宇宙中心是什么原理（制造宇宙中心）

相信大家对于托勒密的“地心说”相当熟悉。在我国的课本中，地心说被描绘为基督教徒信奉的虚假学说，并被教会用作镇压科学家的理由。所有反对地心说的学者，都要遭遇教会的迫害，直到哥白尼提出“日心说”后，地心说理论才被人们所放弃。

事实上，即使地心说现在早已经被证伪，但是，地心说也不是什么“胡说八道”的伪科学。托勒密之所以能提出地心说，照样是科学的进步。地心说经历了相当长的一段发展过程，才被托勒密科学、系统地提出。本文将向大家介绍，地心说是如何被提出的。

托勒密

在还没有完善的天文学观测手段之前，希腊人有着很多对宇宙形态的猜想与思考，其中不少猜想是将人类脚踩的大地作为宇宙中心的。

爱奥尼亚学派的阿那克西曼德主张大地是一个圆柱体，静止在无限宇宙的中心。人类生活在这个圆柱体的顶面上。在这个圆柱体的外面包围着与前者同轴并转动着的气和火的圆柱面，太阳、月亮和星星是位于这些圆柱面上的一团团火焰，人类看到的只是通过圆柱面上的小孔透射下来的一点点火光。

阿那克西曼德

同为爱奥尼亚学派的阿那克西米尼主张万物是通过聚散从空气中变化而来的。他认为大地是薄薄的圆片，日月等天体都像树叶一样漂浮在无限的空气中。爱奥尼亚学派的学者们虽然没有用数据和观测来验证观点，但是已经将宇宙视作了自然现象。

阿那克西米尼

毕达哥拉斯学派对于数字非常感兴趣，认为宇宙万物都能表示成和谐的比例。毕达哥拉斯设想这些和谐的数字之比应该存在于世界中心到各天体的距离之间。这种思想的影响十分深远，将会一直影响到哥白尼和开普勒形成他们的学说。

同时，该学派还提出了地球是圆的的理论，将地球的雏形推理了出来。他们的推论有三：证据一是，出港的船在地平线处桅杆最后隐没；证据二是，人向南行，南天的星上升，北天的星下沉；证据三是，月食时投射到月面上的地球影子是圆形的。

毕达哥拉斯的宇宙观

但是，毕达哥拉斯学派并不主张地球在宇宙中心，相反，他们主张太阳是中心。不过，上述这两条推测对天文学研究产生了巨大的影响，地球的形状成为了天文学研究的基本理论之一，也为地心说铺平了道路。

在前面几代人将天文用与理性相结合的方式来研究之后，柏拉图与亚里士多德师徒则是将运动学数学加入了其中。柏拉图希望用理想的，数学的天文学代替观测的天文学。同时，他提出了“用匀速而整齐的运动，能否解释行星的视运动”这个问题。

柏拉图

亚里士多德则是根据欧多克斯提出的同心球理论以及大量的观察得出了地球处于宇宙中心的论证。亚里士多德把月亮所在的天层作为天地的分界，月下世界是由四元素构成的不完美世界，月上世界则是由第五 元素构成的完美天界。亚里士多德明确地导出两个推论：（1）宇宙结构本质上是以地球为中心，沉重的地球由于它特别 的性质，正好静止于宇宙的中心。（2）把适用于地球上的概念和推理运用到天体上去，这在逻辑上是不可能的。特别是把地球也看作是个天体，这是荒谬的想法。 他的理论为支持地静说反对地动说提供了依据。

亚里士多德

佩尔吉的阿波罗尼乌斯的研究使得天体的圆周运动更有适应性，在他的天体模型中，行星绕地球做匀速圆周运动，然而地球并不是处于圆周的中心，而是偏向某一边。他建立的另一模型中，将轨迹分为本轮与均轮，行星在偏心圆上的运动相当于在本轮与均轮上的运动。

阿波罗尼乌斯的宇宙模型

他的模型里，将太阳视作围绕着地球转，而水、金、土、木则围绕着太阳转，为地心说进一步提供理论基础。

亚历山大东征将希腊的天文学与巴比伦的算术天文学相结合，一时间，希腊的天文学理论融合了大量的数学因素，形成了百家争鸣的繁荣局面。托勒密的《至大论》中结合了阿波罗尼乌斯和希帕恰斯的偏心圆、本轮、均轮，并引入“对点”。他假定地球位于离开一个给定圆周之圆心有一定距离的点上，“对点”则为地球位置的镜像，位于圆心的另一边，该点与圆心的距离和地球与圆心的距离相等。然后他用这个点来定义圆周上的运动。圆周上的点不是以匀速运动，而是以变速运动，速度变化的规律是，让一个在“对点”上的观测者看来是匀速的。

托勒密的天体模型

在《至大论》导言中托勒密论述了不能把地球看作是运动着的星体——从根本上说，这是来自亚里斯多德的物理学。他承认从数学上可以把星空的周日运动看作是地球绕自转轴的周日运动的反映，但他坚持这在物理上来说是荒谬的。他的主要论据是：如果地球从西向东旋转，我们应该可以看到地球上所有的东西向西移动，而不应与地球紧紧相随。这条反驳意见是站在亚里斯多德错误的“惯性定律”基础上的。直到伽利略提出他的惯性定律之后，这条反对地动说的论据才被反驳回去。

托勒密绘制的地图

《至大论》的成书，意味着地心说的确立，托勒密用大量的数学方法建立了一个当初看来非常可信的模型。

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