GÖZLEMLER ve BATLAMYUS YERLEŞİMİNDEN KAYNAKLANAN SORUNLAR Hartmann Schedel’den Liber chroniarum, 1493 1- Gezegenler yörüngeleri boyunca eşit bir hızda hareket etmedikleri görülür. 2- Bazı gezegenlerin yörüngeleri boyunca ters yönde de hareket ettikleri görülür. 3- Gezegenler yörüngeleri boyunca belirli periyodik davranışlarda bulunur. 1- Gezegenlerin yörüngeleri boyunca eşit bir hızda hareket etmemelerinin nedeni Kepler yasalarına uymalarıdır. (Eşit zaman aralıklarında süpürülen alanlar eşittir!) Johannes Kepler (1572-1630), Tycho Brahe tarafından yapılan gözlemler sonucu elde edilen verileri inceleyerek, gezegenlerle ilgili üç adet matematiksel ifade türetir: 1. Yasa Her gezegen, odak noktalarının birinde güneşin bulunduğu bir elips yörünge üzerinde hareket eder. 2. Yasa Bir gezegeni güneşe bağlayan çizgi eşit zaman aralıklarında 𝑑 1 eşit alanlar tarar: 𝑑𝑡 2 𝑟 2 𝜃 . 3. Yasa Bir gezegenin yörüngesel periyodunun karesi, dolandığı elipsin ana eksen uzunluğunun küpü ile doğru orantılıdır: T gezegenin yörünge periyodu ve a yörüngenin ana ekseni olmak üzere T2 a3 2- Bazı gezegenlerin yörüngeleri boyunca ters yönde de hareket etmeleri yerleşim hatasından kaynaklanır: Geri devim (retrogresiyon) hareketi 3- Gezegenlerin yörüngeleri boyunca belirli periyodik davranışlarda bulunması gezegenlerin dinamiğinden kaynaklanır: Eudoxus (MÖ 408–355) Ay Modeli Gezegen alışıla geldiği gibi dış merkezli (eksantrik) bir dairenin üzerinde düzgün hareket eder; ancak Yer bu dairenin merkezinde yer almadığından, Yer’den bakıldığında gezegenin hızı yörünge boyunca değişir (gezegen dairesel yörüngenin Yer’e uzak noktalarında yavaşlar yakın noktalarında ise hızlanır). Dış merkezli (eksantrik) yörünge dairesi Eşitleyici noktası tanımlı bir dairede, simetrik olarak daire merkezinin bir tarafında Yer, diğer tarafında ise eşitleyici nokta bulunur. Daire üzerinde değişen hızlarda hareket eden bir gezegen eşitleyici noktadaki bir gözlemciye düzgün hızda hareket eder görülür. Buna göre gezegen eşitleyici daireye yaklaştıkça (şeklin üst kısmında) daha yavaş hareket eder ve uzaklaştıkça (şeklin alt kısmında) daha hızlı hareket eder. Eşitleyici nokta Kepler yasalarını öngörür nitelikte bir düzenlemedir Batlamyus sistemi Batlamyus Sistemi Yer’den belirli bir uzaklıktaki her bölgenin arada sırada sadece bir tek gezegen tarafından kullanıldığını unutmamak gerekir. Merkür ve Venüs’ü taşıyan dış tekerlemeli dairenin merkezi Güneş’le aynı doğrultudadır, buna karşın Mars, Jüpiter ve Satürn’ü taşıyan dış tekerlemeli dairenin yarıçapları Yer’i Güneş’e bağlayan doğru yönündedir. Diğer gezegenlerin geometrisi yanında Güneş’in bu açıklanamayan özel konumu, sonraki gökbilimcilerin çözmesi gerektiği bir bilmece niteliğindedir. Kopernike göre Yer gözlemcileri gezegenleri adeta Güneş etrafındaki bir platformdan izler gibidir. Görünür geri devinim hareketinin bir dış tekerlemeli dairesel hareketle açıklanması. Görünür geri devinim hareketinin bir dış tekerlemeli dairesel hareketle