התפתחות האסטרונומיה

88
יייי ייי ייייייי ייייייי ייייייייייי ייייייייייי

Upload: amanda-merrill

Post on 30-Dec-2015

52 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

התפתחות האסטרונומיה. ראשית האסטרונומיה. האסטרונומיה היא המדע העתיק ביותר. יש עדויות ארכיאולוגיות ברורות לעיסוק באסטרונומיה אצל התרבויות העתיקות ביותר (שומר, כ- 4000 שנה לפני הספירה). ראשית האסטרונומיה. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

התפתחות האסטרונומיההתפתחות האסטרונומיההתפתחות האסטרונומיההתפתחות האסטרונומיה

Page 2: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

האסטרונומיה היא המדע העתיק ביותר.

יש עדויות ארכיאולוגיות ברורות לעיסוק

באסטרונומיה אצל התרבויות העתיקות ביותר

שנה לפני הספירה(. 4000)שומר, כ-

Page 3: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

ההודים הקדמונים האמינו שהאדמה עומדת על

שלושה פילים. הפילים עומדים על גבו של צב

ענק ונחש ארוך מקיף את כולם. כשהצב מתגרד,

או אחד הפילים משתעל – מתרחשת רעידת

אדמה ...

Page 4: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

מראשיתה הייתה האסטרונומיה כרוכה הדוקות

בדת. תנועות גרמי השמים ציינו את המחזורים

החשובים של חיי האדם - חילופי היום והלילה,

חודשי הירח ועונות השנה - ולפיכך נודעה להם

משמעות מרובה. כוהני הדת של רוב התרבויות היו

גם החוזים בכוכבים.

Page 5: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

ידוע שהמצרים הקדמונים עסקו באסטרונומיה.

בימים ההם שימשה האסטרונומיה הן כמדע

תצפיתי )שסייע למשל לקבוע את לוח השנה( והן

כבסיס לאסטרולוגיה שנחשבה כחלק בלתי נפרד

ממנה.

Page 6: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

הבבלים האמינו ביקום הבנוי משש שכבות –

רקיעים למעלה, עולם המתים למטה והארץ

ביניהם ...

Page 7: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיהראשית האסטרונומיה

כתבים אסטרונומיים מימיה האחרונים של

ממלכת בבל, מן המאה השלישית לפני הספירה,

כוללים נתונים מספריים תצפיתיים, ללא רמז

למודל שיוכל להסביר את התצפיות.

Page 8: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

כוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטות

מאז ימי קדם הבחינו בני האדם בכוכבי שבת,

שהמרחקים היחסיים ביניהם קבועים. הם כינו

קבוצות כוכבים שונות בשמות בהתאם לצורה

שיצרו. למשל – "הדובה הגדולה".

Page 9: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

כוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטות

אחד הכוכבים – כוכב הצפון – אינו משנה את

מקומו. שאר הכוכבים חגים סביבו במסלולים

מעגליים.

Page 10: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

כוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטות

כבר בתקופות קדומות הבחינו

בחמישה כוכבי לכת – פלנטות.

פירוש המילה ביוונית – נודדים,

כיוון שהם נעו על כיפת השמים

יחסית לכוכבי השבת הקבועים

במקומם.

כוכב חמה, נוגה, מאדים צדק

ושבתאי.

Page 11: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

כוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטותכוכבים ופלנטות

תנועת הפלנטות אינה סדירה.

להוסיף סרט פלש

Page 12: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטרי

פיתגורס )מאה שישית לפנה"ס( הגה את הרעיון

שהארץ היא המרכז הנייח של היקום.

Page 13: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אפלטוןאפלטוןאפלטוןאפלטון

לפנה"ס( הציג את השאלה: 324 – 427אפלטון )

"כוכבי השבת נעים במסלולים מעגליים. מהם

הצרופים של מסלולים מעגליים שלאורכם נעים

כוכבי הלכת?"

Page 14: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אריסטואריסטואריסטואריסטו

משך מאות בשנים היה מקובל להניח כי היקום קבוע

לפנה"ס(.384-322ואינו משתנה, כפי שטען אריסטו )

על פי תפיסתו העולם מחולק לשניים:

עולם תת-ירחי, בו הגופים מורכבים מארבעה

יסודות - אדמה, מים, אש ואוויר.

