Eratosthenes

[bluemoon24]

(M.Ö. 273-192) Bilim tarihinde Helenistik dönem (M.Ö. 300 -M.S. 100), özellikle ilk aşamasında, bilimsel yöntemin gerçek anlamda işlerlik kazandığı yaratıcı bir ortamdır. Daha önceki bilimsel çalışmalar ya Mısır ve Mezopotamya'da olduğu gibi daha çok pratik amaçlara yönelik gözlem ve ölçme düzeyinde kalan bir etkinlikti, ya da, Antik Grek döneminde olduğu gibi gözlemden çok kuramsal düşünmeye ağırlık veren, varlığın doğasını anlamaya yönelik metafiziksel türden bir uğraştı.

Thales'den Aristoteles'e uzanan üçyüz yıllık düşünsel arayışın başlıca hedefi gerçekliğin asal niteliğini belirlemekti. Grek düşünürleri arasında olgusal araştırmaya belki de en yatkın olan Aristoteles bile, temelde, kimi metafiziksel ilkelere dayanan bütüncül bir açıklama arayışı içindeydi. Ussal düşünme ile gözlemsel verilerin etkileşimini içeren bilimsel yöntemin ilk yetkin örneğini Helenistik dönemin başta Archimedes (Arşimet) olmak üzere sayılı seçkin bilginlerinin çalışmalarında bulmaktayız.

Arşimet, bundan önceki yazıda ayrıntılı olarak belirttiğimiz gibi buluşlarıyla klasik çağın bilimde en büyük öncüsüdür. Çağdaşı Aristarkus, Kopernik'ten 1700 yıl önce, güneş-merkezli sistem hipotezini ilk ortaya süren büyük bir astronomdu. Onun öngördüğü sistem çerçevesinde güneş ile yıldızların gökyüzünde sabit konumlarda olduğu, arzın ise güneş çevresinde çembersel bir yörünge çizerek devindiği, dahası kendi ekseni çevresinde de günlük dönüş içinde olduğu türünden, dönemin yerleşik anlayışına ters düşen savlar ortaya koymuştu.

Ayrıca, yazdığı bir kitapta Güneş ile Ay'ın oylumlarını, dünyadan uzaklıklarını hesaplamaya, ulaştığı sonuçları geometri yöntemiyle ispatlamaya çalıştığı görülmektedir.

Eratosthenes'e gelince, bu çok yönlü bilgin için hiç kuşkusuz dönemin Arşimet'ten sonra en büyük öncüsü diyebiliriz. Geniş bilgisi, pek çok konularda yazdığı kitaplarıyla daha yaşam döneminde ün kazanan Eratosthenes, İskenderiye büyük kütüphanesinin yöneticisiydi. Arzın küresel olduğunu ileri süren, güneşin dünyadan uzaklığını 92 milyon mil olarak hesaplayan (doğrusu 93 milyon mildir), Eratosthenes, özellikle coğrafya alanındaki çalışmalarıyla tanınmaktaydı. Ama onu bilim tarihinde unutulmazlar arasına sokan asıl başarısı, arzın çevrel çemberinin uzunluğunu belirleme çalışmasıdır. Deniz ve kara ulaşımının bir kaç bin millik açılmayla sınırlı kaldığı bir dönemde arzın büyüklüğünü belirleme kolayca ulaşılabilecek bir başarı değildi.

Daha önce bu yönde uğraş veren pek çok kimse olmuştu; ama hiç biri Eratosthenes'in ulaştığı sonuç ölçüsünde gerçeğe yakın bir sonuç ortaya koyamamıştı. Asıl amacı güneş ile Ay'ın boyutlarını belirlemek, dünyadan uzaklıklarını saptamaktı. Ama bunun için öncelikle arzın büyüklüğünü hesaplaması gerekiyordu. Elde yararlanabileceği hiç bir optik araç yoktu.

Güç kaynağını, uyguladığı yöntem sağlıyordu. Basit bir orantıya dayanan yöntemin kullanımı bazı varsayım, gözlemsel bilgi ve geometrik kurallar gerektiriyordu. Örneğin, arzın küreselliği, daire çemberinin 360 derece olduğu, güneş ışınlarının yer yüzüne paralel düştüğü, vb. Bilindiği gibi, yer yüzeyi düz değil, eğmeçlidir. Bu nedenle gün ortasında güneş değişik enlemlerde bulunan kişilere, ufuktan değişik yüksekliklerde görünür. Bu gözlemi dikkate alan Eratosthenes yaklaşık aynı boylam üzerine düşen iki yer seçer. Bunlardan biri Syene (bugünkü Asvan barajına yakın küçük bir kasaba), diğeri dönemin ünlü bilim merkezi İskenderiye kenti idi.

