תצפיות כוכבים בראי הזמן – לידתה של האסטרונומיה

דף זה נכתב כהרחבה לפעילות שלנו – תצפיות כוכבים במכתש רמון / דרום

התקופה הקלסית - יון ורומא

במהלך המחצית הראשונה של האלף הראשון לפני הספירה, התפתחה האסטרולוגיה בעיקר אצל עמי המזרח – מסופוטמיה, מצרים ופרס. עיקר הידע נאסף מתוך תצפיות כוכבים לשם חיזוי העתיד והסדרת הזמן – חודש, שנה ועונות. השימוש בידע היה מעשי, דתי ומיסטי, ללא נסיון ופיתוח משמעותי של תאוריות להסבר פיזיקלי של הידע הרב שנצבר.
עם כיבוש המזרח ע”י אלכסנדר מוקדון במאה הרבעית לפני הספריה, נודד הידע העצום שנאסף במזרח לכיוון יוון ובהמשך לכיוון רומא. נתונים, טכניקות של תצפיות כוכבים, שיטות לחישוב הופעת כוכבים ומאורעות שמיימים נקלטו אצל משכילי יוון ועתידים היו להפוך לראשית האסטרונומיה, פיסיקה ומתמטיקה מודרנית.
יוון הקדומה היא ראשית התרבות המערבית, שם הונחו היסודות למדעים המודרנים. ליוונים שערכו תצפיות כוכבים והיכרו את שמי הלילה, היו רעיונות שונים שנבדלו מהגישה המיסיטית של עמי המזרח. כמו שאר עמי כדור הארץ הם הבחינו בתנועות הכוכבים הנראים נעים סביב כדור הארץ ולכן הניחו שמרכז היקום נמצא בכדור הארץ. למרות שחלק מחכמי יוון כמו הרקלידס איש פונטוס ובמיוחד אריסטרכוס איש סאמוס חשבו שכדור הארץ אינו מרכז היקום, אלא מסתובב סביב השמש, דעתם לא התקבלה. התפיסה שמרכז היקום הוא בכדור הארץ נשארה תקפה למשך אלפים שנה.
היוונים העריצו את שלמות תנועתם המחזורית של הכוכבים, הירח והשמש. הם חיפשו לחבר בין שלמות זו לבין שלמות גיאומטרית שהיתה מוכרת להם, ועל כן בחרו במעגל והכדור לתאר את תמונת השמים. המעגל והכדור, ללא התחלה וללא סוף, בעלי מרכז אחד שהמרחקים אליו מכל נקודה על פניהם שווים התאימו היטב לתאור העולם וגרמי השמים. את הייונים ירשו בהמשך חכמי רומא שהמשיכו ופיתחו תפיסות אלו. בין הנציגים הבולטים שעזרו לקבע את מרכזיותו של כדור הארץ – הגישה הגאוצנטרית, אריסטו ותלמי.

אריסטו (מאה 4 לפני הספירה)

פילוסוף יווני, תלמידו של אפלטון, אשר אסף והגדיר את הידע המדעי בתקופתו בספר הנקרא “פיסקה”. על פי תפיסתו המרכזית – הטבע הוא תכליתי, כלומר שההסבר הטוב לפעילות או אירוע הוא במונחי המטרה שלשמה הוא נעשה. בעולם וביקום הנראה יש סדר מופתי שבא לידי ביטוי ביופי מושלם ככול שעורכים תצפיות כוכבים מעלה לכיוון מעגלי כוכבים רחוקים יותר.
העולם בנוי מארבע יסודות – אדמה, מים – חומר כבד, אש אוויר – חומר קל.
הוא הפריד בין:
התחום הארצי – בו החומר הכבד נדחס בצורה סימטרית סביב מרכז מה שיוצר כדור עגול ומדויק, ואילו החומר הקל סובב אותו מעל. כל גוף על פני כדור הארץ בנוי משילוב ארבעת היסדות.
התחום השמימי – הירח והלאה, בנוי מחומר שקוף בשם אתר, ובו נמצאים שאר הכוכבים בשמים אשר סובבים סביב כדור הארץ ומרכז הכובד שלו בעיגול.

