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什么是地球中心说
地心说
开放分类： 学说
地心说（或称天动说），是古人认为地球是宇宙的中心，而其他的星球都环绕着她而运行的一种学说。
由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都是绕着她而运行的。古希腊的托勒密（Claudius Ptolemy）将地心说的模型发展完善，且为了解释某些行星的逆行现象(即在某些时候，从地球上看那些星体的运动轨迹，有时这些星体会往反方向行走)，因此他提出了本轮的理论，即这些星体除了绕地轨道外，还会沿着一些小轨道运转。后来，天主教教会接纳此为世界观的“正统理论”。
托勒密的理论能初步的解释从地球上所看到的现象，但是在文艺复兴时代，随着科学技术的进步，一些支持日心说的证据逐渐出现，且有些证据无法以地心说解释，地心说逐渐占了下风。在现代世界，支持地心说的人已经寥寥无几了。
简介
2世纪时它被体系化了，是地动说对应的学说，说地球是位于宇宙中心的地球中心说。天动说（Geocentric model），中文又为“地心说”。人类住在半球型的世界中心的世界观。从13世纪到17世纪左右，是天主教教会公认的世界观。
古代许多的学者就宇宙的构造开始有其他想法了。在古希腊亚里士多德和托勒密提出位于宇宙中心的地球周遭全天体公转的想法，提出地球正是宇宙中心自转的想法、太阳不是宇宙中心，提出正在自转公转的想法、位于宇宙中心的太阳绕地球公转的想法。
天动说，在宇宙中心有地球，包含太阳全部的天体大约1天绕地球公转。但是，太阳和行星的速度不同，考虑根据这个，在不同时期看得见的行星都不同。有叫天球的硬邦邦的球，这包括地球和太阳、行星的全部天体。后考虑恒星应该是天球沾上了天球开的细小的孔，除天球以外的光泄漏都能看得见。所有变化只在地球和月球之间发生、声称比这个远的天体，永远地变化只是重复定期的运动不来临。
天动说不是仅天文学上的计算方法。当时的哲学和思想被加入。因为神在宇宙中心安置地球这个人类住的特别天体。地球是宇宙中心的同时，也是全部的天体的主人。全部的天体是地球的，以跟着主人的形式运动。在中世纪欧洲作为把当时亚里士多德哲学作为那种体系的骨架，并汲取了的中世纪基督教神学上公认的东西，天动说被看作了正式的宇宙观。在14世纪但丁发表的叙事诗神曲天堂篇，说月、太阳、木星等等的各行星同心圆状包围地球的周遭。
历史
尤得塞斯的同心球
在公元前4世纪，古希腊的数学家尤得塞斯(Eudoxus of Cnidus)已想到一个以地球为中心，各个星体以多层同心球的方式环绕地球的宇宙体系了。镶嵌了所有恒星的恒星同心球在最外层，以北天极为中心，用大约一天时间从东边往西边转动(日周运动)。而属于太阳的太阳同心球则以跟恒星同心球相反的方向(从西边往东边)，用大约一年时间转动(年周运动)。因为太阳同心球的自转轴与恒星同心球的自转轴并不重叠，所以在一年的时间内，太阳升到中天的高度不同，也由此解释了四季的来源。在太阳与恒星之间的，就是各个行星的同心球了。从地球上看，行星看起来好像在星座之间移动，时快时慢，而且间中还会出现逆行的现象。为了解释逆行，一个行星被配以多个不同转动方向和速度的同心球。因为这些同心球都以地球作为共同的中心，所以地球与各个行星之间的距离保持不变。尤得塞斯的同心球学说后来被亚里士多德编入了他的宇宙观中。
阿波罗尼奥斯的本轮
西元前3世纪左右的阿波罗尼奥斯或西元前2世纪左右的喜帕恰斯，都想到行星仅是以圆周运动环绕地球运行，并不足以完全解释行星多样化的运动。所以他们都想出是一个想像的小圆(而不是行星本身)在环绕地球作圆周运动，而行星就在这个小圆上运动。这个小圆被称为本轮，而本轮环绕地球运动的轨道则称为均轮。整个概念就好像游乐场的机动游戏“咖啡杯”：从整个游戏设施的中心看，各个咖啡杯耳的运动都混合了两种以上的圆周运动；多种圆周运动混合起来，便产生了杯耳行进的速度和方向看起来经常变化的现象，特别在杯耳接近机械中心时的变化更为明显。行星运动中的“留”和“逆行”就是能用这个模型来粗略地解释。
