1

Rönesans ve Güneş Merkezli Evren Kuramı (1450-1600)

Rönesans, bir düşünce hareketidir. Ortaçağ’ın kavramlarına ve düşüncesine bir

başkaldırıdır. Rönesans döneminde, her alanda yeniliklerle karşılaşmak mümkündür. Bu

yenilikçi düşünce, kendini en fazla biçimde coğrafya ve astronomide göstermektedir. Yeni

keşifler ile Amerika da keşfedilmiştir. Bilinen Yeryüzü, Rönesans ile birlikte neredeyse iki

katına çıkmıştır.

Rönesans (Yeniden Doğuş), Orta Çağ ve Reformasyon arasındaki tarihi dönem olarak

anlaşılır. 15 - 16. yüzyıl İtalya’sın da batı ile klasik antikite (Eski Roma ve Yunan Eserlerinin

incelenmesi) arasında sanat, bilim, felsefe ve mimarlıkta bağın tekrar kurulmasını sağlayan,

Antik Yunan filozof ve bilim adamlarının çalışmalarının çeviri yoluyla alındığı, deneysel

düşüncenin canlandığı, insan yaşamı (hümanizm) üzerine yoğunlaşıldığı, matbaanın

bulunmasıyla bilginin geniş kitlelerle paylaşımının arttığı ve radikal değişimlerin yaşandığı

dönemdir.

Bu çağ uzun zamandır geriye düşmüş olan Avrupa'nın ticaret ve Coğrafi Keşifler'le

yükselişinin öncüsü olmuştur. İtalyan rönesansı bu dönemin başlangıcı sanatsal ve bilimsel

gelişmeyi ifade eder. İlk kez İtalyan sanatçı Giorgio Vasari tarafından Vite'de kullanılmış,

1550 yılında basılmıştır. Rönesans teriminin kökeni Fransızca'dır. Fransız tarihçi Jules

Michelet tarafından kullanılmış ve İsviçreli tarihçi Jacob Burckhardt tarafından

geliştirilmiştir. (1860'larda). Yeniden doğuş iki anlamı içerir. İlki antik klasik metinlerin

tekrar keşfi, öğrenimi, sanat ve bilimdeki uygulamalarının tespitidir. İkinci olarak bu

entelektüel aktivitelerin sonuçlarının Avrupalılık kültürünü genelde güçlendirmesidir. Bu

yüzden Rönesans'tan bahsederken iki farklı fakat anlamlı yoldan söz edilebilir: Klasik

öğrenmenin ve bilimin antik metinlerin tekrar keşfiyle yeniden doğması ve genel anlamda bir

Avrupalılık kültürünün yeniden doğuşu. Raphael Sanzio ve Michelangelo gibi birçok ressam

mevcuttur.

Astronomide Rönesans düşüncesine özgü yeni bir kuram ortaya çıkmıştır. Bu yenilikler,

devrim olarak adlandırılmaktadır. Ortaya konulan yenilikler devrimsel niteliktedir. Ortaçağ’ın

skolastik yöntemi yerine araştırıcı bir yöntem benimsenmiştir. Doğaya yönelim söz konusu

olmuştur. Rönesans ile birlikte insanın dünyaya ve evrene bakışı değişmiştir. Tüm bunlarla

birlikte insana bakış da değişmiştir. Bu dönemde inanma esas değildir. İnsan aklının özgürce

düşünmesi amaçlanmış ve örnek olarak da Antik Yunan alınmıştır.

Güneş merkezli sistem, insanın evren anlayışını kökten değiştirmiştir. Kopernik

kuramının sadece astronomi boyutu değil, Rönesans düşüncesinin ruhunu gösteren noktaları

da etkilidir. Tüm Ortaçağ boyunca insanı merkeze alan bir düşünce sistemi hâkimdir. Her şey

insana göre şekillenmiştir. Kopernik, insanı merkezi yerinden oynatmayı başarmıştır. İnsan

artık alelade varlık niteliğine düşmüş, Yeryüzü bir gezegen halini almıştır. Bu evren kuramını

kuran kişi Kopernik’tir.

Kopernik

Maria da Novaro’dan astronomi dersleri almıştır. Novaro ile astronomi tartışmaları

yapmıştır. O dönemin önemli astronomlarından biri olan Calcagnini ile tanışmıştır. Calcagnini

1525’te yazdığı bir kitapta, Yer’in hareketini tartışmıştır. Kopernik, Torun’da Frauenburg

Katedralinde gözlemler yapmıştır. Asıl önemli olan kuramsal çalışmalarıdır. Yaklaşık 30 yıl

2

boyunca kuramı üzerine çalışmış ve ulaştığı sonuçları bir kitapçıkta yayınlamıştır. Bu,

kuramının ana hatlarını yazdığı bir kitaptır.

Kopernik, daha basit bir biçimde evrendeki gezegen hareketlerini açıklayabileceğini

iddia etmiştir. Bunun için 34 küre kullanmış ve Güneş’i merkeze almıştır. 1539 yılında,

Rheticus, Kopernik’in yanına gelmiş ve kuramı hakkında bilgi edinmiştir. 1540 yılında bu

kurama ilişkin bir makale yazmıştır. Böylece yeni kuram duyulmaya başlanmıştır. Osiander,

Kopernik’in kitabının basım işini üstlenmiştir. Kitap, 1543 yılında basılmıştır. Kitabın orijinal

adı “De Revolutionibus”dur (Gök Kürelerinin Hareketi Üzerine). Kitabın önsözü Osiander

tarafından kitaba eklenmiştir; amaç, gelecek tepkileri karşılamaktır. Önsözde, yeni kuramın

gerçeklerle uyuşmasının beklenmediğini, bunun sadece matematiksel bir model olduğunu

belirtmiştir. Yapılan, geometri prensiplerinden yararlanarak gökyüzünün incelenmesidir.

Amaç, varsayımların gözlemlere uymasıdır. Ancak bu uygunluk, gerçekliği göstermek

zorunda değildir. Kopernik’e göre ise kuramı gerçeğin kendisidir.

Kitap, iki ana bölümden oluşur. Birincisi, sistemin genel hatlarını veren kısımdır.

İkinci kısım uzmanlar için yazılmış ve sistemin matematiksel ayrıntılarını veren kısımdır.

