A VÁLTOZATLAN ÉGBOLT

Ha egy derült, holdtalan éjszakán föltekintünk, bizonyára mély benyomást gyakorol ránk az égbolt egészének nyugodt változatlansága. A csillagok állandó elrendeződésben, állandó fényességgel ragyognak. Örök-egyforma körpályán haladnak, amelynek középpontja (föltéve, hogy az északi féltekéről nézzük) a Sarkcsillag közelében van, s amelyet huszonnégy óra alatt járnak be.

Az a látvány, amely pontban éjfélkor tárul elénk, minden éjjel egy kissé odébbtolódik, mintha a Nap tovagördülne a csillagok háttere előtt, ám sokkal lassabban, mint a naponkénti mozgása során. Ezt a lassúbb keringést 365¼ nap alatt fejezi be. Mindkét keringés szabályos, és a csillagok elrendeződését egyik sem változtatja meg.

Arisztotelész (i.e. 384-322), a görög filozófus az égboltnak ezt a változatlanságát természettörvénynek tartotta. Úgy vélte, a Földön minden megváltozik és fölbomlik, előbb létrejön, aztán elpusztul; az égen viszont minden változatlan, tökéletes és végleges. A földi dolgok (ha csak nem élők) nyugalomra törekszenek, az égiek viszont soha sincsenek nyugalomban, hanem méltóságteljes, véget nem érő köröket írnak le.

Arisztotelész szerint a Föld és az ég még összetételében is alapvetően különbözik egymástól. A Földön minden négy „elemből”, az anyag négy alapvető változatából: földből, vízből, levegőből és tűzből áll. Az ég, valamennyi égi objektum viszont egy ötödik elemből van, amely tökéletes, természeténél fogva izzik, és amelyet (a görög „égő” szóból) aithernek nevezett el. (Nekünk ismerősebb a latin „aether”-ből magyarított „éter” írásmód.)

Bizonyára sok más korai gondolkodó is hitt a mennybolt változatlanságában, de Arisztotelész volt a legkiválóbb, az ő művei maradtak fönn, így mindig ő számított e nézet legtekintélyesebb képviselőjének.

Ezt az elképzelést főképp az teszi indokolttá, hogy összhangban van mindennapi tapasztalatainkkal. Mindannyian saját szemünkkel láthatjuk, hogy a földi dolgok keletkeznek, növekednek, változnak, elkopnak, felbomlanak és tönkremennek. A Nap és az összes többi égitest viszont, úgy tűnik, örök életű, s a legkevésbé sem változó.

Kétségkívül van egypár olyan jelenség, amely az ég változatlanságának arisztotelészi tétele ellen szól, és ezeket, ha gondosan figyelünk, magunk is észrevesszük. A mennybolton igenis történnek változások, méghozzá eléggé nyilvánvalóak. A felhők például jönnek és mennek, egybefüggő réteggé állnak össze vagy semmivé foszlanak szét. Eső esik vagy más csapadék hull az égből, aztán pedig eláll.

A felhők és a csapadék azonban légköri jelenségek, a levegő pedig egyike a négy arisztotelészi elemnek; ezek tehát a Föld részét képezik. Arisztotelész így gondolta, és ebben a mai csillagászok is készségesen egyetértenek vele. A légkör szerinte a Holdig terjed, amely valamennyi égitest közül a legközelebb van hozzánk. A mennyboltot alkotó éter és a változatlanság tulajdonsága a Holddal veszi kezdetét, vélte, és ide tartozik mindaz, ami a Hold fölött van; ami viszont alatta, az nem.

Csakhogy az időjáráson kívül még másféle változások is vannak az égen. Olykor derült éjszakákon egy-egy mozgó fénypontot pillanthatunk meg a sötét égbolton, amely mozgás közben fokozatosan halványodik, majd hamarosan kihuny. Épp olyan, mintha egy csillag válna le az égről, gyorsan keresztülsiklana rajta, és talán a földre hullana. „Hullócsillagnak” is szoktuk hívni, ám igazából nem csillag: bármennyi ilyet lássunk is, emiatt soha egyetlen csillag sem fog hiányozni az égboltról.

