Mégsem lapos a Föld: a bolygó gömb alakjának ókori bizonyítékaiból

Ma könnyű helyzetben van az, aki a Föld alakját látni szeretné, hiszen űreszközökről készült fotók tömege mutatja bolygónkat. A gömb alakkal azonban már ókori elődeink is tisztában voltak. Honnan tudhatták? Csaba György Gábor csillagász írásából mindenki megértheti, aki szeretné.

Mezoptámia és Egyiptom: úton a jó megoldás felé

A Mezopotámiában élő népek már több ezer évvel időszámításunk kezdete előtt jól ismerték az égboltot. Felfedezték a (szabad szemmel látható) bolygókat, kitaláltak és elneveztek sok csillagképet, ismerték a nap látszó évi útját (ekliptika), s egyre pontosabban mérték az év és a holdhónap hosszát. Természetesen eltöprengtek: milyen lehet a világ szerkezete, s ezen belül a Föld alakja?

Pontosan nem tudjuk, hogyan gondolkodtak erről, de az első ötlet bizonyára a sima, sík Föld föltevése volt. Felette egy vagy több (fél)gömb alakú kupola az égbolt. Az égitestek – az akkori hit szerint istenek – az ég gömbjein mozognak. Mindezt óceánok és égi, illetve alvilági vizek veszik körül. A köznépet mindez nem nagyon izgatta; a csillagászattal foglalkozó papok – vagy legalábbis egy részük – azonban nem elégedett meg ezzel a képpel. Ismereteink szerint ők, bár titkoltan, de úgy tartották: a Föld egy űrben lebegő gömb. Talán az égbolt általuk vélt gömb alakja adta nekik ezt az ötletet. Bizonyítani aligha tudták, de az akkori tudományban a bizonyítás még nem volt követelmény.

Az egyiptomiak továbbfejlesztették a csillagászati ismereteket, és természetesen a Föld alakjára vonatkozó elképzeléseket is. Először ők is a lapos Föld és kupola (vagy valahogyan ferde, lejtős sík) alakú égbolt elméletéből indultak ki. Világképüket szemléletesen úgy ábrázolták, hogy a Föld istene, Geb vízszintesen fekszik, s az ég istennője, Nut kéz- és lábujjai hegyén állva ívet képez fölötte. Köztük Su, a levegő istene áll, s két karjával támasztja Nut testét.

Geb, Nut és Su ábrázolása a Greenfield papiruszon Forrás: Wikimedia Commons

Ám felmerült a kérdés: ha a Föld (szerintük a világ) sík, akkor az égitestek, amelyek lenyugszanak, hová lesznek, és honnan kerülnek elő felkeléskor. Voltak ötleteik, pl. hogy nyugatról a Föld alatt egy hosszú alagúton jut át az istenek bárkája keletre. Kézenfekvőbb, természetesebb elgondolás volt, hogy a Föld, bármilyen alakú is, nem végtelen nagy, s valahogy az űrben helyezkedik el; így az égitestek – amelyeket már addig is gömb alakúnak tartottak – naponta meg tudják kerülni, alatta is áthaladva. Azt is megfigyelték, hogy a Nap (vagy a Hold) mindig ugyanakkorának látszik, akárhonnan s akármikor nézzük, tehát az ég gömbje a Föld felszínétől föltehetőleg mindenütt ugyanolyan messze van. E tényeket úgy érthetjük meg a legegyszerűbben, ha a Földet gömbölyűnek tekintjük.

A kulcsfontosságú Sarkcsillag

Az egyiptomi kereskedőkaravánok és hajórajok a világ egyre nagyobb részét ismerték meg. II. Nékó (i. e. 660 k. – i. e. 594) fáraó megbízásából föníciai hajósok körülhajózták Afrikát, és útjuk során számos értékes megfigyelést tettek. Kelet-nyugati utazásuk során észlelték, hogy minél nyugatabbra vannak, annál később kel a Nap, illetve bármely adott égitest. Azt is tapasztalták, hogy minél délebbre járnak, annál alacsonyabban áll a Sarkcsillag, és délen újabb, addig ismeretlen csillagok jelennek meg. A Nap pedig, ha eléggé távol hajóznak dél felé, már nem délen, hanem északon „delel".

