趙吉星

古人面對變幻莫測的日月星辰，常常發(fā)出疑惑：人類生生不息的這塊大地與天上的那些星星有著怎樣的聯(lián)系呢？科學家們作出了種種論斷，其中最為代表的是“地心說”和“日心說”。

地心說

通過對亞里士多德、歐多克斯與喜帕克斯等人宇宙幾何模型的修改和完善，古天文學家托勒密終于建構(gòu)了著名的“托勒密”宇宙體系，他的著作《天文學論集》（又譯做《至大論》）在近1 400年中被人們奉為真理。

他不是推測，而是肯定天空是圓形的。因為夜晚的天空看起來是一個完美無缺的半圓形，所以根據(jù)亞里士多德的宇宙論，地球是處于宇宙絕對中心的一個圓球形的天體。托勒密則更進了一步，他認為地球是不旋轉(zhuǎn)的，否則，鳥兒和云彩都要被拋到地球后面去了。

在地球之外，以距離地球的遠近不同分別居住著月亮、水星、金星、太陽、火星、木星、土星、恒星與原動力天層（這就是托勒密設(shè)想的“九重天”）。在最外層的宇宙邊界原動力天層中，居住著無所不能的上帝，正是由于他的推動，各天層中的天體才能自西向東圍繞地球旋轉(zhuǎn)。

托勒密的《天文學論集》繼承了很多300年前喜帕恰斯作品中的內(nèi)容，包括測量地球赤道平面和地球軌道平面之間的角度，估算地球和太陽以及月球之間的距離和星星的目錄。書中還列出了44個星座并一一命名，我們至今還采用托勒密所命名的星座名稱，如獵戶座和獅子座。

總而言之，托勒密的行星繞著一個完美的圓穩(wěn)定運行，而圓的中心繞著另一個完美的圓穩(wěn)定運行；地球就在第二個圓的中心。但是，為了解釋行星速度和運動的變化以及它們事實上呈橢圓形的軌道，托勒密也發(fā)明了一些自相矛盾的說法，如“對點”。不過，托勒密的《天文學論集》仍堪稱數(shù)學“絕技”，直到第谷布拉赫時代以前的歐洲天文學家都以為確實有一個支撐天體的圓球。

“地心說”是世界上第一個行星體系模型。盡管它把地球當做宇宙中心是錯誤的，然而它的歷史功績不應(yīng)抹殺?！暗匦恼f”承認地球是“球形”的，并把行星從恒星中區(qū)別出來，著眼于探索和揭示行星的運動規(guī)律，這標志著人類對宇宙認識的一大進步?！暗匦恼f”最重要的成就是運用數(shù)學計算行星的運行，托勒密還第一次提出“運行軌道”的概念，設(shè)計出了一個模型，按照這個模型，人們能夠?qū)π行堑倪\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(chuàng)造。在一定時期里，依據(jù)這個模型可以在一定程度上正確地預(yù)測天象，因而在生產(chǎn)實踐中也起過一定的作用。

托勒密的理論符合當時人們的直觀感覺，人們很快地接受了它。歐洲的封建教會抓住地球是宇宙中心這一點，為教會神權(quán)服務(wù)，以控制人們的意志。因此，將托勒密的“地心說”捧到了統(tǒng)治地位，并在天文學界流行了1 000多年。

日心說

到了15世紀末期，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(jié)果的偏差，就逐漸顯露出來了，以地心說為基礎(chǔ)的宇宙觀面臨解體。首先是歷法不符合時代的要求，其次是托勒密的“對點”被認為是“不符合自然”的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。根據(jù)他提出的月球軌道學說，在一個月中，從外觀上看，月亮的大小會發(fā)生顯著的變化，而事實上并非如此。他關(guān)于行星軌道的詳細論述也自相矛盾，這種認為每顆行星在軌道上運行的周期與太陽公轉(zhuǎn)周期有關(guān)的說法也存在著問題。

尼古拉·哥白尼1473年出生于波蘭的托倫城，1496年前往意大利學習法律和醫(yī)學，在那里他對天文學發(fā)生了興趣。1503年，哥白尼回到波蘭，在弗龍堡大教堂做叔叔手下的一名教士。他的工作并不繁重，這使得他能把很多精力放在天文學研究方面。哥白尼拋棄了漏洞百出的“對點”理論，重新給太陽定位，一舉革新了天文學這一學科。他提出，太陽不是7個運動著的天體中的一個，而是宇宙的中心；地球被降了一級，不再是宇宙的中心，而是圍繞太陽運轉(zhuǎn)的第三顆行星；月亮不是緊隨著太陽的，而是地球的衛(wèi)星。

哥白尼合理地把行星分成兩類：在地球軌道以內(nèi)的和在地球軌道以外的。在托勒密的地心說理論里，行星的排列次序是任意性的，而哥白尼則確定了行星的排列順序。他認為，行星離太陽的距離以及行星的軌道長度之間有著和諧的關(guān)系，而且都可以計算出來。地球和其他行星一樣是運動而非靜止的。

哥白尼根據(jù)自己幾十年的科學觀察和研究，寫出了近代科學史上劃時代的巨著《天體運行論》，創(chuàng)立了“日心說”?！叭招恼f”和流行了1 000多年的“地心說”的宇宙觀是根本對立的，以致成為教會和宗教的大敵。許多年后在其學生的極力推崇和宣傳下，《天體運行論》這本巨著才沖破重重阻力得以出版，那時哥白尼已是69歲的老人了。1543年5月的一天，當他拿到這本書時，已經(jīng)癱瘓在床一年多了，他只摸了摸書的封面，便欣慰地閉上了眼睛。

然而，哥白尼的學說一經(jīng)問世，便立刻受到宗教勢力方的攻擊，教會阻撓《天體運行論》的傳播，迫害宣傳哥白尼學說的人們；意大利科學家布魯諾因宣揚“日心說”，最終被宗教裁判所活活燒死。伽利略因宣傳哥白尼學說，同樣遭到了天主教會的警告，于是他巧妙地構(gòu)思了一部書，取名《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。他在書中匯集了一切能證明哥白尼學說的論據(jù)和理由，以對話的方式將哥白尼學說充分展現(xiàn)在世人面前，以說明誰是科學，誰是謬誤。伽利略以這種方式將“日心說”廣為宣傳，并將哥白尼學說的發(fā)展推到了一個新階段。

正是這些偉大的先驅(qū)者，給長期籠罩在黑暗迷霧中的自然科學帶來了希望的曙光，自然科學因此邁上了一條奇?zhèn)ザ鴫邀惖穆贸?，由此人們認知世界的速度才會日新月異。

如今，我們都知道，太陽也僅僅只是太陽系的中心，而太陽系只不過是銀河系中一個普通的星系而已，它和周圍的恒星也都繞著銀河系的中心在快速旋轉(zhuǎn)，而銀河系也只是宇宙中的一個星系而已。那么宇宙有中心嗎？宇宙的中心在哪里？至今還是一個謎。