滨州实验中学2022级2班 吕籽康 习作·地心说与日心说

　　随着科学的发展与技术的进步，人类对地球的认识逐渐加深。其中展现的宝贵的人类科学智慧，至今仍值得我们学习和借鉴。
　　在古代，人们就曾探讨过包括地球在内的天体万物的形成问题，关于创世的各种神话也广为流传。到了近代，科学家和天文学家们也一直没有放弃描述宇宙。
　　显然这是一个艰巨的任务，但这难不倒我们聪明又可爱的科学家们。
　　在喋喋不休的讨论中，最先成体系的学说是地心说。托勒密对前人的理论进行补充和完善，他力求以最简单的假设对各种现象作出统一解释。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天，此外空无一物。各个天层
　　自己不会动，上帝推动了恒星天层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。
　　托勒密全面继承了亚里士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的“伟大论”。在书中，他把亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动着。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰好在“均轮”的中心，而偏开一定的距离，“均轮”是一些偏心圆；日月行星除沿上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景，却较为完满地解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为接受。
　　托勒密的学说强调了三点：第一，地球是一个球体；第二，地球是静止的，且位于整个宇宙的中心；第三，其他天体都围绕着地球转动。
　　地心说很快赢得了人们的认可，势力庞大的天主教会甚至将其奉为世界观的正统理论。但是地心说中的“本轮”和“均轮”模型有一个天生的缺陷，整个结构掺杂了他人为规定的本轮、均轮的大小及行星运行的速度，才确保这个模型的完整和正确。
　　随着观测仪器的进步，人们开始发现观察数据与地心说的内容偏差很大，少数科学家开始对地心说产生怀疑
　　第谷当时有个助手叫开普勒。他对日心说坚信不疑。在第谷病逝后，开普勒得到了第谷遗留下来的丰富观测资料。在日心说世界观的指引下，凭借不懈努力，他最终取得了重大成果。开普勒发现，行星围绕太阳转的轨道实际上是椭圆形的，而不是像哥白尼说的正圆形，根据椭圆形轨道就可以计算出比托勒密地心说更准确的结果。
　　但争辩并非就此结束。
　　日心说违背常识的部分还是没有得到解决。地球如果围绕太阳转的话，为什么人们感觉不到？解决这个问题的大师是同时代的伽利略。伽利略曾提出一个著名的大船思想实验：如果人们乘坐在一艘巨大的船舱里，船舱没有可以看到外面的窗户。船以匀速直线形式运动，水面平静如镜。这时，船舱里的人不会感到船在运动，船里的人无论向哪个方向投球，速度都是一样的。无论向哪个方向跳远，跳出去的距离都一样。从高处滴下来的水是垂直落地的。伽利略用这个理论解释了为什么地球上的人感觉不到地球运动。
　　信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误，却用增加“本轮”的办法来补救地心说模型。当初这种办法还能勉强应付，后来“小本轮”增加到80多个，但仍不能满意地计算出行星的准确位置，这使人不得不怀疑地心说的正确性。到了16世纪，哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上，终于创立了“日心说”。从此，地心说便逐渐被淘汰了。
　　从现代天文学和物理学的角度来看，哥白尼提出的日心说虽然具有划时代的意义，推动了科学革命，但它也并非是完全正确的理论。例如，哥白尼在构建日心说模型时，曾错误地认为天体的运动是完美的匀速圆周运动，并且忽略了离心力等动力学因素的存在，这导致他的理论与后来的观测和牛顿力学存在一定偏差。
　　作为当代中国青年，我们应当摒弃因循守旧、排斥科学的狭隘认知，要以伽利略等人为榜样，不畏强权，坚守科学的伟大精神。这种精神对当下的我们依然具有积极意义，希望能为你带来一些启发。
　　（指导教师：何立军）

责任编辑：李海静