עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל]עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל] > גרמי שמים > מערכת השמש
אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי


תקציר
מקומו כדור-הארץ בחלל, מקומם של שאר הגופים בחלל והיחסים ביניהם הם נושאים שהעסיקו את החברה האנושית על כל רבדיה, ונודעה להם השפעה רבה על חיי יומיום, כגון החקלאות, על התפתחות התרבות האנושית ועל הפולחן הדתי.
כאן קיים מידע על המעבר מן התפיסה הגיאוצנטרית על-פיה כדור הארץ הוא מרכז היקום לתפיסה ההליוצנטרית (תפיסתם של ניקולאס קופרניקוס וגליליאו גליליי), שמספקת הסבר מדעי למושגים: שנה, עונות ויממה.



מהתפיסה הגאוצנטרית לתפיסה ההליוצנטרית : הדרך ומשמעותה
מחברות: ד"ר רבקה ברנד; ד"ר ליאת בן-דוד (טיבר)


מקומו של כדור-הארץ בחלל, מקומם של שאר הגופים בחלל והיחסים ביניהם הם נושאים שהעסיקו את החברה האנושית על כל רבדיה, ונודעה להם השפעה רבה על חיי יומיום, כגון החקלאות, על התפתחות התרבות האנושית ועל הפולחן הדתי.

עד לפני כארבע מאות שנה שלטה באסטרונומיה התפיסה הגיאוצנטרית (גיאה - ארץ, צנטרום - מרכז):
על-פי תפיסה זו כדור-הארץ הוא מרכז היקום, וכל שאר הגופים בחלל מקיפים אותו. התפיסה הגאוצנטרית מצאה את ביטויה בתורתו של אריסטו (384-322 לפני הספירה), ובספרי האסטאונום היווני תלמי (המאה השנייה לספירה). תלמי תיאר את היקום באמצעות מעגלים, שכדור-הארץ נמצא במרכזם וכל שאר הגופים מקיפים אותו. כדור-הארץ עצמו לא נתפס כאחד הגופים בחלל, והאסטרונומים הקדמונים עסקו בחקר הגופים הנמצאים מחוץ לכדור-הארץ. אף כי התפיסה הגאוצנטרית ידועה לנו היום כשגויה, הצליחו האסטרונומים לאסוף ולעבד מידע רב ומדויק, ביעקר על אודות הגופים הקרובים לכדור-הארץ: השמש והירח. בעזרת מידע זה יכלו לחשב זמנים שונים, כמו למשל, אורך השנה והחודש, ולתכנן את חיי היומיום, ובהם מועדים חקלאיים וחגים. הם גם פיתחו אמצעים טכנולוגיים למדידת הזמן ולתיעודו, כגון שעון השמש ולוח השנה.

התפיסה הגאוצנטרית היא אחת הדוגמות המוקדמות והבולטות לתפיסה מערכתית שהצליחה להסביר את מרבית התופעות האסטרונומיות המוכרות, על-אף היותה שגויה ביסודה. תפיסה זו הייתה כה מושרשת בחשיבה האנושית והשפעתה על התרבות ותכנון החיים הייתה כה נרכבת, עד כי גן כאשר נמצאו שגיאות ואי-דיוקים בחישוביו של תלמי, גם "הותאמו" למודל הגאוצנטרי שלו מבלי לעורר את הספק שמודל זה שגוי ביסודו.

התפיסה הגאוצנטרית החלה להשתנות לפני כארבע מאות שנה עם הופעת מחקריו של האסטרונום הפולני, ניקולאס קופרניקוס (1473-1543). בתקופה זה התעורר הצורך לתקן ולעדכן את לוח השנה, שהיה בשימוש מאז תקופתו של הקיסר הרומי, יוליוס קיסר (הלוח היוליאני). קופרניקוס ערך חישובים בנושא, ובעקבותיהם הגיע למסקנה, כי השמש אינה מקיפה את כדור-הארץ, אלא כדור-הארץ הוא המקיף את השמש בתנועה מתמדת. הבסיס ללוח השנה הכללי הנמצא בשימוש גם כיום.