עולם על-ירחי:

כוכבי השבת, כוכבי הלכת והשמש.

Page 15: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אריסטואריסטואריסטואריסטו

גרמי השמים מורכבים מיסוד חמישי בשם "אתר".

תנועתו הטבעית של האתר היא מעגלית.

Page 16: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אריסטואריסטואריסטואריסטו

כיוון שצורתו של צל הארץ על הירח בשעת ליקוי לבנה הוא

מעגלי בקירוב, קבע אריסטו שהארץ היא בקירוב כדורית.

אריסטו קיבל את התיאוריה של קודמיו שהארץ נמצאת

במנוחה.

Page 17: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטרי

כתבים המיוחסים לאסטרונום

אוודוקסוס מקנידוס

(Eudoxus of Cnidus ,)

מן המאה הרביעית לפנה"ס,

כוללים מודל גיאוצנטרי, לפיו

כדור הארץ היה במרכז

וסביבו סבו השמיים כולם.

Page 18: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטריהמודל הגיאוצנטרי

כל כוכב לכת נע כאילו הוא משובץ בכדור גדול

שמרכזו מתלכד עם מרכז כדור הארץ, בעוד

שהכדור סב על צירו. כדי להסביר את הנתונים

האסטרונומיים, אוודוקסוס נאלץ להניח שציר

הסיבוב עצמו אינו קבוע, אלא נוקף במעגל קטן

כמו ציר הסיבוב של סביבון.

Page 19: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

ראשית המודל ההליוצנטריראשית המודל ההליוצנטריראשית המודל ההליוצנטריראשית המודל ההליוצנטרי

לפנה"ס(: 250-320 )אריסטרכוס מסמוס

אסטרונום יווני, הראשון שגרס כי הארץ ושאר

כוכבי הלכת מקיפים את השמש. המודל שלו לא

התקבל.

ערך תצפיות ומדידות כדי לקבוע את גודלם של

השמש והירח ואת מרחקם מכדור הארץ, אך טעה

בחישוביו בשל היעדרם של כלי תצפית מדויקים.

Page 20: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מדידת רדיוס כדור הארץמדידת רדיוס כדור הארץמדידת רדיוס כדור הארץמדידת רדיוס כדור הארץ

לפנה"ס(: מתמטיקאי, גיאוגרף 194-276ארטוסתנס )

ואסטרונום יווני. הוא ידע שאסוואן נמצאת בדיוק על חוג הסרטן

ולכן ביום ציון הקיץ השמש נמצאת בה בזנית )ממש מעל ראשו

של צופה(. הוא גם ידע שאלכסנדריה בה הוא חי נמצאת באותו

יום כך שהשמש סוטה מהזנית

(. בהניחו7באחד חלקי חמישים של מעגל )כ-

שאלכסנדריה נמצאת ממש צפונה לאסוואן

ומתוך ידיעת המרחק בין שתי הערים הוא

חישב את רדיוס כדור הארץ.

Page 21: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מפת הכוכבים הראשונהמפת הכוכבים הראשונהמפת הכוכבים הראשונהמפת הכוכבים הראשונה

? לפנה"ס(: אסטרונום יווני, 125-180 )היפרכוס

המתצא מכשירים אסטרונומיים, חישב את אורך

דקות, המציא את שיטת 6השנה בסטיה של כ-

הקואורדינטות למציאת מיקומו המדויק של כל כוכב.

הוא ערך את מפת הכוכבים

הראשונה הידועה לנו, ביסס את

התיאוריה הגיאוצנטרית, וערך

קטלוג של מאות אחדות של כוכבי

שבת.

Page 22: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

גדול האסטרונומים של העת העתיקה היה קלאודיוס

לספירה(, 168 – 90פטולמיאוס - תלמי מאלכסנדריה )

כוכבים. 2,000שערך קטלוג של כמעט

הוא בנה דגם מסובך לתיאור תנועותיהם של גרמי השמים

במערכת השמש .

