מה ההוכחות שכדור הארץ סובב סביב השמש ולא להפך? דוב

1 בספטמבר, 2009
7 min

בתקופה העתיקה שלטה האמונה כי כדור הארץ הוא מרכז מערכת השמש וכל גרמי השמים סובבים אותו; השקפה זו ידועה בשם גיאצנטריות (Geocentrisem).
הראשון שהעז ויצא כנגד טענה זו היה היווני פילולאוס (Philolaus) שחי במאה ה 5 לפני הספירה. הוא אמנם לא גרס שכדור הארץ סובב סביב השמש אך הוא הוציא את כדור הארץ ממרכז היקום ושם במקומו גוף היפותטי שאותו הגדיר כ "אנטי כדור-הארץ" (antichthon, counter-earth). מטרת גוף זה היה לשמור על היקום בשיווי משקל והוא היה הופכי לכדור הארץ בכל תחום וחומר.

אחריו היה היווני אריסטרכוס מסמוס (Aristarchus of Samos) שחי במאה השנייה לפני הספירה. אריסטרכוס הציע את המודל ההליונצנטרי (heliocentrism, הליו = שמש); לצערנו התיאוריה שלו לא התקבלה והוחלפה באלו של אריסטו ותלמי (Ptolemy) שטענו שהשמש ושאר כוכבי הלכת סובבים את כדור הארץ. הבעיה בתיאוריות האלו הייתה שכדי להסביר את המציאות והתצפיות הם היו זקוקים למודלים מסובכים מאוד של תנועת גרמי השמיים. התיאוריה של תלמי שלטה בכיפה במשך מאות שנים רבות ומעטים העזו לצאת כנגדה.

רק לאחר כ 1800 שנה, במאה ה 16, האסטרונום הפולני ניקולאס קופרניקוס (Nicolaus Copernicus) פיתח את התיאוריה ההליוצנטרית ונתן לה נופך מדעי מסוים (אם כי הוא לא הוכיח אותה); התיאוריה של קופרניקוס הסבירה וחזתה את המציאות בצורה פשוטה הרבה ללא צורך בתנועות מסובכות של גרמי השמיים. בהמשך, ממצאים של גלילאו וקפלר (המאה ה 17) חיזקו את היסודות המדעיים של התיאוריה (חוקי קפלר). לבסוף, הגיע ניוטון ונעץ את המסמרות האחרונים בארון של התיאוריה הגיאוצנטרית. על פי ניוטון כדור הארץ ושאר כוכבי הלכת חייבים להקיף את השמש ולא ההפך פשוט מכיוון שהמסה של השמש גדולה בסדרי גודל ולכן על פי חוקי המשיכה כוכבי הלכת "ייפלו" לכיוון השמש ולא ההפך.

יש לציין שההתקדמות לקבלת המודל ההליוצנטרי לא הייתה חלקה והיו לה מתנגדים רבים מבין אנשי המדע ובעיקר מבין אנשי הדת שראו בטענה שכדור הארץ אינו במרכז היקום חילול הקודש. אחד מאנשי המדע המכובדים שיצא כנגד ההליוצנטריזם והאמין בגיאוצנטריות היה האסטרונום הדני הנודע טיכו ברהה (Tycho Brahe). טיכו ברהה היה יריבו המר (אך גם חברו) של קפלר שניסה לשכנע אותו שכדור הארץ סובב סביב השמש. טיכו ברהה טען כי לא ייתכן שכדור הארץ מצוי בתנועה כי אז מיקומם של כוכבים קרובים בשמים היה משתנה יחסית לרקע של הכוכבים רחוקים (התופעה מכונה פרלקסה, parallax). מצד שני היו בידי טיכו ברהה היו מספיק פרטים כדי להבין שהתיאוריה שכל גרמי השמיים סובבים את כדור הארץ אינה אפשרית לכן הוא יצר תיאורית ביניים בה כדור הארץ מצוי במרכז היקום והשמש והירח סובבים סביבו; שאר כוכבי הלכת לעומת זאת הקיפו את השמש (שהקיפה את כדור הארץ). למעשה, ואת זאת טיכו ברהה לא ידע, תופעת הפרלקסה אכן קיימת והיא ניתנת לצפייה היום ע"י טלסקופים וזאת גם אחת מההוכחות שכדור הארץ אכן נע סביב השמש.


תופעת הפרלקסה


תופעת הפרלקסה- הקובייה הקרובה נצפת על רקע שונה בתלות במיקום הצופה.

אחת הבעיות המרכזיות של התיאוריה ההליוצנטרית המוקדמת הייתה שהיא התייחסה למסלולי כוכבי הלכת סביב השמש כמעגלים מושלמים ולכן היו המון סטיות בין התצפיות לחיזוי. רק לאחר שקפלר חישב, מצא והגה את "חוקי קפלר" שטוענים בין השאר שמסלול ההקפה את השמש הוא אליפטי הצליחה התיאוריה ההליוצנטרית לחזות בדיוק רב את המציאות ובשלב זה לא נותרה ברירה וגם הכנסייה אימצה אותה.

חשוב לציין שהיום כבר מובן שגם התיאוריה ההליוצנטרית במובנה האמיתי אינו נכון. למרות שמערכת השמש מקיפה את השמש היא אינה מרכז היקום אלא רק במרכז מערכת השמש. השמש היא כוכב אחד מיני רבים המצוי באחת הזרועות של גלקסיית שביל החלב הנעה בחלל במהירות עצומה. יותר מכך, השמש למעשה אינה ממש במרכז הגיאומטרי של מערכת השמש אלא מצויה באחד מתוך שני מרכזים גיאומטריים קיימים של האליפסות המהוות את מסלול כוכבי הלכת סביבה.


התמונות נלקחו ועובדו מויקיפדיה

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.