את פריצת הדרך המחשבתית שהחל קופרניקוס, המשיך אסטרונום אחר, גליליאו גליליי (1564-1642). גליליאו הוא אחת הדוגמות האופייניות והמוכרות היטב של השתלטות הכנסייה על החשיבה של מאמיניה: לאחר שאימץ בפומבי את מסקנות קופקניקוס, כי כדור- הארץ מקיף את השמש, יצאה נגדו הכנסייה, והוא נשפט למאסר בית על "דעותיו הכופרות". גליליאו אולץ להביע חרטה ולחזור בו מדעותיו. האגדה מספרת כי בסוף חייו, על ערש דווי, כשידע שכבר לא נשקפת סכנה לחייו, הכריז גליליאו שוב על אמונתו בתפיסה ההליוצנטרית באומרו: "ואף-על-פי-כן - נוע תנוע"! (הארץ סביב השמש).

התפיסה ההליוצנטרית מספקת הסבר מדעי למושגים: שנה, עונות ויממה.
השנה: כדו-הארץ מקיף את השמש ללא הפסקה. במהלך ההקפה נצפים על פני כדור-הארץ שינויים בטבע החוזרים על עצמם בפרקי זמן קבועים למדי. מלבד שינויי אור וצל נצפים במקומות רבים שינויים במזג האוויר (עונות). בני האדם השתמשו בשינויים אלה כסימנים לקביעת פרקי זמן מחזוריים. פרק זמן כזה הוא פרק הזמן של מחזור העונות: לפרק זמן זה קראו בני האדם בשם "שנה". אם עי אנו מודדים את מהלך השנה מיום מסוים (ראש השנה), חשוב מאוד לציין, כי למחזור העונות אין נקודת התחלה או סוף! קביעת המחזור השנתי נעשתה על-ידי בני האדם באופן שרירותי, על בסיס אמונותיהם ותרבותם, על-מנת למדוד זמן. כך אנו מוצאים בתרבויות שונות מועדים שונים לציון ראשית השנה, מסיבות שונות (למשל, סיבה דתית - מועד בריאת העולם אצל היהודים, סיבה חברתית - ספירת השנים ממועד עלייתו של שליט מסוים לשלטון ועוד).

שנה, אם כן, היא פרק הזמן שבו משלים כדור-הארץ הקפה אחת סביב השמש הבר זה חל גם על עונות השנה, כפי שיוסבר בהמשך.

העונות: העונות הן פרקי זמן במהלך השנה. הן מוגדרות על-ידי שינויים רבים המתרחשים בטבע ברוב המקומות על פני כדור-הארץ: פריחה, הבשלת פריות, ירידת משקעים, ייחום על בעלי-חיים ועוד. העונות נוצרות בהשפעת נטיית ציר כדור-הארץ יחסית למישור ההקפה סביב השמש. אלמלא היה ציר הסיבוב של כדור-הארץ מוטה יחסית למישור ההקפה סביב השמש, לא היו נוצרות כלל עונות השנה: בכל מקום נתון היה שורר אותו מזג אוויר במשך כל ימות השנה!

כאשר הקוטב הצפוני של כדור-הארץ נוטה כלפי השמש, שורר קיץ בחצי הכדור הצפוני וחורף בדרומי. כאשר הקוטב הדרומי פונה אל השמש, שורר קיץ בחצי הכדור הדרומי וחורף בצפוני. באזור ששורר בו קיץ, מואר כדור-הארץ למשך זמן רב יותר במהלך היממה, ולכן בקיץ הימים כלומר, שעות האור - הם ארוכים.

במחצית הכדור הצפונית היום הארוך ביותר בשנה חל ב- 21 ביוני, והיום הקצר ביותר הוא ה- 21 בדצמבר. עונות הסתיו והאביב מתקבלות, כאשר נטיית כדור-הארץ אינה פונה אל השמש. בעונות אלה אורך היום והלילה - דומה. אורך היום ואורך הלילה משתווים פעמיים בשנה, בימים המכונים "ימי השוויון", ימים אלה הם ב- 21 במארס וה- 23 בספטמבר. מן הראוי לציין כאן את קיומה של תפיסה מוטעית נפוצה: מאחר שנטיית כדור-הארץ גורמת לחצי הכדור המסוים להיות "קרוב" יותר לשמש, ולחצי השני - להיות "רחוק" יותר, נפוצה הדעה כי קרבה זו היא הגורמת לעונת הקיץ בחצי הכדור הנוטה אל השמש. אך תפיסה זו היא, כאמור, מוטעית: ראוי להדגיש, כי נטיית כדור-הארץ קובעת את זווית הפגיעה של קרני השמש ואת משך שעות האור, ותופעות אלה הן הגורמות להבדלי הטמפרטורות ולהיווצרות עונות השנה.

