Sabit yıldızlar - Fixed stars

Kepler, Johannes. Mysterium Cosmographicum , 1596. Kepler'in kozmosun güneş merkezli yorumu, en dışta bir “sphaera yıldız sabitleyici” veya sabit yıldız küresi içerir.

Sabit yıldız ( Latince : stellae fixae ) arka planını oluşturur astronomik nesnelerin birbirlerine göre hareket olmadığı görülmektedir gece gökyüzünde ön planına aksine Güneş Sistemi'nin nesneleri taşımak için görünür. Genel olarak, sabit yıldızlar , Güneş dışındaki tüm yıldızları içerecek şekilde alınır . Bulutsular ve diğer derin gökyüzü nesneleri de sabit yıldızlar arasında sayılabilir.

Terimin tam olarak sınırlandırılması, gök cisimlerinin aslında birbirine göre sabit olmaması gerçeğiyle karmaşıklaşır. Bununla birlikte, ekstrasolar nesneler gökyüzünde o kadar yavaş hareket eder ki, göreceli konumlarındaki değişiklik, tipik insan zaman ölçeklerinde, dikkatli inceleme dışında neredeyse algılanamaz ve bu nedenle birçok amaç için "sabit" olarak kabul edilebilir. Ayrıca, uzak yıldızlar ve galaksiler gökyüzünde nispeten yakın olanlara göre daha yavaş hareket eder.

Birçok kültürdeki insanlar, yıldızların gökyüzünde görünen resimler olan takımyıldızlar oluşturduğunu hayal etmişlerdir . Gelen Antik Yunan astronomi , sabit yıldız dev üzerinde var olduğu düşünülen edildi gökküresi veya gök günlük etrafında hangi döndürülür böylece Dünya,.

adın kökeni

Evreni açıklama girişimleri, gökyüzünde bulunan nesnelerin gözlemlerinden kaynaklanmaktadır. Farklı kültürlerin tarihsel olarak gördükleriyle ilgili sorulara cevap vermek için çeşitli hikayeleri vardır. İskandinav mitolojisi , günümüz İskandinavya bölgesinin ve kuzey Almanya'nın coğrafi konumu çevresinde, kuzey Avrupa'dan kaynaklanmaktadır . İskandinav mitolojisi , Orta Çağ'dan kalma bir Kuzey Alman dili olan Eski İskandinav dilinden türetilen masal ve mitlerden oluşur . Sözlü gelenekten yazılmış [35] şiir koleksiyonunu içeren Eski İskandinav dilinde yazılmış bir dizi el yazması metin vardır. Tarihçiler arasında yazılan şiirlerin belirli tarihlerine dair spekülasyonlar var gibi görünüyor, ancak metinlerin tahmini kaydı on üçüncü yüzyılın başlarında. Hikâyelerin sözlü olarak aktarılması geleneği, metin el yazmalarının ve basılı versiyonların ortaya çıkmasından çok önce var olmasına rağmen.

Hayatta kalan metinler arasında mitolojik tanrı Odin'den söz edilir . Alimler, masalın teleolojisinde bulunan sabit yıldızlar fikrini içeren Αesir Tanrılarının yaratılış mitinin hikayesini anlattılar. Padaric Colum bir kitap, yazmış Odin Çocukları çok ayrıntılı olarak Aesir tanrılar dev adında getirdi hikaye nasıl yinelemektedir, Ymir onun ölümü ve bedeninden dünyayı yarattı, ateşli gelen kıvılcım affixing Muspelheim veya sabit yıldızlar, Ymir'in kafatası olan gökyüzünün kubbesine. İskandinav yaratılış efsanesi, yıldızları dünyanın ötesinde bir küreye sabitlenmiş olarak ele alan birkaç durumdan biridir. Daha sonraki bilimsel literatür, bu fikrin bir versiyonunu on yedinci yüzyıla kadar koruyan astronomik düşünceyi gösterir.

