הצצה ל"היסטוריה של המדע"
"הדבר החשוב ביותר שלימד אותנו המדע על מקומנו ביקום, הוא שאיננו מיוחדים". כך נפתח ספרו של ג'ון גריבין, "היסטוריה של המדע", המתאר את תולדות המדע מקופרניקוס ועד ימינו. פרק מתוך הספר, המתאר את תחילתה של המהפכה המדעית
הרנסנס הוא התקופה שבה איבדו אנשי מערב אירופה את יראת הכבוד שלהם בפני הקדמונים ונוכחו לדעת שהם יכולים לתרום לציוויליזציה ולחברה לא פחות ממה שתרמו היוונים והרומאים. לעיניים מודרניות, התמיהה אינה בעובדה שהדבר קרה, אלא שעבר זמן רב כל-כך עד שהאנשים השתחררו מתסביך הנחיתות שלהם.
לא נפרט כאן את כל הסיבות המפורטות לעיכוב הגדול, אבל כל מי שביקר באתריה של ציוויליזציה קלסית סביב הים התיכון יכול להעיף מבט על הדברים שגרמו לאנשים ב"חשכת" ימי-הביניים ואפילו בימי-הביניים המאוחרים (1400-900), לחוש כפי שחשו.
מבנים כמו הפנתיאון והקולוסיאום ברומא מעוררים יראת כבוד גם היום, ובימים שכל הידע לבניית מבנים כאלה אבד, הם נראו מן הסתם כאילו נבנו בידי מין אחר של בני-אדם – או בידי אלים.
עם ראָיות פיזיות רבות כל-כך ליכולת אלוהית כביכול של הקדמונים, ועם התגלותם מחדש של טקסטים שהגיעו מביזנטיון, והוכיחו את יכולתם האינטלקטואלית של הקדמונים, היה אך טבעי להאמין שמבחינה אינטלקטואלית הם עלו בהרבה על בני התמותה הרגילים שבאו אחריהם, ולקבל את תורתם של הפילוסופים הקדמונים כמו אריסטו ואֶוּקלידס כאילו היו תורה מסיני.
מאחר שהרומאים תרמו מעט מאוד לדיון שהיום היינו קוראים לו השקפה מדעית על העולם, הרי שבתקופת הרנסנס נותרה החוכמה המקובלת על טבעו של היקום כמעט בלא שינוי מאז הימים הגדולים של יוון העתיקה, כ-1,500 שנה לפני שהופיע קוֹפֶּרניקוּס בזירה.
לצאת מהקופסא
על קיבעונות מחשבתיים
צבי ינאי
ההנחה שהקיים הוא צודק וראוי ואין לשנותו מובילה להיווצרות דוגמות, המשתקות את החשיבה העצמאית. איך נמנעים מקיבעון מחשבתי? ומה הלקח מהכנפיים של דה-וינצ'י לזמננו
ואף-על-פי-כן, ברגע שהוטל ספק באמיתותם של הרעיונות האלה, היתה ההתקדמות מהירה להפליא – אחרי 1,500 שנות קיפאון, חלפו פחות מ-500 שנה מזמנו של קופרניקוס עד לימינו אנו.
אולי זה נשמע כמו קלישאה, אבל זה בכל זאת נכון לומר שאיטלקי טיפוסי מהמאה העשירית היה מרגיש בבית גם במאה החמש-עשרה, אבל איטלקי מהמאה החמש-עשרה היה מוצא את המאה העשרים ואחת פחות מוכרת לו מאיטליה בימי הקיסרות הרומית.
האלגנטיות של קופרניקוס
קופרניקוס עצמו היה דמות ביניים במהפכה המדעית, ומבחינה חשובה אחת דמה לפילוסופים היוונים הקדמונים יותר מאשר למדען המודרני. הוא לא ביצע ניסויים וגם לא ערך תצפיות משלו על השמים – בכל אופן, לא במידה משמעותית כלשהי – ולא ציפה מאף אחד אחר שינסה להעמיד במבחן את רעיונותיו.הרעיון הגדול שלו היה אך ורק רעיון, או מה שהיום מכנים לעיתים "ניסוי מחשבה", שהציג דרך חדשה ופשוטה יותר להסביר את אותו דפוס התנהגות של הגופים השמֵימיים שהוסבר באמצעות השיטה המסובכת יותר שהמציא (או פירסם) תַלמַי (קלאודיוס פְּטוֹלֶמאיוס).