açıklanması. Yer’in büyük taşıyıcı (deferent) dairenin merkezinde bulunduğu varsayılır, bu dairenin üzerinde etrafında gezegenin hareket ettiği küçük dış tekerlemeli (episiklik) dairenin merkezi yer alır. Her iki daire düzgün bir hızla hareket eder. Gezegenin Yer’den gözlenen yörüngesi çeşitli parametrelerin seçimine bağlıdır, şekilde geri devim (retrogresiyon) hareketinin nasıl oluştuğu görülür. Gezegen Boyutlarındaki Farklılıklar Christiaan Huygens’e (1629 -1695) göre Güneş (Sol), Jüpiter, Satürn devleri ve Merkür, Venüs, Yer (Tellus) ve Mars cüceleri. Gezegen Boyutları (Yakın) Yer Mars Venüs Merkür Plüton Gezegen Boyutları (Uzak) Jüpiter Satürn Uranüs Yer Neptün Plüton Gezegen Boyutları Güneş Yer Jüpiter Plüton Johann Daniel Titius (1729 – 1796) Johann Elert Bode 1747 – 1826 Bode Yasası David Gregory (1659-1708), 1702’de yayınladığı Gökbilim Elemanları isimli kitabında gezegen yörünge yarıçaplarının kabaca 4, 7, 10, 15, 52, 95 sayılarıyla orantılı olduklarını kaydeder. Rakamlar Wittenberg Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Johann Daniel Titus’ün (1729-1796) dikkatini çeker. Titus 1766’da üstün Fransız doğa bilimcisi Charles Bonnet’nin Doğayı düşünmek isimli eserini Almanca’ya çevirir ve metinde Gregory’nin sayılarını değiştirerek 15 yerine 16 ve 95 yerine100 yazar ve rakamları sırasıyla 4, 7 = (4+3), 10 = (4+6), 16 = (4+12), 52 = (4+48) ve 100 = (4+96) şeklinde ifade eder . Bu sayılar, i = 0, 1,2, 3, …. olmak üzere {4, {4+ (3×2𝑖 )}} sayı kümesiyle ifade edilebilir. Bilinen gezegenlerden hiç biri dizinin eksik 28 = (4+24) terimine karşı düşmez. Bonnet kendini tutamayarak seslenir: ‘Ancak Mimar Efendimiz bu yeri boş bırakmış olabilir mi? Asla!’. Bu boşluğu, Mars’ın keşfedilmemiş uydularıyla doldurma önerisi anlamsızdı, ne var ki 1772 yılında yaptığı çevirinin ikinci baskısına ilişkin bir nüsha, başarılı bir gökbilim giriş kitabına son rötuşları yapan genç Alman gökbilimci Johann Elert Bode’nin (1747-1826) eline geçer. Anlamsız Mars uyduları önerisini göz önünde bulundurmayan Bode söz konusu sayısal ilişkiden çok etkilenir ve aralıkla ilgili olarak: ‘Evreni Yaratanın bu konumu boş bırakmasına inanılabilir mi? Şüphesiz ki hayır!’ diye yazar. Bode, Mars-Jüpiter aralığında Güneş’ten 28 = (4+24) birim uzaklıkta henüz keşfedilmemiş bir gezegen bulunduğuna inandığını ifade eder 4, 7 = (4+3), 10 = (4+6), 16 = (4+12), 52 = (4+48) ve 100 = (4+96) şeklinde ifade eder . Bu sayılar, i = 0, 1,2, 3, …. olmak üzere { {4+ (3×2𝑖 )}} sayı kümesiyle ifade edilebilir. 1 AU = Güneş Yer Mesafesi Gerçek mesafe Gezegen i T–B kuralı mesafesi (AU) Merkür 0 0.4 0.39 2.56% Venüs 1 0.7 0.72 2.78% Yer 2 1.0 1.00 0.00% Mars 4 1.6 1.52 5.26% Keres 8 2.8 2.77 1.08% Jüpiter 16 5.2 5.20 0.00% Satürn 32 10.0 9.54 4.82% Uranüs 64 19.6 19.2 2.08% Neptün 128 38.8 30.06 29.08% Plüton 256 77.22 39.44 95.75% (AU) % hata 10 Güneşe ortalama mesafe (AB) 60 50 40 30 20 70 T-B kuralı öngörü Gerçek mesafe Merkür Venüs Yer Mars Keres Jüpiter Satürn Uranüs Neptün Plüton Gezegen