Bölüm 1 → Temel varsayımlar

Kirişler Tablosu

Bölüm 2 → Temel Astronomi kavramları(Ekvator, epliktik, ufuk vb.)

Yıldız katalogu

Bölüm 3 → Yer’in hareketi

Bölüm 4 → Ay’ın hareketi

Gezegen uzaklıkları

Bölüm 5-6 → Gezegen hareketleri

Sistemin Temel Varsayımları

1. Evren küreseldir.

2. Yer küreseldir.

3. Gökcisimlerinin hareketleri dairesel ve sabittir.

4. Yer de dâhil olmak üzere bütün gezegenler Güneş’i merkeze alırlar.

Güneş – Merkür – Venüs – Yer – Mars – Jüpiter – Satürn – Sabit Yıldızlar Küresi

Ay

Sistemin ana noktası, Yer’in hareketli olmasıdır. Kopernik kuramında Yer’in iki

hareketi söz konusudur:

3

Yer’in Güneş etrafındaki hareketi (Yıllık hareket). Bu hareket, mevsimleri

meydana getiren harekettir.

Yer’in kendi ekseni etrafındaki hareketi (Günlük hareket). Bu hareketle gece

ve gündüz meydana gelir. Yer merkezli kuramda gece ve gündüz, sabit

yıldızlar küresinin 24 saatlik hareketine bağlı olarak açıklanmıştır. Kopernik

kuramında Sabit yıldızlar küresi hareketli değildir.

Kopernik’in Yer’in hareketi için temel alabileceği, nedensel açıklama yapabileceği bir

fizik sistemi yoktur. Bu nedenle, hareketi mantıksal olarak temellendirir. Sabit yıldızlar

küresinin hareket etmesi sonsuza gidecektir; o halde Yer’in hareket etmesi daha mantıklıdır.

Kopernik de episikl ve eksantrik modelleri kullanmıştır.

Yer

Hiparkos ve Batlamyus’la aynı yöntemi

kullanarak, Güneş’in merkezden ne kadar kaydığını

hesaplamıştır.

Merkez

Güneş

Ay’ı ikinci bir episikl

üzerine yerleştirmiştir.

4

Gezegen

Kopernik Kuramının Dayanak Noktaları

1. Yer merkezli kuram, Yer’i referans noktası olarak temel kabul etmektedir.

Kopernik ise Güneş’i referans noktası olarak alır. Böylelikle de Yer’den

başka bir cismin de referans noktası olarak şeçilebileceğini göstermektedir.

(Referans Problemi)

2. Platoncu ve Pythagorasçı görüşlerin etkileri söz konusudur. Buna göre

evrenin temeli sayıdır. Evren, matematiksel, harmonik bir evrendir. Evren,

bu sebeple basit olmalıdır. Kopernik, Yer merkezli ve Güneş merkezli

sistemlerden hangisi daha basit ve daha harmonik ise onun seçilmesi

gerektiğini belirtmiştir. Hangi kuram daha basit ise, o, gerçeğe uygundur.

Güneş merkezli sistem, daha basit ve daha harmoniktir ve bu nedenle de

evrenin gerçek bünyesine daha uygundur.

3. Kopernik kuramı astronomik olgulara dayalıdır. Regiomontanus,

Peurbach’ın kitabını tamamlamış ve bastırmıştır. Kitap, Batlamyus

astronomisi üzerinedir. Regiomontanus, ilk kez olarak, Batlamyus

sisteminin Güneş ile olan ilişkisine dikkat çekmiştir. Batlamyus, Yer’i

merkeze almış olsa da gezegen hareketlerinde Güneş de işin içine

girmektedir. Regiomontanus, Yer merkezli sistemde Güneş’in özel bir

yerinin olduğunu vurgulamaktadır. Bu, Batlamyus astronomisinde cevabı

bulunamayan bir problemdir.

Merkür Mars

İç Gezegenler

Venüs Jüpiter Dış Gezegenler

Satürn

Equant

Merkez

Güneş

5

İç Gezegenler

Batlamyus, iç gezegenlerde Güneş ile episikl merkezini ilişkilendirmiş, bunu da Yer

ile bağlamıştır. Güneş, episikl merkezi ve Yer aynı çizgi üzerindedir. Dolayısıyla iç

gezegenlerde episikl merkezinin hareketi, Güneş’in hareketine eşittir. Bu da bir yıldır.

Dış Gezegenler

JC ∕∕ GY

Gezegen nerede olursa olsun, JC ile GY paraleldir. Dış gezegenlerin de episiklın

üzerindeki hareketi, Güneş’in hareketine eşittir ve bu da bir yıldır.

Regiomontanus’un tespit ettiği bu durumun, Batlamyus astronomisinde açıklaması

yoktur. Bunun nedenini Yer merkezli kuram verememektedir. Kopernik ise Güneş’in neden

gezegen hareketleri ile bağlantılı olduğunu Güneş’in merkezde olması ile açıklamaktadır.

Kopernik’in en güçlü kanıtı budur.

6

Kopernik’in Karşılaştığı Engeller

1. DİN: Tüm Ortaçağ boyunca Yer merkezli sistem, Hıristiyanlık’ın resmi ideolojisi

olmuştur. Yer merkezli sisteme karşı çıkmak dinsizlik olarak görülmüştür. Bu

nedenle Güneş merkezli kurama karşı en büyük engel Hıristiyanlık olmuştur.

2. Sistemin Algılara Karşı Olması: Sistem, Yer’in hareketli olduğunu Güneş’in ise

sabit olduğunu öne sürmektedir. Sistem algılarımıza karşıdır. Biz, Güneş’in

hareket ettiğini, Yer’in sabit olduğunu gözlemleriz.

3. Kuramın Fiziksel Boyutunun Eksikliği: Kuram, Güneş’in neden merkezde

olduğunu ve Yer’in neden hareketli olduğunu açıklayamamaktadır. Bunun yanırısa

Aristoteles fiziğine de aykırıdır.

4. Basit ve Dakik Olmaması: Pythagorasçı ve Platoncu düşüncelerle evrenin basit

ve harmonik olması gerektiğini savunmuştur. Ancak, sistemin kendisi basit ve

dakik değildir. Bazı yönleriyle, Batlamyus kuramından daha karmaşıktır.

