Astronomins historia - History of astronomy

Astronomi är den äldsta av naturvetenskaperna , som går tillbaka till antiken , med sitt ursprung i religiösa , mytologiska , kosmologiska , kalendriska och astrologiska övertygelser och praxis i förhistorien : rester av dessa finns fortfarande inom astrologi , en disciplin som länge är sammanvävd med allmänheten och statlig astronomi. Den separerades inte helt i Europa (se astrologi och astronomi ) under den kopernikanska revolutionen som började 1543. I vissa kulturer användes astronomiska data för astrologisk prognostisering. Studiet av astronomi har fått ekonomiskt och socialt stöd från många institutioner, särskilt kyrkan, som var dess största stödkälla mellan 1100 -talet och upplysningen .

Forntida astronomer kunde skilja mellan stjärnor och planeter , eftersom stjärnor förblir relativt fasta genom århundradena medan planeter kommer att röra sig avsevärt under en relativt kort tid.

Tidig historia

Tidiga kulturer identifierade himmelska föremål med gudar och andar. De relaterade dessa föremål (och deras rörelser) till fenomen som regn , torka , årstider och tidvatten . Man tror allmänt att de första astronomerna var präster och att de förstod att himmelska föremål och händelser var manifestationer av det gudomliga , därav tidig astronomis koppling till det som nu kallas astrologi . En 32.500 år gammal snidade elfenben Mammoth lubb kan innehålla den äldsta kända stjärnkarta (liknar konstellationen Orion ). Det har också föreslagits att ritning på väggen i Lascaux -grottorna i Frankrike från 33 000 till 10 000 år sedan kan vara en grafisk framställning av Pleiaderna , sommartriangeln och den norra kronan . Forntida strukturer med möjligen astronomiska inriktningar (som Stonehenge ) fyllde förmodligen astronomiska, religiösa och sociala funktioner .

Världens kalendrar har ofta fastställts genom observationer av solen och månen (markerar dag , månad och år ) och var viktiga för jordbrukssamhällen , där skörden var beroende av plantering vid rätt tid på året, och för vilka nästan fullmåne var den enda belysningen för nattresor till stadsmarknader.

Solnedgång vid equinox från den förhistoriska platsen Pizzo Vento vid Fondachelli Fantina , Sicilien

Den gemensamma moderna kalendern är baserad på den romerska kalendern . Även ursprungligen en månkalender , det bröt traditionella länken i månaden till månens faser och delat in året i tolv nästan-lika månader, som oftast alternerade mellan trettio och trettioen dagar. Julius Caesar anstiftat kalender reform i 46  BCE och introducerade det som nu kallas den julianska kalendern , baserat på 365  1 / 4 dagar år Längd ursprungligen föreslogs av 4: e århundradet  f.Kr. grekiska astronomen Kallippos .

Antiken

Mesopotamien

Babylonisk surfplatta i British Museum som spelade in Halleys komet 164 f.Kr.

Ursprunget till västerländsk astronomi kan hittas i Mesopotamien , "landet mellan floderna" Tigris och Eufrat , där de antika kungadömena Sumer , Assyrien och Babylonien låg. En skriftform känd som kilskrift uppstod bland sumerierna omkring 3500–3000 f.Kr. Vår kunskap om sumerisk astronomi är indirekt via de tidigaste babyloniska stjärnkatalogerna från omkring 1200 f.Kr. Det faktum att många stjärnnamn förekommer på sumeriska tyder på en kontinuitet som når in i den tidiga bronsåldern. Astral teologi, som gav planetgudarna en viktig roll i mesopotamisk mytologi och religion , började med sumererna. De använde också ett sexagesimalt (bas 60) platsvärdesnummersystem, vilket förenklade uppgiften att spela in mycket stora och mycket små tal. Den moderna praxisen att dela en cirkel i 360 grader , eller en timme i 60 minuter, började med sumererna. För mer information, se artiklarna om babyloniska siffror och matematik .

Klassiska källor använder ofta termen kaldéer för astronomerna i Mesopotamien, som i själva verket var prästskrivare som specialiserade sig på astrologi och andra former av spådom .

Det första beviset på att astronomiska fenomen är periodiska och att matematik tillämpas på deras förutsägelser är babyloniskt. Tabletter som går tillbaka till den gamla babyloniska perioden dokumenterar matematikens tillämpning på variationen i dagsljusets längd under ett solår. Århundratal av babyloniska observationer av himmelska fenomen finns registrerade i serien av kilformade tabletter som kallas Enūma Anu Enlil . Den äldsta betydande astronomiska texten vi har är Tablet 63 i Enūma Anu Enlil , Venus-tabletten i Ammi-saduqa , som listar Venus första och sista synliga uppgångar under en period av cirka 21 år och är det tidigaste beviset på att fenomenen av en planet erkändes som periodisk. Den mul.apin innehåller kataloger av stjärnor och konstellationer samt system för att förutsäga Heliakisk resningar och inställningarna för planeterna, längder av dagsljus mäts med en vatten klocka , gnomon , skuggor och intercalations . Den babyloniska GU-texten ordnar stjärnor i "strängar" som ligger längs deklinationscirklar och därmed mäter högeruppstigningar eller tidsintervaller, och använder också zenitens stjärnor, som också separeras av givna högerstigningsskillnader.

En signifikant ökning av kvaliteten och frekvensen av babyloniska observationer uppträdde under Nabonassars regeringstid (747–733 f.Kr.). De systematiska uppgifterna om olycksbådande fenomen i babyloniska astronomiska dagböcker som började vid denna tid tillät exempelvis upptäckten av en upprepad 18-årig cykel av månförmörkelser . Den grekiska astronomen Ptolemaios använde senare Nabonassars regeringstid för att fixa början på en era, eftersom han kände att de tidigaste användbara observationerna började vid denna tidpunkt.

