为天文学发展奠定基础的科学家有哪几位？

天文学是人类最古老的科学。可能是从第一个“类人”洞穴居民的存在开始，人们一直在仰望天空，试图解释他们在空中看到的东西。电影《2001：太空漫游》中有个著名的场景，一个名叫“月球守望者”的原始人一边观察天空，一边欣赏风景并思考他所看到的东西。这样的生物很可能确实存在过，他们试图去了解所看到的宇宙。

电影《2001：太空漫游》

史前天文学

时光回到大约一万年前的第一个文明时期，最早的天文学家们已经弄清楚了如何利用天空。在某些文化中，他们是牧师、女祭司或其他研究天体运行来决定仪式、庆典和种植周期的“精英”。这些人拥有观测甚至预报天体事件的能力，在他们所处的社会中具有强大的影响力。这是因为对于大多数人来说，天空始终是个谜，而且在很多情况下，各种文化将他们的神灵置于空中。任何能够弄明白天空（和神明）奥秘的人一定是非常重要的人物。

古代天文学家

然而，他们的观测结果并不完全科学。尽管有些被用来迎合宗教仪式的目的，但是这些结果更加实用。在某些文明中，人们认为天体及其运动能够“预测”自己的未来。这样的观念导致了现今被贬低的占星术，它更像是一种娱乐，而非什么科学。

古埃及占星壁画

领路的希腊人

古希腊人是最早开始发展他们在空中所见事物的理论的人之一。有很多证据表明，早期的亚洲社会也将天象视为一种日历。当然，航海家和旅行者利用太阳、月亮和星星的位置来寻找他们在地球上的路线。

领航员根据月角距计算经纬度（图片来源：维基百科）

对月亮的观察也表明，地球是圆的。人们还相信，地球是万物的中心。再加上哲学家柏拉图的断言，称球体是完美的几何形状，以地球为中心的宇宙观似乎是自然而然产生的。

许多其他早期的观测者认为，天空实际上是一个倒扣在地球上的巨大水晶碗。这种观点最终让位于另一种在公元前四世纪由天文学家欧多克索斯（也译作尤得塞斯）和哲学家亚里士多德阐述的观点。他们表示太阳、月亮和行星悬挂在一组环绕地球的嵌套的同心圆球体上。没有人可以看到它们，但有东西在支撑着这些天体，无形的嵌套球就是特别贴切的解释。

尽管这个模型对古人试图理解未知的宇宙很有帮助，但是它对正确地追踪从地球表面看到的行星、月球或恒星的运动帮不上什么忙。不过，几次改进之后，它仍然是六百年来有关宇宙的主流科学观点。

柏拉图（左）和亚里士多德（右）

托勒密的天文学革命

公元前二世纪，在埃及工作的罗马天文学家克罗狄乌斯·托勒密（Ptolemy）将自己一项独特的发明添加到了嵌套晶体球的地心模型中。他表示，行星在由附着在那些完美球体上的“某种物质”组成的完美圆圈中运动。所有这些东西都围绕地球旋转。他把这些小圆圈称为“本轮”，它们构成了一个（如果有误）重要的假设。尽管这个假设是错误的，但至少他的理论可以很好地预测行星的路径。托勒密的观点依然是“十四个世纪以来的首选解释”！

托勒密的“地心学说”展示图（图片来源：维基百科）

哥白尼的革命

一切都在十六世纪发生了变化，当波兰天文学家尼古拉斯·哥白尼（Nicolaus
Copernicus）厌倦了托勒密模型繁琐又缺乏精准的本质，他便开始了自己的理论研究。他认为一定有一种更好的方法来解释感知到的行星和月亮在天空中的运动。他提出太阳位于宇宙的中心，地球和其它行星围绕它旋转。这个理论看起来很简单，而且很符合逻辑。然而，它与神圣罗马教会的想法（主要基于托勒密的“完美”理论）相矛盾。事实上，他的想法给他带来了一些麻烦。因为在教会的眼中，人类和其所处的星球永远且只能被视为万物的中心。哥白尼的思想将地球降级为教会不能接受的事物。由于教会掌握了凌驾于所有知识之上的权力，它便不遗余力地诋毁哥白尼的思想。

哥白尼在工作中

但是，哥白尼坚持了下来。虽然他的宇宙模型仍然不正确，但却提出了三大理论。它解释了行星的顺行和逆行运动。它把地球从宇宙中心的位置移开。而且，它扩大了宇宙的规模。在地心模型中，宇宙的大小是有限的，因此它每24小时就能旋转一次，否则恒星会因为离心力而被甩掉。总之呢，也许教会确实担心的不是我们在宇宙中的地位被降级，而是我们对宇宙的深入理解因哥白尼的思想正在发生变化。

虽然这是朝着正确方向迈出的重要一步，但是哥白尼的理论仍然相当繁琐且欠缺精准。但是，他为科学的深入认知铺平了道路。他在临终前出版的《论天体的革命》（On the Revolutions of the Heavenly
Bodies）一书，是文艺复兴和启蒙时代开始的关键因素。在那几个世纪里，伴随着天文望远镜的建造，天文学的科学性变得无比重要。这些科学家们为我们今天所了解和依赖的一门专业科学——天文学的兴起做出了贡献。

作者: Nick Greene

FY: AngelinaWu

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