希臘通史:托勒密的地心說,存活上千年的“真理”

希臘通史:托勒密的地心說,存活上千年的“真理”

關鍵詞:《天文學大成》、托勒密

前因:

亞里士多德發展“地心說”

後果:

哥白尼提出“日心說”

希臘通史:托勒密的地心說,存活上千年的“真理”

▲尼古拉·哥白尼(1473年2月19日—1543年5月24日)

始末

公元150年,在埃及,發生了一件影響西方世界近1500年的大事,天文學百科全書——《天文學大成》誕生。就是在這部書中,托勒密提出了世界上第一個行星體系模型——地心說。

地心說的提出,是托勒密在阿波羅尼、亞里士多德等前人基礎上完成的。那麼,當時天文學家雲集的歐洲,為什麼是托勒密提出了令人信服的地心說呢?這一切,還要從托勒密的經歷說起。

托勒密出生於埃及,但父母都是希臘人。公元127年,年輕的托勒密被送到亞歷山大去求學。在這裡,托勒密逐漸對天文學和地理學,表現出濃厚的興趣。托勒密閱讀了大量書籍,並且學會了天文測量和大地測量。這些都為他日後提出地心說打下了深厚的基礎。

希臘通史:托勒密的地心說,存活上千年的“真理”

▲克羅狄斯·托勒密(約90年—168年)

而在當時的希臘,人們對地球是宇宙中心的觀點早已不陌生。但是,地球到底是以什麼形式存在呢?如何精準地預測日食和月食?在這一點上,人們一直在等待有一個天文學家能給出一個權威的答案。

此時,在亞歷山大,托勒密每天坐在山坡上觀察天空,托勒密在證明一件事——地球是靜止不動的。原因很簡單,托勒密認為地球如果自轉,空氣如果不跟著地球一起轉動的話,就會產生極大的氣浪,沖走很多東西。托勒密想,既然我沒有被吹到空中,就說明地球是靜止的。

觀察天空是托勒密的一大愛好,有一次,托勒密看到了月食現象,這引起了他的好奇,不同的地方月食的時間是一樣的嗎?

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▲托勒密月運動模型

為了解答心中的疑問,托勒密開始收集不同地區的人記錄的同一次月食的開始時間。他驚奇地發現,在亞歷山大西邊越遠的地方,記錄的時刻越早;東邊越遠的地方,記錄的時刻越晚。

托勒密躺在山坡上,心裡想,唯一合理的解釋就是越往東的地方,當地時間越晚,也就是日落的越早。托勒密開始計算,他發現,日落時間的差異與兩地的距離成正比,這說明大地在東西方向上是均勻彎曲的。

托勒密站在山坡上十分興奮,可是,眼前凸起的山坡讓他又陷入了沉思。這是為什麼呢?因為有可能調查的地區恰巧都是凸起的,這樣的話也會得到相同的結論。

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▲托勒密—地心說模型

於是,托勒密又開始了自己收集資料的旅途,這一次他擴大了範圍。最後,托勒密發現幾乎所有地區在東西方向上都是均勻彎曲。托勒密暗自高興,因為不可能所有的大地都是凸起的,那麼最簡單的結論就是:大地呈球形狀。

托勒密興奮極了,他立馬回到了自己的房間,開始著手描畫自己心中的宇宙影象:他把地球畫在了宇宙的中心,並且是靜止不動的。月亮和五大行星除了以地球為公共環繞中心外,還有各自的環繞中心。太陽則只有地球一個環繞中心。

接著,托勒密開始預測日食和月食的時間,在預測時間快到來時,托勒密都要去山坡上等候,經過一段時間的天文觀測,日食和月食的預測確實比之前要準了一些。望著月亮,托勒密依然心事重重,因為,日食月食時間上的偏差依然存在。

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▲托勒密天體構圖

托勒密百思不得其解,開始在浩如煙海的古籍中尋找有用的資訊。歷史總是眷顧努力的人,這時候,托勒密偶然發現了一本已經殘破不堪的古籍,透過古籍上的記錄,托勒密發現地球可能不在太陽環繞圓周的正中心的位置。因為如果地球在正中心的話,一年四季的長短應該是一樣的。

可是,古籍上的大量記錄都表明,四季的長短是有差別的!真的是一語點醒夢中人,托勒密發現這個奧秘後,猶如醍醐灌頂。他立即修正了自己的宇宙模型,把地球的位置從正中心挪開一點點,放到了一個偏離中心的位置上。

就是這個小小的改變,奇蹟出現了。托勒密透過大量的計算和觀測後,預測日食和月食的精確度有了大幅提升,天體的運動也基本都回到了“合理”的範圍內,托勒密為此興奮得手舞足蹈。終於,托勒密解決了精確預測日食和月食的世界難題,托勒密版的“地心說”也迅速被大家接受。

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▲克羅狄斯·托勒密

結論:

托勒密提出的“地心說”是世界上第一個行星體系模型。在地心說佔統治地位的上千年間,由於地心說的統治地位和廣泛影響,它塑造了西方人的分析式的思維方式,以及自然研究中應用數學工具的習慣。直到哥白尼“日心說”的出現,地心說的影響才慢慢減弱。

【資料來源】《希臘通史》《天體研究發展史》