פילוסופיה של המדע
בחיפוש אחר ההסבר המושלם
ד"ר מריוס כהן, גליליאו
בהינתן כמה הסברים אפשריים לתופעה מסוימת או לאירוע מסוים אנו נוטים לבחור את ההסבר שנראה לנו הטוב ביותר. ואולם מהם הקריטריונים לקביעת היותו של הסבר טוב יותר?
בעיני קופרניקוס, המודל שלו היה טוב מזה של תלמי מפני שהוא היה, בלשון מודרנית, אלגנטי יותר.
אלגנטיות יכולה להיות לעיתים קרובות אבן-בוחן מהימנה לשימושיותו של מודל, אך היא אינה חסינה מטעויות. ואולם, במקרה זה התברר בסופו של דבר שהאינטואיציה של קופרניקוס היתה נכונה.
הבסיס לשיטת תלמי היה הרעיון שגרמי השמים חייבים לנוע במעגלים מושלמים, פשוט מפני שמעגלים הם צורות מושלמות (הנה דוגמה לכך שאלגנטיות לא מובילה בהכרח אל האמת!). בעת ההיא היו ידועים חמישה כוכבי-לכת (כוכב חמה, נוגה, מאדים, שבתאי וצדק), וכן השמש, הירח והכוכבים.
תלמי: האסטרונום החשוב ביותר של העת העתיקה
כדי שהתנועות הנצפות של גרמי שמים אלה יתאימו לדרישה של תנועה תמידית במעגלים מושלמים, היה על תלמי לעשות שני תיקונים גדולים ברעיון הבסיסי שהארץ נמצאת במרכז היקום וכל היתר סובב סביבה.
התיקון הראשון (שחשבו עליו הרבה לפני-כן) היה שאפשר לתאר את תנועתו של כוכב-לכת מסוים כסיבוב במעגל מושלם קטן סביב נקודה שהיא עצמה חגה במעגל מושלם סביב כדור הארץ. המעגל המשני הקטן (מעין "גלגל בתוך גלגל") נקרא אֶפּיצִיקְל (epicycle).
התיקון השני, שאותו כנראה שיכלל תלמי עצמו, היה שספֵירות הבדולח הגדולות, כפי שנודעו בשמן ("בדולח" בהקשר זה פירושו פשוט "בלתי נראה"), הנושאות את הגופים השמֵימיים סביב במעגלים, אינן סובבות בעצם סביב הארץ אלא סביב מערכת של נקודות המוסטות מעט מכדור הארץ והנקראות "נקודות אקוונט" (equant), שהן שונות מגוף שמימי אחד לאחר. הארץ עדיין נחשבה לאובייקט המרכזי ביקום, אך כל היתר הסתובב סביב נקודות אקוונט, לא סביב הארץ עצמה.
המודל הוכיח את עצמו מבחינה זו שאפשר היה להשתמש בו לתיאור התנועה הנראית של השמש, הירח וכוכבי-הלכת על רקע כוכבי-השֶׁבֶת, כלומר הכוכבים הקבועים (קבועים במובן זה שכולם שמרו על אותו הדפוס בזמן שנעו יחד סביב הארץ), שהם עצמם נחשבו מחוברים לכדור בדולח מחוץ למערכת של כדורי הבדולח שנשאו את גרמי השמים האחרים סביב נקודות האקוונט הרלוונטיות.
אך לא נעשה כל ניסיון להסביר את התהליכים הפיזיקליים שהניעו את הכול בדרך זו, ולא להסביר את טבען של ספֵירות הבדולח. יתר על כן, לעיתים קרובות נמתחה ביקורת על השיטה שהיא מסובכת מדי, ואילו הצורך בנקודות אקוונט עורר אי-נחת אצל הוגים רבים – הדבר העלה ספקות לגבי הקביעה שהארץ היא מרכז היקום.
היתה אפילו השערה שהשמש עשויה לעמוד במרכז היקום, והארץ חגה סביבה. אבל רעיונות כאלה לא נשאו חן, בעיקר משום שהם עמדו בסתירה גלויה ל"שכל הישר". כמובן, לא ייתכן שהארץ המוצקה תנוע! זאת היא אחת הדוגמאות המובהקות לכך שיש להיזהר מלהיתלות בשכל הישר ("common sense") אם רוצים לדעת איך פועל העולם.
