RECAPITULATIE COLLEGE I
• Eerste kennismaking
Ontzag voor hemelverschijnselen.
- planeten ! clusters van sterrenstelsels
- leegte, grootte, ruimte-tijd
• Simpele waarnemingen
- sterren, & sterrenbeelden,
- Zon, Maan, planeten, kometen - verduisteringen, Melkweg
• Film: Cosmic Movie
- van Oerknal tot Space Shuttle
• • • • • •
Stonehenge Pyramiden Zon- en Maantempels Riten Goden Voorboden (Ster van Bethlehem !) ASTROLOGIE
COLLEGE II : ASTROLOGIE: “gelul in de ruimte” (Levi Weemoedt)
Gechiedenis van de sterrenkunde verschuivende wereldbeelden
• Archeo-astronomie - geboren uit existentiële vragen en praktische toepassingen - Lascaux, Nabta, Stonehenge, Newgrange, Goseck & Nebra schijf, Egypte, Babylonië & Mesopotamië, Maya cultuur
• De klassieke oudheid zie ook hand-out
- briljante gedachtengangen, begin van het ‘wetenschappelijk denken’ - van geocentrisch naar heliocentrisch wereldbeeld
• De wetenschappelijke revolutie van de 16de-17de eeuw - van Copernicus tot Newton - wetten van Kepler
‘Sterrenkunde’ in de prehistorie: Ishango & Blanchard botten: Paleolithische maankalenders • Blanchard bot
(Frankrijk): - rendier bot, 30.000 jaar oud - 69 kerven, in 27 vormen, - langs een slinger Suggereert een maankalender (Marshack) • Ishango bot (Congo): - 20.000-25.000 jaar oud - rechte kerven in 3 rijen
Lascaux : • de eerste ‘kaart’ van de hemel • 16,500 jaar oud • 2000 figuren: - 900 dieren - geometrische figuren - Grot van de Stieren
• Rappenglueck speculeerde dat
de tekeningen sterrenkundige informatie bevatten: - sterrenkaart bij een stierenkop - Pleiaden ofwel zevengesternte - Maanperiode (29 dagen) bij een paard
Nabta - Egypte
De Grote Beer: het oudste sterrenbeeld? De meeste bekende sterrenbeelden zijn gedefinieerd door Babylonische en Griekse astronomen.
• Zuidwesten van Egypte • Oudste astronomische
Maar niet de Grote Beer ! Die is alleen bekend in: - Eurazië (incl. Siberië) - Indianen van Noord-Amerika
Dit suggereert dat het sterrenbeeld ouder is dan 10.000 jaar en bekend was voordat de voorouders van de indianen de Bering Straat overstaken.
megalithisch monument 6.000 - 6.500 jaar oud
- complex is ovaal : 1.3 x 2.9 km - 10 steenplaten van 3m 30 ‘randstenen’ - kalenderfunctie? - Prehistorische kalender, duidt zomerzonnewende aan - misschien grotere betekenis: gordel + schouders van Orion (Brophy)
Newgrange - Ierland • Grafheuvel
Newgrange - Ierland • Grafheuvel
5.300 - 4.900 jaar oud
5.300 - 4.900 jaar oud
markeert de winterzonnewende
markeert de winterzonnewende
Stonehenge - Engeland
Stonehenge Complexe struktuur opgebouwd in 3 fasen over een langere periode. 5.000 - 3.000 jaar oud
Goseck - Duitsland
Stonehenge
oudste ‘sterrenwacht’ van Europa
Een oud observatorium?
• • • • •
Goseck - Duitsland
ontdekt op luchtfoto’s in jaren ’90 75 m. in diameter, Stonehenge-achtige constructie nederzetting sinds 5.000 v.Chr. zonneobservatorium, waarnemen van zonnewenden gereconstrueerd in 2005.
Goseck - De Nebra schijf Bronzen schijf: 3.650 jaar oud oudst bekende sterrenkaart Europesche bronstijd Gevonden in 1999 op de Mittelberg (252m), 25km van Goseck 30cm in diameter, ingelegd met goud Symbolen: - zon / volle maan - 32 sterren (incl Pleiaden?) - 2 bogen: hoek tussen zonnewenden - extra boog: Zonneboot,Melkweg, Regenboog?
