从“地圆说”到“地心说”

赵之珩

古时候，人们看到广阔的平原、一望无际的海洋，就想象天是圆的，地是平的。谁都不敢想象大地是球形的，因为如果大地是球形的，海水不就流光了？处在地球另一边的人和物，不是就要掉落下去了吗？

公元前5世纪，古希腊有一位哲学家名叫毕达哥拉斯，有一天，他的老师泰勒斯对他说：我已经把我的知识全部传授给你啦，你去航海旅行吧，在旅行中你一定会有许多新发现的。听了老师的话，毕达哥拉斯乘船出发了。在日落的时候，他发现光芒四射的太阳周围，有一圈圆圆的光晕，他想这个现象应该能够说明太阳是球形的。当太阳落下后，他又发现月亮明暗交界处是弧形的，这说明月亮也是球形的。夜更深了，他仰望着满天星斗，发现天上的星星仿佛是一个个小圆点儿。他想：这是因为星星距离我们十分遥远，如果走近了，就会看到它们也是球形的。白天，他在航行时又发现海面并不是水平的，远方的来船总是先见船帆，后见船身。这说明地球表面是有曲度的，进而他推断出地球是球形的。

公元前3世紀，古希腊一位名叫亚里士多德的哲学家为毕达哥拉斯的地球理论提供了几项有力的证据。

亚里士多德出生于斯塔基拉，17岁时进入雅典的柏拉图学园学习，由于成绩优秀，毕业后成为学园的老师。在柏拉图学园里，亚里士多德学习了天文学、数学、物理学、生物学、心理学和修辞学。为了研究生物，他派出一千多人到各地采集标本，还为五百多种动物冠以学名。他认为宇宙万物不是被神控制，而是遵循着一定的规律在运行，而人类的任务就是探索这些规律。关于地球的形状，他通过前人的推断和自己的观察，为“地球是球形的”这个推论提出了三大铁证。

第一，我们看远方的来船总是先见船帆，后见船身。这说明地表是一个曲面，而曲面无限延伸就得到一个球形。

第二，月食是地球的影子投射到月亮上形成的，我们看到月食的影子是圆形的，也就说明地球是球形的。

第三，如果从南向北走，就会看到越向北走，北极星的高度越高;同理，越向南走，北极星的高度越低。这也可以说明地球是球形的。

这三大铁证的提出，使越来越多的古希腊人相信了“地圆说”，抛弃了“地平说”。

亚里士多德博学广闻，马其顿国王腓力二世非常敬重他，聘请他为自己12岁的儿子亚历山大单独授课。亚历山大跟随亚里士多德不但学习了自然科学、哲学原理，还树立起为国家造福的崇高信念。20岁时，亚历山大当上国王，他平息了内乱，开始远征，建立起了一个横跨欧、亚、非三大洲的“亚历山大帝国”。在亚历山大大帝的倡导下，这个帝国不仅注重物质文化的建设，还非常重视科学文化的发展。亚历山大城中不仅有学园，人们还历经百年建立起世界上最古老、最豪华、藏书量最多的“亚历山大图书馆”。

亚历山大城浓重的文化氛围吸引了来自四面八方的学者，这其中就有天文学家托勒密。托勒密生于埃及，从小热爱读书、乐于思考，在公元127 年，他长途跋涉前往位于亚历山大城的学园学习。他花费大量时间埋首书海，终于写出《天文学大成》，总结了泰勒斯、毕达哥拉斯、亚里士多德、阿里斯塔克、阿波罗尼等人几百年来的研究成果，成为古希腊天文学的集大成者。

在这本著作中，托勒密首先肯定了我们居住的地球是一个球体，明确了“地球”这个概念，并且建立了以地球为中心的宇宙体系，这就是后来广为流传的“地心说”。

“地心说”认为我们所处的地球是球形的，它处在宇宙的中心静止不动。日月星辰都围绕着地球转动，它们运行的轨道是正圆形的。月球是距离地球最近的天体，往外依次是水星、金星、太阳、火星、木星、土星以及众多的恒星。水星、金星、火星、木星、土星这五颗行星分别在自己的“本轮”上运行，而本轮的中心又在“均轮”上运行。托勒密以这样的方式就解释了行星时而“顺行”时而“逆行”的原因。除此之外，托勒密还测定了2000多颗恒星的位置，并将其划分成48 个星座。在观测和研究的基础上，托勒密建立起的宇宙体系统治了人类一千多年，直到哥白尼的“日心说”出现。