הארץ נעה!
ניקולאוס קופרניקוס נכנס לתמונה בסוף המאה החמש-עשרה. ב-1,491 (שנה בלבד לפני יציאתו של כריסטופר קולומבוס למסעו הראשון אל העולם החדש), התחיל ניקולאוס את לימודיו באוניברסיטת קְרקוֹב, ואז גילה – כנראה בפעם הראשונה – עניין רציני באסטרונומיה.תנועת הכוכבים
500 שנה אחרי מותו, קופרניקוס נקבר מחדש
אבי בליזובסקי, הידען
מאות שנים לאחר הוקעתו של האיש שטען שהשמש ניצבת במרכז היקום, העניקה אתמול הכנסייה כבוד אחרון לאבי "המהפכה הקופרניקאית": ניקולאוס קופרניקוס, האסטרונום פורץ הדרך שנחשב לכופר, הובא אתמול לקבורה מחודשת
קופרניקוס עצמו לא מיהר במיוחד להביא את רעיונותיו לדפוס. ידוע לנו שמודל היקום שלו הושלם בעיקרו ב-1,510 מפני שזמן לא רב לאחר מכן הוא הפיץ תמצית של הרעיונות האלה בין כמה חברים קרובים, בכתב-יד שנקרא Commentariolus ("פרשנות קטנה").
אין שום הוכחה לכך שקופרניקוס חשש במיוחד מפני רדיפה מצד הכנסייה אם יפרסם את רעיונותיו באופן רשמי יותר – ואומנם הקומנטאריולוס תואר בהרצאה בוותיקן שנשא מזכירו של האפיפיור, יוהאן וִידְמַנְשְטַט, בפני האפיפיור קלמנטוס השביעי וכמה קרדינלים.
אחד הקרדינלים, ניקולַס פון שנברג, כתב לקופרניקוס והאיץ בו לפרסם את חיבורו. המכתב נכלל בפתח חיבורו הגדול, De Revolutionibus Orbium Coelestium (על סיבובי הכדורים השמֵימיים), שבו פירסם בסופו של דבר קופרניקוס את רעיונותיו, ב-1,543.
לוקח ת'זמן
מדוע אם כן השתהה? היו לכך שני גורמים. ראשית, קופרניקוס היה עסוק למדי. קופרניקוס היה רופא ועבד גם בשירות הקהילה הדתית של קתדרלת פרומבורק וגם – בלא שכר, כמובן – למען העניים.
כמתמטיקאי, הוא פיתח תוכנית לרפורמה של המטבע (אין זו הפעם האחרונה שמדען מפורסם נוטל על עצמו תפקיד כזה), והבישוֹפוּת הפיקה תועלת מהכשרתו המשפטית.
כמו כן גויס לשירות לא צפוי כשהאבירים הטֶבְטוֹנִיים (מִסדר דתי-צבאי, מקורב לצלבנים, ששלט במדינות הבלטיות המזרחיות ובפרוסיה) פלשו לאזור ב-1,520. קופרניקוס קיבל את הפיקוד על מצודה באַלֶנְשְטיין, והגן על העיר מפני הפולשים במשך כמה חודשים. אכן, הוא היה אדם עסוק.
אבל היתה סיבה שנייה שבגללה הוא לא מיהר לפרסם. קופרניקוס ידע שמודל היקום שלו מעורר שאלות חדשות גם אם פתר חידות ישנות – והוא ידע שהמודל לא ענה על כל החידות הישנות. כמו שאמרנו, קופרניקוס לא ערך תצפיות רבות (אם כי הוא פיקח על בנייתו של מגדל חסר-גג שישמש כמצפה כוכבים).
מי במרכז?