De sista stadierna i utvecklingen av babylonisk astronomi ägde rum under Seleukidrikets tid (323–60 f.Kr.). Under 300-talet f.Kr. började astronomer använda "målårstexter" för att förutsäga planetenas rörelser. Dessa texter sammanställde register över tidigare observationer för att hitta upprepande förekomster av olycksbådande fenomen för varje planet. Ungefär samtidigt, eller kort därefter, skapade astronomer matematiska modeller som gjorde att de kunde förutsäga dessa fenomen direkt, utan att konsultera tidigare register. En anmärkningsvärd babylonisk astronom från denna tid var Seleukos från Seleukien , som var anhängare av den heliocentriska modellen .

Babylonisk astronomi var grunden för mycket av det som gjordes inom grekisk och hellenistisk astronomi , i klassisk indisk astronomi , i Sassanian Iran, i Bysantium, i Syrien, i islamisk astronomi , i Centralasien och i Västeuropa.

Indien

Historiska Jantar Mantar -observatoriet i Jaipur , Indien.

Astronomi i den indiska subkontinenten går tillbaka till perioden av Indus Valley Civilization under 3: e årtusendet f.Kr., då den användes för att skapa kalendrar. Eftersom civilisationen i Indus -dalen inte lämnade efter sig skriftliga dokument är den äldsta indiska astronomiska texten Vedanga Jyotisha , som är från den vediska perioden . Vedanga Jyotisha beskriver regler för spårning av solens och månens rörelser för ritualer. Under 600 -talet påverkades astronomin av de grekiska och bysantinska astronomiska traditionerna.

Aryabhata (476–550), i sin magnum opus Aryabhatiya (499), föreslog ett beräkningssystem baserat på en planetmodell där jorden togs att snurra på sin axel och planets perioder gavs med avseende på solen . Han exakt beräknade många astronomiska konstanter, såsom perioder av planeterna, tider för sol och lunar förmörkelser , och den ögonblickliga rörelsen av månen. Tidiga anhängare av Aryabhatas modell inkluderade Varahamihira , Brahmagupta och Bhaskara II .

Astronomin utvecklades under Shunga -riket och många stjärnkataloger togs fram under denna tid. Shunga -perioden är känd som "astronomins guldålder i Indien". Det såg utvecklingen av beräkningar för olika planets rörelser och platser, deras uppgång och inställning, konjunktioner och beräkningen av förmörkelser.

Indiska astronomer vid 600-talet trodde att kometer var himlakroppar som återkommit med jämna mellanrum. Detta var den uppfattning som uttrycktes på 600-talet av astronomerna Varahamihira och Bhadrabahu, och astronomen Bhattotpala från 900-talet listade namn och uppskattade perioder för vissa kometer, men det är tyvärr inte känt hur dessa siffror beräknades eller hur exakta de var.

Bhāskara II (1114–1185) var chef för det astronomiska observatoriet vid Ujjain och fortsatte den matematiska traditionen av Brahmagupta. Han skrev Siddhantasiromani som består av två delar: Goladhyaya (sfär) och Grahaganita ( planéernas matematik). Han beräknade också den tid det tog för Jorden att kretsa runt solen till 9 decimaler. Buddhistiska universitetet i Nalanda erbjöd vid den tiden formella kurser i astronomiska studier.

Andra viktiga astronomer från Indien inkluderar Madhava of Sangamagrama , Nilakantha Somayaji och Jyeshtadeva , som var medlemmar i Kerala -skolan för astronomi och matematik från 1300 -talet till 1500 -talet. Nilakantha Somayaji, i sin Aryabhatiyabhasya , en kommentar till Aryabhatas Aryabhatiya , utvecklade sitt eget beräkningssystem för en delvis heliocentrisk planetmodell, där Merkurius, Venus, Mars , Jupiter och Saturnus kretsar runt solen , som i sin tur kretsar kring jorden , liknande den Tychonic system föreslogs senare av Tycho Brahe i slutet av 1500 -talet. Nilakanthas system var emellertid matematiskt mer effektivt än det tychoniska systemet, på grund av att man korrekt tog hänsyn till ekvationen för centrum och latitudinella rörelser för Merkurius och Venus. De flesta astronomer vid Kerala -skolan för astronomi och matematik som följde honom accepterade hans planetmodell.

Grekland och den hellenistiska världen

Den Antikythera mekanismen var en analog dator 150-100 BC utformad för att beräkna positionerna för astronomiska objekt.

De gamla grekerna utvecklade astronomi, som de behandlade som en gren av matematik, till en mycket sofistikerad nivå. De första geometriska, tredimensionella modellerna för att förklara planets skenbara rörelse utvecklades på 400-talet f.Kr. av Eudoxus från Cnidus och Callippus från Cyzicus . Deras modeller baserades på kapslade homocentriska sfärer centrerade på jorden. Deras yngre samtida Heraclides Ponticus föreslog att jorden skulle rotera runt sin axel.

En annan inställning till himmelska fenomen togs av naturfilosofer som Platon och Aristoteles . De var mindre bekymrade över att utveckla matematiska förutsägbara modeller än att utveckla en förklaring av orsakerna till kosmos rörelser. I sin Timaeus beskrev Platon universum som en sfärisk kropp uppdelad i cirklar som bär planeterna och styrs enligt harmoniska intervall av en världssjäl . Aristoteles, som bygger på den matematiska modellen av Eudoxus, föreslog att universum var uppbyggt av ett komplext system av koncentriska sfärer , vars cirkelrörelser kombinerade för att bära planeterna runt jorden. Denna grundläggande kosmologiska modell rådde, i olika former, fram till 1500 -talet.

Under 300 -talet f.Kr. var Aristarchus från Samos den första som föreslog ett heliocentriskt system, även om endast fragmentariska beskrivningar av hans idé överlever. Eratosthenes uppskattade jordens omkrets med stor noggrannhet.

Grekisk geometrisk astronomi utvecklades bort från modellen för koncentriska sfärer för att använda mer komplexa modeller där en excentrisk cirkel skulle bära runt en mindre cirkel, kallad en epicykel som i sin tur bar runt en planet. Den första modellen tillskrivs Apollonius av Perga och vidareutveckling av den utfördes under 2: a århundradet f.Kr. av Hipparchus av Nicea . Hipparchos gjorde ett antal andra bidrag, inklusive den första mätningen av presession och sammanställningen av den första stjärnkatalogen där han föreslog vårt moderna system med skenbara storheter .

