Usturlap nedir? Usturlap ne işe yarar? Mikyâsü’n-nücûm ne demektir?

Usturlap (Usturlab / Mikyâsü’n-nücûm / Yıldızölçer); M.Ö. 3 yüzyılda gökcisimlerinin konumlarını ve yüksekliklerini ölçmek için Yunanlılar tarafından icad edilen, astronomlar tarafından uzay haritaları çıkartmak, ay ve güneş tutulmalarını belirlemek ve  mevsim geçişlerini saptamak, gemiciler tarafından yön bulmak ve Müslümanlar tarafından namaz vakitlerini belirlemek için kullanılan alettir.

Yunanca'dan Arapça'ya geçmiş hali ile Türkçe'de de Usturlap olarak kullanılmaktadır. Tam Türkçe karşılığı Yıldızölçen veya Yıldızölçer'dir.

Bakınız: Astrolabon: Astrolabium

Orijinal hali, güneş saatlerini andırır şekilde, üzerinde açı dereceleri bulunan bir diskin ortasına dikine monte edilmiş bir ibreden ibarettir. İlereyen zamanlarda üzerine pusula, zodyak işaretleri ve takım yıldızları hriatası eklenerek, saatlerin ölçümü için de kullanılır hale getirilmiştir.

TDV İslâm Ansiklopedisi’nin 42. cildinde, 195 ile 198 sayfalar arasında Mustafa Kaçar ve Atilla Bir imzalı makalede şu bilgilere yer verilir:

Usturlap adı, Grekçe astronla (yıldız) lambanein (almak, yakalamak, ölçmek) kelimelerinin birleşimiyle oluşan astrolabos veya astrolabondan Arapçalaşmıştır. Latince’deki karşılığı astrolabiumdur. Usturlap eski dönemlerde teknik anlamıyla küresel astronomi problemlerini çözmek, gök cisimlerinin veya herhangi bir yükseltinin irtifaını ölçmek, gündüz ve gece saatlerini belirlemek, şehirlerin enlem ve boylamlarına göre kıble yönünü tesbit etmek, tablolar (zâyîçeler) çıkarmak gibi teorik ve pratik birçok amaçla kullanılan astronomi aletini ifade eder. Çeşitli türleri vardır. Hârizmî terimin anlamını Grekçe aslına uygun biçimde “mikyâsü’n-nücûm” (yıldız ölçüm aleti) şeklinde vermekte ve Grekçe “yıldız” anlamına gelen, astronomi (asternûmyâ) kelimesinde de kullanılan “aster” ile -güya ayna anlamındaki- “labon”dan türediğini aktarmaktadır. Hârizmî böylece kelimenin Arapça’daki doğru okunuşunun “asterlâb” olması gerektiğini ima etmektedir (Mefâtîḥu’l-ʿulûm, s. 253). Usturlap tek başına kullanıldığında, genellikle pürüzsüz bir düzlem üzerine gökyüzünün izdüşümü esas alınarak imal edilmiş olan düzlem usturlap (el-usturlâbü’l-musattah / el-usturlâbü’s-sathî) kastedilir.