הוא היה הוגה ופילוסוף בנוסח דומה יותר לזה של היוונים הקדמונים מאשר למדען המודרני. הדבר שהדאיג אותו יותר מכול בשיטתו של תלמי, שהתאפיינה בחידת הירח, היה נושא האֶקוונטים. הוא לא יכול היה להשלים עם הרעיון, בעיקר מפני שזה הצריך אֶקוונטים שונים לכוכבי-הלכת השונים. היכן, במקרה זה, היה המרכז האמיתי של היקום?הוא רצה מודל שבו ינוע הכול סביב מרכז אחד באופן אחיד, והוא רצה זאת מסיבות אסתטיות לא פחות מכל נימוק אחר. המודל שלו נועד להשיג זאת, ומבחינה זו, נכשל. מיקום השמש במרכז היקום היה צעד גדול, אבל עדיין היה על הירח לחוג סביב כדור הארץ, ועדיין נזקקו לאפיציקלים כדי להסביר מדוע נדמה שכוכבי-הלכת מאטים ומאיצים את הילוכם במסילותיהם.
האפיציקלים היו דרך להסביר סטיות מתנועה מעגלית מושלמת ולהעמיד פנים שלא היו שום סטיות מתנועה מעגלית מושלמת. אבל הבעיה הגדולה ביותר בראיית העולם של קופרניקוס היתה הכוכבים.
אם הארץ חגה סביב השמש והכוכבים קבועים בספֵירת בדולח מחוץ לספירה הנושאת את כוכב-הלכת המרוחק ביותר, אז תנועת כדור הארץ צריכה לגרום למראית עין של תנועת הכוכבים עצמם – תופעה הידועה כפָּרַלַקְסָה.
אם אנחנו יושבים במכונית נוסעת, נדמה לנו שהעולם בחוץ חולף על פנינו בכיוון ההפוך. ואם אנחנו אכן יושבים על כדור ארץ נע, מדוע איננו רואים את הכוכבים נעים? דומה שההסבר היחיד הוא שהכוכבים בוודאי הרבה יותר רחוקים מכוכבי-הלכת, לפחות פי כמה מאות, כך שאפקט הפָּרַלַקְסָה קטן מכדי להיראות. אבל מדוע שאלוהים ישאיר חלל ריק וענק, גדול לפחות פי כמה מאות מהחללים שבין כוכבי-הלכת, בין כוכב-הלכת הרחוק ביותר לבין הכוכבים?
כשכדור הארץ נע
היו עוד בעיות מציקות עם תנועת הארץ. אם הארץ נעה, מדוע לא מתחוללת עליה סערה תמידית, כמו הרוח הנושבת בשיער כשאנחנו נוסעים במכונית פתוחה על הכביש? מדוע התנועה אינה גורמת לאוקיינוסים לגלוש וליצור נחשולי גלים גדולים יותר? ובאמת, מדוע התנועה אינה מטלטלת קצת את כדור הארץ?נזכור שבמאה השש-עשרה, כשאמרו תנועה חשבו על רכיבה על סוס דוהר או על נסיעה במרכבה שהיטלטלה על-פני דרכים לא סלולות. הרעיון של תנועה חלקה (אפילו חלקה כמכונית על כביש) היה בוודאי קשה מאוד לתפיסה לאנשים שלא התנסו בכך ישירות – אפילו במאה התשע-עשרה היו חששות רציניים שנסיעה מהירה ברכבת, שהגיעה אז אולי ל-25 קמ"ש, עלולה להזיק לבריאות האדם.
קופרניקוס לא היה פיזיקאי ואפילו לא ניסה לענות על השאלות האלה, אבל הוא ידע שהן מעלות תהיות (מנקודת המבט של המאה השש-עשרה) לגבי רעיונותיו.
התעוררה בעיה נוספת, שהיתה מצויה לגמרי מחוץ לטווח הידיעה של המאה השש-עשרה. אם השמש נמצאת במרכז היקום, מדוע הכול לא נופל לתוכה? כל מה שקופרניקוס היה יכול לומר הוא שדברים "ארציים" נוטים ליפול אל הארץ, דברים שמשיים נוטים ליפול אל השמש, דברים עם זיקה למאדים ייפלו אל המאדים, וכו'.
מה שהוא התכוון באמת היה "איננו יודעים", אבל אחד הלקחים החשובים שנלמדו במאות שאחרי קופרניקוס הוא שמודל מדעי אינו חייב להסביר הכול כדי להיות מודל טוב.
קטע מתוך הספר "היסטוריה של המדע: 1543-2001" מאת ג'ון גריבין, בהוצאת ספריי עליית הגג וידיעות ספרים.
לפנייה לכתב/ת 
היסטוריה של המדע: עטיפת הספר
עטיפת הספר
ניקולאוס קופרניקוס
