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世界的地心模型。 科学发现的历史和本质
早在古代，人们就想得到诸如“我们的地球是什么？”、“它的大小是多少？”、“它在宇宙中的位置是什么？”等重要问题的答案。 等等，但事实证明，寻找答案是漫长而艰难的。 “对于‘世界是如何运转的？’这个问题的第一个答案是古代人根据他们的直接印象编撰的，”A.I. Klimishin 在他的书中写道，“因此，在没有感觉到地球的任何运动的情况下，人们自然而然地认为它一动不动“看着太阳，月亮，整个天空如何围绕地球旋转，他们认为这是不争的事实。他们没有理由怀疑地球是平的。最后，假设它位于在世界的中心似乎是合乎逻辑的...... 在古巴比伦，形成了这样一种观念，即地球看起来像一个漂浮在海洋中的凸圆岛。 天空就好像在地球表面上——一个坚固的石头拱顶，星星和行星附着在上面，太阳每天都沿着它行走。 值得注意的是，在古代苏美尔语中，“na”一词既有“天空”的意思，也有“石头”的意思。 后来，这种巴比伦世界模式的主要元素在古代犹太人中被发现； 它尤其坚持圣经的作者。 例如，约伯记说“上帝……用力铺开诸天，如同铸成的镜子”（约伯记，37、18）。“可能是在古希腊，他们第一次试图科学地解释这些现象, 以揭开它们出现的真正原因。于是以弗所的杰出思想家赫拉克利特 (约公元前 544-470 年) 提出了世界的不断发展。根据德谟克利特 (约公元前 460-370 年) 的说法，宇宙由无限多的世界是由原子碰撞形成的，有些世界诞生了，有些世界处于繁荣状态，有些世界则毁灭了。德谟克利特假设银河系是由大量恒星组成的星团。 У 毕达哥拉斯 人们突然想到地球是球形的，它在没有任何支撑的情况下悬挂在太空中。 亚里士多德（公元前 384-322 年）在他的作品《在天空》中已经给出了地球周长的大小，由此得出现代地球的半径约为 10 公里。 亚里士多德写道，地球由土、水、空气和火组成，而天体则由一种不同的、坚不可摧的物质形式——以太组成。 这位科学家争辩说，所提到的四个“元素”以同心球的形式一个位于另一个之上。 从其“自然”位置转移的每个元素都倾向于再次占据它。 因此，他们说，在自然界中，重元素向下移动（朝向“宇宙中心”），而轻元素向上移动，在那里它们进入静止状态。 亚里士多德和他的追随者反对当时已经存在的关于地球可能绕其轴旋转及其在空间中运动的想法。 他们提出了当时似乎无可辩驳的证据：如果地球绕着它的轴自转，就会出现逆风，将它表面的一切吹向西方，地球的运动将不可避免地通过角距离的变化来检测一对星星在天空中任意拍摄之间。 现在知道，地球的大气层同样参与了地球的日常自转，而与恒星的距离竟然如此之大，以至于亚里士多德没有机会确定这种变化。 萨摩斯岛的阿里斯塔克斯（Aristarchus of Samos，约公元前 320-230 年）的作品保存至今。 他设法在第一季度测量了月球与太阳的角距。 他还尝试确定月球和太阳的大小和距离。 根据阿里斯塔克斯的说法，地球到月球的距离是地球半径的 19 个，到太阳的距离是地球半径的 19 倍。 显然，考虑到与地球相比太阳的尺寸较大，阿里斯塔克斯建议“恒星和太阳不会改变它们在空间中的位置，地球绕着太阳转一圈，”他后来如是说。报告和 阿基米德. 公元前 0,27 世纪，最伟大的古代天文学家喜帕恰斯以非凡的准确性确定了月球的大小。 根据喜帕恰斯的说法，月球的半径等于地球半径的 59，这与目前公认的差别不大。 这位杰出的天文学家以 60,3 个地球半径（真实平均值为 1120）确定了到月球的距离。 然而，从托勒密时代到 20 世纪，到太阳的距离被认为等于 XNUMX，即比真实距离小约 XNUMX 倍。 Cnidus 的 Eudoxus（约公元前 408-353 年）和亚里士多德首次尝试构建一个可以解释行星向前和向后运动的世界模型。 但古代天文学的杰作是亚历山大杰出科学家克劳迪乌斯·托勒密（公元二世纪）的著作《天文学大成》，其中建立了行星运动的新理论。 那个时候，其他所有的自然科学都还处于起步阶段。 多亏了托勒密，天文学家们已经有了一种方法，可以在当时以足够的精度计算未来任何年行星在天空中的位置！ 在托勒密的地心世界模型中，一颗行星以角速度沿一个小圆周运动——本轮，其中心，即另一颗“中间行星”，以角速度沿均轮绕地球旋转。 由于这两种运动的相加，太空中的行星描述了一条环形曲线 - 内摆线，它以相当确定的角速度值以及比率值投影到天球上每个行星的本轮半径到均轮半径，完全解释了它在天空中的运动。 托勒密非常精确地确定了这些值。 考虑到行星运动的特点，水星和金星被称为低行星。 火星、木星和土星是上层行星。 在托勒密世界体系中，低层行星的本轮中心始终位于连接地球和太阳的直线上，而每颗高层行星位于本轮上的方向与行星的方向完全相同。太阳相对于地球，也就是说，火星、木星和土星的本轮的半径矢量始终相互平行。 还可以看出，位于天空中与太阳相对的位置（行星的对立面）的上行星位于离地球最近的位置 - 近地点（来自希腊语“peri” - 附近）。 在行星与太阳会合的那一刻，当两个发光体的方向重合时，行星处于其远地点 - 离地球最远的点（来自希腊语“apo” - 很远）。 作为人工智能Klimishin，“问题出现了：如果托勒密体系是错误的，因为它是基于将静止的地球作为宇宙中心的错误观念，那么为什么在其基础上进行的计算会给出正确的结果？毕竟，这就是天文学家使用它近 1400 年的原因。问题的答案很明显：这是一个运动系统。托勒密没有解释（也无法解释）为什么行星的运动是完全按照他描述的方式。但每个运动都是相对的。而且，自相矛盾的是，托勒密对每个行星的运动进行了绝对正确的描述和建模 - 正如地球观察者所看到的那样。上层行星的本轮是地球绕太阳运动的反映（在低行星的情况下，这是它的均等）。” 但是“……借助托勒密的数据，很难协调一个或另一个行星的位置信息，相隔数百年。因此，他的系统变得越来越复杂，增加了许多本轮托勒密的月球运动理论显然与观察结果相矛盾，结果托勒密的本轮超载模型崩溃了。宇宙中的地球……” 作者：萨明 D.K.
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