如果现实上行星环绕太阳运动(这概念为现在绝大部份人所认同)的轨道是完美的圆形，地心说就应该只需用一个本轮和一个均轮，就能完全解释从地球上看到的行星运动了。不过实际上行星的运动规律比这更复杂，若要用地心说正确地记述所有行星的运动，则需要更复杂的体系。后来，天文观测的准确度愈来愈高，地心说所构成的体系慢慢地不能配合实际的的观测，为了使地心说体系能符合观测数据，所以天文学家把本轮一个一个地加到既有的体系上；甚至到后期，各个天文学家都不知道每个行星应该有多少个本轮。最后因为使用的极度不方便，引发出哥白尼提出地动说--一个后来发展到基于牛顿万有引力的法则而运行的宇宙模型。
从地球中心说到太阳中心说
“天地之体，形如鸟卵”，即天包着地，好似蛋壳包着蛋黄，这是张衡那个时代中国流行的宇宙模式，与当时在欧洲流行的亚里士多德的地球中心说有相似之处。在亚里士多德的宇宙体系中，天包裹着地，组成一个像水晶球似的天球;地球位于这个水晶球的中心，稳定不动;外边的天分成一层一层，即一个球套着一个球，共有9个套层。太阳、月球、水星、金星、火星、木星、土星，分别在里面的7个天层里围绕地球转动，亚里士多德把它们统统称为planet，即行星。在希腊语中，planet的原意是“游荡者”，所以亚里士多德用这个词来区别它们与被他视为稳定不动的地球。第八层是众多恒星(star)的居所，称为“恒星天层”;最外边的这一层是带动所有星辰运动的“原动力天层”。400多年后，希腊天文学家托勒密(C.Ptolemy，90?～168)在全面继承亚里士多德模式的基础上，补充了行星在被称为“均轮”轨道上围绕地球转动时，同时也在自己的、被称为“本轮”的较小的圆形轨道上转动等内容，使亚里士多德的模式似乎更加合理。亚里士多德和托勒密的地球中心说(Geocentric theory)，从直观的现象来看，似乎是很有道理的，因而在长达十几个世纪内被人们奉为真理。一是因为在一般人的感觉中，太阳真是好像在围着地球转(据美国1997年的调查，在这个国家里，仍有27%的人不知道地球是在围着太阳转);再是亚里士多德的权威地位，阻碍了人们去怀疑;第三个原因是这个模式留有空间，让上帝成为推动宇宙星辰运动的“第一推动力”，符合当时在欧洲起着统治思想作用的教会的需要。13世纪时由教会编印的《神学大全》中，地球中心说被宣布为与宗教教义具有同等的地位。
在天文学家的观察中，早已发现那些“游荡者”并非个个都在按亚里士多德、托勒密规定的轨道运行，它们之间相对的位置时有改变。到哥白尼(N.Copernicus，1473～1543)出生的年代，天体运行的轨道，已记录到70多个，按照托勒密的方法计算编制的历书，屡屡出现差错。但是人们仍不敢或没想到去怀疑，只是在原有的框架内修补漏洞，终不能自圆其说。哥白尼在波兰的克拉科夫大学读书时，学的是托勒密的宇宙体系;1496年后到意大利继续学习和传授天文学，所学所讲的仍是托勒密的宇宙体系;但随着他对这个体系了解的增多，他对这个体系愈来愈怀疑。他从古希腊人阿里斯塔恰斯(Aristarchus，B.C.312?～B.C.230)的推测得到启示:不是太阳围着地球转，而是地球围着太阳转。1506年，哥白尼回到波兰，虽然他是牧师，实际上毕生的精力仍用于天文的观测与研究，最终提出了太阳中心说(Heliocentric theory)(图1-2)。他在耗尽毕生精力完成的《天体运行论》中宣布:“太阳在万物的中心统驭着;在这座最美好的神庙里，另外还有什么更好的地点安置这个发光体，使它能一下子照亮这个宇宙呢?”
