Antiikin Kreikan tähtitiede: Thaleesta Ptolemaiokseen

Kauan ennen kaukoputkia kreikkalaiset katselivat öisin ylös ja pohtivat, miten taivas toimii. Tähdestä heillä oli sanat ἀστήρ ja ἄστρον; nykyään kreikkalaiset sanovat αστέρι tai άστρο. Useimmat tähdet pysyvät paikoillaan taivaan kiertäessä, mutta muutama liikkuu muiden joukossa. Ksenofon kutsuu niitä nimellä πλάνητες ἀστέρες, ”vaeltavat tähdet”, ja tästä ajatuksesta tulee sana planeetta, kreikaksi πλανήτης.

Taivaasta oli myös hyötyä. Hesiodoksen maanviljelyä käsittelevä runo Työt ja päivät kertoo, että Arcturus-tähti nousee noin kuusikymmentä päivää talvipäivänseisauksen jälkeen, ja neuvoo viljelijöitä leikkaamaan viiniköynnöksensä suunnilleen silloin.

Tähtien tutkimuksella oli jo 400-luvulla eaa. nimi: ἀστρονομία. Aristofaneen komediassa Pilvet oppilas osoittaa joitakin esineitä koulussaan ja sanoo, että tämä on tähtitiedettä. Kreikkalaiset eivät aloittaneet tyhjästä: babylonialaiset tarkkailijat olivat pitäneet muistiinpanoja jo ennen heitä, ja myöhemmät kreikkalaiset tähtitieteilijät, kuten Hipparkhos, käyttivät niitä.

Ensimmäinen kuuluisa nimi on Thales Miletoslainen. Herodotos (1.74) kertoo, että hän ennusti joonialaisille vuoden, jona päivä muuttui yhtäkkiä yöksi lyydialaisten ja meedialaisten taistelun aikana. Nykyiset kirjoittajat liittävät tämän auringonpimennykseen 28. toukokuuta 585 eaa. Se, miten Thales saattoi tietää asian, on toinen kysymys: Otto Neugebauer väitti, ettei auringonpimennyksille tietyssä paikassa ollut sykliä, ja kenties kyse oli vain arvauksesta. Yksikään hänen kirjoituksistaan ei ole säilynyt.

Myös Miletoksesta kotoisin ollut Anaksimandros kuvitteli maan lieriöksi, joka riippuu keskellä taivasta. 400-luvulla eaa. Ateenassa asunut Anaksagoras selitti tiettävästi, että Kuu loistaa Auringon valolla, ja hän kutsui Aurinkoa hehkuvaksi kiveksi. Platonin teoksessa Sokrateen puolustuspuhe (26d) Sokrates sanoo, että ajatus Auringosta kivenä ja Kuusta maana on Anaksagoraan. Antiikin kirjoittajat kertovat, että häntä syytettiin jumalattomuudesta; ehdotetut ajankohdat ovat vuosien 450 ja 430 eaa. välillä.

300-luvulla eaa. Aristoteles väitti teoksessaan Taivaasta (2.14), että maa on pallo. Sen varjolla Kuussa on pimennyksen aikana kaareva reuna, ja lyhyt matka etelään tuo näkyviin tähtiä, joita ei näe pohjoisempana. Myöhemmin Eratosthenes jopa laski maan koon.

Knidoslainen Eudoksos selitti 300-luvulla eaa. planeettojen vaelluksen pyörivillä sfääreillä, joiden keskipiste on maa. Emme tiedä, pitikö hän niitä todellisina; Aristoteleen katsotaan yleensä pitäneen, mutta osa tutkijoista on eri mieltä. Samoslainen Aristarkhos (n. 310–230 eaa.) esitti rohkeamman ajatuksen. Arkhimedes kertoo hiekanjyvien laskemista käsittelevässä teoksessaan hänen olettamuksestaan, että maa kiertää Aurinkoa. Harva hyväksyi sen. Aristarkhoksen ainoassa säilyneessä kirjassa lasketaan, että Aurinko on noin 20 kertaa kauempana kuin Kuu; todellinen luku on noin 400.

Nikaiassa syntynyt Hipparkhos teki havaintoja Rodoksella vuosina 127 ja 126 eaa. Hän vertasi lukujaan vanhempiin, osin babylonialaisiin, ja löysi hitaan siirtymän, jota kutsumme prekessioksi. Hän laati todennäköisesti ensimmäisen jännetaulukon, trigonometrian varhaisen muodon, sekä tähtiluettelon, jossa oli ehkä noin 850 tähteä. Hänen teoksistaan on säilynyt vain yksi, joten tunnemme hänet lähinnä Ptolemaioksen kautta.

Ptolemaios teki havaintoja Aleksandriassa vuosina 127–141 jaa. Hänen suuri kirjansa asetti maan keskelle ja käytti episykleja, ympyröitä ympyröiden päällä, Auringon, Kuun ja planeettojen paikkojen ennustamiseen. Siinä luetellaan 1 022 tähteä 48 tähdistössä, ja historioitsijat kiistelevät yhä siitä, kuinka paljon hän otti Hipparkhokselta. Kreikankielinen nimi tarkoitti ”Matemaattista kokoelmaa”, mutta arabian sanan al-majisti kautta siitä tuli Almagest. Kopernikus julkaisi aurinkokeskeisen järjestelmänsä vuonna 1543, ja Almagest korvattiin vasta noin vuosisataa myöhemmin.

Monet näistä sanoista elävät yhä. Έκλειψη (pimennys) tulee sanasta ἔκλειψις, joka tarkoitti myös jonkin hylkäämistä. Κόσμος tarkoitti ensin järjestystä ja koristetta; nykyään se tarkoittaa maailmaa ja myös yksinkertaisesti ihmisiä: ”το ξέρει όλος ο κόσμος”, kaikki tietävät sen. Κομήτης (komeetta) on ”pitkähiuksinen” tähti, nimetty pyrstönsä mukaan. Ζώδιο, sanasta ζῴδιον, ”pieni hahmo”, on kysymyksessä ”Τι ζώδιο είσαι;”, ”Mikä horoskooppimerkki olet?”. Kuu on tieteessä σελήνη, mutta arkipuheessa φεγγάρι, eri sana, sanasta φέγγος, ”kuunvalo”. Ἀστρολογία tarkoitti ennen tähtitiedettä; nykyään sanat erotetaan toisistaan.

Entä Linnunrata? Aratos, 200-luvun eaa. runoilija, kutsuu sitä nimellä Γάλα, ”Maito” (Phainomena 476). Aristoteles kertoo, että Anaksagoras ja Demokritos pitivät sitä tiettyjen tähtien valona, ja hylkää heidän näkemyksensä. Vuonna 1610 Galilein kaukoputki osoitti, että se on lukemattomien tähtien joukko, ja 1920-luvulla Edwin Hubble osoitti, että maailmankaikkeus ulottuu paljon sen ulkopuolelle.