Den Antikythera mekanismen , en antik grekisk astronomisk observationsenhet för att beräkna rörelser solen och månen, möjligen planeterna, datum från omkring 150 till 100 f.Kr., och var den första förfadern till en astronomisk dator . Det upptäcktes i ett gammalt skeppsbrott utanför den grekiska ön Antikythera , mellan Kythera och Kreta . Enheten blev känd för sin användning av en differentialutrustning , som man tidigare trodde hade uppfunnits på 1500 -talet, och miniatyriseringen och komplexiteten hos dess delar, jämförbar med en klocka som gjordes på 1700 -talet. Den ursprungliga mekanismen visas i bronssamlingen på National Archaeological Museum of Athens , åtföljd av en kopia.

Beroende på historikerns synvinkel kan man se den fysiska grekiska astronomins uppfattning eller korruption med Ptolemaios i Alexandria , som skrev den klassiska omfattande presentationen av geocentrisk astronomi, Megale Syntaxis (Great Synthesis), bättre känd under sin arabiska titel Almagest , som hade en varaktig effekt på astronomin fram till renässansen . I sina planetariska hypoteser vågade Ptolemaios ta sig in i kosmologins rike och utvecklade en fysisk modell av sitt geometriska system i ett universum som var många gånger mindre än den mer realistiska uppfattningen om Aristarchos från Samos fyra århundraden tidigare.

Egypten

Diagram från Senemuts grav , 18: e dynastin

Den exakta orienteringen av de egyptiska pyramiderna ger en bestående demonstration av den höga tekniska skickligheten att titta på himlen uppnådd under det tredje årtusendet f.Kr. Det har visat sig att pyramiderna var inriktade mot polstjärnan , som på grund av fördjupningen av dagjämningen var vid den tiden Thuban , en svag stjärna i stjärnbilden Draco . Utvärdering av platsen för templet Amun-Re i Karnak , med hänsyn tagen till förändringen över tid av ekliptikens snedställning , har visat att det stora templet var inriktat på uppgången av midvintrarsolen . Längden på korridoren neråt som solljuset skulle färdas skulle ha begränsad belysning under andra tider på året. Egyptierna fann också positionen för Sirius (hundstjärnan) som de trodde var Anubis, deras gud med sjakalhuvud som rör sig genom himlen. Dess position var avgörande för deras civilisation som när den steg heliacal i öster före soluppgången förutsade Nilen översvämning. Det är också där vi får frasen 'hunddagar av sommaren' ifrån.

Astronomi spelade en stor roll i religiösa frågor för att fastställa datum för festivaler och bestämma nattetid . Titlarna på flera tempelböcker finns bevarade och registrerar rörelser och faser av solen , månen och stjärnorna . Resningen av Sirius ( egyptiska : Sopdet, grekiska : Sothis) i början av översvämning var en särskilt viktig punkt att fixa i den årliga kalendern.

Skriva i romartiden , Clemens av Alexandria ger en uppfattning om vikten av astronomiska observationer till den heliga riter:

Och efter att sångaren gått framåt astrologen (ὡροσκόπος), med ett horologium (ὡρολόγιον) i handen och en palm (φοίνιξ), astrologins symboler . Han måste känna utantill de hermetiska astrologiska böckerna, som är fyra till antalet. Av dessa handlar det om arrangemanget av de fasta stjärnorna som är synliga; en på positionerna för solen och månen och fem planeter; en om konjunktionerna och faserna av solen och månen; och det ena rör deras uppgångar.

Astrologens instrument ( horologium och palm ) är en lod och siktinstrument. De har identifierats med två inskrivna föremål i Berlinmuseet ; ett kort handtag från vilket en lodlinje hängdes, och en palmgren med en spalt i den bredare änden. Den senare hölls nära ögat, den förra i andra hand, kanske på armlängds avstånd. De "hermetiska" böckerna som Clement refererar till är de egyptiska teologiska texterna, som förmodligen inte har något att göra med hellenistisk hermetism .

Från stjärnborden i taket på gravarna i Rameses VI och Rameses IX verkar det som om en man som satt på marken för att bestämma nattetid mötte astrologen i en sådan position att observationslinjen för polstjärnan passerade över mitten av huvudet. På årets olika dagar bestämdes varje timme av en fast stjärna som kulminerade eller nästan kulminerade i den, och positionen för dessa stjärnor vid den tidpunkten anges i tabellerna som i mitten, på vänster öga, på höger axel , etc. Enligt texterna bestämdes norra axeln vid grundandet eller ombyggnaden av samma axel av samma apparat, och vi kan dra slutsatsen att den var den vanliga för astronomiska observationer. I noggranna händer kan det ge resultat av en hög grad av noggrannhet.

Kina

Tryckt stjärnkarta över Su Song (1020–1101) som visar den sydpolära projektionen.

Astronomin i Östasien började i Kina . Solperioden slutfördes under perioden Warring States . Kunskapen om kinesisk astronomi introducerades i Östasien.

Astronomi i Kina har en lång historia. Detaljerade register över astronomiska observationer fördes från ungefär 600 -talet f.Kr., fram till introduktionen av västerländsk astronomi och teleskopet på 1600 -talet. Kinesiska astronomer kunde exakt förutsäga förmörkelser.

Mycket av den tidiga kinesiska astronomin var avsett för tidtagning. Kineserna använde en lunisolär kalender, men eftersom solens och månens cykler är olika, förberedde astronomer ofta nya kalendrar och gjorde observationer för detta ändamål.

Astrologisk spådom var också en viktig del av astronomin. Astronomer noterade noga "gäststjärnor" ( kinesiska : 客 星; pinyin : kèxīng ; lit .: "gäststjärna") som plötsligt dök upp bland de fasta stjärnorna . De var de första som spelade in en supernova, i Astrological Annals of Houhanshu 185 e.Kr. Supernova som skapade krabba -nebulosan 1054 är också ett exempel på en "gäststjärna" som observerats av kinesiska astronomer, även om den inte spelades in av deras europeiska samtidiga. Forntida astronomiska uppgifter om fenomen som supernovaer och kometer används ibland i moderna astronomiska studier.

