一、從今天的觀點回顧地心說和日心說
這篇文章是我為學習俱樂部投的第一篇稿，這是一個新的嘗試俺泣，我也在試圖找出一種最合適的方式。我當然不會按照學術論文的范式來寫本文完残，但同時我也不想寫成一般意義上的科普砌滞，因為一方面前人已經寫了足夠多的科普文章，再寫一篇類似的并無太大意義坏怪，另一方面好的科普文是很難寫的。這次我將嘗試用更隨性的寫法寫出和本文相關的諸多話題绊茧，同時展現一些自己的思考铝宵。當然我本人的觀點肯定有不成熟的地方，但如果可以借此引發(fā)讀者的思考，從而使讀者自己尋找更多的資料（此點在網絡時代應該是不難的）來進行進一步的學習的話鹏秋，那我的目的以及學習俱樂部的目的也應該是很好的達成了尊蚁。
這篇文章想寫的是古代天文觀發(fā)展中的故事。一般來說這個話題總逃不開從地心說到日心說侣夷，從古希臘的畢達哥拉斯到托勒密横朋，再到哥白尼，開普勒百拓，以及物理學史上的第一大boss牛頓琴锭，期間穿插的各種眼花繚亂的模型。此類的書目有很多衙传，并且大多寫的已經非常完善了决帖。（在此推薦一本個人很喜歡的科普小書《星空的琴弦：天文學史話》【1】）本文想討論這個問題，肯定也離不開這些人物和故事蓖捶，但是更想和大家分享的是我對古人想法的揣測：古代的先賢可都是很聰明的人啊地回，他們?yōu)槭裁赐ㄟ^了那么久才走出了地心說的認識呢？在這個過程中俊鱼，本文會穿插若干對于天文學模型的數學分析刻像，需要的數學背景從高中到高等數學不等，雖然加入公式會讓文章更加難懂并闲，以及“每個公式會使讀者數量減半”细睡，但正如之前所說，本文旨在通過分享自己的想法拋磚引玉焙蚓，激發(fā)大家自己的思考纹冤，而在此過程中不怕麻煩應是必要的心態(tài)，況且只用文字來描述科學觀點實在是太干癟了购公。
言歸正傳萌京，說回到我們要討論的話題。相信從很小的時候大家就知道地球是繞著太陽轉的宏浩，但是為什么呢知残？我們可以假想一個故事：如果我穿越回到了中世紀時的歐洲，我應該怎樣說服當時的人改變地球是宇宙中心的觀點呢比庄？細細想來我們就需要回答下面兩個看起來很像的問題：為什么日心說（相對于地心說來講）是對的求妹，以及為什么我們認為日心說（相對于地心說來講）是對的。盡管只有幾字之差佳窑，但前者是一個科學性問題制恍，而后者則是一個認識論的問題。打個比方神凑，我們去公園玩的時候看到了一顆不認識的樹净神，什么決定了這棵樹是什么品種呢何吝？可以是它的葉子，樹干鹃唯，花的形狀等等爱榕，這是一個植物學問題；那么我們是怎么知道這顆樹是什么品種的呢坡慌？可以是認識它的人告訴我們的黔酥，可以是樹上的標牌寫明的，也可以是我們在書上或者網絡上查找資料所知洪橘，這是一個認識論的問題跪者。
那么我們就先來看一看天文學上的問題：日心說是對的么梨树？很多讀者都可以不假思索地說出：”日心說也不是完全正確的坑夯，它也是有局限性的，但是相比于地心說來講仍然是巨大的進步抡四」耱冢” 沒有錯，日心說的局限性很好解釋：日心說認為太陽是宇宙的中心指巡，而我們今天當然知道太陽系其實只是宇宙中小小的一部分淑履，所以說太陽是宇宙的中心肯定是錯誤的，更準確的說法是太陽是太陽系的中心藻雪。那么日心說相比于地心說而言進步在哪里呢秘噪？在回答這個問題之前，我們也可以考慮一個簡化的模型：假設整個宇宙中只有太陽和地球兩個星體勉耀，地球孤零零的繞著太陽轉指煎，那么我們可以說太陽是宇宙的中心么？太陽公公環(huán)顧了四周便斥，發(fā)現這么說好像沒毛病至壤。可是站在地球上的我們看著太陽繞著自己轉枢纠，覺得說太陽繞著地球轉像街，地球是宇宙的中心好像也沒錯啊晋渺？