4.2人类认识地球及其运动的历史

人类认识地球及其运动的历史上节课我们研究的假设•1.地球不动，太阳围着地球转•2.太阳不动，地球围着太阳转•3.地球自转•4.地球围着太阳转，同时地球自转•。。。。。。昼夜交替的根本原因是什么呢？•和我们一样，自古以来，人们就试图对地球昼夜交替的现象进行解释。要解释这个现象，首先必须对地球的形状和运动方式进行探索。•在这方面曾经有哪些主要的观点和学说呢？盖天说中国古代盖天说是中国古代最早的一种宇宙结构学说。这一学说认为，天是圆形的，像一把张开的大伞覆盖在地上，地是方形的，像一个棋盘，日月星辰则像爬虫一样过往天空，因此这一学说又被称为“天圆地方说。”浑天说认为﹕地球不是孤零零地悬在空中的﹐而是浮在水上﹔后来又有发展﹐认为地球浮在气中﹐因此有可能回旋浮动﹐这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上﹐而日月五星则附丽于“天球”上运行﹐这与现代天文学的天球概念十分接近。中国古代浑天说亚里士多德（公元前4世纪）地球是球形，是宇宙的中心。西方古代克罗狄斯·托勒密，（约公元90年—168年），“地心说”的集大成者，生于埃及，父母都是希腊人。古希腊天文学家、地理学家和光学家。西方古代托勒密地心体系“地心说”西方古代公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说，地为球形，且居于宇宙中心，静止不动，其他天体都绕着地球转动。“地心说”观点“地心说”论据地球的形状地球是球体。如果大地是平面的话，所有的人都会同时看到太阳或星辰的出没，但事实并非如此。地球的运动地球处于宇宙中心，而且静止不动。如果地球转动，就必然会带动其他物体（如云彩等）一起转动，人们看见的确实云彩、鸟类在自由运动。其它天体的运动所有的日月星辰都绕着地球旋转，并且每天做一次圆周运动。因为人们看到的是这些天体每天都在有规律的东升西落。西方古代托勒密地心体系西方古代在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学说，是具有进步意义的。它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体，从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。阿里斯塔克斯（Aristarchus约公元前310年--约公元前230年)西方古代是人类史上有记载的首位提倡日心说的天文学者，他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心，他的观点并未被当时的人们理解，并被掩盖在亚里士多德和托勒密的才华光芒之下，直到大约公元1525年以后（经过了大约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。哥白尼，波兰天文学家，提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天球运行论》。1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，他是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。尼古拉·哥白尼(1473——1543)西方“日心说”观点“日心说”论据地球的形状地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源，当船驶离海岸时，岸上的人们会看见亮光逐渐降低，直至最后消失，这说明地球表面是球形的。地球的运动地球是在运动，并且24小时自转一周。因为天空比大地大得太多，如果无限大的天穹在旋转，而地球不动，实在不可想象。其它天体的运动太阳是不动的，而且处于宇宙的中心，地球以及其他的行星都一起围绕太阳做圆周运动。因为人们看到的是这些天体每天都在有规律的东升西落。西方后来，德国天文学家开普勒指出，行星绕太阳运动的轨道应该是椭圆而不是圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这一重大发展使得观测结果完全可以用理论来加以解释和预报，日心说的地位进一步得以巩固。西方按照日心学说，就地球上的人来看，天上恒星的位置应随着地球绕太阳运动而发生变化。在哥白尼提出日心说后的近300年中，人们进行了大量的观测，企图证明这一点，可是始终没有成功。原来，恒星离开地球十分遥远，最近的一颗也远达43万亿千米。因此，地球围绕太阳运行造成的这颗恒星的位置变化只有12.5。恒星越远，这一变化也越小，当时的观测仪器是无法探测到的。直到1838年，德国天文学家白塞尔才首次利用三角方法测出一颗名为天鹅61的恒星的位置变化，并推算出它的距离为11.2光年，从而最终证实了哥白尼的日心地动学说。西方“日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正데科学革命。这种学说和宗教的主张是相反的。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被宗教裁判活活烧死在罗马鲜花广场。意大利科学家伽利略因为支持“日心说”同样受到残酷的迫害，被教会判处终身监禁，但他对科学独立的信仰从来未被动摇过。人类认识地球的过程是漫长而又艰辛的：很多科学家为之付出了努力，也有很多科学家受到了迫害。。。。。。但人们对宇宙的探索并不会因此而停止。。。。。。西方昼夜交替现象的解释当“地球不动，太阳绕着地球转”时，地球上有昼夜交替，但是太阳要绕地球一圈，才会发生一次昼夜交替。太阳离地球1.5亿千米，太阳运行的速度是250千米/秒，照此速度，科学家推算太阳绕地球一圈要花1046.6小时。也就是说约要43天才会发生一次昼夜交替现象，不会24小时内发生一次昼夜交替现象，这显然是不符合实际情况的。昼夜交替现象的解释“太阳不动，地球围绕太阳公转但不自转”这种情况下，也会有这也交替现象，但要地球绕太阳一圈才会发生一次昼夜交替现象，也就是说需要约8760个小时的时间，这显然也是不符合事实的。昼夜交替现象的解释“地球自转不公转”时，地球自转一周就会发生一次昼夜交替现象。如果是这样，地球上某地的昼夜长短、气温变化就天天一样，不会出现差异，也就不会发生四季变化。这也不符合实际情况。昼夜交替现象的解释“地球围绕太阳转，同时自转”才会既有昼夜变化，又有四季变化，才符合真实的情况。总结：人类正确认识宇宙以及地球在宇宙中的地位经历了漫长的过程，这一过程与历史上许多著名学者的辛勤劳动——细致的观测和深入的理论研究——是密不可分的。