对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处

站在地球上,感觉地球是静止不动的。太阳早上从东边升起,傍晚从西边降落。晚上仰望天空,发现天空中星体的位置在发生改变。这些观察结果的结合,使人们认为宇宙是这样的图景:地球是不动的,天空中的星体是运动的,而且这些星体是围绕不动的地球在运转。于是,古代学者认为宇宙结构是这样的:地球静止,处于宇宙的中心,太阳、月亮、星星等星体都围绕地球运转。



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处




那么,它们运转的轨道是什么样子的呢?



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处

地心说



在古代,特别在古希腊,人们认为世界是和谐的,美的,具有简单、对称、平衡、规律、稳定等性质。以几何图形为例,最美的形状是圆(平面)和球(立体),因为通过圆心的任何一条直线都是圆的对称轴,而且对称轴有无限多条。通过球心的任何一条直线都是球的对称轴,而且对称轴有无限多条。也就是说,

圆和球都具有无限对称性,所以,是最美的图形。



古希腊学者还认为,神仙是完美的,所以,神仙居住的地方也应该是最美的地方。宇宙中的星体是神仙居住的地方,所以,星体是最美的星体,它们的运动轨道也是最美的轨道。而最美的轨道就是圆周轨道。因此,

星体的运动轨道是圆,而且速度恒定。



这就是关于宇宙结构古希腊模型——

地心说



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处
托勒密地心说



后来,随着学者不断地对不同星体运动进行观测,发现星体运动的实际情况是这样:有些星体的运动轨道不是正圆形,速度也不恒定,有时快,有时慢,而且运动方向并不是总朝着一个方向,有时甚至朝着相反方向运动。事实与理论出现了矛盾!也就是说,

地心说不能正确解释说明观测事实。



而且,观测事实也说明星体运动过程不美,与古希腊的和谐、美的思想相冲突!为了解决这两个矛盾,古希腊及后来的学者对地心说进行修正,

引入了两种圆。

星体先以空中的一点为圆心做圆周运动,

这个圆称为本轮。

然后,本轮的圆心再以地球为圆心做圆周运动,这第二个圆轨道称为均轮。



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处



如果引入这两个圆的运动迭加还不能解释星体的实际运动轨道,可以再引入更多的圆,这些圆都称为均轮。接上,本轮的圆心以空中一点为圆心做圆周运动,这是第一个均轮;第一个均轮的圆心再以空中一点为圆心做圆周运动,这是第二个均轮;如此下去,最后一个均轮的圆心再以地球为圆心做圆周运动。引入多少个均轮的圆,对于不同的星体不一样,反正,直到能很好解释说明星体的实际运动轨道为止。也就是说,星体的实际运动轨道是这些本轮和均轮的圆周运动迭加的结果。



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处



引入本轮和均轮修正后的地心说不断地发展,后来由古希腊学者——克罗狄斯·托勒密

再引进偏心圆的概念而集大成,写成一本书:《天文学大成》。这样以本轮、均轮和偏心圆为基础修正的地心说称之为

托勒密地心说。



托勒密地心说可以较好地解释说明星体的实际运动轨道,

同时,这些本轮和均轮都是正圆,星体的运动轨道都是很多正圆运动迭加的结果,调和了与和谐、美的思想的矛盾,所以,在当时看来,托勒密地心说是一个很完美的宇宙结构理论,因此,它流行了1300年之久,直到16世纪才被哥白尼推翻。



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处



为什么托勒密地心说是错误的?

为什么托勒密地心说被哥白尼推翻?

请看下回分解。



参考文献:

1

、【美】

N.

施皮尔伯格、B

.

.

安德森著,张祖森、辛凌译.震撼宇宙的七大思想.北京:科学出版社,

1992



2

、【波】哥白尼,叶式辉译.天体运行论.北京大学出版社,

2006





图片

来源:小编网络整理 

文字来源:兰毅辉 闽南师范大学教授 / 闽江科学传播学



对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处

对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处

对人类思想产生巨大影响的科学发现(二)——日心说:地球并不处

?您的点赞,是小编辛勤运营的最大动力