Syene'de yaz ortasında güneş öğle vakti tam tepede bir konumdadır; öyle ki, dik duran bir direk gölge düşüremediği gibi, derin bir kuyu dibinden bakıldığında güneş görülür. İskenderiye'de ise durum değişiktir; Syene'nin yaklaşık 514 mil kuzeyinde bulunan bu kentte güneş ışınları hiç bir zaman dik düşmez.

Eratosthenes bu verilere dayanarak aşağıdaki şekilde gösterildiği üzere, İskenderiye'de güneş ışınlarının, arzın merkezine dik inen bir doğru üzerinde oluşturduğu açıyı (şekilde a ile gösterilen açıyı) ölçer. Adı geçen iki yerin arzın merkezinde oluşturdukları açıya eşit olan ve iki yer arasındaki mesafeyi temsil eden bu açı yaklaşık 7.5 derecedir. Her daire çemberi gibi yer kürenin çevrel çemberinin de 360 derece olduğunu varsayan Eratosthenes basit bir orantı işlemiyle bu çemberin 24.670 mil olduğunu (doğrusu 24.870 mildir) hesaplar. Bu kadarla kalmaz, 60 millik bir hatayla arzın çapını da belirler.



Isazc Güneş ışınları şekilde z tepe noktasını, c arzın merkezini, i İskenderiye'yi, s Syene'i göstermektedir. a ölçülen ve ics açısına eşit olan açıdır.

Teknolojinin henüz bazı basit el araçlarının ötesine geçmediği bir dönemde bu türden sonuçlara ulaşma gerçekten olağanüstü bir zekâ ve imgelem gücü demekti.

Eratosthenes'in azımsanamayacak bir başarısı da o zaman bilinen dünyanın haritasını çıkarması. Harita İngiliz adaları dahil Avrupa, Afrika ve Asya anakaralarını kapsıyordu. Küresel bir yüzeyi düz kağıt üstünde göstermek kolay bir iş değildi. Tıpkı bir portakal kabuğunu masa üzerine dümdüz yerleştirmek gibi. Eratosthenes enlem paralelleriyle boylam meridyenlerini kullanarak oldukça duyarlı ve güvenilir bir projeksiyonla güçlüğün üstesinden gelmişti. Yaptığı harita yüzyıllarca denizcilikte ve başka alanlarda kullanıldı.

Eratosthenes, geliştirdiği bir yöntemle, güneşin öğle vaktindeki yüksekliğine bakarak herhangi bir yerin enlemini hesaplayabiliyordu (Boylamın hesaplanması aradan ikibin yıllık bir sürenin geçmesini beklemiştir). Onun ilginç bir savı da fiziksel coğrafya ile ilgilidir. Hint ve Atlas okyanuslarındaki gel-git devinimleri arasındaki yakın benzerliği göz önüne alarak, iki okyanusun aslında birleşik olduğunu, üç anakaranın (Avrupa, Asya ve Afrika) da bir ada oluşturduğunu ileri sürer.

Dahası, kimi kaynaklara göre, Eratosthenes daha ileri giderek Atlantik ötesi yeni bir anakaranın varlığından bile söz etmiştir. Ona göre, okyanusun öte yakasında bilinen dünyayı dengeleyen bir başka dünyanın varlığı büyük bir olasılıktı.

Roma yönetiminde zamanla İskenderiye'deki parlak bilim meşalesi sönmeye yüz tutar. O dönemin bilim öncülerinin son temsilcisi Hero'nun matematik, fizik ve teknolojideki başarılarını, kendisinden 300 yıl önce yaşamış Eratosthenes'e borçlu olduğunu söylemiş olması büyük bilginin bilim dünyasındaki kalıcı etkisini yansıtmaktadır.

Eratosthenes 81 yaşında öldüğünde en küçük bir mal varlığı yoktu; ama bıraktığı dünya doğduğundaki dünyadan bilgi birikimi ve araştırma yöntemi bakımından çok daha zengindi.