הגילוי שלא הכול סובב סביבנו הוא דוגמה לדרך שבה השיטה המדעית מפריכה הנחות קודמות ומשנה תפיסות שגויות. זה נושא לוח השנה החדש של מכון דוידסון לחינוך מדעי

כשאנו מסתכלים לשמיים, קל מאוד לראות שהשמש זורחת במזרח ושוקעת במערב כל יום. מיקום הירח וצורתו משתנים במחזור קבוע, וכך גם מקומן של קבוצות הכוכבים בשמיים, ושל כוכבים מסוימים באופן אחר. כל אלה משקפים מן הסתם את העובדה שאנחנו במרכז, וכל מה שבשמיים סובב סביבנו. זה נראָה ברור מאוד לאבות אבות אבותינו, וגם כשמלומדים העלו רעיונות סותרים הם לא הצליחו לשכנע בהם את הציבור הרחב או את עמיתיהם המלומדים והפילוסופים.

אחת הסיבות לקושי לקבל הסברים חלופיים הייתה המודל המשכנע שהגה האסטרונום היווני קלאודיוס פטולמיוס, המוכר בעברית בשם תַלְמָי. המלומד, שחי באלכסנדריה, הבין כי שרטוט המסלול הרגיל של כוכבי הלכת בשמיים לא מצביע על כך שהם מקיפים את הארץ, לכן הוא שיער שבמהלך מסלולם סביב כדור הארץ הם גם נעים במעגלים קטנים יותר. באופן מפתיע, התיאוריה הזאת על מסלולי כוכבי הלכת הצליחה לחזות לא רע את מקומם בשמיים. כך קרה שהתיאוריה המקובלת, הגיאוצנטרית, כלומר זו ששמה את "הארץ במרכז", הצליחה להדוף רעיונות אחרים במשך כ-1,400 שנה! 

ובכל זאת, היום אנו יודעים שהמודל הזה היה שגוי. ב-1543 פרסם האסטרונום הפולני ניקולאוס קוֹפֶּרְנִיקוּס את ספרו "על סיבּוּבֵי הכדורים השמימיים", והציג בו ראיות לכך שכדור הארץ הוא רק אחד מכוכבי הלכת, וכמוהם גם הוא חג סביב השמש. אבל הרעיון הזה, שנקרא "התיאוריה ההליוצנטרית, כלומר "השמש במרכז", לא קנה עדיין אחיזה רחבה. בין השאר התיאוריה החדשה עדיין חזתה פחות טוב את מקומם של כוכבי הלכת. נדרשו למדע עוד 66 שנים לפתור את הבעיה הזאת. ב-1609 פרסם האסטרונום הגרמני יוהנס קֶפְּלֶר את ספרו "אסטרונומיה חדשה". הוא הסביר בו שכוכבי הלכת אומנם נעים סביב השמש, אבל לא במסלול מעגלי כפי שחשבו לפניו, אלא במסלול אליפטי

באותה שנה הגיע מכשיר חדש, טלסקופ, לידיו של המדען והממציא האיטלקי גלילאו גליליי. הוא החל לחקור איך המכשיר פועל, ועד מהרה בנה בעצמו טלסקופים חזקים ומשוכללים יותר, והשתמש בהם לתצפיות אסטרונומיות. בין השאר הוא התכוון לבדוק את אחת התחזיות של קופרניקוס, שסבר כי מכיוון שכוכבי הלכת חמה ונוגה מקיפים את השמש במסלול פנימי מזה של כדור הארץ, נוכל לראות מופעים שונים שלהם, כמו שאנו רואים את הירח: מלא, חצי מלא או סהר. "אם יתאפשר לנו לחדד את חוש הראייה במידה מספקת, נוכל לראות מופעים בכוכב חמה ובנוגה", כתב.  ואכן בספטמבר 1610 כיוון גלילאו את הטלסקופ שלו אל כוכב הלכת נוגה, וראה בדיוק את המופעים שקופרניקוס חזה.

הכנסייה הקתולית מאוד לא אהבה את הפצת הרעיון שהארץ אינה מרכז היקום, ואף אסרה על הפצת ספריהם של גלילאו ושל קופרניקוס. גלילאו גם עמד למשפט על הפצת טענותיו, וסיים את חייו במעצר בית. אבל את המדע אי אפשר לעצור, ואחרי שהמדען הבריטי אייזק ניוטון פרסם ב-1687 את חוקי התנועה שלו, שהסבירו את הקשר בין המסה של השמש וכוכבי הלכת למסלוליהם סביבה, התיאוריה ההליוצנטרית כבר היתה מקובלת מעל לכל ספק. 

לכנסייה נדרש קצת יותר זמן. רק ב-1992, הרבה אחרי שבני אדם כבר הלכו על פני הירח וחלליות ביקרו ברחבי מערכת השמש, הודה האפיפיור שגלילאו צדק, וכך גם קופרניקוס, קפלר ושאר תומכי המודל ההליוצנטרי. אולי אפשר להתנחם בזה שכיום שמו של גלילאו מוכר הרבה יותר משמו של כל אפיפיור.


