Gökbilim
veya Astronomi, gök cisimlerini onların kökenlerini, evrimlerini,
fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaya çalışmak üzere gözlemleme
bilimidir. Gökbiliminin sınırlı ve özel bir alan olan gök mekaniği ile
karıştırılmaması gerekir. Gökbilim daha açık bir deyişle, yörüngesel
cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar,
gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, galaksiler (gökadalar)
ve kozmik fon radyasyonu gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları
inceleyen bilim dalıdır. Evrende bulunan her çeşit maddenin dağılımını,
hareketini, kimyasal bileşimini, evrimini, fiziksel özelliklerini ve
birbirleriyle etkileşimlerini inceler.
Astronomi terimi eski Yunanca’daki astron ve nomos (άστρον et νόμος)
sözcüklerinden türetilmiş olup, « yıldızların yasası » anlamına gelir.
Asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların keşfindeki katkıları gözönüne
alınırsa, gökbilim amatörlerin de halen etkin bir rol oynayabildikleri
nadir bilimlerden biridir.
Gökbiliminin tarihi
Gökbilim yeryüzündeki en eski bilimlerden biri olarak kabul edilir.
Arkeolojik bulgular en eski çağlarda bile insanların gökbilim hakkında
bilgileri olduğunu ortaya koymaktadır. Neolitik çağda bile insanlar
ekinoksların periyodik karakterini, mevsimlerle ilişkisini ve bazı
takımyıldızları bilmekteydiler. Modern gökbilim gelişimini, özellikle
antik çağdaki ve onları izleyen matematikçilere ve Ortaçağ’ın sonunda
keşfedilmiş gözlem aletlerine borçludur. Başlangıçta ayrılmaz bir ikili
ya da paralel olarak ilerleyen Astroloji ve gökbilim zamanla yollarını
birbirlerinden ayırmak zorunda kalmışlardır.
Antik Çağ’da gökbilim
Antik Çağ'da gökbiliminin gelişimindeki önemli hususlar olarak şunlar söylenebilir :
* Gökbilim önceleri yalnızca, çıplak gözle görülen gök cisimlerinin
gözlemi ve hareketleri hakkındaki öngörmelerden oluşuyordu. Eski
zamanlarda gözlemler çıplak gözle yapılıyorsa da o zamanlar günümüzdeki
gibi sanayi ve ışık kirliğinin bulunmayışı eski insanlara büyük bir
avantaj sağlıyordu. Bu yüzden antik çağda yapılan gözlemlerin günümüzde
yapılması olanaksızdır.
* Eski insanların dairesel tarzda dikmiş oldukları 6.500 yıllık
megalitlerin (Nabta Playa, Stonehenge) gökbilimsel gözlem amacıyla
kullanıldıkları sanılmaktadır.
* Eski çağlarda gökbilimde ilerlemiş uygarlıklardan bazıları, Çin,
Hint, Sümer,Kalde, Mısır, Toltek, Zapotek ve Maya uygarlıklarıdır.
* Rig-Veda’da Güneş’in hareketine bağlanan 27 takımyıldızdan ve 13 bölümlü zodyaktan söz edilir.
* Mayalar ise teleskopları olmadıkları halde Venüs’ün evrelerini ve tutulmalarını tam olarak saptayabilmişlerdi.
* Antik Yunanlar’ın gökbilime yaptıkları en önemli katkı yıldızları
kadir derecelerine göre sınıflandırmaya çalışmış olmalarıdır.
Ortaçağ’da gökbilim
Ortaçağ’da gökbilim bilgilerinin İslam bilginlerince geliştirildiği ve
bu bilgilerin sonradan Batı'ya aktarıldığı görülür. Gökbilimini
geliştiren bu İslam bilginlerinden başlıcaları şöyle sıralanır :
* Al-Farghani (805–880), Gök cisimlerinin hareketleri üzerine yazılar
yazdı, ekliptiğin eğikliğini hesaplamasını sağladığı gözlemlerde
bulundu.
