gittiler. Amaçları, gezegen tarafından tutulmaya girdiklerinde görüşten ne zaman kaybolduklarını not etmekti. Römer ise Fransız astronom Jean Picard’ın yerel asistanıydı ve Uraniborg’daki işleri biter bitmez Römer’e, Paris’te bir iş teklifi sunuldu.
Uyduların gözlemlenmesi kafa karıştırıcı bir bilmeceyi ortaya çıkardı: Newton’ın çekim kuvvetine göre yapılan hesaplamalara rağmen, tutulmalar bazen erken bazen de geç gerçekleşiyordu. 1676 yılına gelindiğinde Römer, gözlemevinin yöneticisi Giovanni Cassini’nin çalışmalarına dayanarak açıklamayı keşfetmişti. İleri sürdükleri şey, ışığın uzayda seyahatinin belli bir zaman aldığıydı. Önceden ise ışık hızının sonsuz olduğu, yani A noktasından B noktasına aniden gittiği düşünülüyordu. Gelgelelim Jüpiter ve Dünya yakınken tutulmaların erken, Jüpiter ve Dünya birbirinden uzakken de tutulmaların gecikmeli gerçekleştiği görülüyordu. Bunun üzerine Römer, Dünya ve Güneş arasındaki mesafeyi aşması için, ışığın on bir dakikaya ihtiyacı olduğunu hesaplamıştı. Bu hız, saniyede 220.000.000 (220 milyon) metreye denk geliyordu.
Günümüzde ışık hızının saniyede 299.792.458 (299 küsur milyon) metre olduğunu biliyoruz, yani Römer ve Cassini aslında çok da alakasız bir sonuç bulmamışlardı. Ancak asıl önemli olan şey buldukları sonuç değil, ışık hızının limitli olduğunu kesin şekilde kanıtlamalarıydı; ışık bir yerden bir yere giderken belli bir zamana ihtiyaç duyuyordu. Günlük yaşamımızda bunu fark etmiyoruz, çünkü ışık çok hızlı. Yalnızca “astronomik” mesafeler bunu fark edilebilir kılıyor. Bu fikre daha birçok kez geri döneceğiz.
Kozmik mesafeler hakkında konuşurken iyi bilinen bir yol da ışık yıllarından bahsetmektir. Bir ışık yılı, ışığın bir yılda katettiği mesafeye denir. Işık, saniyede 299.792.458 metre yol katederek bir yılda 9,46 trilyon kilometre yol alır. Dünya’ya en yakın yıldız, aşağı yukarı 40 trilyon kilometre, yani 4,2 ışık yılı uzaklıktadır. Daha yakın cisimler için ışık saatlerini, ışık dakikalarını hatta ışık saniyelerini bile kullanabilirsiniz. Örneğin Plüton, Dünya’dan 5,3 ışık saati uzaklıktadır. Güneş, 8,3 ışık dakikası uzaklıkta; Ay ise yalnızca 1,3 ışık saniyesi uzağımızdadır.
1670’li yıllarda hem Fransız hem de İngiliz kralları, kraliyet gözlemevleri kurdular; amaçları ise yıldızları kullanarak denizdeki keşifleri hızlandırmaktı. İngiltere’de, Greenwich’teki Kraliyet Gözlemevi’nin yöneticisi Kraliyet Astronomu olarak isimlendirilmişti. Bu unvanı ilk alan bilim insanı John Flamsteed 1719 yılında öldüğünde, unvanı yardımcısı Edmund Halley devraldı. Edmund Halley, Newton’ın başyapıtı Principia için de parasal yardımda bulunmuş birisiydi (bkz. 37. sayfa).
Halley’nin Principia’nın basımı için para ödeme sebeplerinden biri de Newton’ın çalışmasının gücünü görmüş olmasıydı. 1684 yılında, kitabın basımından 3 yıl önce Halley, Newton’ı ziyaret etti. Bu ziyaret sırasında iki bilim insanı, çekim kuvveti-nin Güneş’in etrafında yuvarlanan buzlu moloz yığınlarına, yani kuyrukluyıldızlara olan etkisini tartıştılar (o sıralarda bu durum herkesçe bilinmiyordu). 1680 yılında, Kirch adı verilen gözalıcı bir kuyrukluyıldız gökyüzünde parıldadı. Newton, bu kuyrukluyıldızın da Kepler Yasaları’na uyduğunu göstermek için, Flamsteed’in gözlemlerini kullandı. Yörüngesi elips şeklindeydi ve Güneş’e yaklaştıkça hızlandı, yani tıpkı gezegenler gibi bu kuyrukluyıldız da Güneş’in çekim kuvvetinden etkilenmişti.