Arisztotelész a hullócsillagokat is a Föld légkörén, atmoszféráján belüli jelenségeknek tartotta. Ezért nevezzük őket meteoroknak (a „levegőben lévő dolgok” jelentésű görög szóból). A kifejezés helyesen használva csak a fénycsíkra vonatkozik, és e tekintetben Arisztotelésznek igaza is volt, hiszen az valóban a légkörben jelenik meg. Ezt egy olyan kis tárgy okozza, amelynek mérete sziklányi és gombostűfejnyi között változhat, és amely űrbéli útján véletlenül a Földnek ütközik. Miközben nagyon nagy sebességgel átrohan a Föld légkörén, a légellenállás fehérizzásig hevíti.

Magukat ezeket a tárgyakat ma meteoroidoknak nevezik. A kisebbek teljesen elporladnak, mielőtt elérnék a Föld felszínét, és finom porként lebegnek nagyon lassan lefelé. A nagyok legalább részben túlélik a megpróbáltatást, és egy vagy több darabjuk becsapódik a földfelszínre. Ezek a megmaradó darabok a meteoritok. (A tudósok egészen az 1800-as évek elejéig vonakodtak elfogadni, hogy szilárd tárgyak hullhatnak az égből.)

Vannak azután furcsa és szabálytalan (tehát „tökéletlen”) alakú üstökösök is, amelyek rendszertelenül jelennek meg és tűnnek el az égen. Kinézetük néha egyik éjszakáról a másikra megváltozik. Arisztotelész szerint azonban ezek lángoló gőzcsóvák a magaslégkörben, ezért a Földhöz, nem pedig az éghez tartoznak. (Itt kifejezetten melléfogott, de csak az 1500-as évek végén mutatták ki, hogy tévedésről van szó.)

Ha az időjárástól, a meteoroktól és az üstökösöktől eltekintünk, akkor vizsgálódásaink számára egyedül a Hold és az azon túl levő égi objektumok maradnak.

Maga a Hold kétségkívül mutat bizonyos változásokat. Alakja éjszakáról éjszakára változik, egy sor fázison megy át (ez a görög „megjelenés” szóból származik). Még telihold idején is, amikor szabályos fénykörnek látszik (tehát olyan tökéletes formát mutat, ami egy égitesttől elvárható), akkor is árnyékok és foltok tarkázzák, ami nyilvánvalóan a „tökéletlenség” jele.

Ezt két úton-módon lehetett kimagyarázni. Az ókorban és a középkorban számosan rámutattak, hogy mivel valamennyi égitest közül a Hold van legközelebb a Földhöz, ezért ő van leginkább kitéve a tökéletlen és „romlott” Föld hatásának. A foltok tehát nem egyebek, mint a Föld kigőzölgései.

A holdváltozások másik magyarázata úgy szólt, hogy egy tökéletes égbolton is megengedhetőek a változások, ha azok ciklikusan, újra és újra, vég nélkül ismétlődnek. A szabálytalanság, ha sohasem változik, nem jelent föltétlenül tökéletlenséget.

A Hold foltjai nem változtak, fázisai pedig olyan szabályosan ismétlődtek, hogy könnyű volt akár évekre előre megjósolni, milyen fázisban lesz a Hold egy adott éjszakán.

A Holddal kapcsolatban az jelentett további problémát, hogy bár keleten kel, nyugat felé halad az égen, nyugaton nyugszik, akárcsak a Nap és a csillagok, mégsem követi pontosan a csillagokat. A Holdat minden éjjel máshol találjuk a csillag-háttérhez képest; a pontosabb megfigyelés pedig azt mutatta, hogy állandóan nyugatról keletre mozog ezen háttér előtt, valamivel több mint huszonhét nap alatt téve meg egy teljes kört az égen.

