Halastjörnur fyrr og nú - 1. Frá miðöldum til loka sautjándu aldar

Posted on: 19/09/2018 by Einar H. Guðmundsson

Inngangur

Þessi færsla er sú fyrsta af fjórum um halastjörnur. Hinar eru:

  • Halastjörnur fyrr og nú - 2. Átjánda og nítjánda öld.
  • Halastjörnur fyrr og nú - 3. Tuttugasta öld.
  • Halastjörnur fyrr og nú - 4. Upphaf tuttugustu og fyrstu aldar.

Að stofni til er hér um að ræða heimildaskrá og safn minnispunkta höfundar. Inn á milli er og skotið myndum og frásögnum af sérlega áhugaverðum halastjörnum, kenningum um eðli þeirra og  einstaklingum sem koma við sögu. Auk tilvísana í færslunum sjálfum, má í lok fjórðu færslu finna lista yfir ýmsar aðrar gagnlegar vefsíður og ritsmíðar.

Umfjöllunin er langt frá því að vera tæmandi og verður nýjum upplýsingum bætt við eftir þörfum, bæði í megintexta og með viðaukum. Ef einhver lumar á vitneskju um áhugavert efni, sem ætti heima hér, þætti mér vænt um að fá fréttir af því.

Áður en lengra er haldið er rétt að benda á nokkrar vefsíður þar sem hægt er að rifja upp fyrri kynni af halastjörnum og mikilvægi þeirra í menningu og heimsmynd:

Þótt umfjöllunin í færslunum fjórum sé frekar almenn, er lögð áhersla á að tengja hana við ritsmíðar, mælingar og hugmyndir Íslendinga um halastjörnur. Slíkt ætti meðal annars að gefa dágóða mynd af tíðarandanum hverju sinni.

 

Um halastjörnur í Rímbeglu og öðrum fornritum

Íslenska miðaldahandritið Rímbegla kom ekki á prenti fyrr en sex öldum eftir að það var upphaflega sett á skinn. Það var árið 1780 í frægri útgáfu Stefáns Björnssonar reiknimeistara. Þar segir um halastjörnur á blaðsíðu 478:

Latneska orðið yfir halastjörnu, cometes, er komið úr grísku, (ἀστὴρ) κομήτης, sem merkir síðhærð (stjarna), og þannig ber að skilja orðalagið „stjörnur lokkaðar“. Með „mjólkhring“ er átt við Vetrarbrautina. Í Alfræði íslenzk II, útgáfu Kr. Kaalunds og N. Beckmans frá 1914-16, segir Beckman (neðanmáls, bls. 119) að sennilega sé þessi umfjöllun um halastjörnur að hluta sótt í verkið De natura rerum, sem Beda prestur samdi snemma á áttundu öld. Svipaða lýsingu megi einnig finna hjá Honorius Augustodunensis í ritinu Imago mundi frá fyrri hluta tólftu aldar. Nánar verður vikið að verkum þessara fornu spekinga hér á eftir.

Eins og nánar kemur fram í næsta kafla, er oft getið um halastjörnur í íslenskum annálum. Eina lýsingin á halastjörnu í íslenskum fornritum mun hins vegar vera í Hákonar sögu Hákonarsonar eftir Sturlu Þórðarson. Þar segir:

Þat var níu nóttum eftir jól er konungr gekk um kveldit út, ok var heiðviðri á. Hann sá undarliga stjörnu, miklu meiri en aðrar ok ógurligri ok af sem skaft væri. Konungr lét kalla til sín meistara Vilhjálm, ok er hann kom ok sá stjörnuna mælti hann: „Guð gæti vár. Þetta er mikil sýn. Þessi stjarna heitir kómeta, ok sýnisk hon fyrir fráfalli ágætra höfðingja ella fyrir stórum bardögum.“ Þessi stjarna var sén á mörgum löndum um vetrinn.

Eftir öllum sólarmerkjum að dæma er þetta lýsing á halastjörnunni miklu árið 1240, sem var í sólnánd 21. janúar það ár. Sjá nánari umfjöllun hér:

 

Verk Árna Hjartarsonar um halastjörnur og íslenska annála

Fyrir um það bil þremur áratugum kannaði Árni Hjartarson jarðfræðingur umfjöllun íslenskra annála um halastjörnur. Niðurstöður hans er að finna hér:

Þegar vitnað er íslenska annála í eftirfarandi bloggfærslum, er textinn yfirleitt fenginn að láni hjá Árna.

 

Halastjörnur í jarðmiðjuheimi Aristótelesar og Ptólemaíosar

Elstu heimildir um halastjörnur munu vera frá Kína, en þar var fylgst vel með þessum fyrirbærum vegna mikilvægis þeirra fyrir stjörnuspádóma. Það voru hins vegar kenningar Aristótelesar (384-322 f.Kr.), sem fyrst og fremst mótuðu hugmyndir manna á Vesturlöndum um halastjörnur, allt fram á sautjándu öld.

Í heimsmynd Aristótelesar tilheyra halastjörnur þeim hluta heimsins, sem er milli hvela jarðar og tungls. Hann fjallar því um þær í riti sínu um fyrirbæri neðan tungls (Meteorologica), en ekki í bókinni um hnetti himinsins og hvel þeirra (De caelo).

Mynd úr íslenska handritinu AM 732b 4to (bls. 3v) frá fjórtándu öld. Hún sýnir þversnið af hinum endanlega og afmarkaða jarðmiðjuheimi Aristótelesar með þrívíðum hvelum sínum. Fyrir neðan tunglhvelið er síbreytilegur og forgengilegur heimur höfuðskepnanna fjögurra: Innst er þurr og köld jörðin, þá hið raka og kalda vatn, næst rakt og heitt loftið og loks þurr og heitur eldurinn (með eldi er hér átt við eldfim efni). Fyrir ofan eldhvelið er óbreytanlegur heimur fimmtu höfuðskepnunnar, eisunnar (etersins), með hvelum föruhnattanna sjö. Tunglið er þar neðst, þá Merkúríus, Venus, sólin, Mars, Júpíter og loks Satúrnus, sem er efstur. Fyrir ofan (utan) hvel hans kom svo fastastjörnuhvelið, sem af einhverjum ástæðum er ekki sýnt á myndinni. Utan um það kom Ptólemaíos síðar fyrir frumhreyfihvelinu (primum mobile), sem miðlar snúningshreyfingu til hvelanna fyrir neðan (innan). Þar fyrir utan er  ekkert, ekki einu sinni tóm. Þar fundu kristnir menn á sínum tíma stað fyrir himnaríki.

Kenning Aristótelesar var sú, að halastörnur yrðu til við það að þurrar, heitar og samþjappaðar gufur leituðu frá jörðu upp til eldhvelsins, þar sem núningur við hvelið kveikti í þeim. Eftir það snerust eldstjörnurnar óreglulega um jörðu vegna áhrifa frá hringhreyfingu tunglhvelsins. Þegar eldsneytið þryti slokknaði svo á þessum skammlífu fyrirbærum.

Eins og áður sagði, voru hugmyndir Aristótelesar um efnisheiminn ráðandi allt fram á sautjándu öld. Sem dæmi má nefna, að Ptólemaíos (100-170) minnist ekki á halastjörnur í hinu mikla stjörnufræðiriti sínu Almagest. Aftur á móti fjallar hann um þær í fjórbók sinni um stjörnuspádóma, Tetrabiblos. Sú staðreynd, að þessi víðfrægi stjörnufræðingur kynnti halastjörnur ekki sem himinhnetti, heldur sem fyrirboða (yfirleitt válegra) tíðinda í mannheimum, hefur eflaust átt sinn þátt í að viðhalda fornri hjátrú manna um halastjörnur sem óheillakrákur.