İlkçağ ve Ortaçağ boyunca yaygın biçimde kullanılan usturlabın tarihi Yunan klasik müellifleri tarafından Archimedes ve Apollonios’a (yaklaşık m.ö. 200), hatta Eudoxous’a (yaklaşık m.ö. 350) kadar geri götürülmektedir. Düzlem usturlabın ilkesi olan gökyüzünün izdüşümüyle ilgili modellemenin en azından Hipparchos (m.ö. 150) döneminde bilindiğine dair ilmî veriler bulunmaktadır. Batlamyus (ö. 168 [?]), Latin dünyasında Planisphaeirum diye bilinen eserinde aynı adla anılan düzlem usturlabı tanımlamıştır. Ayrıca İskenderiyeli Theon’un (ö. yaklaşık 405) bu konuda yazdığı ve İslâm dünyasında erken tarihlerden itibaren Kitâbü’l-ʿAmel bi’l-usṭurlâb adıyla tanınacak olan (İbnü’n-Nedîm s. 327) eserle ilgili mâlûmatın Severus Sebokht (ö. 666-667) tarafından kaleme alınan Süryânîce bir risâlede yer aldığı bilinmektedir. Tarihçi Ya‘kūbî’nin muhtemelen Theon yerine Batlamyus’a Ẕâtü’ṣ-ṣafâʾiḥ ve hiye’l-usṭurlâb adıyla izâfe ederek ayrıntılı biçimde anlattığı benzer bir eserle (Târîḫ, I, 139-140) Severus Sebokht’un tanıttığı düzlem usturlap arasında ilginç paralellikler tesbit edilmiştir. Bunların yanı sıra İslâm dünyasında Yahyâ en-Nahvî olarak bilinen John Philoponus da düzlem usturlap geleneğinde önemli bir yer tutmaktadır (Ya‘kūbî, Sebokht ve Philoponus’un verdiği bilgilerin bir karşılaştırması için bk. Neugebauer, XL/3 [1949], s. 243-245). Bu bilginlerin çalışmalarıyla belirli bir gelişim kaydeden usturlap eski Yunan biliminin tanındığı İran, Suriye ve öteki Doğu Akdeniz havzalarından İslâm dünyasına II. (VIII.) yüzyıldan itibaren intikal etmeye başlamıştır.

İbnü’n-Nedîm’e göre İslâm dünyasında usturlabı ilk imal eden kişi Muhammed b. İbrâhim el-Fezârî olup (ö. 190/806) Kitâbü’l-ʿAmel bi’l-usṭurlâbi’l-müsaṭṭaḥ adlı bir eseri bulunmaktadır (el-Fihrist, s. 332). İslâmî dönemde telif edilen ve İbnü’n-Nedîm’in eserinde anılan usturlap konusunda yazılmış en eski Arapça risâleler arasında, müellifleri III. (IX.) yüzyılın ilk yarısında yaşayan Mâşâallah b. Eserî’nin Kitâbü Ṣanʿati’l-usṭurlâb ve’l-ʿameli bihâ’sı, Ali b. Îsâ’nın konuyla ilgili risâlesi ve Muhammed b. Mûsâ el-Hârizmî’nin Kitâbü’l-ʿAmel bi’l-usṭurlâb’ı sayılmaktadır (a.g.e., s. 333, 342). Abdurrahman es-Sûfî’nin (ö. 376/986) Kitâbü’l-ʿAmel bi’l-usṭurlâb adlı risâlesi de 402 bölümden meydana gelen hacimli bir eserdir ve müellif aynı konuda yazdığı kısa bir risâlenin hemen başında 1760 bölümden oluşan daha büyük bir eser kaleme aldığını söylemektedir. Sadece ikinci yarısı günümüze ulaşan bu eser herhalde usturlap üzerine dünyada yazılmış en hacimli kitaptır. Bu kadar erken bir dönemde usturlaplar hakkındaki eserlerin önemli bir düzeye ulaştığı, müslüman bilginlerin gerçekleştirdiği çalışmalarda Yunanlı seleflerinin eserleriyle yetinmediği ve birçok usturlap türü geliştirdiği anlaşılmaktadır. Bu gelişmenin kaydedilmesinde müslüman bilginlerin Yunanlı seleflerinin otoritesi karşısında kendilerini nisbeten bağımsız hissetmeleri ve mevcut birikimi geliştirmeye yönelik eleştirel bir tutum izlemiş olmaları önemli rol oynamıştır. Yenilik peşindeki bu tutumun tipik bir örneğini Usturlâbî’nin (ö. 534/1139-40) bütün enlemler için geliştirdiği Kitâbü’l-ʿAmel bi’l-küre adlı eserinde görmek mümkündür (Rosenthal, IX [1950], s. 558-560). Avrupa’nın eğitimli çevrelerinde usturlap hakkındaki ilk bilgi ve uygulamalar Gerbert d’Aurillac (Papa II. Sylveste, ö. 1003 [?]) ve Hermann of Reichenau’nun (ö. 1054) yazılarına dayanır. Bu bilginler tıpkı daha sonrakiler gibi açık biçimde müslüman usturlap modellerine, en çok da Mâşâallah’ın modeline dayanmıştır. Bu arada söz konusu etkilerin Avrupa’ya intikal etmekle kalmayıp Çin’e kadar uzandığı da belirtilmelidir. Nitekim Moğol İmparatoru Kubilay Han’ın isteği üzerine ünlü Merâga Rasathânesi’nde kullanılan astronomi aletlerine dair bilgilerin Cemâleddin adlı bir elçi tarafından Çin’in Hanbalık (Pekin) şehrine intikal ettirildiği ve bunlar arasında usturlabın da yer aldığı Çince belgelerde kayıtlıdır (Hartner, ISIS, XLI/2 [1950], s. 191-192). Günümüze ulaşan en eski Avrupa usturlabı yaklaşık 1200 tarihlerine kadar gitmektedir. Avrupa’da 1700 yılına kadar yaygın biçimde kullanılan usturlabın imal geleneği, kayda değer bir literatür desteğiyle İslâm dünyası ve Osmanlı coğrafyasında XIX. yüzyıla kadar devam etmiştir.

