דגם כוכב הלכת הסולארי של גלילאו גליליי

גלילאו גליליי (1564 - 1642) תרם כה משמעותית להבנת האדם את הקוסמוס ואת מקומו של כדור הארץ בו, עד שהוא מקבל לעתים קרובות קרדיט על הליוצנטריותהנוף שכדור הארץ מסתובב סביב השמש ולא להיפך.

מה שעשה גלילאו היה לספק תמיכה תצפיתית בתיאוריה שהועלתה מאת האסטרונום הפולני ניקולאוס קופרניקוס (1473 - 1543), שמת עשרים שנה לפני שהייתה גלילאו נוֹלָד.

קופרניקוס השלים את מסכתו ממש לפני מותו, והיא נאסרה על ידי הכנסייה הקתולית, אך עם זאת, זה הוליד תנועה שבסופו של דבר הביאה לאימוץ ההליוצנטרי דֶגֶם. התנועה נודעה בשם המהפכה הקופרניקנית, והיא נמשכה כמאה שנים.

התרומות העיקריות של גלילאו למהפכה היו נתונים תצפיתיים, אותם השיג באמצעות טלסקופ שבנה בעצמו. הוא היה האסטרונום הראשון שסרק את השמים באמצעות מכשיר מגדיל אור ולעתים מכונה אבי האסטרונומיה התצפיתית. הוא פרסם את תצפיותיו, והן היו כה משמעותיות, עד שהכנסייה הקתולית ניסתה אותו ככופר וכללה אותו במעצר בית למשך שארית חייו.

כדי להעמיד את הישגיו של גלילאו בפרספקטיבה, זה עוזר להבין את האקלים הפוליטי והחברתי ששרר במהלך חייו. הכנסייה הייתה מוסד שמרני רב עוצמה, והשפעתה הורגשה ברחבי אירופה. היא מנויה לתפיסה שכדור הארץ היה מרכז היקום מאז הקמתו, והוא לא רצה לשנות. כל מי שקרא תיגר על ההשקפה היה נתון לעינויים ולהוצאה להורג.

ישנן עדויות לכך שאסטרונום יווני, אריסטרכוס מסאמוס (ג. 310 לפנה"ס - ג. 230 לפנה"ס), האמין שכדור הארץ מסתובב סביב השמש. אף אחד מכתביו לא שרד, אך הוא מוזכר על ידי הפילוסופים היוונים ארכימדס, פלוטארכוס וסקסטוס אמפיריקוס. השקפתו, כמו זו של דמוקריטוס, שהאמין באטומים, הייתה מנוגדת לאריסטו ואפלטון, שהפילוסופיות שלהם שלטו במחשבה המערבית לאורך 1,500 השנים הראשונות של התקופה הנוצרית.

התפיסה האריסטוטלית הייתה שכדור הארץ נמצא במרכז היקום, והוא היה מוקף בסדרה של תחומים קונצנטריים, שכל אחד מהם מקביל לאחד מכוכבי הלכת. הוגים נוצרים אהבו את ההשקפה הזו, אולי משום שהיא תמכה בסיפורי יצירה במקרא, אך היא לא עשתה עבודה טובה מאוד הסבר על תנועות כוכבי הלכת, במיוחד תנועות רטרוגרדיות, כאשר נראה שכוכבי הלכת הופכים את כיוונם תְנוּעָה.

יחד הגיע האסטרונום הפרסי תלמי (ג. 100 לספירה - ג. 170 לספירה) להציע שכל כוכב לכת מסתובב במעגל גדול סביב כדור הארץ וגם סביב כדור קטן יותר שמרכזו על המעגל הגדול. הוא כינה את המעגל הגדול דחוי והקטנה יותר אופניים. בנוסף, ניתן לקזז את מרכז הדחה מכדור הארץ בכמות המכונה שווה ערך.

שילוב אלה לתכנית מסובכת שהפכה למערכת התלמית, עמדותיה של ניתן היה לחזות באופן סביר כוכבי לכת, ואסטרונומים השתמשו במודל זה עד שהגיע קופרניקוס לְאוֹרֶך.

כמו כל המדענים והפילוסופים, קופרניקוס חיפש את התשובות הפשוטות ביותר מדוע היקום הוא כפי שהוא, והמערכת התלמית הייתה הכל חוץ מפשוטה. הוא הבין ששינוי קטן אחד בפרספקטיבה הוא כל מה שנדרש כדי לתקן את זה - לפחות רובו.