Sabit yıldızları içeren astronomik modeller

Pisagorcular

Pisagor filozofları, evrenin yapısı hakkında bir dizi farklı görüşe sahipti, ancak her biri kendi sınırı olarak sabit yıldızlardan oluşan bir küre içeriyordu. Philolaos (yaklaşık MÖ 5. yy.), merkezinde insanın göremediği , merkezi bir ateşin olduğu bir evren önerdi. Tüm gezegenler, ay, güneş ve yıldızlar bu merkezi ateşin etrafında dönüyordu ve Dünya ona en yakın nesneydi. Bu sistemde, yıldızlar en uzak kürede bulunur ve bu küre de döner, ancak hareket gözlemlenemeyecek kadar yavaştır. Yıldızların hareketi, Dünya'nın merkezi ateş etrafındaki hareketi ile açıklanır.

Bir başka Pisagorcu, Syracuse'lu Ecphantos (yaklaşık MÖ 400), Philolaos'unkine oldukça benzer bir sistem önerdi, ancak merkezi bir ateşi yoktu. Bunun yerine, bu kozmos, ay, güneş ve gezegenler onun etrafında dönerken, sabit kalan ancak bir eksen üzerinde dönen Dünya'nın merkezindeydi. Bu sistemin son sınırı, sabit bir yıldız küresiydi ve yıldızların algılanan hareketinin, Dünya'nın dönüşünden kaynaklandığı düşünülüyordu.

Platon

Platon'un (c. 429-347 BCE) evreni, bir dizi eşmerkezli küre ile inşa edilmiş, tamamen sabit bir Dünya üzerinde merkezlenmiştir. Bu sistemin dış küresi ateşten oluşuyordu ve tüm gezegenleri (Platon'a göre ay ve güneşi içeriyordu) içeriyordu. Bu kürenin en dış kısmı yıldızların yeriydi. Bu ateş küresi dünya etrafında dönerek yıldızları da beraberinde taşıyordu. Yıldızların ateş küresindeki yerlerine sabitlendiği inancı, Platon'un tüm sistemi için büyük önem taşıyordu. Yıldızların konumu, tüm göksel hareketler için bir referans olarak kullanıldı ve Platon'un çoklu hareketlere sahip gezegenler hakkındaki fikirlerini oluşturmak için kullanıldı.

Samoslu Aristarkus

Aristarchus (MÖ 3. yüzyıl), daha sonra Kopernik'in çalışmalarına ilham verecek olan erken bir güneş merkezli evren önerdi . Onun modelinde, tamamen sabit olan güneş merkeze yerleştirildi ve tüm gezegenler onun etrafında dönüyordu. Gezegenlerin ötesinde, yine hareketsiz olan sabit yıldızlar küresi vardı. Bu sistem, güneş merkezli olmanın yanı sıra iki benzersiz fikir daha sundu : Dünya, gündüz, gece ve diğer gök cisimlerinin algılanan hareketlerini yaratmak için günlük olarak dönüyordu ve sınırındaki sabit yıldız küresi, merkezinden çok uzaktaydı. Yıldızların hiçbir paralaksı olmadığı gözlemlendiğinden, bu büyük mesafenin varsayılması gerekiyordu; bu, yalnızca yermerkezlilik veya ölçülemeyecek kadar küçük bir paralaks yaratan çok büyük mesafeler ile açıklanabilir.

Eudoksus

Platon'un öğrencisi olan Eudoxus , MÖ 408'den 435'e kadar yaşadı. Bir matematikçi ve bir astronom olarak, bir matematikçi olarak geçmişine dayanarak gezegen sistemlerinin en eski küre merkezli modellerinden birini üretti. Eudoxus'un modeli jeosentrikti; Dünya, sistemin merkezinde 27 dönen küre ile çevrili sabit bir küreydi. En uzak küre, küre içinde sabit olduğunu ilan ettiği yıldızları taşıyordu. Böylece, yıldızlar işgal ettikleri küre tarafından dünyanın etrafında hareket etseler de, kendileri hareket etmediler ve bu nedenle sabit kabul edildiler.