Page 23: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

היה זה דגם גיאוצנטרי - הארץ ניצבה ללא ניע

במרכזו, ואילו השמש, הירח, כוכבי הלכת הידועים

ירה אז וכוכבי השבת הקיפו אותה, כל אחד בספ:

)כדור( משלו.

Page 24: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

כל כוכב לכת נע על מעגל משני )אפיציקל(, כאשר

מרכזו נע על מעגל ראשי שבמרכזו נחה הארץ.

Page 25: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

תנועת כוכבי הלכת על פי מודל זה תאמה היטב

את התצפיות. אך התנועה הייתה מסובכת

ומורכבת. הכנסייה הקתולית קידשה את הדגם של

, למרות אי 16תלמי, שהחזיק מעמד עד למאה ה-

הדיוקים שבו.

Page 26: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

Page 27: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמיהמודל הגיאוצנטרי של תלמי

חיבורו הגדול והחשוב של

תלמי, העוסק

באסטרונומיה והמכיל את

ממצאי מדידותיו ואת מפת

השמים שלו, נקרא

" )תרגום אלמג'סט"

לערבית מהשם המקורי

"המערכת המתמטית"(.

חיבור זה משתרע על פני

כרכים.13

Page 28: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

קופרניקוסקופרניקוסקופרניקוסקופרניקוס

ראשון האסטרונומים המודרניים היה ניקולס

( שהציג מודל 1473-1543קופרניקוס הפולני )

הליוצנטרי של מערכת השמש: השמש ניצבת במרכז,

וכל כוכבי הלכת

מקיפים אותה, וכן כוכבי

השבת.

Page 29: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוס

קופרניקוס ידע היטב שעמדתו מנוגדת לדֹוגמה הכנסייתית

ונרתע מלפרסם את רעיונותיו במשך זמן רב.

Page 30: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוס

Page 31: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוסהמודל של קופרניקוס

קשיים במודל של קופרניקוס:

תנועת הארץ מנוגדת לחוויה היומיומית.1.

אם הארץ אינה במרכז – מה מקומו של האדם ביקום?2.

אם הארץ נעה – מהם חוקי התנועה?3.

מה גורם לתנועה של כוכבי הלכת?4.

תצפיות על בהירותו של נוגה סותרות את המודל.5.

Page 32: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

טיכו ברההטיכו ברההטיכו ברההטיכו ברהה

(. תכנן ובנה מכשירים 1546-1601אסטרונום דני )

אסטרונומיים גדולים ומדויקים וערך תצפיות

בדיוק ובהיקף חסרי תקדים.

Page 33: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מצפה הכוכבים של טיכו ברההמצפה הכוכבים של טיכו ברההמצפה הכוכבים של טיכו ברההמצפה הכוכבים של טיכו ברהה

Page 34: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

טיכו ברההטיכו ברההטיכו ברההטיכו ברהה

שני אירועים מיוחדים נצפו על ידי טיכו ברהה.

. 1572הראשון היה הופעתו של כוכב חדש בשנת

= כוכב חדש, וצפה בכוכב Nova הוא כינה אותו

זה כשנתיים עד שלא נראה יותר. הייתה זו סופר

נובה – התפוצצות של כוכב.

Page 35: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

טיכו ברההטיכו ברההטיכו ברההטיכו ברהה

זיהו אסטרונומים את הכוכב המלווה 2005בשנת

.1572שנותר מהתפוצצות הסופרנובה בשנת

Page 36: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

טיכו ברההטיכו ברההטיכו ברההטיכו ברהה

– הופעתו 1579האירוע השני נצפה על ידו בשנת

של שביט. הוא תיעד את בהירותו, צבעו ואורך

זנבו כפונקציה של הזמן.

Page 37: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

Page 38: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

טיכו ברההטיכו ברההטיכו ברההטיכו ברהה

שתי התופעות שבהן צפה טיכו התרחשו בעולם

העל – ירחי, ובזאת ערער את האמונה בתיאוריה

האריסטוטלית שעל פיה השמים אינם משתנים.

איך ייתכן שהשביט נע דרך כל הכדורים?

טיכו הציע מודל פשרה:

חמשת כוכבי הלכת חגים סביב השמש, אך השמש

)יחד איתם( נעה סביב כדור הארץ חסר התנועה.