图1-2 哥白尼的太阳中心体系(据《天体运行论》中译本，1992)
这个新的宇宙体系今天很容易看出它的缺陷，但在哥白尼的时代，仅能靠肉眼观察，进行数学概算，其艰难可想而知，而且用天文观察的结果来验证哥白尼的学说，还需要很长的时间。1543年5月24日，哥白尼离开了人世。在这前不久，他的具有划时代意义的《天体运行论》全书五卷刚刚出齐(传说他得到书时已在临终前的病床上)。原书是用拉丁文写的，保存在修道院中，开始仅在少数天文学家中流传，尚能为教廷所容忍。及至追求宗教革新、流亡在外的意大利教士布鲁诺(G.Bruno，1548～1600)，1583年通过在牛津大学作一系列讲演，才向社会介绍了哥白尼的太阳中心说。1584年他又提出宇宙无限的观念，太阳中心说显示出的思想解放意义愈来愈明显，以致成为宗教异端。1591年布鲁诺被骗回意大利，落入宗教裁判所手中。9年后，1600年2月17日，在罗马的闹市繁花广场上，他被绑在火刑柱上活活烧死，他是世界上为坚持科学真理而献身的第一人。但到1632年，另一个意大利人，伽利略(G.Galileo，1564～1642)又发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，宣传哥白尼的学说。作者说，他选择对话的形式，是因为这种体裁可以不受数学定律的限制，有时候还可以插进一些与主要内容同样有趣的闲话，使太阳中心说能为更多的人接受，结果取得了巨大的成功，同时也给伽利略带来了巨大的灾难。尽管这本书在付印前已通过审查，但出版后所产生的轰动效应，使它随即成为禁书。伽利略也在1633年2月被软禁，经过刑讯逼供，他被迫在同年6月的宗教法庭上表示“相信并将始终相信教会所承认的和教导的东西都是正确的”，从而免于一死，但却失去自由，并被判决在3年内每星期背诵7篇规定的忏悔诗。4年后伽利略双目完全失明，9年后，与世长辞。但是正如布鲁诺在浓烟笼罩中所留下的预言:“未来的世纪会了解我，知道我的价值”。太阳中心说在继续传播，并为越来越多的人所相信。1757年，教廷取消了对哥白尼著作的禁令。1822年教廷承认了日心说。1998年，还是在那个繁花广场，布鲁诺的铜像被竖立起来，梵蒂冈教廷宣称布鲁诺的思想与教义不矛盾，有6000多位来自各地的人士参加了揭幕典礼。2008年专门为伽利略举行了追思的弥撒，以表明教会现在对于太阳中心学说的赞同和对先驱者的缅怀。先驱者的血没有白流，太阳中心说的出现和传播，使科学从此摆脱了人为的、外在的思想束缚，走上了独立发展的道路，同时也促进了近代工业的兴起，这是人类文明史上的重大事件。
哥白尼提出的太阳中心说是什么
日心说,也称为地动说,是关于天体运动的和地心说相对立的学说,它认为太阳是宇宙的中心,而不是地球.
哥白尼提出的日心说,推翻了长期以来居于统治地位的地心说,实现了天文学的根本变革.
日心说的历史
通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的,实际上在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯塔克就已经提到过太阳是宇宙的中心,地球围绕太阳运动.
坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的,而另一方面托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合,因此即使在《天体运行论》出版以后的半个多世纪里,日心说仍然很少受到的关注,支持者更是非常稀少.
这里必须指出的一点是,近代以来关于罗马梵蒂冈的地心说和哥白尼的日心说的斗争是被严重夸大的.布鲁诺1600年遭受的火刑,并非因为他支持日心说,而是因为他的泛神论等的宗教思想.
事实上,直到1609年伽利略发明了天文望远镜,并以此发现了一些可以支持日心说的新的天文现象后,日心说才开始引起人们的关注.这些天文现象主要是指：木卫体系的发现直接说明了地球不是宇宙的唯一中心,金星满盈的发现也暴露了托勒密体系的错误.
然而,由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合,因此日心说此时仍不具优势.直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后,日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利.