Aristo

MÖ 384 - 322 yılları arasında yaşayan Aristoteles , Platon'a benzer fikirleri incelemiş ve yayınlamış, ancak MÖ 350 civarında yazdığı Metafizik ve Göklerde adlı kitapları ile bu fikirleri geliştirmiştir . Her şeyin bir şekilde hareket ettiğini iddia etti ("göksel cisimler" veya gezegenler dahil), ancak hareketin bir boşluktan kaynaklanabileceğini reddediyor, çünkü o zaman nesneler çok hızlı ve mantıklı yönler olmadan hareket edeceklerdi. Her şeyin bir şey tarafından hareket ettirildiğini belirtti ve yerçekimine benzer bir kavramı keşfetmeye başladı. Tutulmaların ve diğer gezegenlerin Dünya'ya göre hareketlerinin gözlemlerine dayanarak, Dünya'nın yuvarlak olduğunu ilk tartışan (ve kanıtlayan) biriydi. Çoğu gezegenin dairesel bir hareketle hareket ettiği sonucuna vardı. Onun kozmosu jeosentrikti, Dünya merkezdeydi, bir su ve hava tabakasıyla çevriliydi, bu da Ay'a ulaşana kadar uzayı dolduran bir ateş tabakasıyla çevriliydi. Aristoteles ayrıca güneşi, gezegenleri ve yıldızları oluşturduğu iddia edilen "eter" adlı beşinci bir element önerdi. Ancak Aristoteles, gezegenler dönerken yıldızların hala sabit kaldığına inanıyordu. Argümanı, böylesine büyük bir cisim hareket ediyorsa, kesinlikle Dünya'dan farkedilebilir bir kanıt olması gerektiğiydi. Bununla birlikte, yıldızların hareket ettiğini duyamazlar ve ilerlemelerini gerçekten göremezler, bu nedenle Aristoteles, gezegenler tarafından kaydırılabilseler de kendilerinin hareket etmedikleri sonucuna varır. Göklerde şöyle yazıyor: " Yıldızların cisimleri hava veya ateş miktarında hareket etseydi... toprak". Yıldızların taşınabileceği, ancak sabit oldukları ve bağımsız olarak hareket etmedikleri veya dönmedikleri teorisi bir süre için geniş çapta kabul edildi.

Batlamyus

Ptolemy , MS 100-175 , matematiksel modelleri ve daha yaygın olarak Almagest olarak bilinen Matematiksel Sözdizimi kitabı aracılığıyla kozmos hakkındaki fikirleri özetledi . MS 150 civarında yazılmıştır ve Ptolemy, yıldızların birbirlerine ve mesafelere göre yerleşimlerinin, göklerin dönüşüyle ​​değişmediğini ilan etmiştir. Yıldız mesafelerini bulmak için tutulmaları kullanan bir yöntem kullandı ve paralaks gözlemlerine dayanarak ayın mesafesini hesapladı. Kısa bir süre sonra, Gezegen Hipotezleri adlı bir takip kitabı yazdı . Ptolemy, büyük ölçüde geleneksel Aristoteles fiziğine dayanan jeosantrik sistemi kullandı ve yazdı. Yıldızların gök küreleri içinde sabit olduğunu, ancak kürelerin kendilerinin sabit olmadığını ilan etti. Bu kürelerin dönüşleri böylece yıl boyunca takımyıldızların süptil hareketlerini açıklar.

Kopernik

Nicolaus Copernicus (1473-1543) ( Developing Western Astronomy'deki resme bakınız ), gök cisimlerinin her birini taşıyan kürelerden oluşan güneş merkezli bir sistem yarattı. Modelindeki son küre, sabit yıldızlarınkiydi. Bu son küre, hem çap hem de kalınlık bakımından kozmosunun en büyüğüydü. Bu yıldız küresi tamamen sabittir, çünkü yıldızlar kürenin içine gömülüdür ve kürenin kendisi hareketsizdir. Bu nedenle, yıldızların algılanan hareketi, Dünya'nın kendi ekseni etrafında günlük dönüşü ile yaratılır.

