第4章 我们的宇宙图象(1)[第1页/共3页]

一名闻名的科学家（传闻是伯特兰・罗素）曾经作过一次天文学报告。他描述了地球如何环绕着太阳公转，而太阳又是如何环绕着称之为我们星系的庞大的恒星个人的中间公转。演讲结束之际，坐在房间后排的一名小个老妇人起立说道：“你讲的是一派胡言。实际上，天下是驮在一只庞大乌龟背上的平板。”这位科学家暴露傲岸的浅笑，然后答道：“那么这只乌龟站在甚么上面的呢？”“你很聪明，年青人，的确很聪明”，老妇人说，“不过，这是一只驮着一只，一向驮下去的乌龟塔啊！”

但是，1514年波兰教士尼古拉・哥白尼提出了一个更简朴的模型。（开初，或许哥白尼惊骇被教会怒斥为异端，以是将他的模型匿名地传播。）他的看法是，太阳静止职位于中间，而地球和行星们环绕着太阳作圆周活动。将近一个世纪今后，人们才当真接管他的看法。厥后，两位天文学家――德国人约翰斯・开普勒和意大利人伽利略・伽利雷开端公开支撑哥白尼实际，固然它所预言的轨道还不能完整与观察相合适。直到1609年，亚里士多德和托勒密的实际才宣布灭亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观察夜空。当他观察木星时，发明有几个小卫星或玉轮环绕着它转动，这表白不像亚里士多德和托勒密假想的那样，并非统统东西都必须直接地环绕着地球转动（当然，仍然能够信赖地球是静止地处于宇宙的中间，而木星的卫星沿着一种极其庞大的轨道环绕地球活动，表观上看来它们是环绕着木星转动。但是，哥白尼实际却简朴很多了）。同时，约翰斯・开普勒修改了哥白尼实际，提出行星不是沿着圆周而是沿着椭圆（椭圆是拉长的圆）活动，从而终究使预言和察看相互分歧了。

就开普勒而言，椭圆轨道仅仅是想当然的，并且是相称讨厌的假定，因为椭圆明显不如正圆那么完美。固然他几近偶尔地发明椭圆轨道能很好地和观察相合适，但却不能把它和他的磁力引发行星环绕太阳活动的思惟相互调和起来。只要到更晚很多的1687年，这统统才获得解释。

乃至那些认识到牛顿的引力实际导致宇宙不成能静止的人，也没有想到提出宇宙能够正在收缩。相反，他们试图修改实际，使引力在非常大间隔下变成架空的。这并没有太大影响他们对行星活动的预言，但是却答应恒星的无穷漫衍保持均衡状况――邻近恒星之间的吸引力被远间隔外的恒星来的斥力均衡。但是，现在我们信赖，如许的均衡是不稳定的：如果某一地区内的恒星略微相互靠近一些，它们之间的引力就会加强，并超越斥力的感化，是以这些恒星就会持续落到一起。反之，如果某一地区内的恒星略微相互阔别一些，斥力就起主导感化，并差遣它们离得更远。

当人们群情到无穷时，这类论证是你会遭碰到的一种圈套。在一个无穷的宇宙中，因为在每一点的两边都有无穷颗恒星，以是每一点都能够以为是中间。好久今后才认识到精确的体例，便是先考虑有限的景象，这时统统恒星都相互落到一起，然后加上在这个地区以外大抵均匀漫衍的更多恒星，看事情会如何窜改。遵循牛顿定律，均匀地讲，这分外的恒星对本来的那些底子没有甚么影响，以是这些恒星还是一样快地落到一起。我们情愿加上多少恒星便能够加上多少，但是它们仍然老是向本身坍缩。现在我们晓得，不成能存在一个无穷静态的引力老是吸引的宇宙模型。

亚里士多德以为地球是不动的，太阳、玉轮、行星和恒星都以圆周为轨道环绕着地球公转。他信赖这些，是因为他以为地球是宇宙的中间，而圆周活动是最完美的；他的这类观点是基于某些奥秘的启事。公元2世纪，这个思惟被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中间，8个天球包抄着它，这8个天球别离负载着玉轮、太阳、恒星和5个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。为了申明在天空中察看到的这些行星的相称庞大的轨道，人们以为它们本身沿着附在呼应天球上的更小的圆周活动。最外层的天球照顾着所谓的牢固恒星，它们的相对位置老是保持稳定，但是团体环绕着天空扭转。最后一层天球以外为何物一向不很清楚，但是它必定不是人类所能观察到的宇宙部分。