Världens första stjärnkatalog skapades av Gan De , en kinesisk astronom , på 400 -talet f.Kr.

Mesoamerika

"El Caracol" observatorietempel i Chichen Itza , Mexiko .

Maya -astronomiska kodexer innehåller detaljerade tabeller för beräkning av månens faser , återkommande av förmörkelser och utseendet och försvinnandet av Venus som morgon- och kvällsstjärna . Mayaerna baserade sina kalendrar i de noggrant beräknade cyklerna av Pleiaderna , Solen , Månen , Venus , Jupiter , Saturnus , Mars , och de hade också en exakt beskrivning av förmörkelserna som avbildas i Dresden Codex , liksom ekliptiken eller zodiaken, och Vintergatan var avgörande i deras kosmologi. Ett antal viktiga Maya -strukturer antas ha orienterats mot Venus extrema uppgångar och inställningar. För den gamla Maya var Venus krigets beskyddare och många inspelade strider tros ha varit tidsbestämda för denna planets rörelser. Mars nämns också i bevarade astronomiska kodexer och tidig mytologi .

Även om Mayakalendern inte var knuten till solen, har John Teeple föreslagit att Maya beräknade solåret till något större noggrannhet än den gregorianska kalendern . Både astronomi och ett invecklat numerologiskt schema för mätning av tid var mycket viktiga komponenter i Maya -religionen .

Förhistoriskt Europa

Den Nebra sky disk Tyskland 1600 f.Kr.

Kalendriska funktioner i Berlin Gold Hat c. 1000 f.Kr.

Sedan 1990 har vår förståelse av förhistoriska européer förändrats radikalt genom upptäckter av antika astronomiska artefakter i hela Europa . Artefakterna visar att européerna i neolitikum och bronsålder hade en sofistikerad kunskap om matematik och astronomi.

Bland upptäckterna finns:

• Den paleolitiska arkeologen Alexander Marshack lade fram en teori 1972 om att benpinnar från platser som Afrika och Europa från möjligen så länge sedan som 35 000 fvt kunde markeras på ett sätt som spårade månens faser, en tolkning som mött kritik.
• Den Warren Field kalendern i Dee River dalen Scotland 's Aberdeenshire . Först utgrävdes 2004 men först 2013 avslöjades som ett fynd av enorm betydelse, det är hittills världens äldsta kända kalender, skapad runt 8000 f.Kr. och föregick alla andra kalendrar med cirka 5000 år. Kalendern har formen av ett tidigt mesolitiskt monument som innehåller en serie med 12 gropar som verkar hjälpa observatören att spåra månmånader genom att efterlikna månens faser. Det anpassar sig också till soluppgången vid vintersolståndet och samordnar därmed solåret med måncyklerna. Monumentet hade underhållits och periodvis omformats, kanske upp till hundratals gånger, som svar på skiftande sol-/måncykler under 6000 år, tills kalendern togs ur bruk för cirka 4000 år sedan.
• Goseck cirkel ligger i Tyskland och tillhör den linjära keramik kulturen . Först upptäcktes 1991, dess betydelse var först tydlig efter att resultaten från arkeologiska grävningar blev tillgängliga 2004. Platsen är en av hundratals liknande cirkulära inhägnader byggda i en region som omfattar Österrike , Tyskland och Tjeckien under en 200-årsperiod som börjar strax efter 5000 f.Kr.
• Den Nebra himlen Skivan är en bronsålders brons skiva som begravdes i Tyskland, inte långt från Goseck cirkel, omkring 1600 f Kr. Den mäter cirka 30 cm i diameter med en massa på 2,2 kg och visar en blågrön patina (från oxidation) inlagd med guldsymboler. Hittades av arkeologiska tjuvar 1999 och återhämtade sig i Schweiz 2002, blev det snart erkänt som en spektakulär upptäckt, bland de viktigaste under 1900 -talet. Undersökningar visade att föremålet hade använts cirka 400 år före begravningen (2000 f.Kr.), men att det hade glömts bort vid begravningstidpunkten. Det inlagda guldet avbildade fullmånen, en halvmåne cirka 4 eller 5 dagar gammal, och Pleiadernas stjärnkluster i ett specifikt arrangemang som bildade den tidigaste kända skildringen av himmelska fenomen. Tolv månmånader passerar på 354 dagar, vilket kräver en kalender för att infoga en skottmånad vartannat eller tre år för att hålla synkroniserat med solårets säsonger (vilket gör det till lunisolärt ). De tidigast kända beskrivningarna av denna samordning registrerades av babylonierna på 600- eller 7 -talet f.Kr., mer än tusen år senare. Dessa beskrivningar bekräftade uråldrig kunskap om Nebra -skivans himmelska skildring som det exakta arrangemang som behövs för att bedöma när interkalarmånaden ska införas i en lunisolär kalender, vilket gör det till en astronomisk klocka för att reglera en sådan kalender tusen eller fler år innan någon annan känd metod .
• Den Kokino webbplats, som upptäcktes 2001, ligger ovanpå en slocknad vulkanisk kon på en höjd av 1,013 meter (3.323 ft), som upptar ca 0,5 hektar med utsikt över den omgivande landsbygden i North Makedonien . Ett astronomiskt observatorium från bronsåldern byggdes där omkring 1900 f.Kr. och tjänade kontinuerligt det närliggande samhället som bodde där fram till cirka 700 f.Kr. Det centrala rummet användes för att observera solens uppgång och fullmåne. Tre markeringar lokaliserar soluppgången vid sommar- och vintersolstånden och vid de två equinoxen. Ytterligare fyra ger minsta och maximala avböjning av fullmånen: på sommaren och på vintern. Två mäter längden på månmånaderna. Tillsammans förenar de sol- och måncykler genom att markera de 235 lunationer som inträffar under 19 solår och reglerar en månkalender. På en plattform separat från det centrala utrymmet, på lägre höjd, gjordes fyra stensäten (troner) i nord-sydlig inriktning, tillsammans med en skyttegrav markerad i den östra väggen. Denna markör låter den stigande solens ljus falla på endast den andra tronen, vid midsommar (cirka 31 juli). Det användes för en ritualceremoni som förbinder linjalen med den lokala solguden och markerade också slutet på växtsäsongen och skördetiden.
• Gyllene hattar i Tyskland, Frankrike och Schweiz från 1400–800 f.Kr. är förknippade med Urnfield -kulturen från bronsåldern . The Golden hattar är dekorerade med en spiral motiv av solen och månen . De var förmodligen en slags kalender som används för att kalibrera mellan mån- och solkalendrar . Modern vetenskap har visat att ornamenten av guldbladskottarna av Schifferstadt -typen , som Berlin Gold Hat -exemplet tillhör, representerar systematiska sekvenser när det gäller antal och typer av ornament per band. En detaljerad studie av Berlin -exemplet, som är det enda fullt bevarade, visade att symbolerna förmodligen representerar en lunisolär kalender. Objektet skulle ha möjliggjort bestämning av datum eller perioder i både mån- och solkalendrar .

