Oude geschriften ontdekt

Over oude geschriften: het eerste document van de nachtelijke sterrenhemel gevonden,  verborgen in middeleeuws perkament…

 

De legendarische sterrencatalogus van de oude Griekse astronoom Hipparchus werd tot voor kort als verloren gegaan beschouwd. De bibliotheek van het Sint-Catharinaklooster op het Sinaï-schiereiland in Egypte leverde een palimpsest (een hergebruikt stuk perkament) op, met stellaire coördinaten van de griekse astronoom Hipparchus.

 

Een gedetailleerd onderzoek naar een middeleeuws perkament uit een klooster in Egypte heeft een verrassende schat opgeleverd. Verborgen onder christelijke teksten hebben geleerden ontdekt wat deel lijkt uit te maken van de lang verloren gewaande sterrencatalogus van de astronoom Hipparchus - vermoedelijk de vroegst bekende poging om de hele hemel in kaart te brengen.

 

Geleerden zochten al eeuwen naar de catalogus van Hipparchus; James Evans, een sterrenkundig historicus, verbonden aan de Universiteit van Puget Sound in Tacoma, (Washington, USA) beschrijft de vondst als zeldzaam en opmerkelijk. Het uittreksel is eind oktober online gepubliceerd in het Journal for the History of Astronomy. Evans zegt dat het bewijst dat Hipparchus, vaak beschouwd als de grootste astronoom van het oude Griekenland, de hemel al eeuwen eerder in kaart bracht dan andere bekende pogingen. Het belicht ook een cruciaal moment in de geboorte van de wetenschap, toen astronomen overschakelden van het eenvoudig beschrijven van de patronen die ze aan de hemel zagen naar het meten en voorspellen ervan.

 

Het manuscript kwam uit het Grieks-orthodoxe Sint-Catharinaklooster op het Sinaï-schiereiland in Egypte, maar de meeste van de 146 bladeren, of folio's, zijn nu eigendom van het Museum van de Bijbel in Washington DC. De pagina's bevatten de Codex Climaci Rescriptus, een verzameling Syrische teksten geschreven in de tiende of elfde eeuw. Maar de codex is -zoals eerder vermeld- een palimpsest: perkament waarvan oudere tekst werd afgeschraapt zodat het hergebruikt kon worden.

 

Men veronderstelde dat de oude geschriften verdere christelijke teksten bevatten en in 2012 vroeg bijbelwetenschapper Peter Williams (verbonden aan de Universiteit van Cambridge Engeland), zijn studenten om de pagina's als een zomerproject te bestuderen. Een van hen, Jamie Klair, zag onverwacht een passage in het Grieks, die vaak wordt toegeschreven aan de astronoom Eratosthenes. In 2017 werden de pagina's opnieuw geanalyseerd met behulp van state-of-the-art multispectrale beeldanalyse. Onderzoekers van de Early manuscripts Electronic Library in Californië en de Universiteit van Rochester in New York namen 42 foto's van elke pagina in verschillende golflengten van licht en gebruikte computeralgoritmen om te zoeken naar combinaties van frequenties die de verborgen tekst konden verbeterden.

Sterrenbeelden

Negen folio's onthulden astronomisch materiaal, dat voorlopig in de vijfde of zesde eeuw werd gedateerd. Het bevat mythen over de oorsprong van sterren van Eratosthenes en delen van een beroemd gedicht uit de derde eeuw voor Christus genaamd Phaenomena, dat de sterrenbeelden beschrijft. Toen, tijdens het bekijken van de beelden tijdens een lockdown door het coronavirus, merkte Williams iets bijzonders op… Hij waarschuwde wetenschapshistoricus Victor Gysembergh van het Franse nationale wetenschappelijke onderzoekscentrum CNRS in Parijs. "Ik was vanaf het begin erg enthousiast", zegt Gysembergh. "Het was meteen duidelijk dat we stercoördinaten te pakken hadden."

 

Een fotomontage toont een detail van de palimpsest met een reconstructie van de verborgen tekst.

 

(Bron: Museum van de Bijbel (CC BY-SA 4.0). Foto door Early Manuscripts Electronic Library / Lazarus Project, Universiteit van Rochester; multispectrale verwerking door Keith T. Knox; tracings van Emanuel Zingg.) 

 

De montage van de twee over elkaar gevonden teksten toont een passage, ontcijferd door Gysembergh en Emmanuel Zingg is ongeveer een pagina lang. Het vermeldt de lengte en breedte in graden van het sterrenbeeld Corona Borealis (de Noorderkroon), en geeft coördinaten voor de sterren in het noorden, zuiden, oosten en westen van dit sterrenbeeld.

