Hilal Gözleminin Tarihi: Babil Tabletlerinden Uydu Verilerine

Kısa Cevap

İnsanlar aylarını belirlemek için yaklaşık 4.000 yıldır hilali gözlüyor. Babil kâtipleri ilk görünüşün akşamında gün batımından ay batımına kadar geçen süreyi (NA1) yaklaşık 600 yıl boyunca kaydetti; Harezmî'den Bîrûnî'ye Müslüman astronomlar görünürlük tabloları ve aritmetik Hicri takvimi oluşturdu; André Danjon 1936'da sınırı yaklaşık 7 derece elongasyona yerleştirdi; Yallop (1997) ve Odeh (2004) da görünürlüğü tek bir hesaplanmış puana dönüştürdü.

Hilalin ilk gümüşi parıltısını gözlemleme eylemi, insanlık tarihindeki en eski kesintisiz bilimsel gözlemlerden biridir. Teleskopların, hesaplama motorlarının veya uydu hava durumu verilerinin çok öncesinde, medeniyetler takvimlerini oluşturuyor, hasatlarını planlıyor ve dini ibadetlerini kavuşumdan (yeni aydan) sonra hilalin yeniden ortaya çıkmasına göre zamanlıyorlardı.

Bu, insanlığın o ışık parıltısını nasıl gözlediğinin ve her dönemin teknolojisinin bu uygulamayı nasıl dönüştürdüğünün hikayesidir.

Babilliler: Her Şeyin Başladığı Yer (MÖ 2000 - 500 civarı)

Hilal gözlemlerine dair bilinen en eski sistematik kayıtlar antik Mezopotamya'dan gelmektedir. Günümüz Irak sınırlarında yaşayan Babilliler, dünyanın ilk matematiksel astronomisini geliştirdiler ve hilal, takvimlerinin ve dini yaşamlarının merkezinde yer alıyordu.

MUL.APIN Tabletleri

En önemli Babil astronomi metinleri arasında, yaklaşık olarak MÖ 1000'e (çok daha eski gelenekleri şifrelemesine rağmen) dayanan MUL.APIN serisi yer almaktadır. Bu çivi yazısı tabletler, diğer şeylerin yanı sıra, açılardan ziyade zaman aralıkları cinsinden ifade edilen, Ay'ın ilk ve son görünürlüğü ile ilgili şematik kurallar içerir.

Görünürlük zamanlaması için Babilliler aralıkları yükseklik açıları yerine zaman dereceleriyle ölçtüler; bunun için (yaklaşık 4 dakikalık zamana veya yaklaşık 1 derecelik gökyüzü dönüşüne denk gelen) UŠ kullandılar. Kayıtları, hilalin ancak gün batımı ile ay batımı arasında yeterli bir aralık açıldığında görünür hale geldiğini anladıklarını gösteriyor ki bu da bugün Danjon sınırı ve ARCV (görüş yayı) kısıtlamaları dediğimiz şeyin erken ve niteliksel bir versiyonudur.

Astronomi Günlükleri (Astronomical Diaries)

MÖ 7. yüzyıldan MS 60'a kadar (kesin olarak tarihlenebilen en son kayıtlar MÖ 60 civarına denk gelir), yaklaşık 600 yıllık şaşırtıcı bir süre boyunca, Babil astronomları Astronomi Günlükleri olarak bilinen kesintisiz kayıtlar tuttular. Bu tabletler her gece Ay'ın, gezegenlerin ve yıldızların konumlarının yanı sıra hava koşullarını, nehir seviyelerini ve emtia fiyatlarını kaydetti. Standart modern basım, Abraham Sachs ve Hermann Hunger tarafından düzenlenen çok ciltli Astronomical Diaries and Related Texts from Babylonia eseridir.

Lunar Six (Altı Ay) ve NA1

Günlükler sadece hilalin göründüğünü not etmekle kalmadı; zamanlamasını da yaptılar. Babil gözlemcileri, bugün Lunar Six (Altı Ay) olarak bilinen yeni ve dolunay çevresinde altı standart zaman aralığı kaydettiler. Hilal bilimi için en önemlisi NA1'dir (na olarak da yazılır), yeni hilalin ilk kez görünür hale geldiği akşam gün batımı ile ay batımı arasındaki aralıktır.

