ANGKASA LEPAS:
9.6 Perkembangan Astronomi – Permulaan Astronomi Moden
Zuhrah perlulah berada segaris dengan Matahari dan Bumi apabila matahari beredar mengelilingi bumi sepanjang tahun.
9.6 Perkembangan Astronomi – Permulaan Astronomi Moden
Permulaan Astronomi Moden dikenali juga sebagai Zaman Renaissance Suatu idea baru tentang model helisentrik iaitu alam semesta berpusatkan matahari mula mendapat perhatian. Nicholas Copernicus, Tycho Brahe, Galileo Galilei , Johaness Kepler dan Issac Newton adalah ahli-ahli astronomi yang mewarnai perkembangan astronomi moden.
9.6.1 Nicholas Copernicus (1473-1543)
Nicholas Copernicus telah dilahirkan di Torun, Poland dalam tahun 1473.Beliau telah mengemukakan model heliosentrik iaitu sistem suria berpusatkan matahari.Walaupun demikian , beliau masih mengekalkan pandangan ahli astronomi purba iaitu prinsip gerakan membulat secara seragam.
Copernicus berhujah bahawa Bumi berputar pada paksinya tersendiri dan beredar mengelilingi matahari sekali setahun.Teori beliau menimbulkan kontroversi kerana bertentangan dengan ajaran gereja.Di samping itu ajaran Aristotle mengenai alam semesta geosentrik masih lagi berpengaruh kuat. Copernicus telah menerbitkan teori beliau dalam buku De Revolutionibus dalam tahun 1543 . Beliau meninggal dunia pada tahun yang sama.
98
Oleh kerana Copernicus mempertahankan gerakan membulat secara seragam sebagai sebahagian teori beliau maka model beliau tidak dapat meramalkan pergerakan planet-planet dengan baik. Tetapi beliau dapat menerangkan secara ringkas gerakan retrograde tanpa menggunakan epicycle yang besar. Disamping itu planet Utarid dan Zuhrah telah diterima sebagai sama seperti planet-planet lain dan halaju setiap planet adalah berkaitan dengan jaraknya dari matahari.
Rajah9.8 menunjukkan penjelasan Copernicus mengenai gerakan
retrogradeplanet .Apabila planet Bumi memotong planet Marikh (a-c), planet
Marikh seolah-olah memperlahankan gerakannya yang ke arah timur. Apabila Bumi melintasi Marikh(d), Marikh seolah-olah bergerak ke arah barat. Apabila Bumi berada di depan Marikh (e-g), Marikh meneruskan gerakan ke arah timur berlatar belakangkan bintang-bintang.
Rajah 9.8: Penjelasan Copernicus tentang gerakan retrograde planet-planet
Walaupun teori ini diharamkan oleh pihak Gereja tetapi idea Copernicus kian menggalakkan kajian heliosentrik di kalangan ahli astronomi seperti Tycho Brahe, Johanes Kepler dan Galileo Galilei.
99
9.6.2 Galileo Galilei (1564-1642)
Galileo Galilei telah dilahirkan di Pisa, Italy dalam tahun 1564.Beliau telah belajar ilmu perubatan dan menjadi profesor matematik di dua universiti di Padua dan Pisa.Beliau amat meminati bidang matematik .Antara faktor menarik mengenai Galileo ialah beliau terpaksa meninggalkan bangku sekolah kerana masalah kewangan.
Rajah 9.9: Galileo Galilei
Kebanyakan orang mempunyai tanggapan salah mengenai Galileo sebagai pencipta teleskop.Beliau juga bukan orang pertama yang melihat ke arah langit dengan teleksop.Sebenarnya teleskop pertama telah dicipta oleh Hans Lippershey, seorang pembuat kanta mata, dalam tahun 1609 di negara Belanda.Galileo merupakan orang pertama untuk mengkaji langit secara sistematik dan mengaplikasikan pemerhatian beliau kepada masalah teori semasa.
Galileo merupakan penyokong Model Copernicus. Namun demikian beliau tidak membuat pengakuan secara terbuka kerana takut akan dihukum. Akhirnya dengan penemuan yang beliau lakukan dengan teleksop mendorong beliau untuk mempertahankan model heliosentrik secara umum.
Penemuan Galileo dilaporkan dalam sebuah buku kecil bertajuk Sidereus
100
(1). Bulan adalah tidak sempurna. Bulan mempunyai gunung-ganang dan lembah pada permukaannya. Ini bertentangan dengan Model Ptolemy yang menyatakan bulan adalah sempurna .
(2) Bima Sakti adalah terdiri daripada ribuan bintang-bintang yang kabur dan tidak dapat dilihat dengan mata kasar.