עם אישור לאריסטארכוס מסאמוס (שהוא מחק מאוחר יותר) פרסם קופרניקוס את מסכתו De Revolutionibus Orbium Coelestium (על מהפכות הכמויות השמימיות) בשנת 1543, שנת מותו.

במודל הקופרניקני, השמש נמצאת במרכז היקום, לא כדור הארץ. זה ביטל במידה רבה את הצורך באפיציקלונים ושווי ערך, אך לא לגמרי, מכיוון שקופרניקוס האמין שמסלולים פלנטריים הם מעגליים. האמת היא שהם אליפטיים, אבל זה לא היה ידוע עד שיוהנס קפלר הבין את זה בשנת 1605.

מכיוון שהוא נפטר זמן קצר לאחר פרסום מסכתו, קופרניקוס לא נאלץ להתמודד עם שום תגובת נגד מהכנסייה. סביר להניח שהוא תכנן את זה ככה. ספרו אכן נאסר על ידי הכנסייה בשנת 1616, והוא נותר ברשימה האסורה עד 1835. ג'ורדאנו ברונו, אסטרונום ומתמטיקאי איטלקי שדבק בהשקפה הקופרניקאנית, לא היה כל כך בר מזל: הוא נשרף על המוקד בשנת 1600 על סירובו לחזור בו מהפילוסופיות הקופרניקניות שלו.

גלילאו היה גלוי לב, רהוט ויצירתי, והוא זוכה להישגים רבים, כולל האישור של התיאוריה הקופרניקנית.

לאחר ששמע על המצאת הטלסקופ על ידי ההולנדים בשנת 1608, בנה גלילאו את עצמו, שהיה מסוגל להגדיל 30 ×. הוא השתמש בו כדי לחקור את צדק, שאיש מעולם לא ראה צילום מקרוב לפני כן, והבחין בארבעה כוכבים המקיפים אותו. הוא הבין שהם ירחים, ובשנת 1610 פרסם מסה קצר שכותרתו סידיריוס נונקיוס (שליח הכוכבים), שסתר את תפיסת העולם האריסטוטלית והפך אותו לסלבריטאי.

במסמך הוא כינה את הירחים "כוכבי הרופאים" כדי לזכות בחסד עם הדוכס הגדול של טוסקנה, קוזימו השני דה מדיצ'י. קוזימו השני לא היה מעל החנופה, והוא העניק לגלילאו את המשרה החזקה של מתמטיקאי ופילוסוף למדיצ'יס, מה שנתן לו במה שמאפשרת לו לדמות את התיאוריות שלו.

גלילאו ערך שלוש תצפיות נוספות שהיו חיזוק חשוב לתיאוריה הקופרניקנית, והוא השתמש בתפקידו כדי לפרסם אותן. הראשון היה שלירח היו הרים, והשני היה שלשמש אזורים חשוכים שנקראו כתמי שמש, שניהם סתרו את אריסטו, שלימד שכוכבי הלכת מושלמים וללא רבב.

התצפית השלישית סיפקה אולי החשובה מכולם לתמיכה של גלילאו בתיאוריה ההליוצנטרית: הוא הצליח לראות שלוונוס יש שלבים, כמו הירח. ניתן להסביר זאת רק אם כוכבי הלכת מקיפים את השמש, ולא את כדור הארץ.

כאשר הכנסייה אסרה על ספרו של קופרניקוס בשנת 1616, היא זימנה את גלילאו לרומא ואסרה עליו ללמד תיאוריה הליוצנטרית. הוא הסכים, אך ב- 1632 פרסם ספר נוסף בו השווה את התיאוריות הגיאוצנטריות והליוצנטריות. הוא טען שהוא נייטרלי, אך איש לא התבדה.

הכנסייה זימנה אותו חזרה לרומא ודרשה ממנו לחזור בו מעונש של עינויים. גלילאו היה אז בן 70, והוא ידע מה קרה לברונו, אז הוא הסכים בפעם השנייה. הכנסייה גזרה עליו מעצר בית למשך כל ימי חייו.

לאחר שבנה את "המשקפת" שלו, כך נודעו אז הטלסקופים, גילה גלילאו את תגליות התצפית החשובות שלו. כל התצפיות הללו, יחד, הוכיחו עבורו שהשמש הייתה במרכז היקום. עכשיו אנחנו יודעים שזה בעצם במרכז מערכת השמש, אבל הביטוי הזה טרם נוצר.

