MesopotamiaEdit
Länsimaisen tähtitieteen alkujuuret löytyvät Mesopotamiasta, Tigris- ja Eufrat-jokien väliseltä ”maa-alueelta”, jossa sijaitsivat muinaiset Sumerin, Assyrian ja Babylonian valtakunnat. Sumerilaisten keskuudessa syntyi noin 3500-3000 eaa. kiilakirjoitus. Tietomme sumerilaisesta tähtitieteestä ovat epäsuoria, sillä varhaisimmat babylonialaiset tähtiluettelot ovat peräisin noin vuodelta 1200 eaa. Se, että monet tähtinimet esiintyvät sumerinkielellä, viittaa jatkuvuuteen, joka ulottuu varhaiselle pronssikaudelle. Astraaliteologia, joka antoi planeettajumalille tärkeän aseman mesopotamialaisessa mytologiassa ja uskonnossa, alkoi sumerien myötä. He käyttivät myös seksagesimaalilukujärjestelmää (pohja 60), joka helpotti hyvin suurten ja hyvin pienten lukujen kirjaamista. Nykyaikainen käytäntö jakaa ympyrä 360 asteeseen tai tunti 60 minuuttiin alkoi sumerilaisilta. Katso lisätietoja Babylonian numeroita ja matematiikkaa käsittelevistä artikkeleista.
Klassisissa lähteissä käytetään usein termiä kaldealaiset Mesopotamian tähtitieteilijöistä, jotka todellisuudessa olivat astrologiaan ja muihin ennustamisen muotoihin erikoistuneita pappeja-kirjoittajia.
Ensimmäiset todisteet siitä, että tunnustettiin, että tähtitieteelliset ilmiöt ovat kausittaisia, ja siitä, että matematiikkaa sovellettiin niiden ennustamiseen, ovat babylonialaisia. Vanhan Babylonian ajalta peräisin olevat taulut dokumentoivat matematiikan soveltamisen päivänvalon pituuden vaihteluun aurinkovuoden aikana. Babylonian vuosisatojen havainnot taivaallisista ilmiöistä on tallennettu Enūma Anu Enlil -nimellä tunnettuun kiilakirjoitustaulujen sarjaan. Vanhin hallussamme oleva merkittävä tähtitieteellinen teksti on Enūma Anu Enlilin taulu 63, Ammi-saduqan Venus-taulu, jossa luetellaan Venuksen ensimmäiset ja viimeiset näkyvät nousut noin 21 vuoden ajalta ja joka on varhaisin todiste siitä, että planeetan ilmiöt tunnustettiin jaksollisiksi. MUL.APIN, sisältää luetteloita tähdistä ja tähtikuvioista sekä kaavioita, joilla ennustetaan keliakia-ajan nousuja ja planeettojen asentoja, vesikellolla mitattuja päivänvalon pituuksia, gnomoneja, varjoja ja välivaiheita. Babylonian GU-tekstissä tähdet on järjestetty ”janoiksi”, jotka sijaitsevat deklinaatiopiirejä pitkin ja mittaavat siten oikiasentoja tai aikaväliä, ja siinä käytetään myös zeniittitähtiä, jotka on myös erotettu toisistaan annetuilla oikiasentojen eroilla.
Babylonialaisten havaintojen laatu ja tiheys nousivat merkittävästi Nabonassarin (747-733 eaa.) valtakaudella. Babylonian tähtitieteellisiin päiväkirjoihin tuolloin alkaneet systemaattiset merkinnät pahaenteisistä ilmiöistä mahdollistivat esimerkiksi 18 vuoden toistuvan kuunpimennyssyklin havaitsemisen. Kreikkalainen tähtitieteilijä Ptolemaios käytti myöhemmin Nabonassarin valtakautta aikakauden alun määrittämiseen, sillä hänen mielestään varhaisimmat käyttökelpoiset havainnot alkoivat tältä ajalta.
Viimeiset vaiheet babylonialaisen tähtitieteen kehityksessä tapahtuivat Seleukidien valtakunnan aikana (323-60 eaa.). Tähtitieteilijät alkoivat 3. vuosisadalla eaa. käyttää ”tavoitevuositekstejä” planeettojen liikkeiden ennustamiseen. Näissä teksteissä koottiin yhteen aiempia havaintoja, jotta kullekin planeetalle löytyisi toistuvia pahaenteisiä ilmiöitä. Samoihin aikoihin tai pian sen jälkeen tähtitieteilijät loivat matemaattisia malleja, joiden avulla he pystyivät ennustamaan nämä ilmiöt suoraan ilman aiempia tietoja. Merkittävä babylonialainen tähtitieteilijä tältä ajalta oli Seleukos Seleukialainen, joka kannatti heliosentristä mallia.
