正文 227章 日心說和地心說 文 / 月之輪迴
日心體系指認為太陽是宇宙中心,地球和其他行星都繞太陽轉動的學說,又稱「日心地動說」或「日心說」。
認為太陽是宇宙中心,地球和其他行星都繞太陽轉動的學說,又稱「日心地動說」或「日心說」。公元前三世紀,古希臘學者阿利斯塔克就有過這種看法,但未得到進一步發展。在後來的一千多年中,托勒密的地心體繫在歐洲佔了統治地位。直到十六世紀,波蘭天學家哥白尼經過近四十年的辛勤研究,在分析過去的大量資料和自己長期觀測的基礎上,於1543年出版的
中,系統地提出了日心體系。在托勒密地心體系中,每個行星運動都含一年週期成分,但無法對此作出合理的解釋。哥白尼認為,地球不是宇宙中心,而是一顆普通行星,太陽才是宇宙中心,行星運動的一年週期是地球每年繞太陽公轉一周的反映。哥白尼體系另一些內容是:1水星、金星、火星、木星、土星五顆行星和地球一樣,都在圓形軌道上勻速地繞太陽公轉。2月球是地球的衛星,它在以地球為中心的圓軌道上,每月繞地球轉一周,同時跟地球一起繞太陽公轉。3地球每天自轉一周,天穹實際上不轉動,因地球自轉才出現日月星辰每天東昇西落的現象。4恆星和太陽間的距離十分遙遠,比日地間的距離要大得多。哥白尼曾列舉了許多主張地球自轉和行星繞太陽公轉的古代學者名字,他發揚了這些學者的思想,竭盡畢生精力,經過艱辛的觀測和數學計算,以嚴格的科學論據建立了日心體系。後來的觀測事實不斷地證實並發展了這一學說。限於當時的科學發展水平,哥白尼學說也有缺點和錯誤。這就是:1把太陽視為宇宙的中心,實際上,太陽只是太陽系的中心天體。不是宇宙中心;2沿用了行星在圓軌道上勻速運動的舊觀念,實際上行星軌道是橢圓的。運動也不是勻速的。在哥白尼之後,意大利思想家布魯諾認為太陽並不是宇宙的中心,也並不存在「恆星天」這一層,他大膽地提出了宇宙無限而且不存在中心的正確見解。德國天學家開普勒徹底地摒棄了托勒密地心體系的本輪、均輪概念,明確指出行星運動的軌道是橢圓的,而太陽位於橢圓的一個焦點上,從而解決了行星運動速度不均勻的問題。布魯諾和開普勒的這些見解是對日心體系的重要發展。
地心體系(英名稱:),認為地球位於宇宙中心的宇宙體系。中國古代的渾天說就是一種地心體系。西方的地心體系則在公元前4世紀由古希臘哲學家亞里士多德提出,公元2世紀希臘天學家托勒玫加以發展。
中名稱:地心體系英名稱:
定義:認為地球位於宇宙中心的宇宙體系。認為地球靜止地居於宇宙中心,太陽、月球、行星和恆星都繞地球轉動的學說。又稱「地球中心說」、「地心說」或「地靜說」。
所屬學科:天學(一級學科);天學史(二級學科)
這一學說最初為歐多克斯和亞里士多德等所倡導。後來,古希臘學者阿波隆尼提出本輪均輪偏心模型。約在公元140年,亞歷山大城的天學家托勒密在
中總結並發展了前人的學說,建立了宇宙地心體系。
1地球位於宇宙中心靜止不動。
2每個行星都在一個稱為「本輪」的小圓形軌道上勻速轉動,本輪中心在稱為「均輪」的大圓軌道上繞地球勻速轉動,但地球不是在均輪圓心,而是同圓心有一段距離。他用這兩種運動的復合來解釋行星視運動中的「順行」、「逆行」、「合」、「留」等現象。
3水星和金星的本輪中心位於地球與太陽的連線上,本輪中心在均輪上一年轉一周;火星、木星、土星到它們各自的本輪中心的直線總是與地球-太陽連線平行,這三顆行星每年繞其本輪中心轉一周。
4恆星都位於被稱為「恆星天」的固體殼層上。日、月、行星除上述運動外,還與「恆星天」一起,每天繞地球轉一周。於是各種天體每天都要東昇西落一次。
托勒密適當地選擇了各個均輪與本輪的半徑的比率、行星在本輪和均輪上的運動速度以及本輪平面與均輪平面的交角,使得按照這一體系推算的行星位置與觀測相合。在當時觀測精度不高的情況下,地心體系大致能解釋行星的視運動,並據此編出了行星的星歷表。可是,隨著觀測精度的提高。按照這一體系推算出的行星位置與觀測的偏差越來越大。他的後繼者不得不進行修補,在本輪上再添加小本輪,以求與觀測結果相合;儘管如此,還是經不起實踐檢驗,因為這一體系沒有反映行星運動的本質。在歐洲,教會利用托勒密的地心體系作為上帝創造世界的理論支柱,在教會的嚴密統治下,人們在一千多年中未能掙脫地心體系的桎梏。十六世紀中葉,哥白尼提出了日心體系。並為後來越來越多的觀測事實所證實,地心體系才逐漸被摒棄。
探險歷程
隨著天觀測的進步。地心體系與觀測數據之間總是不斷出現矛盾。為了消除這些矛盾,托勒密的後繼者們用增加圓形軌道的辦法加以補救。致使這個具有80多個圓形軌道的宇宙幾何模型顯得十分複雜,極不協調。托勒密適當地選擇了各個均輪與本輪的半徑的比率、行星在本輪和均輪上的運動速度以及本輪平面與均輪平面的交角,使得按照這一體系推算的行星位置與觀測相合。在當時觀測精度不高的情況下,地心體系大致能解釋行星的視運動,並據此編出了行星的星歷表。可是,隨著觀測精度的提高,按照這一體系推算出的行星位置與觀測的偏差越來越大。他的後繼者不得不進行修補,在本輪上再添加小本輪,以求與觀測結果相合;儘管如此,還是經不起實踐檢驗,因為這一體系沒有反映行星運動的本質。在歐洲,教會利用托勒密的地心體系作為上帝創造世界的理論支柱,在教會的嚴密統治下,人們在一千多年中未能掙脫地心體系的桎梏。十六世紀中葉,哥白尼提出了日心體系,並為後來越來越多的觀測事實所證實,地心體系才逐漸被摒棄。(未完待續)