两个相等的球体被同一个圆柱体所包含,两个不相等的球体被同一个圆锥体所包含,该圆锥的顶点指向较小球体的方向;通过两个球体中心的直线与圆柱体或圆锥体的表面与球体相切的每个圆都成直角。"
萨摩斯的阿里斯塔克是一位古希腊天文学家和数学家,他提出了第一个已知的日心模型,将太阳置于已知宇宙的中心,地球绕其公转。
他受到克罗顿的斐洛劳斯的影响,但阿里斯塔克将"中心火"与太阳相联系,并将其他行星按照围绕太阳的正确距离顺序排列。如同他之前的阿那克萨哥拉一样,他怀疑星星只是其他像太阳一样的天体,只是离地球更远。他的天文学观点经常被亚里士多德和托勒密的地心论所排斥。尼古拉斯·哥白尼将日心论归功于阿里斯塔克。
日心说
原始文本已经丧失,但阿基米德著作《沙粒计算器》(Archimedis Syracusani Arenarius & Dimensio Circuli)中的一处参考描述了一部作品,其中他将日心模型作为地心论的另一种假说提出:
你现在知道(你指的是盖隆国王)大多数天文学家将"宇宙"这个名字给予以地球中心为中心、半径等于太阳中心与地球中心之间直线的球体。这是你从天文学家那里听说的常见说法。但阿里斯塔克发布了一本书,包含某些假说,根据所做的假设,宇宙比刚才提到的"宇宙"大得多倍。他的假说是:恒星和太阳保持不动,地球绕太阳在圆周上公转,太阳位于轨道的中心,恒星球体围绕与太阳相同的中心,其大小如此之大,以至于他认为地球所在的圆周与恒星距离的比例就像球体的中心与其表面的比例一样。
阿里斯塔克怀疑恒星是非常远处的其他太阳,因此不存在可观察到的视差,即当地球绕太阳公转时星星相对彼此的运动。由于恒星视差只能通过望远镜检测,他精准的推测在当时是无法证明的。
一个普遍的误解是日心观在阿里斯塔克的同时代人中被视为亵渎神灵的。卢西奥·鲁索将此追溯到吉尔斯·梅纳热对普卢塔克《论月球表面的外观》中一段内容的印刷,其中阿里斯塔克与斯多葛学派的领袖、太阳崇拜者、反对日心说的克莱安西斯开玩笑。在普卢塔克文本的手稿中,阿里斯塔克说克莱安西斯应该被控不敬神。梅纳热的版本发布于伽利略和乔尔丹诺·布鲁诺的审判之后不久,其中转换了一个宾格和主格,使得被认为不敬神的是阿里斯塔克。这导致了孤立且遭受迫害的阿里斯塔克的误解仍然在今天传播。
根据普卢塔克,当阿里斯塔克仅以假说的形式提出日心说时,塞琉西亚的塞琉古是一位生活在阿里斯塔克之后一个世纪的希腊化天文学家,他将其视为明确的观点并给出了证明,但尚未找到完整记录。在他的《博物志》中,老普林尼后来想知道天体预测中的错误是否可能归因于地球偏离其中心位置。普林尼和塞涅卡将某些行星的逆行运动称为表观而非真实现象,这是日心说而非地心论的含义。尽管如此,没有观察到恒星视差,柏拉图、亚里士多德和托勒密更倾向于地心模型,该模型在整个中世纪被认为是真实的。
日心论由哥白尼复兴,之后约翰尼斯·开普勒用他的三大定律更精确地描述了行星运动。艾萨克·牛顿后来基于万有引力和动力学定律给出了理论解释。
在意识到太阳远大于地球和其他行星后,阿里斯塔克得出结论行星绕太阳公转。但这一聪慧的洞察证明了"对当时的哲学家来说太超前了,天文学不得不再等待2000年才能找到正确的道路。"
到太阳的距离 月球二分法
通常归属于阿里斯塔克的唯一已知幸存著作《论太阳和月球的大小和距离》基于地心世界观。从历史上看,它被理解为说太阳直径所张的角度是两度,但阿基米德在《沙粒计算器》中指出阿里斯塔克的数值是半度,这更接近实际平均值32'或0.53度。差异可能来自于对阿里斯塔克文本中某个希腊术语所指度量单位的误解。
阿里斯塔克声称在上弦月或下弦月时,太阳和月球之间的角度为87°。他可能提出了87°作为下界,因为以一度的精度估测月球终止线的非线性偏差超出了裸眼的极限,其极限约为三角分的精度。已知阿里斯塔克还研究了光和视觉。
使用正确的几何但精度不足的87°数据,阿里斯塔克得出太阳比月球远18至20倍的结论。这个角度的真实值接近89°50',太阳的距离实际上约为月球距离的400倍。略低于三度的隐含虚假太阳视差被天文学家使用,直到并包括第谷·布拉赫,约公元1600年。阿里斯塔克指出月球和太阳的视角大小几乎相等,因此它们的直径必须与它们距地球的距离成比例;因此,太阳的直径被计算为月球直径的18至20倍。
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