Babylonialainen tähtitiede oli pohjana suurelle osalle siitä, mitä tehtiin kreikkalaisessa ja hellenistisessä tähtitieteessä, klassisessa intialaisessa tähtitieteessä, sassanialaisessa Iranissa, Bysantissa, Syyriassa, islamilaisessa tähtitieteessä, Keski-Aasiassa ja Länsi-Euroopassa.
IntiaTiedostoa muokataan
Astronomia Intian mantereella juontaa juurensa Induslaakson sivilisaation aikaan 3. vuosituhannella eaa. jolloin sitä käytettiin kalenterien luomiseen. Koska Induslaakson sivilisaatio ei jättänyt jälkeensä kirjallisia dokumentteja, vanhin säilynyt intialainen tähtitieteellinen teksti on Vedanga Jyotisha, joka on peräisin Veda-kaudelta. Vedanga Jyotishassa kuvataan sääntöjä auringon ja kuun liikkeiden seuraamiseksi rituaaleja varten. Kuudennella vuosisadalla tähtitiede sai vaikutteita kreikkalaisesta ja bysanttilaisesta tähtitieteen perinteestä.
Aryabhata (476-550) esitti pääteoksessaan Aryabhatiya (499) planetaariseen malliin perustuvan laskentajärjestelmän, jossa maapallon katsottiin pyörivän akselinsa ympäri ja planeettojen ajanjaksot annettiin suhteessa aurinkoon. Hän laski tarkasti monet tähtitieteelliset vakiot, kuten planeettojen jaksot, auringon- ja kuunpimennysten ajat ja kuun hetkellisen liikkeen. Aryabhatan mallin varhaisia seuraajia olivat muun muassa Varahamihira, Brahmagupta ja Bhaskara II.
Tähtitiede kehittyi Shungan valtakunnan aikana, ja tänä aikana laadittiin monia tähtiluetteloita. Shunga-kausi tunnetaan ”Intian tähtitieteen kulta-aikana”, jolloin kehitettiin laskelmia eri planeettojen liikkeistä ja paikoista, niiden nousuista ja laskuista, konjunktioista ja pimennysten laskemisesta.
Intialaiset tähtitieteilijät uskoivat 6. vuosisadalla, että komeetat olivat taivaankappaleita, jotka ilmestyivät uudelleen määräajoin. Tämän näkemyksen ilmaisivat 6. vuosisadalla tähtitieteilijät Varahamihira ja Bhadrabahu, ja 10. vuosisadan tähtitieteilijä Bhattotpala luetteli tiettyjen komeettojen nimet ja arvioidut ajanjaksot, mutta valitettavasti ei tiedetä, miten nämä luvut laskettiin tai kuinka tarkkoja ne olivat.
Bhāskara II (1114-1185) johti Ujjainissa sijaitsevaa observatoriota jatkaen matemaattista perinnettä, jonka Brahmagupta oli luonut. Hän kirjoitti Siddhantasiromanin, joka koostuu kahdesta osasta: Goladhyaya (pallo) ja Grahaganita (planeettojen matematiikka). Hän laski myös Maan auringon kiertämiseen kuluvan ajan yhdeksän desimaalin tarkkuudella. Nalandan buddhalainen yliopisto tarjosi tuolloin virallisia kursseja tähtitieteen opinnoissa.
Muita merkittäviä intialaisia tähtitieteilijöitä ovat muun muassa Sangamagraman Madhava, Nilakantha Somayaji ja Jyeshtadeva, jotka kuuluivat Keralan tähtitieteen ja matematiikan koulukuntaan 1300-luvulta 1500-luvulle. Nilakantha Somayaji kehitti Aryabhatiyabhasyassaan, joka on kommentaari Aryabhatatan Aryabhatiyabhasyaan, oman laskentajärjestelmänsä osittain heliosentriselle planeettamallille, jossa Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus kiertävät Aurinkoa, joka puolestaan kiertää maapalloa, ja joka on samankaltainen kuin Tycho Brahen myöhemmin 1500-luvun lopulla ehdottama tychonilainen järjestelmä. Nilakanthan järjestelmä oli kuitenkin matemaattisesti tehokkaampi kuin Tychonin järjestelmä, koska siinä otettiin oikein huomioon Merkuriuksen ja Venuksen keskipisteen yhtälö ja leveyssuuntainen liike. Useimmat häntä seuranneet Keralan tähtitieteen ja matematiikan koulukunnan tähtitieteilijät hyväksyivät hänen planeettamallinsa.