Page 39: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

המודל של טיכו ברהההמודל של טיכו ברהההמודל של טיכו ברהההמודל של טיכו ברהה

Page 40: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גו'רדנו ברונוגו'רדנו ברונוגו'רדנו ברונוגו'רדנו ברונו

מדענים רבים קיבלו את התיאוריה של קופרניקוס

ולפיה הארץ סובבת סביב השמש. האסטרונום

( השתכנע 1548 – 1600האיטלקי ג'ורדנו ברונו )

בכך ואף טען כך בחוצות. מאחר ויצא כנגד תפיסת

הכנסיה שעדיין החזיקה במודל הגיאוצנטרי הוא נידון

למוות בשרפה.

Page 41: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

רנה דקארטרנה דקארטרנה דקארטרנה דקארט

(, המתמטיקאי 1650 – 1596רנה דקארט )

והפילוסוף הצרפתי האמין במודל ההליוצנטרי. אך

בניגוד לג'ורדנו ברונו, ואולי בגלל חששו מגורל דומה,

הוא לא העז לפרסם זאת ברבים, ובכך ניצלו חייו.

Page 42: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גליליי

צעד גדול קדימה עשתה האסטרונומיה בימי

, הראשון שצפה (1564-1642)גליליאו גליליי

. 17בשמים באמצעות טלסקופ בתחילת המאה ה-

Page 43: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

פני הירח, הדומים לנוף כדור הארץ.

Page 44: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

גלילאו צפה בכוכבי שבת רבים באמצעות

הטלסקופ. מהמראה השונה של כוכבי הלכת ביחס

לכוכבי השבת הסיק שמרחק כוכבי השבת מהארץ

גדול מאד בהשוואה למרחק כוכבי הלכת ממנה.

Page 45: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

גלילאו גילה ארבעה ירחים של כוכב הלכת צדק.

בכך הציג לראשונה גרמי שמים שאינם מקיפים לא

את הארץ ולא את השמש, ואושש את תפיסתו של

קופרניקוס.

Page 46: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

תגליותיו של גליליאו באמצעות תגליותיו של גליליאו באמצעות הטלסקופהטלסקופ

חקר את תופעת כתמי השמש. תנועת כתמי 1612ב-

השמש לימדה את גליליאו שהשמש סובבת על

צירה.

Page 47: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גליליי

גליליאו תמך בשיטת קופרניקוס בעת שרבים התנגדו לה

עדיין, ועורר עליו את זעם הכנסייה )שהאמינה במודל

הכריזה הכנסיה כי הרעיון של 1616של תלמי(. בשנת

אי מרכזיות הארץ סותר את כתבי הקודש ומנוגד לשכל

הישר. גללילאו נשפט פעמיים על ידי האינקוויזיציה

ונענש במאסר עולם – בפועל מאסר בבית.

Page 48: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גלילייגליליאו גליליי

מסופר שעל ערש מותו )ולפי גרסה

אחרת, בצאתו ממשפט האינקוויזיציה

" Eppur si muoveהשני( לחש: "

)ואף על פי כן נוע תנוע - כלומר,

הארץ סביב השמש(.

שנה לאחר מותו של גלילאו, 350

, הוכרו התיאוריות1992באוקטובר

שלו באופן רשמי על ידי הכנסיה

הקתולית.

Page 49: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

יוהנס קפלריוהנס קפלריוהנס קפלריוהנס קפלר

אסטרונום גרמני, בן תקופתו של

.(1630 – 1571)גלילאו

התקבל כעוזרו 29בהיותו בן

הראשי של טיכו ברהה. טיכו הטיל

עליו לפתור את בעיית המאדים –

היה פער בין החישובים לבין

הערכים שנמדדו על ידי טיכו.

Page 50: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוקי קפלרחוקי קפלרחוקי קפלרחוקי קפלר

לאחר שנים של התמודדות עם הבעיה, הגיע

קפלר למסקנה שמסלול המאדים אינו מעגל, או

צירוף של מעגלים, אלא אליפסה.

רעיון זה גרם לתפנית בחקר האסטרונומיה.