Bîrûnî (ö. 453/1061), hocası Ebû Saîd es-Siczî’nin çalışmalarından yararlanarak İstanbul’da da yazma nüshaları bulunan (meselâ bk. Süleymaniye Ktp., Ayasofya, nr. 2576, Cârullah Efendi, nr. 1451; TSMK, III. Ahmed, nr. 3505) İstîʿâbü’l-vücûhi’l-mümkine adlı eserinde V. (XI.) yüzyıl başlarına kadar geliştirilmiş davul, yengeç, spiral, cetvel, kayık ve haç biçiminde usturlap gibi çeşitli usturlap türlerini açık biçimde tanımlamıştır (bu usturlapların tanıtımı için bk. Sezgin, II, 81-83). Bîrûnî’den çeyrek yüzyıl sonra sadece belli enlem dereceleri için olmayan evrensel usturlaplar ortaya çıkmıştır. Bu konudaki ilk çalışmaların Ebü’l-Hasan Ali b. Halef tarafından yapıldığı bilinmektedir; onun tanıttığı evrensel usturlap daha sonraki dönemlerde “şekkâziyye” adıyla anılmıştır. Bu tür usturlapların bir başka uzmanı Endülüs’te yetişen ve “es-safîhatü’z-Zerkāliyye” diye bilinen evrensel usturlabı tanımlayan İbnü’z-Zerkāle’dir. Avrupa’da “sapæa” adıyla bilinen bu alet, gökyüzü izdüşümünün yer aldığı tek bir disk ve merkez etrafında döndürülebilen taksimatlı bir cetvelden ibaret olup bütün alanlar için kullanılabilmektedir. Kastilya Kralı X. Alfonso’nun emriyle birçok bilgin tarafından ortaklaşa yazılan Libros del saber de astronomia adlı eserde ayrıntılı biçimde tanıtılan safîhanın Latin Avrupası’nda XIII. yüzyıl başlarından XVI. yüzyıla kadar devam eden bir etkiye sahip bulunduğu anlaşılmaktadır. XVI. yüzyılın ikinci yarısında Walter Arsenius, Erasmus Habermel ve John Blagrave’ın imal ettiği usturlaplar safîha türü evrensel usturlapların izini takip eden astronomi aletleridir. Söz konusu aletin yaygın etkisi müslüman coğrafyasında da görülmektedir. Endülüslü bilgin Muhammed b. Fütûh el-Hamâirî’nin 613 (1216) yılında İşbîliye’de (Sevilla) imal ettiği, bugün Roma Rasathânesi’nin mülkiyetinde olan evrensel usturlap bu etkinin devam ettiğinin tipik bir göstergesidir. Bunun yanı sıra Hüseyin b. Bâsûh (ö. 716/1316) adlı astronomi bilgini Risâletü’ṣ-ṣafîḥati’l-câmiʿa adlı eserinde İbnü’z-Zerkāle’nin usturlabını ayrıntılı biçimde tanıtmıştır. Ahmed b. Serrâc (ö. 729/1329) tarafından imal edilen bir başka evrensel usturlap, safîha ile sıradan usturlabın imkânlarını kendisinde birleştirerek bu aleti İslâm dünyasındaki gelişimi bakımından zirve noktasına taşımıştır.

