自古以來,人們都親眼看到日月星辰環(huán)繞著人類所居住的大地在運(yùn)動,而大地又是這樣的平靜和安穩(wěn),所以在人們的頭腦中就自然產(chǎn)生了所謂大地處于宇宙中心的概念.在這個(gè)基礎(chǔ)上就產(chǎn)生了古希臘的地心說,以及與地心說有相似之處的中國的渾天說.請問地球真的是宇宙的中心嗎?

答案:
解析:

  導(dǎo)思:了解行星運(yùn)動的兩種學(xué)說,正確理解天體運(yùn)動特點(diǎn)及其發(fā)展過程.

  探究:早在公元前4世紀(jì),古希臘哲學(xué)家亞里士多德就已提出了“地心說”,即認(rèn)為地球位于宇宙的中心.公元140年,古希臘天文學(xué)家托勒密發(fā)表了他的13卷巨著《天文學(xué)大成》,在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地確立了地心說.根據(jù)這一學(xué)說,地球?yàn)榍蛐,且居于宇宙中心靜止不動,其他天體都繞著地球轉(zhuǎn)動.這一學(xué)說從直觀上解釋了日月星辰每天東升西落、周而復(fù)始的現(xiàn)象,又符合上帝創(chuàng)造人類、地球必然在宇宙中居有至高無上地位的宗教教義,因而流傳時(shí)間長達(dá)1 300余年.

  早在兩千多年前,古希臘天文學(xué)家阿里斯塔克就已提出了樸素的“日心說”.他指出,太陽位于宇宙中心靜止不動,地球則繞著太陽運(yùn)動,同時(shí)又繞軸自轉(zhuǎn).可惜由于科學(xué)水平的限制,這一天才的思想未能為人們所認(rèn)識.直到中世紀(jì)末,由于用托勒密地心體系推算出來的行星位置與實(shí)際天象的觀測結(jié)果不符,人們才開始懷疑地心說的正確性.1543年,波蘭天文學(xué)家哥白尼在他的不朽名著《天體運(yùn)行論》中系統(tǒng)地提出了日心說.在他闡釋的日心體系中,太陽居于宇宙的中心,地球和其他行星沿著圓形軌道繞太陽運(yùn)行.這樣一來,托勒密地心體系中需要用極為復(fù)雜的運(yùn)動圖象來解釋行星運(yùn)動天象的煩瑣的工作一下子變得十分簡單.后來,德國天文學(xué)家開普勒指出,行星繞太陽運(yùn)動的軌道應(yīng)該是橢圓而不是圓,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.這一重大發(fā)現(xiàn)使得觀測結(jié)果完全可以用理論來加以解釋和預(yù)報(bào),日心說的地位進(jìn)一步得以鞏固.

  按照日心學(xué)說,就地球上的人來看,天上恒星的位置應(yīng)隨著地球繞太陽運(yùn)動而發(fā)生變化.在哥白尼提出日心說后的近300年中,人們進(jìn)行了大量的觀測,企圖證明這一點(diǎn),可是始終沒有成功.原來,恒星離地球十分遙遠(yuǎn),最近的一顆也遠(yuǎn)達(dá)43萬億千米.因此,地球圍繞太陽運(yùn)行造成的這顆恒星的位置變化很。阈窃竭h(yuǎn),這一變化也越小,當(dāng)時(shí)的觀測儀器是無法探測到的.直到1838年,德國天文學(xué)家白塞爾才首次利用三角方法測出一顆名為天鵝61的恒星的位置變化,并推算出它的距離為11.2光年,從而最終證實(shí)了哥白尼的日心地動學(xué)說.地球的地位從居宇宙之中的特殊天體降為繞太陽運(yùn)動的一顆普通行星.


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