Page 51: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוקי קפלרחוקי קפלרחוקי קפלרחוקי קפלר

קפלר גילה קשרים מתמטיים בין אינספור

המספרים שאסף טיכו וניסח את שלושת חוקי

קפלר, חוקים אמפיריים, המתארים את תנועת

כוכבי הלכת.

Page 52: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

הגדרת האליפסההגדרת האליפסההגדרת האליפסההגדרת האליפסה

אליפסה היא המקום הגיאומטרי של נקודות

במישור, שסכום מרחקיהן משתי נקודות קבועות

במישור הוא גודל קבוע.

r1 + r2 = 2a

Page 53: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

איך מציירים אליפסה ?איך מציירים אליפסה ?איך מציירים אליפסה ?איך מציירים אליפסה ?

r1 + r2 = 2a

Page 54: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

פחיסות האליפסהפחיסות האליפסהפחיסות האליפסהפחיסות האליפסה

המרחק בין המוקדים קובע

את פחיסות האליפסה.

Mercury 206.

Venus 0068.

Earth 0167.

Mars 0934.

Jupiter 0485.

Saturn0556.

Uranus 0472.

Neptune0086.

Pluto 25.

Page 55: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלר

כל כוכב לכת נע במסלול אליפטי והשמש נמצאת

באחד ממוקדי האליפסה.

Page 56: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלרהחוק הראשון של קפלר

הנקודה על מסלול כוכב הלכת הקרובה ביותר

לשמש מכונה פריהליון והרחוקה ביותר –

אפהליון.

הקו הדימיוני המחבר את הפריהליון לאפהליון

. 2aהוא הציר הראשי של האליפסה ואורכו

Page 57: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק השני של קפלרהחוק השני של קפלרהחוק השני של קפלרהחוק השני של קפלר

הקו הישר המקשר את השמש לכוכב לכת, חולף

על פני שטחים שווים בפרקי זמן שווים.

Page 58: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק השני של קפלרהחוק השני של קפלרהחוק השני של קפלרהחוק השני של קפלר

ככל שכוכב הלכת קרוב יותר לשמש – מהירותו

גדולה יותר.

Page 59: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלר

ריבוע זמן המחזור של כוכב לכת פרופורציוני

לחזקה שלישית של מחצית הציר הראשי:

T2=ka3

מסלולי כוכבי הלכת הם בקירוב מעגלים. לכל

מסלול נייחס רדיוס ממוצע שגודלו מחצית הציר

הראשי של האליפסה:

R = a

Page 60: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

החוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלרהחוק השלישי של קפלר

עבור מסלולים מעגליים בקירוב:

3

2

12

2

1

R

R

T

T

Page 61: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטון

, השתתף אסטרונום צעיר בשם אדמונד האלי בויכוח 1684בשנת

שהתקיים בחברה המלכותית בלונדון סביב השאלה:

איזה מין כוח מפעילה השמש על כוכבי הלכת הגורם

לתנועתם בהתאם לחוקים שגילה קפלר?

המדענים העלו השערה שמדובר בכוח שגודלו

פרופורציוני הפוך לריבוע המרחק של כוכב הלכת

מהשמש אך לא הצליחו להוכח זאת באופן מתמטי.

Page 62: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטון

(.1642 – 1727האלי הפנה את השאלה לאייזיק ניוטון )

ניוטון השיב לו כי את העניין הוא הוכיח כבר שנים רבות

לפני כן אך לא הצליח לשחזר זאת במקום.

Page 63: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטון

לאחר מספר חודשים, קיבל האלי מניוטון תשעה

על תנועת עמודים מפורטים תחת הכותרת "

ובהם ניוטון "גופים במסלולים סביב השמש

מוכיח את החוקים האמפיריים של קפלר.

Page 64: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטון

האגדה מספרת, שהתשובה צצה

בראשו שעה שישב בגן, ותפוח נפל

ארצה. ניוטון הבין שאותו כוח המושך

את התפוח פועל גם על הירח!

איזה כוח גורם לירח לנוע ניוטון התחבט בשאלה:

סביב כדור הארץ?

Page 65: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

Page 66: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

Page 67: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטוןחוק הכבידה העולמי - ניוטון

הרחבה בכיתה...

