日心说是谁提出的？说到引力，为什么要花1500年来探索天体之谜？

1957年，前苏联发射了人类历史上之一颗人造地球卫星，拉开了太空时代的帷幕。在一个成熟的科学体系的支持下，许多航天器被发射。，我们回头看，千百年来，人类一直认为太阳围绕地球转，地球是万物的中心。

在早期，人们 他对宇宙的理解非常简单，那就是用肉眼观察。在恒星中寻找宇宙的奥秘并不容易，因为肉眼可见的恒星大约有6000颗(这6000颗恒星几乎都是遥远的恒星)。

面对复杂的星团，世界各地的文明都选择了一种用模式来区分这些星团的 。

比如某个区域有一群星星，其中有一些非常容易识别(比如亮度)，那么我们可以把这些星星连接起来，得到一个交叉的图案，然后根据图案的形状给它起一个名字。名字的来源可以是动物、神话人物、日常物品等等。

像我们现在熟悉的88星座，大部分都是由古希腊的传统星座演变而来，但也有近代以来的星座命名，比如以物体命名的显微镜架。，在中国古代，天上的星星也是分的，它们的核心是 三堵墙和28个旅馆 。其他地区的文明也以类似的方式划分，所以我赢了 这里就不介绍了。

，在长期的观测中，人们发现星座中恒星的相对位置几乎不变，即星座的格局长期稳定，于是认为夜空中无数的恒星都固定在一个叫做天球的球形结构上，而我们所在的地球就是天球的中心，天球一直绕着地球旋转。

与固定在天球上的星座相比，我们的祖先实际上对星座感兴趣。明星 天空中有明显运动的水星、金星、火星、木星和土星，加上天空中的太阳和月亮。

满天繁星，为什么尤其对五大行星、太阳以及月亮感兴趣呢？

，这些行星有一个共同点，就是它们在天空中的运动很显眼。

太阳和月亮就不用说了，五大行星的运行轨迹似乎都不是很有序。在长期的观测中，人们发现自己的运动有时会加速，有时会减速，有时甚至会逆行，行星的亮度也在变化。

火星逆行

，这是关于太阳和月亮的。与五大行星相比，太阳和月亮在天空中占据了非常大的可视面积。

虽然它们的运动规律比五大行星的运动规律要规则得多，但由于它们的可视面积很大，它们的细节更丰富，例如太阳在西方升起和落下时的颜色变化，月亮和月亮的颜色变化。s相变，还有月食和日蚀。

以上几点是古人没有对固定在天球上的行星、太阳、月亮、星辰进行分类的原因，所以这些天体的运动和变化是古代天文研究的一大重点。

地心学说的发展

从前面提到的天球模型，我们知道最早的宇宙模型应该是以地球为中心，再结合当时的哲学观点，任何天体都必须以正圆匀速围绕地球旋转。，匀速圆周运动只是人 希望如此，因为现实并非如此。通过长期的地面观测，人们发现行星的速度和亮度都在变化。

面对这种情况，人们 s的之一反应是修改这个模型，而不是从另一个角度思考这个问题，但人们最终想出了一个解决方案，把行星运动分成两个匀速圆周运动。你什么意思？

即在原来公转的基础上(这种绕地球公转的轨道称为匀速轮)，行星还会按照匀速轮上的一点做匀速圆周运动，即在大圆的边缘加上一个小圆，称为当前轮，如下图。

这样的补救措施确实起到了作用。根据修正后的模型，行星在公转的，还会围绕偶数轮上的一点运行(称为此轮)。，从地球的角度来看，行星的视觉速度将不再是均匀的，会出现周期性的逆行现象，这也可以解释行星的亮度变化。当地球靠近行星时，它会更亮，反之亦然。

可以看出，实际观测与理论预测吻合较好，但随着观测次数和持续时间的增加，一些不一致的现象逐渐暴露出来，对该模型的修正一直在断断续续地进行。

最终在公元140年，一位名叫托勒密的希腊天文学家，构建了一套复杂且精细的地心说模型。.