(3) Terdapat empat Bulan Galilean yang mengelilingi planet Musytari. Ini menyokong Model Copernicus dan menentang Model Ptolemy.
Pengkritik Copernicus menyatakan jikalau Bumi bergerak maka Bulan (satelit semulajadi)akan ketinggalan di belakang. Tetapi penemuan Galileo menunjukkan planet Musytari bergerak dan pada masa yangsama mengekalkan empat satelitnya. Penemuan ini membolehkan Galileo mencadangkan Bumi adalah seperti Musytari turut bergerak dan mengekalkan satelitnya(bulan).Model Ptolemy menyatakan Bumi adalah pusat alam semesta. Tetapi Galileo menjelaskan jika bulan-bulan Musytari beredar mengelilingi Musytari maka mungkin ada satu pusat alam semesta yang lain.
Setelah terbitnya Sidereus Nuncius, Galileo membuat dua lagi penemuan Pertama pemerhatian beliau mengenai bintik/tompok hitam pada matahari .Ini menimbulkan kesangsian tentang pandangan Ptolemy bahawa matahari adalah sempurna.Beliau turut memerhatikan tompok matahari bergerak dan menyimpulkan bahawa matahari adalah sfera dan berputar di atas paksinya .
Kedua, apabila Galileo memerhatikan planet Zuhrah, beliau mendapati Zuhrah mengalami fasa-fasa seperti bulan di Bumi.Hujah menyokong Copernicus. Dalam model Ptolemy, Zuhrah bergerak mengelilingi satu epicycle yang berpusat atas satu garis di antara Bumi dengan matahari . Dalam model itu Zuhrah akan sentiasa kelihatan seperti bulan sabit dari Bumi. Fasa-fasa Zuhrah
101
yang diperhatikan oleh Galileo hanya boleh diterangkan dengan sistem yang berpusatkan matahari.
9.6.3 Tycho Brahe (1546 – 1601)
Tycho Brahe dilahirkan dalam keluarga bangsawan Danish selepas tiga tahun kematian Copernicus.Tycho mula berminat dengan astronomi apabila melihat gerhana matahari yang telah diramalkan oleh para astronomi.Beliau telah memujuk Raja Frederick II untuk menubuhkan satu balai cerap berdekatan dengan Copenhagen yang mana diketuai oleh beliau sendiri.
Rajah 9.10: Tycho Brahe
Di sana, beliau telah mencipta dan membangunkan instrumen-instrumen yang amat persis untuk mengkaji langit sebelum terciptanya teleksop. Brahe telah membuat cerapan di Uraniborg , suatu pulau antara Denmark dan Sweden. Brahe telah mengumpulkan data-data secara meluas berkenaan planet Marikh . Ini telah menjadi amat penting bagi Kepler dalam memformulasikan hukum-hukum gerakan planet bagi membuktikan orbit Marikh adalah berbentuk elips dan bukan bulatan.
Di samping itu Brahe juga mencadangkanmodelSistem Suriayang menjadi perantaraanantaramodelPtolemy danCopernicus(iamempunyaiBumidi pusat). Iaterbuktitidak betul, tetapi adalahmodel sistem suria yangpalingditerima secara meluas pada masa tersebut.
102
Beliau turut membuat pengukuran terbaik dalam usaha mencari paralaks bintang. Namun demikian beliau tidak menemui sebarang paralaks bagi bintang.Maka beliau membuat kesimpulan samada bumi pegun di pusat alam semesta ataupun bintang-bintang terlalu jauh menyebabkan paralaks mereka adalah terlalu kecil untuk diukur. Tetapi beliau tidak percaya bahawa bintang-bintang adalah terletak sangat jauh. Oleh yang demikian, Brahe menyimpulkan Bumi adalah pusat alam semesta dan menyatakan Copernicus adalah salah.
Tycho Brahe juga membuat pemerhatian supernova (nova= bintang baru) pada tahun 1572. Menurut beliau supernova ini merujuk kepada bintang baru dan bukan merujuk kepada letupan bintang pada masa tersebut. Bintang baru ini muncul secara tiba-tiba selama 18 bulan dan kemudian hilang daripada pandangan manusia. Kejadian ini jelas menunjukkan perubahan boleh berlaku di langit dan ini bertentangan dengan ajaran Aristotle.
Pandangan Brahe terhadap data-data cerapannya tidaklah selalu betul. Namun demikian kualiti pemerhatian beliau dengan ciptaan instrumen-instrumen yang persis merupakan tunjang kepada perkembangan astronomi moden.Sebelum Brahe meninggal dunia, beliau meminta Raja Rudolph II untuk mengambil Johaness Kepler untuk menggantikan tempat beliau sebagai pakar matematik diraja.