Tamamen müslüman bilginlerin buluşu olduğu anlaşılan bir başka usturlap türü küresel usturlaptır. Câbir b. Sinân el-Harrânî tarafından icat edildiği kabul edilen bu alet üzerine Habeş el-Hâsib ve Kustâ b. Lûkā gibi âlimler çalışmıştır. Bu aletin daha sonraki gelişim sürecini izleme imkânı veren günümüze ulaşmış bilimsel metinler arasında Ebü’l-Abbas en-Neyrîzî’nin Kitâb li’l-ʿamel bi’l-uṣturlâbi’l-kürevî adlı risâlesi, daha geç dönemlerde de Bîrûnî’nin el-İstîʿâb’ı ve Hasan b. Ali el-Merrâküşî’nin Câmiʿu’l-mebâdî ve’l-ġāyât fî ʿilmi’l-mîḳāt adlı eseri zikredilebilir. Bu tür usturlabın Libros del saber de astronomia adlı eser vasıtasıyla tanındığı İspanya dışında Avrupa’da pek bilinmediği görülmektedir. Bir diğer özgün usturlap türü, matematik tarihinde önemli bir yer işgal eden Şerefeddin et-Tûsî’nin (VI./XII. yüzyıl) tanımladığı, “el-usturlâbü’l-hattî” olarak anılan çubuk ya da çizgisel usturlaptır. “Tûsî çubuğu” diye anılan bu usturlap, üzerine bilinen düzlem usturlap projeksiyonunun aktarıldığı bir çubuktan oluşmaktadır. Bu usturlabın matematik tarihinde herhangi bir dereceden sayısal denklemlerin çözümü konusunda çığır açtığı kabul edilmektedir (usturlabın tarihsel gelişimi ve çeşitli usturlap modelleri için bk. Sezgin, II, 79-135).

Düzlem usturlap ana gövde, ana gövdenin kenarındaki dereceli daire, sayıları birden dokuza kadar değişebilen disk veya plakalar, örümcek veya ağ ve cetvel şeklinde anılan kısımlardan oluşur (şekil 1). Metal plakanın üzerinde gözlemcinin bulunduğu enleme ilişkin stereografik izdüşüm yer alır. Aletin üzerindeki çizim özellikle öğle doğrusu, baş ucu noktası, ufuk dahil eşit yükseklik daireleri ve baş ucu noktasından her yöne yayılan boylam dairelerinden meydana gelir. Plakanın merkezini Yengeç dönencesi, ekvator ve Oğlak dönencesi (plakanın dış kenarı) daireleri çevreler. Genellikle ufuk dairesinin ötesinde alaca karanlık zamanını belirleyen bir eğri daha göze çarpar. Ana gövde kenar çevresi kabarık bir halka şeklinde olan merkezi delik metal bir plakadır. Plakanın kenar halkasında 4 kadran halinde gruplanmış 4 × (18 × 5) = 360 derecelik bir gösterge çizelgesi, onun iç tarafında dereceden saati hesaplamaya yarayan iki yarım daire vardır. Ana gövdenin arka yüzünde genellikle sadece astronomik amaçlara hizmet etmeyen, bazı nesneleri ölçmek için “gölge dörtgeni” ve zamanî saatleri belirlemeye yarayan yaylar gibi çeşitli çizimler bulunur (şekil 2). Saat daireleri, mevsime bağlı olarak birbirinden farklı gündüz ve gece sürelerini gün boyunca on iki eşit saate böler.