העקרונות העיקריים בפיזיקה האריסטוטלית המתייחסים ליקום הם:
מקומות טבעיים – כל יסוד “שואף” להיות במיקום שונה יחסית למרכז הארץ, שהוא גם מרכז היקום. כדור הארץ עגול.
האתר המתפשט בכול – כל הנקודות בחלל מלאות בחומר.
יקום אינסופי – לחלל לא יכולים להיות גבולות.
התמצית החמישית או אתר – חפצים מחוץ לארץ אינם עשויים מחומר ארצי.
הקוסמוס הנצחי והבלתי ניתן להשחתה – השמש וכוכבי הלכת הם כדורים מושלמים, ואינם משתנים.
תנועה סיבובית – כוכבים נעים בתנועה מעגלית מושלמת סביב כדור הארץ, שעומד במקומו.

אריסטרכוס (מאה 3 לפני הספירה)

אסטרונום ומתמטיקאי יווני, נולד באי סאמוס שביוון.  על בסיס רעיונות קודמים וכן תצפיות כוכבים שערך, הציע את התאוריה שהשמש היא מרכז היקום שהיה ידוע בזמנו, ואילו כוכבי הלכת מסתובבים סביבה (הגישה הליוצנטרית – הליוס שמש, צנטאום מרכז). גישתו לא התקבלה מכמה נימוקים בין השאר:

– אם כדור הארץ נע, צריכה להיות רוח,

– סותר את התפיסה האריסטולית שכל חומר שואף למרכז כדור הארץ ולכן הוא מרכז היקום,

– אם כדור ההארץ מסתובב סביב השמש, צריך לראות היסט* של כוכבים מאחר ואנו צופים עליהם מזווית שונה כול פעם.  

אריסטרכוס הצליח לחשב את גודל הירח יחסית לגודל כדור הארץ באמצעות מדידת יחסי הזמן של כיסוי מלא ותחילת היציאה מהצל  בעת ליקוי ירח (50:190, 1:4) – הגיע לדיוק של מעל 95 אחוז. באמצעות ידע זה הצליח לחשב את המרחק לירח. 

כמו כן, באמצעות מדידת הזווית אל השמש בזמן שהירח נמצא ברביע (ראשון או שני, כאשר הירח נמצא בזווית של 90 מעלות לשמש אם מסתכלים מכדור הארץ), ניסה לקבוע את יחס המרחקים בין הארץ לירח ולשמש. אך מאחר ותצפיתו היתה לא מדוייק הגיע לתוצאה שגויה. למרות זאת, במדידות וחישובים אלו מתחיל להתברר גודל היקום ואופי המרחקים שבו.    

קלאודיוס פתלמאיוס (מאה 1 לספירה)

קלאודיוס פתלמאיוס הנקרא תלמי – שהיה הראשון שריכז את הידע האסטרונומי בימיו בחיבור הנקרא – אלמג’אסטר.
חי במאה הראשונה באלכסנדריה תחת שילטון רומי, ורשם את תצפיות הכוכבים והיקום שלו בצורה מסודרת.
קיבע את התפיסה שהארץ היא מרכז היקום שסובב סביבה, ואילו כדור הארץ עומד במקום ולא סובב סביב עצמו – הגישה הגיאוצנטרית (גיאו – ארץ, סנטרום – מרכז).
כוכבים מסודרים לפי סדר – ירח, חמה, נוגה, מאדים, צדק, שבתאי ואחריהם שאר כוכבי השמים. 
כדי להסביר את אי סדירות מיקום ותנועת כוכבי הלכת במהלך הזמן פיתח תאוריה שהם מסתובבים על ציר נפרד בצורה מורכבת מאוד (מעגל גדול סביב כדור הארץ, ומעגל קטן סביב נקודה יחוס במעגל הגדול באותו הזמן – איפצקלים).
על בסיס חישובים בתורה זו ניתן היה לחזות בצורה טובה את מופעי כוכבי הלכת במהלך הזמן, ומכאן ניתן להסביר את שירדותה של התפיסה התלמאית לאורך של 1500 שנה.
תלמי חילק את השמים ל-48 קבוצות כוכבים שונות (לא באופן מלא, ורק בשמים של חצי כדור הארץ הצפוני). חלוקה זו תקפה גם כיום, לצד חלוקה נוספת חדשה יותר של עוד 40 קבוצות. 

