המודל הגאוצנטרי

המודל הגאוצנטרי (ביוונית: "גֶאה" [γῆ] - ארץ, בלטינית: "קֶנְטְרוּם" [centrum] - מרכז[1]) הוא מודל של היקום או של מערכת השמש, המציב את הארץ במרכז. גרסאות שונות של מודל זה, שהיה המודל המדעי הראשון של מערכת השמש, משלו בכיפה מזמנו של אפלטון ועד לתחילת המאה ה-17.

ההשקפה הגאוצנטרית מבוססת בראש וראשונה על הבחנה פשוטה: האדמה עליה אנחנו עומדים יציבה, ומכאן - שאינה נעה. לפי המודל, גרמי השמים ובכללם השמש, הירח, כוכבי הלכת ושאר הכוכבים סובבים את הארץ, העומדת במקומה, במרכז היקום.

כיום ידוע שהמודל הגיאוצנטרי העתיק שגוי מכמה טעמים:

1. במערכת השמש אפשר אמנם לתאר את תנועת השמש והפלנטות מנקודת ייחוס בה כדור הארץ נייח, אך המסלולים המתוארים לא יהיו מעגליים ואף לא אליפטיים סביב כדור הארץ - כך שכדור הארץ יכול להיות נייח, אך אינו מרכז המסלולים - בניגוד למסלולים במודל ההליוצנטרי, בו השמש משמשת מוקד לתנועה אליפטית של כל הפלנטות (מודל המתאים לתצפיות בדיוק רב בהרבה, כמתואר להלן).
2. בנוסף לסירבול התיאורי-גרפי של מסלולי התנועה והמהירויות של הפלנטות סביב כדור הארץ הנייח, הסבר מכני שלהם (באמצעות כוחות) מחייב אימוץ של כוחות מדומים מלאכותיים, אשר ינטרלו את תנועת השמש סביב כדור הארץ. כיוון שהשמש כבדה בערך פי 300,000 מכדור הארץ, תאוצתה קטנה פי 300,000; לכן במודל גיאוצנטרי, בו דווקא השמש זזה ולא כדור הארץ, כל שאר הפלנטות שמקיפות את השמש חייבות לנוע במסלול סביב מוקד משתנה, ולכן צריך להכניס למודל באופן מגושם כוחות מדומים שיאלצו תנועות שכאלה.
3. בקנה מידה גדול יותר, גם מערכת השמש נמצאת הרחק ממרכז הגלקסיה שלנו, שביל החלב, ומיקום הגלקסיה בעצמה ביחס ליקום חסר ייחוד כלשהו (כיום מקובל שליקום אין בכלל מרכז).

בשל-כך אסטרונומים מאז ראשית המאה ה-17 זנחו לחלוטין את המודל הגיאוצנטרי, לטובת המודל ההליוצנטרי של קופרניקוס עם התיקונים של קפלר, בו מסלולי הפלנטות אליפטיים עם השמש במוקד האליפסה. מסוף המאה ה-17 ניוטון הסביר גם את המכניקה של התנועה (באמצעות כוח הכבידה האוניברסלי), והראה שמוקד האליפסה הוא למעשה מרכז המסה בין כל פלנטה לבין השמש (עבור צדק מדובר בנקודה סמוכה מאוד לשמש, עבור שאר הפלנטות המוקד נמצא בתוך השמש ממש). מאז ראשית המאה ה-20 זנחו גם את מרכזיות מערכת השמש (והשמש בפרט) ביחס לשאר הגלקסיה והיקום, לאור ההבנה שניתן באופן שרירותי לקבוע כל נקודה שהיא כמרכז היקום - בלשון אחרת, ליקום אין מרכז כלל.