Kreikka ja hellenistinen maailmaEdit
Vanhan ajan kreikkalaiset kehittivät matematiikan haarana käsittelemänsä tähtitieteen erittäin pitkälle. Ensimmäiset geometriset, kolmiulotteiset mallit, joilla selitettiin planeettojen näennäistä liikettä, kehittivät 4. vuosisadalla eaa. Eudoksos Cniduslainen ja Kallippos Cyzicuslainen. Heidän mallinsa perustuivat sisäkkäisiin homosentrisiin palloihin, joiden keskipisteenä oli maapallo. Heidän nuorempi aikalaisensa Heraklides Pontikus ehdotti, että maapallo pyörii akselinsa ympäri.
Muotoilultaan erilaisen lähestymistavan taivaanilmiöihin omaksuivat luonnonfilosofit, kuten Platon ja Aristoteles. He eivät niinkään pyrkineet kehittämään matemaattisia ennustemalleja kuin selitystä Kosmoksen liikkeiden syistä. Platon kuvasi Timaioksessaan maailmankaikkeuden pallomaiseksi kappaleeksi, joka on jaettu planeettoja kantaviin ympyröihin ja jota maailman sielu hallitsee harmonisten intervallien mukaan. Aristoteles ehdotti Eudoksoksen matemaattiseen malliin nojautuen, että maailmankaikkeus koostui monimutkaisesta keskittyneiden pallojen järjestelmästä, joiden ympyränmuotoiset liikkeet yhdessä kantoivat planeettoja maapallon ympäri. Tämä kosmologinen perusmalli oli eri muodoissaan vallalla 1500-luvulle asti.
3. vuosisadalla eaa. Aristarkhos Samosilainen ehdotti ensimmäisenä heliosentristä järjestelmää, vaikka hänen ajatuksestaan on säilynyt vain hajanaisia kuvauksia. Eratosthenes arvioi maapallon ympärysmitan suurella tarkkuudella.
Kreikkalainen geometrinen tähtitiede kehittyi pois konsentristen pallojen mallista ja käytti monimutkaisempia malleja, joissa eksentrinen ympyrä kantoi pienemmän ympyrän, jota kutsuttiin epyklopediseksi ympyräksi ja joka puolestaan kantoi planeetan ympäri. Ensimmäinen tällainen malli on Apollonius Pergan Apolloniuksen käsialaa, ja Nizzan Hipparkhos kehitti sitä edelleen 2. vuosisadalla eaa. Hipparkhos teki useita muitakin saavutuksia, muun muassa ensimmäisen prekessiomittauksen ja ensimmäisen tähtiluettelon laatimisen, jossa hän ehdotti nykyaikaista näennäissuuruusjärjestelmäämme.
Antikytheran mekanismi, antiikin kreikkalainen tähtitieteellinen havainnointilaite Auringon ja Kuun, mahdollisesti myös planeettojen, liikkeiden laskemiseen, ajoittuu noin vuosiin 150-100 eKr., ja se oli tähtitieteellisen tietokoneen ensimmäinen esi-isä. Mekanismi löydettiin muinaisesta haaksirikosta Kreikan Antikytheran saarelta, Kytheran ja Kreetan väliseltä saarelta. Laite tuli kuuluisaksi siitä, että siinä käytettiin tasauspyörästöä, jonka uskottiin aiemmin keksityksi 1500-luvulla, sekä sen osien pienuudesta ja monimutkaisuudesta, joka on verrattavissa 1700-luvulla valmistettuihin kelloihin. Alkuperäinen mekanismi on esillä Ateenan arkeologisen kansallismuseon pronssikokoelmassa, ja sen mukana on myös jäljennös.
