基本简介

简介

宇宙时空之旅中地心说演示

地心说，又名天动说（Geocentric model）。公元2世纪时它被体系化了，是地动说对应的学说。该学说是一种认为地球位于宇宙中心的地球中心说，人类则住在半球型的世界中心。从13世纪到17世纪左右，地心说也一直是天主教教会公认的世界观。

古代许多的学者就宇宙的构造开始有其他想法了。在古希腊亚里士多德和托勒密提出位于宇宙中心的地球周遭全天体公转的想法，提出地球正是宇宙中心自转的想法、太阳不是宇宙中心，提出正在自转公转的想法、位于宇宙中心的太阳绕地球公转的想法。

天动说，在宇宙中心有地球，包含太阳全部的天体大约1天绕地球公转一周。但是，太阳和行星的速度不同，考虑根据这个，在不同时期看得见的行星都不同。有叫天球的硬邦邦的球，这包括地球和太阳、行星的全部天体。后考虑恒星应该是天球沾上了天球开的细小的孔，除天球以外的光泄漏都能看得见。所有变化只在地球和月球之间发生、声称比这个远的天体，永远地变化只是重复定期的运动不来临。

天动说不是仅天文学上的计算方法。当时的哲学和思想被加入。因为神在宇宙中心安置地球这个人类住的特别天体。地球是宇宙中心的同时，也是全部的天体的主人。全部的天体是地球的，以跟着主人的形式运动。在中世纪欧洲作为把当时亚里士多德哲学作为那种体系的骨架，并汲取了的中世纪基督教神学上公认的东西，天动说被看作了正式的宇宙观。在14世纪但丁发表的叙事诗神曲天堂篇，说月、太阳、木星等等的各行星同心圆状包围地球的周遭。

什么是地心说

地心说（或称天动说），是古人认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，而其它的星球都环绕着地球而运行的一种学说。也是古代教会信仰的学说

起源

托勒密

地心说的起源很早，最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里士多德完善，又让托勒密进一步发展成为“地心说”。在16世纪“日心说”创立之前的1300年中，“地心说”一直占统治地位。 亚里士多德的地心说认为，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天，此外空无一物。上帝推动了恒星天层，才带动了所有天层的运动。人类居住的地球，则静静地屹立在宇宙中心。

理论

地心说

希腊哲学家们认为，永恒的、神圣的天体只能相应于其高贵的地位作匀速圆周运动。但少数天体，如太阳，月亮和一些行星的视运动却并不如此，甚至还描绘出复杂的双纽线轨迹。柏拉图给他的学生们提出了一个任务：怎样用若干个特殊的匀速圆周运动的组合，去解决理想情况与现实的这个矛盾。这里所提出的运动的合成和分解的思想，对后来物理学研究方法的发展起了启示性的作用。

柏拉图的学生，克尼道斯的欧多克斯(Eudoxus of Cnidos)约前409一前355)第一个致力于建立一个宇宙的几何模型。他违背了柏拉图不作观测的规定，通过天文观测为他的几何模型提供实际根据。他吸收了巴比伦人把天上复杂的周期运动分解为若干个简单周期运动的思想，共用二十七个以地球为中心的同心球壳解释了附着于球壳上的天体的视运动。最外面的一个球层(遥远的恒星天球)描述了天界的周日运动。行星的视运动很不规则，所以每个行星需用四个相互关联的同心球壳的联合旋转来作出说明。太阳和月亮的运动各用三个球壳说明．较里面的球壳的旋转轴安装在较外面的球壳上，所以必然参与外面球壳的运动。

进一步的观测发现另外的周期现象。欧多克斯的学生卡里普斯(Callipus)给每个天体又加上一个新的球壳，使总数达到三十四个。亚里士多德又进一步增加了二十二个，使球壳总 数达五十六个，这二十二个是“不转动的球层’，这是为了避 免每个天球把自己特有的转动都直接传给它内层的天体，这就需要在载有行星的每一组球层之间插进若干“不转动的球层”，它们和外面的球层作相反方向的运动，从而抵消了外球层的运动，只把周日运动传给内层的行星。

同心球层体系一开始就招致了某些困难，因为它要求天体永远和地球保持同一距离。但行星亮度的变化以及日食有时是全食、有时是环食的现象说明，行星，太阳，月亮离地球的距离是不断变动的。为了摆脱这一困难，柏加的阿波罗尼阿斯(Apollonius of Perga，约前247--约前205)提出了另一种几何模型，他的模型中只有天体的轨道，而无实体的同心球，这是一个很大的进步。为了解释太阳和月亮与地球间的距离的变化，他设计了偏心轮——地球在天体圆轨道中心的一旁，为了解释行星的逆行现象，他提出了“本轮—均轮”结构——行星沿本轮怍圆周运动，本轮的中心又在另一均轮圆周上以地球为中心运行。

这个思想后来又为罗德斯岛上的希帕克斯(Hipparrchus,约前161——约前126)所发展。他用一个固定的偏心轮解释太阳的表观运动，用一个移动的偏心轮解释月亮的表观运动，而行星的运动则用一套本轮一均轮来解释。他的模型与实际符合得较好。希帕克斯收集和比较了古人的观测记录，从而发现了分点岁差为36''(实际约为50'')。他测定丁约一千零八十颗恒星方位，编制了星表。他把恒显的亮度分为六等。他通过观测月孔在两个不同纬度的平纬度，确定月亮离地球的距离约为地球直径的三十六倍，月亮直径为地球直径的三分之一(实际分别为三十倍和零点二七)。这些成就表明，当时的天文学已达到相当高的水平。