 

Verschillende bewijslijnen wijzen naar Hipparchus als bron, te beginnen met de eigenzinnige manier waarop sommige gegevens worden aangeduid. En vooral belangrijk: de precisie van de metingen van Hipparchus stelde het team in staat om de waarnemingen te dateren. Het fenomeen van precessie - waarbij de aarde langzaam om zijn as wiebelt (ongeveer één graad per 72 jaar) betekent dat de positie van de 'vaste' sterren langzaam aan de hemel verschuift. De onderzoekers konden dit gegeven gebruiken om te controleren wanneer de oude astronoom zijn waarnemingen moet hebben gedaan. Zij ontdekten dat de coördinaten rond het jaar 129 v. Chr. passen - in de tijd dat Hipparchus zijn metingen op schrift stelde. Tot nu toe was de enige sterrencatalogus die bewaard was, samengesteld door Claudius Ptolemaeus, astronoom in Alexandrië, in de tweede eeuw na Christus. Zijn Almagest werd beschouwd als één van de meest invloedrijke wetenschappelijke teksten in de geschiedenis. Het schetste een wiskundig model van de kosmos - met de aarde in het midden - dat meer dan 12 eeuwen als waarheid werd geaccepteerd. De Almagest vermeldde ook de coördinaten en magnituden van meer dan 1.000 sterren. In oude bronnen wordt echter al meer dan eens vermeld dat het Hipparchus was, die als eerste de sterrenhemel nauwkeurig beschreef en dat dit al drie eeuwen eerder gebeurde op het Griekse eiland Rhodos, ongeveer tussen 190 en 120 voor Christus.

 

De dierenriem

 

Babylonische astronomen hadden al eerder de posities van sommige sterren rond de dierenriem (de sterrenbeelden die langs de ecliptica liggen) gemeten en beschreven. Maar Hipparchus was de eerste die de locaties van sterren definieerde met behulp van (twee) coördinaten en hij bracht ook vele andere sterren aan de hemel in kaart. Hipparchus ontdekte als één van de eersten de precessie van de aarde en hij beschreef de schijnbare bewegingen van de Zon en de Maan.

 

Gysembergh en zijn collega's gebruikten de gegevens die ze ontdekten om te bevestigen dat coördinaten voor drie andere sterrenbeelden (de Grote en de Kleine Beer en de Draak), in een apart middeleeuws manuscript dat bekend staat als de Aratus Latinus, ook rechtstreeks van Hipparchus moeten komen. "Het nieuwe fragment maakt dit veel, veel duidelijker", zegt Mathieu Ossendrijver, astronomisch historicus aan de Vrije Universiteit van Berlijn. "Deze sterrencatalogus die in de literatuur rond spookt als een bijna hypothetisch boekwerk is heel concreet geworden."

 

De onderzoekers menen dat de oorspronkelijke lijst van Hipparchus - net als die van Ptolemaeus -  waarnemingen bevat van bijna elke zichtbare ster aan de hemel. Gysembergh merkt op: “De gemeten posities zijn geregistreerd zonder telescoop. Hipparchus moet een waarnemingsbuis hebben gebruikt, bekend als een dioptra, of een mechanisme dat een armillaire bol wordt genoemd. Het vertegenwoordigt talloze uren werk."

 

De relatie tussen Hipparchus en Ptolemaeus is altijd troebel geweest. Sommige geleerden hebben gesuggereerd dat de catalogus van Hipparchus nooit heeft bestaan. Anderen (beginnend met de zestiende-eeuwse Deense astronoom Tycho Brahe) beweerden dat Ptolemaeus de gegevens van Hipparchus had gestolen en claimde dat het zijn eigendom was. "Veel mensen denken dat Hipparchus de echt grote ontdekker was", zegt Gysembergh, terwijl Ptolemaeus "een uitstekende leraar" was, die het werk van zijn voorgangers verzamelde en doorgaf.

 

Uit de gegevens in de geanalyseerde perkamenten concludeert het team dat Ptolemaeus niet zomaar de cijfers van Hipparchus heeft gekopieerd. Misschien had hij dat toch moeten doen: de waarnemingen van Hipparchus lijken aanzienlijk nauwkeuriger te zijn, waarbij de tot nu toe genoteerde coördinaten tot op één graad nauwkeurig zijn. En terwijl Ptolemaeus zijn coördinatenstelsel baseerde op de ecliptica, gebruikte Hipparchus de hemelequator, een systeem dat zelfs nu nog voorkomt in moderne sterrenkaarten.

 

De ontdekking ‘verrijkt ons beeld’ van Hipparchus. Evans zegt: "Het geeft ons een fascinerende glimp van wat hij eigenlijk heeft gedaan." En door dit te doen, werpt het licht op een belangrijke ontwikkeling in de westerse beschaving, de ‘mathematisering van de natuur’, waarin geleerden die het universum wilden begrijpen, zich niet meer beperkten tot het eenvoudigweg beschrijven van de patronen die ze zagen, maar  de noodzaak ontdekten om te meten, te berekenen en te voorspellen.

 

Hipparchus was de spilfiguur die verantwoordelijk was voor het veranderen van astronomie in een voorspellende wetenschap’’, besluit Ossendrijver.

 

In zijn enige overgebleven werk bekritiseerde Hipparchus eerdere astronomische schrijvers omdat ze zich niet bekommerden om numerieke nauwkeurigheid in hun visioenen van banen en hemelbollen. Men denkt dat hij geïnspireerd is door zijn contact met Babylonische astronomen  en toegang heeft gehad tot eeuwenlange nauwkeurige waarnemingen. De Babyloniërs hadden zelf geen interesse in een drie- dimensionaal zonnestelsel, maar vanwege hun geloof in hemelse voortekenen deden ze nauwkeurige waarnemingen en ontwikkelden wiskundige methoden om de timing van gebeurtenissen zoals maansverduisteringen te berekenen en te voorspellen. Hipparchus gebruikte deze traditie ten behoeve van de Griekse -geometrische- benadering: de moderne astronomie kon toen ècht beginnen.

 

Oorspronkelijke tekst geschreven door Jo Marchant in Nature, editie 610 -  oktober 2022

Vertaling en bewerking: Hans Molema voor Observeum - november 2022