5. Paralaks Açısı: Kopernik, Güneş’in sabit ve merkezde olduğunu, Yer’in ise

Güneş’in etrafında dolandığını öne sürmüştür. Bu durumda, paralaks açısı Yer’in

hareketinden dolayı sürekli değişmelidir. Yıldız, Yer’in hareketine bağlı olarak

konumunu değiştirir. Ancak, paralaks açısı gözlemlenememektedir. Yer merkezli

kuramın en önemli kanıtı budur. Buna dayanarak, Yer’in hareket etmediği

savunulmuştur.

Yıldız

Paralaks Açısı

a b

Yer

Yer

Bu açı, 1838 yılında keşfedilebilmiştir. Bunun nedeni paralaks açısının çok küçük bir

açı olmasıdır. Kopernik döneminin şartlarında bunu ölçebilecek dakiklikte araç yoktur. Bessel

bu açıyı bulduktan sonra, bu, Yer’in hareketine ilişkin en güçlü kanıt olmuştur.

Güneş merkezli kurama inanan kişilerin sayısı çok azdır. Astronomların büyük bir

bölümü bu sistemi farklı bir yöntem olarak görmüşlerdir. Onlara göre, bu sistem, Yer

merkezli kuramın alternatifi olan matematiksel bir yöntemdir.

Reinhold ve Rheticus, Kopernik’e inanmışlardır. Kopernik kuramına dayanan ve

gezegen hareketlerini veren kataloglar hazırlamışlardır. Bu katalogların daha başarılı ve daha

dakik olması beklenmiştir. Ancak bu beklenti gerçekleşmemiştir. Kopernik sistemi, gezegen

hareketlerini vermekte başarısız kalmıştır.

Bu kuram, ‘Kopernik Devrimi’ olarak bilinmektedir. Varolan sistemi yok eden yeni

bir görüş attığı söylenmektedir. Bu, tartışmalı bir konudur. Ancak, düşüncede bir devrim

yarattığından söz edilmektedir. Astronomide bir devrim yaratmış olsada olmasada düşüncede

Güneş

7

bir devrim yarattığı söylenebilmektedir. İnsanı merkezden çıkartmıştır. İnsan, herhangi bir

gezegende yaşayan herhangi bir varlık konumuna düşmüştür.

Kopernik Kuramının Açıkladığı Olgular

1. Dış gezegenlerin ve iç gezegenlerin hareketleri ile Güneş arasındaki ilişkiyi

açıklayabilmektedir. Çünkü, kuramda Güneş merkezdedir.

2. Episikl ve eksantrik modellerin ileri-geri hareketlerde kullanılmasına gerek

duyulmamaktadır. Geri hareket Yer’in hareketine bağlı olarak açıklanmaktadır.

İleri harekette ise episikla gerek duyulmuştur. Eksantrik modele ise gerek

duyulmamaktadır.

Kopernik Kuramının Açıklayamadığı Olgular

1. Algılarımıza terstir.

2. Dakik değildir.

3. Aristoteles fiziğine karşıdır.

4. Kendi fizik sistemi yoktur.

5. Dine aykırıdır.

6. Paralaksı açıklayamamaktadır.

7. Yer’e atılan taş problemi: Yeryüzü’nde bırakılan taş, bırakıldığı noktaya

düşmektedir. Yer hareketli ise Yer’in hareketine bağlı olarak taş daha geride bir

noktaya düşmelidir. O halde ulaşılacak sonuç Yer’in hareket etmediğidir. Oysa,

Yeryüzü’ndeki taş da Yer’in hareketine sahiptir. Hareket eden bir gemide de

bırakılan taş, bırakıldığı noktanın dibine düşmektedir. Ancak o dönemde

Kopernik’e karşı yapılan en önemli itiraz bu olmuştur.

Batlamyus Kuramının Açıkladığı Olgular

1. Algılarımıza uygundur.

2. Daha dakiktir.

3. Aristoteles fiziğine uygundur.

4. Fizik sistemi vardır.

5. Din ile uyuşmaktadır.

6. Paralaks yoktur.

7. Yer’e atılan taş problemini açıklayabilmektedir.

Batlamyus Kuramının Açıklayamadığı Olgular

1. İç gezegenler ve dış gezegenlerin hareketleri ile Güneş’in ilişkisi

açıklanamamaktadır.

2. Ay Kuramı eksiktir.

3. Merkür kuramı eksiktir.

4. İleri ve geri hareketlerde episikla ihtiyaç duymaktadır.

5. Eksantrik ve episikl modellerinin fiziksel açıklaması verilememektedir.

8

Astronomlar iki sistemsden birini seçmek durumunda kalmışlardır. Bu seçimde, hangi

sistemin evrenin fiziksel yapısına ve gerçek bünyesine uygun olduğu sorusu gündeme

gelmiştir. Bunun için gözlemlere başvurulmuştur. Bu süreçte Tycho Brahe’nin önemli

çalışmaları vardır.

Tycho Brahe

Uranienborg Gözlemevi’ni kurmuş ve dönemin en dakik araçlarını kullanmıştır. Hem

kuramsal hem de gözlemsel alanda çalışmaları vardır. Kuramsal alandaki çalışması, yeni bir

sistem kurma çalışmalarıdır (Tychonic Sistem). Ona göre, Kopernik astronomisi her şeyden

önce dine aykırıdır. İkincisi, Kopernik astronomisi, Aristoteles fiziğine aykırıdır ve fiziksel

temeli yoktur. Brahe, çok iyi bir gözlemci olduğu için Kopernik’in söylediklerinin bir kısmına

karşı çıkamamıştır. Hem Yer’i hem de Güneş’i merkeze alan bir sistem tasarlamıştır.

Batlamyus astronomisinin eksik noktalarının farkındadır. Heriki sistemi içinde barındıran yeni

bir sistem kurmaya çalışmıştır. Bu, ‘Yer-Güneş Merkezli Sistem’dir.

Sistemi başarılı değildir. Sistemin matematiksel ayrıntılarını tamamlayamamış ve

sistemini ölçüm yapılabilir hale getirememiştir.

Brahe, daha çok gözlemsel astronomideki çalışmaları ile ünlüdür. Yaptığı gözlemler,

Kopernik astronomisine kanıt oluşturan ve Aristoteles kuramını yanlışlayan gözlemler olarak

9

tarihe geçmiştir. Aristoteles kuramını çürüten kişi ise bu gözlemlerin de yardımıyla Kepler

olmuştur.