Medeltida Mellanöstern

Arabisk astrolabe från 1208 e.Kr.

Den arabiska och den persiska världen under islam hade blivit mycket kultiverad, och många viktiga kunskapsverk från grekisk astronomi och indisk astronomi och persisk astronomi översattes till arabiska, användes och lagrades på bibliotek i hela området. Ett viktigt bidrag från islamiska astronomer var deras betoning på observationsastronomi . Detta ledde till uppkomsten av de första astronomiska observatorierna i den muslimska världen i början av 900 -talet. Zij -stjärnkataloger togs fram vid dessa observatorier.

Under 900-talet utförde Abd al-Rahman al-Sufi (Azophi) observationer på stjärnorna och beskrev deras positioner, storheter , ljusstyrka och färg och ritningar för varje konstellation i hans bok om fasta stjärnor . Han gav också de första beskrivningarna och bilderna av "A Little Cloud" som nu kallas Andromeda -galaxen . Han nämner det som att det ligger framför mynningen av en Big Fish, en arabisk konstellation . Detta "moln" var tydligen allmänt känt för Isfahan -astronomerna, mycket troligtvis före 905 e.Kr. Det första registrerade omnämnandet av det stora magellanska molnet gavs också av al-Sufi. År 1006 observerade Ali ibn Ridwan SN 1006 , den ljusaste supernova i inspelad historia, och lämnade en detaljerad beskrivning av den tillfälliga stjärnan.

I slutet av 10-talet, var en enorm observatorium byggt nära Teheran , Iran , av astronomen Abu-Mahmud al-Khujandi som observerade en serie meridiantransite av solen, som tillät honom att beräkna lutningen på jordens axel i förhållande till Sol. Han noterade att mätningar av tidigare (indiska, då grekiska) astronomer hade hittat högre värden för denna vinkel, möjliga bevis på att den axiella lutningen inte är konstant utan faktiskt minskade. I Persia från 1000-talet sammanställde Omar Khayyám många tabeller och utförde en reformering av kalendern som var mer exakt än den julianska och kom nära den gregorianska .

Andra muslimska framsteg inom astronomi inkluderade insamling och korrigering av tidigare astronomiska data, lösning av betydande problem i den ptolemaiska modellen , utvecklingen av den universella latitudoberoende astrolaben av Arzachel , uppfinningen av många andra astronomiska instrument, Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn Shākirs tro att himmelkropparna och himmelska sfärerna var föremål för samma fysiska lagar som jorden , de första genomarbetade experimenten relaterade till astronomiska fenomen, införandet av krävande empiriska observationer och experimentella tekniker och införandet av empiriska tester av Ibn al- Shatir , som producerade den första modellen av månrörelse som matchade fysiska observationer.

Naturfilosofi (särskilt aristotelisk fysik ) separerades från astronomi av Ibn al-Haytham (Alhazen) på 1000-talet, av Ibn al-Shatir på 1300-talet och Qushji på 1400-talet, vilket ledde till utvecklingen av en astronomisk fysik.

Medeltida Västeuropa

800-talsdiagram över positionerna för de sju planeterna den 18 mars 816, från Leiden Aratea .

Efter de betydande bidragen från grekiska forskare till astronomins utveckling gick den in i en relativt statisk era i Västeuropa från romartiden till 1100 -talet. Denna brist på framsteg har fått vissa astronomer att hävda att inget hände i västeuropeisk astronomi under medeltiden. Nya undersökningar har emellertid avslöjat en mer komplex bild av studiet och undervisningen i astronomi under perioden från 4 till 1500 -talet.

Västeuropa gick in på medeltiden med stora svårigheter som påverkade kontinentens intellektuella produktion. De avancerade astronomiska avhandlingarna från den klassiska antiken skrevs på grekiska , och med minskad kunskap om det språket fanns bara förenklade sammanfattningar och praktiska texter tillgängliga för studier. De mest inflytelserika författarna som förmedlade denna gamla tradition på latin var Macrobius , Plinius , Martianus Capella och Calcidius . På 600 -talet noterade biskop Gregorius av Tours att han hade lärt sig sin astronomi genom att läsa Martianus Capella, och fortsatte att använda denna rudimentära astronomi för att beskriva en metod med vilken munkar kunde bestämma tidpunkten för bön på natten genom att titta på stjärnorna.

På 800 -talet publicerade den engelska munken Bede of Jarrow en inflytelserik text, On the Reckoning of Time , som försåg kyrkomännen med den praktiska astronomiska kunskap som behövs för att beräkna rätt påskdatum med hjälp av ett förfarande som kallas computus . Denna text förblev ett viktigt inslag i utbildningen av präster från 7: e århundradet förrän långt efter ökningen av universitet i 12-talet .

Utbudet av överlevande gamla romerska skrifter om astronomi och läran från Bede och hans anhängare började studeras på allvar under återupplivandet av lärandet sponsrat av kejsaren Karl den Store . Vid 900 -talet cirkulerade rudimentära tekniker för att beräkna planeternas position i Västeuropa; medeltida forskare kände igen sina brister, men texter som beskriver dessa tekniker fortsatte att kopieras, vilket speglar ett intresse för planetenas rörelser och deras astrologiska betydelse.

