第4章 我们的宇宙图象(1)(2/5)
至为地球是球形提供了第三个论证,否则何以从地平线驶来的船总是先露出船帆,然后才露出船身?
亚里士多德认为地球是不动的,太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕着地球公转。他相信这些,是因为他认为地球是宇宙的中心,而圆周运动是最完美的;他的这种看法是基于某些神秘的原因。公元2世纪,这个思想被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中心,8个天球包围着它,这8个天球分别负载着月亮、太阳、恒星和5个当时已知的行星:水星、金星、火星、木星和土星。为了说明在天空中观察到的这些行星的相当复杂的轨道,人们认为它们本身沿着附在相应天球上的更小的圆周运动。最外层的天球携带着所谓的固定恒星,它们的相对位置总是保持不变,但是总体围绕着天空旋转。最后一层天球之外为何物一直不很清楚,但是它肯定不是人类所能观测到的宇宙部分。
托勒密模型的系统可以相当精密地预言天体在天空中的位置。但是为了正确地预言这些位置,托勒密不得不假定,月亮遵循的轨道有时使它离地球的距离是其他时候的一半。这意味着月亮有时显得要比其他时候大一倍!托勒密承认这个瑕疵,但是尽管如此,他的模型被广泛地,虽然不是普适地接受。它被基督教会接纳为与《圣经》相一致的宇宙图象。这是因为它具有巨大优势,即在固定恒星天球之外为天堂和地狱留下了大量的空间。
然而,1514年波兰教士尼古拉·哥白尼提出了一个更简单的模型。(起初,也许哥白尼害怕被教会谴责为异端,所以将他的模型匿名地流传。)他的观念是,太阳静止地位于中心,而地球和行星们围绕着太阳作圆周运动。将近一个世纪以后,人们才认真接受他的观念。后来,两位天文学家——德国人约翰斯·开普勒和意大利人伽利略·伽利雷开始公开支持哥白尼理论,尽管它所预言的轨道还不能完全与观测相符合。直到1609年,亚里士多德和托勒密的理论才宣告死亡。那一年,伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时,发现有几个小卫星或月亮围绕着它转动,这表明不像亚里士多德和托勒密设想的那样,并非所有东西都必须直接地围绕着地球转动(当然,仍然可能相信地球是静止地处于宇宙的中心,而木星的卫星沿着一种极其复杂