תקופת ימי הבניים

לאחר קריסת האימפריה הרומית, התפתחות הנצרות, עליית האיסלם והתפשטותו במרחב, עובר לפיד האסטרונומיה לערבים.
העולם המערבי נכנס לתקופה בה הנצרות הופכת לגורם החשוב ביותר. בסיס הידע וההשפעה עובר לכנסיה ומתוך רצונה של זו לקבע את אורחות החיים בהתאם לצרכיה והשקפתה, הפתיחות המדעית המערבית והסקרנות שבבסיסה נכנסת לפסק זמן ארוך. התפיסה בו מרכז היקום הוא כדור הארץ מתאימה לדוגמא (Dogma) של הכנסיה, מתוך מרכזיותם של האירועים בברית החדשה המתרחשים על פני כדור הארץ. רק במהלך המאה העשרים, בזמן האפיפיור יוחנן פאולוס השני, משנה הכנסיה את משנתה בעניין זה ומיישרת קו עם המדע.
מאידך, הפתיחות לאסטרונומיה ואסטרולוגיה באיסלם מגיעה כבר מתוך הקוראן, שם הכוכבים וגרמי שמים אחרים נועדו להנחות ולסמן לאדם כיצד לנהוג, להכווין את דרכו הן בחייו והן בדרכיו.
“הוא שם לכם את הכוכבים לנחותכם ביבשה ובים; כן הראינו את אותותינו למתבוננים בהם. (צ”ה) הוא הוציאכם מנפש אחת, ויתן לכם מנוח ומעון; כן הראינו את אותותינו לחכמי לב (צ”ו)” (קוראן, חזון הבהמה, צ”ה-צ”ו).
פיתוח האסטרונומיה סייע לערבים לקיים את מצוות האיסלם. בעזרת ידע זה, ניתן לחשב את זמן תחילת צום הרמדאן ולקבוע מכל אתר שנמצאו בו את הכיוון המדויק למֵכָּה. לקבוע את זמני התפילה במהלך היום והיממה. בנוסף, הערבים נעזרו בידע זה לצרכי מסחר וניווט, בעיקר מחוץ לים התיכון – באוקינוס האטלנטי וההודי, מה שחייב נייוט לילי. על ידי תצפיות כוכבים ומדידת מיקומם ניתן היה לקבוע את מיקום הספינה וכיוון השיט הרצוי.

בית אל-חיכְּמא (מאה 9-10)


תחת כנפי החליפויות האומיית ובמיוחד העבאסית שגשגו האסטרונומיה ומדעים נוספים. תרגמו ספרים מיוונית, לטינית, סנסקריט, פרסית ארמית, עברית ולשונות אחרות לערבית. בבגדד קמו בית החוכמה “בית אל-חיכְּמא” שהיה מרכז מדעי ותרבותי וכן מצפה כוכבים משוכלל שמשכו אליהם אסטרונומים מרחבי האמפריה לעבודה תחת שילטנו של החליף העבסי אהרון אל רשיד וירשיו. בתתקופה זו, תור הזהב של החליפות, ריכוז המאמץ המדעי נעשה בתמיכת השילטון ותרומות של סוחרים, מה שאפשר למלומדים חיי רווחה וזמן איכות למחקר.
המלומדים של בית אל-חיכמא עמלו מאות שנים על קידום מדעי הגיאוגרפיה, הקרטוגרפיה והאסטרונומיה. המפות שייצרו בסיוע מלחים מוסלמים, יחד עם כלי ניווט כמו האצטרולב שפיתחו מחדש על בסיס ידע יווני, אפשרו לאחר מכן את תחילתו של עידן מגלי הארצות האירופיים הגדולים החל מהמאה ה-14.
רבים משמות הכוכבים בהם אנו משתשים כיום הם ערבים, מאחר ובתקופה זו נעשה מפעל תעוד של כוכבים. ע”י תאור מיקומם זמנם ובהירותם, יחד עם תרגום לערבית של שמות הכוכבים וקבוצות הכוכבים להם ניתנו שמות יוונים קודמים.

