第三讲哥白尼革命

极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂。《哥白尼革命》库恩(美国)

ThomasS.Kuhn

1922~1996科学革命

NicholausCopernicus,1473-1543

哥白尼CharlesDarwin,1809-1882

达尔文SigmundFreud,1856-1939

弗洛伊德第三讲哥白尼革命

TheCopernicanRevolution

火星的视运动恒星视差金星的位相太阳金星地球毕达哥拉斯

Pythagoras(ca560–ca480BC)

Cosmos（宇宙）

一个和谐而有规律的体系天文学首先是追求宇宙的和谐，而不是狭义地去拟合观测。对于古希腊的科学家来说，科学的目的，是为了揭示宇宙的奥秘。构建模型、解释现象，要比追求实用、迎合世俗的价值观更加重要。在他们的心目中，科学一定是美的，作为宇宙论的一个基本特征，和谐与简单，就是这种美学的最高标准。这种科学观，最终形成了绵延持久的学术传统，对西方科学的发展产生了极为深远的影响。柏拉图

Plato(428～348BC)

同心球模型月、日、水、金、火、木、土柏拉图的《蒂迈欧》Timaeus为什么天体进行圆周运动？柏拉图的论证宇宙的本质是和谐的和谐的体系是绝对完美的绝对完美的轨道是圆形天体都按照圆形轨道绕地球运行柏拉图同心球模型的缺点个别异常现象的存在，并不说明和谐这一理性的原则错了。

拯救现象行星似乎没有按照圆形的轨道运动欧多克斯

Eudoxus（409～356BC)

同心球模型concentricspheres同心球模型：太阳外层天球，24小时旋转一周第2层天球，每年旋转一周第3层天球，太阳附缀其上，每年旋转一周太阳运动轨迹亚里士多德

Aristotle(384-322BC)亚里士多德的宇宙观地球是一个球北极星高度大海上的帆船月食白道月全食月偏食半影月食月亮的路线月全食月偏食半影月食亚里士多德

Aristotle(384-322BC)地球是宇宙的中心，绝对静止不动所有天体必须按照匀速的圆周运动恒星的视差UniformCircularMotion自由落体恒星视差月亮地球金星太阳火星水晶球模型

crystallinespheres月、水、金、日、火、木、土同心球-水晶球模型

优点日月运行的快慢行星的顺行与逆行缺点

行星的亮度变化行星到地球的距离不变月、日、水、金、火、木、土阿波隆尼ApolloniusofPerga(260～220BC)阿波隆尼的本轮均论模型P本轮均轮C地球亮暗亮希帕恰斯

Hipparchus

公元前2世纪ES’BASOECD

希帕恰斯偏心圆模型：太阳托勒密

Ptolemy(ca100-ca170)大汇编至大论天文学大成

TheGreatest

HunaynibnIshaq,850AD

Almagest

Alexandria,150AD托勒密的《天文学大成》约公元一百五十年完成阿拉伯文版《天文学大成》(九世纪初)拉丁文版《天文学大成》托勒密的地心说宇宙模型

Epicycle本轮P行星E地球CDeferent均轮阿波隆尼的本轮—均论模型P本轮托勒密的本轮—均轮模型地球EOE’CEquant对应点均轮P地球对应点EOE’

CA本轮之上的本轮托勒密本轮—均轮模型的问题亚里士多德的原则匀速的圆周运动

UniformCircularMotion本轮的圆心绕对应点(Equant)运动角速度均匀，线速度不均匀EOE’C托勒密模型本轮中心C在均轮上绕对应点E’以相同的角速度运动图斯(al-Tusi)模型本轮中心C在圆A上匀速运动，点A在圆O上匀速运动PEO’CAOE’图斯(al-Tusi)的发明

图斯双圆（TusiCouple）

沙蒂尔（al-Shatir）的水星模型

沙蒂尔（al-Shatir）的行星模型托勒密体系行星逆行的原因优点第一次为所有天体运动提供了系统、完整、详尽、定量的解释。

缺点外行星本轮上的向径P本轮均轮C地球行星的逆行亮暗亮EPC平太阳的方向S外行星在本轮上的向径哥白尼

NicholausCopernicus

(1473-1543)

哥白尼生平日心说的提出受阿利斯塔克的启发《论日月的大小和距离》阿利斯塔克（前三世纪）

哥白尼的日心说所有天球都围绕太阳旋转地球绕它的轴自转地球旋转的轨道是黄道/黄道带

地球与太阳的距离比地球与恒星的距离小得多行星的逆行是相对运动的结果哥白尼的《天体运行论》一五四三年初版

哥白尼《天体运行论》手稿哥白尼的宇宙模型哥白尼的宇宙模型哥白尼日心说解决的问题行星逆行的原因外行星本轮上的向径P本轮均轮地球对应点圆心C行星的逆行火星的视运动EPC平太阳的方向S

外行星在本轮上的向径与地球指向平太阳的方向平行CPE日星距离ECP日地距离日地距离ECPSSEPSEP日星距离伽利略

GalileoGalilei(1564-1642)地心说的否定

金星位相的改变旧的现象的解释：行星运动木卫的发现新的现象的预测金星的位相太阳金星地球地心说模型中的金星托勒密的宇宙太阳金星地球本轮圆心金星的5种位相(1610年伽利略）1910年9月27日1910年6月10日1927年10月24日1919年9月25日1964年6月19日

日心说的问题I系统本身并没有简化精度也没有提高哥白尼模型与托勒密模型

日心说的问题II亚里士多德的质疑：如果地球不在宇宙的中心，什么使得事物做圆周运动？地球自转：自由落体地球公转：恒星的视差贝赛尔（1784-1846）

FriedrichWilhelmBessel恒星视差太阳AB1838年天鹅座61的周年视差0.31”

同心球—水晶球体系欧多克斯：拯救现象本轮—均轮体系阿波隆尼：行星亮度希帕恰斯：偏心圆

托勒密：天文大成图