再问一下，地球是宇宙的中心吗？

确实，有一些可敬的学者对“地球是宇宙中心”这一普遍被接受的论点提出过异议。古希腊哲学家费洛索菲·费洛拉斯首先提出了一个新论点，他认为地球不是宇宙的中心，它也是绕着某一个物体而在空间运动的星体，上述的“某物体”才是宇宙的中心。大约在公元前 450 年，他提出地球和所有的行星、太阳一起绕着一个看不见的亮点运动，这个亮点我们是看不到的，除非它可以反射太阳的光。他的论点既未被证实，同时也存在逻辑问题，因而未引起人们的重视。

一个世纪以后，公元前 350 年，古希腊天文学家海瑞克莱第斯提出了一个较切合实际的设想。他注意到了水星和金星的运动规律，即水星和金星在运行中总与太阳保持一定的距离，有时远离太阳一点，而后又返回来。当它们运行到太阳的另一侧时，又远离太阳一点，而后又返回来，周而复始，规律依旧。于是他提出，观察到的现象说明水星和金星在绕着太阳旋转，而太阳和水星、金星又一起绕着地球转动。这个观点给人们许多启示，但对多数的古希腊天文学家来说是无法接受的。这些天文学家信奉着地球中心学说，他们固执地认为所有的星球都围绕着地球转动，这是天经地义的，毫无例外。

约公元前 260 年，古希腊的另一位天文学家阿里斯塔克提出了一个更激进的设想，这个想法是他试验计算太阳与地球间的距离时猛然想到的。当月亮处于半月状的时候，月亮、地球、太阳间的位置正好组成一个正三角形，它们分别处在正三角形的顶点上（这一点在后面的论述中还要做详细的解释）。这恰是我们三角学所研究的三角形的一种，如果你知道了这个三角形的三个角的度数，你就可以利用三角原理算出太阳距月亮有多远。可惜的是阿瑞斯塔修斯没有工具，无法准确地量出这三个角的角度，所以这个计算没有完成。尽管如此，他仍认定太阳到地球的距离是月亮到地球距离的 20 倍，而太阳和月亮在空中看起来大小相

同，因此，太阳大小肯定是月亮的 20 倍。

依照这种计算，他估计太阳的直径是地球直径的 7 倍。尽管这个结论的误差非常大，但还是可以说明硕大的太阳是围绕相对来说十分渺小的地球旋转这一观点，该是多么地荒谬。而事实也正相反，地球和所有的行星围绕着太阳转。

阿里斯塔克是第一个提出太阳为宇宙中心的人（我们称这一论点为“宇宙日心说”）。由于其他天文学家未能严肃地对待这一论点，他也没得到普遍的承认。

然而，几个世纪过后，天文学家们对那些复杂的数学问题变得有些不知所措了，于是他们认为需要重新理解一下“地心”学说了。1252 年卡斯泰勒国王阿方索五世研究了新的星系结构，提出了以自己名字命名的星系排列理论：“阿方索排列”，他激昂地说：“即使万物之灵降临于人世时向我发问，我也会坚持这个单一的宇宙体系。”到 1500 年，波兰天文学家尼克洛·哥白尼也发现了宇宙的这个单一体系——即阿里斯塔克的日心体系理论。

阿里斯塔克只不过将日心学说公式化了，他在具体研究上并没做什么工作。卡波奈库茨不但继承了这一理论，而且用日心学说解释了行星

之所以逆行的原因，对星星或明或暗现象也做了完满的解答。更重要的是，日心学说使行星位置的计算变得更简单了。

在当时，是否发表这一研究成果，哥白尼是犹豫不决的。因为他知道，一旦宣布了他就会陷入困境，会遭到宗教势力的强烈反对。因为他们曾经扼杀过日心学说，他们信奉上帝，《圣经》在支持他们。哥白尼的手稿在天文学家的手里传来传去，在他去世的那一年，即 1543 年才公诸于世（即使是在日心学说中，地球也是中心的理论还残有一席之地，至少月亮是围着它转的）。