Brahe’nin yapmış olduğu gözlemler:

1572 yılında bir yıldız gözlemlemiştir (1572 Yıldızı). Bu, o güne dek

gözlemlenmemiş bir yıldızdır. Gözlemlediği aslında bir yıldız patlamasıdır

(Nova). Bu, önemli bir gözlemdir; çünkü Aristoteles kuramına aykırı bir

gözlem durumundadır. Aristoteles’e göre, eterden yapılmuş Ay-üstü evrende

hiçbir şey varlığa gelmez ve yok olmaz. Brahe’nin gözlemi ise bu alanda yeni

bir yıldız oluştuğunu göstermektedir.

1577 Kuyruklu Yıldızı’nı gözlemlemiştir. Brahe, bu yıldızın Ay-küresinin

dışından gelerek Dünya’ya yaklaştığını ve Ay küresini aşarak tekrar

uzaklaştığını tespit etmiştir. Bu da Aristoteles kozmolojisine aykırı bir

gözlemdir. Ona göre, kuyruklu yıldızlar Ay-altı evrende oluşan atmosferik

olgulardır. Yapılan gözlem, kuyruklu yıldızın Ay-üstü evrende bulunan bir gök

cismi olduğunu göstermiştir. Bu gözlem, Aristoteles’in küre anlayışına da

aykırıdır. Küreler şeffaf ve katı kürelerdir. Bu gözlem, kuyruklu yıldızların

küreleri aştığını göstermektedir. Bu, kürelerin var olmadıklarının kanıtıdır.

Aksi halde, kuyruklu yıldız, küreleri delip geçmelidir.

Mars’ı gözlemlemiş ve Mars’ın yörüngesinin Güneş’in yörüngesini iki noktada

kestiğini tespit etmiştir. Bazı zamanlarda Mars’ın Yer’e olan uzaklığı Güneş’e

göre daha yakın çıkmaktadır. Bu gözlem, Aristoteles’in küre anlayışına

aykırıdır. Küreler varolsaydılar, Mars ve Güneş’in küreleri iç içe geçecek ve

kırılacaklardır.

Brahe, bu gözlemleri yapmıştır; ancak gözlem sonuçlarını değerlendiren Kepler

olmuştur. Kepler, Brahe’nin Mars gözlemlerini kullanarak “elips yörüngeler yasası”na

ulaşmayı başarmıştır.

Kepler

Modern astronominin kurucusu olarak adlandırılmaktadır. 1599 yılında Brahe’nin

yanına gelmiştir. Onun yanında asistan olarak çalışmıştır. 1601 yılında ölümünden önce Brahe

çalışmalarına ilişkin notlarını Kepler’e bırakmıştır. Brahe, Kepler’den kendi kuramını

(Tychonic Sistem) geliştirmesini istemiştir. Kepler, Brahe’nin gözlemlerinden yararlanarak

modern astronomiyi kurmayı başarmıştır. Çalışmasında, Kopernik sistemini temele almıştır.

Kepler, evrende mutlak bir uyum ve harmoni olduğunu düşünmüştür. Bunun

sonucunda da “Kepler Yasaları”na ulaşmayı başarmıştır. Ona göre, evrende “Göksel Bir

Mimarlık” vardır. Bu uyumu araştırmış ve 1596 yılında “Göksel Gizem” adında bir çalışma

kaleme almıştır. Uyumu ortaya çıkarmak için geometrik eğrileri kullanmıştır. Amacı,

gezegenleri bir bütün olarak düşünerek uyumu açığa çıkarmaktır. Kepler’e dek, gezegen

hareketleri birbirlerinden bağımsız ele alınmıştır. Gezegenlerin birbirleri ile olan bağıntısı

araştırılmamıştır. Buna ilişkin ilk tartışma Kepler tarafından ortaya atılmıştır. Gezegen

hareketlerini birbirlerinden bağımsız ele almamış, gezegenler arası bağıntıyı bulmaya

çalışmıştır. Bunun için de ilk olarak geometrik eğrileri kullanmıştır. Bunlar, beş düzgün

geometrik cisimdir.

Satürn yörüngesinin içerisine “küp” çokyüzlüsünü yerleştirmiştir (6 yüzlü). Küpün

köşeleri yörüngeye teğettir. Bunun içerisine Jüpiter’i yerleştirmiştir. Jüpiter’in yörüngesi

10

küpün yüzeylerine teğettir. Jüpiter’in yörüngesinin içerisine de düzgün dört yüzlüyü

koymuştur (Tetrahedron). Bunun içine de Mars’ı yerleştirmiştir. Mars yörüngesinin içine on

iki yüzlüyü koymuştur (Dodekahedron). Dodekahedron’un içine de Yer’i yerleştirmiştir.

Yer’in altına da yedi yüzlüyü yerleştirmiştir (ikasohedron). Bunun altına Venüs’ü, onun da

altına sekiz yüzlüyü (oktahedron) yerleştirmiştir. Onun da altında Merkür vardır. Merkezde

ise Güneş bulunur.

Bu, aslında gezegenler arası bir bağıntı olup olmadığının araştırılmasıdır. Oluşturduğu

sistem olgusal temelden yoksundur. Ancak, gezegenler arası bağıntı düşüncesi Kepler’in

üçüncü yasasını bulmasına yol açmıştır.

Kepler’in asıl önemi, elips yörüngeleri keşfetmesidir. Özellikle Mars gözlemlerinden

yola çıkarak gezegen yörüngelerinin dairesel değil, elips olduğunu ortaya koymuştur. Mars’ın

eksantritesi problemlidir. Bu, Mars yörüngesinde Güneş’in merkezden ne kadar kaydırıldığını

bulma çalışmasıdır. Elinde Brahe’nin gözlemleri vardır.

A

Mars gezegeni, A ve B hariç hiçbir noktada

daire üzerine denk gelmemektedir. Gezegenin

bulunduğu noktalar dairenin içine denk

düşmektedir. Yaptığı ölçümlerle ‘a’ miktarı

kadar bir kayma olduğunu ve bu miktarın

çeyrek konumlarda en yüksek dereceye

ulaştığını tespit etmiştir. Bu durumda, kuramda

ya da gözlemlerde hata olmalıdır. Gözlemlerde

hata olmadığı sonucuna varmış ve kuramdaki

dairesellik ilkesini sorgulamaya başlamıştır.

