地心说与日心说
日心说和地心说中有关地球及其运动的观点
日心说和地心说中有关地球及其运动的观点
日心说和地心说这两种观点都是古代时期对地球及其运动的解释。
地心说认为地球位于宇宙中心，其它天体绕地球运行，而日心说则认为地球是绕太阳运行的天体之一。
下面将分别介绍两种观点的相关内容。
地心说认为，地球位于宇宙的中心，其它天体则围绕着地球旋转。
这是因为在古代时期，人们能够观测到地球上方的星空，但是却不能解释为什么星星在天空中运动，也不能解释为什么一些行星在天空中是逆着别的天体的方向转动的。
为了解释这一现象，古代科学家就提出了地球处于宇宙中心的观点。
地心说认为，地球处于宇宙中心，其它天体绕着地球旋转，这样就可以解释天体在天空中的移动和旋转方向不同的问题。
同时，地心说还解释了为什么人们的日常生活中感觉不到地球在运动，因为地球表面的一切都会跟随地球一起运动。
总的来说，日心说和地心说二者都是给人们提供了宇宙运动的解释。
在后来的科学发展过程中，人们找到了证实日心说的更充分的证据，从而验证了哥白尼观点的正确性。
但是地心说的理论也很重要，因为它是人类最早的宇宙观念之一，这种知识对人类的科学探索起到了积极的推动作用。
地心说和日心说
哥白尼眼中的天体运动
哥白尼为阐述自己关 于天体运动学说的基 本思想撰写题为《短 论》的论文。他规定 地球有三种运动：
• 一种是在地轴上的周 日自转运动
• 一种是环绕太阳的周 年运动
• 一种是用以解释二分 岁差的地轴的回转运 动。
哥白尼在他的《天体运行论 》一书中认为天体运动必须 满足以下七点： 1.不存在一个所有天体轨道 或天体的共同的中心 2.地球只是引力中心和月球 轨道的中心，并不是宇宙的 中心 3.所有天体都绕太阳运转， 宇宙的中心在太阳附近 4.地球到太阳的距离同天穹 高度之比是微不足道的 5.在天空中看到的任何运动 ，都是地球运动引起的 6.人们看到的行星向前和向 后运动，是由于地球运动引 起的 7.地球的运动足以解释人们 在空中见到的各种现象
这些天文现象主要是指： 木卫体系的发现直接说明 了地球不是唯一中心，金 星满盈的发现也暴露了托 勒密体系的错误。然而， 由于哥白尼的日心说所得 的数据和托勒密体系的数 据都不能与第谷的观测相 吻合，因此日心说此时仍 不具优势。直至开普勒以 椭圆轨道取代圆形轨道修 正了日心说之后，日心说 在于地心说的竞争中才取 得了真正的胜利。
• 古希腊天文学晚期最著 名的是亚历山大学派， 阿里斯塔克斯是这一学 派早期的代表人物。他 叙述了从日食、月食中 月球和地球的阴影比例 大小，推测出太阳实际 上比地球大得多、月球 比地球小。又由月球在 上弦和下弦间的夹角， 推测出太阳距离地球是 月球距离地球的十倍。
阿里斯塔克斯认为太阳， 月球和地球在每个月的 首个或最后的四分之一 时期内，构成了一个近 似的直角三角形。他估 计最大角约为87°。 尽管他应用的几何理论 没有错，但由于观测数 据有偏差，他得出了日 地距离是月地距离的 20倍的结论。事实上， 前者是后者的390倍。
地心说及日心说
地心说和日心说地心说和日心说【大纲】经过对日心说与地心说的比较解析，说明地心说能够存在很长时间的原因及其存在的依照，日心说的发展历程及其曲折性。
辩证的说明地心说有其值得必然之处，日心说也并非尽善尽美。
一、地心说与日心说从亚里士多德到托勒密，人们素来认为地球是宇宙的中心，所有的行星、太阳、月亮以及众恒星都围绕地球运转。
托勒密在公元 2 世纪建立了托勒密的地心说系统，直到哥白尼重建日心说系统，这个系统在西方素来占统治地位。
托勒密的地心说不是揣摩，也不是先验的坚决，更不是巫者的邪说，而是在当时社会历史背景和科学技术条件下，和当时实践水平相适应的理论。
第一，托勒密的地心说是对先人思想和学说的总结。
在他从前，欧多克索认为地球是万物的中心，提出了太阳、月亮和行星都在同心透明体中绕地球而运转的看法。
随后，天文学家阿波罗尼提出了本轮、均轮的看法，用来讲解天体和地球距离的变化。
稍后的喜帕恰斯又继承了阿波罗尼的本轮、均轮理论，并进一步用独爱圆来讲解太阳的不均匀性运动。
他还发现了岁差，编制了几个世纪内太阳和月亮的运动表以及一份包括 1000 多颗恒星地址和亮度的星表。
托勒密正是沿着欧多克索、阿波罗尼和喜帕恰斯的道路，并集古希腊天文学的大成，形成了他的完满的地心说系统。
其次，托勒密的地心说是建立在他长远观察实践的基础之上的。
他不但继承了先人积累的天象资料，而且自己作了二十多年的勤奋观察，并在此基础进步行了浩大的计算。
所以，在当时的条件下采用地心系来描绘天体运动则是很自然的，而且是吻合认识发展逻辑的。
日心说其实不是哥白尼的独创，早在古希腊时期就有个叫做阿里斯塔克的学者就提出过日心说，但由于和人们的直观感觉相差甚远而没什么大的影响。
而且，日心说还有两个致命的问题是阿里斯塔克所无力解决的。
幽默的是，哥白尼的《天体运转论》初版此后，也碰到了和当初阿里斯塔克同样的问题，这成了其他天文学家们反对日心说的原因。
第一个问题来自于人类的平常经验。
《地心说和日心说》课件
地心说在现代科学中的应用和影响
01
02
03
地理学
地心说是地理学研究的基 础，用于描述地球上物体 的位置和运动，以及地球 与其他天体的相对位置。
天文学
地心说在天文学中仍然有 一定的应用，特别是在计 算行星位置和预测天文现 象方面。
导航
