地心说

地心说

地心说的起源很早，最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里士多德完善，又让托勒密进一步发展成为“地心说”。在16世纪“日心说”创立之前的1300年中，“地心说”一直占统治地位。亚里士多德的地心说认为，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天，此外空无一物。上帝推动了恒星天层，才带动了所有天层的运动。人类居住的地球，则静静地屹立在宇宙中心。

欧多克

柏拉图的学生，克尼道斯的欧多克斯(Eudoxus of Cnidos)约前409一前355)第一个致力于建立一个宇宙的几何模型。他违背了柏拉图不作观测的规定，通过天文观测为他的几何模型提供实际根据。他吸收了巴比伦人把天上复杂的周期运动分解为若干个简单周期运动的思想，共用二十七个以地球为中心的同心球壳解释了附着于球壳上的天体的视运动。最外面的一个球层(遥远的恒星天球)描述了天界的周日运动。行星的视运动很不规则，所以每个行星需用四个相互关联的同心球壳的联合旋转来作出说明。太阳和月亮的运动各用三个球壳说明．较里面的球壳的旋转轴安装在较外面的球壳上，所以必然参与外面球壳的运动。

亚里士多德

生于公元前384年的希腊人亚里士多德，发展了地心说。他的哲学思想体系使他首次尝试全面解释世界和宇宙的运作机制。他的“为什么事情会发生？”的思考使他重视观察，把地心说向前推进了一大步。

他根据月亮的圆缺，指出是由于地球遮蔽月球所致，进而提出地球是圆球形的。毕达哥拉斯提出地球是圆球形的，是基于自然规律和谐完美，亚里士多德是基于观察事实。

他也提出地球处于宇宙的中心。根据观察和推测，他提出，地球外有九层天，分别是月球天，太阳天等。九层天依次圆形环套，位于第九层的天球是原始动力层，推动其他层围绕地球转。他首次考虑到天体运动的动力问题。

在发现行星的轨迹不规则——不圆时，他提出有另外的天球调节行星的轨道，及至最后他的宇宙模型添加了几十个天球调节行星的轨道。此时的他也明白，他陷入“宇宙是简洁和谐的”不能自圆其说的无奈中。

著述广泛的亚里士多德，严谨的推理体系，解释了当时几乎全部的自然现象，对人们的常识都有很完美的解释。人们信奉他的宇宙体系。他提出的大地是球形的，及有说服力的对观察现象的解释，是一个重大的认识飞跃，为后来的引力理论建立作了思想准备。

托勒密

地心说体系由希腊晚期亚历山大城的数学家，天文学家托勒密(Claudius Ptolemy ，约90—168)所完成。他提出了进行理论研究的基本原则：力求以最简单的假设对各种现象作出统一的解释，这就是“简单性原则”，它在近代科学发展中起着重要的作用。在他所写的“天

文大全”，后来用阿拉伯语简称为《至大论》(Almagest)一书的前言中，他明确提出：“……天宇是球形的并且作球体运动，大地就形状来说，显然是球状的……;就位置来说，它恰在天宇的中央，象几何中心一样，就大小和距离来说，[大地]与恒星比较就是一个点，它本身完全没有运动。”

托勒密根据当时人们所接受的动力学原理提出论证说，如果地球自身在转动，其周围的大气将不会被带走，因而云将向西离去，鸟和大气中的其他东西都会被带向西方，地球将会失掉它上面的所有东西。他正是根据这种判据否定地动思想的。于是他便由近及远地按照月亮，水星，金星、太阳、火星、木星、土星、最后是恒星天球的顺序，安排了他的地心说宇宙结构。

古希腊的托勒密（Claudius Ptolemy）将地心说的模型发展完善，且为了解释某些行星的逆行现象(即在某些时候，从地球上看那些星体的运动轨迹，有时这些星体会往反方向行走)，因此他提出了本轮的理论，即这些星体除了绕地轨道外，还会沿着一些小轨道运转。后来，天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”。

日心说

通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的，实际上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。

坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的，而另一方面托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合，因此即使在《天球运行论》出版以后的半个多世纪里，日心说仍然很少受到人们的关注，支持者更是非常稀少。