Ekki voru þó allir sömu skoðunar og þessir grísku spekingar. Seneca hinn yngri (4-65) var til dæmis á öndverðum meiði við Aristóteles og færði fram sterk rök fyrir því, að halastjörnur væru hluti af heimi föruhnattanna. Ægivald skoðana Aristótelesar kom þó í veg fyrir, að slíkar hugmyndir hlytu almennan hljómgrunn fyrr en á seinni hluta sautjándu aldar.

Eftir fall Rómaveldis á fimmtu öld má segja að vísindaleg þekking hafi að mestu verið horfin í Vestur-Evrópu. Sú litla bókþekking, sem varðveist hafði á þessu svæði, var einkum geymd í alfræðiritum eftir kristna lærdómsmenn eins og Böþíus (477-524), Kassíodórus (485-585) og Ísidór frá Sevilla (560-636). Í kristnum klaustrum var jafnframt reynt af veikum mætti að viðhalda þekkingunni með kennslu og uppskriftum handrita.

Höfundar eins og Beda prestur (672/3-735) og Honorius Augustodunensis (1080-1150/51), sem áður voru nefndir sem mikilvægir heimildarmenn Rímbeglu, virðast hafa sótt talsvert af þekkingu sinni um stjörnur og lofthjúp til Ísidórs. Hann mun aftur hafa leitað talsvert í ruglingslegan þekkingarsjóð  Plíníusar eldra (23-79) og ef til vill til fleiri höfunda rómverskra alfræðirita.

Sú vísindalega þekking, sem finna má hjá þessum höfundum, var hverfandi miðað við það, sem áður hafði þekkst, einkum í Grikklandi hinu forna. Hún reyndist samt gagnleg undirstaða, þegar næringin úr fornum þekkingarbrunnum tók að flæða yfir Vestur-Evrópu í þýðingarbylgjunum miklu á tólftu og þrettándu öld. Á þeim miklilvægu endurnýjunartímum voru öll helstu verk hinna grísku spekinga þýdd á latínu úr arabísku eða grísku.

Myndin á að sýna skelfilega atburði, sem fylgdu í kjölfar halastjörnu á fjórðu öld. Úr ritinu Theatrum cometicum frá 1668.

 

Nokkrar íslenskar heimildir um halastjörnur á 13. og 14. öld

Áður hefur verið sagt frá lýsingu Sturlu Þórðarsonar á halastjörnunni 1240 í Hákonar sögu Hákonarsonar. Í Íslendinga sögu minnist Sturla einnig á heimsókn halastjörnu, nú árið 1222, án þess þó að lýsa henni nánar:

Þetta sumar er næst var og nú hefir frá verið sagt tók sótt Sæmundur í Odda, og andaðist inn sjöunda idus novembris. Það sama haust og öndverðan vetur sást oft stjarna sú er kómeta heitir. Þá sýndist og sólin rauð sem blóð.

Þarna var að öllum líkindum um að ræða halastjörnuna, sem síðar var kennd við Edmond Halley.

Árið 1301 sást þessi sama stjarna aftur hér á landi. Lögmannsannáll lýsir henni svo:

Cometa var sén af kaupmönnum í hafi um Mikjálsmessuskeið [29. sept]. Sýndist þeim hún meiri og dökkvari en aðrar stjörnur og var kleppur niður og fór hún hvern aftan er þeir sáu hana öfugt frá landnorðri til norðurs. Item fyrir sunnan land var sén cometa hálfan mánuð nær veturnáttum.

Í Gottskálksannál fyrir árið 1316 segir:

Sást cometa á himni á Íslandi oftliga frá fyrstu jólanótt allt til purificationem beate Marie. [þ.e. frá 25. des. 1315 til 2. feb. 1316].

Bæði kínverskir og evrópskir annálar geta um þessa stjörnu, sem ferðaðist hátt uppá norðurhimininn. Í Kína sást hún frá 28. nóvember 1315 til 12. mars 1316. Hennar er víða getið í tengslum við hungursneyðina miklu á árunum 1315-1317.

 

Endurreisnin

Með endurreisninni hófst smám saman nýtt skeið í náttúruvísindum. Það lýsti sér meðal annars í tilraunum lærdómsmanna til að framkvæma sífellt betri athuganir og nákvæmari mælingar á náttúrfyrirbærum. Í stjörnufræði voru það stærðfræðilegu lærdómsmennirnir G. Peuerback (1423-1461) í Vínarborg og nemandi hans og eftirmaður Johannes Müller, betur þekktur undir nafninu Regiomontanus (1436-1476), sem riðu á vaðið.

Eitt af því, sem þessir frumkvöðlar gerðu, var að beita hliðrunarmælingum til þess að ákvarða fjarlægð halastjana frá miðju jarðar. Það gekk reyndar fremur illa vegna  ófullkomins tækjabúnaðar. Niðurstaða þeirra varð að lokum sú, að halastjörnur væru nær jörðinni en tunglið, í samræmi við kenningar Aristótelesar.

Regiomontaus var með fyrstu mönnum til að nýta sér hina nýju prenttækni  og árið 1473 gaf hann út fyrstu prentuðu kennslubókina í stjörnufræði (Theoricae novae planetarum eftir Peuerback). Hann prentaði einnig bækur eftir sjálfan sig, en bæklingur hans um stjarnfræðilegar mælingar á halastjörnum kom af einhverjum ástæðum ekki út fyrr en 1531.

◊ Halastjarnan 1472:

Þessarar halastjörnu er nú einkum minnst vegna þeirra mælinga, sem Regiomontanus gerði á henni. Ekki er til þess vitað að hún hafi sést hér á landi.

Til vinstri má sjá Regiomontanus halda á stjörnuskífu, sem e.t.v. var notuð til að ákvarða hliðrun halastjarna. Til hægri er táknræn mynd af halastjörnunni 1472. Myndirnar eru báðar úr ritinu Liber chronicarum frá 1493. Sjá nánari umfjöllun hér.

◊ Halastjarnan 1531:

Þarna var í enn eitt skiptið á ferðinni sú halastjarna, sem síðar var kennd við Halley. Þessarar heimsóknar er nú einkum minnst vegna teikninganna, sem P. Apian (1495-1552) birti af stjörnunni skömmu síðar. Þar má greinilega sjá, að halinn beinist ávallt frá sólinni.

Lituð útgáfa af forsíðumynd bókar Apians, Practica, frá 1531. Sólin er í Ljónsmerki, en bæði hún og halastjarnan fyrir ofan færast smám saman til miðað við bakgrunn fastastjarnanna. 

Niðurstaðan þótti furðuleg, því kenning Aristótelesar um halastjörnur sem brennandi gufur í lofthjúpnum átti enga sannfærandi skýringu á þessu. Einnig má geta, að samtímamaður Apians, G. Fracastoro (1478-1553), tók eftir þessu einkenni halastjarna á svipuðum tíma. Hvorugur þeirra Apians höfðu hugmynd um, að Kínverjar höfðu uppgötvað þetta sjö öldum fyrr.

