A modern tudományos gondolkodás kialakulása 1. A kezdetek

Az óra szerkezete 1. Általános bevezető Példa: Gotland vésett kövei 2. Korai asztronómiai és matematikai ismeretek 3. Példa: Babilóniai számírás és csillagászat 4. Példa: Napórák

1.1 A tudomány kezdetei? Demarkáció tudományos és nem tudományos célt szolgáló tárgyi emlékek között problematikus A választott kiindulási pont esetleges, valamilyen specifikus tudománykép alapján történik A kurzus alapvetően az európai tudományok történetét vizsgálja, némi kitekintéssel

1.2 A korai korok tudománytörténete Tárgyi emlékek, régészeti feltárások alapján Rekonstruálandó a tárgy maga keletkezésének ideje és helye használatának módja (hol, hogyan, mire) pontos funkciója a létrehozásához felhasznált ismeretek (tudományos elméletek, technikai ismeretek)

Ez például micsoda?

1.4 Ismereteink a vésett kövekről Megtalálási helyük: Gotland kb. 3600 vésett vonal (szilárd mészkőbázison 750) körvonalat formázó, 60-100cm hosszú vésetek, 5-10 cm szélesek, 1-10 cm mélyek A vésetek ÉK vagy ÉNy ill. K-Ny irányúak http://www.worldatlas.com/webimage/countrys/europe/se.htm

1.5 A vésett kövek rendszere Nem random az elrendeződés Az irányok a Hold legészakibb és legdélibb kelési pontja között találhatóak (Göran Henriksson, Uppsala) Datálás? Több ezer évre visszame-nőlegesen Hold-kelési pontok kiszámítása

1.6 A legkorábbi összefüggő csoport A vésetek datálása: i.e. 3151 és i.e. 2568 A véseteket általában 19 éves közökben vésték Milyen ismereteik voltak? Hogyan figyeltek meg? Miért csinálták? Hogyan csinálták? Stumle, Alva, Gotland

1.7 A vésetek készítése A rovatok kereszteződnek: nagyon nehéz elképzelni, hogy szabad kézzel ilyen egyenes vájatok készíthetők

1.8 Feltételezett módszer A vájatok keresztmetszete és egyenessége sugallja, hogy valamilyen ingaszerkezettel készítették a rovatokat. A keresztmetszetek 193-283 cm-es sugarú körhöz tartoznak A viszonylag lágy mészkőbe 4 óra alatt 1 cm mély vályatot készített a következő szerkezet: Sojds-museet in Burs, Gotland

1.9 Inga rekonstrukciója Tényleg így csinálták? Mire jó egy ilyen rekonstrukció? Nem ad választ arra, hogy MIÉRT csinálták! És miért 19 évenként? Az ősi ismeretek rekonstrukciója csak mai (történeti, tudományos, antropológiai, stb.) ismereteink segítségével lehetséges

1.10 Mai magyarázatunk Mai magyarázatok szerint az északi vonalak a Hold kelését és nyugvását jelölik a téli napforduló idején, a K-Ny-iak a napéjegyenlőség idején A vésetek az égbolt folyamatos megfigyelését és a megfigyelések rendszerezését feltételezik Mi a magyarázata a ciklikusságnak? Megkereshetünk általunk is ismert ciklusokat Megpróbálhatjuk megérteni miért pont ez a ciklus volt jelentős (erre itt nem teszünk kísérletet)

2.1 Rövid asztronómiai összefoglaló A korai időktől ismert égi mozgások: a Nap a Hold a bolygók (5) az állócsillagok meteorok üstökösök mozgásai

Egi Szféra Az égbolt, mint gömbhéj: Szögkordináták megadása Horizont és zenitpont a felszínről szemlélve Meridián: a Nap delelésének vonala Az egyenlítő és az északi sark kivetítése az égboltra Szögkordináták megadása - az egyenlítőtől +/- 90° a meridiántól (0°) nyugati irányban 360°

2.2 A mozgások rendszerezése Napi ciklusok napszakok az égbolt forgása Havi ciklusok holdhónap a Hold elfordulása a Föld körül Éves ciklusok évszakok, állócsillagok parallaxisa 10 órás expozíció, amely mutatja a csillagok elfordulását az éjszaka során. A kép a washingtoni Rainier hegyet mutatja délről (© Rick Morley Photography)

2.2.1 Havi ciklusok A Hold fázisai, ahogyan a Földről látszanak (külső kör), ill. pozíciója a Földről nézve a Naphoz viszonyítva: oppozíció (teliholdkor) és konjunkció (újholdkor)

2.2.2 A Hold szinkron rotációja A Hold mindig ugyanazt az oldalát mutatja felénk

2.3 Éves ciklusok A Föld egy év alatt körbejárja a Napot. Mivel tengelye 23.5 fokos szöget zár be az ekliptikával, a Földre jutó napsugárzás mennyisége az év folyamán változik.

A napéjegyenlőség A nyári napéjegyenlőség idején a Nap az É-i szélesség 23.5 foka fölött áll (Ráktérítő). Ekkor az Északi Sarktól 23.5 fokon belüli egész terület meg van világítva (Sarkkör).