Med utgångspunkt i denna astronomiska bakgrund började europeiska forskare som Gerbert av Aurillac på 900- talet att resa till Spanien och Sicilien för att söka efter lärande som de hade hört existera i den arabisktalande världen. Där mötte de först olika praktiska astronomiska tekniker angående kalendern och tidtagningen, framför allt de som hanterade astrolaben . Snart skrev forskare som Hermann från Reichenau texter på latin om astrolabets användning och konstruktion och andra, såsom Walcher från Malvern , använde astrolabbet för att observera förmörkelsernas tid för att testa giltigheten av beräknade tabeller.

Vid 1100 -talet reste forskare till Spanien och Sicilien för att söka efter mer avancerade astronomiska och astrologiska texter, som de översatte till latin från arabiska och grekiska för att ytterligare berika den astronomiska kunskapen i Västeuropa. Ankomsten av dessa nya texter sammanföll med uppkomsten av universiteten i medeltida Europa, där de snart hittade ett hem. I avspegling av astronomins introduktion till universiteten skrev Johannes av Sacrobosco en serie inflytelserika inledande astronomi -läroböcker: Sfären , en Computus, en text om kvadranten och en annan om beräkning.

På 1300 -talet visade Nicole Oresme , senare biskop i Liseux, att varken de skriftliga texterna eller de fysiska argumenten som framfördes mot jordens rörelse var demonstrativa och tillförde enkelhetsargumentet för teorin att jorden rör sig, och inte himlen . Men han drog slutsatsen "alla hävdar, och jag tror själv, att himlen rör sig och inte jorden: Ty Gud har upprättat en värld som inte ska röras." På 1400 -talet föreslog kardinal Nicholas från Cusa i några av sina vetenskapliga skrifter att jorden kretsade runt solen och att varje stjärna själv är en avlägsen sol.

Kopernikanska revolutionen

Under renässansperioden började astronomin genomgå en revolution i tankar som kallas den kopernikanska revolutionen , vilket får namnet från astronomen Nicolaus Copernicus , som föreslog ett heliocentriskt system, där planeterna kretsade runt solen och inte jorden. Hans De revolutionibus orbium coelestium publicerades 1543. Även om detta på lång sikt var ett mycket kontroversiellt påstående, gav det i början bara mindre kontroverser. Teorin blev den dominerande uppfattningen eftersom många figurer, framför allt Galileo Galilei , Johannes Kepler och Isaac Newton kämpade för och förbättrade arbetet. Andra figurer hjälpte också denna nya modell trots att de inte trodde på den övergripande teorin, som Tycho Brahe , med sina välkända observationer.

Brahe, en dansk adelsman, var en viktig astronom under denna period. Han kom på den astronomiska scenen med publiceringen av De nova stella , där han motbevisade konventionell visdom om supernova SN 1572 (lika ljus som Venus på sin höjdpunkt blev SN 1572 senare osynlig för blotta ögat, vilket motbevisade den aristoteliska läran om himlarnas oföränderlighet.) Han skapade också det tychoniska systemet , där solen och månen och stjärnorna kretsar runt jorden, men de andra fem planeterna kretsar runt solen. Detta system blandade de matematiska fördelarna med det kopernikanska systemet med de "fysiska fördelarna" med det Ptolemaiska systemet. Detta var ett av de system människor trodde på när de inte accepterade heliocentrismen, men inte längre kunde acceptera det ptolemaiska systemet. Han är mest känd för sina mycket exakta observationer av stjärnorna och solsystemet. Senare flyttade han till Prag och fortsatte sitt arbete. I Prag arbetade han på Rudolphine -borden , som inte var färdiga förrän efter hans död. Rudolphine -tabellerna var en stjärnkarta utformad för att vara mer exakt än antingen Alfonsine -borden , gjorda på 1300 -talet och Prutenic -tabellerna , som var felaktiga. Han assisterades vid denna tidpunkt av sin assistent Johannes Kepler, som senare skulle använda sina observationer för att avsluta Brahes verk och även för hans teorier.

Efter Brahes död ansågs Kepler vara hans efterträdare och fick jobbet att slutföra Brahes ofullständiga verk, som Rudolphine -tabellerna. Han slutförde Rudolphine -tabellerna 1624, även om det inte publicerades på flera år. Liksom många andra personer i den här eran utsattes han för religiösa och politiska problem, som trettioåriga kriget , vilket ledde till kaos som nästan förstörde några av hans verk. Kepler var dock den första som försökte härleda matematiska förutsägelser om himmelska rörelser från antagna fysiska orsaker. Han upptäckte de tre Keplers lagar för planetrörelse som nu bär hans namn, dessa lagar är följande:

1. En planets bana är en ellips med solen vid ett av de två fokuspunkterna.
2. Ett linjesegment som förenar en planet och solen sveper ut lika områden under lika långa tidsintervaller.
3. Kvadraten i en planets omloppsperiod är proportionell mot kuben på dess halvbana axel i dess bana.

Med dessa lagar lyckades han förbättra den befintliga heliocentriska modellen. De två första publicerades 1609. Keplers bidrag förbättrades över det övergripande systemet, vilket gav det mer trovärdighet eftersom det på ett tillfredsställande sätt förklarade händelser och kunde orsaka mer tillförlitliga förutsägelser. Innan detta var den kopernikanska modellen lika opålitlig som den ptolemaiska modellen. Denna förbättring kom eftersom Kepler insåg att banorna inte var perfekta cirklar, utan ellipser.

Galileo Galilei (1564–1642) skapade sitt eget teleskop och upptäckte att månen hade kratrar, att Jupiter hade månar, att solen hade fläckar och att Venus hade faser som månen. Porträtt av Justus Sustermans .