התיאוריה הגיאוצנטרית הצליחה להדוף רעיונות אחרים במשך כ-1,400 שנה! איור של המודל הגיאוצנטרי, עם כוכבי הלכת והשמש מסביב לכדור הארץ | יוסי לגזיאל

 

13 תגובות

  • שניצל

    כיום אנו יודעים שתיאוריית קופרניקוס לא בהכרח נכונה

    אולי נוח לנו להסתכל על השמש כנקודת יחוס, אבל כל מערכת השמש נעה ביקום, ותנועת כוכבי הלכת כלל לא מעגלית.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    קופרניקוס

    "נכונה" זו הגדרה חמקמקה. אכן תנועות כוכבי הלכת אינן מעגליות באופן מושלם, אלא אליפטיות מעט, ואכן השמש אינה סטטית אלא נעה בעצמה, אבל זה לא משנה את העובדה שהתיאוריה של קופרניקוס תפסה את הנקודה העיקרית: כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו אכן סובבים סביב השמש, ולא סביב הארץ, כמו שסברו התלמאים. 

  • י.ד.

    לא מדויק.

    אפשר להסתכל על כדור הארץ כעל נקודת יחוס רק שאז תנועת הכוכבים תראה אחרת ולאו דווקא מעגלית. התיאוריה של קפרניקוס היתה פשוט פוריה יותר מבחינה מדעית ואפשרה להבחין בקלות יותר בחוקי ניוטון.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    דיוק

    אפשר להסתכל איך שרוצים, אבל הארץ, כמו שאר כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, מקיף את השמש ומושפע מהכבידה שלה. 

  • י.ד.

    גם המשפט ההופכי הוא נכון

    השמש כמו שאר כוכבי הלכת במערכת כדור הארץ, מקיף את כדור הארץ ומושפע מהכבידה שלו. פשוט מבחינת גיאומטרית יותר נוח לצייר את השמש במרכז ועל פי זה לנסח את חוקי הכבידה.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    השמש לא מקיפה את כדור הארץ,

    השמש לא מקיפה את כדור הארץ, ולא את כוכבי הלכת האחרים. היא נמצאת בתנועה סביב מרכז הגלקסיה, וכוכבי הלכת נעים איתה בזכות הכבידה שלה, ומקיפים אותה. הכבידה של הגופים האחרים במערכת אמנם משפיעה על השמש, אבל זו השפעה זניחה למדי בהשוואה לזו של כבידת השמש על מסלוליהם של כוכבי הלכת. 

  • י.ד.

    מקיפה זה אכן מילה לא מדויקת כי היא רומזת שמדובר בעיגול

    ועדין השמש נעה ביחס לכדור הארץ. אפשר להעמיד את כדור הארץ במקום ולשרטט את מסלול השמש ביחס אליו (מסלול שכנראה לא יהיה מעגלי). היתרון הגדול של הצבת השמש במרכז ולהניע את הכוכבים ביחס אליה היה שזה אפשר להבין את השפעת המסה על התנועה בחוקי ניוטון. מה שהיה קשה יותר אם היו ממשיכים להציב את כדור הארץ כנקודת היחוס.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    השמש

    השמש נעה בהשפעת כוכבי הלכת, אבל היא לא מקיפה אותם. מדויק יותר לומר שכולם חגים סביב מרכז מסה משותף. אבל הכבידה של השמש כה גדולה, עד שהמרכז הזה עדיין נמצא בתחומי השמש, או קרוב מאוד אליו. ודרך אגב, התרומה של הארץ לתנודות האלה זניחה ממש, בהתחשב בכך שהוא זערורי לעומת צדק וכמה כוכבי לכת אחרים. אם תעמיד את כדור הארץ במקום ותשרטט את תנועת השמש ביחס אליו, לא תמצא שהיא מקיפה אותו, אלא פשוט נעה באליפסה קטנה (וכמעט מעגלית) סביב המרכז של עצמה. 

  • י.ד.

    תודה רבה

  • עוז

    כל הכבוד על הסבלנות, ראוי

    כל הכבוד על הסבלנות, ראוי להערצה.
    (לפחות לא נדרשת להסביר שמדובר בכדור, ושאין צב עם שלושה פילים)

  • י.ד.

    עוז חמודי קבל תרגיל לשעורי בית

    איזה ניסוי היית מציע למי שמאמין שכדור הארץ שטוח כדי לאתגר את האמונה שלו? במילים אחרות, איזה תרגיל היה מבהיר מבחינה מתמטית שנכון יותר לעבור משטח דו ממדי לשטח תלת ממדי כשאנו מתייחסים לכדור הארץ?

  • י.ד.

    דרך אגב ההבנה שכדור הארץ הוא

    דרך אגב ההבנה שכדור הארץ הוא תלת מימדי ולא שטוח יכולה להיות נושא טוב לסדרת המאמרים הזו גם אם זו תובנה שהיוונים הבינו כבר לפני 2500 שנה. זו לא תובנה טריוויאלית כמו שהיא נראת.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאיתי נבו

    כדור הארץ

    לוח השנה עוסק בתיאוריות שהיו מקובלות על הקהילה המדעית, והופרכו על סמך ניסויים או תצפיות. כבר לפני אלפי שנים היה ברור לרוב המלומדים שהארץ היא כדור, כך שאי אפשר לומר שהארץ השטוחה היתה פעם תיאוריה מקובלת.