1、从地心模型到日心模型,亚里士多德的运动理论,物质的本质是：冷、热、湿、燥，两两结合形成四种元素：土、水、气、火； 月下的物体有生有灭，由上述四种元素构成；月上的天体则完美而永恒，由第五种元素构成。,亚里士多德（前384-前322）,每个物体都有各自的天然位置，只要不受阻挡，它们就会试图到达自己的天然位置。 构成月下物体的元素的自然运动是直线运动，重元素的自然运动是下落，轻元素的自然运动则是上升； 构成天体的第五种元素的自然运动是在天球上作匀速圆周运动。,罗素西方哲学史,地球静止在宇宙的中心。 太阳、月亮和行星在各自以地球为中心的圆周上匀速运动。,亚里士多德的运动理论的推论,古希腊天文学公理,希
2、腊天文学远不及巴比伦源远流长，其初也谈不上精确，但却具有完全不相同的理念。它是自然哲学家与科学家驰骋其想象力和推理能力的产物，因此朝着建构宇宙图像的方向发展。陈方正继承与叛逆,“拯救现象”柏拉图,行星在逆行期间比其他时间更亮,等分点托勒密,古希腊的地心模型,阿里斯塔库斯利用当时的数据计算了太阳、月球和地球的大小，直觉上认为让较小的地球绕着较大的太阳旋转在物理上更为合理。 毕达哥拉斯学派认为，自然现象可以用简单、和谐的数学关系加以描述。,哥白尼的日心说,哥白尼（1473-1543）,在他生命中余下的31年中，他花了大量时间在教堂的小塔上用肉眼仔细观察行星，并用粗糙的自造仪器作了数不清的测量。他将
3、剩下的空闲时间都用于改进他关于天体运动的新理论。 哥白尼的日心模型仍采用均论和本轮的图式描述行星的运动，但是现在太阳是均论的中心，地球则是一颗绕太阳旋转并绕自身轴转动的普通行星。,第谷（1564-1601）,开普勒行星运动三定律,丹麦天文学家第谷在 1576到1597年的20年间，观测并记录了太阳、月亮和行星运动的大量精度非常高的数据，发现托勒密的地心模型和哥白尼的日心模型都与观测结果不符。,开普勒（1571-1630）,曾作为第谷助手的开普勒花了四年的时间，发现最接近第谷的火星数据的哥白尼轨道仍然差了 8，就是因为这个可归为观察误差的差别，开普勒放弃了匀速圆周运动组合的方案，十六年后找到了答案。,古希腊地心模型在以地球为中心的基础上，为了与越来越精确的观测相一致，不得不越来越繁琐和臃肿（77个本轮）； 哥白尼日心模型将太阳作为均轮的中心，只用了34个圆来描述行星的运动； 开普勒用一个简单的椭圆取代了每一个组合。,小结：,“和谐性需要一种比托勒密理论的复杂蔓延更宜人的理论。” 克莱因 “我在内心深处肯定它为真实的，我带着惊人的狂喜来鉴赏它的美。” 开普勒,科学家往往基于什么目的去寻找新的理论？ 古希腊的地心模型是建立在亚里士多德的运动理论的基础上的；如果要为日心说辩护，就必须建立全新的运动理论。,