Apian reyndi að útskýra hegðun halans með því, að höfuð halastjarna væru gagnsæjar kúlur og verkuðu eins og linsur. Halinn væri myndaður við ljósbrot sólargeisla í kúlunni og beindust því ávallt frá sólinni. Þessa hugmynd notuðu fleiri síðar, oftast þó í breyttu formi. Þar má til dæmis nefna G. Frisius (1508-1555), G. Cardano (1501-1576) og fleiri.

◊  Halastjarnan 1533:

Þessi stjarna er aðeins höfð með í þessari upptalningu vegna þess að hinn frægi Kóperníkus (1473-1543) fylgdist með henni á sínum tíma og skrifaði stuttlega um þær athuganir. Sú ritsmíð mun því miður glötuð.

Jafnframt er ástæða til að nefna, að Kóperníkus minnist aðeins einu sinni á halastjörnur í tímasmótaverki sínu De revolutionibus frá 1543. Þar segir hann fullum fetum í 8. kafla fyrstu bókar, að halastjörnur séu lofthjúpsfyrirbæri.

 

Halastjarnan 1577 og Tycho Brahe

Halastjarnan mikla árið 1577 skipar sérstakan sess í vísindasögunni. Með mælingum á henni tókst stærðfræðilegum lærdómsmönnum í fyrsta sinn að sýna fram á, að halastjarna væri mun lengra í burtu en tunglið. Hún ætti því heima meðal föruhnatta, en ekki í forgengilegum heimi höfuðskepnanna fjögurra, eins og gert var ráð fyrir í hinum gömlu og grónu kenningum Aristótelesar.

Halastjarnan yfir Nürnberg í nóvember 1577. Endurgerð samtímamyndar eftir G. Mack eldri.

Þessar áhugaverðu fréttir bárust þó ekki hingað fyrr en löngu síðar og í íslenskum annálum var umfjöllunin um stjörnuna svipuð og um fyrri halastjörnur, og reyndar einnig þær sem á eftir komu. Gísli Oddsson, biskup í Skálholti, fjallar til dæmis um þessa stjörnu í Íslenskum annálabrotum á eftirfarandi hátt:

Frá allraheilagramessu [1. nóv.] sást óvenjulega stór stjarna samfleytt í 66 daga; stóð hún ekki öðrum stjörnum að baki að ljóma, en eldgeislar hennar, er hún varpaði aftur af sér, líktust staf miklum og dreifðum yfir stórt svæði.

Í Biskupaannálum Jóns Egilssonar er lýsingin heldur ítarlegri:

Anno 1577 sást ein stjarna á himnum, sást hún fyrst um allraheilagra-messu, á miðvikudaginn eptir hana, og var á himnum 66 daga, fram til sunnudagsins eptir þrettánda; sást hún á kvöldin í miðju lopti, nærri svo sem þá sólin er há og hefir miðjan gáng sinn á haust á millum miðmunda og hádegis, en gekk undir í miðsaptans stað. Hún var svo skær, sem sú glaðasta stjarna verða má, en aptur af henni var sem brennandi eldslogi, og vildi loginn nokkuð í lopt upp, og breiddist í sundur, eins sem þá víður vöndur eða mikill sófl er.  -  Önnur stjarna sást á einu eður tveimur árum seinna, en þó hvergi nærri þessari lík, því hvorki var hún svo björt, né heldur mikið skin af henni. Þessum báðum stjörnum, þó heldur þeirri fyrri, eptir (fylgði) peníngafall og grasleysi [...] Þriðja ár eptir þessa stjörnu kom svo lítið grasár, að af öllum Hóla túnum í Hrunamanna hrepp fengust ekki utan tíutigi kaplar, með þó lítið band. Svo lítið grasár þóttust fáir muna. [...] Þá var datum 1580.

Þar sem halastjarnan 1577 tengist fyrst og fremst nafni Danans Tychos Brahe (1546-1601) má til gamans geta þess, að þetta ár var fyrrum samstúdent hans við Hafnarháskóla, Guðbrandur Þorláksson, þegar orðinn biskup á Hólum.  Guðbrandur hefur eflaust fylgst með stjörnunni, þótt engar heimildir séu til um það. Einnig er ástæða til að nefna, að það er á þessum tíma, sem Íslendingar fara fyrir alvöru að sækja háskólanám til Kaupmannahafnar þar sem þeir lærðu meðal annars stjörnufræði og náttúruspeki í grunnnáminu.

Af þeim fjölda lærdómsmanna, sem fylgdust vandlega með halastjörnunni 1577, voru þeir M. Mästlin (1550-1630) og Tycho Brahe fremstir í flokki. Þeim tókst báðum að sýna fram á það með aðstoð hliðrunarmælinga, að stjarnan væri ofan tungls.

Mästlin, sem síðar varð prófessor við háskólann í Tübingen og kennari Keplers, varð fyrri til að gefa út kver um niðurstöður sínar, en mælingar Brahes á Hveðn voru mun nákvæmari og rökstuðningur hans fyrir fjarlægð halastjörnunnar hnitmiðaðri. Hann notaði jafnframt mælingar annarra lærdómsmanna við útreikningana, sem varð til þess að niðurstöður hans urðu mun þekktari.

Auk mælinga Brahes á halastjörnunni 1577 ber að hafa í huga, að fimm árum áður hafði hann sýnt fram á, að nýstirni sem hann uppgötvaði og fylgdist náið með, var mun lengra í burtu en tunglið og sennilega staðsett meðal fastastjarnanna. Þessar mælingar eru ástæðan fyrir því, að þegar afrek Brahes eru til umræðu í kennslubókum, fær hanna réttilega heiðurinn af því að hafa splundrað kristalshvelum Aristótelesar.

Til vinstri eru teikningar úr vinnubók Brahes af halastjörnunni 1577 á hvelfingunni. Þarna er hún í stjörnumerkinu Bogmanninum. Myndin til hægri er úr bók Brahes frá 1588. Eina leiðin, sem hann sá til þess að koma halastjörnunni fyrir í sínu eigin jarðmiðjukerfi, var að gera ráð fyrir að braut hennar væri hringbogi með miðju í sólinni, ofan tungls og fyrir utan braut Venusar. Mästlin, sem aðhylltist sólmiðjukenningu Kóperníkusar, gerði hins vegar ráð fyrir á halastjarnan væri á braut um sólina milli brauta jarðar og Venusar og lengra frá jörðinni en tunglið.

Brahe var með sínar eigin hugmyndir um eðli halastjarna. Hann taldi þær vera úr himnesku efni, en ólíku eisunni að því leyti, að það væri ekki fullkomlega hreint og aðeins gagnsætt að hluta. Höfuð stjarnanna væru því gropin, sem gerði það aftur að verkum að sólargeislarnir lokuðust inni og gerðu höfuðin glóandi. Hluti ljóssins læki þó út og myndaði halana.

 

Sautjánda öld

◊ Halastjarnan 1607:

Þarna var halastjarna Halleys enn á ferðinni. Í þessari heimsókn sást hún stuttlega á Íslandi eins og Gísli Oddsson getur um í Íslenskum annálabrotum:

15. og 16. desember, sást í Skálholti í heiðskíru veðri halastjarna af annarri eða þriðju stærð á milli Drekans og Stórabjarnar; hún var ekki skærari en aðrar stjörnur, en stærri og frá henni stöfuðu geislar eða stafur til suðuráttar. Rigningar sem gengu fyrir og eftir, skyggðu fyrir, svo að eigi var hægt að sjá hana.