Page 68: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אדמונד האליאדמונד האליאדמונד האליאדמונד האלי

( אסטרונום אנגלי. שימש 1656 – 1742אדמונד האלי )

חקר 18כאסטרונום המלכותי. בתחילת המאה ה-

מסמכים שתיארו שביטים שנצפו

76בעבר. הוא מצא שכל

שנים בקירוב עובר שביט

בחלק מסוים של השמים.

Page 69: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

אדמונד האליאדמונד האליאדמונד האליאדמונד האלי

האלי סבר שזה עשוי להיות אותו

שביט, שמסלולו מוביל אותו לחזור

לקרבת כדור הארץ באופן מחזורי.

, 1758האלי חזה כי השביט ישוב ב-

ויעבור באותו אזור בשמים. השביט

.מאז הוא 1758שב בחג המולד של

"שביט האלינקרא "

Page 70: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גילוי אורנוסגילוי אורנוסגילוי אורנוסגילוי אורנוס

היו ידועים שישה 18עד המחצית השנייה של המאה ה-

כוכבי לכת בלבד.

באמצעות 1781האסטרונום האנגלי ויליאם הרשל גילה ב-

טלסקופ כוכב לכת שביעי ומדד את מסלולו. כוכב לכת זה

נקרא אורנוס.

Page 71: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גילוי נפטוןגילוי נפטוןגילוי נפטוןגילוי נפטון

מסלולו של אורנוס חושב תיאורטית על פי הכוחות

שמפעילים עליו השמש וכוכבי הלכת האחרים שהיו

ידועים באותה תקופה, אך המסלול המחושב לא התאים

למסלול הנצפה!

שני אסטרונומים, ג'ון אדמס האנגלי

ה הצרפתי הגיעו למסקנה Tי Uוור Tואורבן ל

שקיים כוכב לכת נוסף, רחוק יותר

מהשמש, המפעיל כוח כבידה על אורנוס

ומשפיע על מסלולו.

J. Adames

Page 72: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גילוי נפטוןגילוי נפטוןגילוי נפטוןגילוי נפטון

ה מצא אותו בשנת Tל Wהאסטרונום הגרמני יוהן גוטפרויד ג

ונתן לו את השם נפטון .1846

גילוי נפטון בעזרת חישובים המסתמכים על חוק

הכבידה היה הישג דרמטי נוסף לתורת ניוטון.

J. G. GelleU. Le Verrier

Page 73: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גילוי פלוטוגילוי פלוטוגילוי פלוטוגילוי פלוטו

, בעקבות סטיות מסלולי אורנוס ונפטון, 1930בשנת

נתגלה כוכב לכת )?( תשיעי במערכת השמש: פלוטו. אולם

התברר כי המסה של פלוטו קטנה מכדי שניתן יהיה לייחס

לו את ההפרעות.)שמו הוענק לכלב של וולט דיסני...(

Page 74: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!

איגוד האסטרונומיה הבינלאומי קבע 2006בשנת

קריטריונים חדשים להגדרת כוכבי הלכת במערכת השמש.

הודחפלוטו, שהוכר עד היום כחבר במערכת השמש

ממנה, בהחלטה היסטורית ורבת משמעות לאסטרונומיה.

פלוטו נחשב במשך שנים ל"בן חורג" בקרב כוכבי

הלכת, אחת הסיבות לכך היא מסלולו שאינו נמצא

באותו מישור בו נעים כל שאר כוכבי הלכת הנקרא

מישור המילקה.

Page 75: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!פלוטו כבר לא כוכב לכת!

היו רבים שטענו כי אין הוא אלא אסטרואיד גדול

במיוחד, או שביט שנדד מחגורת קויפר ונכנס למסלול

סברה נוספת גרסה כי פלוטו היה היקפי סביב השמש.

בעברו ירח רחוק של כוכב הלכת נפטון, אך נפרד מעליו.

פלוטו וירחו כארון

Page 76: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

כוכב חמהכוכב חמהכוכב חמהכוכב חמה

סטיות מסוג אחר נמצאו בתצפיות בכוכב חמה,

כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. אלה הוסברו

באמצעות תורת היחסות הכללית של איינשטיין,

הקובעת כי קרני האור המגיעות אלינו מכוכב חמה

מתעקמות בדרכן, בהשפעת כבידתה של השמש,

ולכן אנו רואים אותו במקום שונה במקצת ממקומו

האמיתי.

