日心说的诞生

日心说的诞生

日心说，也称为地动说，是关于天体运动的和地心说相对立的学说，它认为太阳是银河系的中心，而不是地球。

哥白尼提出的日心说，推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说，实现了天文学的根本变革。

日心说的观点:

(1)地球是球体;

(2)地球在运动;

(3)太阳是不动的，而且在宇宙中心，行星围绕太阳转。

哥白尼(1473～1543)是波兰的天文学家。哥白尼上中学时就对天文学很感兴趣，曾跟着老师在教堂的塔顶上观察星空。他相信研究天文学只有两件法宝:数学和观测。他不辞劳苦，克服困难，每天坚持观测天象，三十年如一日，终于取得了可靠的数据，提出了“日心说”，并在临终前终于出版了他的不朽名著《天体运行论》。

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。其叔父瓦茨恩罗德，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。

在当时，天文学采用的是托勒密的天文体系。这一体系的基本出发思想是地球处于宇宙的中心和所有天体的运行轨道都是圆形的。前者来源于日常生活经验，后者则是因为圆是非常完美简洁的形状。为了能够解释更多的现象，托勒密认为每个行星都在一个称为“本轮”的小圆形轨道上匀速转动，而本轮的中心在称为“均轮”的大圆轨道上绕地球匀速转动，但地球不是在均轮圆心，而是同圆心有一段距离。通过本轮和均轮的复合，地心说可以预测日食月食，也可以解释一些现象，所以一直被作为正统思想所接受。但是随着观测技术的进步，需要很多个本轮均轮甚至小本轮才能解释实验现象，这就使得坚持简洁的哥白尼对托勒密的系统产生了怀疑。为了简化理论，更好地符合实际观测的结果，哥白尼将不动点从地球移动到了太阳上，提出了日心说。他指出地球不是宇宙的中心，而是同五大行星一样围绕太阳这个不变的中心运行的普通行星，其自身又以地轴为中心自转。

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。

哥白尼想用“现代”(16世纪的)技术来改进托勒密的测量结果，以期取消一些小轨道。

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。(https://www.daowen.com)

哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样的。基于这种设想，哥白尼萌发了一个念头:假如地球在运行中，那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢?这一设想在他脑海里变得清晰起来了。

一年里，哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星。每一个行星的情况都不相同，这使他意识到地球不可能位于行星轨道的中心。

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地球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。即使在那个时候，哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑。直到60年后，约翰·开普勒和伽利略·伽利雷才证明哥白尼是正确的。

而我国早在三千多年前的《周易》里，就已经记载了作者认为太阳是大地的主宰，大地要顺从太阳，围绕太阳运转。这是以日为参照，实质上也就是日心说。但没有得到多少认可。

日心说是一个学说，在证明地球是围绕太阳转的同时，也有错误:

(1)太阳并非宇宙中心，而是太阳系的中心;

(2)地球并非是引力的中心;

(3)天空中看到的任何运动，不全是地球运动引起的。

因为这些错误，所以日心说只能算是学说，而较地心说，却相对好一些。因为它证明了地球是围绕太阳进行公转。