Í útlöndum fylgdust margir með stjörnunni, þar á meðal þeir Kepler (1571-1630) og Longomontanus (1562-1647). Sá síðarnefndi var fyrrverandi nemandi Brahes og Kepler hafði aðstoðað hinn mikla stjörnumeistara á starfsárum hans í Prag. Báðir framkvæmdu einnig mælingar á halastjörnunni miklu árið 1618, sem fjallað verður um hér á eftir.

Eina myndin í grein Keplers um halastjörnuna 1607 sýnir slóð stjörnunnar á himinhvelinu.

Tveimur árum eftir að halastjarnan 1607 sást á stjörnuhimninum, birti Kepler fyrstu tvö  lögmál sín um hreyfingar reikistjarna í sólkerfinu. Þriðja lögmálið birti hann svo 1619. Það merkilega er, að það hvarlaði ekki að honum að beita þessum lögmálum á halastjörnur. Hann vissi, að þær voru lengra frá jörðu en tunglið, en að öðru leyti voru hugmyndir hans um halastjörnur frekar forneskjulegar.

Kepler taldi að halastjörnur væru hverful fyrirbæri og því hlytu þær að ferðast eftir beinum línum, í samræmi við hugmyndir Aristótelesar um hreyfingu hluta. Þær væru sjálfsprottnar úr „fitubólum“ í eisunni (á svipaðan hátt og hvalir og sæskrýmsli mynduðst úr engu í hafinu). Samhliða yrðu til einskonar leiðsöguandar, sem stýrðu stjörnunum eftir beinum brautum þeirra. Hluti ljósgeislanna frá sólinni færi í gegnum höfuð hverrar halastjörnu, drægi með sér efni þess og myndaði þannig halann, sem sæist vegna endurkasts sólarljóss. Þegar höfuðefnið væri upp urið, hyrfi stjarnan.

  • J. Kepler, 1608: Ausführlicher Bericht von dem Newlich im Monat Septembri vnd Octobri diss 1607. Jahrs erschienenen Haarstern oder Cometen vnd seinen Bedeutungen. Bls. 23-41 í 7. bindi af  Joannis Kepleri astronomi opera omnia.
  • J. Kepler, 1619: De cometis libelli tres. Um stjörnurnar 1607 og 1618 og kenningu Keplers um halastjörnur.
  • Longomontanus, 1622: Astronomica Danica. Fjallað er um halastjörnurnar 1607 og 1618 í viðauka.

◊ Halastjarnan mikla árið 1618:

Þetta ár sáust þrjár halastjörnur, en sú sem mesta athygli vakti var númer tvö í röðinni. Jón Indíafari mun hafa séð hana frá Krónborgarkastala í Danmörku. Í reisubók sinni frá 1661 lýsir hann meðal annars ýmsum atburðum, sem á daga hans drifu árið 1618. Þar segir undir lokin:  „Þetta skeði á því ári er vöndur sást á lofti (eða sú halastjarna).“

Skarðsárannáll hefur þetta að segja um stjörnuna:

Sást ein cometa fyrir norðan land um veturinn fyrir jólaföstuinngang, nær í mánuð; hún hafði ei svo eðlilegan gang sem aðrar stjörnur. Undan henni gekk fyrst, þá hún sást, svo sem einn langur stafur, en þá síðar, móti því hún hvarf, kvíslaðist sú rák og var að sjá sem vöndur. Sást ormurinn í Lagarfljóti.

Í hinni vönduðu hugvekju um halastjörnur frá 1797 segir Hannes Finnsson (bls. 53):

Hali stjörnunnar, sem sást 1618, og um hverja hér í Íslandi voru ortir nokkrir sálmar, skein yfir meir en helming himinsins.

Meðal íslenskra kvæða, sem minnast á þessa stjörnu, er Harmavottur Jóns Jónssonar prests, sem sennilega er ort 1628. Þar telur höfundur meðal annars upp fyrirboða Tyrkjaránsins árið 1627. Í 40. erindi er fjallað um halastjörnuna 1618:

Á lopti, himni, láði og sjá
ljósleg teiknin hljóma.
halastjarnan hermir frá,
að hirting fylgi eptir á;
skot í lopti skýra hið sama og róma.

Þarna mun orðið halastjarna koma fyrir í rituðu máli í fyrsta sinn.

Í kvæði Ólafs Einarssonar, Árgalanum, frá 1757 er einnig minnst á þessa halastjörnu í 13. erindi:

Sína birtu sólin klára
svo og tunglið missa nú,
loftið sendir læki tára,
lýsir hrísi stjarna sú,
eyðing landi sýnir sára,
sést hjá flestum engin trú.

Halastjarnan yfir Augsburg í nóvember 1618.

Í hinu mikla kvæði Paradise Lost eftir John Milton frá 1667(?) eru margar tilvísanir í stjörnufræði samtímans. Þar á meðal er erindi, þar sem myrkvahöfðingjanum er líkt við halastjörnu, þegar hann hittir Dauðann við hlið helvítis. Færa má sterk rök fyrir því, að þarna sé Milton að vísa til halastjörnunnar 1618 (sumir segja halastjörnunnar 1664, en það er ólíklegra, þar sem Milton var þá orðinn blindur). Erindið er svona (Bók 2, línur 706-711):

On th' other side,
Incensed with indignation, Satan stood
Unterrified, and like a comet burned,
That fires the length of Ophiucus huge
In th' arctic sky, and from his horrid hair
Shakes pestilence and war.

Í þýðingu Jóns Þorlákssonar, sem birtist 1796, er erindið svona (bls. 294h-295v;  sjá einnig hér, bls. 45v):

Stóð samt Satan á
sínu máli
honum andspænis
hvörgi smeikr.
Likr var hann logandi
á lopti norðrs,
af heipt heitt kyndtr,
halastjörnu,
sem bálast breiðum
brautum eptir
Ophíocci*
at endilaungu,
ok fársfullu úr
faxi hristir
ókjör, orrostur
ok illa pest.

(* Ophíoccus, ein himinmynd fyri norðan þau 12 merki, hefir eigi, þat ek veit, íslenzkt heiti.)

Eins og fyrr sagði fylgdust margir stærðfræðilegir lærdómsmenn með þessari stjörnu, þar á meðal bæði Longomontanus og Kepler. Þetta mun jafnframt hafa verið fyrsta halastjarnan, sem skoðuð var vandlega í sjónauka.

 

Óvissa um eðli og brautir halastjarna

Nú þegar hefur verið sagt frá hinum fjölbreyttu og ólíku kenningum spekinga eins og Aristótelesar, Apians, Brahes og Keplers um halastjörnur. Sú saga sýnir vel, hversu erfitt menn áttu með að koma böndum á þetta flókna viðfangsefni. Ástæðan var að sjálfsögðu sú, að eðlisfræðin, sem nauðsynleg var til frekari skilnings, var ekki enn komin til sögunnar.

Þetta sést jafnvel enn betur, þegar litið er á framlag eins af frumkvöðlum aflfræðinnar, Galíleós (1564-1642), til halastjörnufræða. Eins og þekkt er, átti þessi mikli vísindamaður í stöðugum deilum við jesúíta og þegar einn þeirra O. Grassi (1583-1654) gaf út rit um halastjörnuna 1618, þar sem byggt var á hugmyndum Brahes, brást Galíleó við með ádeiluriti. Það var gefið út árið 1619 undir nafni nemanda hans, M. Guiducci (1585-1646), en allir vissu að innihaldið kom frá meistaranum.

