星空的琴弦：04古代天文学之大成

音乐名称：星空的琴弦：04古代天文学之大成
音乐歌手：科学大求真
音乐分类：网络歌曲
所属专辑：科学有故事
发布时间：2017-06-20
音乐歌词：

本字幕由腾讯音乐天琴实验室独家AI字幕技术生成
欢迎收听科学有故事
比科学故事更重要的是科
我今天接着给大家讲仰望星空的第四画古代天文学之大成
上一期我们讲到阿波罗尼用他那颗非凡的数学脑袋在同行求理论的基本框架下面又提出了另外一个模型
而这个模型完美地解决了行星亮度变化的问题
那么阿波罗尼的理论到底是怎么样的呢
且听阿波罗尼自己来跟我们说
各位同行球也好水晶球也好
其实都不对行星的运动并不是被好多个互相嵌套的球带着跑
不是球
那是什么老师
是轮子轮子
对就是轮子
当然我指的轮子是一个虚拟的轮子行星运动的轨迹是一个个的轮子
首先每个行星本身都绕着一个中心点
做着匀速圆周运动
这个运动的轨迹形成的轮子
我称之为本轮而本轮的中心点又在绕着地球做着匀速圆周运动
这个中心点的运动轨迹形成的轮子
我把它称之为军论
说着阿波罗呢
画了一张示意图
那么这张示意图呢
我以后写书的时候会把它画出来
他说
看到了吗
从地球望过去行星就会做
时而顺行
时而逆行的运动
并且我们还可以从该图看出行星到地球的距离也是在不断的变化着
这就是为什么行星的亮度也在不断变化的原因
而不罗尼说完得意的一笑
他是值得发出得意的笑声的
因为阿波罗尼的思想整整超越了那个时代40 0多年
在此后的40 0多年中具备阿波罗尼同样思想的天文学家并不多
本轮均轮理论也一直如何同心球理论长期并存
并且一直处于下风
这种局面一直要到四个多世纪之后才发生了彻底的改变
这是因为又一个天才的出现
它是天文学界公认的古代天文学的教父级人物
他也是第一个能够正确预报日食月食以及行星排列图形的天文学家能做到这一点
在当时的人类看来那就是近乎于上帝的能力在他死后的整整15 个世纪中天文学的所有标准教科书都在教授着他的理论
他就是克罗狄斯托勒密
如果托勒密活到现在的话呢
大约是1900 多岁吧
这个托勒密是一个了不得的人物
托勒密的祖籍是希腊
接下去有点像思念
百度百科
它深受古希腊文明的熏陶
精通古希腊论发展出来的天文学数学哲学
物理等等学科
他本人是罗马帝国的公民生活在亚历山大城托勒密一生痴迷于天文学
并且他是真正的实干派醉心于天文观测
在他的观测室中摆满了别人或者他自己发明的各种天文观测仪器
每到晴朗的夜晚
托勒密总是会聚精会神地观测五大行星的运动认真测量并记录各种数据
那么
除了观测托勒密对前人的理论也是如数家珍
但是他对天体运动观测地越深入他就对前人的理论感到不满
它有一种迫切的使命感
他觉得自己非常有必要总结前人的所有理论啊
然后再结合自己的实际观测数据完成一部
古往今来盖棺定论式的天文学著作
托勒密首先要思考的一个问题是日月星辰
每天都要东升西落
这是所有天体最大的共同规律
那么造成这个现象的数学原理到底是什么呢
普罗米茶便所有的点击
按照最正统的理论原因是所有的天体都在一个每天转一圈的同心球
或者本轮上他也查到一些前人的不同见解
尤其是一个叫做阿里斯塔克斯的古希腊天文学家数学家的大胆观点
引起了托勒密的特别注意
呃
这个阿里斯塔克斯呢
他就认为日月星辰之所以会每天东升西落原因其实很简单
那就是地球每天都要自转一周
从我们的角度看过去就变成了日月星辰
每天绕着我们转了一周
然而
阿里斯塔克斯却提不出什么证据来佐证他的自己这个观点
那么
他之所以会有这样的观点完全是出于一种数学上的考虑
他认为
如果用地球自转来解释日月星辰的是运动是最简单最和谐的
托勒密是从阿基米德的一本著作中读到了阿里斯塔克斯的这个观点从内心深处来讲
托罗密深为其打动
因为托罗密也深受毕达哥拉斯学派的影响
对数学也是有着一种洁癖
他也深深的认为这个宇宙就应该是符合最简单最和谐的数学之美
然而托勒密很快就否定了地球自转这个可笑的想法
他是这么说服自己的
如果脚下的大地一直是在转动的话
那么天上的云彩
为啥不会都集体向西飘去呢
我向上扔起一块食指总是会落回自己的手上
如果我是随着大地一起转动的话
那么抛出去的食指再落回来的时候肯定是应该往西偏一个角度了吗
虽然从数学上来讲