那么問題出現在哪里呢镰绎？伽利略說：其實兩種說法都對，關鍵在于以誰為參照系木西。（運動的相對性是誰提出的已經不可考畴栖，這里借用伽利略之口是因為伽利略變換給出了參照系之間變換的方法）如果我們認為地球是靜止不動的，那么太陽確實是在繞地球運動八千，而反之如果我們認為太陽是靜止的驶臊，那么地球則在繞著太陽運動挪挤。搞清楚這點之后我們就會發(fā)現，誰是中心這個問題其實并不本質关翎，它的答案其實全都依賴于參照系的選取。那么回到之前的問題鸠信，日心說比起地心說來進步在了哪里呢纵寝？不得不遺憾地說，天文學上它們并無本質不同（這里需要提醒讀者星立，地心說并不是傻乎乎的認為其他行星也繞地球做圓周運動爽茴，事實上中世紀時的地心說已經發(fā)展出了一套相當完善的模型以預測行星運動的軌跡，甚至已經有理論認為太陽繞著地球運動而其他行星繞著太陽運動）绰垂，至多是描述上更為簡潔方便一些（當然這種簡便也是很必要的）室奏。日心說更加重大的意義是在宗教和方面，我們熟知的布魯諾因為宣揚日心說被綁在火刑柱上燒死也更多的是出于宗教因素而非科學因素劲装。當然胧沫，這段文字絕非表示日心說是沒有價值的，相反占业，它仍然是天文發(fā)展中的里程碑绒怨，在一個沒有牛頓三定律和萬有引力定律的年代，能夠提出我們腳下堅實的大地是在運動著的理論谦疾，是需要多少開拓和創(chuàng)新的精神啊南蹂。
上一段中我們已經知道了，日心說相對于地心說來講并不“難”念恍，那么到底是什么原因使得古代科學家的思想禁錮在其中成百上千年呢六剥？這時我們就需要回想一下，我們是怎么知道地球是繞著太陽運動的峰伙。我們知道這個觀點遠遠早于我們了解萬有引力定律疗疟，開普勒三定律等相關內容，那么是什么讓我們如此篤定它的正確性以至于這么多年都沒有對它產生懷疑呢词爬？這就需要我們了解秃嗜，真理之所以成為真理的原因（這一段內容涉及一些基礎的科學哲學，這里同樣推薦一本書以供對此有興趣的讀者參考：理查德·德威特著《世界觀》【2】）顿膨。第一條判斷標準稱為真理符合論锅锨，也就是說決定一個觀點是真理的因素是它和現實相符合。我們會發(fā)現這一條并不能幫助我們對日心說抱有更大的信心恋沃，因為誰也沒有漂浮到太空中看到過地球真正的繞著太陽運動必搞。這時候就要用到第二條真理的判斷標準：真理融貫論。更多時候我們相信一個觀點是真理是因為它可以邏輯自洽的融入進我們的其他觀點囊咏，也即我們的世界觀恕洲。比如我們小時候之所以認為地球繞著太陽運動是真理更多的是因為我們相信科普讀物中不太可能在這么基礎的問題上出現錯誤塔橡，長大之后我們發(fā)現它也符合我們學到的其他物理定律，那么我們就認為這個觀點確實是個真理霜第。當然如果有人秉持的一套完全不同的世界觀葛家，那么相應的他也很可能認為地球繞著太陽運動是錯的，這也解釋了現在仍然存在一些人堅持“地平說”或者“地心說”等觀點泌类。此時反觀古代時候大家對于地心說的堅持就比較好理解了：因為地心說可以很好的融入他們的其他觀點癞谒，而日心說不能。想想看刃榨，在那個大家不了解慣性的年代弹砚，你跟別人說腳下的大地是在運動的，別人就會說“那為什么你跳起來之后還會落回原地呢枢希？”
好了桌吃，到現在我們差不多弄清楚了我們穿越回古代普及日心說的困在所在，那么接下來我們就來看看當時的人構建了怎樣的一個融入了地心說的世界觀吧~這部分內容就且聽下回分解啦~
參考文獻
1. 汪潔 《星空的琴弦：天文學史話》苞轿，北京時代文化書局茅诱， 2017年7月
2. 理查德·德威特?《世界觀》第二版， 機械工業(yè)出版社呕屎， 2018年11月
