Αστρονομικές ανακαλύψεις από την αρχαία Ελλάδα

Ο μηχανισμός των Αντικηθύρων

Καταπληκτικές αστρονομικές ανακαλύψεις 

από την αρχαία Ελλάδα

Οι Αρχαίοι Έλληνες ανέπτυξαν την αστρονομία, την οποία αντιλαμβάνονταν ως κλάδο των μαθηματικών, σε επίπεδα υψηλής πολυπλοκότητας.

Τα πρώτα γεωμετρικά τρισδιάστατα πρότυπα («μοντέλα») για την ερμηνεία των φαινομενικών κινήσεων των πλανητών αναπτύχθηκαν τον 4ο αιώνα π.Χ. από τον Εύδοξο τον Κνίδιο και τον Κάλλιππο τον Κυζικηνό.

Ο Ίππαρχος προέβη και σε αρκετές άλλες συνεισφορές, τόσο σημαντικές ώστε να αποκαλείται συχνά και «πατέρας της Αστρονομίας». Σε αυτές περιλαμβάνονται η ανακάλυψη, αλλά και η πρώτη μέτρηση, της μεταπτώσεως του γήινου άξονα, καθώς και η σύνταξη του πρώτου καταλόγου αστέρων στον Δυτικό πολιτισμό.

Οι  Ιστορίες  του  Ηρόδοτου  (484 π.Χ. έως 425 π.Χ.) προσφέρουν ένα αξιοσημείωτο παράθυρο στον κόσμο, όπως ήταν γνωστό στους αρχαίους Έλληνες στα μέσα του 5ου αιώνα π.Χ. Σχεδόν τόσο ενδιαφέρον όσο αυτό που ήξεραν, είναι αυτό που δεν ήξεραν.
 Αυτό έθεσε τη βάση για τις αξιοσημείωτες εξελίξεις στην κατανόησή τους κατά τους επόμενους αιώνες - απλά στηριζόμενοι σε αυτό που θα μπορούσαν να παρατηρήσουν με τα μάτια τους.

Ο Ηρόδοτος ισχυρίστηκε ότι η Αφρική περιβάλλεται σχεδόν εξ ολοκλήρου από θάλασσα. Πώς το ήξερε; Αφηγείται την ιστορία των Φοίνικων ναυτικών που στάλθηκαν από τον Βασιλιά Νεχώ Β 'της Αιγύπτου (περίπου 600 π.Χ.), για να ταξιδέψουν στην ηπειρωτική Αφρική, με δεξιόστροφο τρόπο, ξεκινώντας από την Ερυθρά Θάλασσα. Αυτή η ιστορία, εάν είναι αληθινή, αφηγείται την πρώτη γνωστή περιήγηση στην Αφρική, αλλά περιέχει επίσης μια ενδιαφέρουσα εικόνα για την αστρονομική γνώση του αρχαίου κόσμου. Ο Ηρόδοτος αναφέρει ότι όταν οι ναυτικοί έφτασαν στο νοτιότερο σημείο πιθανότατα το ακρωτήριο της Καλής Ελπίδας ο ήλιος βρισκόταν στα δεξιά τους, αυτό είναι απόδειξη ότι βρέθηκαν στο νότιο ημισφαίριο. Η επιστροφή των Φοινίκων ναυτικών έγινε από τις Αφρικανικές ακτές του Ατλαντικού προς τα βόρεια, εισήλθαν στην Μεσόγειο μέσω των στενών του Γιβραλτάρ και από κει εισήλθαν στην Αίγυπτο. Το γεγονός αυτό ήταν ο πρώτος καταγεγραμμένος στην ιστορία περίπλους της Αφρικάνικης ηπείρου δυο ολόκληρες χιλιετίες πριν την εποχή των μεγάλων θαλασσοπόρων.

Το ταξίδι χρειάστηκε αρκετά χρόνια. 

1. Οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο

Λίγους αιώνες αργότερα, υπήρξε μεγάλη πρόοδος. Ο Αρίσταρχος από τη Σάμο (310 π.Χ. έως 230 π.Χ.) υποστήριξε ότι ο Ήλιος ήταν η «κεντρική φωτιά» του κόσμου και έβαλε όλους τους τότε γνωστούς πλανήτες στη σωστή σειρά απόστασης γύρω από αυτόν. Αυτή είναι η παλαιότερη γνωστή ηλιοκεντρική θεωρία του ηλιακού συστήματος.

Δυστυχώς, το αρχικό κείμενο στο οποίο κάνει αυτό το επιχείρημα έχει χαθεί από την ιστορία, οπότε δεν μπορούμε να γνωρίζουμε με βεβαιότητα πώς το κατάρτισε. Ο Αρίσταρχος γνώριζε ότι ο Ήλιος ήταν πολύ μεγαλύτερος από τη Γη ή τη Σελήνη, και ίσως είχε υποθέσει ότι θα έπρεπε επομένως να έχει την κεντρική θέση στο ηλιακό σύστημα.

