日心说经历了怎样的过程？

编者按:日心说的创立哥白尼1499，哥白尼毕业于意大利博洛尼亚大学，担任天主教神父。他回到波兰和他的叔叔一起工作。他的叔叔瓦希洛是弗劳恩堡天主教大教堂的主教。哥白尼当时住在教堂的顶楼，所以可以进行长期的天文观测。当时人们相信1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模型。托勒密认为地球是宇宙的中心，静止不动。太阳、月亮、行星和恒星都围绕着地球运行，而恒星则远离地球，位于巨大的太空球体之外。然而，经过仔细观察，科学家发现行星运动规律与托勒密的宇宙模型不符。一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道理论，在原来的轨道(或小天体轨道)上增加了更多的天体轨道。这个模型说的是每个行星沿着小轨道做圆周运动，小轨道沿着行星的大轨道绕地球做圆周运动。几百年后，这种模式的漏洞越来越明显。科学家们在这个模型中添加了许多轨道，因此行星沿着一个又一个轨道做圆周运动。哥白尼想用“现代”(16世纪)的技术改进托勒密的测量结果，以便取消一些小轨道。在将近20年的时间里，哥白尼孜孜不倦地日夜测量行星的位置，但他的测量所得到的结果仍然与托勒密的天体运行模式相差不大。哥白尼想知道在另一颗运行的行星上观察这些行星的运动会是什么样子。基于这个假设，哥白尼提出了一个想法:如果地球在运动，这些行星的运行会是什么样子？这个想法在他脑海中变得清晰起来。哥白尼在一年的时间里，在不同的时间，不同的距离，从地球上观测到的行星，每个行星的情况都不一样。这是因为他意识到地球不可能位于恒星轨道的中心。哥白尼经过20年的观测，发现只有太阳的年变不明显。这意味着地球和太阳之间的距离从未改变。如果地球不是宇宙的中心，那么宇宙的中心就是太阳。他马上想到，如果把太阳放在宇宙的中心，那么地球应该绕着太阳转。这样他就可以取消所有的小圆轨道模式，让所有已知的行星直接绕着太阳转。但是，人们能接受哥白尼提出的宇宙新模型吗？全世界的人，尤其是强大的天主教会，都相信太阳是宇宙的中心吗？由于害怕受到教会的惩罚，哥白尼在活着的时候不敢公开他的发现。直到1543，这个发现才公之于众。即使在当时，哥白尼的发现也不断受到教会、大学等机构和天文学家的鄙视和嘲笑。最终，60年后，约翰内斯·开普勒和伽利略·伽利莱证明哥白尼是对的。Aristakes Aristakes(约公元前310年-约公元前230年)是人类历史上第一个主张日心说的天文学家，古希腊和人类历史上最伟大的天文学家和数学家。他出生在古希腊的萨摩斯岛。他将太阳置于整个已知宇宙的中心，而不是地球，他是人类历史上有记载的最早的日心说倡导者之一。但在当时的古希腊，他的宇宙观和杰出的智慧并不被当时的人们所理解，被亚里士多德和托勒密的光辉所掩盖。直到公元16世纪(约公元1760年后)，哥白尼才发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙论和理论。亚里斯塔克是古希腊天文学晚期最著名的亚历山大学派，亚里斯塔克是这一学派早期的代表。他的大部分作品至今已经失传，流传至今的作品只有关于太阳和月亮的体积以及到地球的距离的作品。然而，通过引用他人的话，我们可以知道他还写了另一本书，在书中，他发展了一个灵活的日心说模型。在这篇论文中，他叙述了日食和月食中月球和地球之间的阴影比例，并推断出太阳实际上比地球大得多，月球比地球小。从月球上弦和下弦的夹角推断，太阳到地球的距离是到月球距离的十倍。Aristakes认为太阳、月亮和地球在每个月的第一个或最后一个季度形成一个近似的直角三角形。他估计最大角度约为87°。