第一讲 从地心模型到日心模型

,*,从地心模型到日心模型,亚里士多德的运动理论,物质的本质是：,冷,、,热,、,湿,、,燥,，两两结合形成四种元素：,土,、,水,、,气,、,火,；,月下,的物体有生有灭，由上述四种元素构成；,月上,的天体则完美而永恒，由第五种元素构成。,亚里士多德（前,384-,前,322,）,每个物体都有各自的天然位置，,只要不受阻挡,，它们就会,试图到达自己的天然位置,。,构成,月下物体,的元素的自然运动是直线运动，,重,元素的自然运动是下落，,轻,元素的自然运动则是上升；,构成,天体,的第五种元素的自然运动是,在天球上作匀速圆周运动,。,罗素,西方哲学史,地球静止在宇宙的中心。,太阳、月亮和行星在各自以地球为中心的圆周上匀速运动。,亚里士多德的运动理论的推论,古希腊天文学公理,希腊天文学远不及巴比伦源远流长，其初也谈不上精确，但却具有完全不相同的理念。它是自然哲学家与科学家驰骋其想象力和推理能力的产物，因此朝着,建构宇宙图像,的方向发展。,陈方正,继承与叛逆,“拯救现象”,柏拉图,行星在逆行期间比其他时间更亮,地心模型,日心模型,等分点,托勒密,古希腊的地心模型,阿里斯塔库斯,利用当时的数据计算了太阳、月球和地球的大小，直觉上认为,让较小的地球绕着较大的太阳旋转在物理上更为合理,。,毕达哥拉斯学派,认为，,自然现象可以用简单、和谐的数学关系加以描述,。,哥白尼的日心说,哥白尼（,1473-1543,）,在他生命中余下的,31,年中，他花了大量时间在教堂的小塔上,用肉眼仔细观察行星,，,并用粗糙的自造仪器作了数不清的测量,。他将剩下的空闲时间都用于改进他关于天体运动的新理论。,哥白尼的日心模型仍采用均论和本轮的图式描述行星的运动，但是现在,太阳是均论的中心,，地球则是一颗绕太阳旋转并绕自身轴转动的普通行星。,第谷（,1564-1601,）,开普勒行星运动三定律,丹麦天文学家第谷在,1576,到,1597,年的,20,年间，观测并记录了太阳、月亮和行星运动的,大量精度非常高的数据,，发现托勒密的地心模型和哥白尼的日心模型都与观测结果不符。,开普勒（,1571-1630,）,曾作为第谷助手的开普勒花了四年的时间，发现,最接近第谷的火星数据的哥白尼轨道仍然差了,8,，就是因为这个可归为观察误差的差别，开普勒放弃了匀速圆周运动组合的方案，十六年后找到了答案。,古希腊地心模型,在以地球为中心的基础上，为了与越来越精确的观测相一致，不得不,越来越繁琐和臃肿（,77,个本轮）,；,哥白尼日心模型,将太阳作为均轮的中心，,只用了,34,个圆来描述行星的运动；,开普勒,用一个简单的椭圆取代了每一个组合,。,小结：,“,和谐性需要一种比托勒密理论的复杂蔓延更宜人的理论。,”,克莱因,“,我在内心深处肯定它为,真,实的，我带着惊人的狂喜来鉴赏它的,美,。,”,开普勒,科学家往往基于什么目的去寻找新的理论？,古希腊的地心模型是建立在亚里士多德的运动理论的基础上的；如果要为日心说辩护，就必须建立,全新的运动理论,。,