A Sarkcsillag, mivel a Föld–Nap távolsághoz képest igen messze van tőlünk, az év minden szakában és az északi félteke minden pontjából a Föld forgástengelyének irányában látszik. A Föld görbülete miatt azonban ez az irány más és más szöget zár be a horizont síkjával, ha különböző földrajzi szélességekről nézünk fel az éjszakai égboltra Forrás: mta.hu

Mindezt legegyszerűbben megint csak a Föld gömb alakjával lehet megmagyarázni. Az egyiptomi világábrázolások közt ennek megfelelően újabb, „rendhagyó" ábrák is megjelentek, például több olyan, amelyen Geb, a Föld gömb alakját jelképezve, nem vízszintesen fekszik: lábát teste fölött áthajtva feje mögött helyezi a talajra. Ismeretes olyan koporsófestmény is, melyen a Föld egy korong, mely feltehetőleg egy gömb vetületét jelzi.

A tökéletes testtől a hajóárbocokig

Kicsit később a görög filozófusok sokféle világképet dolgoztak ki (ezek közül a terjedelmi korlátok miatt, sajnos, itt csak néhányat említhetünk meg), de úgy látszik, a Föld gömb alakját mindig nyilvánvalónak vették.

Thalész (i. e. 624 k. – i. e. 546 k.) ugyan állítólag lapos Földről beszélt, de valószínű, hogy tanítványainak – mélyreható csillagászati ismeretei alapján – ilyet aligha állított. A püthagoreus csillagászok (pl. Hérakleidész, i. e. 390 k. – i. e. 322) minden égitestet, így a Földet is, gömb alakúnak vettek, mert szerintük – nyilván teljes szimmetriája miatt – a legtökéletesebb mértani test a gömb. Nézetüket alátámasztotta az az észrevételük, hogy a Hold világos oldalának határvonala mindig körív, tehát a Hold gömb alakú. Ha pedig ez így van, akkor a többi égitest és a Föld is ilyen lehet.

Arisztotelész (i. e. 384 – i. e. 322), sok tévedése ellenére a legnagyobb görög tudósok egyike, a Föld gömb alakját be is bizonyította. A bizonyítékok közt szerepelnek az előbb már említett régi megfigyelések is, pl. hogy a Hold gömbölyű stb. Az általa említett bizonyítékok közt a legismertebb, hogy a kikötőhöz közeledő hajónak előbb az árboccsúcsa tűnik fel, majd maga az árboc, a vitorlázat, s végül a hajótest „bújik ki" a látóhatár alól.

Ősi megfigyelés: ha két hajó közeledik egymáshoz a nyílt, szélcsendes óceánon, először egymás árbócának csúcsát pillantják meg Forrás: mta.hu

De ahogy maga Arisztotelész is tisztában volt vele, ez nem igazolja a Föld gömb alakját, csak azt jelenti, hogy a megfigyelő a tetszőleges alakú, de egyenetlen felszínű Földnek éppen egy domború részén van. Ha Földünk minden pontján ugyanezt tapasztalnánk, az már valószínűsítené, hogy bolygónk gömbölyű.

Így is görbül, úgy is görbül

Arisztotelész számára két – már említett – megfigyelés különösen fontos volt. Az egyik, hogy a Föld különböző helyeiről az égbolt is különbözőnek látszik. Ismeretei szerint a Föld felszínén – mai mértékegységgel mérve – kb. 110 km-t haladva észak felé a sarkmagasság (az ég északi pólusának, vagyis nagyjából a Sarkcsillag irányának a látóhatártól mért szögtávolsága) 1 fokkal nő. Ebből már meghatározható lett volna a Föld kerülete is, de Arisztotelész ezzel nem foglalkozott.

A nap delelési időpontja is változik a földrajzi hosszúságnak megfelelően: 1 fok hosszúságváltozásnak 4 perc időeltolódás felel meg Forrás: mta.hu

A másik, hogy az égitestek keltének, delelésének időpontja változik a földrajzi hosszúságnak megfelelően: szintén mai fogalmakkal 1 fok hosszúságváltozásnak 4 perc időeltolódás felel meg. E két megfigyelés azt igazolja, hogy bolygónk felülete mindkét irányban (azaz észak-déli és nyugat-keleti irányban is) görbült, méghozzá hasonló mértékben.

(Befejező rész a következő oldalon! Kattintson!)