1705 yılına gelindiğinde Halley, Newton’ın çalışmalarına dayanarak kendi kuyrukluyıldız kitabını yazdı ve kitaba Synopsis of the Astronomy of Comets (Kuyrukluyıldızların Astronomisine Bir Bakış) adını verdi. Artık kuyrukluyıldızların Güneş’in yörüngesinde döndüğünü bildiğinden 1531, 1607 ve 1682 yıllarında görünen üç kuyrukluyıldızın aslında, ardışık yörüngelerde Dünya’nın yakınında seyahat eden aynı kuyrukluyıldız olduğunu ileri sürdü. Hatta bu kuyrukluyıldızın 1758 yılında yine görüneceğini söyledi. Halley 1742 yılında yaşamını yitirdi, bu yüzden kuyrukluyıldızın tam söylediği yılda geri döndüğünü göremedi. Bu kuyrukluyıldız, o günden beri Halley’nin şerefine, “Halley Kuyrukluyıldızı” olarak adlandırılıyor.
Bu bilgi ile astronomlar ve tarihçiler, aynı kuyrukluyıldız hakkında nesiller ve kıtalara yayılmış kayıtlar buldular. MÖ 5. yüzyılda Yunanistan’da ve MÖ 3. yüzyılda Çin’de gözlemlenen kuyrukluyıldızlar, Halley’nin tüm kendine has niteliklerini taşıyor. Halley Kuyrukluyıldızı, meşhur Bayeux işlemesinde de görünüyor. İç Güneş sistemini son ziyareti 1986 yılında gerçekleşti, bir sonraki dönüşü ise 2061 yılında olacak.
Galileo, Kepler, Newton ve Halley’nin başarılarına rağmen Brahe ve Kopernik modeli üzerine yapılan hararetli tartışmalar devam etti. Dünya’nın aslında Güneş etrafında döndüğüne dair inkâr edilemeyecek bir kanıt hâlâ yoktu. Hem Paris’teki Picardi hem de Greenwich’teki Flamsted, mevsim ne olursa olsun aynı noktada gözüken Kutupyıldızı’nın aslında yıl içinde az da olsa ileri ve geri hareket ettiğini fark etti. Bu duruma kesin bir açıklama getirecek ve bu açıklama ile Dünya merkezli tüm modelleri geçersiz kılacak kişi, Halley’nin ölümünden sonra Kraliyet Astronomu unvanını alan James Bradley oldu.
Yıldız ışıklarının Dünya’nın üzerine tıpkı yağmur gibi düştüğünü düşünün. Dikey yağan yağmurda yürüdüğünüzde, damlaların şemsiyenize yatık bir açıyla vurduğunu görürsünüz.
Yağan yağmurun altında hareket ettiğinizde damlalar, şemsiyenize belli bir açıyla vuruyormuş gibi görünür.
Aslında yağmur bu açıyla düşmez, bu etkiyi yaratan şey sizin yağmur altındayken yaptığınız harekettir. Benzer şekilde Dünya, yörüngesinin yarısı boyunca “yıldız ışığı yağmuruna” doğru hareket eder, yörüngesinin diğer yarısı boyunca da ters yöne doğru hareket eder. Geceleri gökyüzündeki yıldızların yıl içinde yerlerinin kısmen değişmesinin sebebi, “ışığın sapması” olarak bilinen bu etkidir. Dünya’nın sabit olduğu Tycho Brahe’nin modeli doğru olsaydı böyle bir etkinin olmaması gerekirdi. Nihayet 1729 yılında Bradley, Güneş merkezli Kopernik sisteminde yaşadığımıza dair çok sağlam bir kanıt sundu. Ancak Katolik Kilisesi, Güneş merkezli sistemi anlatan kitapları 1758 yılına kadar yasaklamaya devam etti.
Dünya da tıpkı diğer gezegenler gibi bir gezegen olarak kabul edilince astronomlar, dikkatlerini Güneş’ten ne kadar uzak olduğumuza çevirdiler. 18. yüzyılda bu mesafeyi ölçmenin tek yolu Venüs Geçişi olarak adlandırılan nadir bir astronomik olayı gözlemlemekten geçiyordu. Venüs Geçişi, Venüs’ün bizim bakış açımıza göre doğrudan Güneş’in önünden geçmesine denir ve küçük bir Güneş tutulması gibidir.
Eğer bu geçişi Dünya üzerindeki iki farklı yerden (birbirinden ne kadar uzak o kadar iyi) gözlemleyebilseydiniz başlama ve bitiş zamanlarının farklı olduğunu görürdünüz, çünkü Güneş’i kısmen farklı açılardan izliyor olurdunuz. Halley bu zaman farklılığını Dünya ve Venüs arasındaki mesafeyi ölçmek için kullanabileceğimizi fark etmişti. Sonra da Kepler’in üçüncü yasasıyla bu mesafeyi artırarak Dünya ve Güneş arasındaki mesafeyi bulabilirdik.
Ancak