9.6.4 Johaness Kepler (1571-1630)
Dalam astronomi, hukum gerakan planet Kepler adalah merupakan hukum matematik yang menerangkan tentang pergerakan planet dalam sistem suria. Teori ini telah ditemui oleh seorang ahli matematik dan astronomi berbangsa Jerman bernama Johannes Kepler. Beliau dilahirkan dalam sebuah keluarga miskin di negara Jerman dalam tahun 1571.
103
Kepler mempelajari teknik cerapan yang persis daripada seorang ahli astronomi terkenal pada masa itu bernama Tycho Brahe. Pada sekitar tahun1605, Kepler menemui bahawa cerapan Brahe bagi kedudukan planet turut mengikuti tiga hukum matematik mudah.Berikut adala hukum-hukum Kepler.
1) Orbit bagi setiap planet adalah berbentuk elips dengan matahari berada di salah satu fokusnya. Elips dicirikan oleh dua titik fokusnya. Maka, Kepler menolak kepercayaan pengikut Aristotle, Ptolemy dan Copernicus yang menyatakan bahawa planet bergerak dalam gerakan membulat.
2) Satu garis yang menyambungkan planet dengan matahari mencakupi luas yang sama ketika selang masa yang sama apabila planet bergerak dalam orbit. Ini bermakna, planet bergerak lebih pantas ketika menghampiri matahari manakala lebih perlahan ketika menjauhi matahari.
Dapatan ini juga menolak pandangan ahli –ahli astronomi sebelum ini yang menyatakan gerakan membulat seragam.
3) Kuasa dua bagi tempoh orbit planet berkadar terus dengan paksi semimajor kuasa tiga bagi orbit tersebut. Ini bukan sahaja bermakna orbit yang lebih besar mempunyai lebih lama tempohnya, tetapi juga kelajuan planet di orbit yang lebih besar adalah lebih lambat dari planet yang di orbit yang lebih kecil.
104
Hukum Kepler menegaskan bahawa setiap planet berputar mengelilingi matahari dan perkara ini menyokong Teori Copernican.Dapatan Kepler telah ditulis dalam buku bertajuk Astronomia Nova yang diterbitkan pada tahun 1609. Dalam buku ini , Kepler turut membincangkan daya yang mengekalkan planet-planet dalm orbit. Walaubagaimanapun, Kepler tidak dapat mengenalpasti daya yang bertindak untuk menghasilkan pergerakan planet kerana beliau tidak berupaya mengambarkannya.Persoalan ini telah dijawab oleh Issac Newton sebagai daya graviti.
9.6.5 Garis Masa Perkembangan Astronomi Moden
Rajah 9.12 menunjukkan tempoh 99 tahun di antara kematian Copernicus dalam tahun 1543 dan Galileo pada tahun 1642. Ini menunjukkan transisi dari astronomi purba Ptolemy dan Aristotle ke teori revolusi Copernicus dan
seterusnya terciptalah sains iaitu satu cara untuk memahami dunia .
Rajah 9.12: Perkembangan Astronomi Moden
Tamadun Islam banyak menyumbang kepada kemajuan Astronomi. Cuba anda cari di internet lagi ahli –ahli Astronomi Islam yang terkenal dansumbangan mereka.
105
Selesai bahagian ini. Rehatlah dulu
Rujukan
Lutgens, F. K. & Tarbuck, E.J. (2005). Foundations of earth science. 4th Edition, New Jersey:
Pearson Prentice Hall.
Seeds, M. A. (2007).Foundation of astronomy.
9th Edition, Belmont: Thomson.
Kamus Dewan, Dewan Bahasa dan Pustaka, Edisi Ketiga (1998), Kuala Lumpur.
R. S. Ball ,Great Astronomers, October 24, 2010 [EBook #2298],Release Date: August 2000 [EBook #2298]http://www.gutenberg.org/files/2298/2298-h/2298-h.htm#PTOLEMY http://ms.wikipedia.org/wiki/Astronomi http://en.wikipedia.org/wiki/Austronesian_peopl es http://iniunic.blogspot.com/2012/12/mengenal-para-ilmuwan-astronomi-muslim.html
103
Sinopsis
Tajuk ini disusun untuk membolehkan pelajar mengetahui Asal usul alam semesta dan Teori evolusi alam semesta.
Hasil Pembelajaran
Pada akhir tajuk ini, anda akan dapat:
i. Menghuraikan Asal usul alam semesta dan Teori evolusi alam semesta ii. Memberi penghujahan untuk mempertahankan Teori Letupan Besar sebagai