Ritið fjallar meðal annars um nýja kenningu Galíleós um halastjörnur, en hún var sú, að halastjörnur væru hraðfleyg gufuský sem ferðuðust eftir beinum línum í andrúmslofti jarðar og skin þeirra væri endurkastað sólarljós. Sömu kenningu er að finna í ritinu Il saggiatore frá 1623. Þannig var Galíleó lengi hallur undir hugmyndir Aristótelesar um halastjörnur, þótt margir samtímamenn hans væru komnir á þá skoðun, að halastjörnur væru handan tungls.

Margir aðrir af fremstu stærðfræðilegu lærdómsmönnum sautjándu aldar settu einnig fram sínar eigin kenningar um halastjörnur. Þar má til dæmis nefna P. Gassendi, W. Snel, G. Borelli, G. D. Cassini, C. Huygens og R. Hooke. Ekki er ástæða til að fjalla um þessar hugmyndir hér, en þó má minna á, að hvað brautir varðar skiptust menn aðallega í tvo hópa. Annars vegar voru þeir (t.d. Cassini og Borelli), sem töldu halastjörnur eilífar og því væru brautir þeirra hringir. Hinir (t.d. Huygens) voru vissir um, að brautirnar væru beinar línur, því að halastjörnurnar væru skammlíf fyrirbæri. Þarna má greinilega sjá hin sterku áhrif Aristótelesar á hugsunarhátt manna á sautjándu öld.

Þótt hún hafi aldrei notið mikillar hylli, er rétt að nefna hér kenningu Descartes (1596-1650) um halastjörnur. Samkvæmt henni voru halastjörnur dauðar sólir, sem megnuðu ekki að viðhalda sínum eigin hvirfli og hröktust því eftir útjöðrum hvirfla annarra og enn virkra sólna. Höfuð stjarnanna endurköstuðu sólarljósinu beint, en halarnir voru sjónvilla. Þar var um að kenna sérstöku ljósbroti í agnadreifingu þyrlanna, þannig að athugendum sýndust þessar dauðu stjörnur hafa hala.

Teikningin til vinstri á að sýna braut halastjörnu í andrúmslofti jarðarinnar skv. kenningu Galíleós. D er jarðarmiðja, EF er braut halastjörnunnar og A er athugunarstaður. AG er sjóndeildarplanið og að næturlagi er sólin neðan þess, undir G. Úr grein Guiduccis (og Galíleós) frá 1619.  -  Til hægri er mynd af ferðalagi halastjörnu (dauðri stjörnu) frá einum hvirfli til annars skv. kenningu Descartes. S er sólin okkar og D, L, F, f, Y aðrar sólir, hver í sínum hvirfli.  Halastjarnan hefur för í N og hreyfist eftir bugðóttri braut sem merkt er með tölustöfunum 2, 3, 4, 5 og 6. Úr Principíum Descartes frá1644, bls. 106.

Eins og margir aðrir, var hinn þekkti stjörnufræðingur J. Hevelíus (1611-1687) með sína eigin kenningu um halastjörnur. Samkvæmt henni mynduðst höfuð þeirra við útgufun úrgangsefna frá ystu reikistjörnunum, Júpíter og Satúrnusi. Þær væru skammlífar og því ættu brautirnar að vera beinar, eða svo hafði Aristóteles sagt. Hevelius tók þó eftir því, að þetta var ekki í samræmi við athuganir hans sjálfs, svo hann neyddist til að gera ráð fyrir að brautirnar sveigðust örlítið um sólina. Ástæðuna taldi hann vera einskonar viðnám í eisunni.

Þarna má sjá þrjá merka spekinga ræða saman um halastjörnur og brautir þeirra. Til vinstri er Aristóteles með kort af lofthjúpskenningu sinni. Hevelíus er í miðjunni að útskýra sína kenningu og til hægri er Kepler með sínar beinu brautir. Yfir höfðum þeirra svífur halastjarna, sem áhugasamir athugendur fylgjast vel með af svölunum til hægri. Teikningin er úr Cometographia Hevelíusar frá 1668.

◊ Halastjarnan 1652:

Gísli Einarsson skólameistari í Skálholti mældi stöðu þessarar halastjörnu á hvelfingunni og áætlaði hliðrun hennar. Mun það vera í fyrsta sinn, sem slíkar mælingar voru framkvæmdar hér á landi og markar það Gísla og stjörnunni sérstakan sess í íslenskri vísindasögu.

Ekki er vitað hvaða tækjum Gísli beitti við mælingarnar, þótt hugsanlegt sé, að þar hafi hann notast við gamlan kvaðrant, sem Gísli Oddson biskup (1593-1638) hafði á sínum tíma fengið hjá Longomontanusi, en ekki getað notað „vegna fákunnáttu“.

Gísli gerði grein fyrir athugunum sínum í bréfi til H. Bjelkes (1615-83) árið 1653. Bréfið mun nú týnt og tröllum gefið, en innihaldinu er lýst í Íslandslýsingu P. H. Resens (1625-88), sem kom í þýðingu Jakobs Benediktssonar árið 1991 (bls. 286-87):

10. desember árið 1652 sást [halastjarnan] á sunnanverðu Íslandi í nautsmerki; 12. sama mánaðar sást hún í Skálholti undir auga Nautsins hjá stjörnu í vinstra læri og gekk undir sjóndeildarhring samtímis henni og með sömu hreyfingu. Síðar sýndi hún sjálfstæða hreyfingu og gekk yfir á norðurhvel himins. Frá því á sjöttu stund að kvöldi hins 14. fram til níundu stundar um kvöldið fór hún fram hjá austurhlið sjöstjörnunnar, og á fjórðu stundu að morgni hins 16. var hún komin að daufri stjörnu í tánni á vinstra fæti Perseus. Því næst gekk hún í höfuð Medúsu og staðnæmdist þar í tvo sólarhringa, en var þá orðin dauf og ógreinileg. En 25. desember sást hún síðast um það bil þremur gráðum norðan við höfuð Medúsu. Hún sást alla nóttina yfir sjóndeildarhring, og Gísli segist hafa mælt suðurhæð hennar 68 gráður en norðurhæð 13 gráður. Með því að bera saman mismun þessara talna við breidd Skálholts, þar sem athugunin var gerð, en hún er 64 gráður og 14 mínútur, þá hafi hliðrunin reynst þrjár gráður og 17 mínútur. Af því leiði að hún hafi verið undir tungli á himni, og af því ályktar hann að hún hafi ekki verið lengra frá jörðu en hálft ummál hennar.

Þessi gamla erlenda teikning sýnir hluta af braut halastjörnunnar 1652 á hvelfingunni. Þarna er stjarnan í stjörnumerkinu Perseifi á leið fram hjá höfði Medúsu. Rétt er að taka fram að dagsetningarnar á myndinni eru samkvæmt nýja stíl en Gísli Einarsson notaði gamla stíl í lýsingu sinni.

Ef lýsing Resens á niðurstöðum Gísla er rétt, voru verulegir annmarkar á mælingum skólameistarans. Til dæmis benda þær til þess, að halastjarnan hafi verið neðan tungls, sem er rangt. Nánri umfjöllun um þetta efni er að finna í grein Einars H. Guðmundssonar frá 1998.

Erlendis fylgdust margir með stjörnunni, þar á meðal þekktir stjörnufræðingar eins og Hevelíus og Cassini (1625-1712). Báðir gáfu þeir út ítarlegar lýsingar á athugunum sínum.