这里必须指出的一点是，近代以来关于罗马梵蒂冈的地心说和哥白尼的日心说的斗争是被严重夸大的。布鲁诺1600年遭受的火刑，并非因为他支持日心说，而是因为他的反神论等的令宗教恼火的反宗教思想。

事实上，直到1609年伽利略发明了天文望远镜，并以此发现了一些可以支持日心说的新的天文现象后，日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指：木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心，金星满盈的发现也暴露了托勒密体系的错误。

然而，由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合，因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后，日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利。

哥白尼

1499年，哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学，任天主教教士。他回到波兰跟叔父一起工作。

恩罗德，是费琅堡天主教大教堂的主教。哥白尼当时住在教堂的顶楼，因此可以长期进行天文观测。

那个时候，人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动，日、月、行星和恒星均围绕地球运动，而恒星远离地球，位于太空这个巨型球体之外。然而，经仔细观测，科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合。

一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道学说，在原有的轨道（或称小天体轨道）上又增加

了更多的天体运行轨道。这一模式称每颗行星都沿着一个小轨道作圆周运行，而小轨道又沿着该行星的大轨道绕地球作圆周运动。几百年之后，这一模式的漏洞越来越明显。科学家们又在这个模式上增加了许多轨道，行星就这样沿着一道又一道的轨道作圆周运动。

在长达近20年的时间里，哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置，但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别。

经过20年的观测，哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这意味着地球和太阳的距离始终没有改变。如果地球不是宇宙的中心，那么宇宙的中心就是太阳。他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置，那么地球就该绕着太阳运行。

这样他就可以取消所有的小圆轨道模式，直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动。

然而，人们是否能接受哥白尼提出的新的宇宙模式呢？全世界的人——尤其是权力极大的天主教会是否相信太阳是宇宙中心这一说法呢？

由于害怕教会的惩罚，哥白尼在世时不敢公开他的发现。1543年，这一发现才公诸天下。

伽利略

伽利略是通过数学逻辑相信哥白尼。这一点与布鲁诺没有区别。同时，伽利略发明了天文望远镜，一定程度证明了哥白尼的正确。但是，在罗马宗教事务所组织的学术讨论中，伽利略没有战胜自己的对手，导致了最后的悲剧：当时“地球绕太阳”和“太阳绕地球”都有科学证据，而伽利略学说的破绽之一，是科学家探测不到“斗转星移”（Stellar Parallax）的现象。换言之，如果发现有斗转星移的现象，那么地球转动就可以成立；假若没有斗转星移，地球应该是在固定地方。十六世纪时天文学家泰高．巴希（Tycho Brahe）以当时最精密的仪器，去探测是否有“斗转星移”，可是看来群星的相对位置和距离好像没有改变，因此地球转动之说不被接纳。但是，伽利略指导数学原则的价值。他始终相信日心说。

科学非科学与伪科学的关系

科学是对自然现象逻辑上最简单的描述。一般是从人们日常生活中积累的经验，经过分析研究最中得到具有逻辑性的真理，从而人类改造世界。也就是说科学是来自于生活而又高于生活。因此科学具有以下特征：

①科学所使用的术语，特别是科学概念，必学有明确的内涵和外延，不能产生歧义。也就是说科学的术语，必须有准确的界定；

②科学理论的建立必须依据观察和实验，这种观察和实验必须具有可重复性及普遍性；

③科学的理论必须要有严密的逻辑结构，理论体系内部必须自恰，绝对不容许出现前后相互矛盾；

④科学理论体系的构建必须遵循简单性的原则，思维经济性原则。

例如：同一平面内，

两点确定一条直线；

⑤科学理论在原则上应当可以接受实践检验，可以被证实，也可以被否正。

非科学与科学基本特征相比，非科学的特征恰恰与其相反。一般而言，凡不满足严格意义科学命题可检验性和可重复性条件的统称为非科学。从价值的角度看，非科学中的许多理论体系如哲学、宗教、神话等往往具有极其重要的意义和重大的作用。这种作用或者直接表现在对科学事业的推动方面，或者直接表现在对人类精神文明的合理建构方面。伪科学把没