A Nap delelése

A különböző forgási idők kapcsolatai A Nap látszólagos mozgása az állócsillagokhoz képest: 365 nap, 6 óra 9’ 10” alatt ér körbe pl. téli napfordulók közt eltelt idő 365 nap, 5 óra 48’ 45” Szoláris és sziderális napok A Hold sziderális (27 nap 7 óra 43’ 11.5”) és szinódikus (lunáció, két Nap-Hold együttállás közti idő: 29 nap 12 óra 44’ 2.8”) periódusa

Szoláris és sziderális napok Az állócsillagokhoz viszonyított egy teljes elfordulás 3’56”-el rövidebb, mint a Naphoz viszonyított teljes elfordulás

A Hold szinódikus és sziderális periódusa A lunáris vagy szinódikus hónap (két holdtölte között eltelt idő) kb. két nappal hosszabb, mint a Hold sziderális periódussa

A Föld tengelye imbolyog. A körmozgás periódusa kb. 26 000 év. Processzió A Föld tengelye imbolyog. A körmozgás periódusa kb. 26 000 év.

A Hold és a Nap ciklusai Egy év (kb. 365,25 nap) nem egész számú holdhónapból (kb. 29,5 nap) áll 19 szoláris év kb. 235 holdhónap. Az ókorban ez gyakorta használt ciklus (a Metón-ciklus), amely elég nagy pontosságot biztosít

A gotlandi vésett kövek 19 évente vésődtek: ismerték a Metón-ciklust? (Diodórosz ír egy északi szigetről, ahová egy Isten minden 19 évben visszatér) A vésetek a telihold kelésének és nyugtának irányát mutatják bizonyos időpontokban Talán tudjuk, hogy hogyan és mikor csinálták. De miért? Milyen korábbi megfigyelések és jelölések léteztek?

3. A babilóniai számok és csillagászat A birodalom A számírás - egyszerűbb műveletek Csillagászati táblák

(C. Ronan, The Astronomers [New York: Hill and Wang, 1964]) 3.1 Az ókori Kelet (C. Ronan, The Astronomers [New York: Hill and Wang, 1964])

Babiloni világtérkép i.e. 600-ból A kis körök a szomszédos királyságokat, a két függőleges vonal az Euphratesz folyót jelöli. A világot egy tenger veszi körül

3.2 A babiloni birodalom Sumér (i.e. 3500-) és akkád (i.e. 2300-) civilizációt követően i.e. 2000 körül semita hóditók Sumér ékírás adoptálása Hatvanas számrendszer helyiérték van, késői táblákon nulla is 360 napos év, 12 hónap évente

Számok írása: műveleti jelek:

Problémák 11 2 vagy 61? 1 1 vagy 60? Esetleg 1/60? A helyiérték és a „hegzagezimális pont” hiánya miatt nem egyértelmű Szorzási és reciprok-táblák. Decimális rendszer nyomai felismerhetők - miért éppen 60-as a rendszer?

Néhány ékírásos tábla A napisten Szamasz (i.e. 850, Granger gyűjtemény)

Asztronómiai táblák A Halley üstökös feltűnését megörökítő tábla i.e. 87-ből Hogyan rekonstruálható egy ilyen tábla tartalma?

3.3 Egy ékírásos tábla „megfejtése” (Neugebauer 1984) XII2 28,55,57,58 22,8,18,16 Kos I 28,37,57,58 20,46,16,14 Bika II 28,19,57,58 19,6,14,12 Ikrek III 28,19,21,22 17,25,35,34 Rák IV 28,37,21,22 16,2,56,56 Oroszlán V 28,55,21,22 14,58,18,18 Szűz VI 29,13,21,22 14,11,39,40 Mérleg VII 29,31,21,22 13,43,1,2, Skorpió VIII 29,49,21,22 13,32,22,24 Nyilas IX 29,56,36,38 13,28,59,2 Bak X 29,38,36,38 13,7,35,40 Vízöntő XI 29,20,36,38 12,28,12,18 Halak XII 29,2,36,38 11,30,48,56 Bika A számsor itt már értelmezve, átírva van. A datálás problematikus, ez a tábla i.e. 133-132-re íródhatott A táblák szélei gyakran letöredezettek Nagy részük feldolgozatlan

A korai babiloni csillagászat „Istenek” távolsága egymástól - csillagképek vizsgálata 12 övezet (csillagkép), 30°-onként luniszoláris interkaláció a Metón-ciklus alapján - 19 év 235 hónap Szintén ismert 12 és 13 hónapos évekkel operáló rendszer is A naptár alapvetően holdnaptár - a hónap a Hold két egymás utáni konjunkciója közti idő De hány nap egy hónap?

