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第7部分

地球當作宇宙中心是錯誤的,然而它的歷史功績不應抹殺。地心說承認地球是“球形”的,不是人們原先以為的天圓地方論,並把行星從恆星中區別出來,著眼於探索和揭示行星的運動規律,這標誌著人類對宇宙認識的一大進步。

地心說最重要的成就是運用數學計算行星的執行,托勒密還第一次提出“執行軌道”的概念,設計出了一個本輪均輪模型。按照這個模型,人們能夠對行星的運動進行定量計算,推測行星所在的位置,這是一個了不起的創造。在一定時期裡,依據這個模型可以在一定程度上正確地預測天象,因而在生產實踐中也起過一定的作用。

地心說中的本輪均輪模型,畢竟是托勒密根據有限的觀察資料拼湊出來的,他是透過人為地規定本輪、均輪的大小及行星執行速度,才使這個模型和實測結果取得一致。但是,到了中世紀後期,隨著觀察儀器的不斷改進,行星位置和運動的測量越來越精確,觀測到的行星實際位置同這個模型的計算結果的偏差,就逐漸顯露出來了。

信奉地心說的人們並沒有認識到這是由於地心說本身的錯誤造成的,卻用增加本輪的辦法來補救地心說。起初這種辦法還能勉強應付,後來小本輪增加到80多個,仍不能滿意地計算出行星的準確位置,這就不能不使人懷疑地心說的正確性了。

到了16世紀,波蘭天文學家哥白尼在持日心地動觀的古希臘先輩和同時代學者的基礎上,終於創立了“日心說”。從此,地心說便逐漸被淘汰了。

日心說認為太陽是宇宙的中心,地球和其他行星都繞太陽轉動。哥白尼經過近四十年的辛勤研究,在1543年出版的《天體執行論》中,系統地提出了日心說。在托勒密的地心體系中,每個行星運動都含一年週期成分,但托勒密對此無法做出合理的解釋。

哥白尼認為,地球不是宇宙的中心,而是一顆普通行星,太陽才是宇宙的中心,行星運動的一年週期是地球每年繞太陽公轉一週的反映。哥白尼體系另一些內容是:

水星、金星、火星、木星、土星五顆行星和地球一樣,都在圓形軌道上勻速率地繞太陽公轉。

月球是地球的衛星,它在以地球為中心的圓軌道上,每月繞地球轉一週,同時跟地球一起繞太陽公轉。

地球每天自轉一週,天穹實際上是不轉動,地球自轉才出現日月星辰每天東昇西落的現象。

恆星和太陽之間的距離十分遙遠,比日地之間的距離要大得多。

以現代科學宇宙觀念看,哥白尼的日心說也有缺點和錯誤,這就是:

認為太陽是宇宙的中心,實際上,太陽只是太陽系中的一箇中心天體,不是宇宙的中心;沿用了行星在圓軌道作勻速圓周運動的舊觀念,實際上行星軌道是橢圓的,運動速度也不是恆定的。

1583年,義大利哲學家和思想家布魯諾批判神學,反對亞里士多德——托勒密的地心說,宣傳哥白尼的日心說。1592年,布魯諾在威尼斯被捕入獄,在被囚禁的八年中,布魯諾始終堅持自己的學說,最後被宗教裁判所判為“異端”,燒死在羅馬鮮花廣場。

牛頓的經典物理是以力學為基礎,萬有引力本身含有宇宙整體力的味道,正是這個神奇的公式讓我們人類登上月球,然而它的相對性也非常明顯:當物體的速度接近光速時,它不適用;在大質量、高引力場、包括黑洞的情況,它不適用;它也不適用原子和亞原子粒子的極小尺度上。這就導致後來物理學家發現了電磁力、弱作用力、強作用力等。

愛因斯坦相對論同樣存在相對性,愛因斯坦是以巨大的假設為基礎,即光速相對於任何參照物均保持不變,這嚴重違背了牛頓力學速度相對累加的概念,但相對論轟動全球,因為它是一