热点 天文

它曾经也是正的,后来硬是被天文学家“掰弯”了...

松鼠老孙 发表于  2017-07-03 14:33

地球仪的摆放方式,也反映出了我们对于宇宙的认识,这是哥白尼“日心说”的功劳。

“三光者,日月星。三才者,天地人。”作为生活在宇宙角落里一颗不起眼星球上的生物,弄清宇宙里那些星点究竟是什么,了解宇宙结构是什么样,一直是我们人类的梦想。

当我们回顾历史的时候,会惊奇地发现,人类头脑中宇宙观念强烈地影响了当时的社会,包括决定了艺术家画笔下描绘世界的方式。在中世纪,亚里士多德-托勒密“地心说”是主流的宇宙观念,在当时表现上帝把亚当和夏娃驱逐出伊甸园的画面中,上帝手中推动着的竟然是“地心说”宇宙模型,这意思是不是说,因为上帝掌握着宇宙真相,才有资格决定人类的命运?

《创始记:逐出伊甸园》 The Creation and the Expulsion from the Paradise by Giovanni diPaolo. 1445。表现上帝和天使把亚当、夏娃赶出伊甸园的宗教画。我们要注意飞翔的上帝正在用手推动“地心说”宇宙模型。图片来源:Wikipedia

地球仪曾经也正过

“地心说”模型古希腊天文学家托勒密总结古希腊数百年的天文学贡献的成果,它认为地球静止在宇宙的中心,日月行星在轨道上绕地球运行。为了计算日月行星的位置,轨道被设计成圆环套圆环的样子。这个设计虽然计算结果相当准确,但它既不美观,又很繁琐,长期被天文学家们诟病,不过在一千多年里,没有人有能力提出更好的方法,它也就被默认为“正确”的。

与地心说相呼应的,中世纪学者们表现宇宙秩序,一般采用地球北极向上的方式,外围是日月五星和恒星天球。这就是古希腊宇宙观念的“地球—天球”模式,简称为“天地仪”。值得注意的是,在这里北极向上,赤道面就是水平的,而日月五星所在的黄道面是倾斜的。对于“地心说”模型,这是很自然的——既然地球位于宇宙中心,地位特殊,当然要端端正正,不能东倒西歪。在很多古代科学艺术作品中,“正”的(北极竖直向上的)地球仪或天地仪代表“地球静止在宇宙中心”的思想。

中世纪学者Johannes de Sacrobosco绘制的宇宙观念,地球位于宇宙中心,北极在上方,赤道水平,黄道倾斜。图片来源:christies.com

《和谐大宇宙 Harmonia Macrocosmica》by Andreas Cellarius, 1660/61.在地球和行星系统周围,是黄道十二宫。图中表现的是地心说,行星包括太阳都围绕地球运动,地球北极朝上,赤道面水平,黄道面倾斜。图片来源:science.uu.nl

在这些古代科学艺术作品中,“正”的(北极竖直向上的)地球仪或天地仪代表“地球静止在宇宙中心”的思想。

后来被弄歪了

1543年,波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》中提出了“日心说”,用太阳取代了地球成为中心,可以更完善地解释我们观测到的各类天文现象。后来经过伽利略、开普勒等天文学家证明,“日心说”比“地心说”更为合理。从此,占据统治地位一千多年“地心说”被天文学家抛弃。这段宇宙观念的大变革时期,被我们称为“科学革命”。

1660年出版的星图《和谐大宇宙》就描绘了从托勒密时代到哥白尼时代星图的变迁。也展示了“科学革命”时期,人们宇宙观念的变革。

《和谐大宇宙 Harmonia Macrocosmica》by Andreas Cellarius, 1660/61. 

主画面是伽利略发现木星卫星之后的哥白尼日心说。 左下角是托勒密和他的地心说。托勒密脚边的天球图上,黄道是水平的。右下角是哥白尼和他的日心说。注意哥白尼脚边被掩盖的天地仪上,黄道是倾斜的,代表被扬弃的地心说,他手里的地球仪,从经纬线上可以看出来,已经“歪”了。图片来源:science.uu.nl

哥白尼告诉我们,地球只不过围绕太阳运动的一颗普通行星,地球运动包括自转和公转。日月星辰每天东升西落,实际上是地球绕贯穿南北极的自转轴发生自转的结果;黄道面实际上是地球围绕太阳公转的轨道平面。黄赤交角,即我们在之前也提到的(倾斜的)黄道面和赤道面的夹角,是地球整体相对黄道面的倾斜程度。换句话说,地球是倾斜着绕太阳转动的!

