Az első csillagászati távcső, ami megváltoztatta a világot

Négyszáztizenegy éve, 1610. január 7-én éjjel a neves firenzei fizikus, Galileo Galilei frissen épített távcsövét az éjszakai égbolton tündöklő bolygófejedelem, a Jupiter felé fordította. Amit a teleszkóp látómezejében látott, mélyen megdöbbentette a tudóst; az apró korongként fénylő Jupiter szoros közelségében három parányi „csillag" ragyogott. Másnap este nagy izgalommal ismét a Jupiterre célozta távcsövét, de a „csillagok" ekkor már másként helyezkedtek el a bolygó mellett, mint ahogyan azt az előző nap éjjelén látta. Galilei ebből azonnal rájött, hogy az apró égitestek a Jupiter körül keringenek. Korszakalkotó felfedezése végleg bebizonyította, hogy a nem a Föld a világegyetem középpontja, új fejezetet nyitva ezzel a csillagászat, és az emberi gondolkodás történetében.

Forradalmat ír a "hollandi" távcső

Noha az asztronómia tudománya majdnem egyidős az emberi civilizáció történetével, de hosszú évezredeken át, egészen 1610 januárjáig kizárólag csak szabad szemmel tudták vizsgálni a csillagos égbolt jelenségeit a régi korok csillagászai.

Az optikai távcsövet 1608 körül a Németalföldön találták fel,

egyes források szerint Hans Lippershey nevéhez fűződik az első lencsés távcső megkonstruálása.

Hosszú évezredeken át az ember csak szabad szemmel fürkészhette a csillagos égbolt titkait Forrás: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/light-pollution-really-pollution-180963474/

Azt viszont nem tudjuk, hogy ki fordíthatta elsőként az égbolt felé az új találmányt. A legelső dokumentált csillagászati jellegű távcsöves megfigyelés egy bizonyos Thomas Harriot angol nemesúr nevéhez fűződik, aki 1609-ben feljegyezte, hogy látcsövével „furcsa alakzatokat" észlelt a Hold felszínén.

Galilei távcsövei új fejezetet nyitottak a tudomány történetében Forrás: Wikimedia Commons/Museo Galileo, Florence/Sailko

Harriot nem volt tudós ember, így a megfigyelése sem kapott publicitást.

Az 1564. február 15-én Pisában született Galileo Galilei, aki 1592-től a Padovai Egyetem professzoraként geográfiát, mechanikát, és asztronómiát tanított, a 17. század hajnalán már Itália-szerte elismert természettudósnak számított.

A híres olasz természettudós, Galileo galilei portréja Forrás: Wikimedia Commons/Justus Sustersmann

Ő volt az egyik legelső tudós,

aki kísérletekkel és mérésekkel vizsgált fizikai jelenségeket, új irányt szabva a természettudományi kutatásoknak.

Galilei 1609 elején hallott először a „hollandi" távcsőről, amely egy domború (konvex) tárgylencséből, valamint egy kisebb átmérőjű homorú (konkáv) szemlencséből állt. Galilei még abban az évben megépítette az első, nyolcszoros nagyítású távcsövét, amit patrónusának, a velencei dózsénak is bemutatott.

Galilei távcsöves bemutatót tart a velencei dózsénak Forrás: Wikimedia Commons/Giuseppe Bertini

A távcsővel végzett kísérletei során rájött, ha megnöveli a tárgylencse átmérőjét és fókuszát, jobb felbontóképességet és erősebb nagyítást tud elérni.

Galilei volt az első, aki a távcsövet csillagászati megfigyelésekre használta Forrás: From Space with Love

A második távcsövét már e felismerés jegyében építette meg, amelynek húszszoros volt a nagyítása. (Galilei legjobb teleszkópja 35-szörös nagyítással rendelkezett.) Galileo Galilei csillagászként arra volt predesztinálva, hogy távcsöveit a földi tárgyakról előbb-utóbb az égbolt felé fordítsa.

Porba hull a világegyetem középpontjában trónoló Föld

Arra már az ókori kelet asztronómusai, a mezopotámiai és egyiptomi csillagászok is rájöttek, hogy a bolygók az „állócsillagokhoz" képest sokkal bonyolultabban, de bizonyos törvényszerűségek szerint mozognak. Az égitestek látszólagos mozgása alapján a 17. század elejéig az volt az általános felfogás,

hogy az univerzum középpontjában mozdulatlanul álló Föld körül kering a Nap,

és az összes többi égitest.

A Naprendszer bolygói (a Pluto és az „X bolygó” nélkül) Sokáig azt hitték, hogy a Nap, a bolygók és a csillagok is a Föld körül keringenek Forrás: NASA

A Kr.e. 3.században élt számoszi Arisztarkhosz görög filozófus és csillagász

vettette fel elsőként az emberi gondolkodás történetében a heliocentrikus világkép gondolatát,

vagyis azt, hogy nem a Föld a világegyetem középpontja, hanem a Föld és az akkor ismert öt másik bolygó ( a Merkúr, a Vénusz, a Mars, a Jupiter valamint a Szaturnusz) keringenek a Nap körül.

Arisztarkhosz alkotta meg elsőként a heliocentrikus világképet Forrás: Wikimedia Commons/Dr. Manuel

Arisztarkhosz teóriája azonban feledésbe merült, és a Kr.u. 2. században működött alexandriai csillagász, Ptolemaiosz munkássága nyomán a földközpontú geocentrikus világkép vált egyeduralkodóvá, egészen az újkor hajnaláig.

