天文學卷-異想天開-古今中外天文簡史-《中國大百科全書》普及版 節(jié)選

《異想天開 古今中外天文簡史》：　　地球的形狀和大小愛奧尼亞學派認為大地是個圓盤或圓筒；畢達哥拉斯學派則認為大地是個球形；亞里士多德在《論天》（明末中譯本名《寰有詮》）里肯定了這一看法之后，地為球形的概念即成定論。埃拉托斯特尼用比較科學的方法得出了很精確的結(jié)果，他注意到夏至日太陽在塞恩成（今埃及阿斯旺）地方的天頂上，而在亞歷山大城用儀器測得太陽的天頂距等于圓周的1／50。他認為這個角度即是兩地的緯度之差，因而地球的周長即是兩地之間距離的50倍。這兩地之間的距離當時認為是5000希臘里，所以地球的周長為25萬希臘里。據(jù)研究，1希臘里=158.5米，那么地球周長便是39600千米，可以說相當準確。100多年以后，住在羅得島上的波西東尼斯又利用老人星測過一次地球的周長，得出為18萬希臘里，沒有埃拉托斯特尼的準確，但為托勒密所采用，而成為一段時期內(nèi)公認的地球周長的數(shù)值?！　∪?、月的遠近和大小畢達哥拉斯認為：月光是太陽光的反射；月亮的圓缺變化是由于月、地、日之間相互位置的變動，月面明暗交界處為圓弧形，表明月亮為球形，并推想其他天體也都是球形。亞里士多德接受了這一論斷，并且進一步提出“運動著的物體必是球形”這一錯誤命題來作為論據(jù)。阿利斯塔克**次試圖用幾何學的方法測定日、月、地之間的相對距離和它們的相對大小。他的論文《關(guān)于日月的距離和大小》一直流傳到今天。在這篇論文中，他設(shè)想上、下弦時，日、月和地球之間應(yīng)當形成一個直角三角形，月亮在直角頂上。通過測量日、月對地球所形成的夾角，就可以求出太陽和月亮的相對距離，他量出這個夾角是87。，并由此算出太陽比月亮遠18～20倍?！　∠才燎∷估^續(xù)做阿利斯塔克測量日、月大小和距離的工作，他通過觀測月亮在兩個不同緯度地方的地平高度，得出月亮的距離約為地球直徑的301/6倍，這個數(shù)字比實際稍小一點?！　∪招牡貏诱f畢達哥拉斯學派的菲洛勞斯認為日、月和行星除繞地球由西向東轉(zhuǎn)動外，每天還要以相反的方向轉(zhuǎn)動一周。這是不和諧的。為了解決這種不和諧的問題，他提出地球每天沿著由西向東的軌道繞“中央火”轉(zhuǎn)動一周。和月亮總是以同一面朝著地球一樣，地球也是以同一面朝著中央火，而希臘人是住在背著中央火的一面。地球和中央火之間還有一個“反地球”，它以和地球一樣的角速度繞中央火運行，因此，地球上的人是永遠看不見中央火的。　　按照菲洛勞斯的理論，中央火是宇宙的中心。處在它外面的地球，每天繞火轉(zhuǎn)一周，月球每月一周，太陽每年一周，行星的周期更長，而恒星則是靜止的。這樣的見解要求地球每天運行一段行程后，恒星之間的視位置應(yīng)該有所改變，除非恒星跟地球的距離是無限遠。畢達哥拉斯學派認為天體與中央火的距離應(yīng)服從音階之間音程的比例，也就是說恒星與地球的距離是有限的?？墒牵瑥膩頉]有觀測到在一天之內(nèi)恒星之間的視位置有什么變化。為了消除這一矛盾，畢達哥拉斯學派另外兩位學者希色達和?？朔蕉潘固岢龅厍蜃赞D(zhuǎn)的理論，認為地球處在宇宙的中心，每天自轉(zhuǎn)一周。其后，柏拉圖學派的赫拉克利德繼承了希色達和?？朔蕉潘沟挠^點，以地球的繞軸自轉(zhuǎn)來解釋天體的視運動，同時又注意到水星和金星從來沒有離開過太陽很遠，進而提出這兩個行星是繞太陽運動，然后又和太陽一起繞地球運動?！　『秃绽死峦瑫r的亞里士多德反對這種觀點，他以沒有發(fā)現(xiàn)恒星視差，來反對地球繞中央火轉(zhuǎn)動的學說。他以垂直向上拋去的物體仍落回原來位置，而不是偏西的事實來反對地球自轉(zhuǎn)的學說。亞里士多德的這兩個論據(jù)，直到伽利略的力學興起和貝塞耳發(fā)現(xiàn)了恒星的視差以后，才被駁倒。雖然亞里士多德的觀點在很長時期內(nèi)占了統(tǒng)治地位，但是，公元前3世紀的阿利斯塔克還是認為，地球在繞軸自轉(zhuǎn)的同時，又每年沿圓周軌道繞太陽一周，太陽和恒星都不動，行星則以太陽為中心沿圓周運動。為了解釋恒星沒有視差位移，他正確地指出，這是由于恒星的距離遠比地球軌道直徑大得多的緣故。　　同心球理論阿利斯塔克的見解雖富于革命性，但走在時代的前面太遠了，無法得到一般人的承認。當時盛行的卻是另一種見解，即以地球為中心的地心說，它一直延續(xù)到16至17世紀。在地心說的形成和發(fā)展過程中，許多希臘學者起了奠基的作用。畢達哥拉斯學派認為，一切立體圖形中*美好的是球形，一切平面圖形中*美好的是圓形，而宇宙是一種和諧的代表物，所以一切天體的形狀都應(yīng)該是球形，一切天體的運動都應(yīng)該是勻速圓周運動。但是事實上，行星的運動速度很不均勻，有時快，有時慢，有時停留不動，有時還有逆行。可是柏拉圖認為，這只是一種表面現(xiàn)象，這種表面現(xiàn)象可以用勻速圓周運動的組合來解釋。在《蒂邁歐》中，他提出了以地球為中心的同心球殼結(jié)構(gòu)模型。各天體所處的球殼，離地球的距離由近到遠，依次是：月亮、太陽、水星、金星、火星、木星、土星、恒星，各同心球之間由正多面體連接著。　　歐多克斯發(fā)展了他的觀點。歐多克斯認為：所有恒星共處在一個球面上，此球半徑*大，它圍繞著通過地心的軸線每日旋轉(zhuǎn)一周；其他天體則由許多同心球結(jié)合而成，日、月各三個，行星各四個，每個球用想象的軸線和鄰近的球體聯(lián)系起來，這些軸線可以選取不同的方向，各個球繞軸旋轉(zhuǎn)的速度也可以任意選擇?！　　?/p>