你知道我們腳下的大地是球形的嗎？你知道這個地球在圍繞太陽嗎？知道。那你一定很相信嘍！
但是我要告訴你，迄今為止一個人親眼見證過地球繞著太陽轉(zhuǎn)，相信嗎？我還要告訴你，遠在500多年前，甚至遠在2000多年前，在人們的活動范圍還很小、只有極簡陋的技術(shù)和工具，甚至許多數(shù)學(xué)計算的方法還沒有發(fā)明的情況下，就有天文學(xué)家指出地球在繞太陽轉(zhuǎn)，你會驚訝嗎？他們是怎么想得到，又是怎么論證的呢？
這是一本與眾不同的科普作品。它的目的不僅是介紹天文知識，更是引導(dǎo)我們思考——誰也沒有親眼見過，我為什么要相信宇宙是這樣的。
《誰見過地球繞著太陽轉(zhuǎn)》講解的就是這個激動人心的論證過程，只要你有初中的幾何知識，有一定的空間想象力，加上對天文學(xué)美妙的思考力，你就能讀懂它。它能滿足你的好奇，回答你的疑問，讓你深有感悟。
目錄：
序
引子1
第一章星漢燦爛5
一、天似穹廬，籠蓋四野5
二、日出日落7
三、群星閃爍16
四、明月幾時有21
五、不平靜的天空25
六、用眼還需動腦28
第二章夜觀天象為哪般31
一、人類日常生產(chǎn)生活的迫切需要31
二、領(lǐng)悟上天的意旨48
三、純屬好奇55
第三章日月星辰的秘蹤59
一、星星躲到哪兒去了60序
引子1
第一章星漢燦爛5
一、天似穹廬，籠蓋四野5
二、日出日落7
三、群星閃爍16
四、明月幾時有21
五、不平靜的天空25
六、用眼還需動腦28
第二章夜觀天象為哪般31
一、人類日常生產(chǎn)生活的迫切需要31
二、領(lǐng)悟上天的意旨48
三、純屬好奇55
第三章日月星辰的秘蹤59
一、星星躲到哪兒去了60
二、太陽究竟在何處67
三、月亮的變幻70
四、它們離我們有多遠？74
第四章大地的困惑79
一、一道高高的坎79
二、我們的腳下是地球83
三、這個球有多大92
第五章猜猜宇宙的模樣97
一、誰能猜出宇宙的模樣97
二、宇宙的中心是一團烈火101
三、宇宙的中心是地球105
四、宇宙的中心是太陽112
第六章獨步千年的地心體系121
一、大圓小圓組合的魔力121
二、讓地球偏離中心一點兒130
三、完備的地心模型136
四、對托勒密地心體系的質(zhì)疑145
第七章把太陽放到宇宙中心151
一、新體系橫空出世151
二、質(zhì)疑的聲音159
三、日地易位，滿盤皆活162
第八章兩大體系手拉手79
一、折中的第谷體系179
二、兩大體系的橋梁183
三、歷史可以假設(shè)嗎189
第九章向勝利挺進193
一、天空立法者——開普勒194
二、天空哥倫布——伽利略204
三、站在巨人肩上的牛頓212
四、地球公轉(zhuǎn)的證據(jù)216
結(jié)束語222
參考文獻223
后記225
引子
誰見過地球繞著太陽轉(zhuǎn)？
沒有，從來也沒有。我們從很多天文書籍中知道，地球的繞日運行軌道直徑有3億千米左右，設(shè)想一下吧，如果我們想親眼目睹地球圍繞太陽的轉(zhuǎn)動，那就必須站在與地球運動軌道平面相垂直的，離太陽中心數(shù)億千米遠的地方，看上一整年時間。就像看一個巨大的鐘，必須站在鐘的正面，離得足夠遠，才能將這個巨大的鐘盡收眼底。到目前為止，人類還遠做不到這一點。
那么你還相信地球真的是在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)嗎？或者說你有沒有好奇過：既然沒有人看見過地球繞著太陽旋轉(zhuǎn)，那么是誰說地球在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的呢？他是怎么知道的呢？他有什么理由這么說呢？其他人為什么會相信呢？