Tycho Brahe

Tycho Brahe'nin (1546-1601) evren sistemi, ikili yapısından dolayı "jeo-heliocentric" olarak adlandırılmıştır. Merkezinde, ay ve güneş tarafından yörüngede dönen sabit Dünya bulunur. Gezegenler daha sonra Dünya'nın etrafında dönerken güneş etrafında dönerler. Tüm bu gök cisimlerinin ötesinde bir sabit yıldız küresi vardır. Bu küre, sabit Dünya etrafında dönerek gökyüzündeki yıldızların algılanan hareketini yaratır. Bu sistemin ilginç bir özelliği vardır, çünkü güneş ve gezegenler katı küreler içinde tutulamazlar (küreleri çarpışır), ancak yine de yıldızlar kozmosun sınırında sabit bir küre içinde yer alıyormuş gibi gösterilir.

Kepler

Johannes Kepler , 1571-1630, Kopernik'in modellerini ve fikirlerini takip eden, ancak onları geliştiren sadık bir Kopernikçiydi. Ayrıca 1600'den 1601'e kadar Tycho Brahe'nin öğrencisiydi ve adına birçok yazı yazdı. Daha çok referans verilen eserlerinden bazıları, Mysterium cosmographicum (1596), Astronomiae pars optica (1604), lenslerin optiklerini tartışan Dioptrice (1611), Harmonice mundi (1618) ve yeni başlayanlar için ders kitabı olan Epitome astronomiae Copernicanae (1618). daha yeni Kepler astronomisi ile birlikte genel Kopernik astronomisi için. Ayrıca gezegen konumlarının gösterilebildiği çalışma tabloları olan Kepler Kanunlarını ve Rudolfin Tablolarını da kurdu . Kepler'in yasaları, eski yermerkezli (veya Ptolemaik) kozmik teorileri ve modelleri nihayet çürütmede devrilme noktasıydı.

Batı astronomisini geliştirmek

Kopernik, Nicolaus. Göksel Kürelerin Devirleri Üzerine . Nürnberg. 1543. Copernicus'un, kozmos teorisine göre merkezinde güneş ve dışarıda “hareketsiz yıldızlar” küresi bulunan evren modelini gösteren çalışmasının basılı kopyası.

Batı astronomi bilgisi, Yunan Antik Çağının felsefi ve gözlemsel araştırmalarından gelen geleneksel düşüncelere dayanıyordu . Diğer kültürler, MÖ on sekizinci yüzyıldan altıncı yüzyıla kadar takımyıldız haritaları oluşturan Babilliler de dahil olmak üzere, sabit yıldızlar hakkındaki düşünceye katkıda bulundu . Yıldızların haritaları ve onları açıklamak için mitolojik hikayeler fikri, büyük ölçüde tüm dünyada ve çeşitli kültürlerde ediniliyordu. Hepsi arasındaki benzerliklerden biri, yıldızların evrende sabit ve hareketsiz olduğu konusundaki ön anlayıştı.

Bu anlayış, Eski Yunanlılardan Anaximander ve Aristoteles gibi filozoflar tarafından kozmosun teorik modellerine ve matematiksel temsillerine dahil edildi . Anaximander, yalnızca birkaç alıntının kaldığı bir inceleme yazdı. Bu eserde, gök cisimleri, güneş ay ve sabit yıldızlar için önerdiği sırayı belirtir. Bahsettiği yıldızlar , bu sistemde dünyaya en yakın konumda bulunan, "ateşle dolu çark benzeri yoğunlaşmaların" açıklıklarıdır . Anaximander'ın çalışmalarının parçalar halinde bırakılan kayıtları, kozmos hakkındaki görüşlerini anlamada amaçlanan anlamını yeniden yapılandırma konusunda yalnızca hafif bir fikir verir . Anaximander, sabit yıldızların gök cisimlerinin dünyaya en yakın olduğunu öne sürerken diğer sonraki astronomlardan farklı bir bakış açısı önerdi. Gezegen sisteminin diğer modelleri , evrenin en dış kısmında sabit yıldızlar içeren bir gök küresi göstermektedir .