地心说在航海和航空导航 中有重要应用，帮助人们 确定自己的位置和航向。
地球自转和公转
日心说认为地球不仅围绕太阳旋转 ，而且还存在自转，即地球每天绕 自身轴旋转一圈。
相对运动
日心说认为地球和其他行星相对于 太阳的运动是相对的，因此观测到 的天体运动模式应该是相对一致的 。
04
CATALOGUE
日心说的主要观点和特点
地球是球体
01
地球是一个近似于球体的天体， 与平面地球模型不同。
古希腊时期
地心说是古希腊天文学家提出的 一种宇宙模型，可以追溯到公元
前6世纪。
托勒密体系
公元2世纪，古希腊天文学家托 勒密在《天文学大成》一书中系 统地阐述了地心说的理论，这一 体系在欧洲中世纪时期占据主导
地位。
文化传播
地心说通过阿拉伯文化的传播， 影响了伊斯兰世界的天文学研究 ，并在文艺复兴时期返回欧洲， 对科学思想产生了深远的影响。
02
CATALOGUE
地心说的主要观点和特点
地球是宇宙中心
• 地心说的核心观点是地球位于宇宙中心，并且是静止的， 其他天体都在围绕地球旋转。
天体运动规律
• 地心说认为天体运动是有规律的，并且可以用数学公式来描述。例如，行星的运动被认为遵循本轮和均轮的运动模式。
03
CATALOGUE
日心说的起源和基本概念
日心说在现代科学中的应用和影响
太阳的故事(三)地心说vs日心说
我们已经知道， 天上的日月星辰并不是静止不动的， 从它们的东升西落中所能得到的最直 接、 最直观的结论， 就是所有天体都在一个以地球为中心的天球上， 围绕地球转动。
这种几乎出现在所有早期文明中的猜测是地心说 (Geocentrism) 的雏形。
但世界的有趣之处就在于，它常常给你一点希望， 似乎一个简单图像就能让你抓住点什么， 但稍稍细究一下却会发现事情并不那么妥帖。
拿日月星辰的运动来说， 星星的运动倒是的 确能用一个天球的转动来描述——因为它们只有周日运动， 但太阳、 月亮及五大行星却除 了周日运动外还各有各的 “私活”： 太阳有周年运动， 月亮有月相变化， 五大行星更不象 话， 不仅各有各的周期， 甚至还每隔一段时间就 “倒行逆施” (逆行) 一番。
区区一个天 球是无论如何摆不平那么多运动的。
怎么办呢？ 古人们想到了一招， 那就是把天球当成 礼物派发， 让太阳、 月亮及五大行星各占一个， 乖乖听话的其它星星们则共享一个[注一]。
但这还不够， 因为行星的逆行还无法解释。
有人也许会说， 那有什么难的？ 让天球一会 儿正转， 一会儿逆转不就行了？ 打住！ 万万不行。
要知道， 从古希腊开始直到十七世 纪之前， 在差不多两千年的时间里， 人们对天体运动的描述一直遵守着两个要素： 一是 天球必须为球形， 二是它的运动必须有某种类型的均匀性。
这几乎是当时对 “解释” 一词 的定义， 非如此不能算是解释。
让天球象眼珠子那样乱转是万万不行的——文雅点说是不 完美的。
天球必须完美， 行星却要倒行逆施， 这就让人伤脑筋了。
在被伤了脑筋的人当中就有古 希腊先贤柏拉图 (Plato, 428/427BC-348/347BC)， 他给后人留了一道思考题： 如何 用均匀有序的运动来描述看起来不规则的行星运动？ 要说历史上的聪明人还真不少， 柏拉图的思考题一出， 很快就有人按下了抢答键。
抢答 者不是外人， 而是柏拉图的学生欧多克斯 (Eudoxus, 400/408BC-355/347BC)。
地心说和日心说
日心说的意义
• 从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和 现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想 象的。 仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利 略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者 的发现 才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。 哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物， 它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性，同时表现在哥白尼的某些观点上，他 的体系是存在缺陷的。哥白尼所 指的宇宙是局限在一个小的范围内的，具体来说，他的宇 宙结构就是今天我们所熟知的太阳系，即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心， 就必须有它的边界，哥白尼虽然否定了托勒玫的“九重天”，但他却保留了一层恒星天， 尽管他回避了宇宙是否有限这个问题，但实际上他是相信恒星天球是宇宙的“外壳”，他 仍 然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动，所以哥白尼的宇宙体系，仍然包含着不 动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人，哥白尼的历史功绩是伟大 的。确认地球 不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客 观真理道路上的里程碑。 哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开 创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲 学开始获得 飞跃的发展。