עבדואל אל רחמאן אל סופי (מאה 10)

אחד מכמה אסטרונומים מוסלמים שהתפרסמו בתקופת ימי הבניים. חיי באיסיפן, אירן ופעל מתוך חצר האמיר אדד אל-דלווה, שליט עוצמתי מהשושלת הבויהית שריכז סביבו חכמים ומלומדים מתחומים שונים. מפעלו הגדול של אל סופי היה תרגום הספרות האסטרונומית היוונית והרומית לערבית, תוך כדי התאמתה למסורת והתרבות המוסלמית. הוא מתרגם סיפרו של תלמי “אלמג’אסטר” ומתאים את 48 קבוצות הכוכבים של תלמי לקבוצות הערביות. בספרו “ספר כוכבי השבת” הוא מחלק את 48 קבוצות הכוכבים לשלוש קבוצות:
קבוצת הכוכבים הצפונית -21 קבוצות כוכבים צפונית למישור המילקה*,
קבוצת המזלות – 12 קבוצות הזודייק (גלגל המזלות),
קבוצת דרומית – 15 קבוצות כוכבים מדרום למישור המילקה.
לצד כל קבוצה הוא יוצר טבלה עם שמות הכוכבים, מיקומם, ובהירותם, כאשר הבהירות נחלקת לשלוש דרגות. מתוך תצפיות כוכבים שהוא עורך הוא מתקן את מיקום הכוכבים לזמנו ביחס למיקום שמופיע אצל תלמי.

אבן אל-שאטר (מאה 14)

שומר הזמן של המסגד הגדול בדמשק, עבודתו של אבן אל-שאטר כללה מדידה מדויקת של הזמן וקריאה לתפילה, או הכרזה על שעות הצום בימי הרמדאן. הוא החזיק בספרייתו ספרים שעסקו באסטרונומיה מתמטית, הוא הקדיש מזמנו גם לתיאוריות אסטרונומיות ולתכנון כלים אסטרונומיים. הוא פיתח  שעוני שמש גדולים במיוחד, אותם ניתן היה למקם על קיר המסגד. שעונים אלה הראו את השעה וכן את כיוון התפילה. תרומה חשובה נוספת הייתה בתחום המודלים הפלנטרים. המודל התלמאי הגיאוצנטרי, בו כדור הארץ במרכז ואת שאר גרמי השמים סבים במעגלים סביבו, עורר חוסר נחת בקרב מלומדים מוסלמים, מפני שאי אפשר היה להסביר באמצעותו תופעות הנצפות בשמי הלילה, כדוגמת כיוון התנועה לאחור של כוכב הלכת מאדים. דרכים שונות הוצעו לפתרון בעיה זו, אך כמעט שלא היו נסיונות להחליף את המודל הגיאוצנטרי עצמו. אבן אל-שאטר היה אחד הבודדים שהציע לשנות את המודל. מהשוואה בין חיבורו ובין חיבורו של ניקולאי קופרניקוס (בהמשך), שהציע למקם את השמש במרכז, עולה כי ישנו דמיון רב בין הטקסטים, וקיימת אפשרות סבירה שקופרניקוס ראה את כתבי קודמו, או לפחות חלקים מהם.