如果我告訴你，早在四五百年之前，在人類還根本無法離開大地之前，哥白尼（Copernicus）就論證地球是太陽系的一顆行星，除了自轉(zhuǎn)還在不停地繞著太陽旋轉(zhuǎn)，而那個時候的科學(xué)技術(shù)還很不發(fā)達，甚至連望遠鏡都還沒發(fā)明，你會吃驚嗎？如果我再告訴你，遠在兩千多年以前的古希臘，在人類的活動范圍非常有限的年代，有人無需憑借任何儀器就能指出大地是球形的，在那之后不久就有人論證應(yīng)該是地球在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，而不可能是太陽在圍繞地球旋轉(zhuǎn)，你會更為驚訝嗎？
我國現(xiàn)行的教育模式及傳統(tǒng)的教育理念，就是由老師告訴學(xué)生，世界是什么樣的，也就是說，老師告訴學(xué)生的都是前人探索的結(jié)果，至于我們的前人是怎么探索得到這些結(jié)果的、他們當(dāng)時是怎么想的，卻很少提及。就我們在圖書館、書店所見的許許多多的科普書，包括天文科普書，絕大多數(shù)也都是將前人探索的成果一一告訴讀者，最多再順便告訴你一些簡單的歷史，如某個年代，誰誰發(fā)現(xiàn)了什么，誰誰創(chuàng)立了什么理論等，至于那些偉大的科學(xué)家當(dāng)時是怎樣想的，是怎么找到這些答案的，很少提及，即使提及也不系統(tǒng)。所以盡管我們早就從課堂上、書本中知道了大地是球形的，太陽是太陽系的中心，地球是太陽的行星，地球和其他幾顆行星一樣圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，太陽系是銀河系中數(shù)以萬計恒星系中的一個，宇宙中有無數(shù)的銀河系但是，天文學(xué)家們是怎么知道這一切的？相信很多人知之甚少。
了解并掌握前人探索的結(jié)果，這固然重要，但僅此就夠了嗎？我們還應(yīng)該適當(dāng)?shù)亓私庖幌虑叭说奶剿鬟^程，這同樣非常重要，因為在這個過程里，我們能看到那些天才是怎樣思考、分析、猜測、判斷、推理、質(zhì)疑和求證的，他們是如何發(fā)現(xiàn)常人難以發(fā)現(xiàn)的問題，又是如何去解決那些常人無法解決的問題的，在今日眾多科學(xué)常識中，蘊含著科學(xué)天才們極其偉大的思想和無與倫比的智慧！這無疑能很好地啟迪和幫助我們?nèi)ヌ剿餍碌奈粗氖澜纭?br/> 讓我們打一個比方吧：本書就類似于講解一道初中的幾何證明題，已知條件是什么呢？就是展現(xiàn)在我們眼前浩瀚的天空，這個天空對古今中外所有人都是開放的，那要證明的結(jié)果是什么呢？結(jié)果就是：宇宙的真實模樣。這個結(jié)果早就家喻戶曉了，但是這個饒有趣味的過程很多人卻不清楚。
在此向讀者解釋一下，本書中所說的宇宙，實際是專指太陽系，在科學(xué)技術(shù)很低的年代，天文學(xué)家們所能看到的，是沒有變化的恒星天球，以及在天球背景下緩慢移動的日月行星，所以人類在相當(dāng)長的年代里，以為太陽系就是整個宇宙。從認識事物的規(guī)律來說，人類一定是先認識太陽系，然后才能逐步認識整個宇宙。