他的宇宙模型添加了几十个天球调节行星的 轨道。此时的他也明白，他陷入“宇宙是简 洁和谐的”不能自圆其说的无奈中。
托 勒 密
• 他指出：日、月、五大行星都在绕地球的偏心圆轨道上运转，并且各 有其轨道层次，离地球最近的第一圈轨道上是月亮，叫做月亮天。第 二圈轨道上是水星，叫做水星天。第三轨道上是金星，叫做金星天。 第四、第五、第六、第七圈轨道上依次是太阳、火星、木星、土星， 并分别叫做太阳天、火星天、木星天、土星天。这七个轨道圈中，太 阳和月亮是直接绕地球运转的。而水、金、火、木、土五大行星则都 有其本轮轨道，这五个本轮的的中心又按各自的轨道绕地球运转，本 轮中心的轨道就是均轮。 • 在托勒密的设计中，上星天以外，第八层是所谓恒星天，满天恒星都 嵌在它上面。再往外，还有三个天层，即晶莹天、最高天和净火天。 托勒密假定这些天层是诸神的居住处。这样，便得到一个在他看来是 完美无缺的宇宙体系了。托勒密得意地说：“如果要考虑在天体运动 中所观察到的不规则性，而这些不规则性却的以正常的圆周运动来加 以解释时，就不会奇怪我们所引用的许多圆圈了。”由于亚里士多德 和托勒密的声望，加上这种理论迎合了后来罗马教廷的宗教思想，地 心说整整统治欧洲达1000多年之久。
地心说与日心说
哥白尼提出的日心说，推翻 了长期以来居于宗教统治地位的 地心说，实现了天文学的根本变 革。日心说，也称为地动说，是 关于天体运动的和地心说相对立 的学说，它认为太阳是宇宙的中 木星 心，而不是地球。 地球 哥白尼努力了30年，取得了 土星 太阳 可靠的数据，提出了“日心说”， 并在临终前出版了他不朽名著 水星 《天体运行论》。
金星 火星
√
√×Leabharlann 你们想先了解 哪一个？克罗狄斯· 托勒密 地心说 判断观点 尼古拉· 哥白尼 日心说
判断观点
克罗狄斯· 托勒密（古希腊语： ΚλαύδιοςΠτολεμαῖος；拉丁语： ClaudiusPtolemaeus，约90年—168年），又译 托勒玫或多禄某，相传他生于埃及的一个希腊化 城市赫勒热斯蒂克。古希腊天文学家、地理学家 和光学家。托勒密写下一系列科学著作，当中三 部对伊斯兰世界和欧洲的科学发展有着颇大的影 响。第一部是《天文学大成》 （古希腊语： ΗμεγάληΣύνταξις，意谓“巨著”）。第二部是 《地理学指南》 ，是一部全面探讨希腊罗马地区 地理知识的典籍。而第三部是有关占星学的《四 书》 ，书中尝试改进占星术中绘制星图的方法， 以便融入当时亚里士多德的自然哲学。
√ × ×
尼古拉· 哥白尼（拉丁语：Nicolaus Copernicus，1473年2月19日－1543年5月 24日），文艺复兴时期波兰数学家、天文学 家。1473年出生于波兰，通晓多国语言，了 解经典文学，能够胜任翻译，做过执政官、 外交官，也是一名经济学家。40岁时提出了 日心说，并经过长年的观察和计算完成他的 伟大著作《天体运行论》。哥白尼的“日心 说”沉重地打击了教会的宇宙观，是唯物主 义和唯心主义斗争的伟大胜利。他用毕生的 精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗 产。1543年5月24日哥白尼在弗龙堡辞世， 遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂 重新下葬。
地心说被日心说推翻
地心说被日心说推翻在人类历史上，地心说和日心说是两种相互竞争的天文学理论，尤其是在15世纪和16世纪之间，这两种理论的争论达到了顶峰。
地心说主张地球是宇宙的中心，而日心说则认为太阳是宇宙的中心。
虽然地心说是古代希腊哲学家提出的观点，并得到了欧洲中世纪天主教会的支持，但日心说在科学革命时期重新得到了关注，并最终推翻了地心说。
地心说最早出现在公元前4世纪的古希腊，由亚里士多德和托勒密等天文学家提出。
根据地心说的观点，地球是宇宙的中心，其他天体，包括太阳、月亮和行星都绕着地球旋转。
这一理论在欧洲中世纪时期被广泛接受，尤其在天主教会中得到了官方的认可和支持。
地心说也被纳入到天主教的宗教教义中，成为了一种不可动摇的信仰。
然而，随着科学观念的发展和观测技术的进步，日心说的理论开始逐渐崭露头角。
日心说的最早支持者是古代希腊天文学家阿里斯塔克斯，他认为太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳旋转的行星之一。
然而，阿里斯塔克斯的理论并没有得到广泛接受，直到日本天文学家丰臣秀吉的时代，日心说才逐渐成为了天文学界的主流观点。
在15世纪和16世纪之间，尤其是哥白尼和伽利略等科学家的贡献，推动了日心说理论的发展和推广。
哥白尼撰写了《天体运行论》，提出了太阳是宇宙中心的观点，并通过观测和数学计算来支持自己的理论。
伽利略通过望远镜的观察结果证实了地球不是宇宙的中心，而是绕着太阳旋转的行星之一。
这些科学家们的努力和发现，打破了地心说的思维定势，给日心说理论的发展带来了重大推动力。
然而，地心说并非一蹴而就被推翻。
