点击下方绿色圆圈
即可收听精彩节目
↓↓↓
每周五推送汪诘老师科普著作《星空的琴弦》同名脱口秀节目，今天我们来揭秘，托勒密的“地心说”宇宙模型是如何形成的。
公元1495年，24岁的哥白尼成为了意大利博洛尼亚大学的一名在职进修生，他进修的专业是教会法，不过这个心思活跃的波兰小神父却偏偏痴迷于天文学。哥白尼的天文学导师是43岁的诺瓦拉，他经常与老师诺瓦拉一起做天文观测，并热烈地讨论学术问题。
托勒密的对点理论
托勒密独创的对点理论如上图，对点Q与地球E在均轮中心O的两侧对称分布，即EO=OQ；若AB弧和A′B′弧是行星的本轮中心B或B′在相同时间内转过的角度，从地球E处看去，行星的本轮中心B沿均轮的运动速度并不均匀，即∠AEB不等于∠A′EB′，但对于对点Q处的观测者看来，该本轮中心以匀角速度运转，即∠AQB=∠A′QB′
在1497年3月的一个晚上，哥白尼与诺瓦拉一边等待天象预测的结果，一边进行着讨论。哥白尼对托勒密模型的正确性提出了质疑，诺瓦拉也谈到了自己心中的疑点。这促使哥白尼暗自下定决心，修正天文算法。
当时的天文学家对托勒密学说产生不满的有很多，但要打破这套就学说却面临着几个巨大的障碍。一是人们无法对于“地球自转”这个假设所带来的各种自然现象进行解释，二是忌惮于《圣经》的绝对权威，还有一个很重要的原因是当时的人们无法观测到恒星的周年视差现象。
恒星视差产生的原理
哥白尼在10多年的观测、计算、验证的过程中，他发现想要简化计算，提高预测的精确度，让地球自转起来并且绕着太阳一年转一圈是最佳的办法。在41岁那年，他小心翼翼地写了一篇题为“关于天体运行假说”的要释文章，正式以假说的方式提出了他的观点：
地球不是宇宙的中心，只是月球轨道的中心；太阳位于宇宙中心附近，行星和地球都在绕着太阳转动；恒星都在遥远的、始终静止不动的恒星天上，恒星天离我们的距离比日地距离大得多；地球自转不息，从而造成所有天体的东升西落；地球是一颗普通的行星，它和诸行星都在绕太阳公转，我们所看到的行星在天穹上的顺行和逆行是地球和各颗行星都在绕太阳公转引起的合成效应。
哥白尼的假说遭到了许多保守人士，尤其是宗教界人士的强烈谴责，但哥白尼内心中坚信这就是宇宙的真相，不是什么“假说”。在这之后的30多年时间中，他一直在撰写天文学史上的破天之作《天体运行论》。
哥白尼日心说的总体图像
《天体运行论》有着严格的数学论证和定量计算方法，通过它，可以计算天上星星在未来任意一个时刻的位置，精确地预报日食、月食。精度要远远高于托勒密的方法。这是一部堪称为浇涛巨著的伟大之作，耗去了哥白尼毕生的心血。
但是，新的模型依然无法避免“本轮”这个极为讨厌的玩意儿。哥白尼死后60多年，一位几乎不用望远镜，也基本不抬头看星星的天文学家、数学家，仅仅用纸和笔就解决了哥白尼体系中的缺陷，修正了哥白尼的理论体系，使得人类在了解宇宙的真相上大大迈进了一步，后人称他为“天空立法者”。这个人的名字叫作——开普勒。
你可能还想看
“浑天如鸡子，地如蛋中黄” 张衡到底知不知道地球是圆的？
地球是宇宙的中心！独霸天下1500年，托勒密的宇宙是怎样炼成的？
星空茶话会 | 太阳东升西落？月亮阴晴圆缺？决定天地运行的到底是什么力量！
星空茶话会 | 一起来听脱口秀！2000多年前古希腊的亚里士多德证明了大地是球形？
