来自科学有故事
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日月星辰的变化
太阳东升西落,日复一日,年复一年;人们日出而作,日落而息,这幅景象自人类诞生以来,就从未改变过。一个孩子自懂事开始,就会问这个朴素的问题:为什么会有白天和黑夜?这个在今天看来简单的不能再简单的问题却在人类历史上引发过持续上千年的世纪大辩论,古代的先哲们为此伤透了脑筋,磨破了嘴皮。这个问题之所以重要,因为它事关日月星辰运行的根本大法,是打开宇宙奥秘的第一扇大门。
太阳和月亮的变化规律,我们每一个普通人很容易就可以注意到,然而星星变化的规律就不是每个人都能注意到的了。人们把每年同一时间都处在同一个位置的星星称之为“恒星”。另外有五颗很特别的星星,它们每天晚上在天空中的位置都是不同的,就好像是五个会行走的异类,因此人们把这五颗星星称为“行星”。
太阳、月亮、五大行星、恒星构成了望远镜发明之前的全部可见宇宙。这些天体为什么会呈现这样的变化规律,又该如何精确地预测他们在天空中的位置,这些问题让一大批古代先哲们痴迷着,他们争先恐后地提出自己的观点,各种学说粉墨登场,蔚为壮观。
毕达哥拉斯的观点认为:宇宙的中心是球形的地球;地球外面被一圈球形的天空包裹着;天空的外面是一圈被他称之为“和谐”的球,在这个“和谐球”里面,距离地球由近及远运行着五大行星、月亮、太阳;再外面一圈就是“天界”,恒星在里面运行;“天界”之外就是一圈永不熄灭的天火。所有的这些天体都围绕着地球做着匀速圆周运动。
他的学生菲洛劳斯提出了异议:天体的数量一定是10个,而不是9个。必然还有一个天体的存在,只是我们看不到它,我把它称为‘反地球’,加上了这个天体,宇宙就和谐了。
过了没多久,柏拉图发出了疑问:如果所有的天体都是绕着地球做匀速圆周运动,那么为什么五大行星会时而顺行时而逆行,甚至有时候会一连好几天都呆在天上的同一个位置不动呢?它的背后一定存在着某些我们还没发现但又是符合宇宙和谐规律的原因,需要我们去“拯救现象”。
柏拉图的学生欧多克斯开始潜心研究导师留下的难题,终于想出了一个绝妙的“同心球”理论,成功地解释了五大行星的反常运动现象。这套理论信徒越来越多,成了当时古希腊的主导学说。
欧多克斯是人类天文学发展史上的一个里程碑。因为在他之前,毕达哥拉斯、柏拉图他们对宇宙的思考都基本上停留在思辨的阶段,而欧多克斯第一个开始用几何学的思想和理论来真实地模拟天体的运动,正因为有了这个方法,人类才可以有胆量去预测天体的位置,天文学因此逐渐开始有了脱离哲学和占星术的原动力。
然而同心球理论存在着一个致命的漏洞,存在了将近一个世纪都没有人指出,直到被一个叫做阿波罗尼的古希腊数学家兼天文学家残忍地指了出来。
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