A holdhónapok meghatározása A Nap egy hónap alatt 30°-ot halad az állócsillagokhoz képest, a Hold 390°-ot. Átlagosan a Nap-Hold távolság 12°-ot változik naponta Az újhold megpillantásának napja az első nap. Az ekliptika és a látóhatár közti szög változik A Hold az ekliptikára merőlegesen +-5°-os sávban mozog A hónapok első napjának meghatározása komoly számításokat igényelt

Az efemerisztábla értelmezése XII2 28,55,57,58 22,8,18,16 Kos I 28,37,57,58 20,46,16,14 Bika II 28,19,57,58 19,6,14,12 Ikrek III 28,19,21,22 17,25,35,34 Rák IV 28,37,21,22 16,2,56,56 Oroszlán V 28,55,21,22 14,58,18,18 Szűz VI 29,13,21,22 14,11,39,40 Mérleg VII 29,31,21,22 13,43,1,2, Skorpió VIII 29,49,21,22 13,32,22,24 Nyilas IX 29,56,36,38 13,28,59,2 Bak X 29,38,36,38 13,7,35,40 Vízöntő XI 29,20,36,38 12,28,12,18 Halak XII 29,2,36,38 11,30,48,56 Bika Az első oszlop a hónapok számát adja Az második oszlop első három sora 18,0,0-val csökken A második u.í. nő, a harmadik csökken „lineáris cikkcakkfüggvény” M = 30,1,59,0 m = 28,10,39,40

A második oszlop eredményei Az amplitúdó A = M-m 1,51,19,20 Közepes értéke K = 1/2(M+m) = 29,6,19,20 A periódus P = 2A/18,0,0 = 12;22,8,53 A két maximum között kb. 12,35 hónap telt el Az oszlop a Nap havonkénti haladását adja meg

A harmadik oszlop A harmadik oszlop az ekliptika egy pontját adja meg XII2 28,55,57,58 22,8,18,16 Kos I 28,37,57,58 20,46,16,14 Bika II 28,19,57,58 19,6,14,12 Ikrek III 28,19,21,22 17,25,35,34 Rák IV 28,37,21,22 16,2,56,56 Oroszlán V 28,55,21,22 14,58,18,18 Szűz VI 29,13,21,22 14,11,39,40 Mérleg VII 29,31,21,22 13,43,1,2, Skorpió VIII 29,49,21,22 13,32,22,24 Nyilas IX 29,56,36,38 13,28,59,2 Bak X 29,38,36,38 13,7,35,40 Vízöntő XI 29,20,36,38 12,28,12,18 Halak XII 29,2,36,38 11,30,48,56 Bika A harmadik oszlop az ekliptika egy pontját adja meg A harmadikhoz a második oszlop értékét adva - 30° a harmadik oszlop következő értékét adja

Egyéb efemerisztáblák Nem csak lineáris cikcakkfüggvények, hanem két, különböző napsebességet feltételező táblák is volatk (az ekliptika két pontka között 30°szinodikus hónaponta, különben pl. 28;7,30°) Szintén mért a nap és éjjel hossza, a Hold sebességének változása, a Hold szélességi változása, stb.

A holdfogyatkozások A fogyatkozások a Hold elegendő kis szélességétől függ újhold ill. holdtölte idején A Hold helyzetének ismeretében megmondható a fogyatkozás mértéke

A fogyatkozások

A napfogyatkozás Csak a napfogyatkozás „lehetősége” vagy „lehetetlenség” volt meghatározható

Gyűrűs napfogyatkozás Dél-Kalifornia, 1992 (National Optical Astronomy Observatories)

A bolygómozgások A belső bolygók csak bizonyos távolságra távolodnak el a Naptól Ugyanaz a bolygó „hajnalcsillag” vagy „alkonycsillag” lehet Periódusonként kétszer láthatatlan a bolygó - a külső bolygók csak konjunkciókor

Egy belső bolygó szinódikus keringési ideje A Merkúr szinódikus keringési ideje kb. 116 nap

Az epiciklusok és deferensek A bolygók mozgása modellezhető egy Föld körüli körpálya (deferens) folyamatosan haladó pontja korüli körrel (epiciklus) A babiloni csillagászat fő célja a bolygók első megjelenését ill. eltűnését regisztrálni

Retrográd mozgás

Irodalom a világhálón http://pw1.netcom.com/~aldawood/tablets.htm http://www.stavar.i.se/grooves/grooves.html http://classweb.howardcc.edu/astronomy/Presentations/Chapter3/ http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/babylon.html http://www.geocities.com/iraqinfo/index.html?page=/iraqinfo/mythology/astronomy-babylon.html www.pas.rochester.edu/~dmw/ast142/ Lectures/Lect_02b.pdf http://www.astro.utoronto.ca/~barkhous/ast201summer/part2/

Ajánlott irodalom Hoyle, F. 1978. Stonehenge-től a modern kozmológiáig. Budapest: Magvető Neugebauer, O. 1984. Egzakt tudományok az ókorban. Budapest: Gondolat Renfrew, C. 1995. A civilizáció előtt. Budapest: Osiris Westwood, J. 1993. Mítoszok földjén. Magyar könyvklub Zelkó Z. 1982. A kősivatag titka. Budapest: Magvető Zenkert, A. 2000. Faszination Sonnenuhren. Frankfurt: Verlag Harri Deutsch