* Al-Kindi (801–873), filozof ve ansiklopedici bilgin, gökbilim üzerine 16 eser yazdı.
* Al-Battani (855–923), gökbilimci ve matematikçi
* Al-Hasib Al Misri (850–930), Mısırlı matematikçi
* Al-Razi (864–930), İranlı bilgin
* Al-Farabi (872–950) büyük filozof ve bilgin.
* Al-Khujandi 10. yy.’ın sonunda Tahran yakınında bir gözlemevi inşa etti.
* Ömer Hayyam (1048–1131), cetveller hazırladı, takvimi geliştirdi.
* Ibn al-Haytham (965–1039), matematikçi ve fizikçi.
* Al-Biruni, (973–1048), matematikçi, gökbilimci ve ansiklopedici.
* Al-Tusi (1201–1274), filozof, matematikçi, gökbilimci ve ilahiyatçı; trigonometrinin kurucularından biri olarak kabul edilir.
* Al-Kashi (1380–1429), (Özbekistan)
* Ali Kuşçu (1403 - 1474 ) Türk gökbilimci, matematikçi ve dilbilimci
Rönesans’ta gökbilimi
* Kopernik Güneş merkezli güneş sistemi modelini fikir olarak ortaya attı.
* Koperniğin fikri Galile ve Kepler tarafından savunuldu, geliştirildi ve düzeltildi.
* Kepler Güneş’in çevresindeki gezegenlerin hareketini belirleyen bir yasalar sistemi olduğunu düşünen ilk kişi oldu.
* Çekimi hareket yasalarıyla tanımlayan Newton oldu. Böylece
gezegenlerin hareketine makul bir açıklama getiren ilk kişi de o
oldu.Aynı zamanda yansıtıcı teleskobu icat etti.
Gökbiliminin tarihsel sürecinin son aşaması
Gökbilim 19. ve özellikle 20.yy.’da baş döndürücü bir hızla
ilerlemiştir. Gökbiliminin son aşamasında keşif ve gelişmelerle ilgili
olarak şunlar söylenebilir:
* Teleskopların geliştirilmiş olmasının yanısıra diğer bilim
dallarındaki ilerlemelerin de gökbilimine yardımcı olmaları sayesinde
evrenin gizleri bir bir açığa çıkmaktadır.
* Gökbilimindeki en önemli gelişmelerden biri tayfölçümü de denilen
spektroskopinin (maddelerin ışıkla olan etkileşimlerini anlamaya
çalışma, maddelerin soğurduğu ve yaydığı ışığı, yani elektromanyetik
dalgaları saptayarak maddenin yapısı hakkında sonuçlara varma tekniği)
yani yıldız ışığının elektromanyetik spektral analizine başlanmış
olmasıdır.
* Diğer yıldızların ışıklarının analizi bu yıldızların ışığının temelde
Güneş’imizin ışığından farksız olduğunu, fakat yıldızlar arasında ısı,
kütle ve boyut bakımından son derece büyük farklılıklar bulunduğunu
göstermiştir.
Evrenin genişlemesi, galaksiler giderek birbirinden uzaklaşmaktadır.
Evrenin genişlemesi, galaksiler giderek birbirinden uzaklaşmaktadır.
* 20. yy.’ın başında diğer galaksilerden ayrı bir birim olarak galaksimizin varlığı kanıtlanabilmiştir.
* Ardından Hubble yasası ile evrenin bir genişleme içinde olduğu saptanmıştır; galaksiler giderek birbirinden uzaklaşmaktadır.
* Kozmolojik termik ışıma (fosil ışıması) ve kimyasal elementler ve
izotoplarının maddeden ayrılmasını açıklayan farklı nükleosentez
teorileriyle büyük ölçüde gökbilim ve fiziğe dayalı olan Big-Bang
teorisi yoluyla Kozmoloji özellikle 20.yy.’da büyük gelişmeler
göstermiştir.