NA1, modern modellerin ARCV (Görüş yayı, Ay ile Güneş arasındaki yükseklik farkı) için birinci dereceden bir vekil olarak ele aldığı gün batımı ve ay batımı arasındaki boşluğun, gecikme süresinin (lag time) etkili bir şekilde eski, doğrudan bir ölçümüdür. Uzun bir NA1, Ay'ın Güneş battıktan çok sonra da oyalandığı, gökyüzünün karardığı ve hilalin ufuk sisinden sıyrıldığı anlamına gelir; kısa bir NA1 ise hilalin batan Güneş'i kovaladığı ve muhtemelen kaybolduğu anlamına gelir. Yallop aynı fikri bir sayı olarak ifade etmeden iki buçuk binyıl önce, Babil katipleri bu alandaki en tahmine dayalı miktarı zaten kaydediyorlar ve bunu derece yerine dakika cinsinden yapıyorlardı.

Sistem A ve Sistem B

Gözlemlerin yanı sıra Babil astronomları, Güneş ve Ay'ın konumlarını tahmin etmek için geleneksel olarak Sistem A ve Sistem B olarak adlandırılan iki farklı aritmetik şema geliştirdiler. Sistem A, Güneş'in ekliptik boyunca değişen hızını iki sabit hız arasında atlayan bir adım işlevi olarak modelledi; Sistem B ise her ay sabit bir miktarda artan ve azalan doğrusal bir "zikzak" işlevi kullandı. Her iki şema da astronomların Lunar Six aralıklarını önceden hesaplamasına izin verdi, böylece tahmin edilen bir NA1 gözlemlenen ile karşılaştırılabilirdi. Aritmetik tahminin sistematik gözlemle eşleştirilmesi, her modern görünürlük motorunun derin yapısal atasıdır.

Bu kayıtlar birlikte, hilal görünürlüğü konusunda dünyadaki en eski ampirik (deneysel) veri kümesini temsil eder ve 20. yüzyıl araştırmacıları onlara defalarca geri dönmüştür. Tom Bruin 1970'lerde grafiksel görünürlük kriterini oluştururken Babil ve daha sonraki tarihi verileri kullanmıştır; Bradley Schaefer görünürlük sınırının fotometrik modellemesinde uzun tarihi gözlem serilerine güvenmiştir; Louay Fatoohi ise F. Richard Stephenson ile birlikte Danjon sınırını ve eski gözlemlerin güvenilirliğini yeniden incelemek için Babil'in ilk görünürlük kayıtlarını doğrudan madenlemiştir.

Neden Önemliydi

Babilliler için hilalin ilk görülmesi, bugün İslami takvimde olduğu gibi, yeni bir ayın başlangıcını belirliyordu. Beklenen akşamda hilal görülmediğinde (bulutlar veya ayın çok genç olması nedeniyle), mevcut ay 30 güne uzatılıyordu. Bu sistem, hilal gözlemlenmediğinde İslami 30 günü tamamlama (ikmal) uygulamasının doğrudan atasıdır.

Yunan ve Roma Katkıları (MÖ 500, MS 500)

Antik Yunanlılar, Babil astronomik bilgilerinin çoğunu miras aldılar ve onu geometrik ve felsefi bir çerçevede yeniden şekillendirdiler.

Hipparchus ve Batlamyus

Hipparchus (yaklaşık MÖ 190 - 120), ilk kapsamlı yıldız kataloğunu derledi ve dış tekerlekli (epicyclic) modelleri kullanarak Ay'ın konumunu tahmin etmeye yönelik yöntemler geliştirdi. Çalışmaları, Akdeniz, Orta Doğu ve Avrupa dünyasında 1.300 yıldan uzun süre baskın astronomik referans olmaya devam eden Batlamyus'un Almagest (yaklaşık MS 150) eseri için bir temel oluşturdu.

Batlamyus'un ay modeli geometrik olarak gelişmiş olmasına rağmen, kavuşum zamanını iyi belirliyordu; ancak ne o ne de herhangi bir antik kuram, ince bir hilalin görülüp görülemeyeceğine karar veren parlaklık ve karşıtlık sınırlarını modelliyordu. Görünürlük tahmini için gerekli hassasiyetle ARCV veya hilal genişliğini, yani modern ölçütlerin merkezindeki parametreleri belirleyemiyordu.

