De beschouwing van de sterren en de sterrebeelden aan den hemel
heeft ons, naast vele andere later te pas komende uitkomsten, dit
eerste belangrijke feit leeren kennen: _de figuren, die de sterren
met elkaar vormen, behouden steeds onveranderlijk dezelfde gedaante_
-- natuurlijk afgezien van de planeten. Dit geldt zelfs voor
duizenden van jaren, want de Grieksche astronomen der oudheid zagen
de sterrebeelden precies zoo, als wij ze nu zien. Wat beteekent deze
onveranderlijkheid?
Wanneer wij in het donker in de verte eenige lichtjes zien, die zich
bewegen, maar daarbij altijd ten opzichte van elkaar denzelfden
stand behouden en te zamen op en neer of heen en weer gaan, dan
besluiten wij, dat zij op een of andere manier aan elkaar vast
moeten zitten, als deelen van een enkel bewegend voorwerp. Zien wij
nu op dezelfde manier, dat b.v. de sterren van den Groote Beer of
van Orion bij hun beweging steeds dezelfde plaats ten opzichte van
elkaar behouden, dan ligt ook hier dezelfde gevolgtrekking voor de
hand: de sterren gaan niet zelfstandig, onafhankelijk van elkaar,
ieder haar eigen bepaalden weg, maar _zij zitten aan elkaar vast_ en
gaan gezamenlijk hun weg. Dat geldt natuurlijk niet alleen voor een
enkel sterrebeeld, maar ook voor alle te zamen; als een vast met
elkaar verbonden geheel cirkelen ze om ons heen. Zij zijn òf door
onzichtbare stangen met elkaar verbonden, _òf zij zitten alle aan
een hemelbol vastgehecht_.
Deze voorstelling, dat de sterren evenals "gouden spijkers aan een
blauwen koepel" vastgehecht zijn aan een hemel, die zich langzaam
beweegt en ze daarbij alle meeneemt, heeft zich reeds zeer vroeg aan
de menschen opgedrongen. Zij sluit zich ook vanzelf aan bij den
allereersten indruk, dat de hemel een blauwe halve bol is, die zich
als een koepel boven ons hoofd welft. Maar wij kunnen nu niet meer
aannemen, dat deze halve bol aan den horizon op de aarde rust. Want
de sterren gaan op en onder; zij zetten na hun ondergang hun weg
voort en duiken later ongedeerd in dezelfde figuren weer boven den
oostelijken horizon op. Daaruit blijkt, dat het hemelgewelf zich ook
onder den horizon voortzet, zich onder de aarde door beweegt en ook
dáár de sterren meevoert, nadat zij ondergegaan zijn. De hemel is
dus geen koepel, geen halve bol, maar een geheele bol, die van
binnen hol is, terwijl wij ons in het middelpunt bevinden. _De hemel
beweegt zich om ons als een vaste, holle, bolvormige schaal, die de
daaraan vastzittende sterren door haar beweging met zich meevoert_.
Wij hebben nu een heel ander beeld van den hemel gekregen dan in het
begin. Toen was hij de verzamelnaam voor alles, wat zich boven ons
bevindt; regenboog en wolken behoorden even goed tot den hemel als
zon en sterren. Wolken en regenboog zijn echter een geheel ander
soort dingen dan zon en sterren; zij zijn vergankelijk en
onbestendig als regen en wind en behooren evenals deze tot de aarde.
De zon en de sterren zijn boven die onbestendigheid verheven; zij
zijn onvergankelijke hemellichamen, die in rustige majesteit hun
kringen beschrijven. De wolken zweven in horizontale lagen als een
hoogere verdieping boven het aardoppervlak en schijnen daarom aan
den horizon tot strepen samengedrongen en in elkaar geschoven. De
sterrebeelden daarentegen hebben aan den horizon denzelfden vorm als
hoog boven ons hoofd; voor den hemel zijn, zooals het bij een bol
behoort, alle richtingen gelijkwaardig. _Voor den hemel bestaat geen
boven en geen onder_, hij is niet slechts boven, maar ook onder de
aarde; _hij omgeeft de aarde aan alle kanten_. Daaruit volgt weer
nog overtuigender dan vroeger reeds, _dat de aarde een aan alle
zijden begrensd lichaam is_.
