrerede opfattelse. Dette er imidlertid en risiko, der omgiver ethvert geni, to sider af samme mønt: når de har ret, kan de udløse en revolution af viden, og når de tager fejl, kan de fastfryse viden i århundreder.
Den aristoteliske model blev “reddet” ved at indføre to geometriske værktøjer, der blev skabt af Apollonius af Perga omkring 200 f.Kr. og perfektioneret af Hipparchus. De konventionelle cirkler blev erstattet af excentriske cirkler. I en excentrisk cirkel bevægede planeterne sig som sædvanligt i en ensartet cirkelbevægelse omkring jorden, men vores planet var ikke cirklens centrum, men snarere forskudt fra centrum. På denne måde kunne man tage højde for planeternes hastighedsændringer og også for ændringerne i lysstyrke: planeterne syntes at bevæge sig hurtigere og også lysere, når de var tættere på jorden, og langsommere og også svagere, når de var væk på den anden side af deres kredsløb. Apollonius fandt på endnu et redskab, nemlig epicyklen, en bane i en bane (månen kredser om jorden, og jorden kredser om solen, eller med andre ord, månen bevæger sig rundt om solen i en epicykel). Dette redskab kunne også redegøre for ændringer i lysstyrke og hastighed, og det kunne også redegøre for planeternes retrograde bevægelser, som havde forvirret de fleste græske astronomer.
The Almagest
Mellem Hipparchos og Ptolemæus’ Almagest er der et hul på tre århundreder. Nogle forskere har foreslået, at denne periode var en slags “mørk tidsalder” for den græske astronomi, mens andre forskere mener, at Almagestens triumf udslettede alle tidligere astronomiske værker. Dette er en overflødig debat, da betydningen af et videnskabeligt værk ofte måles ud fra antallet af tidligere værker, som det overflødiggør.
Almagestet er et kolossalt værk om astronomi. Det indeholder geometriske modeller knyttet til tabeller, ved hjælp af hvilke himmellegemernes bevægelser kunne beregnes i det uendelige. Alle græsk-babyloniske astronomiske landvindinger er sammenfattet i dette værk. Det indeholder et katalog med over 1.000 faste stjerner. Almagestens kosmologi skulle komme til at dominere den vestlige astronomi i de kommende 14 århundreder. Selv om den ikke var perfekt, havde den tilstrækkelig nøjagtighed til at forblive accepteret indtil renæssancen.
Ironisk set var Ptolemæus mere astrolog end astronom: på hans tid var der ingen skarp sondring mellem den obskure branche astrologi og videnskaben astronomi. Astronomiske observationer var blot en sideeffekt af Ptolemæus’ ønske som astrolog om at kunne fortælle og forudse planeternes positioner til enhver tid. Desuden var Ptolemæus også forfatter til et værk ved navn Tetrabiblos, et klassisk værk om astrologi.
De redskaber, som Hipparchus og Apollonius udtænkte, tillod tilstrækkelig observationsnøjagtighed, hvilket opmuntrede til fremskridt for den geocentriske model, men total succes kunne aldrig opnås. Ptolemæus tilføjede endnu et redskab for at “redde modellens udseende”: det ækvante punkt. Ækvanten var det punkt, der lå symmetrisk over for den excentriske jord, og det blev krævet, at planeten skulle bevæge sig i sin bane på en sådan måde, at den fra perspektivet fra ækvanten ville se ud til at bevæge sig ensartet hen over himlen. Da ækvanten var forskudt i forhold til banens centrum, måtte planeterne variere deres hastighed for at opfylde denne betingelse. Kort sagt, fordi nogle af de grundlæggende antagelser i den kosmologiske model var forkerte (det jordcentrerede begreb, de perfekte cirkulære baner osv.), var der behov for at tilføje tvivlsomme og komplicerede anordninger (excentriske cirkler, epicyklusser, ækvanter osv.) for at undgå uoverensstemmelser eller i det mindste forsøge at minimere dem. I sidste ende brød den ptolemæiske model sammen, ikke kun på grund af dens unøjagtigheder, men især fordi den manglede enkelhed. Da Kopernikus’ solcentrerede hypotese blev offentliggjort i det 16. århundrede e.Kr. vandt den popularitet, ikke fordi den var mere præcis, men fordi den var meget mere enkel, og fordi den ikke havde brug for alle de alt for komplicerede apparater, som Ptolemæus måtte bruge.
Legacy
De græske bedrifter inden for kunst, politik og endda filosofi kan bedømmes efter personlig smag, men hvad de opnåede inden for astronomi er helt hævet over enhver tvivl. De udviklede ikke blot en fin astronomisk viden, men de udnyttede også med succes de astronomiske data, som de fik fra egyptisk, babylonisk og kaldæisk astronomi, og formåede at sammensmelte dem med deres egen viden. Selv når de gjorde en forkert antagelse, udviste de en enestående kreativitet til at finde på løsninger til at redde deres fejltagelser. Under den moderne videnskabs fremkomst var det først i renæssancen, at verden så tænkere med tilstrækkelig astronomisk kompetence til at udfordre den antikke græske astronomis forestillinger.