Optiğin Katkısı

Yunanlılar aynı zamanda optik ve görme olayını sistematik olarak inceleyen ilk kişilerdi. Öklid (yaklaşık MÖ 300) ve daha sonra Batlamyus, gözün ışığı nasıl algıladığı üzerine risaleler yazdılar. Görsel tespitin sınırları üzerine çalışmaları, bin yıl sonra İslam alimleri tarafından geliştirilecek olan temeli attı.

Hint Köprüsü (MS 400 - 800)

Yunan astronomisinden İslam astronomisine giden yol düz bir çizgide ilerlemedi; Hindistan'dan geçti. Yunan geometrik modelleri MS ilk yüzyıllarda Hint alt kıtasına ulaştı; özümsendi, dönüştürüldü ve bazı açılardan hesaplama yöntemlerinde daha gelişmiş olan yerli bir Hint matematiksel astronomi geleneği ile birleştirildi.

Önemli bir metin olan Surya Siddhanta, gezegenlerin hareketi üzerine, günümüze ulaşan şekli MS 4. ile 5. yüzyıla kadar uzanan Sanskritçe bir risaledir. Trigonometrik yöntemleri (erken dönem bir sinüs tablosu dahil), Güneş ve Ay'ın konumlarını hesaplama prosedürlerini ve hilal tahmininin tam da dayandığı kavuşum (conjunction) ve karşı konum (opposition) anlarının kurallarını ortaya koydu. Hintli astronomlar ayrıca, uzanım (elongation) ile tanımlanan bir ay günü olan tithi ile de rahatça çalıştılar ki bu, sistemlerinde Ay-Güneş ayrılmasını doğal bir nicelik haline getirdi.

Bu Hint materyali, erken İslam dünyasına 8. yüzyılda astronomi eserlerinin Bağdat sarayında Arapça'ya tercüme edilmesiyle ulaştı. Ortaya çıkan Hint astronomi bilgi birikimi, Arap yazarlar tarafından Sindhind (Sanskritçe siddhanta'dan) olarak biliniyordu. Bir nesil sonra Hârizmî'nin tam olarak dayandığı gelenek buydu ve işte bu yüzden onun büyük tabloları Zîc el-Sindhind adını taşıyordu. Babil aralıklarından Yunan geometrisine, Hint trigonometrisinden Arap zîcine uzanan kavramsal zincir, bilim tarihindeki medeniyetler arası bilgi aktarımının en açık örneklerinden biridir.

İslam Astronomisinin Altın Çağı (MS 750 - 1400)

Hilal gözlem bilimine İslami katkı muazzamdır, bu alanın tarihindeki tartışmasız en üretken dönemdir. Bu bir tesadüf değil: İslami takvimin hilal gözlemine olan bağlılığı, hassas ay astronomisi için güçlü ve sürekli bir teşvik yarattı.

Hârizmî ve İlk Görünürlük Tabloları

Bize "algoritma" kelimesini isminden veren matematikçi Muhammed bin Musa el-Hârizmî (yaklaşık MS 780 - 850), belirli bir akşam hilalin görünüp görünmeyeceğini belirleme yöntemlerini içeren astronomik tablolar (Zîc el-Sindhind) derledi. Başlığından da anlaşılacağı üzere, tabloları yukarıda açıklanan Hint Sindhind parametrelerine, Batlamyus geliştirmeleriyle birleştirilmiş olarak dayanıyordu ve Ay'ın uzanımını, yüksekliğini ve enlemini dikkate alıyordu.

Hârizmî'nin yaklaşımı temelde bugün arama tablosu (lookup table) dediğimiz şeydi: Bir astronomun belirli bir tarih ve yer için ilgili parametreleri arayarak danışabileceği önceden hesaplanmış bir ızgara.

el-Bettânî'nin Geliştirilmiş Parametreleri

Rakka'da (bugünkü Suriye) çalışan el-Bettânî (yaklaşık MS 858 - 929), kendi döneminin en hassas astronomik gözlemlerini yaptı. Ekliptiğin eğikliği ve ekinoksların presesyonu da dahil olmak üzere Batlamyus'un çeşitli parametrelerini düzeltti. Onun geliştirilmiş ay modeli, herhangi bir hilal görünürlük tahmini için gerekli ilk adım olan kavuşum tahminlerinin doğruluğunu önemli ölçüde artırdı.

el-Bettânî ayrıca, ufuk yakınında ufuk çizgisine yakınken gök cisimlerinin gerçek geometrik konumlarından daha yüksek göründüğünü belirterek atmosferik kırılma sorununu da açıkça tartıştı ki bu yaklaşık bin yıl boyunca nicel olarak modellenmeyecek bir gözlemdi.