B

Bundan yola çıkarak, yörüngelerin dairesel değil, elips olduğu sonucuna ulaşmıştır.

“Gezegenler elips yörüngelerde dolanırlar.” Bu, Kepler’in birinci yasası’dır (Elipsler Yasası).

“Bütün gezegenler, odaklarından birinde Güneş’in bulunduğu elips yörüngelerde

dolanırlar.”

Gezegen

M

Güneş

a

Güneş .

11

Bundan sonra yaptığı hesaplarla diğer yasalarına ulaşmıştır. Gezegenlerin yörünge

üzerindeki dolanımlarını hesaplamış ve hız ile uzaklığın ters orantılı olduğunu keşfetmiştir.

Gezegen, Güneş’e yakın olduğunda daha hızlı, uzak olduğunda daha yavaş hareket

etmektedir. Gezegeni Güneş’e bağlayan doğrunun taradığı alanları saptamıştır. Yörüngenin

diğer tarafında aynı t zamanda taranan alan eşittir. “Gezegeni Güneş ile birleştiren doğru

parçası eşit zamanlarda eşit alanları tarar.” Bu da Kepler’in ikinci yasasıdır. (Alanlar

Yasası)

t t

Bu iki yasaya 1609 yılında ulaşmış ve “Yeni Astronomi” adlı kitabında yayımlamıştır.

Böylece, dairesel hesaplardaki sapmaları da ortadan kaldırmayı başarmıştır.

Kepler, üçüncü yasasında, gezegenlerin dolanım periyotları ile Güneş’e uzaklıkları

arasında bir bağıntı olup olmadığını araştırmıştır.

Dolanım periyotu T

Güneş’e uzaklık a

Ulaştığı bu sonucu 1619 yılında “Evrenin Uyumu” adlı kitabında vermiştir. Üçüncü

Kepler Yasası, “Harmonik Yasa” adını taşır. Gezegenler arası bir bağıntının olduğunu

gösteren bir yasadır.

T²yer / a³yer = T²merkür / a³merkür = T²venüs / a³venüs = T²jüpiter / a³jüpiter = T²mars / a³mars

= T²satürn / a³satürn = sabit

Bu, Yer’in Güneş’e olan uzaklığından diğer gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıkları ve

periyotları çıkartılabilir demektir. Gezegen hareketleri arasında bir bağıntı olduğu

keşfedilmiştir. Evrende harmonik bir orantının olduğu böylece gösterilebilmiştir.

Kepler, Aristoteles’ten beri, varolduğu düşünülen gezegen kürelerinin

varolmadıklarını ortaya koymuştur. Kepler’e kadar, gezegen hareketlerini sağlayanın küresel

taşıyıcılar olduğu düşünülmüştür. Gezegen hareketlerinin nasıl sağlanacağı problem olmuştur.

Bu, gezegen hareketlerine ilişkin dinamik problemidir. Bu problemi çözecek kişi,

Newton’dur. Newton’a gelinceye dek, problemi çözme yolunda çeşitli adımlar atılmıştır.

Kepler de bu yönde açıklamalar geliştirmiştir. 1605 yılında, gezegen hareketlerinin dinamik

yönüne ilişkin çalışmaya başlamıştır. O dönemde elektrik üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır.

Güneş

T² / a³ = sabit

12

William Gilbert, 1600 yılında “Mıknatıs Üzerine” adlı bir kitap kaleme almıştır. Bu kitap,

manyetizma üzerinedir. Bu konuyu ele alırken Yeryüzünün büyük bir mıknatıs olduğu

görüşünü ortaya atmıştır. Kepler, bu düşünceden yola çıkarak, gezegen olan Yeryüzü bir

mıknatıs ise diğer gezegenlerin de birer mıknatıs olmaları gerekteği sonucuna ulaşmıştır.

Kepler, kendi bulduğu yasaları, gezegenlerin manyetik gücünde aramaya başlamıştır.

Gezegenlerin Güneş’e yaklaşıp uzaklaşmaları bu güçle açıklanmaktadır. Gezegenlerin

hareketlerinde güç uzaklıkla ters orantılıdır. Gezegen Güneş’ten uzak olduğunda, Güneş’in

hareket ettirici gücü –çekim gücü- azalmaktadır; yakın olduğunda ise Güneş’in hareket ettirici

gücü artmaktadır. Kepler, gezegenlerin birer mıknatıs olmaları ve Güneş’in hareket ettirici

güce sahip olması temelinde gezegen hareketlerini açıklamaktadır. Ortaya çıkan elips

yörüngeler de bu biçimde açıklanmaktadır. Güneş’in hareket ettirici gücünden maddesel

olmayan formlar çıkmaktadır. Bu gücü, Kepler, magnetizmaya bağlamaktadır. Güneş, tek

kutuplu bir mıknatıs, gezegenler ise iki kutuplu mıknatıslardır. Güneş’ten gezegenlere hareket

ettirici bir güç yayılır.

‘Güneş’e dost kutup’ ve ‘Güneş’e düşman kutup’ olmak üzere iki kutup

tanımlanmıştır. Gezegenin “kutup ekseni” vardır. Kepler’e göre, Güneş’teki gücün yayılımı

mekanik bir yayılımdır. Hareketleri mekanik olarak veren ilk ciddi girişim Kepler’e aittir.

Ancak, düşüncesi metafizik bir düşünüş tarzıdır. Güneş’in hareket ettirici gücünün olgusal bir

temeli yoktur; ve bu modelde yörüngenin elips biçiminde olması gerekmemektedir. Evrende

tek kutuplu mıknatıs yoktur. Güneş’in tek kutuplu mıknatıs olduğunu söylemek, temelsizdir.

Güneş’e dost ve düşman kutupların olgusal tanımları verilmemektedir. Bu nedenlerle, olgusal

temeli olmayan metafiziksel bir düşüncedir. Ancak, gezegen hareketlerini mekanik yolla

açıklama uğraşında atılan ilk adım olması önemlidir.

İkinci önemli girişim Descartes’tan gelmiştir. Kozmoloji ve astronomi çalışmaları

vardır. Gezegen hareketlerini açıklamak için “Çevrimler(vorteks) Kuramı”nı geliştirmiştir.

Kuram, evrenin yapısını ve işleyişini açıklayan mekanik bir açıklama biçimidir. 1630 yılında

yazdığı “Dünya” adlı kitabında, bu kuramdan bahseder; ancak, kitabı yayımlayamamıştır.

