從地心說到日心說

公元二世紀，古希臘天文學家托勒密(90—168年)創立了地心宇宙體系，提出地球靜止在宇宙中心，日、月、星辰沿圓形軌道圍繞地球作晝夜旋轉。在以後的一千多年裡，托勒密的地心說被世人奉為經典，後來更被教會所利用，成為上帝創造世界的理論支柱。　　在15、16世紀，隨著社會生產力的提高和航海事業的發展，推進了對天象的觀測，人們對宇宙的認識開始發生革命性的改變。1543年，波蘭天文學家哥白尼（1477—1543）出版了他的不朽著作《天體運行論》，提出了太陽中心說，認為：地球不是宇宙的中心，太陽是宇宙的中心，行星都繞太陽運轉；地球是圍繞太陽運轉的一顆普通行星，本身在自轉著；月球是地球的衛星，地球帶著月球繞日運行；行星在太陽系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它們的繞日周期分別是30年、12年、2年、1年、9月、88天。哥白尼的日心說比較合理地解釋了行星的不規則運動及其他天體的運動現象，摧毀了地球居於宇宙中心是上帝安排的神學宇宙觀，給宗教神學以沉重的打擊。因此引起教會的驚恐和不安，《天體運行論》也被教廷列為禁書。後來，義大利學者布魯諾因堅持日心說並宣揚宇宙無限的思想，在1600年被教會判火刑焚死在羅馬。　　德國天文學家開普勒（1571—1630）是哥白尼日心說的堅決擁護者。他經過十幾年的艱苦工作，發現了行星運動的三大定律：軌道定律、面積定律和周期定律。這三條定律的發現，在理論上證明和發展了哥白尼學說。也因此，開普勒被稱為「天空立法者」。　　伽利略（1564—1642）是科學革命過程中以及近代科學史上的一位關鍵性人物，在人類對宇宙的探索上起了重要作用。1609年，伽利略把自製的望遠鏡指向了天空，發現了月球上的山脈和環形山；發現銀河是由許許多多的恆星構成的；次年發現了木星的四顆衛星。後來他又發現了金星的相位，說明行星也和地球一樣，是被太陽照亮的。這些發現為哥白尼的日心說提供了有力的證據。由於伽利略的發現和積極宣揚，使哥白尼的日心說日漸深入人心，影響越來越大。最終，伽利略於1633年受到宗教裁判所的審判，並被判處終身監禁。　　牛頓（1642—1727）是英國的天才科學家，兼長數學、天文學和物理學，最終由他將哥白尼、第谷、開普勒和伽利略的傑出成就與不懈努力統一建構起來，形成完整的體系。1666年，年僅24歲的牛頓就發現了萬有引力定律。1687年，出版了他的不朽巨著《自然哲學的數學原理》。在這本書中，牛頓證明了作軌道運動的物體如果遵從開普勒三定律，必然受到萬有引力作用，反之亦然；他還提供了非常可靠的觀測數據，用以說明行星繞太陽的運動，以及衛星繞行星的運動都符合開普勒第三定律；牛頓還討論了潮汐現象、月球軌道、地球形狀和彗星等問題。最終，牛頓把天體和地球統一起來，結束了自古以來的無休止的宇宙學爭論，向人們展示了一個嶄新的世界。　　日心說從被哥白尼提出到最終為世人接受，期間的鬥爭一直持續了三個世紀，是科學史上具有劃時代意義的觀念革命。
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