İbn-i Heysem ve Görme Bilimi

Modern optiğin babası olarak kabul edilen İbn-i Heysem (Alhazen, yaklaşık MS 965 - 1040), gözün ışığı nasıl algıladığına dair anlayışı temelden değiştiren Kitâb el-Menâzır (Optik Kitabı) adlı eseri yazdı. Çalışması, vizyonun ışık göze girdiğinde oluştuğunu belirledi (Yunanlıların inandığı gibi ondan "görsel ışınlar" yayıldığında değil) ve gözün merceği tarafından görüntü oluşturma teorisini geliştirdi.

İbn-i Heysem özellikle hilalin görünürlüğü hakkında yazmamış olsa da, görsel algının sınırlarını anlama çerçevesi, saptanabilir asgari kontrast, arka plan parlaklığının rolü ve gözün açısal çözünürlüğü, bugün kullanılan Danjon Sınırı ve görünürlük bölgesi sınıflandırmalarının temelini oluşturan fizik prensiplerinin ta kendisidir.

el-Bîrûnî ve Çizelgeli Takvim (Tabular Calendar)

Harezmli hezarfen el-Bîrûnî (MS 973 - 1048), takvim bilimine kritik katkılarda bulundu. el-Kanun el-Mesûdî (Mesud'un Kanunu) eseri, İslami takvim için ara değerleme (interkalasyon) şemalarının kapsamlı bir incelemesini; takvimi sinodik ayla eşzamanlı tutmak için 29 ve 30 günlük ayları dönüştürmeye yönelik matematiksel kuralları içeriyordu.

Microsoft Windows'ta ve sayısız dijital sistemde hala uygulanmakta olan çizelge şeklindeki "Kuveyt algoritması", el-Bîrûnî'nin aritmetik takviminin doğrudan soyundan gelmektedir. Her 30 yıllık döngüye 11 artık yıl dağıtarak 2, 5, 7, 10, 13, 16, 18, 21, 24, 26 ve 29. yıllara fazladan bir gün ekler. (Microsoft ve Kuveyt uygulamaları tarafından kullanılan tanınmış tablolu değişken, altıncı artık yılı, diğer bazı tablolu planlarda bulunan 15. yıl yerine 16. yıla yerleştirir.) Aritmetik takvim, şu veya bu varyantta, yaklaşık 1000 yıldır sürekli kullanımdadır. Bu aynı çizelge yönteminin, iki astronomik motorun yanında canlı olarak çalıştığını, /calendar adresindeki üç motorlu Hicri takvimimizde görebilirsiniz.

Uluğ Bey Rasathanesi

Semerkant'ta muazzam rasathaneyi inşa eden Timur sultanı ve astronom Uluğ Bey (MS 1394 - 1449), benzeri görülmemiş bir hassasiyetle yıldız ve gezegen tabloları derledi. O'nun Zîc-i Sultânî eseri, kavuşum tahminlerini iyileştiren gelişmiş ay parametrelerini içeriyordu.

Uluğ Bey'in rasathanesi, 40 metrelik devasa sekstantıyla, teleskop öncesi astronomik hassasiyetin zirvesini temsil ediyordu. Yıldız yılının uzunluğu hakkındaki çalışması, yüzyılı aşkın bir süre sonra Tycho Brahe'nin gözlemlerine kadar geliştirilememiştir.

Teleskop Devrimi (1609 - 1900)

1608'de teleskopun icadı ve 1609'da Galileo Galilei tarafından astronomik alanda uygulanması, hilal gözlemi de dahil olmak üzere astronominin her alanını dönüştürdü.

