《人類的本性》（四）
王大訓
二 「地心說」與「日心說」「 地心說」是長期盛行於古代歐洲的宇宙學說，最初由古希臘歐都克塞斯提出，後經亞里斯多德、託勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。
在託勒密以前，「地心說」在古希臘和歐洲已盛行四五個世紀之久。自歐都克塞斯首創同心球的宇宙結構之後，以柏拉圖和亞里斯多德等為代表的古希臘思想家，大都接受「地心說」，儘管這一學說在解釋天體運行現象時，有時會遇到一些同心圓地球中心所難以說明的現象。這一困難，直到託勒密提出的偏心圓地球中心說出現以後，才得以克服。
公元前140年，天文學家託勒密綜合各方之說，提出其建立在數學模型基礎上的偏心「地球中心說」。託勒密認為，地球位於宇宙中心靜止不動，自地球而外，依次為月球、水星、金星、太陽、火星、木星和土星，在各自的圓軌道上繞地球運行。其中，行星在本輪上運動，本輪又沿均輪繞地運行。在太陽、月球和行星之外，是鑲嵌著所有恆星的恆星天，恆星之間的相對位置不變，繞著天空旋轉。最外層，是推動天體運動的原動天，其為何物，託勒密並沒有說清楚，而正是這一點，為神的存在留出了空間。霍金在《時間簡史》中談及託勒密的宇宙模型及其與宗教的關係時認為：「它被基督教接納為與《聖經》相一致的宇宙圖象。這是因為它具有巨大的優點，即在固定恆星天球之外為天堂和地獄留下了很多地方。」在這樣的宇宙模型中，隨處隨時可以安排上帝的角色。而這，正是其能夠為基督教神學所接納，而與神學一道統治歐洲思想界長達一千多年的緣由。託勒密的宇宙模型體系，既由於具有數學即理性推理的優勢，與可觀測的天體運行現象相吻合，也由於其為神學所寵愛，在歐洲漫長的中世紀始終處於正統的地位大行其道，有其必然性；而這也意味著，後來的任何要打破「地球中心說」的探索和建立宇宙觀之新說的努力，將付出沉重的代價。
宇宙的存在和演化，在哥白尼、伽裡略，特別是牛頓出現即自然科學革命發生以前的中古代，始終具有巨大的神秘性，無論中國先哲還是古希臘羅馬思想家，所作出的論斷往往帶有猜測和假想的色彩。而漫長的中世紀，西方學界為神學所籠罩，宇宙學在神學鑄就的磨道裡原地踏步，並打上深深的「神創說」的烙印就不足為怪了。只有到了哥白尼、伽裡略和牛頓的時代，宇宙學才真正納入實證科學的體系，才為人類認識大尺度的宇觀世界，提供了精確的手段和可能。
正確認識宇宙，首先要正確認識人類所賴以居住的地球，而正確認識地球的本質，實際上是正確認識地球在宇宙中的位置，很顯然，「地心說」不能實現這一點。而與之相對立的「日心說」即太陽中心說，是對這一誤區的革命性突破和否定，是向著正確的方向邁出了決定性的一步。儘管「日心說」在古希臘時代已有萌芽，公元前300多年的赫拉克裡特和阿里斯塔克就已經提到過太陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動的猜想和假設，但卻無法予以證實，也無法與強大的佔主導地位的「地心說」相抗衡。使「日心說」成為科學並以數學模式予以證明，是波蘭天文學家哥白尼之功。