Historioitsijan näkökulmasta riippuen fysikaalisen kreikkalaisen tähtitieteen huipentumana tai turmeltuneisuutena pidetään Ptolemaiosta Aleksandrialaista, joka kirjoitti klassisen kattavan esityksen geosentrisestä tähtitieteestä, Megale Syntaxis (Suuri synteesi), joka tunnetaan paremmin arabialaisella nimellä Almagest ja joka vaikutti kestävällä tavalla tähtitieteeseen renessanssiaikaan asti. Planeettahypoteeseissaan Ptolemaios uskaltautui kosmologian alueelle ja kehitti geometrisen järjestelmänsä fysikaalisen mallin maailmankaikkeudessa, joka oli monin verroin pienempi kuin neljä vuosisataa aiemmin Aristarkhos Samoslaisen realistisempi käsitys.
EgyptiEdit
Egyptiläisten pyramidien tarkka suuntaus tarjoaa pysyvän osoituksen 3. vuosituhannella eaa. saavutetusta korkeasta teknisestä taidosta taivaan tarkkailussa. On osoitettu, että pyramidit oli suunnattu kohti napatähteä, joka päiväntasausten prekessiosta johtuen oli tuolloin Thuban, heikko tähti Dracon tähdistössä. Karnakissa sijaitsevan Amun-Re-temppelin sijainnin arviointi, jossa otettiin huomioon ekliptikan vinoutuman muuttuminen ajan myötä, on osoittanut, että suuri temppeli oli suunnattu keskitalven auringon nousun mukaan. Käytävän pituus, jota pitkin auringonvalo kulki, olisi rajoittanut valaistusta muina vuodenaikoina. Egyptiläiset löysivät myös Siriuksen (koiratähti) sijainnin, jonka he uskoivat olevan Anubis, heidän sakaalipäinen jumalansa, joka liikkui taivaalla. Sen sijainti oli ratkaisevan tärkeä heidän sivilisaatiolleen, sillä kun se nousi heliaakkelina idässä ennen auringonnousua, se ennusti Niilin tulvimista. Siitä on peräisin myös sanonta ”kesän koiranpäivät”.
Astronomialla oli huomattava merkitys uskonnollisissa asioissa, sillä se määritteli juhlien päivämääriä ja yön tunteja. Useista temppelikirjoista on säilynyt otsikoita, joihin on kirjattu auringon, kuun ja tähtien liikkeet ja vaiheet. Siriuksen (egyptiläinen: Sopdet, kreikkalainen: Sothis) nousu vedenpaisumuksen alkaessa oli erityisen tärkeä kohta, joka oli kiinnitettävä vuotuiseen kalenteriin.
Roomalaisella kaudella kirjoittanut Klemens Aleksandrialainen antaa jonkinlaisen käsityksen tähtitieteellisten havaintojen merkityksestä pyhille riiteille:
Ja laulajan jälkeen etenee astrologi (ὡροσκόπος), kädessään horologium (ὡρολόγιον) ja kämmen (φοίνιξ), astrologian symbolit. Hänen on osattava ulkoa hermeettiset astrologiset kirjat, joita on neljä. Näistä yksi koskee näkyvissä olevien kiintotähtien sijoittelua, yksi Auringon ja Kuun sekä viiden planeetan asemaa, yksi Auringon ja Kuun konjunktioita ja vaiheita ja yksi niiden nousuja.
Astrologin välineet (horologium ja kämmen) ovat luotiluoti ja tähtäysväline. Ne on tunnistettu kahdesta Berliinin museossa olevasta kaiverretusta esineestä; lyhyestä kahvasta, johon ripustettiin luotiviiva, ja palmun oksasta, jonka leveämmässä päässä oli tähtäysrako. Jälkimmäistä pidettiin lähellä silmää, edellistä pidettiin toisessa kädessä, ehkä käsivarren etäisyydellä. ”Hermeettiset” kirjat, joihin Klemens viittaa, ovat egyptiläisiä teologisia tekstejä, joilla ei luultavasti ole mitään tekemistä hellenistisen hermeettisyyden kanssa.
