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看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

簡介在人類文明誕生的前4700多年中,這是一種天體,幾乎就是占星家們的全部家當,在古代占星家也就是天文學家,他們之間是沒有什麼區別的,這些天體為什麼會呈現這樣的變化規律,又該如何精確的預測它們在天空中的位置,這些問題讓一大批古代先哲們痴迷著,他

星星為什麼繞北極星逆時針

太陽東昇西落,日復一日,年復一年,人們日出而作,日落而息,這幅景象是人類誕生以來就從未改變過,幾乎每一個小孩問過這些樸素的問題,為什麼會有白天?為什麼會有黑夜?這個問題在今天看來是非常簡單的問題了,但在人類歷史上引發過持續上千年的世紀大辯論,古代的先哲們為此傷透了腦筋,這個問題之所以重要,因為它事關日月星辰執行的根本大法,是開啟宇宙奧秘的第一扇大門。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

只要你是一個雙目健全的人,你就能用自己的眼睛發現,每當太陽昇起,大地就一片光明,太陽一落下,則夜幕降臨,雖然有月亮和星光,但是他們也無法帶來光明,所以任何人都可以用自己的觀察得出這樣一個結論,太陽的東昇西落帶來了白天和黑夜,一次太陽東昇西落的週期,人們就把它稱之為一日,如果你每天晚上都注意觀察月亮,你會發現月亮每天升起的時間總是會比昨天晚上升起的時間要晚48分鐘,而且月亮總是會從一個彎彎的弓形慢慢的變成滿月,然後又慢慢的變彎,如此週而復始,這樣的一個週期,我們就把它稱之為一月。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

太陽和月亮的變化規律,我們每一個普通人都很容易就可以注意到,然而星星的變化規律就不是每個人都能注意到了,如果你從今天開始,每天晚上到同一個地點去觀察頭頂上的美麗星空,如果你能堅持觀察一年,並且非常勤快的做好記錄的話,那麼你應該能夠注意到這樣的一些事情,我們頭頂上的絕大多數的星星的都是在整體緩緩地向一側移動,例如,你可以選取某一個固定的東西作為一個參照物,比如說某一棵樹的樹梢間,現在你把天狼星每次經過這個樹梢間的時刻給他記錄下來,你就會發現,天狼星每天都會提早四分鐘到達這個指定位置,而整整一年後,天狼星又會位於一年前完全相同的位置。

年復一年週而復始,如果在一個晚上的時間,你把所有星星走過的路徑給它連線起來,你就會發現它們整體在繞著北極星旋轉,而這顆北極星似乎永遠在同一個位置,一年四季從不變化,人們把這些每年同一時間都處在同一位置的星星稱之為恆星,但是天上有五顆星星是非常特別的,雖然他們只是星星中的九牛一毛,但是你卻很容易發現它們,至少能輕易的發現其中的四顆,因為他們都是天空中最亮的幾顆星星之一,這五顆星星每天晚上在天空中的位置都是不同的,而且亮度也會發生變化,人類一定是很早很早就注意到了這五顆星星。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

中國人根據傳統的五行學說,把他們稱之為金星、木星、水星、火星和土星,這五顆星星在天上的運動變化,真可以用神出鬼沒來形容,它們時而出現在早上,時而又出現在傍晚,有時候朝這個方向運動,有時候又朝著完全相反的方向運動,有些星星會整夜的消失很多天,然後又突然冒出來,他們的出沒似乎完全沒有規律可循的,尤其是這五顆星星互相之間排列成的圖形,那就更是千變萬化了,沒有一個晚上會重複,也沒有任何一年的任何同一天會重複,這五顆星星相對於其他滿天的繁星來說,就好像是五個會行走的異類,因此人們把這五顆星星稱之為行星,那麼太陽、月亮、五大行星還有恆星構成了望遠鏡發明之前的全部可見宇宙。

在人類文明誕生的前4700多年中,這是一種天體,幾乎就是占星家們的全部家當,在古代占星家也就是天文學家,他們之間是沒有什麼區別的,這些天體為什麼會呈現這樣的變化規律,又該如何精確的預測它們在天空中的位置,這些問題讓一大批古代先哲們痴迷著,他們爭先恐後的提出自己的觀點,各種學說粉墨登場,蔚為壯觀,首先登場的是比達哥拉斯學派,他們的掌門畢達哥拉斯的觀點是:宇宙的中心是球形的地球,地球外面被一圈球形的天空包裹著,天空的外面的是一圈被他稱之為和諧的一個球,在這個和諧球裡面,距離地球有近及遠,執行著五大行星、月亮和太陽,再到外面的一圈的就是天界,天界之外,就是一圈永不熄滅的天火,所有的這些天體都圍繞著地球做著勻速圓周運動。