哥白尼的日心说
哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写题为《短论》的论文.他规定地球有三种运动：
1一种是在地轴上的周日自转运动
2一种是环绕太阳的周年运动
3一种是用以解释二分岁差的地轴的回转运动
哥白尼在他的《天体运行论》一书中认为天体运动必须满足以下七点：
1不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心
2地球只是引力中心和月球轨道的中心,并不是宇宙的中心
3所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近
4地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的
5在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的
6在空中看到的太阳运动的一切现象,都不是它本身运动产生的,而是地球运动引起的,地球同时进行着几种运动
7人们看到的行星向前和向后运动,是由于地球运动引起的.地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象
哥白尼用以支持他的学说的论据,主要属于数学性质.他认为一个科学学说是从某些假说引伸出来的一组观念.他认为真正的假说或者定理必须能够做到下面两件事情：
它们必须能够说明天体所观测到的运动.
它们必须不能违背毕达哥拉斯关于天体运动是圆周的和均匀的论断.
当时有许多反对的观点,但是用当时的知识进行了反驳.
反对理由：如果地球在转动,空气就会落在后面,而形成一股持久的东风.
哥白尼答复：空气含有土微粒,和土地是同一性质,因此逼得空气要跟着地球转动.
哥白尼答复：空气转动时没有阻力是因为空气和不断转动的地球是连接着的.
反对理由：一块石子向上抛去,就会被地球的转动抛在后面,而落在抛掷点的西面.
哥白尼答复：由于受到本身重量压力的物体主要属于泥土性质,所以各个部分毫无疑问和它们的整体保持同样的性质.
反对理由：如果地球转动,它就会因离心力的作用变得土崩瓦解.
哥白尼答复：如果地球不转动,那末恒星的那些更庞大的球就必须以极大的速度转动,这一来恒星就很容易被离心力拉得粉碎.
哥白尼答复：离心力只在非天然的人为运动中找得到,而在天然的运动中,如地球和天体的运动中,则是找不到的.
托勒密的“地球中心说”是不是科学?
是。是在当时那个时代通过科学的观测和严密的逻辑方法论证出来科学。当然这属于科学的局限性。
地心说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的轨道上绕地球运转。其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行。在太阳、月球、行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球恒星天。再外面，是推动天体运动的原动天。地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，但是在当时，它是通过科学方法构建起来的，只是受限于人的观察能力，所以是科学。
要理解这个问题就要从科学的定义入手。
科学是建立在实践基础上，经过实践检验和严密逻辑论证的，关于客观世界各种事物的本质及运动规律的知识体系。是寻找信息解决问题的方法，所以科学只能解决有客观现实基础的问题。
科学是有局限的，科学也受到人们从自然现象中探寻本质的能力的限制。人会犯错，同时，由于信息的缺乏或者误解，人们有时候也会得出错误的结论。但是科学本身是具有自我纠错能力的，当我们获取了新的知识，就必须改变或者抛弃原本错误的想法。
太阳中心说的来历是什么？
太阳中心说亦称日心说、地动说、日静说，即认为太阳处于宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳运动。太阳中心说源于波兰。中世纪，封建的欧洲学术界分两派，一是毕达哥拉斯派，另一是托勒密派。在天文科学领域里，托勒密的地球中心说占统治地位，因为当时的封建神学与地球为中心的宇宙结构体系刚好吻合。这一错误被沿用2000多年。中世纪末的航海事业推动天文科学发展，地球中心说无法对观察到的现象加以解释，地球中心说被人们怀疑。波兰天文学家哥白尼首先向地球中心说挑战，他追求各种现象中数学上的和谐，并确信这些和谐存在。他花了10年时间在柏伦诺、帕多瓦和斐拉拉大学学习，到自然界中观察，在古希腊学中寻找创立新宇宙结构的启示，终于创立了太阳中心说。1543年他写成《天体运行》一书去世。此书激怒了封建统治者，探求真理的人们遭到血腥镇压。以后意大利科学家伽利略开始用望远镜对日月星辰进行观察。在对哥白尼和托勒密体系从事不偏袒的研究后，1632年他把结果写成《关于两大世界体系的对话》一书，列举了许多支持哥白尼太阳中心说的论证。他的论据又一次动摇了封建神学的基础，因而被教会围攻、传讯和判决。
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