许多人，特别是天主教会的长期支持者，持续地坚持地心说的观点。
这导致了与科学家们之间的争论和冲突。
最终，日心说的胜利来自于观测数据的积累和日心说理论的更加准确和简洁。
地心说难以解释一些天文现象，例如行星运动的逆行和不规律性，而日心说则能够提供更好的解释。
推翻了地心说意味着科学界的一个重大突破，标志着科学思维上的进步。
它也反映了人类对于世界的认识不断深化和扩展的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地心说与日心说
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。
它最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。
托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。
从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转。
其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行。
在太阳、月球行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天。
再外面，是推动天体运动的原动天。
下面是这种学说的示意图：
地心说是世界上第一个行星体系模型。
尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀。
地心说承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步。
地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行，托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念，设计出了一个本轮均轮模型。
按照这个模型，人们能够对行星的运动进行定量计算，推测行星所在的位置，这是一个了不起的创造。
在一定时期里，依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象，因而在生产实践中也起过一定的作用。
地心说中的本轮均轮模型，毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的，他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度，才使这个模型和实测结果取得一致。
但是，到了中世纪后期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差，就逐渐显露
出来了。
但是，信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的，却用增加本轮的办法来补救地心说。
当初这种办法还能勉强应付，后来小本轮增加到
80多个，但仍不能满意地计算出行星的准确位置。
这不能不使人怀疑地心说的正确性了。
到了16世纪，哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上，终于创立了“日心说”。
从此，地心说便逐渐被淘汰了。
日心说:认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动，日心说又称为“日心地动说”或“日心体系”。
十六世纪，波兰天文学家哥白尼经过近四十年的辛勤研究，在分析过去的大量资料和自己长期观测的基础上，于1543年出版的《天体运行论》中，系统地提出了日心说。
在托勒密的地心体系中，每个行星运动都含一年周期成分，但托勒密对此无法作出合理的解释。
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转
一周的反映。
哥白尼体系另一些内容是：
①水星、金星、火星、木星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上
匀速率地绕太阳公转。
②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转。
③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象。
④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。
哥白尼曾列举了许多主张地球自转和行星绕太阳公转的古代学者名字，他发扬了这些学者的思想，竭尽毕生精力，经过艰辛的观测和数学计算，以严格的科学论据建立了日心体系。
后来的观测事实不断地证实并发展了这一学说。
限于当时的科学发展水平，哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是：
①认为太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；
②沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，运动速度的大小也不是恒定的。