A Nap, mint már említettem, szintén nyugatról keletre mozdul el a csillagok háttere előtt. Mozgása lényegesen lassúbb a Holdénál: egy égi kör megtételéhez 365¼ napra van szüksége.

Sem a Holdnak, sem a Napnak nem teljesen szabályos a csillagokhoz viszonyított mozgása; az ókoriak szemében azonban még rosszabb volt az, hogy az öt legfényesebb csillag maga is elmozdul a csillag-háttérhez képest. A megilletődött megfigyelők ezeknek az istenek neveit adták, és még mi is azokon az istenneveken hívjuk őket, amelyeket a rómaiaktól kaptak: Merkur, Vénusz, Mars, Jupiter és Szaturnusz. Míg a Hold és a Nap a többi csillaghoz viszonyítva folyton nyugatról kelet felé halad, addig ezek időnként lassítanak, aztán megfordulnak, és „retrográd” módon elindulnak keletről nyugat felé. Azután megint megfordulnak, és egy ideig a szokásos módon mozognak; s ez a folyamat ismétlődik újra meg újra. Hogy ezt a retrográd mozgást milyen gyakran engedhetik meg maguknak, az eléggé eltérő: a Mars nagyjából egyszer, a Szaturnusz viszont huszonkilenc alkalommal egy, az égen megtett teljes kör során.

A hét objektumot (a Holdat, a Napot, a Merkurt, a Vénuszt, a Marsot, a Jupitert és a Szaturnuszt) a görögök planétáknak („vándoroknak”) hívták, mivel a csillagok között vándorolnak Nyilván hasonló megfontolásból kapták a magyarban a bolygó nevet.

A bolygók különc mozgásának magyarázatául a görögök azt föltételezték, hogy minden egyes bolygó egy-egy, a Földet körülvevő szférához van rögzítve, amelyek egymást körülölelő gömbhéjak módjára helyezkednek el. Úgy ítélve meg, hogy minél gyorsabban mozog egy bolygó az égen, annál közelebb kell lennie a Földhöz, azt gondolták, hogy a legbelső szférába ágyazódik a Hold, a következőbe a Merkur, és azután jön sorban a Vénusz, a Nap, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz. Mindegyik szféra teljesen átlátszó („kristályos”) és láthatatlan. (Ezek miatt a szférák miatt emlegetjük időnként ma is többes számban „az egeket”.) Föltételezték, hogy mindegyik szféra forog, és hogy ez a forgás felelős a bolygók égi mozgásáért.

Arisztotelész mestere, Platón (i.e. 427-347) azt tartotta, hogy csak a szabályos körmozgás tökéletes. Ahhoz, hogy az eget tökéletesnek tekinthessék, a bolygók szabálytalan mozgását szabályos körmozgások kombinációjaként kellett leírni. Arisztotelész és az őt követő görög gondolkodók a körmozgások egyre bonyolultabb kombinációival kísérleteztek, hogy kielégítően meg tudják adni az észlelt szabálytalan bolygómozgást úgy, hogy az azért mégse lássék tökéletlennek.

Ma már tudjuk, hogy a meteoridok, az üstökösök és a hét bolygó (akárcsak maga a Föld) mind részei annak a valaminek, amit Naprendszernek neveznek. A Naprendszer különböző tagjai (beleértve a Földet is) a Nap körül keringenek. A Nap egy csillag, ami csak azért néz ki másképpen, mint a többi, mert annyira közel van hozzánk.

Ha eltekintünk a Naprendszertől, és a csak a rajta kívül levő csillagokat nézzük, akkor az a kép, amelyet Arisztotelész az ég változatlanságáról alkotott, helytállónak tűnik. Éjszakáról éjszakára, évről évre figyelhetjük szabad szemmel (ahogy az ókoriak tették) a csillagokat, és nagyon valószínű, hogy semmilyen változást sem fogunk tapasztalni.