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地心说还是日心说?

2015年05月29日08:45    来源:中国科学报    手机看新闻
原标题:地心说还是日心说?

  托勒密宇宙

  天体运行论扉页

  哥白尼

  1543年5月24日,刚刚印好的《天体运行论》一书被送到因中风而卧床己久的哥白尼面前,哥白尼用颤抖的手抚摸了一下这本凝聚着他毕生心血的书,一小时后与世长辞。正是这本书的问世,引发了轰轰烈烈的近代科学革命。

  哥白尼的学说创立之前,在天文学上牢固占据统治地位的是托勒密的地心说。按照这一学说地球在宇宙的中央,其他日月星辰围绕着地球旋转。地心说与宗教神学相结合,形成一个以地心说为中心的宇宙体系。地心说虽然与人们多数的直观经验相符合,但在解释行星运动时遇到了巨大的困难,特别是后来运用本轮、均轮的迭加来解释行星运动使地心体系变得异常烦琐复杂,这时就需要一个新的理论取而代之。正是这种情况下,哥白尼经过多年研究,在其《天体运行论》一书中提出了日心说这一革命性理论。

  构成托勒密宇宙体系的是如下四个假定:第一,天是球形的而且像球那样转动;第二,地也是球形的;第三,地位于天的中央;第四,地球静止不参与转动。哥白尼对前两点是赞同的,但不同意后两点。

  首先,哥白尼提出了地球自转和公转的概念。全部星空的周日旋转实际上是地球自转造成的,正是地球由西向东绕轴自转,才引起昼夜变化;而太阳的周年视运动,实际上是由地球绕太阳每年公转一周造成的。哥白尼还提出地球有第三种运动,即所谓“倾斜面运动”,这个运动使地球自转轴在公转时与黄道面保持固定交角,从而形成地球上四季的差别。

  其次,哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心,所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。这一变动使得各大行星运动获得了统一性。

  哥白尼最终构造的宇宙图景是:最外层是恒星天,它是静止不动的,构成了行星运动的参考背景。最远的行星是土星,其运行周期是30年,以后依次是木星、火星、地球、金星、水星。月亮是地球的卫星,它既随地球绕太阳转动,每月又绕地球旋转一周。

  应当指出的是,哥白尼的日心说在科学上存在着许多困难,如精确度不够、预言的视差没有得到等。但哥白尼工作的意义不只是表现在提出了一种新的学说,更为重要的是在于这一学说实现了宇宙图景的根本性转化,带来了人们思想观念的重大变革。随着日心说的广泛传播和日益为人们所接受,引发了近代科学在各个领域的重大进展。因此,把近代科学革命称之为“哥白尼革命”含义是深远的。(沙森整理)

(责编:赵竹青、马丽)


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