Teleskopla İlk Hilal Gözlemleri

Küçük bir teleskopla bile gözlemciler, çıplak gözle görülemeyen hilalleri tespit edebiliyorlardı. 17. ve 18. yüzyıllardaki sistematik teleskopik gözlemler, daha sonra Danjon ve Yallop'un nicel görünürlük modelleri oluşturmasına izin verecek ampirik veri setini yavaş yavaş oluşturdu.

André Danjon ve Görünürlük Sınırı (1932 ve 1936)

20. yüzyılın başlarında, sistematik bir analizi destekleyecek kadar veri birikmişti. André Danjon'un 1932 tarihli makalesi ('Jeunes et vieilles lunes'), küçük uzanımlara (elongations) yakın köşelerin kısalması olgusunu (cusp shortening) ilk kez bildirdi. 1936 tarihli makalesi ('Le Croissant Lunaire') ise Avrupa çapındaki 75 hilal uzunluğu ölçümüne dayanarak alt sınırı yaklaşık 7° uzanımda nicel olarak ölçtü. Bu bir dönüm noktasıydı: hilalin görünürlüğü ilk kez öznel bir deneyim olarak değil, matematiksel analize tabi bir fiziksel kısıtlama olarak çerçevelendi.

Modern Çağ: Hesaplama ve Kitle Kaynağı (1980 - Günümüz)

Yallop (1997) ve q-Value Devrimi

Dr. Bernard Yallop'un HM Nautical Almanac Office'teki 1997 tarihli teknik notu, hilalin görünürlük olasılığını kodlayan tek bir sayı olan Yallop q-değerini (Yallop q-value) tanıttı. Geçmiş gözlemlere göre kalibre edilen Yallop kriteri, gökbilimcilere ve İslami takvim komitelerine hilalin görülüp görülemeyeceğini değerlendirmek için titiz ve tekrarlanabilir bir çerçeve sağladı.

İlk defa bir görüş komitesi bulundukları yer için bir q-değeri hesaplayabiliyor ve bunu standart bir bölge sınıflandırmasıyla karşılaştırabiliyordu. "Komite başkanı hilalin görünebileceğini düşünüyor" öznelliğinin yerini "q-değeri +0,14, bu gözlemi Bölge B'ye yerleştiriyor" aldı. Daha da önemlisi, bu kriter nihayet inatçı "ay'ın yaşı" efsanesini emekliye ayırdı: Kavuşumdan bu yana geçen saatlerin çıplak sayısı görünürlüğün zayıf bir göstergesidir ve Yallop'un formülünde hiçbir yerde geçmez. Sonucu belirleyen şey geometridir; ARCV, ARCL (ışık yayı veya Ay-Güneş uzanımı), toposentrik hilal genişliği W ve DAZ (azimut farkı). Yallop'un q'su, gün batımından sonraki gecikme süresinin yaklaşık onda dokuzu kadar olan "en iyi zamanda" değerlendirilen ARCV ve W'den inşa edilmiştir:

q = (ARCV - (11.8371 - 6.3226·W + 0.7319·W² - 0.1018·W³)) / 10

Tanımladığı altı görünürlük bölgesi birbirini dışlayan bantlardır, kümülatif bir merdiven değildir:

Hilalin ardındaki bilim açıklayıcımızda bu kriterlerin daha kapsamlı bir türetmesini okuyabilirsiniz.

Odeh (2004) ve ICOP Veri Kümesi

Mohammad Shawkat Odeh'in 2004 tarihli geliştirmesi, yaklaşık yarısı ICOP aracılığıyla sağlanan ve geri kalanı önemli bir oranda teleskopik ve CCD görüşlerini içeren daha önceki yayınlanmış veri kümelerinden sağlanan 737 gözlem kaydına dayanıyordu. Optik yardımlı gözlemleri açıkça ağırlıklandırarak, Odeh V-değeri (Odeh V-value) Yallop'un ağırlıklı olarak çıplak gözlü modelindeki boşluğu doldurmuş ve dürbün sınırında daha keskin eşikler üretmiştir (Odeh, 2004).

