我們今天都知道，地球是圍繞着太陽運轉的，是太陽系中的一顆普通的行星，這一理論最初是哥白尼在《天體運行論》一書中系統的提出來的，後來經過不斷的探索，才确認了日心說的正确性。而在此之前，無論是東方文明還是西方文明，主流的觀點是“地心說”，也就是認為地球是宇宙的中心，太陽及其他天體都是圍繞着地球運轉的。而“地心說”的正式建立是由古希臘天文學家托勒密在《至大論》一書中系統提出的。

《至大論》封面

那麼問題來了，既然我們都知道日心說才是正确的理論，而之前的地心說是錯誤的，那麼是否可以說明地心說是不科學的呢？

這就要看一個理論是否科學，與這個理論的正确與否是怎樣的關系了。可能會有人簡單的認為，隻有正确的才是科學的，錯誤的就不是科學的。這種說法其實是不對的，判斷一種學說是不是科學，不是依據它的結論在今天正确與否，而是依據它所用的方法、它所遵循的程序。

科學的不一定就是正确的，也不一定是真理。這是因為人類的科學是随着對事物的認識不斷深入，而不斷變化的，所以過去的科學理論，在未來可能會被修改，也可能會被推翻。所以，不能簡單的用正确與不正确來區分是否科學。判斷一個理論是否科學，關鍵要看證明這個理論所用的方法和程序是怎樣的。

天體運行論

我們以地心說和日心說這兩種理論來進行分析。

先看下曆史上天文學發展的思路：在已有的實測資料基礎上，以數學方法構造模型，再用演繹方法從模型中預言新的天象；如預言的天象被新的觀測證實，就表明模型成功，否則就修改模型。在現代天體力學、天體物理學興起之前，模型都是幾何模型——從這個意義上說，托勒密、哥白尼、第谷乃至創立行星運動三定律的開普勒，所用的方法都是一樣的。再往後一直到當代，用物理模型替代了幾何模型，但是總的思路還是一樣的，這種思路不隻在天文學方面，其他的科學領域也是一樣的。

科學實驗的方法

而這種思路，最早确立就是在古希臘時期，而且正是托勒密的《至大論》第一次完整、全面、成功地展示了這種思路的結構和應用。因此，托勒密天文學說的“科學性”不僅是毫無疑問的，而且它在科學史上的地位絕對應該在哥白尼之上——因為事實上哥白尼和曆史上許許多多天文學家一樣，都沒有脫離《至大論》中的一些基本原則和托勒密的科學方法體系。

地心說模型

而哥白尼的日心說也并非是首次獨創提出的，早在古希臘時期的阿利斯塔克便已提出過日心地動之說，但始終存在兩個無法解釋的問題，事實上這兩個問題哥白尼也沒有能夠解釋。

日心說模型

第一個問題是，觀測不到恒星的周年視差。如果地球在繞日公轉，那麼從其橢圓軌道之此端運行至彼端，在此兩端觀測遠處恒星，恒星的方位應有所改變。實際上當時的人們沒有發現這種情況，所以這是說不通的。哥白尼也無法用實際觀測解決這個問題，所以隻能假設恒星距離非常遙遠，因而周年視差微小，才無法觀測到。真正證明這個觀點的是19世紀的F. W.貝塞爾，他在1838年公布了對恒星天鵝座61觀測到的周年視差。

恒星的周邊視差

另外在1728年，J. 布拉德雷發現了恒星的周年光行差，這雖然還不能直接證明地球在圍繞太陽運轉，但是可以證明地球确實在運動，所以，在1757年，羅馬教廷取消了對哥白尼學說的禁令。

第二個問題是反對地球自轉的，如果地球自轉，則垂直上抛物體的落地點應該偏西，而事實上并不如此。這個問題其實要到17世紀伽利略闡明運動相對性原理以及有了速度的矢量合成之後才被駁倒。

相對性原理

正是因為這兩個問題在當時來說是與日心說相矛盾的，而地心說則沒有這兩個問題。因此，日心說才難以被接收，而不是單純的因為教會對其的打壓。所以一直到17世紀，哥白尼的日心說并未在理論上獲得勝利，而大多數天文學家對這一學說也持懷疑的态度。

所以，判斷地心說和日心說是否科學，最主要的判斷依據不是用現代人的眼光站在制高點去批判過去的理論，而是還要看這個理論在當時推算出來的天象與實測的吻合程度。

兩種學說的對比

因此，就地心說的理論提出和驗證的方式來看，都是符合科學規律的，這個理論是建立在當時的觀測基礎上，是以事實觀測作為理論的基礎，其目的是解釋觀測到的現象，并預言未來将要出現的天文現象。在托勒密及其以後一千多年的時間裡，人們要求天文學家提供任意時刻的日、月和五大行星位置數據，托勒密的天文學體系可以提供這樣的位置數據，其數值能夠符合當時的天文儀器所能達到的觀測精度，它在當時就被認為是“正确”的。

隻是随着觀測精度的提高，托勒密體系提供的數值就不那麼精準了，出現了明顯的偏差，這樣才促使人們尋找更為精準的天文理論。其後先是出現了第谷的計算值，後來哥白尼提出了日心說的計算值，再後來是牛頓，拉普拉斯，一直到現代。在人們不斷追求更為精準的天文計算的同時，天文理論也不斷更新，完善，這個過程就是科學。

在科學發展的過程中，沒有哪一種模型（以及方案、數據、結論等等）是永恒的，今天被認為正确的模型，随時都可能被新的、更正确的模型所取代，就如托勒密模型被哥白尼模型所取代，哥白尼模型被開普勒模型所取代一樣。如果一種模型一旦被取代，就要被打上不科學的标簽的話，那麼科學可能永遠不會得到進步。

因此，我們不能将科學與正确等同起來，科學不等于真理。而地心說在今天來看雖然是錯誤的，但是卻不能說是不科學的，地心說依然是建立在科學觀測和科學驗證基礎上的科學理論。隻是随着時代的發展，我們的科學越來越接近了真實的宇宙。

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