然而畢達哥拉斯的一個學生費洛勞斯卻提出了這樣的異議:“先生,您的這個觀點從數學上來說還是不夠和諧,是您親口教導我們宇宙中的萬物規律,必然在數學上是和諧完美的,我們來數一下,地球、月亮、太陽、金星、木星、水星、火星、土星、恆星,一共是九個天體,我記得您教過我們這個世界上只有一三六十,才是神聖的四重數,因為這些數字剛好能組成一個完美的等邊三角形,因此我認為天體的數量一定是十個,而不是九個,必然還有一個天體的存在,只是我們看不到它,因為它始終處於地球反面的位置,我把它稱之為反地球,加上這個天體,那麼宇宙就和諧了,謝謝大家,我的發言完了。“接下來下面是掌聲一片,費洛勞斯的觀點獲得了畢達哥拉斯學生們的廣泛支援。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

沒過多久,有一個叫做柏拉圖的年輕人發出了疑問:如果所有的天體都是繞著地球做勻速圓周運動,那麼為什麼五大行星會時而順行時而逆行?甚至有時候會一連好幾天都待在天上的同一個位置不動呢?我也認為地球毫無疑問是宇宙的中心,天體繞著我們做勻速圓周運動,但是這些奇怪的現象卻又是客觀存在的,它的背後一定存在著某些我們還沒有發現但又是符合宇宙和諧規律的原因。

當時的理論不相符,是常有的事情,因此,每每出現一個不符合理論預期的現象,就需要被研究一番,2000多年來人類中的那些才俊們,就是在不斷的研究各種各樣的現象,柏拉圖的這一席話,被他的一個叫做歐多克斯的學生默默的記下來了,他開始潛心研究導師留下的這道難題,為了解決五大行星的亂動問題,歐多克斯那可是費盡苦心,一心撲在了這個難解之謎上。

終於歐多克斯沒有辜負導師的期望,他想出了一個絕妙的同心球理論,成功的解釋了五大行星的反常運動現象,首先,恆星位於一個極大的天球上,這個天球繞著地軸旋轉著,這樣就造成了恆星的運動,然後,太陽、月亮和五大行星的運動則是若干套同心球體系的勻速圓周運動的組合效果,歐多克斯說火星其實是被四個透明的同行球帶著運動,這四個同心球一個套一個,最外面的那個球是繞著地軸運動的,火星被這個球帶著運動,在我們看來就表現出每天晚上的東昇西落,但是火星的運動還會被其他三個同心球的運動帶動,毫無疑問,他們都是做著完美的和諧的勻速圓周運動,但每個同心球的自轉軸都不一樣,自轉的方向和速度也不一樣,於是只要適當地選取各個自轉軸的取向和各個球的旋轉速度,就可以使得這些運動的組合與火星奇怪的運動軌跡相符合。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

他的這個方案需要非常精深的幾何學知識,而且巧妙的令人窒息,並且不會錯,因為我們用現代數學可以證明,任意曲線運動都可以用多個圓周運動的疊加來表示,如果發現行星的運動用四個同心球不夠,就可以繼續增加,理論上只要同心球數量足夠多,再複雜的運動曲線也能模擬,歐洲克斯最後給五大行星分別套了四個同心球,太陽和月亮套了三個,再加上最外面的核心天球,一共就是27個,後來人們果然發現球不夠用,於是歐洲克斯的後繼者們就繼續的增加同心球的數量,並且是越加越多,最後經過大師級人物亞里士多德的改進和完善,同求理論達到了它的巔峰。並且亞里士多德為這個改進後的理論,還起了個更加動聽的名稱,水晶球模型,這套理論模型在很長的一段時間內是雄霸江湖,無人能與之匹敵,於是歐克斯就這樣拯救了柏拉圖和畢達哥拉斯的理論,使得這套理論的信徒呢是越來越多,成了當時古希臘的主導學說。

看看古代的天文學家是怎麼解開天體之謎的?

歐多克斯是值得人們讚揚的,它是人類天文學發展史上的一個里程碑,因為在他之前畢達哥拉斯和柏拉圖他們對宇宙的思考都基本上停留在了思辨的階段,而歐洲克斯則是第一個開始用幾何學的思想和理論來真實地模擬天體的運動,正因為有了這個方法,人類才可以有膽量去預測天體的位置,天文學因此逐漸開始有了脫離哲學和占星術的原動力。

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