Ωστόσο, είναι ένα εκπληκτικό εύρημα, ειδικά όταν θεωρείτε ότι δεν ανακαλύφθηκε ξανά μέχρι τον 16ο αιώνα,  από τον Νικόλαο Κοπέρνικο , ο οποίος αναγνώρισε  ότι βασίστηκε στη θεωρία του Αρίσταρχου κατά την ανάπτυξη του δικού του έργου.

2. Το μέγεθος της Σελήνης

Ένα από τα βιβλία του Αρίσταρχου που επέζησε είναι τα  μεγέθη και οι αποστάσεις του Ήλιου και της Σελήνης . Σε αυτήν την αξιοσημείωτη πραγματεία, ο Αρίσταρχος παρουσίασε τις πρώτες γνωστές απόπειρες υπολογισμού των σχετικών μεγεθών και αποστάσεων προς τον Ήλιο και τη Σελήνη.

Είχε παρατηρηθεί από καιρό ότι ο Ήλιος και η Σελήνη φαίνονταν να έχουν το ίδιο φαινομενικό μέγεθος στον ουρανό και ότι ο Ήλιος ήταν πιο μακριά. Το συνειδητοποίησαν αυτό από  τις ηλιακές εκλείψεις , που προκλήθηκαν από τη Σελήνη καθώς περνούσε μπροστά από τον Ήλιο σε μια συγκεκριμένη απόσταση από τη Γη.

Επίσης, τη στιγμή που η Σελήνη βρίσκεται στο  πρώτο ή το τρίτο τέταρτο , ο Αρίσταρχος αιτιολόγησε ότι ο Ήλιος, η Γη και η Σελήνη θα αποτελούσαν ένα ορθογώνιο τρίγωνο.

Καθώς ο Πυθαγόρας  είχε καθορίσει πώς σχετίζονται τα μήκη των πλευρών του τριγώνου μερικούς αιώνες νωρίτερα, ο Αρίσταρχος χρησιμοποίησε το τρίγωνο για να εκτιμήσει ότι η απόσταση από τον Ήλιο ήταν μεταξύ 18 και 20 φορές την απόσταση από τη Σελήνη. Εκτίμησε επίσης ότι το μέγεθος της Σελήνης ήταν περίπου το ένα τρίτο του μεγέθους της Γης, με βάση τον  προσεκτικό χρόνο των σεληνιακών εκλείψεων.

Μια αναπαραγωγή του 10ου αιώνα ενός διαγράμματος του Αρίσταρχου που δείχνει κάποια από τη γεωμετρία που χρησιμοποίησε στους υπολογισμούς του. (Πιστωτική εικόνα: Wikipedia, CC BY-SA)

 

Ενώ η εκτιμώμενη απόσταση του από τον Ήλιο ήταν πολύ χαμηλή (η πραγματική αναλογία είναι 390), λόγω της έλλειψης τηλεσκοπικής ακρίβειας που δεν ήταν διαθέσιμη εκείνη την περίοδο, η τιμή για την αναλογία του μεγέθους της Γης προς τη Σελήνη είναι εκπληκτικά ακριβής (η Η Σελήνη έχει διάμετρο 0,27 φορές αυτή της Γης).

Σήμερα, γνωρίζουμε με ακρίβεια το μέγεθος και την απόσταση από τη Σελήνη με διάφορα μέσα, όπως ακριβή τηλεσκόπια,  παρατηρήσεις ραντάρ  και  ανακλαστήρες λέιζερ που  αφήνονται στην επιφάνεια από τους αστροναύτες του Απόλλωνα.

3. Η περιφέρεια της Γης

Ο Ερατοσθένης  (276 π.Χ. έως 195 π.Χ.) ήταν επικεφαλής βιβλιοθηκονόμος στη Μεγάλη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας και ένθερμος πειραματιστής. Ανάμεσα στα πολλά επιτεύγματά του ήταν ο πρώτος γνωστός υπολογισμός της περιφέρειας της Γης. Ο Πυθαγόρας θεωρείται γενικά ως ο  πρώτος υποστηρικτής  μιας σφαιρικής Γης, αν και προφανώς όχι για το μέγεθός της. Η διάσημη αλλά απλή μέθοδος του Ερατοσθένη   βασίστηκε στη μέτρηση των διαφορετικών μηκών των σκιών που ρίχνονται από πασσάλους κάθετους στο έδαφος, το μεσημέρι στο θερινό ηλιοστάσιο, σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.

Ο Ήλιος είναι αρκετά μακριά, και έτσι, οι ακτίνες του όπου φτάνουν στη Γη, είναι ουσιαστικά παράλληλες, όπως είχε ήδη δείξει ο Αρίσταρχος. Έτσι, η διαφορά στις σκιές έδειξε πόσο καμπύλη είναι η επιφάνεια της Γης. Ο Ερατοσθένης το χρησιμοποίησε για να εκτιμήσει ότι η περιφέρεια της Γης είναι περίπου 40.000 χλμ. Αυτό έχει απόκλιση δύο τοις εκατό της πραγματικής τιμής, όπως αποδεικνύεται από τη  σύγχρονη γεωδαισία  (η επιστήμη του σχήματος της Γης).