地球自转是最简单的解释
但是从物理法则上来说
从我观察到的现象来说
这完全说不通吗
菠萝蜜最终还是果断地抛弃了地球自转的这样一个想法
重新回到了正统的观点上
这在当时的年代
托勒密的思考完全是合乎逻辑的那个时候的人类呢
是怎么也想不通
如果大地是转动的话
那么一个抛出去的石子居然会落回原地一分一毫都不差的落回原地
这件事情
他们是怎么也想不通的
我想再次强调的是古人他病其实并不傻
他们的智商一点也不比我们低
你知道地球是在自转那是因为你从课本上学来的可是你真的理解地球在自转吗
现在我来考你一个问题
我们经常都会听说从中国坐飞机到美国和从美国飞回中国需要花费的时间不同
那么我请问造成这个现象的原因是什么呢啊
如果我是这么回答你的
因为地球在自转
如果迎着地球自转的方向飞
那么当然会早一点到达目的地
反过来
那当然就要晚一点到达咯
如果你对我这样子的一个回答频频点头的话
嗯
那么我很遗憾的告诉你
你完全错了
如果把你放到2 000年前的古代你必定可以从抛起来的石子落回原地
这个现象得出地球自转是绝不可能的这样子的一个结论
其实呢坐飞机在中美之间往返所花费的时间和上面那个听上去合理的地球自转的解释
其实刚好相反
迎着地球自转方向飞
反而要花更多的时间真正影响飞行时间的原因其实是大气环流对飞行速度的影响
一直要到托勒密死后
1500 年人类才诞生了一位叫做伽利略的伟大科学家是他揭示出了抛上天空的石头依然会落回原地的物理规律
那可真是一个了不起的深刻
发现伽利略我们一定会说的
但是呢
现在我仍然需要你有点耐心继续听我讲托勒密的故事
人类的发现之旅远比你想象的要更艰辛
托勒密在认真思考和总结了前人的思想后呢
他就画出了一幅基本的宇宙图像
那么他的这幅宇宙图像呢
是这样子的
他阐述了宇宙的啊
他阐述了一个基本的宇宙观第一球形的地球在宇宙的中心静止不动第二
月亮和五大行星在本轮和均轮上坐着运动
第三太阳只有均轮没有本轮第四水星和金星的本轮中心始终位于日地连线上
该连线一年中绕地球转一圈
五火星木星土星到他们各自本轮中心的直线总是与日地平啊
总是与日地连线平行这三颗行星
每年绕各自的本轮中心转一圈
六恒星天
每天绕地球转一周
七
太阳月亮和五大星星除了各自的本轮均轮运动外
还会跟着恒星天一起绕着地球转一周
其实呢
说白了要画一幅宇宙的图像并不是什么
真正了不起的事情
在托勒密之前不知道有多少人画过各种各样的宇宙图像
其实只要你愿意四个人就可以拿起树枝在地上画一个他心目中的宇宙图像
并阐述他自己的理由
人人都可以用哲学思辨的方式来思考宇宙的图像
然而普通人仅仅只能停留在思辨上思辨并不能带来真正的科学发现
除了哲学思辨
我们更需要的是数学计算和观测实证
托罗密的伟大之处呢
就在于它不是仅仅停留在了哲学思辨上
他为每个本轮均轮都根据自己的天文观测详细设计了大小角度和速度值
并且以此来计算和预测天体的位置
如果自己的预测和实际观测到的现象不相符
他就会修正各种参数或者增加本轮的数量随着计算和观测的深入
本轮的数量也越加越多
那么到了后来呢
本轮的总数已经增加到了80 个字多
然而
即便是有了80 个这样子多的本轮羊皮纸都已经被划得没法看了天体位置的预测仍然有着不小的误差菠萝蜜呢
经常为此恨恨不已
就在这个托罗密万般苦恼
恨恨不已的时候呢
哎
突然有了这样的一次转机
有一天托勒密在浩瀚的古籍当中
突然发现了一本已经残破不堪的古籍上面记载了一个叫做一八股的神童的生平
这个天才少年呢
医生仅仅只活了
19 岁
但就是这位少年通过长期不懈的天文观测却做出了很多让现代人都惊叹不已的精确发现
比如他通过各地对日食的观测记录
那么不同的地方
月亮对太阳的遮挡程度不同
那么有的地方会是全时
有的地方惠氏偏食啊
这个我们现在大多数人都知道
那么这个一八股呢
就通过对不同地方的这个日食和月食的观测呢
他就计算出了月球到地球的距离是59 到67 个地球半径
至于我们今天知道的60 个地球半径已经是非常非常接近了
可那可是在2100 多年前啊
你想想那么真正引起多罗密注意的是
一八股的另一项重大发现4G 持续的天数
它并不是

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