客觀地說,哥白尼錯了,也沒有錯了。或者,更客觀地說,我們壓根還不知道他錯沒錯。為什麼這麼說呢?我們要從地心說說起。
首先,我們要搞清楚,所謂的「中心說」為什麼會出現?簡單來說,有兩個原因:
1,就是因為人類太驕傲了。堅信自己是天選之子,無論是猶太教,基督教,始終有「自我為中心」的自信,真的是膨脹了。
2,還有一個原因,那就是觀測導致的。因為我們就在地球上觀測,看起來就好像所有的天體都是圍著地球轉一樣,更準確地說,古代的人類認為,地球之外還有一個更大的球體圍住地球,被叫做最外層天球。天球上的有恆星。而除了他們只
而除了這些恆星之外,太陽,月亮,以及五大行星,金木水火土都是繞著地球在轉的。
所以,某種程度上,這樣的結果是由於「井底之蛙」的視角導致的。
畢竟運動是相對的,你可以假設自己不動,其他天體就都是動的了。而我們古人是無法接受地球動起來的說法,因為他們覺得,如果地球轉,那我們跳起來之後,不就落到後面去了。(畢竟那時候還沒有研究出慣性這個東西)
基於這樣的認真,古希臘的學者提出了「地心說」,並且最終由託勒密完成了集大成。在託勒密的體系中,為了擬合理論和現實的不同,才有大量的圓周遠動來調和,前前後後有80多個圈。
但還是不夠,最後他使了個大招,讓地心說的地球偏心了,意思就是說。地球不是在中心,而是稍稍偏離一點。
其實,我們現在對於這個問題也好想得通,因為我們知道行星運動的軌跡其實是橢圓而不是完美的圓。確實是可以拿多個圓周運動來擬合橢圓軌道,但是圓心和橢圓焦點的矛盾是調和不了的,因此,只有稍稍偏心,才做得到。
而哥白尼覺得,託勒密的體系與現實的誤差還是有點大,誤差小的時候一兩小時,誤差大的時候可以好幾天。而且實在是太複雜了,80多個圓圓,算一把就足夠把人給累死的。發現沒有?其實哥白尼的思考角度並不是說,地心說錯了。而是地心說誤差太大了。所以,其實現代科學理論,大家拼的其實是理論和現實相比,誰的誤差更小,更小的就更精確,而不是純粹拼對錯的。
於是,哥白尼發現,如果把太陽看成是在中心,那就可以減少很多計算。但客觀地說,哥白尼的體系也沒有比託勒密的好到哪裡去。在哥白尼的「日心說」體系中,這樣的圈圈還有40多個,而且太陽也是偏心的。更重要的是,日心說的精度並沒有比地心說好的哪去。所以,哥白尼的日心說沒有一下子火起來,很大的原因是因為沒有大幅度地改變理論對於實現的預測的精準度。
只是到了後來克卜勒提出了克卜勒三大定律,人們開始知道天體運動是橢圓軌道,對於現實預測的精度才大幅度的提高,所以這些圈圈和偏心都是橢圓造成的。但是克卜勒其實也搞不清楚,為什麼是橢圓軌道。
直到牛頓提出萬有引力定律為止,人類開始可以非常準確地預測天體運動,並且可以知其所以然了。而且有一點非常重要,克卜勒之前,包括哥白尼,託勒密,他們的視野一直局限在最外層天球內(太陽系),所以他們不知道外面還有廣闊的宇宙,他們心目中的宇宙其實非常非常小,牛頓提出萬有引力定律之後,一下子把人類的視野打開了。
可「中心說」依舊非常困擾著牛頓。大家可以想像一下,如果萬物都顯示出引力,那宇宙應該是像中心靠近的,最後壓到一個點上。但是在觀測中,宇宙沒有在發生這樣的事情。
於是,牛頓提出,宇宙是無限大的,每一個地方的受力都是一樣的,這就保證了宇宙處處都是中心,也就不會出現萬物都往一個點上壓縮的問題。因此,從這時候開始「中心說」徹底退出了歷史的舞臺。
那到底太陽是不是宇宙的中心呢?
其實,雖然牛頓的思考方式是有點問題的,這是因為他受限於當時的觀測技術。但是他的方向其實是對的。想要弄清楚「中心」,本質上是思考宇宙的形狀。
這也是科學家近幾十年來在思考的問題。
宇宙到底是什麼形狀,其實可以研究宇宙空間是不是平坦來確定。如果宇宙空間是平坦的,或者馬鞍形的,那宇宙就是無限大的。如果宇宙空間是封閉的,那宇宙就是有限無界的。
那我們測出來呢?其實也很簡單,我們有個神器,叫做宇宙微波背景輻射。它是宇宙大爆炸之後留下來的餘熱,宇宙中傳播著。
我們可以通過研究宇宙微波背景輻射的變化情況來看看宇宙空間的形狀。
之前探測下來的結果是,宇宙是平坦的,也就是說,宇宙是無限大的,對於無限大的宇宙來說,處處都是中心,那日心說中,太陽是宇宙中心的觀點就沒有錯,同樣,地心說中的,地球是宇宙中心也同樣沒有錯。
但是,科學家為了獲取更加準確的數據,已經讓新的探測器前去收集新的數據,我們可以期待新的研究結果。
最後,我們來總結一下:
首先,無論是地心說,還是日心說,它們其實都遵照了科學的範式。他們其實某種程度上來說是參考系選取的不同,預測的誤差是相近的,相對於現代科學的預測確實差距很大,但我們並不能說他們都錯了,而只能說它們只是誤差稍微大一點而已。但是它們在它們自己所在的時代,精度都是足夠了的。
其次,太陽是不是宇宙中心的看法,我們現在根本無法否定。至少,從現在的探測結果來看,太陽就是宇宙的中心,因為宇宙無限大,所以宇宙處處都是中心。當然,我們還可以期待更準確的探測結果。