תוך כדי התבוננות בכתמי שמש, שהוא לא הבין שזה דבר מסוכן לעשות, הבחין שהם נעים על פני השמש, וזה עורר השראה לרעיון מהפכני. השמש מסתובבת על צירה. העובדה שלכדור הארץ יש סיבוב צירי הייתה חלק מהתיאוריה הקופרניקנית, אך הגילוי שגם השמש מסתובבת היה חדש.

התצפיות שלו על שלבי ונוס היו הוכחה לכך שנוגה מקיפה את השמש, אבל זה לא היה בדיוק חדשות למדענים של אז. למרות שמעולם לא צפו בשלבים, הם כבר חשדו באותה מידה, ופשוט הניחו כי ונוס ומרקורי מקיפים את השמש בזמן שהשמש מקיפה את כדור הארץ. עם זאת, יחד עם תצפיותיו האחרות, התבוננות בשלבי ונוס היוותה תמיכה חותכת למדי לרעיון שכל כוכבי הלכת מקיפים את השמש, ולא רק ונוס.

גלילאו ידועה בשלל פריצות דרך מדעיות אחרות. הוא המציא ניסוי למדידת מהירות האור. רוב האנשים באותה תקופה האמינו שמהירות האור היא אינסופית, אך לא גלילאו, שהאמין שלמרות שהאור נע במהירות רבה, מהירותו סופית ומדידה. הוא המציא ניסוי, אך מעולם לא ניסה אותו (וכנראה שזה לא היה מצליח).

למרות שלא המציא את הטלסקופ, גלילאו אכן המציא מספר מכשירי מדידה המשמשים עד היום, כולל המצפן. וסוג מדחום המודד את הטמפרטורה בגובה מיכלי האתנול התלויים בצינור אנכי גדול מלא מים.

גלילאו היה הראשון שזיהה שגופים נופלים כולם נתונים לאותו כוח תאוצה, ובהיעדר גרירת אוויר הם נופלים באותו קצב. הוא היה הראשון שהבין כי במסלול כדור תותח יש רכיבים אנכיים ואופקיים שניתן היה לתאר בגרף ולנתח אותם בנפרד.

הפליאה של גלילאו היא אחת הסיבות לכך שהוא מקבל כל כך הרבה קרדיט על התיאוריה ההליוצנטרית. למרות זאת, הוא היה קתולי נלהב כל חייו. להלן מספר עובדות נוספות על גלילאו:

האם גלילאו היה כומר? התשובה היא כן ולא. כשהיה צעיר הוא הלך ללמוד רפואה במנזר ישועי, שם לקח את נדרים הכהונה שלו. זמן לא רב לאחר מכן, הוא החליט כי קריאתו האמיתית היא להיות נזיר, לא כומר. הסירו אותו מהאשכול, ואביו הוציא אותו מהמנזר.

האם גלילאו היה נשוי? לגלילאו הייתה אישה משותפת, ויחד נולדו להם שלושה ילדים, אך מכיוון שמעולם לא התחתן עם אשתו (אולי משום שבכל זאת לקח ברצינות את נדרי הכהונה שלו), ילדיו לא היו לגיטימיים. הוא לא יכול היה לספק לבנותיו נדוניה, ולכן הן נאלצו לחיות במנזר במשך כל חייהן.

לגלילאו היה רגע "גם אני". אולי גליליאו קצת רהוט ויצירתי מדי, הואשם בכך שהוא לא הולם את הסטודנטים שלו, והפרופסור שלו באוניברסיטת פיזה הופסק. עם זאת, עדיין יש לו מעריצים, כולל אלברט איינשטיין, שכינה את גלילאו אבי הפיזיקה המודרנית ובכלל של המדע המודרני.

הניסוי "המגדל הנטוי" הוא מיתוס. אחד הסיפורים המפורסמים ביותר של גלילאו גורם לו להפיל שני כדורים ממגדל פיזה כדי לאשר את תורת הכבידה שלו. אף על פי שגליליאו נולד בפיזה ולימד שם, הראיות לכך שזה קרה הן דלות. סביר להניח שזה היה ניסוי מחשבה.

האם היה גלילאו מוצדק? למרות שהוא נפטר במעצר בית, גלילאו בהחלט נקבע על ידי ההיסטוריה. כאשר נאס"א שלחה בדיקה לחקר צדק בשנת 1989, היא נקראה גלילאו. מעניין ששלוש שנים לאחר מכן, הוותיקן פטר את גלילאו.