◊ Halastjarnan mikla árið 1664:

Sögur herma, að þessi stjarna hafi jafnvel verið enn glæsilegri en halastjarnan fræga árið 1618. Hún sást víða um lönd, meðal annars hér á landi og er hennar getið í nokkrum íslenskum annálum. Í Vallholtsannál segir:

24. Dec. sén fyrst cometa á lopti, vestur frá sjöstirni, með löngum hala sem vöndur, sást hvert kveld fram um jól, horfði til austurs. Hún var svo:

Teikningin af halastjörnunni 1664 í handriti af Vallholtsannál (Lbs. 158 4to). Sjá til samanburðar mynd af stjörnunni á prentuðum þýskum einblöðungi frá þessum tíma.

[...]  Gott veður áttadag. Vetur góður upp þaðan. Nóttina næstu eptir [2. jan.] sást regnbogi gegnt tungli í harða frosti, og þar eptir rauður kross yfir og undir tunglinu og í kring um það allt. Sén vígabrandur frá vestri til austurs, rann á oddinn og vígaknöttur frá vestri til austurs. Enn sást stjarna ný, er gekk um þvert lopt til austurs mjög hrapalega. Önnur stjarna sást um kveld neðarlega á lopti í suðri, gekk með hasti til vesturs, og svo undir. Enn sást teikn mikið á lopti aflangt sem ský. Upp frá 19. Jan. sást ekki cometan, sem fyrr var getið.

Halastjarnan vakti verulega athygli bæði í Evrópu og Bandaríkjunum og var mikið um hana skrifað, þótt mest af því hafi tengst spádómum og vangaveltum um reiði Guðs. Til dæmis töldu margir, að hún hefði verið forboði plágunnar miklu í London 1665-66 og brunans sem fylgdi í kjölfarið.

Newton fylgdist með stjörnunni sem stúdent í Cambridge og ef til vill hefur hún vakið hjá honum þann áhuga á halastjörnum, sem síðar átti eftir að skila sér með eftirminnanlegum hætti í tengslum við stjörnurnar miklu árin 1680 og 1682.

Ein af dagbókarfærslum Newtons með staðarmælingum og teikningu af halastjörnunni 1664. Þarna er hún í stjörnumerkinu Hvalnum. Til vinstri má sjá sólstjörnurnar Rígel í Óríon og Aldebaran í Nautinu

Meðal þeirra lærdómsmanna, sem fylgdust með halastjörnunni og gáfu út rit um niðurstöður sínar, voru þeir Hevelius, Borelli og Cassini. Sá síðastnefndi var þeirrar skoðunar, að braut stjörnunnar væri risastór hringur með miðju í stefnu á fastastjörnuna Síríus og jarðnánd fyrir utan braut Satúrnusar. Tilgátan var byggð á jarðmiðjukenningu Brahes.

Í Kaupmannahöfn gerði R. Bartholin (1625-1698) nákvæmar mælingar á stjörnunni, bæði fyrir og eftir jól. Talið er fullvíst, að þar hafi hann notið aðstoðar nemanda síns O. Rømers (1644-1710). Til gamans má benda á, að í lok greinar sinnar um stjörnuna víkur Bartholin að halastjörnunum 1222 og 1301 og vitnar í því sambandi í íslenska annála (sjá einnig hér).

Sjá einnig Viðbót 2 aftast í færslunni.

◊ Halastjarnan 1665:

Aðeins nokkrum dögum eftir að halastjarnan 1664 hvarf af sjónarsviðinu í mars 1665, birtist ný stjarna á himni. Flestir þeirra lærdómsmanna, sem fylgst höfðu með fyrri stjörnunni, voru fljótir að hefja mælingar á hinum nýja gesti. Niðurstöður sumra þeirra er að finna í ritum, sem áður voru nefnd.

Teikning af slóð halastjörnunnar 1665 á stjörnuhimninum. Úr bók Rasmusar Bartholin frá 1665.

Íslenskir annálar nefna að hér hafi sést halastjarna árið 1665, en ekki er ljóst að þar sé um þessa ákveðnu stjörnu að ræða.

◊ Halastjarnan mikla árið 1680:

Mikil og björt halastjarna sást víða um lönd veturinn 1680. Reyndar töldu flestir, þar á meðal I. Newton (1643-1727), að um tvær stjörnur væri að ræða, sem báðar ferðuðust eftir beinum línum. Þetta var í samræmi við hugmyndir Keplers, en við vitum nú, að „fyrri stjarnan“, sem sást á austurhimni fyrir dögun, var halastjarnan á innleið og „hin“, sem sást síðar og sem kvöldstjarna á vesturhimni, var halastjarnan á útleið.

Halastjarnan 1680 yfir Rotterdam. Málverk eftir L. Verschuier.

Stjarnan sást vel hér á landi oig er hennar getið í íslenskum annálum. Í Kjósarannál segir (dagsetningar skv. gamla stíl):

Um haustið sást vígabrandur. - 12. Decembris að áliðnum degi, undir dagsetur, sást teikn á himnum í útsuðri, gult að lit; að neðanverðu var það bjartara en ofantil, og stundum meira en stundum minna. Það hækkaði alltaf á himninum um 4 grader á hverju kveldi; um síðir sáu menn, að stjarna var við það að neðanverðu og að þetta teikn var ein cometa, þó með annarlegum gangi við aðrar stjörnur; lengd halans meintist 42 gráður, en elevatio 48 gr.; sást syðra til 30. Januarii. Fyrir austan var sagt, einn maður séð hefði á loptinu þvílíkt sem mannshönd, haldandi á vendi, og víðar um landið sáust teikn og furðanlegar veifanir á loptinu.

Séra Páll í Selárdal, sem almennt er talinn í hópi merkustu lærdómsmanna sinnar samtíðar hér á landi, hélt sérstaka predikun í tilefni þessarar heimsóknar og var hún ætluð „Syndurum til guðrækilegrar kristilegrar Uppvakningar“.

Titillinn á iðrunarpredikun Páls í Selárdal um halastjörnuna 1680.

Í predikuninni upplýsti séra Páll söfnuðinn meðal annars um eðli halastjarna:

Cometa kann ei vera í tölu himinsins stjarna. […] Guð skapar cometurnar af því blóði og blóðugum syndum, sem á jörðina út hellast, og á jörðinni drýgjast, hvað allt upp stígur í hæðirnar. Þessi illska er sá suddi og brennisteinn, sem bálast í þessum cometueldi, svo sem Esajas segir (9. kap.): Ranglætið brennir sem eldur. [...]  Sjáið, nú tekur að bálast sú arfasátan vorrar synda slyðru; sá brennisteininum, sem er sú eitraða ístra holdlegra girnda, hefur sig dregið saman á himnum, hverri vér í vind slóum. En sá fortærandi eldur hefur kveikt þar í einn vítaeld yfir oss og vor börn, hús og heimili. Ég segi: Ógnarligan cometen, líka sem glóandi axarfaxi að oss sé snúið, og reitt Guðs reiðfax.

Rétt er að hafa í huga, að á sautjándu öld voru samskonar predikanir fluttar víða erlendis, þegar bjartar halastjörnur birtust á himni. Einnig má minna á, að á þessum tímum voru prentaðir erlendir bæklingar, með svipuðu innihaldi sem og spádómum, margfalt fleiri en þau rit, sem fjölluðu um mælingar á halastjörnum og náttúruspekilegar vangaveltur um eðli þeirra.