在这个模型中，地球是中心，内外嵌套着80多个圈，这么多圈服务于五大行星，一个太阳，一个月亮。虽然看起来很复杂，但也完美的解释了当时的观测现象。

，萧何失败了，大祸临头。80多个圈子注定是一个极其复杂的系统。与后来的日心说相比，复杂性与日俱增。

以地球为中心，水星、太阳和火星

日心学说的发展

有朋友就会有疑惑。既然后来出现的日心说模型如此简单，为什么没有 没有人更早想到吗？

有这样的人。托勒密模型出现大约一两个世纪后，一位名叫阿利斯塔拉斯的希腊天文学家提出了所有行星都围绕太阳转的观点。根据这种观点，许多天文观测可以很容易地解释，托勒密 s的地心模型完全没有必要。

，事实证明，即使这样一个先进的观点早已提出，托勒密 美国的地心说仍然统治着人们。1400多年来，直到16世纪哥白尼提出日心说才逐渐衰落。为什么呢？

有了解的朋友可能知道这里面有宗教因素，除此之外，还有一个原因就是维护地心说的人对日心说提出了很多质疑。这里有两个例子

如果地球绕着太阳转，为什么不？难道我们感觉不到吗，甚至是风？

这个问题在我们今天白癜风网小编看来，

可能有些可笑，关于宇宙空间是否存在物质这个问题，我们实际上也是最近一百多年才清楚的，毕竟在爱因斯坦的相对论之前，近代的科学家们都认为宇宙中充满了一种名为以太的物质

所以在一千多年前，没法令人信服的反驳这个问题也就变得无可厚非了。

②如果地球绕太阳公转，为什么没有观察到恒星视差？

可能有朋友不大懂什么是恒星视差，实际上换句话讲，就是说你既然认为地球公转，那么在一个公转周期中，地球所在的空间位置是不固定的，比如相隔半年的两处位置，在两处位置去观察同一个星座，为什么星座里面星星的相对位置没有发生变化呢？

也就是从不同观察角度去看同一事物，为什么没有丝毫变化呢？（我们有句古诗，叫做“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”，一个意思）

当时的人们没法回答这个问题，实际上这个问题确实有难度，虽然我们现在知道背后的原因是因为那些星星距离地球太远，即便是最近的比邻星，其视差值也不过才0.77角秒左右，这单凭肉眼是绝不可能看出来差异的，事实上，我们在19世纪才测出了几个距离相对比较近的恒星视差。

由此看来，出于宗教压制和观点本身的不完善等因素影响下，阿利斯塔拉斯提出的日心观点没有广泛传播也是意料之中的事情了。

哥白尼的出现

就这样，托勒密建立的地心说几乎是被完完整整的传承了一千四百多年，直到16世纪，一位名为尼古拉·哥白尼的波兰传教士的出现。

在经过长期研究之后，哥白尼提出了我们现在所熟知的日心说理论，有以下几个要点值得讲一下

①明确指出地球不是宇宙的中心

②行星都在围绕太阳进行公转，但月亮是在绕地球转

③地球离星星的距离要远远超过地球离太阳的距离，夜空星座的移动，完全是因为地球自转造成的

④行星的逆行以及亮度变化，是因为包括地球在内的所有行星都在绕太阳公转所致，不同行星的公转速度及公转半径是不一样的，在视觉上就会产生逆行、亮度变化等怪异现象

⑤虽然日心说用太阳取代了地球原先的位置，但哥白尼并没有放弃圆轨道的想法，甚至还保留了本轮等一些概念，虽然本轮要远远比托勒密的小（我们现在看来，这也是必然，因为行星真正的轨道并不是圆）

日心说和地心说比较

哥白尼将他的发现写进了自己所著作的书——《天体运行论》，不过受限于当时的宗教环境，这本的出版变得异常小心，甚至直到哥白尼临死前两天才得到了该书出版的消息。

不过书籍的出版并不意味着日心说被广泛流传，实际上这本书所造成的影响很小，除了一些具有先进精神的科学家们，其余的普通群众根本不会关心这些东西。

而且值得注意的是，虽然哥白尼提出了日心说，但他并没有解决先前所提到了那两个关于地球公转和恒星视差的问题，由此可见，日心说取代地心说是一个缓慢的过程，如果从16世纪出版算起，到19世纪观测到恒星视差，这中间经历了将近三百年的时间。

日心说解释火星逆行

伽利略的观测证据

而这三百年的时间里，出现了以伽利略、开普勒、牛顿为代表的重大贡献者，他们分别从观测和理论本质层面为日心说的发展，提供了强大动力。

先说伽利略，他是之一个用望远镜的观测结果来支持并证明日心说的科学家（值得一提的是，望远镜的诞生时间是17世纪，也就是说在此之前的天文学家基本上只能用肉眼去进行观测），下面就简单举两个观测例子

