1. 极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂。极为奇妙的是哥白尼服从于传统的最明确的表示就是同它的决裂。 《哥白尼革命》 库恩(美国) Thomas S. Kuhn1922~1996

2. Nicholaus Copernicus, 1473-1543 Charles Darwin, 1809 -1882 Sigmund Freud, 1856-1939 哥白尼 达尔文 弗洛伊德 科学革命

3. 哥白尼革命The Copernican Revolution 第 3 讲

4. Cosmos （宇宙） • 一个和谐而有规律的体系 • 天文学首先是追求宇宙的和谐，而不是狭义地去拟合观测。 毕达哥拉斯Pythagoras (ca 560–ca 480 BC)

5. 柏拉图Plato (428～348 BC) • 同心球模型 月、日、水、金、火、木、土

6. 为什么天体进行圆周运动？ • 柏拉图的论证 • 宇宙的本质是和谐的 • 和谐的体系是绝对完美的 • 绝对完美的轨道是圆形 • 天体都按照圆形轨道绕地球运行 柏拉图的《蒂迈欧》Timaeus

7. 柏拉图同心球模型的缺点 • 行星似乎没有按照圆形的轨道运动 • 个别异常现象的存在，并不说明和谐这一理性的原则错了。 拯救现象

8. 同心球模型 concentric spheres 欧多克斯Eudoxus （409～356 BC)

9. 外层天球，24小时旋转一周 第2层天球，每年旋转一周 第3层天球，太阳附缀其上，每年旋转一周 太阳运动轨迹 • 同心球模型：太阳

10. 亚里士多德的宇宙观 • 地球是一个球 • 北极星高度 • 大海上的帆船 • 月食 亚里士多德Aristotle (384-322 BC)

11. 白道 月偏食 月全食 半影月食

12. 月偏食 月全食 半影月食 月亮的路线

13. 亚里士多德Aristotle (384-322 BC) • 地球是宇宙的中心，绝对静止不动 • 恒星的视差 • 自由落体 • 所有天体必须按照匀速的圆周运动 • Uniform Circular Motion

14. 月亮 地球 金星 太阳 火星 • 同心球-水晶球模型 月、水、金、日、火、木、土 月、日、水、金、火、木、土 • 优点 • 日月运行的快慢 • 行星的顺行与逆行 • 缺点 • 行星的亮度变化 • 行星到地球的距离不变 水晶球模型crystalline spheres

15. 暗 • 阿波隆尼的本轮均论模型 P 亮 C 本轮 亮 地球 均轮 阿波隆尼 Apollonius of Perga (260 ～220 BC)

16. 希帕恰斯Hipparchus公元前2世纪

17. A S S’ O C D E E B • 希帕恰斯 • 偏心圆模型：太阳

18. Almagest • Alexandria, 150AD 托勒密Ptolemy (ca 100 - ca 170) • The Greatest • Hunayn ibn Ishaq, 850AD • 大汇编 • 至大论 • 天文学大成

19. 托勒密的《天文学大成》 • 约公元一百五十年完成

20. 阿拉伯文版《天文学大成》(九世纪初)

21. 拉丁文版《天文学大成》

22. 托勒密的地心说宇宙模型

23. P 行星 Epicycle 本轮 C E 地球 Deferent 均轮 • 阿波隆尼的本轮—均论模型

24. P 本轮 C E O E’ Equant 地球 对应点 均轮 • 托勒密的本轮—均轮模型

25. P • 托勒密本轮—均轮模型的问题 C A E O E’ 地球 对应点 • 本轮之上的本轮 • 亚里士多德的原则 • 匀速的圆周运动 • Uniform Circular Motion • 本轮的圆心绕对应点(Equant)运动 • 角速度均匀，线速度不均匀

26. P C A C E’ E’ O’ O O E E • 图斯(al-Tusi) 模型 • 本轮中心C 在圆A上匀速运动，点A在圆O上匀速运动 • 托勒密模型 • 本轮中心C在均轮上绕对应点E’ 以相同的角速度运动

27. 图斯(al-Tusi)的发明 图斯双圆 （Tusi Couple）

28. 沙蒂尔（al-Shatir）的水星模型

29. 沙蒂尔（al-Shatir）的行星模型

30. 托勒密体系 • 优点 • 第一次为所有天体运动提供了系统、完整、详尽、定量的解释。 • 缺点 • 行星逆行的原因 • 外行星本轮上的向径

31. 哥白尼生平 哥白尼Nicholaus Copernicus (1473-1543) 日心说的提出受阿利斯塔克的启发

32. 《论日月的大小和距离》 • 阿利斯塔克（前三世纪）

33. 哥白尼的日心说 • 所有天球都围绕太阳旋转 • 地球绕它的轴自转 • 地球旋转的轨道是黄道/黄道带 • 地球与太阳的距离比地球与恒星的距离小得多 • 行星的逆行是相对运动的结果

34. 哥白尼的《天体运行论》 • 一五四三年初版

35. 哥白尼《天体运行论》手稿

36. 哥白尼的宇宙模型

37. 哥白尼的宇宙模型

38. 哥白尼日心说解决的问题 • 行星逆行的原因 • 外行星本轮上的向径

39. P C 本轮 对应点 圆心 地球 均轮 行星的逆行

40. 火星的视运动

41. P S C 平太阳的方向 E 外行星在本轮上的向径与地球指向平太阳的方向平行

42. P P C C 日星距离 日地距离 E E

43. P P P S S S C E 日地距离 E E 日星距离

44. 地心说的否定 • 旧的现象的解释：行星运动 • 新的现象的预测 • 木卫的发现 • 金星位相的改变 伽利略Galileo Galilei (1564-1642)

45. 金星 太阳 地球 金星的位相

46. 托勒密的宇宙 太阳 金星 本轮 圆心 地球 • 地心说模型中的金星

47. 1910年9月27日 1910年6月10日 1927年10月24日 1919年9月25日 1964年6月19日 金星的5种位相(1610年伽利略）

48. 日心说的问题 I • 系统本身并没有简化 • 精度也没有提高

49. 哥白尼模型与托勒密模型

50. 日心说的问题 II • 亚里士多德的质疑：如果地球不在宇宙的中心，什么使得事物做圆周运动？ • 地球自转： 自由落体 • 地球公转： 恒星的视差