天文學是人類最古老的科學。可能是從第一個“類人”洞穴居民的存在開始，人們一直在仰望天空，試圖解釋他們在空中看到的東西。電影《2001：太空漫游》中有個著名的場景，一個名叫“月球守望者”的原始人一邊觀察天空，一邊欣賞風景并思考他所看到的東西。這樣的生物很可能確實存在過，他們試圖去了解所看到的宇宙。
電影《2001：太空漫游》
史前天文學
時光回到大約一萬年前的第一個文明時期，最早的天文學家們已經(jīng)弄清楚了如何利用天空。在某些文化中，他們是牧師、女祭司或其他研究天體運行來決定儀式、慶典和種植周期的“精英”。這些人擁有觀測甚至預報天體事件的能力，在他們所處的社會中具有強大的影響力。這是因為對于大多數(shù)人來說，天空始終是個謎，而且在很多情況下，各種文化將他們的神靈置于空中。任何能夠弄明白天空（和神明）奧秘的人一定是非常重要的人物。
古代天文學家
然而，他們的觀測結(jié)果并不完全科學。盡管有些被用來迎合宗教儀式的目的，但是這些結(jié)果更加實用。在某些文明中，人們認為天體及其運動能夠“預測”自己的未來。這樣的觀念導致了現(xiàn)今被貶低的占星術(shù)，它更像是一種娛樂，而非什么科學。
古埃及占星壁畫
領(lǐng)路的希臘人
古希臘人是最早開始發(fā)展他們在空中所見事物的理論的人之一。有很多證據(jù)表明，早期的亞洲社會也將天象視為一種日歷。當然，航海家和旅行者利用太陽、月亮和星星的位置來尋找他們在地球上的路線。
領(lǐng)航員根據(jù)月角距計算經(jīng)緯度（圖片來源：維基百科）
對月亮的觀察也表明，地球是圓的。人們還相信，地球是萬物的中心。再加上哲學家柏拉圖的斷言，稱球體是完美的幾何形狀，以地球為中心的宇宙觀似乎是自然而然產(chǎn)生的。
許多其他早期的觀測者認為，天空實際上是一個倒扣在地球上的巨大水晶碗。這種觀點最終讓位于另一種在公元前四世紀由天文學家歐多克索斯（也譯作尤得塞斯）和哲學家亞里士多德闡述的觀點。他們表示太陽、月亮和行星懸掛在一組環(huán)繞地球的嵌套的同心圓球體上。沒有人可以看到它們，但有東西在支撐著這些天體，無形的嵌套球就是特別貼切的解釋。
盡管這個模型對古人試圖理解未知的宇宙很有幫助，但是它對正確地追蹤從地球表面看到的行星、月球或恒星的運動幫不上什么忙。不過，幾次改進之后，它仍然是六百年來有關(guān)宇宙的主流科學觀點。
柏拉圖（左）和亞里士多德（右）
托勒密的天文學革命
公元前二世紀，在埃及工作的羅馬天文學家克羅狄烏斯·托勒密（Ptolemy）將自己一項獨特的發(fā)明添加到了嵌套晶體球的地心模型中。他表示，行星在由附著在那些完美球體上的“某種物質(zhì)”組成的完美圓圈中運動。所有這些東西都圍繞地球旋轉(zhuǎn)。他把這些小圓圈稱為“本輪”，它們構(gòu)成了一個（如果有誤）重要的假設(shè)。盡管這個假設(shè)是錯誤的，但至少他的理論可以很好地預測行星的路徑。托勒密的觀點依然是“十四個世紀以來的首選解釋”！
托勒密的“地心學說”展示圖（圖片來源：維基百科）
哥白尼的革命
一切都在十六世紀發(fā)生了變化，當波蘭天文學家尼古拉斯·哥白尼（Nicolaus Copernicus）厭倦了托勒密模型繁瑣又缺乏精準的本質(zhì)，他便開始了自己的理論研究。他認為一定有一種更好的方法來解釋感知到的行星和月亮在天空中的運動。他提出太陽位于宇宙的中心，地球和其它行星圍繞它旋轉(zhuǎn)。這個理論看起來很簡單，而且很符合邏輯。然而，它與神圣羅馬教會的想法（主要基于托勒密的“完美”理論）相矛盾。事實上，他的想法給他帶來了一些麻煩。因為在教會的眼中，人類和其所處的星球永遠且只能被視為萬物的中心。哥白尼的思想將地球降級為教會不能接受的事物。由于教會掌握了凌駕于所有知識之上的權(quán)力，它便不遺余力地詆毀哥白尼的思想。
哥白尼在工作中
但是，哥白尼堅持了下來。雖然他的宇宙模型仍然不正確，但卻提出了三大理論。它解釋了行星的順行和逆行運動。它把地球從宇宙中心的位置移開。而且，它擴大了宇宙的規(guī)模。在地心模型中，宇宙的大小是有限的，因此它每24小時就能旋轉(zhuǎn)一次，否則恒星會因為離心力而被甩掉?？傊兀苍S教會確實擔心的不是我們在宇宙中的地位被降級，而是我們對宇宙的深入理解因哥白尼的思想正在發(fā)生變化。
雖然這是朝著正確方向邁出的重要一步，但是哥白尼的理論仍然相當繁瑣且欠缺精準。但是，他為科學的深入認知鋪平了道路。他在臨終前出版的《論天體的革命》（On the Revolutions of the Heavenly Bodies）一書，是文藝復興和啟蒙時代開始的關(guān)鍵因素。在那幾個世紀里，伴隨著天文望遠鏡的建造，天文學的科學性變得無比重要。這些科學家們?yōu)槲覀兘裉焖私夂鸵蕾嚨囊婚T專業(yè)科學——天文學的興起做出了貢獻。
作者: Nick Greene
FY: AngelinaWu
如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除
轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處
聯(lián)系客服
