哪里是宇宙中心

赵吉星

古人面对变幻莫测的日月星辰，常常发出疑惑：人类生生不息的这块大地与天上的那些星星有着怎样的联系呢？科学家们作出了种种论断，其中最为代表的是“地心说”和“日心说”。

地心说

通过对亚里士多德、欧多克斯与喜帕克斯等人宇宙几何模型的修改和完善，古天文学家托勒密终于建构了著名的“托勒密”宇宙体系，他的著作《天文学论集》（又译做《至大论》）在近1 400年中被人们奉为真理。

他不是推测，而是肯定天空是圆形的。因为夜晚的天空看起来是一个完美无缺的半圆形，所以根据亚里士多德的宇宙论，地球是处于宇宙绝对中心的一个圆球形的天体。托勒密则更进了一步，他认为地球是不旋转的，否则，鸟儿和云彩都要被抛到地球后面去了。

在地球之外，以距离地球的远近不同分别居住着月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、恒星与原动力天层（这就是托勒密设想的“九重天”）。在最外层的宇宙边界原动力天层中，居住着无所不能的上帝，正是由于他的推动，各天层中的天体才能自西向东围绕地球旋转。

托勒密的《天文学论集》继承了很多300年前喜帕恰斯作品中的内容，包括测量地球赤道平面和地球轨道平面之间的角度，估算地球和太阳以及月球之间的距离和星星的目录。书中还列出了44个星座并一一命名，我们至今还采用托勒密所命名的星座名称，如猎户座和狮子座。

总而言之，托勒密的行星绕着一个完美的圆稳定运行，而圆的中心绕着另一个完美的圆稳定运行；地球就在第二个圆的中心。但是，为了解释行星速度和运动的变化以及它们事实上呈椭圆形的轨道，托勒密也发明了一些自相矛盾的说法，如“对点”。不过，托勒密的《天文学论集》仍堪称数学“绝技”，直到第谷布拉赫时代以前的欧洲天文学家都以为确实有一个支撑天体的圆球。

“地心说”是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当做宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀。“地心说”承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步。“地心说”最重要的成就是运用数学计算行星的运行，托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念，设计出了一个模型，按照这个模型，人们能够对行星的运动进行定量计算，推测行星所在的位置，这是一个了不起的创造。在一定时期里，依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象，因而在生产实践中也起过一定的作用。

托勒密的理论符合当时人们的直观感觉，人们很快地接受了它。欧洲的封建教会抓住地球是宇宙中心这一点，为教会神权服务，以控制人们的意志。因此，将托勒密的“地心说”捧到了统治地位，并在天文学界流行了1 000多年。

日心说

到了15世纪末期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差，就逐渐显露出来了，以地心说为基础的宇宙观面临解体。首先是历法不符合时代的要求，其次是托勒密的“对点”被认为是“不符合自然”的复杂结构。根据他提出的月球轨道学说，在一个月中，从外观上看，月亮的大小会发生显著的变化，而事实上并非如此。他关于行星轨道的详细论述也自相矛盾，这种认为每颗行星在轨道上运行的周期与太阳公转周期有关的说法也存在着问题。

尼古拉·哥白尼1473年出生于波兰的托伦城，1496年前往意大利学习法律和医学，在那里他对天文学发生了兴趣。1503年，哥白尼回到波兰，在弗龙堡大教堂做叔叔手下的一名教士。他的工作并不繁重，这使得他能把很多精力放在天文学研究方面。哥白尼抛弃了漏洞百出的“对点”理论，重新给太阳定位，一举革新了天文学这一学科。他提出，太阳不是7个运动着的天体中的一个，而是宇宙的中心；地球被降了一级，不再是宇宙的中心，而是围绕太阳运转的第三颗行星；月亮不是紧随着太阳的，而是地球的卫星。

哥白尼合理地把行星分成两类：在地球轨道以内的和在地球轨道以外的。在托勒密的地心说理论里，行星的排列次序是任意性的，而哥白尼则确定了行星的排列顺序。他认为，行星离太阳的距离以及行星的轨道长度之间有着和谐的关系，而且都可以计算出来。地球和其他行星一样是运动而非静止的。

哥白尼根据自己几十年的科学观察和研究，写出了近代科学史上划时代的巨著《天体运行论》，创立了“日心说”。“日心说”和流行了1 000多年的“地心说”的宇宙观是根本对立的，以致成为教会和宗教的大敌。许多年后在其学生的极力推崇和宣传下，《天体运行论》这本巨著才冲破重重阻力得以出版，那时哥白尼已是69岁的老人了。1543年5月的一天，当他拿到这本书时，已经瘫痪在床一年多了，他只摸了摸书的封面，便欣慰地闭上了眼睛。

然而，哥白尼的学说一经问世，便立刻受到宗教势力方的攻击，教会阻挠《天体运行论》的传播，迫害宣传哥白尼学说的人们；意大利科学家布鲁诺因宣扬“日心说”，最终被宗教裁判所活活烧死。伽利略因宣传哥白尼学说，同样遭到了天主教会的警告，于是他巧妙地构思了一部书，取名《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。他在书中汇集了一切能证明哥白尼学说的论据和理由，以对话的方式将哥白尼学说充分展现在世人面前，以说明谁是科学，谁是谬误。伽利略以这种方式将“日心说”广为宣传，并将哥白尼学说的发展推到了一个新阶段。

正是这些伟大的先驱者，给长期笼罩在黑暗迷雾中的自然科学带来了希望的曙光，自然科学因此迈上了一条奇伟而壮丽的旅程，由此人们认知世界的速度才会日新月异。

如今，我们都知道，太阳也仅仅只是太阳系的中心，而太阳系只不过是银河系中一个普通的星系而已，它和周围的恒星也都绕着银河系的中心在快速旋转，而银河系也只是宇宙中的一个星系而已。那么宇宙有中心吗？宇宙的中心在哪里？至今还是一个谜。