Galileo Galilei var bland de första som använde ett teleskop för att observera himlen och efter att ha konstruerat ett 20x refraktorteleskop. Han upptäckte de fyra största månarna i Jupiter 1610, som nu tillsammans kallas de galileiska månarna , till hans ära. Denna upptäckt var den första kända observationen av satelliter som kretsar kring en annan planet. Han fann också att vår måne hade kratrar och observerade och korrekt förklarade solfläckar och att Venus uppvisade en hel uppsättning faser som liknade månfaser. Galileo hävdade att dessa fakta visade oförenlighet med den ptolemaiska modellen, som inte kunde förklara fenomenet och till och med skulle motsäga det. Med månarna visade det att jorden inte behöver ha allt som kretsar kring den och att andra delar av solsystemet kan kretsa kring ett annat objekt, till exempel att jorden kretsar kring solen. I det ptolemaiska systemet skulle himmelkropparna vara perfekta så att sådana föremål inte skulle ha kratrar eller solfläckar. Venus -faserna kan bara hända om Venus bana är inuti jordens bana, vilket inte kunde hända om jorden var centrum. Han, som det mest kända exemplet, fick möta utmaningar från kyrkans tjänstemän, närmare bestämt den romerska inkvisitionen . De anklagade honom för kätteri eftersom dessa övertygelser stred mot den romersk -katolska kyrkans lära och utmanade den katolska kyrkans auktoritet när den var som svagast. Medan han kunde undvika straff för en liten stund blev han så småningom prövad och erkände sig skyldig till kätteri 1633. Även om detta kom till någon kostnad, var hans bok förbjuden, och han sattes i husarrest tills han dog 1642.

Tallrik med figurer som illustrerar artiklar om astronomi, från 1728 Cyclopædia

Sir Isaac Newton utvecklade ytterligare band mellan fysik och astronomi genom sin lag om universell gravitation . Inse att samma kraft som lockar föremål till jordens yta höll månen i omloppsbana runt jorden, Newton kunde förklara - i en teoretisk ram - alla kända gravitationella fenomen. I sin Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica härledde han Keplers lagar från de första principerna. De första principerna är följande:

1. I en tröghetsreferensram förblir ett objekt antingen i vila eller fortsätter att röra sig med konstant hastighet , såvida det inte påverkas av en kraft .
2. I en tröghetsreferensram är vektorsumman av krafterna F på ett objekt lika med objektets massa m multiplicerat med accelerationen a för objektet: F = ma. (Det antas här att massan m är konstant)
3. När en kropp utövar en kraft på en andra kropp, utövar den andra kroppen samtidigt en kraft lika stor i storlek och motsatt i riktning på den första kroppen.

Medan Kepler förklarade hur planeterna rörde sig lyckades Newton alltså förklara varför planeterna rörde sig som de gör. Newtons teoretiska utveckling lade många av grunden för modern fysik.

Slutförande av solsystemet

Utanför England tog Newtons teori lite tid att etablera sig. Descartes ' teori om virvlar härskade i Frankrike och Huygens , Leibniz och Cassini accepteras endast delar av Newtons system föredrar sina egna filosofier. Voltaire publicerade ett populärt konto 1738. År 1748 erbjöd franska vetenskapsakademien en belöning för att lösa störningarna av Jupiter och Saturnus som så småningom löstes av Euler och Lagrange . Laplace fullbordade teorin om planeterna och publicerade från 1798 till 1825. Det tidiga ursprunget för den solnebulära modellen för planetbildning hade börjat.

Edmund Halley efterträdde Flamsteed som astronom Royal i England och lyckades förutsäga återkomsten 1758 av kometen som bär hans namn . Sir William Herschel fann att den första nya planeten, Uranus , skulle observeras i modern tid 1781. Klyftan mellan planeterna Mars och Jupiter som avslöjades av Titius -Bode -lagen fylldes av upptäckten av asteroiderna Ceres och 2 Pallas Pallas 1801 och 1802 med många fler efter.

Till en början var astronomiskt tänkande i Amerika baserat på aristotelisk filosofi , men intresset för den nya astronomin började dyka upp i almanackor redan 1659.

Modern astronomi

Mars ytkarta över Giovanni Schiaparelli .

På 1800 -talet upptäckte Joseph von Fraunhofer att när solljuset skingrades observerades en mängd spektrala linjer (områden där det var mindre eller inget ljus). Experiment med heta gaser visade att samma linjer kunde observeras i gasens spektra, med specifika linjer motsvarande unika element. Det bevisades att de kemiska elementen som finns i solen (främst väte och helium ) också hittades på jorden. Under 1900 -talets spektroskopi (studiet av dessa linjer) avancerade, särskilt på grund av tillkomsten av kvantfysik , vilket var nödvändigt för att förstå observationerna.

Firar mångfald

Även om astronomer under tidigare århundraden uteslutande var män, började kvinnor vid 1900 -talets början spela en roll i de stora upptäckterna. Under denna period före moderna datorer började kvinnor vid United States Naval Observatory (USNO), Harvard University och andra astronomiska forskningsinstitutioner anställas som mänskliga "datorer" , som utförde de tråkiga beräkningarna medan forskare utförde forskning som kräver mer bakgrundskunskap . Ett antal upptäckter under denna period noterades ursprungligen av kvinnornas "datorer" och rapporterades till deras arbetsledare. Till exempel, vid Harvard observationsEtta Swan Leavitt upptäckte cepheid variabla stjärn period-luminosity förhållande som hon utvecklas ytterligare till en metod för att mäta avstånd utanför solsystemet.

Annie Jump Cannon , också vid Harvard, organiserade stjärnens spektraltyper enligt stjärntemperatur. År 1847 upptäckte Maria Mitchell en komet med ett teleskop. Enligt Lewis D. Eigen, Cannon alone, "på bara 4 år upptäckte och katalogiserade fler stjärnor än alla män i historien tillsammans." De flesta av dessa kvinnor fick lite eller inget erkännande under sina liv på grund av deras lägre yrkesmässiga ställning inom astronomi. Även om deras upptäckter och metoder lärs ut i klassrum runt om i världen, är det få studenter i astronomi som kan tillskriva sina författare verken eller har en aning om att det fanns aktiva kvinnliga astronomer i slutet av 1800 -talet.

Kosmologi och universums expansion

Jämförelse av CMB (Kosmisk mikrovågsbakgrund) resultat från satelliter COBE , WMAP och Planck som dokumenterar ett framsteg 1989–2013.