①1610年，伽利略用自制的望远镜观测木星，发现了木星拥有四颗卫星，这些卫星都在绕木星公转

很显然，这个结果与托勒密的地心模型严重不符，这些应当绕地球公转的星体，怎么会成为木星的卫星呢？

②望远镜下的金星竟然也像月球一样，拥有“阴晴圆缺”，也有类似满月、残月等现象

关于这一点，咱们先从地心模型开始看起，在这个模型里，太阳、金星、地球的位置关系地球为中心，金星轨道在太阳轨道以内

也就是说太阳光在射向地球时，会被金星遮挡，考虑到金星除了公转之外，还会按照本轮运转，那么在运行过程中，金星会有部分表面被地球看到，但遗憾的是，不论怎么转，金星都不可能露出完整的一个圆面

但伽利略通过望远镜却实实在在的看到了金星“满月”，这至少说明了一个事实，那就是金星在绕太阳公转，无疑，这对日心说是一个强有力的证据。

可惜的是，在当时那个宗教环境，伽利略的一系列言行最终招致了教会的不满，于是利用宗教法庭将其囚禁到死。

开普勒的行星运行定律

但令人欣慰的是，当时不止伽利略一个人在“战斗”，期还有一个人，也在通过大量的观测数据去支持日心说，他就是开普勒。

从1600年开始，开普勒利用他老师第谷几十年积累下来的精准肉眼观测数据，打算出一套在日心说的大基础上，适用于所有行星的运行规律。

耗费了将近二十年的时间，最终成功出三条行星运动定律，被称为“开普勒三定律”，这三条定律如下

①行星轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上

②在太阳与任意行星之间连线，连线在相间内扫过的面积相同

③行星轨道周期的平方和轨道半长轴的立方成正比

这三条定律是建立在大量精准的观测数据之上，可信度极高，开普勒利用这三条定律阐述了这样一个事实行星绕太阳公转，但公转轨道是椭圆而非正圆，并且公转速度并非匀速，而公转周期与半长轴存在定量关系

至此，我们可以说托勒密的地心说在理论上已经完全没有使用的必要了，因为日心说不但比其简洁，而且经过开普勒细致修正后，可以说以一种完美的形式呈现在世人面前。

苹果树下的牛顿

开普勒的成果并不是人类对行星运动探索的尽头，就在开普勒去世的十二年后，1642年，一位小婴儿在英国林肯郡出生（那年伽利略恰好离世），他的名字叫做艾萨克·牛顿。

说到这，想必所有朋友对这个名字都不感到陌生，因为这位小婴儿日后将成为人类历史上最伟大的科学家，没错就是最伟大的科学家，没有之一。

实际上，这时候让我们回顾牛顿之前的科学史，不论是托勒密提出的地心说，还是哥白尼的日心说模型，以及日后伽利略、开普勒等人利用观测数据完善后的日心说。

我们发现，这段长达一千五百多年的科学探索过程中，并没有任何一个人触碰到了行星运行背后的原理，为什么行星要这样运行呢？

可以说在牛顿出生的年代，科学家在行星运动规律的探索上，已经进入了一个瓶颈期，就差临门一脚，而踏出这一步的正是艾萨克·牛顿。

1665年，受黑死病的影响，牛顿从剑桥回到了自己的故乡，在家的那两年，牛顿凭借其在数学上的成果——流数术（也就是后来所谓的微积分），和力学上的发现，再加上前辈科学家打下的基础，最终提出了万有引力定律，了，很多故事都说万有引力定律的导火索是一颗砸到牛顿脑袋上的苹果。

“谦虚”的牛顿并没有之一时间发表他的成果，而是藏了二十多年，还是在好友埃德蒙·哈雷的支持下，于1687年出版了科学巨著——《自然哲学的数学原理》，至此，万有引力定律才浮出水面。

万有引力定律告诉我们宇宙中所有具备质量的物体，都会相互吸引，吸引力的大小与质量成正比，和距离的平方成反比。

隐藏在行星运行背后的原因终于被牛顿找到了，至此，不论在实际观测上，还是理论解释上，人类终于掌握了行星运行的奥秘所在。

纵观地心说到万有引力定律的发展过程，从地球为中心，到太阳取而代之，从公转轨道正圆，到椭圆轨道，直到后来集大成者的牛顿提出万有引力定律，补上了天体运行奥秘最核心的一块拼图，这十五个世纪，这一千五百个春秋，见证了人类试图解释并预测天体运动的艰辛历程。

本篇内容结束,谢谢阅读!

#抬头有星空 夜色更精彩#、#第二届今日头条全国新写作大赛#、#vivo X50#

谁最早发现地心引力 哪一个科学家发现了地心引力