אי אפשר להתעלם מהתרומה של יהודי ימי הבניים להפצת הידע המדעי והאסטרונומי בין הנוצרים והמוסלמים. המניע העיקרי לחיבורים יהודים העוסקים באסטרונומיה היה ניסיון להבין בכלים מדעים של זמנם את הבריאה כפי שהיא עולה מכתבי הקודש. כמו כן פיתוח גישות מיסטיות ואסטרולוגיות בתוך היהדות של ימי הביניים. בעיקרון, רוב הספרות היהודית היא ספרות תיאורטית המבוססת על מידע תצפיתי שהיה קיים במרחב והיהודים עצמם פחות עסקו בצד של תצפיות כוכבים ואיסוף ידע.

רבי אברהם אבן עזרא (מאה 12)

משורר, בלשן ומפרש המקרא, שעסק גם באסטרונומיה ואסטרולוגיה (בעת שעדין היו משוייכם זה לזה). כתב את ספר הלוחות ובהם לוחות אסטרונומים, בעיקר לצרכים אסטרולוגים. הוא חישב את כל צירופי ההתקבצויות של כוכבי הלכת שהיו ידועים בזמנו ירח, נוגה, מאדים, צדק, שבתאי, כוכב חמה והשמש כמובן, שנחשבה בתקופתו עדיין לכוכב לכת המקיף את כדור הארץ. הוא כתב את “ספר המזלות” שהינו ספר על האסטרולגיה באופן כללי, פירט בעוד 7 ספרי אסטרולגיה נוספים לתחומי חיים שונים כגון “ספר המאורות” – אסטרולוגיה של הרפואה, “ספר מולדות” – על אסטרולוגיה של יום לידה ומקום לידה. אברהם אבן עזרא לא עסק באסטרונומיה תצפיתית ואין לנו עדויות על תצפיות כוכבים שערך.  

רבי אברהם בר חייא (מאה 12)

מתמטיקאי, אסטרונום ופילוסף. חיי בספרד. תירגם ספרות ערבית מדעית מתקופות לעברית ובכך תרם להפצת הידע האסטרונומי בקרב היהודים והנוצרים באירופה של ימי הביינים. בין חיבוריו באסטרונומיה “צורת הארץ ותבנית השמים” ו”על מהלכות הכוכבים” – שני ספרים שעוסקים בגאומטריה ואסטרונומיה. 

רבי אברהם בן שמואל זכות (מאה 15)

זכות למד אסטרונומיה ואסטרולוגיה באוניברסיטה של סלמנקה שבספרד. לבקשתו של הבישוף של סלמנקה, שאתו התיידד, הוא כתב חיבור שבו תיאר את מערכת השמש ואת ידיעותיו באסטרונומיה. זכות נודע במכשירי הניווט ששיכלל ,אצטרולב (Astrolabe), ובלוחות האסטרונומיים שהכין, וימאים ומגלי ארצות נעזרו בהם בהם. על שמו נקרא מכתש זגוט על הירח. 

*היסט – פרלקסה (Parallax), שינוי מיקומן הנצפה של שתי נקודות, האחת ביחס לאחרת, מנקודת מבטו של צופה, כתוצאה משינוי במיקום של הצופה עצמו.

* מישור המילקה – מלשון לקוי, המישור עליו מסתובב כדור הארץ סביב השמש. לכל כוכב לכת יש מישור משלו, אך מאחר והם כמעט חופפים אחד לשני זה נראה כאילו כל כוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש על אותו מישור. במבט מכדור הארץ, מישור המילקה נראה כמו קשת שחותכת את הרקיע לשנים, ממזרח למערב. כאשר ירח חסר חותך את מישור המילקה יש ליקוי חמה, כאשר ירח מלא חותך את מישור המילקה יש ליקוי ירח (בשני המקרים השמש, הירח וכדור הארץ נמצאים על אותו קו).