Ramses VI:n ja Ramses IX:n hautojen katossa olevista tähtitaulukoista käy ilmi, että yön tuntien määrittämiseksi maata vasten istunut mies kohtasi astrologin sellaisessa asennossa, että napatähden havaintolinja kulki keskellä hänen päätään. Vuoden eri päivinä kukin tunti määräytyi sen kulminoituvan tai lähes kulminoituvan kiintotähden mukaan, ja näiden tähtien sijainti kyseisenä ajankohtana ilmoitetaan taulukoissa seuraavasti: keskellä, vasemman silmän kohdalla, oikean olkapään kohdalla jne. Tekstien mukaan temppeleitä perustettaessa tai uudelleenrakennettaessa pohjoisakseli määritettiin samalla laitteistolla, ja voimme päätellä, että se oli tavanomainen laite tähtitieteellisiä havaintoja varten. Huolellisissa käsissä se saattoi antaa erittäin tarkkoja tuloksia.
KiinaEdit
Itä-Aasian tähtitiede sai alkunsa Kiinassa. Aurinkotermi valmistui Sotaa käyvien valtioiden kaudella. Tieto kiinalaisesta tähtitieteestä tuotiin Itä-Aasiaan.
Kiinan tähtitieteellä on pitkä historia. Tähtitieteellisistä havainnoista pidettiin yksityiskohtaista kirjaa noin 6. vuosisadalta eaa. lähtien, kunnes länsimainen tähtitiede ja kaukoputki otettiin käyttöön 1700-luvulla. Kiinalaiset tähtitieteilijät pystyivät ennustamaan auringonpimennykset tarkasti.
Kiinan varhainen tähtitiede oli suurelta osin ajanottoa varten. Kiinalaiset käyttivät lunisolaarista kalenteria, mutta koska Auringon ja Kuun syklit ovat erilaiset, tähtitieteilijät laativat usein uusia kalentereita ja tekivät havaintoja tätä tarkoitusta varten.
Astrologinen ennustaminen oli myös tärkeä osa tähtitiedettä. Tähtitieteilijät panivat tarkasti merkille ”vierastähdet” (kiinaksi 客星; pinyin: kèxīng; kirjaimellisesti: ’vierastähti’), jotka ilmestyivät yhtäkkiä kiintotähtien joukkoon. He olivat ensimmäiset, jotka kirjasivat supernovan vuonna 185 jKr. ilmestyneeseen Houhanshun astrologiseen vuosikirjaan. Myös supernova, joka synnytti Rapusumun vuonna 1054, on esimerkki kiinalaisten tähtitieteilijöiden havaitsemasta ”vierastähdestä”, vaikka heidän eurooppalaiset aikalaisensa eivät kirjanneet sitä. Muinaisia tähtitieteellisiä merkintöjä supernovien ja komeettojen kaltaisista ilmiöistä käytetään toisinaan nykyaikaisissa tähtitieteellisissä tutkimuksissa.
Kiinalainen tähtitieteilijä Gan De laati maailman ensimmäisen tähtiluettelon 4. vuosisadalla eaa.
MesoamerikkaTiedostoja muokkaa
Mayojen tähtitieteellisissä koodekkeissa on yksityiskohtaisia taulukoita, joiden avulla voitiin laskea kuun vaiheet, auringonpimennysten toistuvuus ja Venuksen ilmestyminen ja katoaminen aamu- ja iltatähtenä. Mayat perustivat kalenteriikkansa Plejadien, Auringon, Kuun, Venuksen, Jupiterin, Saturnuksen ja Marsin tarkoin laskettuihin sykleihin, ja heillä oli myös tarkka kuvaus pimennyksistä, kuten Dresdenin koodeksissa on kuvattu, sekä ekliptikasta tai eläinradasta, ja Linnunrata oli ratkaisevan tärkeä heidän kosmologiassaan. Monien tärkeiden mayarakennelmien uskotaan olleen suunnattu Venuksen äärimmäisiin nousuihin ja laskuihin. Muinaisille mayoille Venus oli sodan suojelija, ja monien kirjattujen taistelujen uskotaan olleen ajoitettu tämän planeetan liikkeiden mukaan. Mars mainitaan myös säilyneissä tähtitieteellisissä koodekseissa ja varhaisessa mytologiassa.
Vaikka mayojen kalenteria ei ollut sidottu aurinkoon, John Teeple on ehdottanut, että mayat laskivat aurinkovuoden hieman tarkemmin kuin gregoriaaninen kalenteri. Sekä tähtitiede että monimutkainen numerologinen järjestelmä ajan mittaamiseksi olivat elintärkeitä osia maya-uskonnossa.