ICOP Ağı

Uluslararası Astronomi Merkezi altında 1998 yılında Mohammad Odeh tarafından kurulan İslami Hilal Gözlem Projesi (ICOP), hilal gözlem raporlarını toplamak için ilk küresel ve standartlaştırılmış ağı oluşturdu. /archive adresindeki platformdan erişilebilen ICOP arşivi, 1440 ile 1446 H arasındaki Ramazan ve Şevval için 1.028 ICOP raporunu barındırır ve ICOP verileri modern görünürlük modeli doğrulamasının omurgası olmaya devam etmektedir (Odeh, 2004). Arşiv, geçmiş görüş kayıtlarını tamamlayan bulut örtüsü katmanlarına da erişim kazanan Pro aboneleri için genişletilmiş bir biçimde mevcuttur.

Dijital Astronomi Motorları ve Kitle Kaynaklı Ağlar

Don Cross'un astronomy-engine (Güneş için VSOP87'yi ve Ay için ELP2000'i uygulayan) gibi yüksek doğruluklu hesaplama kütüphanelerinin geliştirilmesi, alt yaysaniyesi (sub-arcsecond) konum hesaplamalarını her programcı için erişilebilir hale getirdi. Bu da hilal görünürlüğü hesaplamalarını demokratikleştirdi ve web uygulamaları ile mobil uygulamaların Dünya üzerindeki herhangi bir nokta için Yallop q-değerlerini ve Odeh V-değerlerini milisaniyeler içinde hesaplamasına olanak sağladı.

Akıllı telefon çağı başka bir boyut daha ekledi: Gerçek zamanlı, küresel kitle kaynağı kullanımı. Her ayın 29. gecesi, dünya çapında binlerce gözlemci, konumlandırılmış görünüm raporları gönderir; bunlar, gerçek zamanlı olarak öngörülen görünürlük bölgelerine göre grafiklendirilir ve modellerin canlı bir doğrulamasını sağlar. CCD kameraları aynı anda hilal tespitini geleneksel Danjon sınırının altındaki uzanımlara taşıyarak o sınırın kademeli doğasını daha da geliştirmiş ve köşe (cusp) parçalanmasının anlaşılmasını derinleştirmiştir.

Sonuç

Hilal gözleminin tarihi, insanlığın aldatıcı derecede basit bir soruyu yanıtlamaya çalıştığı 4.000 yıllık bir hikayedir: "Bu gece Ay'ı görebilecek miyim?"

Islak kile kama şeklinde semboller basan Babil katiplerinden, mum ışığında kavuşum tablolarını hesaplayan ortaçağ İslam alimlerine; saniyenin altındaki yanıt sürelerinde görünürlük ızgaralarını hesaplayan modern platformlara kadar, her çağ aynı temel soruna yeni araçlar getirdi. Bu tarihi eşsiz kılan şey, hiçbir zaman tamamen akademik olmamasıdır: hilal, 1.8 milyar insanın ne zaman oruç tutacağını, ne zaman bayram edeceğini ve ne zaman ibadet edeceğini belirler ve bu pratik aciliyet, dört binyıl boyunca kesintisiz yeniliği yönlendirmiştir.

Bir sonraki bölüm, 29. gece dışarı çıkan ve gördüklerini kaydeden her gözlemci tarafından yazılıyor. moonsighting.live adresindeki küresel görünürlük haritası üzerinde kendi konumunuz için Yallop q-değeri ve Odeh V-değerini hesaplayın ve bölgenizin kayıtlarını ICOP arşivinden keşfedin.

Referanslar ve İleri Okuma

• Sachs, A. and Hunger, H. (1988 onwards). Astronomical Diaries and Related Texts from Babylonia. Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Vienna.
• Yallop, B.D. (1997). "A Method for Predicting the First Sighting of the New Crescent Moon." HM Nautical Almanac Office, NAO Technical Note No. 69.
• Odeh, M.Sh. (2004). "New Criterion for Lunar Crescent Visibility." Experimental Astronomy, 18, 39-64. (Veriler ve araçlar şurada: https://www.astronomycenter.net.)
• Danjon, A. (1932). "Jeunes et vieilles lunes." L'Astronomie.
• Danjon, A. (1936). "Le Croissant Lunaire." L'Astronomie.
• Fatoohi, L., Stephenson, F.R. and Al-Dargazelli, S.S. (1998). "The Danjon limit of first visibility of the lunar crescent." The Observatory, 118, 65-72.
• Kennedy, E.S. (1956). "A Survey of Islamic Astronomical Tables." Transactions of the American Philosophical Society, 46(2).

Açık gökyüzü ve mutlu gözlemler.