* 20.yy.’ın bu alandaki son gelişmeleri olarak, radyoteleskopların,
radyoastronominin, modern bildirişim araçlarının ortaya çıkması
sayılabilir. Bunlar sayesinde, elektromanyetik dalgalarla uzayı aşan
atomların ve farklı izotopların yayınlarının spektroskopik analizi
yapılabilmiş ve böylece uzak gök cisimleri üzerinde yeni deney türleri
olanaklı hale gelmiştir.
Gökbiliminin dalları, alanları, konuları
Antikçağdaki başlangıç döneminde gökbilim yalnızca astrometriden
ibaretti, yani yıldız ve gezegenlerin gökyüzündeki konumlarının
ölçümünden ibaretti. Daha sonra Kepler ve Newton’un çalışmaları gök
cisimlerinin çekim etkisi altındaki hareketlerinin matematik yoluyla
öngörülmesini sağlayan gök mekaniğini doğurdu. Bu iki alandaki
(astrometri ve gök mekaniği) çalışmaların çoğu, önceleri, elle yapılan
işlemlerden oluşuyordu. Günümüzde ise bu çalışmalar bilgisayarlar ve
fotoğraf aygıtları ile yapılabilmektedir ki, bu da gök cisimlerinin
konum ve hareketlerinin çok büyük bir hızla saptanabilmesini
sağlamaktadır. Bu yüzden modern gökbilim daha ziyade gök cisimlerinin
fiziksel doğasını gözlemlemleye ve anlamaya yönelmiştir.
20.yy.’dan itibaren profesyonel gökbilim iki alana ayrılma eğilimi
göstermiştir : Gözlem astronomisi ve teorik astrofizik. Gökbilimcilerin
çoğunun her iki alanda da çalışıyor olmasıyla birlikte, profesyonel
gökbilimciler giderek bu iki alandan birinde uzmanlaşma eğilimi
göstermektedirler. Gözlem gökbilimi esas olarak verilerin elde
edilmesiyle ilgilenir. Teorik astrofizik ise esas olarak gözlemlenen
fenomenleri anlamaya ve öngörülerde bulunmaya çalışır. Teorik
astrofizik gözlem gökbilimine bir tamamlayıcı etken olarak gökbilimsel
oluşumları açıklamaya çalışır da denilebilir.
Gökbiliminin bir dalı olan astrofizik yıldızların gözlemiyle
sınıflandırılan fiziksel fenomenleri tanımlar, belirler. Günümüzde
gökbilimciler hepsi de belirli bir astrofizik bilgisine sahiptirler ve
gözlemleri de hemen hemen her zaman, yine, astrofizik bie bağlamda
incelenir. Bununla birlikte, kendilerini yalnızca astrofiziği
incelemeye vermiş araştırmacılar da yok değildir. Astrofizikçilerin
çalışması gökbilimsel gözlem verilerini analiz etmek ve onları fiziksel
olgulara indirgemektir.
Astrofiziğin bir dalı olan Kozmoloji evreni fiziksel bir sistem olarak
inceler; yani evrenin doğuşu ve büyümesi, evrimi, gökcisimlerinin
fiziksel ve kimyasal özellikleri ve konumlarının hesaplanması ile
ilişkilidir. Gökbilim gözlemleri salt gökbilim ile ilişkili değildir,
aynı zamanda genel görelilik kuramı gibi fizikte çok önemli bir yeri
olan teorilerin ispatı için de bilgi sağlar.
Kullanılan inceleme yöntemi, amaç ve konuya göre birbiriyle iç içe
olan, genel gökbilim, astrofizik ve uzay bilimleri gibi birçok dala
ayrılır. Gökbilimde inceleme alanları aynı zamanda şu iki kategoride
ele alınır:
* Konuya göre gökbilim. Genellikle uzayın bölgelerine göre (örneğin
galaktik gökbilim) ve ilgili meselenin tiplerine göre dallara ayrılır
(yıldızların oluşumu, kozmoloji).
* Gözlem tarzına göre gökbilim. Saptanan partiküllerin tipine (ışık,
nötrino) veya dalga genişliğine (radyo dalgaları, gözle görünen ışık,
kızılötesi ışınlar) göre dallara ayrılır.