1644 yılında yayımladığı “Felsefenin İlkeleri” adlı kitabında, kurama ilişkin genel bilgileri

vermiştir. Temel düşüncesi, evreni mekanik bir evren olarak tasarlamasıdır. Bu nedenle

hareket, maddenin madde üzerinde etkisiyle oluşur. Hareket, bir durumdan başka bir duruma

geçiştir; yayılımdan başka bir şey değildir. Hareket, bir durumdur. Evren, boşluk

barındırmayan, madde ile dolu bir evrendir. Descartes, hareketin ilk nedeni olarak Tanrı’yı

göstermektedir. Tanrı, ilk hareketi vermiştir ve evren madde ile dolu olduğundan hareket

ffff

G

13

yayılım ile sonsuza dek devam etmektedir. 1632 yılında, Galile, eylemsizlik ilkesini

bulmuştur. Hareket bir kez oluştu mu böyle bir evrende sonsuza dek devam edecektir.

Descartes’a göre, ilk hareketle birtakım vorteksler oluşmuştur. Bu çevrimler,

çekim(gravitasyon) merkezlidirler. Maddenin bir çekim merkezi olması düşüncesi Kopernik’e

kadar götürülebilirdir. Bu merkezler sonucunda vorteksler oluşur ve büyük cisimlerin kendi

vortekslerini oluşturma yeteneği vardır. Oluşan çevrimlerden birinin merkezinde Güneş

bulunur. Evrenin diğer köşelerinde başka çevrim merkezleri de vardır ve bunlar birbirlerine

bağlıdırlar. Jüpiter de kendi çevriminin merkezidir. Çevrimlerden biri hareket kazandığında

bütün çevrimler de hareket ederler ve bu sonsuza kadar yayılarak devam eder. Ona göre,

cisimleri oluşturan üç element vardır:

1. Ateş elementi: Parlaklık niteliğine sahiptir ve ışıklı cisimler bu elementten oluşurlar.

(Güneş ve yıldızlar)

2. Hava elementi: Işığa geçit veren elementtir. Geçirgenlik özelliğine sahiptir ve

gökyüzünü oluşturur.

3. Yer elementi: Yeryüzü ve gezegenler bu elementten oluşmuştur. Bunlar ışığı

yansıtırlar. Yansıtıcılık niteliğine sahiptir.

Mekanik bir açıklama biçimidir ve döneminde popüler olmuştur. Bu kuram, bazı

olguları açıklayabilecek düzeydedir. Bütün gezegenlerin aynı yönde döndüğü bilinmektedir.

Kuram, bunun nedenini açıklayabilen bir kuramdır. Çevrimin yönü tektir. Gezegenlerin

hemen hemen aynı düzlemde dolandıkları belirlenmiştir ve kuram bunu da

açıklayabilmektedir. Gezegenler çevrim hareketinin oluşturduğu bir düzlem üzerinde hareket

ederler. Güneş’e yakın gezegenlerin daha hızlı, uzak gezegenlerin daha yavaş dolanmalarının

nedeni de kuramla açıklanabilmektedir. Çevrimin merkezine yaklaştıkça hız artmaktadır.

Açıklanması gereken başka olgular vardır. Kepler Yasaları’nın dinamik yönü bu

kuramla varilememektedir. Vorteks kuramından yörünge biçimleri, alanlar yasası ve

harmonik yasa’ya ulaşılamamaktadır. Vortekslerin biçimleri verilememiştir ve elips

yörüngeler yasasına ulaşılamamaktadır. Vorteks kuramının matematikselleşmesi olanaksızdır;

matematiksel işlerliği yoktur. Kuram, bu nedenle denetlenememektedir. Kuram,

denetlemeden yoksun bir kuramdır. Metafiziksel bir kuram olmaktan öteye geçememiştir.

Galileo

Kopernik kuramının kanıtlanması ve fiziksel eksikliğinin giderilmesi gerekmektedir.

Buna yönelik dinamik çalışma Kepler ile başlamıştır. Bu çalışma Newton ile

tamamlanacaktır. Kuramın, evrenin gerçek bünyesine uygun olduğunun kanıtlarının verilmesi

gerekmektedir. Buna yönelik gözlemsel kanıtlar, Galile tarafından verilmiştir. Bu kanıtlarla

Aristoteles kuramının yanlış olduğu gösterilebilmiştir. Bunun yanısıra dinamik çalışmanın ilk

sonuçlarını da Galile ortaya koymuştur.

Astronomide Kopernik kuramının gözlemsel kanıtlarını ve dinamik temellerini, Galile

vermiştir. Teleskobu ilk kez astronomik amaçla kullanmıştır. Optik prensiplerini kullanarak

bu aracı yapmayı başarmıştır. Bu teleskop ile önemli keşifler yapmıştır. Yaptığı gözlemlerin

iki önemli sonucu vardır:

1. Kopernik kuramının gözlemsel kanıtlarıdır.

2. Aristoteles kuramını yıkmışlardır.

14

Gözlemlediği ilk gök cismi Ay’dır. Ay’ın üzerinde dağlar, vadiler görmüştür. Bu,

Ay’ın Yer ile aynı maddeden yapıldığının göstergesidir. Aristoteles’i yanlışlayan bir

gözlemdir.

Orion Kümesini ve Samanyolu’nu gözlemlemiştir. O dönemde, bunlar “bulutsu”

olarak bilinmektedirler. Bunların Ay-altı evrende oluşan atmosferik olgular oldukları

savunulmuştur. Galile, bunların gerçekte bulut olmadıklarını, yıldızlarla dolu bölgeler

olduklarını keşfetmiştir.

Galile, Jüpiter’i gözlemlemiş ve Jüpiter’in etrafında dört uydu tespit etmiştir. O

döneme kadar gözlemlenememiş olan dört yeni gök cismini gözlemlemiş olması Aristoteles

kuramına aykırı bir gözlem niteliğindedir. Aristoteles kuramına göre, Ay-üstü evrende yeni

bir varlık oluşmaz ve hiçbir varlık yok olmaz. Oysa Galile’nin gözlemi buna aykırı

düşmektedir.