哥白尼1473年生于波蘭維斯瓦河畔的託倫，18歲時考入克拉科夫大學。哥白尼上中學時即對天文學表現出濃厚的興趣，常常與老師一道登上教堂的塔頂觀察星空，並以此作為自己終生的事業。在其後的數十年間，他嘔心瀝血始終如一，以畢生的精力進行長期而艱苦的天文觀測和研究。受希西塔斯(Hicetas)「地動說」啟發，哥白尼很早即對統治宇宙學千年之久的託勒密「地心說」的宇宙模型產生懷疑，終生以推翻「地心說」為使命，終於以其深刻而獨具的創新精神，完成並建立了科學的「太陽中心說」宇宙模型。但由於迫於「地心說」特別是宗教勢力的強大社會壓力，他的這一成果遲遲未能發表。直到他去世的那一年1543年，於臨終前才收到出版商寄來的他的巨著，《天體運行論》由此得以出版聞世。該書以翔實的資料、嚴謹的數學邏輯和徹底的實證科學的理性精神，建立起前無古人的科學的「太陽中心說」。這一讓世界震驚的宇宙學成果，徹底否定了統治西方千年之久的託勒密「地心說」，對此後的宇宙學發展產生劃時代的影響。
《天體運行論》批判了託勒密的「地心說」宇宙觀，以其精確的觀測和嚴謹的數學論證，描述了地球的運動和宇宙的構造。哥白尼認為太陽是宇宙的中心，地球是一顆行星，與其他行星一樣以太陽為圓心而繞其運行；月亮是地球的衛星，繞地運行。離太陽最近的是水星，其次為金星，再次為地球。離太陽比地球更遠的行星，依次為火星、木星和土星；行星離太陽越遠，運行的圓周越大，周期越長。在行星的軌道外面，是布滿恆星的恆星天。
哥白尼的著作長期未能出版，後來由他的朋友在德國紐倫堡私下排印。1543年5月24日，已經雙目失明的哥白尼撫摸著剛剛成書的《天體運行論》說：「我終於推動了地球。」7月26日，哥白尼與世長辭。
實際上，《天體運行論》聞世以後並沒有立即為人們所認可，這是因為在哥白尼的時代，大地運動說難於為主流社會所接受；而另一方面，託勒密的「地心說」體系亦與當時的觀測數據相吻合。因此，在《天體運行論》出版以後的半個多世紀裡，「日心說」很少受到人們的關注和支持。直到1609年伽利略發明了天文望遠鏡，發現大量支持「日心說」的天文現象後，「日心說」才開始引起人們的關注。但由於哥白尼的「日心說」所得的數據和託勒密體系的數據一樣，在某些方面不能與第谷的觀測相吻合，「日心說」此時仍不具優勢。直至克卜勒以橢圓軌道取代圓形軌道修正「日心說」之後，「日心說」在與「地心說」的競爭中才獲得優勢。
伽利略·伽利雷是義大利文藝復興時期偉大的天文學家、物理學家、數學家，也是近代實驗科學的先驅。當他在大學執教時讀到哥白尼的《天體運行論》以後，深為與託勒密「地心說」宇宙體系相對立的「日心說」所吸引，並在此後的數十年間，為證明和維護這一新學說的科學性傾盡了畢生精力。在此過程中他的最具劃時代意義的偉大貢獻是發明瞭望遠鏡，並將其用之於天文觀測，使「地心」與「日心」說的較量不再停留於論戰，而是轉移至科學實證的層面；其次，他用自製的望遠鏡在天文觀測實踐中，於1610年1月7日，發現了木星的四顆衛星，為哥白尼學說的勝利找到了確鑿的證據。這一事件，標誌著哥白尼的「日心說」在與託勒密的「地心說」的較量中，開始走向勝利。
德國著名的天體物理學家、數學家克卜勒，於1605年，根據第谷的行星位置資料，發現並確立了行星運行的三大定律。這一理論不僅是建立在嚴謹的科學觀測的事實之上，而且具有嚴密的數學模型作為科學支撐。三大定律認為，地球是持續運動移動的，行星軌道不是周轉圓，而是橢圓形的；行星公轉的軌道和速度各異。克卜勒的定律給予託勒密「地心說」最致命的一擊，進一步完善了哥白尼「日心說」的理論體系。
徹底推翻「地心說」、推廣「日心說」又讓基督教心悅誠服的，是艾薩克· 牛頓。 牛頓是人類歷史上偉大的物理學家、天文學家和數學家，被認為是18世紀自然科學革命的最偉大的奠基者，其對人類的貢獻是難以估量的。在天體物理領域，哥白尼開始的宇宙觀的革命經伽裡略到克卜勒基本完成，最後由牛頓集其大成。牛頓萬有引力的發現解決了「日心說」的最後一個疑點，並開啟了現代物理學的新紀元。