Αργότερα, ένας άλλος επιστήμονας που ονομάζεται Ποσειδώνιος (135 π.Χ. έως 51 π.Χ.) χρησιμοποίησε μια ελαφρώς διαφορετική μέθοδο και έφτασε σχεδόν στην ίδια απάντηση.  Στωικός φιλόσοφος, αστρονόμος, γεωγράφος, πολιτικός, ιστορικός και διδάσκαλος. Θεωρήθηκε από τους συγχρόνους του ως ο πολυμαθέστερος άνθρωπος του κόσμου για εκείνη την εποχή.

 Ο Ποσειδώνιος έζησε στο νησί της Ρόδου για μεγάλο μέρος της ζωής του. Εκεί παρατήρησε ότι το φωτεινό αστέρι Κάνωπος (Canopus) βρίσκεται πολύ κοντά στον ορίζοντα. Ωστόσο, όταν πήγε στην Αλεξάνδρεια, στην Αίγυπτο, σημείωσε ότι ο Κάνωπος βρίσκονταν περίπου 7,5 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα.

Δεδομένου ότι 7,5 μοίρες είναι το 1/48ο ενός κύκλου, πολλαπλασίασε την απόσταση από τη Ρόδο προς την Αλεξάνδρεια με το 48, και έφτασε σε μια τιμή περίπου 40.000 χιλιομέτρων.

Ο Ποσειδώνιος έκανε επίσης ένα υπολογισμό της διαμέτρου και της αποστάσεως της Σελήνης. Γνωρίζουμε επίσης ότι είχε κατασκευάσει ένα φορητό υπολογιστή των κινήσεων των ουράνιων σωμάτων, παρόμοιο με τον Μηχανισμό των Αντικυθήρων (Video 1)

 όπως αυτός αποκαλύφθηκε μετά την πρόσφατη ανάλυση (2006-2008), και ίσως τον ίδιο τον μηχανισμό αυτό, που χρονολογείται στην ίδια περίπου περίοδο. Σύμφωνα με τον Κικέρωνα (De Natura Deorum, ΙΙ 34), το φορητό «πλανητάριο» του Ποσειδωνίου έδειχνε τις ημερήσιες κινήσεις του Ηλίου, της Σελήνης και των 5 γνωστών τότε πλανητών.

Σύγχρονη αναπαράσταση του μηχανισμού των Αντικυθήρων. Ένας αναλογικός υπολογιστής του 2ου αιώνα π.Χ. για τον υπολογισμό των θέσεων ουράνιων σωμάτων σε διάφορες ημερομηνίες.

4. Ο πρώτος αστρονομικός υπολογιστής

Ο παλαιότερος μηχανικός υπολογιστής που σώζεται στον κόσμο είναι ο  Μηχανισμός των  Αντικυθήρων (Video 2). Η καταπληκτική συσκευή ανακαλύφθηκε σε ένα αρχαίο ναυάγιο στο νησί των Αντικυθήρων το 1900.

Η συσκευή είναι πλέον κατακερματισμένη με την πάροδο του χρόνου, αλλά όταν ήταν άθικτη, θα εμφανιζόταν σαν κουτί που θα περιλάμβανε δεκάδες λεπτά ορειχάλκινα γρανάζια. Όταν περιστρέφονταν χειροκίνητα από μια λαβή, τα γρανάζια περιστρέφονταν στο εξωτερικό δείχνοντας τις φάσεις της Σελήνης, το χρονοδιάγραμμα των σεληνιακών εκλείψεων και τις θέσεις των πέντε πλανητών που ήταν τότε γνωστοί (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης, Διας και Κρόνος) σε διαφορετικές εποχές του έτους. Αυτό εξηγούσε ακόμη και την  οπισθοδρομική τους κίνηση  - μια ψευδαίσθηση αλλαγής στην κίνηση των πλανητών στον ουρανό.

Δεν ξέρουμε ποιος τον έφτιαξε, αλλά χρονολογείται από τον 3ο έως τον 1ο αιώνα π.Χ., και ίσως ήταν έργο του  Αρχιμήδη . Η τεχνολογία εργαλείων με την πολυπλοκότητα του μηχανισμού των Αντικυθήρων δεν παρατηρήθηκε ξανά για τα επόμενα χίλια χρόνια.

Δυστυχώς, η συντριπτική πλειονότητα αυτών των έργων χάθηκε στην ιστορία και η επιστημονική μας αφύπνιση καθυστέρησε χιλιετίες.
Μπορεί κάποιος να υποθέσει πού θα μπορούσε να βρίσκεται ο πολιτισμός μας σήμερα εάν αυτή η αρχαία επιστήμη είχε συνεχιστεί αμείωτη και απρόσκοπτη.

Αναρτήθηκε από: Seler.Tr