Satürn’ü gözlemlemiş ve gezegenin etrafında bir yapı tespit etmiştir. Başta bunları

Satürn’ün uyduları zannetmiştir. Onun gözlemlediği, Satürn’ün halkasıdır. Bu halka, on bir

yıllık periyotla konumunu değiştirmektedir. Satürn’ün sallantısından dolayı halkanın

görünümü değişmektedir. Galile’nin kullandığı teleskobun güçsüzlüğünden dolayı, bu olgu o

dönemde tespit edilememiştir. Ancak, beklenmeyen, garip bir oluşumun gözlemlenmesi

Aristoteles fiziğine aykırı bir gözlem niteliğindedir.

Venüs gözlemi, Kopernik kuramının gözlemsel kanıtı sayılmaktadır. Venüs’ün

evrelerini gözlemlemiştir (Hilal, Dördün, Dolun). Yer merkezli sistemde Venüs ile Güneş’in

dolanımı eşittir. Bu durumda Venüs, yörüngenin neresinde olursa olsun Güneş-Venüs-Yer

doğrusu değişmez. O halde, Venüs gezegeninin sadece tek evresi (hilal) olmalıdır. İkinci

olarak, Venüs’ün Yer’e olan uzaklığı da sabit olmalıdır.

Güneş

Güneş

YER

İlk dördün Son dördün

V

V

Dünya

Hilal

Dolun

Güneş

V

V

V

V

15

Kopernik kuramında Güneş merkezdedir ve Yer ile Venüs’ün hareketleri eşit değildir.

Bu durumda Venüs’ün değişik konumlarına bağlı evreleri olmalıdır. Venüs, hilal evresinde

çok büyük, dolun evresinde ise küçük görünmektedir. Venüs, hilal evresinde Yer’e yakın,

dolun evresinde ise uzaktır. Aradaki fark 40 kattır. Hilal evresindeki “a” uzaklığı ile dolun

evresindeki “b” uzaklığı arası 40 kattır (b=40a). Kopernik kuramında, kuram ile gözlem

uyuşmaktadır. Bu gözlem, Kopernik kuramının ilk gözlemsel kanıtıdır.

Galile, 1610 yılında “Yıldız Habercisi” adlı kitabında bu gözlemlerinden bahsetmiştir.

Bir sonraki gözlemi Güneş’e ilişkindir. Güneş lekelerini gözlemlemiştir. 1613 yılında

“Güneş Lekeleri Üzerine Söylevler” adlı kitabında, lekelerin gerçekten Güneş üzerinde

olduklarını ispat etmiştir. Aristoteles kuramına göre, eterden yapılmış gök cisimlerinde kusur

yoktur. Kimileri Galile’nin gözleminin Merkür’ün Güneş’in önünden geçişi olduğunu öne

sürmüşlerdir. Galile, Merkür’ün Güneş’in önünden 7.5 saatte geçtiğini belirlemiştir. Oysa

lekeler daha uzun süre Güneş’in önünde kalmaktadırlar. Kimileri de bu lekeleri Yer ile Güneş

arasındaki başka gök cisimlerine bağlamışlardır. Galile, bunların başka gök cisimlerinin

gölgeleri olmadıklarını da kanıtlamıştır. Eğer bunlar gök cisimlerinin gölgeleri iseler Yer’deki

konumumuza göre yer değiştirmeleri gerekmektedir. Oysa gölgenin/lekenin konumu

değişmemektedir.

B

A

B

A

Güneş üzerindeki lekelerin eğri bir hareket yaptığını belirlemiş ve bunu Yer’in

hareketine bağlamıştır.

Galile, 1616 yılında görüşlerinden dolayı engizisyona çıkarılmıştır. Kopernik

kuramının dine aykırı, saçma bir sav olduğuna ilişkin bir bildiri yayınlanmıştır. 1632 yılında

Galile, “İki Büyük Dünya Sistemi Üzerine Diyaloglar” adlı kitabını yayımlamıştır. Bu kitapta,

üç tartışmacı Batlamyus ve Kopernik kuramlarını tartışmaktadırlar.

Tartıştıkları üç önemli problem vardır:

1. Yer ile evrendeki her şey aynı maddeden yapılmıştır.

2. Eski kuramda günlük hareket için sabit yıldızlar küresinin hareketi öngörülmüştür.

Galile bunu tartışır ve bu derece büyük bir kürenin hareket etmesinin

olanaksızlığını ifade eder. Yer’in hareketi daha mantıklıdır.

3. Yer’e düşen taş problemi tartışılmaktadır. Yer’e bırakılan taş, bırakıldığı noktanın

tam dibine düşer. Bunun nedeni, bırakılan taşın aynı zamanda dünyanın hızına da

sahip olmasıdır. Hareket eden bir gemide bırakılan top güllesi, geminin v hızına da

YER

GÜNEŞ

16

sahiptir. Bu nedenle bırakılan top güllesi, direğin tam dibine düşecektir. Gassendi,

bu problemin deneyini yapmıştır.

Galile, eğik düzlem deneyleri denilen deneyler de yapmıştır. Sürtünmeyi azalttıkça,

topun hızı ve aldığı yol artmaktadır. Zamanın karesi ile alınan yol arasında bir bağıntı tespit

etmiştir. Bir sonraki kitabında bunu serbest düşme olgusuna uygulamıştır. Alınan yolun

zamanın karesi ile orantısını tespit etmesi, serbest düşmenin de bir ivmeli hareket olduğunu

ortaya koymuştur.

Eğer sürtünmesiz ortam sağlanabilirse, hareket sonsuz olacaktır. Bu, eylemsizlik

prensibidir. Herhangi bir kuvvetin etkisi altında kalmadığı sürece cisim durumunu korur.

Ulaşılan bu sonuç, Aristoteles’in hareket kuramının ortadan kalkmasıdır. Ona göre, kuvvet,

hareket ettiren ögedir. Oysa Galile’de kuvvet olmasa da hareket vardır. Hareket, geometrik bir

geçiştir (Bir noktadan başka bir noktaya geçiştir). Bu durumda gezegen hareketleri de

eylemsizlik prensibine bağlıdırlar.

Galile, 1638 yılında “İki Yeni Bilim Üzerine Diyaloglar” kitabını yazmış ve bu kitapta

dinamik ve mekanik’e ilişkin bilgiler vermiştir. İvmeli hareketin serbest düşmeyi de

kapsadığını ortaya koymuştur. İvmeli harekete ilişkin matematiksel formüller vermeyi

başarmıştır.