当“日心说”被科学界所公认,确认地球倾斜着绕太阳转动之后,为了形象地表示我们对哥白尼科学革命的崇高敬意,地球仪从此就变成如今的“歪”着的形象啦。“歪”地球仪意味着,赤道面是倾斜的,而黄道面也就是地球绕太阳的轨道是水平的。让地球在“水平”轨道上跑,在我们想象中应该更合理一些,对吧?

今天的地球仪。图片来源:Toys R Us

在你的教室里,倾斜的地球仪悄悄诉说着的,正是科学革命时代,哥白尼思想对我们的宇宙观念、对人类文化形成的巨大冲击。

题外话:—个日常语言里藏着的“哥白尼”

从“地心说”到“日心说”这个宇宙观念的巨大变革,对人类社会产生了重要影响。意大利天文学家伽利略因为宣传日心说,被罗马教廷审判,这件事至今仍是学者们热议的话题。就连哥白尼指天球周而复始的“旋转”(Revolution)这个词,后来在欧洲语言中衍生出另一个意思,指代另一种人间的新旧循环——“革命”(Revolution),这又是借“宇宙”权威诉说人间的世事变迁。

(编辑:明天)

热门评论

显示所有评论

全部评论(13)
  • 1楼
    2017-07-03 15:14 天降龙虾

    天文学家:谁说“掰弯”是不可能的?????

    [2] 评论
  • 2楼
    2017-07-03 15:42 5美金


    [4] 评论
  • 3楼
    2017-07-03 19:17 135figo

    天主教的大学体系培养出的教会科学家,终于完成了涅槃的使命:让人类从唯心主义彻底迈向了唯物主义。

    人类智慧的完美螺旋进化,是其他所有宗教捆在一起也比不了的。

    [1] 评论
  • 4楼
    2017-07-03 20:15 在雨夜
    引用文章内容:后来在欧洲语言中衍生出另一个意思,指代另一种人间的新旧循环——“革命”(Revolution)

    看样子这个词不应该翻译成革命。

    [0] 评论
  • 5楼
    2017-07-03 20:16 在雨夜
    引用@Yehowah 的话:看那个测绘能力还是中国强?渤海湾和黄河根本就是接近现代的水平嘛;西方那一套海岸线就那啥了

    我只看出来中国的画画能力比西方强,明显的右面的画风更真实嘛。

    [0] 评论
  • 6楼
    2017-07-04 09:24 在雨夜
    引用@Yehowah 的话:真实?你说的真实不就是地图海岸线接近现代的地图吗。。。

    我没说地图,我是说两幅画。大清国的绘画技术足以赶超西方的照相技术了。

    [0] 评论
  • 7楼
    2017-07-04 16:03 combok
    引用@天降龙虾 的话:天文学家:谁说“掰弯”是不可能的?????

    每个贴都要水一次!!烦么

    [0] 评论
  • 8楼
    2017-07-04 16:11 深空彼方

    地轴不是22到24度倾斜,才有了四季吗,歪着放不就对了?刚看完纪录片专门讲绕地球太阳转一圈和四季的故事

    [0] 评论
  • 9楼
    2017-07-04 21:50 Topp 天文研究生,摄影爱好者

    然而天文学家更常用的还是赤道坐标系

    [0] 评论
  • 10楼
    2017-07-04 22:25 拼音佳佳2
    引用@Yehowah 的话:看那个测绘能力还是中国强?渤海湾和黄河根本就是接近现代的水平嘛;西方那一套海岸线就那啥了


    于是那云中就有大声音传来

    这个是什么意思,而且出现频率过高,只能搜到这句话本身.

    [0] 评论
  • 11楼
    2017-07-05 08:52 参天
    引用@在雨夜 的话:看样子这个词不应该翻译成革命。

    轮回,历史的车轮虽然一路碾压但其实是周而复始的轮转。

    转轮王。。。。。。

    [0] 评论
  • 12楼
    2017-07-05 13:22 天降龙虾
    引用@combok 的话:每个贴都要水一次!!烦么

    烦啊,你一回,俺又得水一次。。。

    [0] 评论
  • 13楼
    2017-07-06 17:45 小哲_46307
    引用@在雨夜 的话:我没说地图,我是说两幅画。大清国的绘画技术足以赶超西方的照相技术了。

    那幅图是电视剧康熙王朝的剧照


    [1] 评论

显示所有评论

你的评论

登录 发表评论

松鼠老孙
松鼠老孙 天文学博士,出版社编辑,科学松鼠会成员

作者的其他文章

更多科研事,扫码早知道

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2015] 0609-239号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区