Stjarnan mikla árið 1680 mun vera fyrsta halastjarnan, sem uppgötvuð var í gegnum sjónauka. Þýski stjörnufræðingurinn G. Kirch (1639-1710) sá hana fyrstur og er stjarnan stundum við hann kennd. Einn þeirra mörgu, sem fylgdust með halastjörnunni, var lærdómsmaðurinn G. S. Dörffel (1643-1688) sem benti á, að sennilega væri braut hennar fleygbogi (parabóla) með sólina í brennipunkti. Þar sem enginn fræðilegur rökstuðningur fylgdi niðurstöðunni, tóku fáir mark á henni.

Hinn konunglegi enski stjörnufræðingur J. Flamsteed (1646-1719) taldi einnig, að aðeins væri um eina halastjörnu að ræða, en ekki tvær, eins og Newton og flestir aðrir héldu fram. Hugmynd Flamsteeds var sú, að í sólnánd hefði halastjarnan endurkastast frá sólinni vegna einskonar „fráhrindandi segulkrafts“.

Newton fylgdist vel með stjörnunni og gerði á henni margar staðarmælingar í því skyni að finna braut hennar. Hann var nærsýnn og í byrjun notaðist hann því við einglyrni. Þegar áhugi hans jókst, keypti hann sér linsusjónauka, fyrst einn þriggja feta og síðan annan sjö feta með míkrómæli. Hann átti einnig í bréfaskiptum við Flamsteed og fékk hjá honum mæliniðurstöður, jafnframt því sem hann safnaði gögnum frá öðrum stjörnufræðingum.

En allt kom fyrir ekki; þrátt fyrir talsverða reikninga tókst Newton ekki að ákvaða brautina með þeirri nákvæmni sem hann vildi. Hann missti því áhugann í bili. Nokkrum árum síðar komu mæliniðurstöðurnar þó að góðum notum. Að auki tók Newton til við að endurbæta spegilsjónauka sinn og gerði við það nýjar uppgötvanir um liti, sem hann gat birt í Ljósfræðinni árið 1704.

Sjá einnig Viðbót 1 aftast í færslunni.

◊ Halastjarnan 1682:

Margir, þar á meðal E. Halley (1656-1742), fylgdust náið með bjartri halastjörnu, sem sást vel á hvelfingunni haustið 1682. Þótt stjarnan hafi bæði verið björt og fögur, er hún þó fyrst og fremst þekkt í sögu stjörnufræðinnar vegna þess, að árið 1705 sýndi Halley fram á, að hún hefði áður komið í heimsókn. Jafnframt spáði hann því, að hún myndi birtast aftur árið 1758. Það gekk eftir og hefur stjarnan síðan borið nafn þessa merka lærdómsmanns.

Íbúar borgarinnar Augsburg fylgjast með halastjörnunni 1682 við hlið minnkandi tungls.

Ekki er að fullu ljóst, hvort halastjarnan 1682 hefur sést hér á landi. Þó er rétt að vitna í Eyrarannál, þar sem eftirfarandi kemur fram:

Sást halastjarna í hálfan mánuð, og þá dreymdi Sigurð Sigurðsson á Lágagnúpi, að hann sá 3 sólir, en sú í miðið var öllum fegri, og varð að manns ásjónu og sagði við Sigurð: Hvað heldur fólkið, að stjarnan hafi að þýða, sem hér sást nýlega? Sigurður svaraði: Það vita menn ei af. Andlitið svaraði: Ég vil segja þér það; hún merkir það, að hér eigi að koma ræningjar [...] haltu þetta fyrir enga draumóra, sem ég segi þér, því það er satt. Og vaknaði Sigurður. - Item 3 vikum seinna dreymdi Sigurð gamlan mann, gráhærðan, og sagði við Sigurð: Satt er það sem sólin sagði þér um stjörnuna og ræningjana.

Ekki er til þess vitað, að hinir undarlegu draumar Sigurðar hafi ræst.

 

Newton leysir brautarþrautina

Í ágúst árið 1684 fór Halley í fræga heimsókn til Newtons í Cambridge og spurði meistarann, hvort hann vissi hver yrði lögun reikistjörnubrauta, ef aðdráttarkrafturinn á þær frá sólinni væri í öfugu hlutfalli við annað veldi fjarlægðarinnar.  Newton mun hafa svarað að bragði, að samkvæmt sínum reikningum væru brautirnar sporbaugar. Honum tókst þó ekki að finna útreikningana til að sýna Halley, en lofaði að senda þá til hans seinna.

Í nóvember sama ár fékk Halley loks drög að grein frá Newton undir nafninu  Um hreyfingu hluta eftir himinbrautum. Í drögunum sýndi Newton fram á, að ef aðdráttarkrafturinn hefði þau einkenni sem áður var lýst, væru brautirnar keilusnið, það er sporbaugar (ellipsur), fleygbogar (parabólur) eða gleiðbogar (hýperbólur), með sólina í brennipunkti. Newton benti á, að brautir reikistjarnanna væru augljóslega sporbaugar og jafnframt mætti nota niðurstöðuna til að finna brautir halastjarna, þótt það væri ekki auðvelt verk.

Halley varð himinlifandi við fréttirnar og mánuði seinna hélt hann erindi í Konunglega breska vísindafélaginu um þessa tímamótaniðurstöðu Newtons. Það tók Newton hins vegar rúm tvö ár til viðbótar að ganga frá fyrstu útgáfunni af meistaraverki sínu, Principia, þar sem þessar niðurstöður og margar aðrar voru kynntar. Hér verður ekki rætt frekar um mikilvægi þessa stórbrotna verks (sjá þó hér) og þess aðeins getið, að því lýkur með ítarlegri umfjöllun um halastjörnur (frá og með lemmu 4 í þriðju bók) og hvernig frumreikna má brautir þeirra í fleygboganálgun út frá þremur staðarmælingum. Þessa aðferð notaði Newton svo í bókinni til finna braut halastjörnunnar 1680 (sjá ítarlegri umfjöllun um brautarreikninga í upphafi næstu færslu).

Braut halastjörnunnar 1680 í fleygboganálgun. Myndin er úr halastjörnuhluta Principíu.

Þegar hér var komið sögu var Newton orðinn þess fullviss, að halastjörnur væru ekki jafn frábrugðnar reikistjörnum og áður var talið. Þær væru því eilífar eins og aðrir himinhnettir og kjarni þeirra eða höfuð væru úr föstu samþjöppuðu efni. Þær fengju ljós sitt frá sólinni og sólarhitinn framkallaði jafnframt yfirborðsgufur, sem mynduðu hjúp stjörnunnar. Hluti agnanna í hjúpnum bærist svo með upphitaðri eisu í átt frá sólinni, líkt og reykur berst frá reykháfi með heitu lofti.

Til gamans má geta þess, að hinn einlægi aðdáandi Newtons, Voltaire (1694-1778), var ekki sáttur við þessa skýringu meistarans. Að hans mati voru halarnir raunverulegur reykur frá brennandi efnum á yfirborði stjörnunnar.  Ýmis önnur tilbrigði við kenningu Newtons um eðli halastjarna komu fram á næstu árum, áratugum og öldum. Vandamálið var þó ekki að fullu leyst fyrr en vel var liðið á tuttugustu öldina.