Egyptische sterrenkunde Veel discussie over het belang van de sterrenkunde in Egypte Astronomie vooral van belang voor: - praktisch nut : Sirius - overstroming Nijl circumpolaire sterren -uitlijnen van de pyramiden - religie : Zon - Ra Egyptische wereldbeeld: Nut & Ra
Sirius en de Nijl
Het uitlijnen van de pyramides
Babylonië - Mesopotamië
Het uitlijnen van de pyramides K.E. Spence, 2000, Nature, 408, 320-324 http://www.nature.com/nature/journal/v408/n6810/full/408320a0.html
Babylonisch wereldbeeld astronomische tabellen
uitgebreide maankalender
De Maya’s Chichen Itza: El Caracol, een complexe sterrenwacht
Verschuivende wereldbeelden van een geocentrisch naar een heliocentrisch model
De simpele waarnemingen met het blote oog waren niet in strijd met een geocentrisch wereldbeeld. Cycli van de maan en venus bekend
De Klassieke Oudheid
Uit maansverduisteringen leidde men af dat:
Briljante gedachtengangen ! • Pythagoras (530 BC) wiskundige beschrijving, Aarde is rond
• de Aarde is rond • de Aarde is enkele keren groter dan de Maan
• Pythagorische School (450 BC) Universum is sferisch met centraal vuur • Aristoteles (384-322 BC) plaats de Aarde terug in het centrum • Aristarchus (280 BC) plaatst de Zon terug in het centrum • Eratosthenes (276-195 BC) meet de omtrek van de Aarde • Ptolemeus (150 AD) Plaatst de Aarde terug in centrum, introduceert epicycles
Correct beeld van de relatieve afstanden en afmetingen van de Aarde - Maan - Zon
De bepaling van de omtrek van de Aarde door Eratosthenes is fenomenaal:
Hij kwam op een waarde die binnen enkele procenten gelijk is aan de correcte!
De afstand tot de Maan probeerde men tevergeefs te schatten met behulp van de parallax-methode:
Aristarchus schatte de schaal van het Aarde – Maan – Zon systeem.
Hoewel zijn conclusie niet correct was, was de methode weer fenomenaal!
Ondanks het feit dat de dimensies van het zonnestelsel dus al bij de oude Grieken bekend waren, en zij al het heliocentrische wereldbeeld postuleerden, duurde het tot de renaissance voordat dat beeld bewezen werd.
• • • • •
Nicolaus Copernicus Tycho Brahe Galileo Galilei Johannes Kepler Isaac Newton
(1473-1543) (1546-1601) (1564-1642) (1571-1630) (1642-1727)
Doorslaggevend: • Fasen van Venus • Retrograde beweging van buitenplaneten
Galileo Galilei 1564 - 1642
In het geocentrische wereldbeeld kunnen de schijngestalten van Mercurius en Venus niet verklaard worden.
Een ‘volle Venus’ is hierin niet mogelijk.
Ook de waarneming van de maximale elongatiehoeken van Mercurius en Venus vereist een gekunstelde verklaring in het geocentrische wereldbeeld…
De retrograde beweging van Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus
Als een planeet tegenover de Zon staat, en dus ook om middernacht zichtbaar is, draait de beweging langs de ecliptica tijdelijk om. Ook neemt de helderheid tijdelijk toe.
… terwijl het heliocentrische model voor beide waarnemingen een volstrekt natuurlijke verklaring biedt:
Het geocentrische model vraagt wederom een gekunstelde oplossing met epicycles…
… terwijl het op natuurlijke wijze volgt uit het heliocentrisch wereldbeeld.
Op basis van een heliocentrisch wereldbeeld en de nauwkeurige metingen van Tycho Brahe, postuleert Johannes Kepler empirische wetten voor de planeetbewegingen:
De retrograde beweging in het heliocentrisch model.
Eerste Wet van Kepler:
Elke planeet beweegt rond de zon, in een ellipsbaan, met de zon in een brandpunt.
De 3 Wetten van Kepler : 1. Elke planeet beweegt rond de zon, in een ellipsbaan, met de zon in een brandpunt 2. De rechte lijn tussen de zon en een planeet doorloopt gelijke gebieden per tijdsinterval (de Perkenwet) 3. Het kwadraat van de baanperiode is evenredig met de derde macht van de halve lange as van de ellips (P2/A3 = constant)
Tweede Wet van Kepler:
De rechte lijn tussen de Zon en een planeet doorloopt gelijke gebieden per tijdsinterval (de Perkenwet)
Derde Wet van Kepler:
Het kwadraat van de baanperiode is evenredig met 2 3 de derde macht van de halve lange as van de ellips (P /A = constant).
De geldigheid van de empirisch bepaalde wetten van Kepler werd in 1687 wiskundig bewezen door Newton, met diens gravitatietheorie.
Gravitatie • Zwaartekracht is fundamentele natuurkracht • Zwaartekracht houdt maan bij de aarde, mens op de aarde, aarde/maan rond zon, ….. • Maar ook satellieten in hun baan: zwaartekracht is ~ constant vallen, rond een centrale potentiaal (zwaartekrachtspunt). Schieten we een kogel met voldoende snelheid horizontaal af van hoge berg, dan raakt die ons weer van achteren …. Vanuit de gravitatietheorie van Newton zijn de empirische wetten van Kepler simpel af te leiden!
Johannes Kepler
Isaac Newton
