牛頓:不管是天圓地方還是日心地心說,統統給你們解決了!

牛頓:不管是天圓地方還是日心地心說,統統給你們解決了!

如果我們把公元前3200年蘇美爾人創造出的楔形文字作為人類文明的起點,那麼之後的2700多年裡,我們的祖先一直認為人類生活在一個平坦的大地上,天圓地方的假想很符合眼睛看到的景象。

埃及和巴比倫的智者認為,大地是一個半球形,懸浮在空中,盡頭是萬丈深淵。直到公元前500年,有一些人開始意識到大地不是平的。在古希臘數學家畢達哥拉斯看來,大自然的和諧之美是由各種完美幾何圖形和數字組成的。

牛頓:不管是天圓地方還是日心地心說,統統給你們解決了!

世界是造物主的傑作,半球形在幾何立體形狀中並不完美。由此推斷大地應該是個球形。一百多年後的亞里士多德終於找到了相應的證據。

第一個證據是海面上帆船影像的出現順序。當你在海邊看到一艘帆船遠去時,總是先看到船身消失,在看到桅杆和船帆消失,而不是看到他們同時縮小成一個點,然後消失。

反過來,當帆船向你駛來的時候,你總是先看到桅杆和船帆,然後再看到整個船身。如果大地是平的,這個現象就很不合理。但是如果大地是球形的,就能很好地解釋這個現象。

第二個證據是晚上長途跋涉時觀察到的星辰運行情況。如果晚上朝著北極星的方向走足夠長的時間,就能觀察到身後有一些星星逐漸消失在地平線上,而前面的星空會升起一些新的星星,這個現象也說明大地是球形的。

第三個證據是月食時地球影子的形狀。發生月食的時候,月亮會慢慢的落入地球的影子裡,而大地在月亮上的影子是一條圓弧線,這是證明大地是球形的重要證據。

亞里士多德宣稱大地是球形的觀點,在知識分子圈中引起了巨大反響,它是首位通過實證方式而不是思辨的方式去論證大弟行裝的人。

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但是當時的人們一直無法接受這個觀點。如果大地真是球形的話,那為什麼我們不會走著走著就頭朝下腳朝上吊下去?

這個問題2000多年來一直折磨著許多科學家,因為人們日常體驗到的上下觀念的常識與觀測到了大地是球形的證據,存在著嚴重的矛盾!

公元二世紀中葉古代天文學教父級人物托勒密在總結許多科學家觀測計算的結果後,完成了耗費他一生心血的鴻篇鉅製天文學大成。整個宇宙被描述為一個以地球為中心,日月星辰,以特定輪盤軌道繞地球旋轉的模樣。按照書中的理論,人們已經能夠以較小的誤差預報日食和月食以及五大行星的運動位置。

這是人類天文學的第一部系統著作,也是其古代天文學大成之作。此書一出,1500年的時間裡,沒有人敢於挑戰地心說理論。那時候人們對於聖經的信仰和崇拜是至高無上的,上帝可以命令太陽和星辰暫停運行,所以他們認為太陽月亮都只能是圍繞著地球在轉動,代表上帝的宗教裁判所具有生殺予奪的大權,任何與聖經相違背的思想,都被認為是大逆不道。

公元15世紀到16世紀上半葉,一位來自波蘭的神父勇敢地突破了聖經的絕對權威,發表了地球不是宇宙中心,而是圍繞太陽公轉的天體運行學說。這位神父就是天文學歷史上代表日心說的重要人物哥白尼

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在他的著作天體運行論裡,哥白尼羅列了大量的觀測記錄,並進行了嚴密的數學論證和定量計算,得出了更加簡潔的天體模型。用他的理論來計算星星運行的位置以及預報日食,月食精度要遠遠高於托勒密的地心說。

哥白尼的天體運行論如同劃破黑夜的一道閃電,很快引起了極大的關注和反響,衝擊了許多人的認知。儘管受到了許多宗教界人士和保守派的強烈指責,這個理論還是很快流行開來。

但是哥白尼的理論有一個地方被認為是不完美的。哥白尼認為所有的天體運動都是勻速圓周運動,太陽必須位於圓心的位置,但實際觀測到的天體運動軌跡卻是不均勻的。

在哥白尼去世30多年後,另外一位偉大的天文學家開普勒解決了這個問題。他將行星的運行軌道修正為橢圓,太陽被放置在了橢圓的一個焦點上,並就此提出了著名的開普勒三大定律。這件事標誌著人類第一次在真正意義上揭示了行星運動的規律,而開普勒也被大家尊稱為天空的立法者。

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接下來的科學家們繼續完善這日心說的理論。意大利的偉大科學家伽利略通過自己組裝的光學望遠鏡,打開了人類用工具探索宇宙的序幕。它觀測到的金星盈虧變化,給哥白尼的日心說提供了佐證。而他提出的力學慣性原理解釋了人們為何體會不到地球在轉動。

到了公元17世紀中葉,人類歷史上500年一遇的天才級人物牛頓出現了,他經過長時間的思考,終於發現了天體之間普遍存在的萬有引力,徹底解決了縈繞在大家腦海裡的那個老問題。地球自轉怎麼沒把人甩出去?

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牛頓的力學三定律成為了創立天體力學的起點。至此,人類經歷了近2000年的時間,完成了第一次對宇宙認識的巨大飛躍。我們的視野從腳下的大地一直擴張到了巨大的太陽系以及相應的天體系統。

羅馬教廷在1616年對日心說,發佈了禁令之後,宣判伽利略有罪,這期間對於科學的鎮壓可謂瘋狂無比。等到1980年伽利略才被教會翻案,而要到1992年,羅馬教會才解除了對日心說的禁令。

牛頓:不管是天圓地方還是日心地心說,統統給你們解決了!

可是歷史的車輪無法倒退,人類的認知就這樣不停的被一次次的刷新,永不止步。


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