Örümcek, ana gövdenin kenar halkası içinde dönebilecek şekilde yer alan ve plakanın yüzeyindeki çizimlerin görülebilmesi için büyük bir kısmı kesilen, yıldız haritası niteliğinde metal bir parça olup üzerine önemli sabit yıldızlar gerçek bahar (rektesansyon) ve yükselim (deklinasyon) açılarıyla, bazan değerli taşlar kullanılarak işaretlenir. Üzerindeki dış merkezli daire her biri 30 derecelik on iki burca ayrılır ve tutulum (ekliptik) dairesini ifade eder. Örümceğin üzerine yerleştirilen cetvelde genellikle bir de nişangâh yer alır. Bazı aletlerin arka yüzeyinde de bir cetvel bulunur. Aletin unsurlarını birleştirmek için önce plaka ana gövde çemberinin içine, onun üzerine örümcek ve ardından cetvel yerleştirilir. Yerleştirilen kısımlar bir mille birleştirilir ve milin çıkmaması için üst cetvelin taşan ucundaki deliğe genellikle at şeklinde tasarlanmış bir pim geçirilir. Yaygın biçimde kullanılmış olan düzlem usturlabın temel prensibi yukarıda değinilen ve şekil 3’te açıklanan, bir küre üzerindeki noktaları stereografik izdüşüm kuralına göre bir düzlem üzerine düşürmektir.

Merkezi O ve güney kutbu S olan bir küre yatay bir düzlemden yararlanılarak iki eşit yarım küreye ayrılır; kürenin üzerindeki A ve B noktaları S merkezine göre iz düşürülerek A1 ve B1 noktalarına dönüştürülür. Küre yüzeyindeki nokta ve doğrular arasında bulunan bütün açısal ilişkilerin bu izdüşümde korunduğu matematiksel olarak kanıtlanabilir. Stereografik izdüşümde daireler düzleme bir daire ya da özel durumlarda bir doğru halinde yansır.

Şekil 4’te merkezini kutup noktasının meydana getirdiği usturlabın dış çevresinde Oğlak dönencesi bulunmakta, ekvator ve Yengeç dönencesiyle birlikte kutbun etrafında eş merkezli üç daire oluşturmaktadır. Bulunulan yer (meselâ İstanbul enlemi j = 41°) ufuk dairesi ve baş ucu noktasıyla ifade edilir. Ufka göre enlem ya da yükseklik daireleri ufukla baş ucu noktası etrafında iç içe sıralanırken boylam dairelerinin tamamı baş ucu noktasından geçen daireler şeklindedir. Düzlem üzerine her enlem derecesi için farklı bir izdüşüm çıkarılır.

Usturlap yardımı ile hiç hesap yapmadan bir dizi problem doğrudan ve çok kısa zamanda çözülebilir. Meselâ belirli bir yerde 22 Haziran’da güneşin doğuş saati belirlenmek istenirse 22 Haziran İkizler burcunun on ikinci gününe denk düştüğü için önce örümcekte, tutulum dairesi üzerindeki bu tarihe karşı gelen nokta belirlenir. İkinci adımda örümcek merkezi etrafında çevrilerek belirlenen nokta plakadaki doğu ufuk dairesinin üzerine getirilir. Daha sonra cetvel İkizler burcunun on ikinci günü üzerine çevrilir ve aranan zaman ana gövde kenar halkasının üzerindeki zaman çizelgesinden okunur. Yine belirli bir yerde sabit bir yıldızın meselâ 13 Şubat’taki doğuş zamanı ve konumu belirlenmek istenirse örümcek üzerinde söz konusu yıldızı belirten nokta bulunur ve örümcek merkezi etrafında çevrilerek plakadaki ufuk dairesinin üzerine getirilir. 13 Şubat Kova burcunun yirmi beşinci gününe rastladığından örümcek aynı noktada kalmak üzere cetvel tutulum dairesi üzerindeki bu noktaya çevrilir. Yıldızın doğuş zamanı ana gövde çemberindeki zaman göstergesinden, konumu ise altındaki boylam dairesinden okunur.