人類從遠古蒙昧?xí)r代的所知甚少，逐步認識到大地是球形的，再逐步認識到地球是太陽的行星之一，走過了極其漫長的路。走這段漫漫長途，人類憑借的僅僅是自己的一雙肉眼和一些簡單的儀器，所需要的知識也就是初中的幾何知識，主要是平行線、圓形和三角形知識。所以，這段歷史對于一個有初中文化基礎(chǔ)，有空間想象能力的人來說，應(yīng)該是容易理解的。本書的讀者對象，就是那些具備了一定的幾何學(xué)知識，有空間想象能力，從課堂上、書本上學(xué)到過許多天文常識，但是從來都沒有仔細觀察過太陽、月亮和星星，只是偶爾會對天空產(chǎn)生好奇與疑惑的人。
就讓我們一起來回顧這漫長、曲折而又激動人心的求證旅程吧。
第一章星漢燦爛
一、天似穹廬，籠蓋四野
當(dāng)人類第一次抬起頭仰望星空的時候，就被那浩瀚而神秘的星空震懾了，從此便開始了無窮無盡地追問和探索。
天文學(xué)是一門觀測科學(xué)，在1608年望遠鏡發(fā)明之前，極其漫長的年代里，人類就是憑借自己的雙眼來觀測和研究天體的。
現(xiàn)在城市里的人，包括那些本應(yīng)該對大自然最有好奇心的中學(xué)生，住在混凝土的森林里，遠離了大自然，已經(jīng)很少有機會、有條件、有心情去看天了。有許多城市里的中學(xué)生幾乎從來就沒看見過日出或日落，對月亮，他們也很少注意，更別說看到月升或月落了。至于星星，他們就是想看也看不到，璀璨的星空早就湮沒在城市明亮的燈光和被日益污染的大氣里。有少數(shù)中學(xué)生在離開城市到海邊、草原、鄉(xiāng)村去游玩時，偶爾會看到日出或日落，看到月亮的圓缺變化，看到星空，但那也是一閃而過，沒有留心，沒有好奇，沒有追問，也沒有思考。
只有住在農(nóng)村的孩子，還有可能會看看天，不過在現(xiàn)代生活方式和生活節(jié)奏的影響下，在學(xué)業(yè)的壓力下，大多數(shù)孩子恐怕也只是偶爾看看天，對天象也是所知甚少的。
所以我們有必要先補上這一課，稍微詳細地講講，我們靠肉眼能看到些什么。因為如果對天象一無所知，那是不可能理解我們的前人對于天象的思考的。要想理解一道幾何題的證明過程，把已知條件先看明白是必須的。
就憑我們的肉眼，能從天上看到些什么呢？為了說明問題，我們需要做如下假設(shè)：假設(shè)我們是在北半球的中緯度地區(qū)觀察天空，因為人類古代的文明大多數(shù)都是在這一范圍內(nèi)；假設(shè)我們是在一個遠離城市的平坦開闊的地方進行觀察，因為如果是在山溝里或現(xiàn)代的城市里，遮擋物和燈光太多，連地平線都看不到，是無法對整個天空進行觀察的，遠離現(xiàn)代化的燈火通明的城市，我們能夠更好地感受天空對于古代文明的影響；假設(shè)天氣總是晴朗的，沒有污染的，因為我們這兒研究的是天體，不是天氣，陰雨天、霧霾天我們無法看到天體；假設(shè)我們是長時間地連續(xù)觀察，一天、一個月、一年甚至數(shù)十年、上百年地觀察，因為很多天體的視運動是極其緩慢的，非得有很長時間的觀測才能發(fā)現(xiàn)它的運動及變化規(guī)律；假設(shè)我們在必要的時候，可以同時在相距遙遠的兩個地方進行觀察，有許多天文現(xiàn)象需要通過不同地方的觀測來進行比較；假設(shè)我們的觀測經(jīng)常穿越時代，有時候我們是和現(xiàn)代天文學(xué)家站在一起看天，有時候我們又是和古代某個時期的天文學(xué)家站在一起看天，還有的時候我們是和遠古時代的普通民眾站在一起看天。
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