Page 77: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

עוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכת

כבר שנים רבות מתחבטים אסטרונומים בשאלה:

מהו כוכב-לכת?

התגלה בחגורת קויפר, על ידי טלסקופ החלל "שפיצר", גוף 2004בשנת

חדש הדומה בגודלו לפלוטו. היו מדענים שדרשו לקטלגו ככוכב לכת,

נה" ) Uד Tולכנותו "סSedna.על שמה של אלת הים במיתולוגיה האסקימואית )

 

 

Page 78: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

עוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכתעוד מועמדים לתואר כוכב לכת

גרם שמימי שהיה מועמד לתואר כוכב-הלכת העשירי במערכת השמש, נתגלה בשנת

(, כשמה של הנסיכה הלוחמת מן הסדרה הידועה.Xena ונקרא בשם זינה )2005

 

 

זמן לא רב אחר-כך נמצא כי יש לו ירח, שזכה באופן

(.Gabrielleבלתי נמנע בשמה של גבריאל )

הירח נתגלה בתצפית שנערכה

(Keckבמצפה הכוכבים קק )

שבהוואי.

 

Page 79: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

גרמי שמים בחגורת קויפרגרמי שמים בחגורת קויפרגרמי שמים בחגורת קויפרגרמי שמים בחגורת קויפר

Page 80: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצב

במערכת השמש שמונה כוכבי לכת הסובבים סביב

השמש )לאחר הוצאת פלוטו(, הכוכב המרכזי והיחיד

ממסת סך 99.86%במערכת, אשר מסתו היא

המערכת.

Page 81: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

הפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמש

הפלנטות הארציות: כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ,

מאדים.

הפלנטות הענקיות: צדק, שבתאי, אורנוס, נפטון.

פלוטו.

Page 82: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

הפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמשהפלנטות במערכת השמש

לרוב כוכבי הלכת במערכת השמש יש ירחים

משלהם אשר סובבים סביבם.

ירחים, 63 ירחים, לצדק 2לארץ ירח אחד, למאדים

13 ירחים, לנפטון 27 ירחים, לאוראנוס 61לשבתאי

ירחים )זאת לפי הידוע בסוף 3ירחים, לפלוטו

2005.)

Page 83: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

חגורות האסטרואידיםחגורות האסטרואידיםחגורות האסטרואידיםחגורות האסטרואידים

בתוך מערכת השמש ישנם גופים נוספים, אסטרואידים אשר

רובם מתרכזים בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק.

מעבר לנפטון נמצאת חגורת קוויפר המכילה אסטרואידים

גדולים, גם פלוטו נחשב לחלק מחגורת קוויפר.

Page 84: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצב

מיליארד שנה, 4.5מערכת השמש נוצרה לפני כ-

והיא נמצאת בזרוע של גלקסיית שביל החלב.

מיליארד 200גלקסיית שביל החלב מכילה כ-

כוכבים. השמש מסתובבת מסביב למרכז הגלקסיה.

Page 85: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצב

גלקסיית שביל החלב ממוקמת בתוך צביר גלקסיות

(. Local Groupהידוע בשם "הקבוצה המקומית" )

גלקסיות - כמות שולית 30צביר הגלקסיות מכיל כ-

ביחס לכמות הגלקסיות הקיימות ביקום.

Page 86: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצב

בכינוס אסטרונומים בארה"ב דיווחו 1996בינואר

כוכבי-לכת חדשים סביב כוכבים 2חוקרים על גילוי

הנמצאים בקבוצות ידועות: "הדובה הגדולה"

כוכבי-הלכת 2ו"בתולה". אלה הם

הראשונים שהתגלו מחוץ

למערכת השמש שלנו.

Page 87: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי

מערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצבמערכת השמש - תמונת מצב

כוכבים נוספים שיש להם 150כיום ידוע על כ-

כוכבי לכת, כלומר "מערכות שמש".

ערפילית אוריון

Page 88: התפתחות האסטרונומיה

סמדר לוי