Aristoteles ve diğer antik Yunan düşünürleri ve daha sonra kozmosun Ptolemaik modeli Dünya merkezli bir evren gösterdi. Bu yer merkezli görüş Orta Çağ boyunca sürdürüldü ve daha sonra Nicolaus Copernicus ve Johannes Kepler gibi sonraki gökbilimciler ve matematikçiler tarafından karşı çıktı . Evrenin tüm bu sistemlerinde, birbirinden farklı mekanizmalarla bile ortaya çıkan düşünce geleneği, sabit yıldızları içeren bir gök küresinin varlığıdır. Ptolemy, hareket eden yıldızların özelliklerini açıklamaya çalışan yoğun matematiksel çalışması The Almagest ile etkiliydi . Bu "dolaşan yıldızlar", gezegenler, evreni çevreleyen bir küre boyunca yayılmış sabit yıldızların arka planında hareket etti. Daha sonra, Kopernik gibi çağdaş astronomlar ve matematikçiler, uzun süredir devam eden yermerkezcilik görüşüne meydan okudular ve Güneş merkezli bir evren inşa ettiler, buna güneş merkezli sistem denir . Sistemi hala sabit yıldızları tutan bir gök küresi geleneğini sürdürüyordu. Kepler ayrıca 1596 tarihli Mysterium Cosmopgraphicum adlı kitabında , bir gök küresini Latince, "sphaera stellar fixar" veya sabit yıldızlardan oluşan bir küre olarak etiketleyen bir görüntüyü resmeden kitabında kozmosun bir modelini sağlamıştır .

Göklerin çalışmaları teleskopun icadıyla devrim yarattı . İlk olarak 1608'de geliştirilen teleskopların gelişimi geniş çapta duyuruldu ve Galileo duydu ve kendisi için bir teleskop yaptı. Gezegenlerin aslında tamamen pürüzsüz olmadığını, daha önce Aristoteles tarafından ortaya atılan bir teori olduğunu hemen fark etti. Gökleri ve takımyıldızları incelemeye devam etti ve kısa sürede, incelenen ve haritası çizilen "sabit yıldızların", çıplak gözle erişilemeyen devasa evrenin yalnızca küçük bir parçası olduğunu anladı.

'Sabit yıldızlar' düzeltilmedi

Gökbilimciler ve doğa filozofları önce gökyüzündeki ışıkları iki gruba ayırdılar. Bir grup , doğup batıyor gibi görünen ancak zaman içinde aynı göreli düzeni koruyan sabit yıldızları içeriyordu . Diğer grup ise gezgin yıldızlar olarak adlandırdıkları çıplak göz gezegenlerini içeriyordu . (Güneş ve Ay'a bazen yıldızlar ve gezegenler de deniyordu.) Gezegenler kısa süreler içinde (haftalar veya aylar) hareket ediyor ve konumlarını değiştiriyor gibi görünüyor. Her zaman Batılıların zodyak olarak adlandırdıkları yıldız grubu içinde hareket ediyor gibi görünüyorlar . Gezegenler sabit yıldızlardan da ayırt edilebilir çünkü yıldızlar parıldama eğilimi gösterirken, gezegenler sabit bir ışıkla parlıyormuş gibi görünür. Bununla birlikte, sabit yıldızlar , Dünya'nın yörünge hareketinin neden olduğu görünür konumda bir değişiklik olan paralaksa sahiptir. Yakındaki yıldızlara olan mesafeyi bulmak için kullanılabilir. Bu hareket sadece görünüştedir; hareket eden Dünya'dır. Bu etki 19. yüzyıla kadar doğru bir şekilde ölçülemeyecek kadar küçüktü, ancak yaklaşık 1670 ve sonrasında Pickard, Hooke, Flamsteed ve diğerleri gibi gökbilimciler yıldızlardan hareket tespit etmeye ve ölçüm yapmaya başladılar. Bu hareketler, neredeyse algılanamayacak kadar küçük olsa da, önemli kesirlere ulaştı.