Fyrsti Íslendingurinn sem kynnti sér aflfræði Newtons var Stefán Björnsson reiknimeistari. Í dispútatíu frá 1758 fjallar hann um halastjörnur og þyngdarlögmálið, eins og nánar er sagt frá í næstu færslu. Á einum stað færir hann fram rök fyrir því, að

góðfús Guð [hafi] af óendanlegri visku sinni réttilega fengið halastjörnunum stað utan dýrahringsins, einmitt í þeim tilgangi að komast hjá of miklum truflunum á gangi og brautum reikistjarnanna, sem annars yrðu óhjákvæmilegar.

Þarna notar Stefán markhyggjurök til að útskýra, hvers vegna brautir halastjarna eru ekki bundnar við sólkerfisplanið (dýrahringinn) heldur komi inn í reikistjörnukerfið úr öllum áttum. Þessa hugmynd hefur Stefán sótt í eftirmála Principíu, náttúruspekilega hugvekju, sem Newton gaf nafnið General scholium og einkennist að hluta af markhyggju og náttúruguðfræði. Í framhaldi af fyrri orðum í dispútatíunni vitnar Stefán í 6. kafla í þriðju efnisgreinina í hugvekju Newtons og segir:

Önnur markhyggjurök fyrir því að halastjörnur séu fjarri dýrahringnum færir snillingurinn Newton í Principíu, þriðju bók [...]:   „Af þessu gefur að skilja hvers vegna halastjörnurnar eru ekki í dýrahringnum eins og reikistjörnur, en flakka þaðan og berast á ýmsa vegu um geiminn. Auðvitað í þeim tilgangi að í sólfirð sinni, þegar þær hreyfast hægast, séu þær sem fjærst hver annarri og togi sem minnst gagnkvæmt hver í aðra.“   Og þessi tvennu markhyggjurök reynist fullnægjandi, hlutlæg, frumspekileg röksemd sem orkaði á Guð, svo hann setti halastjörnurnar víðsfjarri dýrahringnum.

 

Halastjörnurit Halleys 1705

Reikniaðferðin, sem Newton kynnti til sögunnar í lok Prnicipíu árið 1687 og notaði til að finna braut halastjörnunnar 1680, var bæði erfið og tímafrek. Halley, sem las próförk af Principíu og aðstoðaði Newton við að búa verkið undir prentun, var í sérstakri aðstöðu til að tileinka sér aðferðina og beita henni á fleiri halastjörnur. Vegna þess hversu flóknir reikningarnir voru, liðu hartnær tveir áratugir þar til aðrir stjörnufræðingar tóku að nota þá til ákvarðana á brautum halastjarna. Halley fór sér því að engu óðslega, enda upptekinn við önnur störf á þessu tímabili.

Það var fyrst einum átta árum eftir útkomu Principíu, sem Halley var farið að gruna, að brautarreikningar hans gæfu til kynna að halastjörnurnar frægu, árin 1531, 1607 og 1682, væru í raun ein og sama stjarnan. Hún væri á sporbaug um sólina og færi eina umferð á um það bil 76 árum.

Eftir að hafa rætt málin við Newton, kynnti Halley þessa hugmynd í Konunglega breska vísindafélaginu árið 1696. Það var þó ekki fyrr en 1705, sem hann lét prenta niðurstöður reikninga sinna á brautum 23 halastjarna í handhægri töflu (niðurstöður Newtons fyrir stjörnuna 1680 eru einnig með í töflunni):

Hin merka tafla Halleys frá 1705 þar sem sjá má líkindin með halastjörnunum árin 1531, 1607 og 1682. Tölulegar upplýsingar um þessar þrjár stjörnur eru undirstrikaðar með appelsínugulum lit.

Í þessari sömu grein setti Halley fram hina frægu tilgátu að halastjarnan, sem áður hafði sést 1531, 1607 og 1682, myndi birtast á nýjan leik árið 1758:

Whenever a new comet shall appear, we may be able to know, by comparing together the elements, whether it be any of those which has appeared before, and consequently to determine its period, and the axis of its orbit, and to foretell its return. And, indeed, there are many things which make me believe that the comet which Apian observed in the year 1531 was the same with which Kepler and Longomontanus took notice of and described in the year 1607, and which I my self have seen return, and observd in the year 1682. All the elements agree, and nothing seems to contradict this my opinion. […]  Hence I dare venture to foretell, that it will return again in the year 1758.

Í næstu færslu (nr. 2) verður rætt nánar um endurkomu halastjörnu Halleys árið 1758.

Framhaldsfærslur:

  • Halastjörnur fyrr og nú - 2. Átjánda og nítjánda öld.
  • Halastjörnur fyrr og nú - 3. Tuttugasta öld.
  • Halastjörnur fyrr og nú - 4. Upphaf tuttugustu og fyrstu aldar (með lista yfir ýmsar aðrar gagnlegar vefsíður og ritsmíðar).

Viðbót 1 (20. sept. 2018):  Ég var ekki fyrr búinn að birta færsluna en þessi skemmtilega grein  um Pierre Bayle  (1647-1706) birtist í vefritinu AEON. Þar er minnt á, að Bayle notaði heimsókn halastjörnunnar miklu árið 1680 til að færa rök fyrir því, að guðleysingjar (atheists) gætu verið dyggðugir einstaklingar:  Various Thoughts on the Occasion of a Comet.  Þótt í dag sé þetta fullljóst öllum öðrum en ofstækismönnum, var ekki svo í lok sautjándu aldar.

Viðbót 2 (24. sept. 2018):  Sama ár og Rasmus Bartholin gaf út verkið um rannsóknir sínar á halastjörnunum 1664 og 1665, kom út öðruvísi bók um halastjörnur í Kaupmannahöfn. Höfundurinn var Thomas Bartholin  (1616-1680), bróðir Rasmusar og frægur læknaprófessor við Hafnarháskóla. Hans er nú einkum minnst fyrir að hafa verið meðal hinna fyrstu til að lýsa sogæðakerfi líkamans.

Í verki sínu  Lækningar, Curationes, séra Þorkels Arngrímssonar  frá 1949 segir Vilmundur Jónsson þetta um Thomas (bls. 154):

Tómas Bartholín […] var yfirleitt engin betrungur Óla Worms um tök sín á veruleikanum, og er hann tilvalið dæmi þeirra tímaskiptamanna, sem náð höfðu haldi á litlum skækli reynsluvísindanna og voru að vísu staðreyndum háðir á því þrönga sviði en utan þess enn allir á bandi hinna huglægu vísinda og staðlausu hugmyndaflugi þeirra þar engin takmörk sett.

Í verkinu um halastjörnur er hinn frægi prófessor fullkomlega á valdi hjátrúar og hindurvitna. Almennt telur hann, að fyrirbæri á himni, svo sem staða sólar, fasar tunglsins og sólblettir hafi mikil áhrif á líf og heilsu manna. Þetta á ekki síst við um hinar hverfulu halastjörnur. Allt frá dögum Jeremíasar spámanns hafi þær reynst forboðar um slys og plágur. Enda ekki furða, því halastjörnur verði til úr útblæstri frá jörðu og endursendi svo botnfallið til okkar sem úrgang og saur. Gott dæmi um slíkar sendingar eru vansköpuð börn, sem fæðist vegna illsku syndugra manna.

Um Einar H. Guðmundsson

Prófessor emeritus við Háskóla Íslands - Tölvupóstfang: einar@hi.is - Vefsíða: https://einar.hi.is/
Þessi færsla var birt undir Eðlisfræði, Miðaldir, Sautjánda öldin, Sextánda öldin, Stærðfræði, Stjörnufræði. Bókamerkja beinan tengil.