虽然他应用的几何理论没有错，但由于观测数据的偏差，他得出的结论是日地距离是月地距离的20倍。事实上，前者是后者的390倍。阿里斯塔克斯指出，月球和太阳的视角几乎相同，因此它们的直径与它们离地球的距离成正比。这符合逻辑。Aristakes指出，太阳明显比地球大，可以用来证明日心说模型。Aristakes需要一个恒星月才能观测到月亮穿过地球的影子。所以他估计地球的直径是月球的三倍。根据埃拉托斯特尼计算的42,000km地球周长，他认为月球的周长应该是14000km。实际上月球的周长约为10916 km。阿里斯塔克斯也认为一件大事不应该围绕一件小事，于是提出了“日心说”(可惜没有被当代人接受)。他认为，一方面，地球每天自西向东转一周，导致天体东升西落的景象。另一方面，它每年绕太阳一周，水、金、火、木、土等行星也是如此。他还认为，与地球绕太阳运行的轨道直径相比，恒星几乎在无穷远处。所以不可能看到地球公转导致的恒星视差现象。关于阿里斯塔克斯日心说的论文阿里斯塔克斯的日心说已经丢失了。我们知道它的存在是因为有学者提到过，最著名的是阿基米德和普鲁塔克。阿基米德指出，阿里斯塔克斯的日心说宇宙模型的要点是:*太阳和恒星不会移动。地球绕着太阳转。*地球的轨道是圆形的。*太阳在圆的中心。*恒星离太阳和地球非常远。罗马历史学家普鲁塔克在两个世纪后的论述中提供了更多细节。他告诉我们，阿里斯塔克斯认为这是因为地球每天自转一周，给我们的感觉是天空绕着地球转。所以阿里斯塔克清楚地明白，地球是一个球体，天空看起来像是在旋转，其实是地球每天的自转造成的。这可能解释了为什么他通常被认为是一种新的天文仪器skaphe的发明者，skaphe是一种碗状的日晷。与起源于巴比伦的日晷不同，skaphe可以正确地跟踪太阳在天空中移动的路径。普鲁塔克还告诉我们，阿里斯塔克教授了地球沿着太阳圆周运动的思想，这就是太阳的黄道思想。大多数学者认为，阿里斯塔克斯将地球视为一颗行星，并将其他行星置于围绕太阳的轨道上。阿里斯塔克斯知道他的模型会大大增加宇宙的大小。如果地球不动，星星可能会落到太阳、月亮和行星之外。但是如果地球绕着太阳转一个巨大的圈，它有时会离一些恒星更近，有时会离它们更远。除非恒星离地球非常远，否则它们应该会随着地球接近或远离星团而膨胀或收缩。但是，因为这种现象并没有发生，所以地球一定是在一个巨大的宇宙中不断运动的。遗憾的是，阿里斯塔克斯的宇宙观和理论在当时是远远超前于时代的，因此无法得到普通大众的认可。Kreanders要求希腊人起诉Aristakes亵渎神明。之后，阿里斯塔克斯的思想和理论就像一枚被扔进大海的珍贵戒指一样消失了。直到哥白尼的出现。伽利略的论证就像聂·温韬的论证一样。伽利略通过数理逻辑相信了哥白尼。这和布鲁诺没什么区别。与此同时，伽利略发明了天文望远镜，这在一定程度上证明了哥白尼的正确性。但在罗马宗教办公室组织的学术讨论中，伽利略并没有击败对手，导致了最后的悲剧:当时“地球绕太阳转”和“太阳绕地球转”都有科学证据，而伽利略理论的一个缺陷就是科学家无法探测到“恒星视差”现象。什么是“移星”？名字很吓人，但意思很简单。如图1所示，如果A星和B星悬浮在太空中，当我在地球表面1观测点仰望A星和B星时，它们的距离似乎很近。如果地球自转，即使我站着不动，我也会随着地球的运动去观测点2。如果我从观测点2看同样的两颗星，它们的相对位置会发生变化，通过角度Y大于角度x就可以知道，换句话说，如果发现有移星现象，那么地球自转就可以成立；如果没有波折，地球就会在一个固定的地方。在16世纪，天文学家第谷·布拉尼用当时最精密的仪器探测到是否存在“移星”，但似乎星星的相对位置和距离并没有改变，因此不接受地球自转的理论。然而，伽利略引导了数学原则的价值。他一直相信日心说。