第一位使用日心学说计算行星位置的是德国天文学家埃若斯莫茨·瑞索德，他的计算结果于 1551 年公布于众，并得到普鲁士公爵阿尔伯特的支持和推广。为此，后人称它为“普鲁士排列”。尽管这一体系比“阿方索排列”先进得多，而且历史也向前推进了三个世纪，但不少人仍不愿意放弃陈旧的观念。他们当中的一些人坚持认为，日心说理论虽然能产生更好的行星排列，但不过是一种灵巧的数学计算而已，它并不意味着地球真的围绕着太阳旋转。这种争论持续了近半个世纪，直到伽利略和他的望远镜问世才算终了。1610 年伽利略观察到了木星，在他的望远镜里木星成了一个小亮球，这一结果第一次说明了木星也可能是一个世界，它四周还有四个较小的星球环绕它转。正如月亮环绕着地球旋转一样。像这样附属的星体我们称之为“卫星”（“卫星”来自于拉丁语，语意是指那些对头面人物阿谀奉承的人）。月亮就是地球的卫星。伽利略发现了木星的四颗卫星。

这一发现的重要性在于，不是所有的星球都是绕着地球旋转，如木星的四颗卫星，它们绕着木星旋转。这意味着地球绝非万物围绕的中心。

当然，有关这一点也还有争议，有人可能认为木星连同它的四颗卫星一起环绕着地球旋转。后来，这一说法也被伽利略的新发现否定了。伽利略对金星做了深入的研究，他指出，从旧的地心学说来看，一个不发光体的光亮应来自反射光，而金星的位置正介于太阳和地球之间，那它就总是以新月形的形象出现在天空。如按日心学说来理解，那么金星就应该像月亮一样在空中出现各种盈亏形象，即从新月形到满月形。事实表明，金星的形象正如伽利略所描述的那样，它有盈有亏。

这个发现奠定了日心学说。行星，包括地球一起环绕着太阳旋转，所谓“行星”只限于绕太阳旋转的星体。因此，太阳不是行星。月亮也不是行星，它只是地球的一颗卫星。而地球呢，毫无疑问它是一颗行星。由此可得出结论：到当时为止，至少有六颗行星以太阳为中心，它们依次是水星、金星、地球（和月亮）、火星、木星（和四颗卫星）和土星。所有这些星体组成在一起，构成了人们常说的太阳系（sol 是拉丁语，语意是太阳）。

那些旧学说的信奉者们极力争辩：如果一个人能从望远镜里观察到什么东西，这个人的视觉肯定有毛病。其实这些人只能引起人们的嘲笑。1633 年天主教皇采用了强制性的手段，强迫伽利略说地球是静止不动的，伽利略在酷刑下认可了。但教庭拿不出证据来证明他们是对的。有关由行星（包括地球在内）组成了太阳系，它们以太阳为中心旋转着这一事实从伽利略开始就被受过教育的人们普遍接受了。当然，日心学说也引出了一些问题：似乎太阳在空中也有一定的运行路线，并与地球的

赤道呈一定角度，因而才产生四个不同的季节。用日心学说怎么解释它呢？如果地球的地轴绕太阳旋转的平面是垂直的，那么太阳在天空中的位置刚好在赤道上空。实际上，地轴相对于旋转平面的垂线呈 23.5°，这个倾角在行星绕太阳旋转的过程中永远保持不变。这意味着地球是绕轨道运行的，有一半的过程是地球的北半部正对着太阳，使得太阳在中午的时候直射在赤道以北的区域里；而另一半的过程是地球的南半部正对着太阳，使得太阳在中午的时候照在赤道以南的区域。这一事实很明确地解释了太阳升降和四季轮回的原因。

这样，对时间单位的理解，就可以按真正的天文意义来定义了：即“一天”是指地球以它的轴旋转时的周期，“一日”指的是月亮绕地球旋转的周期，“一年”指的是地球绕太阳旋转的周期。