Ancak sabit yıldızlar da gerçek hareket sergilerler. Bu hareket, kısmen yıldızın ait olduğu galaksinin hareketinden, kısmen o galaksinin dönüşünden ve kısmen de kendi galaksisi içinde yıldızın kendisine özgü hareketten oluşan bileşenlere sahip olarak görülebilir. Durumunda yıldız sistemleri ya da yıldız kümesi , ayrı ayrı bileşenler, lineer olmayan bir şekilde birbirlerine göre hareket ederler. Newton yasalarının gelişimi, teorisyenler arasında göklerin mekanizmaları hakkında daha fazla soru yöneltti: evrensel yerçekimi kuvveti, yıldızların yerçekimsel çekimleri "karşılıklı çekime" neden olduğundan ve bu nedenle onların hareket etmesine neden olduğundan, yıldızların basitçe sabitlenemeyeceklerini veya hareketsiz olamayacaklarını ileri sürdü. birbiriyle ilişkisi.

Bir yıldızın bu gerçek hareketi, radyal hareket ve uygun hareket olarak ikiye ayrılır ve "uygun hareket", görüş hattı boyunca bileşendir. 1718'de Edmund Halley , sabit yıldızların aslında düzgün harekete sahip olduğunu keşfettiğini duyurdu. Doğru hareketi fark etmek için uzun süreler boyunca kesin ölçümler gerektirdiğinden, eski kültürler tarafından doğru hareket fark edilmedi. Aslında, bugün gece gökyüzü binlerce yıl öncekine çok benziyor, o kadar ki bazı modern takımyıldızlar ilk olarak Babilliler tarafından adlandırıldı.

Özdevinimi belirlemenin tipik bir yöntemi, bir yıldızın konumunu, karşılıklı hiçbir hareket göstermeyen ve uzaklıkları nedeniyle çok küçük öz harekete sahip olduğu varsayılan, sınırlı, seçilmiş çok uzak nesneler kümesine göre ölçmektir. Başka bir yaklaşım, bir yıldızın farklı zamanlardaki fotoğraflarını daha uzaktaki nesnelerin geniş bir arka planıyla karşılaştırmaktır. Bilinen en büyük düzgün harekete sahip yıldız Barnard Yıldızıdır .

"Sabit yıldız" ifadesi teknik olarak yanlıştır, ancak yine de tarihsel bağlamda ve klasik mekanikte kullanılmaktadır.

klasik mekanikte

Newton'un zamanında, sabit yıldızlar, mutlak uzaya göre hareketsiz olduğu varsayılan bir referans çerçevesi olarak çağrıldı . Diğer referans çerçevelerinde, ya sabit yıldızlara göre hareketsiz durumda ya da bu yıldızlara göre düzgün ötelemede, Newton'un hareket yasalarının geçerli olması gerekiyordu. Buna karşılık, sabit yıldızlara göre hızlanan çerçevelerde, özellikle sabit yıldızlara göre dönen çerçevelerde, hareket yasaları en basit biçimlerinde tutmadı, ancak hayali kuvvetlerin eklenmesiyle desteklenmesi gerekiyordu , örneğin, Coriolis kuvveti ve merkezkaç kuvveti .

Artık bildiğimiz gibi, sabit yıldızlar sabit değildir . Eylemsiz referans çerçeveleri kavramı artık ne sabit yıldızlara ne de mutlak uzaya bağlı değildir. Daha ziyade, bir eylemsiz çerçevenin tanımlanması, çerçevedeki fizik yasalarının basitliğine, özellikle de hayali kuvvetlerin yokluğuna dayanır.

Atalet yasası, sabit yıldızların sabit kaldığı varsayımsal bir sistem olan Galile koordinat sistemi için geçerlidir.

Ayrıca bakınız

Referanslar