1.2.3 哥白尼的日心體系
我們前面提到,哥白尼日心理論(圖1.23)的提出是建立在一般性的“公理”之上的。他當時這樣講:“當我致力于這個無疑是很困難的而且幾乎是無法解決的課題之后,我終于想到了只要能符合某些我們稱之為公理的要求,就可以用比以前少的天球和更簡單的組合來做到這一點。”

圖1.23 哥白尼和他的日心說
他所說的公理有七條:
第一條:對所有的天體軌道或天球,不存在一個共同的中心。
第二條:地球的中心不是宇宙的中心,而是重力中心和月球軌道的中心。
第三條:所有的天體都圍繞太陽旋轉,太陽儼然是在一切的中央,于是宇宙的中心是在太陽的附近。
第四條:日地距離和天穹高度的比小于地球半徑和日地距離的比。因此,與天穹高度比起來,日地距離就是微不足道的了。
第五條:天穹上出現的任何運動,不是天穹本身產生的,而是由于地球的運動。正是地球帶動著周圍的物質繞其不動的極點作周日運動,而天穹和最高的天球始終是不動的。
第六條:我們看到的太陽的各種運動,不是它本身所固有的,而是屬于地球和其所在的天球。就像任何別的行星一樣,地球和其所在的天球一起繞著太陽運動。這樣,地球就具有幾種運動了。
第七條:行星的視運動和逆行,不是它們在運動,而是由于地球在運動。因此,只要用地球運動這一點就足以解釋天上見到的許多種不均勻性了。
根據哥白尼的理論,“只要用地球運動這一點就足以解釋天上見到的許多種不均勻性了”,因此,托勒密地心說中無法解釋的諸多現象,在日心說看來都是可以迎刃而解的,這是日心說得以提出的最重要的原因。
實際上在公元前3世紀,希臘學者阿里斯塔克就提出,太陽處于宇宙的中心,地球圍繞著太陽旋轉,由于他首次提出了日心說,因而被稱為“古代的哥白尼”。哥白尼在托勒密學說的基礎上,繼承了阿里斯塔克的日心說主張,提出了嶄新的日心說理論。哥白尼認為:地球是球形的,因此它的自轉與公轉運動也應當是圓周運動。