Op wat voor wijze beweegt zich nu deze bolvormige hemelschaal? Wij
kunnen de beweging van den noordelijken hemel gemakkelijk nabootsen
door een opgestoken paraplu schuin naar het Noorden boven ons te
houden en haar dan om den stok als as te laten ronddraaien. De
plaats, waar de stok door de paraplu gaat, verplaatst zich daarbij
niet en alle andere deelen van de paraplu draaien om deze plaats in
cirkels rond, die des te grooter zijn, naarmate zij verder naar den
rand toe liggen. Dus juist zooals de sterren in het Noorden om de
hemelpool draaien. In het Noorden draait het hemelgewelf om een as,
die het in de pool treft, juist zooals de paraplu om haar stok
draait. Een ander voorbeeld, dat ons de verschijnselen bij zulk een
draaiing voor oogen stellen kan, vinden wij in den draaimolen. Gaan
wij in het midden staan, dan zien wij de zitbanken in een kring om
ons heen draaien, terwijl hooger gelegen dingen, b.v. de lampen,
boven ons een kring beschrijven. Konden wij nu de as van den
draaimolen scheef zetten, naar het Noorden toe, dan kwamen alle
kringen schuin te liggen; elk ding bereikte dan in het Zuiden zijn
hoogste, in het Noorden zijn laagste plaats. Spanden wij dan over
den draaimolen nog een ballon van tentdoek met de sterrebeelden er
netjes op geschilderd, dan hadden wij een sprekend gelijkend beeld
van den hemelbol. Draait de ballon met den draaimolen langzaam om de
as, dan doorloopt iedere ster een schuinen kring, die naar het
Zuiden toe het hoogst ligt.
Zoo vinden wij voor de dagelijksche beweging der sterren een uiterst
eenvoudige verklaring: _de hemelbol, waaraan de sterren vastzitten,
draait regelmatig eens per dag om een as, die naar het Noorden
schuin naar boven gericht is_. Wat ons vroeger als een merkwaardig
toeval voorkwam: het feit -- dat de oorzaak van alle bijzonderheden
in opkomst en ondergang der hemellichamen is -- dat de dagelijksche
kringen van alle sterren even schuin liggen, openbaart zich hier als
het vanzelf sprekende gevolg van een enkele oorzaak: omdat alle
sterren meegevoerd worden door den hemelbol, die zich om een scheef
opstaande as wentelt, daarom moeten hun banen alle even schuin zijn
en evenwijdig met elkaar. De as zelf zien wij natuurlijk niet, omdat
zij geen vaste stang maar een denkbeeldige lijn is; haar plaats
kennen wij daaraan, dat zich daar de rustende hemelpool tusschen de
sterren bevindt, die er om heen draaien. Natuurlijk moet zich aan
den anderen kant van den hemelbol, daar, waar de schuin naar het
Zuiden omlaag gerichte as hem treft, juist tegenover de zichtbare
pool, ook een rustende pool bevinden, de voor ons onzichtbare
_Zuidpool_ des hemels. De sterren, die zich in haar buurt bevinden
en in kringen om haar heen bewegen, bereiken den horizon nooit en
blijven altijd onzichtbaar voor ons.
[Illustratie: Draaiende hemelbol, van buiten gezien.]
Wij kunnen dus aan den hemelbol met zijn sterren drie verschillende
gebieden onderscheiden; een kap om de Noordpool heen omvat de
sterren, die nooit ondergaan en altijd zichtbaar blijven; een kap om
de Zuidpool heen omvat de sterren, die nooit opkomen en altijd
onzichtbaar blijven; daartusschen ligt een breede gordel, die alle
sterren bevat, die aan den oostelijken horizon opkomen en aan den
westelijken ondergaan. In het midden van dezen gordel loopt de
_aequator des hemels_ om den hemelbol heen, als een kring, die
overal even ver van beide polen verwijderd blijft. Hij verdeelt den
hemel in een noordelijke en een zuidelijke helft, en doorsnijdt den
horizon precies in het Oosten en in het Westen.
Bij onze beschouwing van de hemelverschijnselen zijn wij begonnen de
beweging van de zon nauwkeurig na te gaan, en wij bemerkten
vervolgens, dat de maan en de sterren juist zulke kringen als de zon
beschrijven. Thans hebben wij de beweging van alle sterren tot een
enkele, eenvoudige oorzaak teruggebracht, tot de draaiing van den
hemelbol. Het ligt nu voor de hand, de vraag te stellen, of
misschien ook de dagelijksche kringen van zon en maan denzelfden
oorsprong hebben.
Voor de maan ligt het bevestigend antwoord dadelijk voor de hand.
Wij zien haar aan den hemel tusschen de sterren staan en met de
sterren langzaam voortwandelen. Wij zien met onze eigen oogen, dat
de maan op een bepaalde plaats aan den hemel zit en door den
hemelbol in zijn draaiing meegenomen wordt.