De flesta av våra nuvarande kunskaper fick vi under 1900 -talet. Med hjälp av fotografering observerades svagare föremål. Solen befanns vara en del av en galax som består av mer än 10 ¹⁰ stjärnor (10 miljarder stjärnor). Förekomsten av andra galaxer, en av frågorna i den stora debatten , avgjordes av Edwin Hubble , som identifierade Andromeda -nebulosan som en annorlunda galax, och många andra på stora avstånd och avtagande, och flyttade bort från vår galax.

Fysisk kosmologi , en disciplin som har en stor skärningspunkt med astronomi, gjorde stora framsteg under 1900 -talet, med modellen för den heta Big Bang starkt stödd av bevisen från astronomi och fysik, till exempel röda skiftningar av mycket avlägsna galaxer och radio källor, den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen , Hubbles lag och kosmologiska överflöd av element .

Nya fönster in i Cosmos öppnas

Hubble rymdteleskop .

På 1800-talet började forskare upptäcka former av ljus som var osynliga för blotta ögat: röntgenstrålar , gammastrålning , radiovågor , mikrovågor , ultraviolett strålning och infraröd strålning . Detta hade en stor inverkan på astronomi, som gödde områdena infraröd astronomi , radioastronomi , röntgenastronomi och slutligen gammastrålastronomi . Med tillkomsten av spektroskopi visade det sig att andra stjärnor liknade solen, men med ett intervall av temperaturer , massor och storlekar. Förekomsten av vår galax , Vintergatan , som en separat grupp av stjärnor bevisades först under 1900 -talet, tillsammans med förekomsten av "yttre" galaxer, och strax därefter utvidgningen av universum sett i lågkonjunkturen för de flesta galaxer från oss.

Se även

Anteckningar

Astronomers historiker

• Forskare Past. Willy Hartner , Otto Neugebauer , BL van der Waerden
• Forskare närvarande. Stephen G. Brush , Stephen J. Dick , Owen Gingerich , Bruce Stephenson , Michael Hoskin , Alexander R. Jones , Curtis A. Wilson
• Astronom-historiker. JBJ Delambre , JLE Dreyer , Donald Osterbrock , Carl Sagan , F. Richard Stephenson

Referenser

• Aaboe , Asger. Avsnitt från Astronomins tidiga historia . Springer-Verlag 2001 ISBN  0-387-95136-9
• Aveni, Anthony F. Skywatchers of Ancient Mexico . University of Texas Press 1980 ISBN  0-292-77557-1
• Dreyer, JLE Astronomihistoria från Thales till Kepler , andra upplagan. Dover Publications 1953 (reviderat återtryck av History of the Planetary Systems from Thales to Kepler , 1906)
• Eastwood, Bruce. The Revival of Planetary Astronomy in Carolingian and Post-Carolingian Europe , Variorum Collected Studies Series CS 279 Ashgate 2002 ISBN  0-86078-868-7
• Evans, James (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy , Oxford University Press, ISBN 0-19-509539-1.
• Antoine Gautier, L'âge d'or de l'astronomie ottomane , i L'Astronomie, (månadstidning skapad av Camille Flammarion 1882), december 2005, volym 119.
• Hodson, FR (red.). Astronomins plats i den antika världen : ett gemensamt symposium för Royal Society och British Academy. Oxford University Press, 1974 ISBN  0-19-725944-8
• Hoskin, Michael. Astronomins historia: En mycket kort introduktion . Oxford University Press. ISBN  0-19-280306-9
• McCluskey, Stephen C. (1998). Astronomier och kulturer i det tidiga medeltida Europa . Cambridge University Press. ISBN 0-521-77852-2.
• Pannekoek, Anton . En historia om astronomi . Dover Publications 1989
• Pedersen, Olaf. Early Physics and Astronomy: A Historical Introduction , reviderad upplaga. Cambridge University Press 1993 ISBN  0-521-40899-7
• Pingree, David (1998), "Legacies in Astronomy and Celestial Omens", i Dalley, Stephanie (red.), The Legacy of Mesopotamia , Oxford University Press, s. 125–137, ISBN 0-19-814946-8.
• Rochberg, Francesca (2004), The Heavenly Writing: Divination, Horoscopy and Astronomy in Mesopotamian Culture , Cambridge University Press.
• Stephenson, Bruce. Keplers fysiska astronomi , studier i matematikens och fysikens historia, 13. New York: Springer, 1987 ISBN  0-387-96541-6
• Walker, Christopher (red.). Astronomi före teleskopet . British Museum Press 1996 ISBN  0-7141-1746-3

Vidare läsning

• Neugebauer, Otto (1969) [1957], The Exact Sciences in Antiquity (2 uppl.), Dover Publications , ISBN 978-0-486-22332-2
• Revello, Manuela (2013). "Sole, luna ed eclissi in Omero", i TECHNAI 4, s. 13-32 . Pisa-Roma: Fabrizio Serra redigerar.
• Unescos medeltida astronomi i Europa
• Magli, Giulio. "Om den möjliga upptäckten av presessionella effekter i forntida astronomi." arXiv förtryck fysik/0407108 (2004).

Dömda tidskrifter

• DIO: The International Journal of Scientific History
• Journal for the History of Astronomy
• Journal of Astronomical History and Heritage

externa länkar

• Media relaterat till astronomihistoria på Wikimedia Commons
• Paris observatorium böcker och manuskript
• UNESCO-IAU-portal till astronomins arv
• Astronomiae Historia / History of Astronomy vid Astronomical Institutes vid Bonn University.
• Society for the History of Astronomy
• Maya -astronomi
• Caelum Antiquum : Forntida astronomi och astrologi vid LacusCurtius
• Mesoamerikansk arkeoastronomi
• "The Book of Instruction on Deviant Planes and Simple Planes" är ett manuskript på arabiska som går tillbaka till 1740 och talar om praktisk astronomi, med diagram.
• Mer information om kvinnliga astronomer
• Astronomy & Empire , BBC Radio 4 -diskussion med Simon Schaffer, Kristen Lippincott & Allan Chapman ( In Our Time , 4 maj 2006)