哥白尼与日心说

□文、图/罗方扬

托勒密的地心说提出后，传播到欧洲各国和阿拉伯世界，占据统治地位长达1 000多年。在这个漫长的时期里，随着观测仪器的改良，人们对行星的观测精度有所提高，也发现了托勒密的数据不够精确，已经不能推算行星速度和逆行的位置了。这样一来，人们就对地心说提出疑问了。

16 世纪，波兰天文学家哥白尼在经过大量的计算和观测后，提出了日心说。日心说指出，地球和金、木、水、火、土各行星（当时还没发现天王星和海王星）是围绕太阳旋转的。月亮围绕地球公转，同时地球又带着月亮围绕太阳转，而天上的恒星都要比各行星远得多。对于行星的逆行现象，哥白尼指出是因为行星绕日公转的角速度不同，所以在地球上看去，才有逆行现象。在这张油画中，我索性就把哥白尼的头像画在太阳中，周围是各行星绕太阳公转。

一个新学说的提出，并没有那么容易让人接受，日心说也不例外。阻力来自两个方面：一方面是罗马教会，教会宣布日心说为邪说，到处打压，甚至烧死了坚持日心说的意大利科学家布鲁诺；另一方面是保守的天文学家，他们还是相信托勒密的学说。

保守派甚至提出一个非常尖锐的问题：若是地球确实绕太阳公转，那么在每年的1月和7 月（即地球位于太阳两侧的时候），我们应该能看到恒星的视差角。因为每隔半年，地球在太阳两侧，所以这个视差角叫作恒星的周年视差角。

这个问题确实是从科学上进行提问，若是测不出恒星的周年视差角，日心说就无法真正让人信服。但凭当时的测量仪器，根本测不出这么小的角度。这个尖锐的问题把日心说逼到了墙角。

时间一点点过去，到了19 世纪，测量技术不断得到提高。人们造出了量日仪，可以很精确地测出太阳的直径，它也可以用来测恒星的周年视差角。1838 年，德国天文学家贝塞尔利用量日仪终于测出了天鹅座61 星的视差角，为0.31 角秒。这个角有多小呢？差不多就是把一枚1 元硬币放在16.6 千米远处观看时的视角。测出恒星周年视差角之后，再把已知的地、日距离作为基线，就可以用三角测量法算出恒星的距离了。据此，贝塞尔测出天鹅座61 星距离地球约10.4 光年（现在的数据为11.4 光年）。

随后，织女星、半人马座α 星等恒星也陆续被测出距离。恒星周年视差角的测出，算是彻底证明了日心说的正确性。也正是从这一刻起，人们的目光才算真正跳出太阳系，对恒星世界的认知又进一步扩大和加深了。