5.4.2人類認識地球及其運動的歷史

1、人類認識地球及其運動的歷史點此播放教學視頻 上節(jié)課我們研究的假設(shè)1.地球不動，太陽圍著地球轉(zhuǎn)2.太陽不動，地球圍著太陽轉(zhuǎn)3.地球自轉(zhuǎn)4.地球圍著太陽轉(zhuǎn)，同時地球自轉(zhuǎn)。點此播放教學視頻 晝夜交替的根本原因是什么呢？和我們一樣，自古以來，人們就試圖對地球晝夜交替的現(xiàn)象進行解釋。要解釋這個現(xiàn)象，首先必須對地球的形狀和運動方式進行探索。在這方面曾經(jīng)有哪些主要的觀點和學說呢？點此播放教學視頻 蓋天說中國古代 蓋天說是中國古代最早的一種宇宙結(jié)構(gòu)學說。這一學說認為，天是圓形的，像一把張開的大傘覆蓋在地上，地是方形的，像一個棋盤，日月星辰則像爬蟲一樣過往天空，因此這一學說又被稱為“天圓地方說?！秉c此播放教學視

2、頻 渾天說認為地球不是孤零零地懸在空中的而是浮在水上后來又有發(fā)展認為地球浮在氣中因此有可能回旋浮動這就是“地有四游”的樸素地動說的先河。 渾天說認為全天恒星都布于一個“天球”上而日月五星則附麗于“天球”上運行這與現(xiàn)代天文學的天球概念十分接近。 中國古代渾天說點此播放教學視頻 亞里士多德（公元前4世紀） 地球是球形，是宇宙的中心。西方古代 克羅狄斯托勒密，（約公元90年168年）， “地心說”的集大成者，生于埃及，父母都是希臘人。古希臘天文學家、地理學家和光學家。 西方古代托勒密地心體系“地心說”西方古代公元140年，古希臘天文學家托勒密發(fā)表了他的13卷巨著天文學大成，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上系統(tǒng)

3、地確立了地心說。根據(jù)這一學說，地為球形，且居于宇宙中心，靜止不動，其他天體都繞著地球轉(zhuǎn)動。點此播放教學視頻 “地心說”觀點“地心說”論據(jù)地球的形狀地球是球體。如果大地是平面的話，所有的人都會同時看到太陽或星辰的出沒，但事實并非如此。地球的運動地球處于宇宙中心，而且靜止不動。如果地球轉(zhuǎn)動，就必然會帶動其他物體（如云彩等）一起轉(zhuǎn)動，人們看見的確實云彩、鳥類在自由運動。其它天體的運動所有的日月星辰都繞著地球旋轉(zhuǎn)，并且每天做一次圓周運動。因為人們看到的是這些天體每天都在有規(guī)律的東升西落。西方古代托勒密地心體系西方古代 在當時的歷史條件下，托勒密提出的行星體系學說，是具有進步意義的。它肯定了大地是一個懸

4、空著的沒有支柱的球體，從表觀上解釋了日月星辰每天東升西落、周而復(fù)始的現(xiàn)象，又符合上帝創(chuàng)造人類、地球必然在宇宙中居有至高無上地位的宗教教義，因而流傳時間長達1300余年。點此播放教學視頻 阿里斯塔克斯（Aristarchus約公元前310年-約公元前230年)西方古代是人類史上有記載的首位提倡日心說的天文學者，他將太陽而不是地球放置在整個已知宇宙的中心，他的觀點并未被當時的人們理解，并被掩蓋在亞里士多德和托勒密的才華光芒之下，直到大約公元1525年以后（經(jīng)過了大約1785余年的時間），哥白尼才很好地發(fā)展和完善了阿里斯塔克斯 的宇宙觀和理論。 哥白尼，波蘭天文學家，提出了日心說，并經(jīng)過長年的觀察和

5、計算完成他的偉大著作天球運行論。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，但直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。哥白尼的“日心說”沉重地打擊了教會的宇宙觀，他是歐洲文藝復(fù)興時期的一位巨人。 尼古拉哥白尼(14731543) 西方“日心說”觀點“日心說”論據(jù)地球的形狀地球是球形的。如果在船桅頂放一個光源，當船駛離海岸時，岸上的人們會看見亮光逐漸降低，直至最后消失，這說明地球表面是球形的。地球的運動地球是在運動，并且24小時自轉(zhuǎn)一周。因為天空比大地大得太多，如果無限大的天穹在旋轉(zhuǎn)，而地球不動，實在不可想象。其它天體的運動太陽

6、是不動的，而且處于宇宙的中心，地球以及其他的行星都一起圍繞太陽做圓周運動。因為人們看到的是這些天體每天都在有規(guī)律的東升西落。西方 后來，德國天文學家開普勒指出，行星繞太陽運動的軌道應(yīng)該是橢圓而不是圓，太陽位于橢圓的一個焦點上。這一重大發(fā)展使得觀測結(jié)果完全可以用理論來加以解釋和預(yù)報，日心說的地位進一步得以鞏固。西方點此播放教學視頻 按照日心學說，就地球上的人來看，天上恒星的位置應(yīng)隨著地球繞太陽運動而發(fā)生變化。在哥白尼提出日心說后的近300年中，人們進行了大量的觀測，企圖證明這一點，可是始終沒有成功。原來，恒星離開地球十分遙遠，最近的一顆也遠達43萬億千米。因此，地球圍繞太陽運行造成的這顆恒星的位

7、置變化只有12.5。恒星越遠，這一變化也越小，當時的觀測儀器是無法探測到的。直到1838年，德國天文學家白塞爾才首次利用三角方法測出一顆名為天鵝61的恒星的位置變化，并推算出它的距離為11.2光年，從而最終證實了哥白尼的日心地動學說。西方“日心說”對天體的描述大為簡化，同時打破了過去認為其它天體和地球截然有別的界限，是一項真正科學革命。這種學說和宗教的主張是相反的。為宣傳和捍衛(wèi)這個學說，意大利學者布魯諾被宗教裁判活活燒死在羅馬鮮花廣場。意大利科學家伽利略因為支持“日心說”同樣受到殘酷的迫害，被教會判處終身監(jiān)禁，但他對科學獨立的信仰從來未被動搖過。人類認識地球的過程是漫長而又艱辛的：很多科學家為

8、之付出了努力，也有很多科學家受到了迫害。但人們對宇宙的探索并不會因此而停止。西方晝夜交替現(xiàn)象的解釋 當“地球不動，太陽繞著地球轉(zhuǎn)”時，地球上有晝夜交替，但是太陽要繞地球一圈，才會發(fā)生一次晝夜交替。太陽離地球1.5億千米，太陽運行的速度是250千米/秒，照此速度，科學家推算太陽繞地球一圈要花1046.6小時。也就是說約要43天才會發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象，不會24小時內(nèi)發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象，這顯然是不符合實際情況的。晝夜交替現(xiàn)象的解釋 “太陽不動，地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)但不自轉(zhuǎn)”這種情況下，也會有這也交替現(xiàn)象，但要地球繞太陽一圈才會發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象，也就是說需要約8760個小時的時間，這顯然也是不符合事實的。點此播放教學視頻 晝夜交替現(xiàn)象的解釋 “地球自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn)”時，地球自轉(zhuǎn)一周就會發(fā)生一次晝夜交替現(xiàn)象。如果是這樣，地球上某地的晝夜長短、氣溫變化就天天一樣，不會出現(xiàn)差異，也就不會發(fā)生四季變化。這也不符合實際情況。點此播放教學視頻 晝夜交替現(xiàn)