היווצרות עונות השנה מדגימה היטב את השפעת השמש על כדור-הארץ, בהתייחס למיקומו המשתנה של כדור-הארץ בחלל במהלך הקפתו את השמש.

היממה: נוסף להקפתו את השמש, כדור-הארץ מסתובב גם סביב צירו, ממערב למזרח, ללא הפסקה.

כתוצאה מתנועה זו נוצר פרק הזמן הנקרא בפינו "יממה"" משך הזמן שבו משלים כדור-הארץ סיבוב אחד סביב צירו. שעות האור במהלך יממה אחת נקראות "יום". מאחר שמשך שעות האור משתנה במהלך העונות, אורך היום אינו קבוע. היממה, לעומת זאת, היא פרק זמן קבוע למדי.


*מתוך ללכת על כוכב-לכת, 1998, מדריך למורה, מב''ט, אוניברסיטת תל-אביב ורמות הוצאה לאור.

ביבליוגרפיה:
כותר: מהתפיסה הגאוצנטרית לתפיסה ההליוצנטרית : הדרך ומשמעותה
מחברות: ברנד, רבקה (ד"ר) ; בן-דוד (טיבר), ליאת (ד"ר)
שם  החוברת: ישראל בחלל תשס''א : לקט מקורות
עורכי החוברת: סטרול-נוביק, רות  (ד"ר) ; דרסלר, טוביה  (ד"ר) ; מירי, דרסלר
תאריך: 2001
בעלי זכויות : אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי
הוצאה לאור: אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי
הערות: 1. ריכוז, עריכה והפקה: ד"ר רות סטרול-נוביק (ראש היחידה לאוריינות מדעית וטכנולוגית, המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי, או"נ ת"א) ; ד"ר טוביה דרסלר (מנהל המרכז הארצי למדע וטכנולוגיה - למדע לבתי הספר היסודיים) ; גב' מירי דרסלר (מנהל מדגוגית ומרכזת השתלמויות המרכז הארצי למדע).
2.  לקט המאמרים הוצא לאור בשיתוף עם:
ד''ר חנה ויניק ( מפמ''ר, משרד החינוך, הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה) ; פרופ' בת שבע אלון (ראש המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן למדע) ; ד''ר זהבה שרץ, ד''ר ליאת (טיבר) בן-דוד (מנהלות המרכז הארצי למדע וטכנולוגיה לחט"ב) ; ד''ר רחל מינץ (מנהלת אתר מט''ר ותקשוב, מטח, המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי, אונ' ת''א).
3. פורסם במקור ב: ללכת על כוכב-לכת, 1998, מדריך למורה, מב''ט, אונ' תל-אביב ורמות הוצאה לאור.
הערות לפריט זה: 1. מתוך: ישראל בחלל תשס''א :לקט מקורות
2. לקט המאמרים הוצא לאור בשיתוף עם:
ד''ר חנה ויניק – מפמ''ר, משרד החינוך, הפיקוח על הוראת מדע וטכנולוגיה ; פרופ' בת שבע אלון – ראש המחלקה להוראת המדעים מכון ויצמן למדע ; ד''ר זהבה שרץ, ד''ר ליאת (טיבר) בן-דוד – מנהלות המרכז הארצי למדע וטכנולוגיה לחטב' ; ד''ר רחל מינץ – מנהל אתר מט''ר ותקשוב, המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי, אונ' ת''א, מטח
3. פורסם במקור ב: ללכת על כוכב-לכת, 1998, מדריך למורה, מב''ט, אונ' תל-אביב ורמות הוצאה לאור
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית