Wyobraź sobie: jesteś człowiekiem starożytności, jakimś neandertalczykiem, a twoje wierne słońce nagle i nieoczekiwanie pociemniało. Boisz się. Myślisz: „A jeśli to nigdy nie wróci? Jak rozgniewaliśmy Boga … przodków? Och, wróciło. Uprowadzony. Ale potem, po latach, to się powtarza. Tracisz wiarę w spójność słońca i zaczynasz rejestrować, kiedy te zdarzenia mają miejsce. Mijają stulecia i w końcu wyłania się obraz, dzięki któremu wczesne cywilizacje mogły przewidzieć, kiedy te dziwne wydarzenia nastąpią.
„Sam pomysł, że to nie przypadek, jest niesamowity” - mówi Jonathan Seitz, profesor historii w Drexel. „Mezopotamczycy byli pierwszymi, którzy to zrozumieli, ponieważ mieli zwyczaj zapisywania wszystkiego. Zrobili to, ponieważ uważali, że ma to sens - że nie były to tylko przypadkowe zjawiska naturalne”.
Dzięki zapisom, które zaczęto przechowywać w 700 rpne. Przed naszą erą mieszkańcy Mezopotamii byli w stanie określić długość cyklu Saros - przedział czasu między ustawieniem Księżyca, Ziemi i Słońca w jednej linii do zaćmienia. Cykl występuje raz na 18 lat, 10 dni (11 lat przestępnych) i 8 godzin, wraz z nim zmienia się cień na Ziemi. Te dodatkowe osiem godzin oznacza, że pozycja zaćmienia zmienia się w czasie, gdy Ziemia się obraca.
Chociaż starożytni astronomowie nie byli w stanie zaobserwować wszystkich powtórzeń cyklu Saros (zaćmienia mogą wystąpić na środku oceanów lub w niezamieszkanych regionach), byli w stanie dość wyraźnie określić przedziały czasowe, w których mogło wystąpić zaćmienie. W tym momencie opowieści po prostu wiedzieli, kiedy to się stanie. Dlaczego i jak - o tym później.
greckie życie
Przenieśmy się do starożytnej Grecji. Myślicielom takim jak Arystoteles i inni nie wystarczyło wiedzieć, że coś się dzieje. Równie ważne było, aby wiedzieć, dlaczego tak się dzieje. „Grecy byli bardzo zainteresowani przyczynowością” - mówi Seitz. Znaczenie zaćmienia było mniej ważne niż inne czynniki. - Dla nich nie rozumiałeś czegoś, dopóki nie potrafiłeś tego wyjaśnić.
Greckie obserwacje pomogły w ustaleniu, w jaki sposób poruszają się planety i czy Ziemia ma kształt kuli. Bez teleskopów nadal myśleli o Księżycu jako o świecącym ciele niebieskim, w przeciwieństwie do naszego stałego domu, ale już określili jego ruch względem Ziemi. I chociaż myśleli, że Ziemia jest centrum wszechświata, zdali sobie sprawę, że zaćmienie to cień księżyca w nowiu rzucany przez Słońce na Ziemię.
Film promocyjny:
Metody opracowane przez Arystotelesa i Ptolemeusza w celu zrozumienia zaćmień były używane do czasu, gdy Kopernik i Newton pojawili się na scenie setki lat później.
„Ale to nie znaczy, że w międzyczasie nic się nie wydarzyło” - dodaje Seitz. Ludzie gromadzili wiedzę o starożytnych kulturach, gromadzili wiedzę i zaczęli doskonalić metody w średniowieczu. „Szczególnie w świecie islamskim poświęcili dużo uwagi astronomii i astrologii, opracowali astrolabia, ustawili kąty na niebie i próbowali ulepszyć system” - mówi Seitz.
Niedawno myśliciele, tacy jak Tycho Brahe, zbudowali gigantyczne kwadranty, aby dokonać dokładniejszych pomiarów ruchu Słońca podczas zaćmień, a niektórzy używali metod pomiaru zaćmień, których używamy do dziś. „W średniowieczu używali kamer otworkowych do pomiaru siły zaćmienia” - mówi Seitz.
Oczywiście Europa nie była jedynym miejscem, w którym można było zobaczyć zaćmienia. W Chinach własne prognozy zaćmień pojawiły się niemal w tym samym czasie co mieszkańcy Morza Śródziemnego, a jednocześnie dzięki długim annałom odkryto schematy zaćmień. Istnieją dowody na to, że Majowie podążali za zaćmieniami na swój własny sposób, ale prawie wszystkie ich zapisy zostały brutalnie zniszczone przez konkwistadorów podczas europejskiej inwazji na Amerykę.
Pomimo dobrego zrozumienia zaćmień, większość kultur uważała je za złe znaki. Interpretacje (powoli) zaczęły się zmieniać wraz z pojawieniem się teleskopów, które pokazały topografię Księżyca i umożliwiły dokładniejsze przewidywanie zaćmień. W rzeczywistości w XVIII wieku astronom Edmund Halley sporządził mapę przyszłych zaćmień i opublikował ją w nadziei, że opinia publiczna nie wpadnie w panikę, gdy Słońce zniknie na krótko i że obserwatorzy będą mogli zebrać więcej danych na temat tego, jak długo będzie trwać zaćmienie w różnych miejscach. W końcu rozpoczęła się nowoczesna era obserwacji zaćmień.
dzisiaj
„Metoda, której używamy obecnie, jest oparta na tym, co ludzie wymyślili w XIX wieku” - mówi Ernie Wright, ekspert w dziedzinie obrazowania w NASA. Osobami, które zaczęły używać stosunkowo nowoczesnych metod obliczeniowych do przewidywania zaćmień, byli Friedrich Bessel i William Chauvenet.
„Bessel wynalazł podstawową matematykę, której używamy w 1820 roku, a Chauvinet przedstawił ją w nowoczesnej formie w 1855 roku”.
Dziś możemy uzyskać jeszcze bardziej szczegółowe informacje dzięki zrozumieniu kształtu księżyca. Księżyc - w przeciwieństwie do wszystkich rysunków ze szkoły podstawowej, nad którymi się zastanawiałeś - nie ma kształtu banana ani idealnej kuli. Podobnie jak Ziemia, Księżyc ma góry i równiny, przez co jego kształt jest nieco szorstki na krawędziach, co oznacza, że sama powierzchnia jest nierówna.
„Metody XIX-wieczne sugerowały, że Księżyc był gładki, a wszyscy obserwatorzy znajdowali się na poziomie morza” - mówi Wright. „Takie uproszczenia trzeba zrobić, wykonując obliczenia ołówkiem na papierze”.
Od późnych lat czterdziestych do 1963 roku astronom o nazwisku Charles Burleigh Watts spędził niezliczone godziny na mapowaniu zmian pojawiających się na powierzchni Księżyca i obserwowaniu form lądowych, które pojawiły się na zewnętrznej krawędzi księżyca widzianej z Ziemi. Jego szczegółowe mapy pomogły jeszcze dokładniej przewidzieć zaćmienia. Ale cień zaćmienia, jak się okazało, nie był owalem, ale wielościennym wielokątem, w którym każdy kąt odpowiadał dolinie na ciele Księżyca.
Potem NASA zabrała się do roboty. Księżycowy orbiter rozpoznawczy agencji, oparty na pracy Watta, szczegółowo opisał topografię Księżyca, której nie można byłoby skomponować ze zdjęć wykonanych na Ziemi.
Wright wziął te dane na temat kształtu księżyca, topografii ziemi oraz pozycji słońca, księżyca i ziemi, aby stworzyć niezwykle szczegółowy i dokładny obraz tego, gdzie spadłby cień zaćmienia w Stanach Zjednoczonych.
To zaćmienie stało się najczęściej oglądanym całkowitym zaćmieniem w historii. A po tym, jak ludzkość spędziła tysiące lat na obserwowaniu i rejestrowaniu zaćmień, wciąż istnieje wiele rzeczy, które naukowcy mają nadzieję odkryć.
„Niedawno zaczęliśmy mówić, że nie znamy dokładnej wielkości słońca” - mówi Wright. „Okazało się, że zaćmienia są niezwykle czułą metodą pomiaru promienia Słońca. Promień Słońca wynosi około 696 000 kilometrów. Ale jeśli zmienisz go o 125 kilometrów, czas trwania całkowitego zaćmienia również zmieni się o całą sekundę.
Dziś, gdy ludzie mają okazję dokładnie obserwować, jak cień zaćmienia przecina ziemię, warto podziękować wszystkim pokoleniom, które umożliwiły to; od obserwatorów, którzy nie wiedzieli, co się dzieje, którzy żyli przez setki lat, po ludzi, którzy budowali nowoczesne satelity i sporządzali dokładne mapy zaćmień.
Ilya Khel