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数学家阿利斯塔克地动学说的故事

xiawuyouke 趣味数学故事 2022-01-07 12:28:52 235 1 数学家

数学家阿利斯塔克地动学说的故事

数学家阿利斯塔克

阿利斯塔克(Aristarchus,公元前315年—公元前230年),萨摩斯人(爱琴海萨摩斯岛)。古希腊数学家、天文学家

01

早在托勒密之前,就有人提出过地动的学说,最著名的一位就是阿利斯塔克。阿利斯塔克出生于爱琴海上的萨摩斯岛。按照阿利斯塔克对宇宙的设想,天上的太阳和恒星是固定不动的,太阳在宇宙的中心,而地球则是围绕着太阳的圆形轨道在运行。在他的那个时代,他的学说遭到了疑问和排斥,而且对恒星视差的观测也没有支持他地球在动的理论。

阿利斯塔克用数学精密地计算出太阳的半径为地球的七倍(实际上是一百零七倍),故宇宙中最大的物体是太阳而不是地球,因此认为太阳是不动的。地球和行星则以太阳为中心做圆周运动。地球每年绕太阳公转一周,同时又每日自转一周。太阳与地球的距离约是月亮与地球的十九倍。阿利斯塔克的研究,开创了人类用科学的方法来研究天体的距离和大小的历史;证明了天体并不是神秘莫测的,而是复合规律的实物;并且可以用科学的方法对它们进行研究。

02

阿利斯塔克开创了太阳、月亮与地球距离之比以及太阳、月亮、地球三者大小之比的测量,在留存至今的著作《论日月的大小和距离》中,求得日地距离为月地距离的18-20倍,太阳直径为月球直径的18-20倍以及为地球直径的6-7倍。尽管这些结果与实际值相差甚远,但他是第一个认识到太阳远比地球大得多的人。他很可能因此逻辑地推论大的东西不能绕小的东西转动,从而提出了古代的日心说:恒星和太阳静止不动,地球和行星在以太阳为中心的不同圆轨道上绕太阳转动,地球还每天绕轴自转一周。因此,恩格斯称他为“古代的哥白尼”。这种方法应用了一千多年。他还提出过一种方法,测定月食时月球视直径和地影直径的比例,以确定月地距离。这个方法后为喜帕恰斯所采用。此外,他还开创了三角计算,导出了不等式

阿利斯塔克所著《论日月大小和距离》一书流传至今。在这一著作中,他应用几何学知识在科学史上第一次试图测量日、月和地球之间的距离。他设想在上、下弦,即月半圆时,日、月和地球应当形成一个直角三角形,通过测量日、月和地球距离的角距,就可以测算太阳和月亮的相对距离。他根据测得的角度87°,算出太阳与地球的距离是月亮与地球距离的19倍。他又根据日食情况,推得太阳直径是月球直径的19倍。他在月食时又计算了地球影子的宽度,得出地球直径是月球直径的3部。阿利斯塔克认为,如果假设包括地球在内的行星都围绕太阳旋转,而恒星因为看上去不动而无限遥远,那么天体运动就非常容易理解。

阿利斯塔克的日心说经阿基米德的介绍,当时曾有一定的影响,但遭到了宗教势力的反对。日心说思想在当时没有为人们所接受。但是对于太阳和月亮的大小以及它们与地球间距离的测量工作,却始终有人进行着。 为了进行上述的测量,首先要测量地球的大小。这项工作最早是由昔兰尼人埃拉托斯特尼进行的。尼西亚人希帕克也继承了阿利斯塔克的测量工作,他所测得的结果要精确得多,和现代计算结果已很相近。


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评论列表(1人评论 , 235人围观)
  • 2022-05-11 21:32:47

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