Isaac NEWTON (1642-1727)

Klasik fiziğin doruğa eriştiği isimdir. Bunun yanı sıra diferansiyel ve integral hesap, ışığın

yapısı gibi konularda da çalışmaları vardır. Temel yapıtları olan Doğa Felsefesinin Matematik

İlkeleri (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) ve Optik adlı çalışmalarıdır.

Newton, Galileo'nun deneyciliğini örnek almış ve deneyi doğayı araştırmanın ve bilimin tek

yöntemi olarak görmüştür. Principia kitabının giriş kısmında bilimin olması gereken amacını

şu şekilde belirtmiştir: “Olgulardan doğanın kuvvetlerini keşfetmek, sonra da bu kuvvetler

yardımıyla diğer olayları açıklamak." Önce olgular gözlemlenmeli, bu gözlemler sonucu

doğanın yasaları keşfedilmeli ve oluşturulan kuram olayları açıklayabilmelidir.

Felsefe yapmanın en iyi ve en güvenilir yöntemi bana göre birincisi şeylerin

özelliklerini özen ve dikkatle araştırmak ve bu özellikleri deneyimlerle

saptamak, bundan sonra da daha yavaş biçimde onların açıklanması için

hipotezlere doğru geçmektir. Çünkü hipotezler sadece şeylerin özelliklerinin

açıklanmasında kullanılmalıdır, onların belirlenmesini sağlayacakları

düşünülmemelidir; sadece bir dereceye kadar deneyimlerin zeminini

oluşturabilirler.

17

Newton'a göre doğa matematiksel niteliklere sahip bölünemez küçük parçacıklardan

yapılmıştır ve doğada her olay bu parçacıkların birleşmesi ve dağılması ile oluşmuştur. Ona

göre bilimin amacı deneyler ile birlikte bu olayları matematiksel kuramlar ile

genelleştirmektir

Üzerinde çalıştığı problemler:

1) Bir cismin yol formülünden, herhangi bir andaki hız ve ivmesini, hız ve ivmesinden

ise aldığı yolu bulmak. Bu problem ivmeli hareketin incelenmesi sırasında ortaya

çıkmıştır. Temel problem, ansal hız ve ansal ivmenin hesaplanmasıdır (hızın ve

ivmenin bir andan diğer ana değişimini belirlemek).

2) Bir eğrinin teğetini bulmak.

3) Bir fonksiyonun maksimum ve minimum değerlerinin bulunması sorunu.

4) Bir gezegenin verilen bir süre içerisinde aldığı yolun hesaplanması; eğrilerin

sınırladığı alanların ve yüzeylerin sınırladığı hacimlerin hesaplanması problemleri.

Bu problemlerin indirgendiği iki mekanik problemi:

1) Gezegenin hareketi sırasında yörüngesi üzerinde katettiği yoldan, herhangi bir andaki

hızını bulmak,

2) Gezegenin hızından, herhangi bir anda yörüngesinin neresinde bulunacağını hesap

etmek.

Bu problemlerin çözümü için geliştirdiği diferansiyel-integral hesabı bulduğunu 1669 yılına

kadar duyurmamış ve bunu yayınladığı zaman Leibniz ile aralarında öncelik problemi söz

konusu olmuştur.

Kütle Çekimi

Newton’a göre, Yer’in çevresini dolanan Ay’ı yörüngede tutan kuvvet yeryüzünde bir taşın

(elmanın) düşmesine neden olan kuvvettir. Newton şöyle bir varsayım oluşturur:

Bir dağın tepesinden atılan mermi yer çekimi nedeniyle A noktasına

düşecektir. Daha hızlı fırlatılırsa, daha uzağa, örneğin A’ noktasına düşer. Eğer

ilk atıldığı yere ulaşacak bir hızla fırlatılırsa, yere düşmeyecek, kazandığı

merkez kaç kuvvetle, yer çekim kuvveti dengeleneceği için, tıpkı doğal bir

uydu gibi Yer’in çevresinde dolanıp duracaktır.

Her bir noktasal kütle diğer noktasal kütleyi, ikisini birleştiren bir çizgi doğrultusundaki bir

kuvvet ile çeker.Bu kuvvet bu iki kütlenin çarpımıyla doğru orantılı, aralarındaki mesafenin

karesi ile ters orantılıdır:

Burada:

F iki kütle arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğü,

G Evrensel çekim sabiti 6.67 × 10-11

N m2 kg

-2 ,

18

m1 birinci kütlenin büyüklüğü,

m2 ikinci kütlenin büyüklüğü,

r ise iki kütle arasındaki mesafedir.

Dayandığı temel prensipler:

a) Eylemsizlik Prensibi: Bir cisme hiçbir kuvvet etki etmiyorsa, o cisim hareket halinde

ise hareketine düzgün hızla doğru boyunca devam eder, sükûnet halindeyse durumunu

korur.

b) Bir cisme bir kuvvet uygulanırsa o cisimde bir ivme meydana gelir ve ivme kuvvetle

orantılıdır (F= m.a)

c) Etki tepki prensibi: Bir A cismi bir B cismine bir F kuvveti uyguluyorsa, B cismi de A

cismine zıt yönde ama ona eşit bir F kuvveti uygular.

Bağlı Çalışmalar:

Yer’in biçiminin ideal bir küre olmayıp, sferoid biçiminde olduğunu

belirlemiştir.

o Sarkaçlı saatler Yeryüzünün farklı bölgelerinde farklı işliyorlar ve bazı

bölgelerde ileri gittikleri halde, bazı bölgelerde geri kalıyorlardı. Bunun

nedeni neydi? Yer ideal bir küre olmayıp sferoid biçimli olduğu için,

basık bölgelerde (kutuplar çevresi) yerçekimi etkisinin az olması

nedeniyle sarkaç periyotları büyüyecek, şişkin olan bölgelerde (ekvator

çevresi) ise yer çekimi etkisi çok olduğundan sarkaç periyotları

küçülecektir.

Gel-git olgusunu kütle çekimine bağlı olarak açıklayabilmiştir.

Güneş ışığının niteliğini ve renklerin oluşumunu ayrıntılı olarak incelemiş ve

Güneş ışığının gerçekte pek çok rengin karışımından ve birleşiminden

oluştuğunu deneysel olarak kanıtlamıştır.