Arisztarkhosz után 1800 évvel később egy lengyel csillagász, Nikolausz Kopernikusz elevenítette fel a heliocentrikus világkép elméletét, amit 1543-ban Nürnbergben latin nyelven kiadott De Revolutionibus Orbium Coelestium (Az égi pályák körforgásairól) című munkájában publikált.

Kopernikusz fektette le a 17. század nagy csillagászati felfedezéseinek alapjait Forrás: Wikimedia Commons

A távcső előtti korszak egyik leghíresebb észlelő csillagásza, a dán származású Tycho Brache, II. Rudolf császár udvari asztronómusa,

Ptolemaiosz és Kopernikusz rendszerének szintézisével egy újabb világképet alkotott ,

amelyet De mundi aetherei recentioribus phaenomenis (Az éteri világ új jelenségeiről ) címmel, 1588-ban jelentetett meg nyomtatásban.

Tycho Brache dán asztronómus, a távcső felfedezése előtti korszak legnagyobb észlelő csillagásza Forrás: Wikimedia Commons/Eduard Ender

Tycho részben elfogadta Kopernikusz tanait,

de az ő rendszerében a Nap valamint a körülötte keringő bolygók az univerzum középpontjába helyezett mozdulatlan Föld körüli pályán mozognak. A világegyetem középpontjában trónoló Föld képét a távcső felfedezése, pontosabban Galilei 1610j anuári észlelései rombolták le végleg.

A csillagászati távcső az emberi gondolkodást is megváltoztatta

Galilei 1610. január 7-ének éjszakáján célozta meg először távcsövével a Jupitert. A távcső előtti korszakban semmit sem tudtak a csillagszerűen világító bolygók felépítéséről.

Galilei forradalmi felfedezést tett a Jupiter megfigyelésével Forrás: Wikimedia Commons/NASA/JPL/USGS

Galilei hússzoros nagyítású teleszkópjában a Naprendszer legnagyobb bolygója azonban már nem csillagszerű pontnak, hanem apró korongnak látszott, végleg bizonyossá téve, hogy a planéták merőben más típusú égitestek, mint a csillagok.

Galilei 1610. január 7-én fedezte fel a Jupiter holdjait Forrás: YouTube

De még ennél is izgalmasabb felfedezés volt a firenzei csillagász számára az a három, egy síkban álló apró fénypont, amit szorosan a bolygó mellett fedezett fel. Másnap este ismét a Jupitert fogta be távcsöve látómezejébe,

és ekkor vált bizonyossá, hogy a parányi „csillagok" a Jupiter körül keringenek,

mivel más helyzetben álltak, mint az előző éjszaka. Galilei napokon át figyelte az időközben négyre szaporodott apró égitestek mozgását, amelyeket firenzei patrónusa tiszteletére „Medici-csillagoknak" nevezett el.

Galilei naplójegyzete a "Medici-csillagok" vagyis a Jupiter holdjainak megfigyeléséről Forrás: Wikimedia Commons

Galilei ténylegesen a Jupiter négy legnagyobb holdját, a Ganymedest, az Európát, a Callistót és az Iót fedezte fel,

és e felfedezése végleg megadta a kegyelemdöfést a geocentrikus világképnek.

A kor megfellebbezhetetlen tekintélyének számító Arisztotelész tanai szerint a Holdnak tökéletesen sima gömbnek kell lennie. Galilei, hogy ellenőrizze a híres filozófus állítását, a Holdat is megvizsgálta teleszkópjával.

A kép bal szélén Galilei rajza az első negyedében álló Holdról, jobbra pedig a Hold távcsöves fotója látható Forrás: Modern Astronomy

Galilei viszonylag kis nagyítású műszerei már nagyon sok részletet megmutattak az égitest felszínén.

Az olasz csillagász fedezte fel a holdkrátereket valamint a holdbéli hegyláncokat,

ami rácáfolt Arisztotelészre, mert nyilvánvalóvá tette, hogy a Holdnak ugyanolyan tagolt a felszíne, mint a Földnek. (Galilei a háromszögelés módszerével a holdbeli hegyek magasságát is viszonylag pontosan megmérte.)

Galilei távcsöves bemutatót tart. Felfedezéseit nagy vihart kavartak, őt magát pedig a tanai miatt az inkvizíció elé állították Forrás: Astronoo

A halványan derengő Tejút az olasz tudós távcsövében milliónyi csillagra bomlott szét,

a Vénusz Holdhoz hasonló fázisainak felfedezése pedig újabb bizonyítékként szolgált arra, hogy a bolygók a Nap körül keringenek. De ugyancsak Galilei volt az első, aki megpillantotta a Szaturnusz gyűrűjét, noha még nem ismerte fel az óriásbolygó gyűrűrendszerének mibenlétét.

A Szaturnusz egyik leglátványosabb képe, amelyet a Cassini űrszonda 42 felvételéből állítottak össze. Galilei pillantotta meg először az óriásbolygó gyűrűrendszerét, de nem jött rá arra, hogy mi lehet a furcsa képződmény Forrás: NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE

- Altissimum planetam tergeminum observavi - vagyis

A legszélső bolygót hármasnak észleltem"

–jegyezte fel felfedezését a naplójában. Galilei korszakalkotó felfedezései és a csillagászati távcső olyan új forradalmat indítottak el a tudomány történetében, ami alapvetően megváltoztatta a világról alkotott felfogásunkat, és az emberi gondolkodást is.