普通天文学/行星的视运动
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在 1500 年代中期日心说模型被普遍接受之前,地球被认为是已知宇宙的中心。地心宇宙模型中存在许多固有问题,导致尼古拉·哥白尼制定了一种行星和恒星运动的替代方法。其中两个问题是某些行星(特别是火星)的视逆行运动,以及由此产生的本轮理论来弥补这个问题,以及金星发生的相位。
将地球视为宇宙中心,我们太阳系中的许多行星在夜空中呈现出奇特的运动。例如,火星有时会呈现出逆行运动。由于地心模型认为我们太阳系中所有的行星都绕着地球运行,这意味着火星会不时地逆转其轨道方向,然后再恢复。希腊天文学家托勒密试图用本轮来解释这种现象——即行星绕地球运行时,在地球周围的圆周轨道之上遵循的小圆周运动。从希腊时代到启蒙运动的天文学家通过添加额外的本轮层来弥补地心模型的缺陷,直到该系统变得如此复杂以至于几乎无法使用。哥白尼的日心模型,将太阳放在中心,行星绕太阳运行而不是绕地球运行,消除了困扰当时天文学的许多本轮。
地心模型的另一个问题出现在观测金星及其相对相位时:如果金星和太阳都绕地球运行,那么金星不可能处于“满月”相位,即完全被照亮(类似于满月)。因此,托勒密模型只预测了金星的弦月和新月相位。然而,正如伽利略所观察到的,情况显然并非如此;金星呈现出月球的所有相位,这是一个由哥白尼模型预测和解释的现象。伽利略发现了这种现象,它是最终支持日心宇宙观的关键因素之一。
请注意,这只是伽利略进行的许多与古代信仰相矛盾的观测结果之一,但这一观测最直接地对行星绕地球运行的想法提出了质疑。
- Shea, William R. 伽利略在罗马:一个麻烦的天才的兴衰。纽约:牛津大学出版社,美国,2004 年。