Is het echter bij de zon wezenlijk anders gesteld? Ja, zoolang wij
dachten, dat de zon eenzaam en alleen als dagvorstin aan den hemel
troonde en haar baan beschreef, konden wij niet anders denken dan
dat zij zelfstandig haar eigen weg ging. Maar wij weten nu, dat ook
overdag de hemel vol sterren zit, die wij slechts door het schelle
daglicht niet kunnen zien. Ook de zon staat midden tusschen de
sterren en wandelt te zamen met hen voort, in het Oosten omhoog, in
het Westen omlaag. Zij staat niet alleen, zij is slechts één
hemellichaam, zij het ook het allerhelderste, tusschen de andere.
Het is volstrekt niet noodig voor haar een eigen dagelijkschen kring
aan te nemen. Wanneer zij, aan den hemel vastgehecht, door zijn
draaiing meegesleept wordt, moet zij dag aan dag juist zulk een
kring beschrijven, als wij bij haar gevonden hebben. _Ook de
dagelijksche kringen van zon en maan vinden hun oorzaak in de
wenteling van den hemelbol om zijn as_.
Zoo zijn wij dus hier tot een opvatting van den hemel gekomen, die
de verschijnselen op een uiterst eenvoudige manier weergeeft. Als
een reusachtige bolschaal, in wier middelpunt wij ons bevinden,
wentelt de hemel zich dagelijks gelijkmatig om zijn scheefstaande
as. Hij is met sterrebeelden bedekt, die alle hun vaste plaatsen
hebben. Ergens tusschen deze bevinden zich ook de zon en de maan. En
al deze hemellichamen worden door de wenteling in schuine kringen
meegevoerd. Bevinden zich zon en maan aan de onderste onzichtbare
helft van den hemelbol en wordt onze blik niet door wolken of nevels
belemmerd, dan zien wij den donkeren hemel met sterren bezaaid.
Klimt door de draaiing des hemels de plaats, waar de maan zich
bevindt, boven den horizon, dan verbleeken de zwakke sterren. Nadert
de plaats van de zon den horizon, dan worden de luchtlagen om ons
heen zoo helder verlicht, dat wij op den blauwen hemelgrond geen
ster meer kunnen zien; het is dag. De hemel draait verder; dat hij
sterren meevoert, daarvan zien wij niets; wij zien alleen het
helderste hemellicht, de zon, en aan haar beweging naar het Zuiden
en dan naar het Westen bemerken wij de draaiing van den hemel.
Sleept hij eindelijk de zon met zich mee onder den horizon, dan
houdt de verlichting van den dampkring om ons heen op; het wordt
nacht, en de sterren verschijnen weer, rustig en gelijkmatig als
altijd hun kringen beschrijvend, door den eindeloos regelmatig
voortdraaienden hemelbol meegevoerd.
Daarmee zijn de eerste vragen beantwoord, die de beschouwing van den
hemel ons stelde. Maar daardoor worden wij meteen voor nieuwe vragen
gesteld. Voor de eigenlijke sterren is het vraagstuk van haar
beweging opgelost; zij hebben vaste plaatsen aan den hemel -- zij
heeten daarom ook _vaste sterren_ -- en haar geheele beweging komt
hierop neer, dat zij eenvoudig door de draaiing des hemels
meegenomen worden. Anders staat het met de zon, de maan en de
dwaalsterren, de planeten. Deze blijken nu alle met elkaar verwant
te zijn, doordat zij geen vaste plaatsen aan den hemelbol hebben;
zij veranderen van plaats en bewegen zich langs den hemel tusschen
de sterren door. Wanneer wij nu hier en later over hun beweging
spreken, is dit in geheel anderen zin dan vroeger. Met de
dagelijksche kringen zijn wij nu klaar; alles, wat een gevolg van de
regelmatige draaiing van den hemel is, laten wij dus verder rusten.
Wat nu als beweging overblijft, en als hun eigen werkelijke beweging
het onderwerp onzer verdere beschouwing zal zijn, is enkel hun
_beweging langs den hemelbol_, waarbij de vaste sterren de
vaststaande mijlpalen zijn. Deze beweging zullen wij nu nauwkeuriger
onderzoeken. Bij de planeten en de maan is dat niet moeilijk; wij
kunnen hun plaats tusschen de sterren zoo vaak wij willen
onmiddellijk waarnemen, in een sterrenkaart inteekenen en zoo van
avond tot avond, van maand tot maand hun loop volgen. Bij de zon
gaat dat moeilijker, omdat zij de sterren in haar buurt onzichtbaar
maakt; hier moeten wij dus een anderen weg inslaan.