De Griekse astronomie: van Thales tot Ptolemaeus

Lang vóór de telescoop keken de Grieken 's nachts omhoog en vroegen ze zich af hoe de hemel werkt. Voor „ster” hadden ze de woorden ἀστήρ en ἄστρον; nu zeggen Grieken αστέρι of άστρο. De meeste sterren houden hun plaats terwijl de hemel draait, maar een paar bewegen tussen de andere. Xenophon noemt ze πλάνητες ἀστέρες, „dwalende sterren”, en van dit idee komt het woord planeet, in het Grieks πλανήτης.

De hemel was ook nuttig. Hesiodus’ gedicht over de landbouw, Werken en dagen, zegt dat de ster Arcturus ongeveer zestig dagen na de winterzonnewende opkomt, en raadt boeren aan rond die tijd hun wijnstokken te snoeien.

De studie van de sterren had in de 5e eeuw v.Chr. al een naam: ἀστρονομία. In Aristophanes’ komedie De wolken wijst een leerling naar enkele voorwerpen in zijn school en zegt dat dit de astronomie is. De Grieken begonnen niet bij nul: Babylonische waarnemers hadden al vóór hen gegevens bijgehouden, en latere Griekse astronomen zoals Hipparchus gebruikten die.

De eerste beroemde naam is Thales van Milete. Herodotus (1.74) vertelt dat hij de Ioniërs het jaar voorspelde waarin de dag plotseling nacht werd, tijdens een slag tussen Lydiërs en Meden. Moderne auteurs verbinden dit met de zonsverduistering van 28 mei 585 v.Chr. Hoe Thales dat kon weten, is een andere vraag: Otto Neugebauer betoogde dat er geen cyclus bestond voor zonsverduisteringen op een bepaalde plaats, en misschien was het een gok. Geen van zijn geschriften is bewaard.

Anaximander, ook uit Milete, stelde zich de aarde voor als een cilinder die in het midden van de hemel hangt. In de 5e eeuw v.Chr. zou Anaxagoras, die in Athene woonde, hebben uitgelegd dat de maan schijnt met het licht van de zon, en hij noemde de zon een gloeiende steen. In Plato’s Apologie (26d) zegt Socrates dat het idee van de zon als steen en de maan als aarde van Anaxagoras komt. Antieke schrijvers vermelden dat hij van goddeloosheid werd beschuldigd; de voorgestelde data lopen van 450 tot 430 v.Chr.

In de 4e eeuw v.Chr. betoogde Aristoteles in Over de hemel (2.14) dat de aarde een bol is. Haar schaduw op de maan heeft tijdens een verduistering een gebogen rand, en een korte reis naar het zuiden brengt sterren in beeld die je verder naar het noorden niet ziet. Later berekende Eratosthenes zelfs de grootte van de aarde.

Eudoxus van Knidos verklaarde in de 4e eeuw v.Chr. het dwalen van de planeten met draaiende sferen met de aarde als middelpunt. We weten niet of hij ze echt vond; van Aristoteles wordt dat meestal aangenomen, maar sommige geleerden betwisten dat. Aristarchus van Samos (ca. 310–230 v.Chr.) deed een gewaagder voorstel. Archimedes vermeldt in De zandrekenaar zijn hypothese dat de aarde om de zon draait. Weinigen aanvaardden die. Het enige bewaarde boek van Aristarchus berekent dat de zon ongeveer 20 keer verder weg staat dan de maan; het echte getal is ongeveer 400.

Hipparchus, geboren in Nicaea, deed in 127 en 126 v.Chr. waarnemingen op Rhodos. Hij vergeleek zijn cijfers met oudere, deels Babylonische, en ontdekte de langzame verschuiving die wij precessie noemen. Waarschijnlijk maakte hij de eerste koordentabel, een vroege vorm van trigonometrie, en een sterrencatalogus van misschien ongeveer 850 sterren. Er is maar één werk van hem bewaard, dus we kennen hem vooral via Ptolemaeus.

Ptolemaeus deed tussen 127 en 141 n.Chr. waarnemingen in Alexandrië. Zijn grote boek zette de aarde in het midden en gebruikte epicykels, cirkels op cirkels, om de posities van de zon, de maan en de planeten te voorspellen. Het noemt 1022 sterren in 48 sterrenbeelden, en historici discussiëren nog over hoeveel hij van Hipparchus overnam. De Griekse titel betekende „De wiskundige samenstelling”, maar via het Arabische al-majisti werd het de Almagest. Copernicus publiceerde in 1543 zijn systeem met de zon in het midden, en de Almagest werd pas ongeveer een eeuw later vervangen.

Veel van deze woorden leven nog. Έκλειψη (verduistering) komt van ἔκλειψις, dat ook het verlaten van iets betekende. Κόσμος betekende eerst orde en sieraad; nu betekent het de wereld, en ook gewoon de mensen: „το ξέρει όλος ο κόσμος”, iedereen weet het. Een κομήτης (komeet) is een „langharige” ster, genoemd naar zijn staart. Ζώδιο, van ζῴδιον, „kleine figuur”, geeft de vraag „Τι ζώδιο είσαι;”, „Wat is je sterrenbeeld?”. De maan is σελήνη in de wetenschap, maar in het dagelijks leven φεγγάρι, een ander woord, van φέγγος, „maanlicht”. Ἀστρολογία betekende ooit astronomie; nu worden de twee woorden onderscheiden.

En de Melkweg? Aratus, een dichter uit de 3e eeuw v.Chr., noemt hem Γάλα, „Melk” (Phaenomena 476). Aristoteles vermeldt dat Anaxagoras en Democritus hem voor het licht van bepaalde sterren hielden, en hij wijst hun mening af. In 1610 liet Galilei’s telescoop zien dat hij een massa ontelbare sterren is, en in de jaren 1920 liet Edwin Hubble zien dat het heelal veel verder reikt.