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古希腊时期最伟大的天文学家,数学家阿里斯塔克(公元前230年)

(2015-06-13 00:15:17)
标签:

古希腊

天文学家

日心说

阿里斯塔克

分类: 闲话历史

古希腊时期最伟大的天文学家,数学家阿里斯塔克(公元前230年)

古希腊时期的天文学的发展在古埃及、巴比伦天文学的基础上达到了新的高度。萨摩斯岛的阿里斯塔克(或译亚里斯塔克、亚里斯托库斯,约公元前310年至公元前230年)是古希腊杰出的天文学家、数学家、文献学家。据说,他是兰普萨柯斯的斯特拉顿(消遥学派的自然学家)的弟子。曾出任过亚历山大图书馆的馆长。

 

阿里斯塔克率先提出了“以太阳为中心”的宇宙体系,他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心,指出恒星与太阳都是不动的,人们之所以看到它们的"转动",那是因为地球本身的自转所致。地球沿着一个圆周的周边绕太阳运动,太阳则处于轨道的中心位置,其它的行星也都分别沿着不同的圆周绕太阳运行,而月亮则围绕着地球运行。这就是最早提出来的朴素的“日心说”。这个日心理论体系的提出比哥白尼早了1800年。直到大约公元1525年以后(経过了大约1785余年的时间),哥白尼才很好地发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙观和理论。

他在公元前280年撰成的《论月亮及太阳之大小及其与地球之距离》一书,应用几何学原理,首次测定了太阳和月球的体积以及它们与地球距离的近似比值。他发现月球本身并不发光,而是靠反射的日光来发亮。于是他进行了测算,结果是:“上弦月或下弦月,即从地球上看月亮恰好为半圆时,日心——月心连线应与月心——地球表面观测点的连线相垂直”,所以太阳、月亮、地球恰好在同一个直角三角形的3个顶点上。在地球的观测点上,他又测出“日地”和“月地”间两条连线的夹角为87°左右。根据此角,再计算出日地距离约为月地距离的19-21.5倍。随后,他又以此为基础,研究了日食和月食的情况。由于日食时,月亮刚好遮住太阳,从地面看则是月影恰好与太阳重合;故可近似地认为,以地面观察点为顶,以月球直径为底的三角形,同以地面观察点为顶、以太阳直径为底的三角形部分重合且相似。

在月食的情况下,他又计算出地球的影子在月球轨道上的宽度(近似地为地球直径)为月球直径的3倍,这样,他算出太阳的直径与地球直径的比值一定大于19:3,小于43:6,即约为7:1;即是说,太阳的体积比地球的体积要大得多。而实际上日地距离不是月地距离的19倍,而是389倍;太阳直径也不是地球直径的7倍,而是109倍。虽然亚里斯塔克得出的数值不够准确,但它们却标志着人类已经开始用科学的方法来研究天文学了。

他最大的贡献是提出了太阳中心说。他认为太阳和其他的恒星都是不动的,而包括地球在内的所有行星都是依圆形轨道绕日而行。因为太阳比地球大得多,一般的经验不容许一个大的东西绕小的东西旋转。由此出发,阿里斯塔克提出地动日心说也是自然的。他认为,地球每天自转一周,每年绕太阳公转一周,其它5个行星也绕太阳旋转。他还提出,由于地球绕太阳公转的轨道直径与到恒星的距离相比真是小得太多了,所以即使地球公转我们也无法发觉恒星的视差。这个见解在当时应该说是比较先进的思想。他指出,如果认为太阳是行星系的中心,行星绕日而转,那末一切天体运动便易于理解了。他的论断虽然由于把椭圆形轨道误认作圆形轨道,因而得不到科学的证明,但他首次提出的太阳中心说,而他本人则是哥白尼的先驱。

阿里斯塔克提出的地动日心说这一先进思想确实远远走在了时代的前面,在当时不啻是天才的预见,而难以得到大多数人的接受。一般人难以摆脱天地迥然有别的观念,而习惯承认地球处于宇宙的中心。据说,阿里斯塔克曾被一位哲学家控告亵渎神灵。可见,传统观念是科学新思想传播的障碍。阿里斯塔克的地动日心说,在他那个时代未能得以广泛流传,幸运的是这一光辉思想被与他同时代的伟大学者阿基米德(公元前287公元前211年)所记载下来。罗马历史学家普鲁塔克(公元46-120年)在两个世纪之后,在论述中提供了更多的细节。

一千多年之后,随着文艺复兴运动的兴起,古希腊学者的典籍广泛流行,阿里斯塔克的光辉思想重见天日,并为哥白尼提出日心地动说起到了重要的启发作用。

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