阿里斯塔克(,;前310年-前230年),或者叫萨摩斯的阿里斯塔克(以区别于其他同名者),是古希腊时期的天文学家,数学家。
阿里斯塔克生于古希腊的萨摩斯岛。他在历史上第一个测算了月球和太阳的大小,以及它们到地球的距离。阿里斯塔克流传至今的唯一著作《论大小和距离》,就是关于太阳和月球的体积以及到地球距离的论著。他也是史上有记载的首位創立日心说的天文学者,将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心,他也因此被称为“希腊的哥白尼”。
月球的大小和距离
通过观测月食期间地球阴影相对于月面的大小,阿里斯塔克估计到地球的半径是月球的3倍。再根据月球穿过地球的阴影需要大约三个小时时间,和月球绕地球一圈的时间是一个恒星月,他估算了月球的轨道周长,并以此计算出月地距离大约是地球半径的70倍。
阿里斯塔克的结果是以地球半径的倍数表达的,但当时他还不知道地球的大小。对地球半径的准确测算是后来的古希腊天文学家埃拉托斯特尼完成的。
太阳的距离和大小
阿里斯塔克认为太阳,月球和地球在每个月的首个或最后的四分之一时期内(所谓弦月),构成了一个近似的直角三角形,通过观测月球和太阳在天空中的夹角,就可以通过直角三角中的几何关系来计算太阳到地球的距离。他的方法是正确的,但因为对月球和太阳夹角的观测是约为87°,这和实际数据有较大偏差,他得出了日地距离是月地距离的20倍的结论。事实上,前者是后者的390倍。
阿里斯塔克指出,月球和太阳在天空中有几乎相同的角直徑,因此他们的直径与他们到地球的距离成正比,以此就可以估算太阳的半径。他的方法符合逻辑,但因为对日地距离的估计有较大误差,导致他对太阳半径的估计也有很大误差,但仍然得出了太阳明显大于地球的正确结论。
日心说
阿里斯塔克对太阳大小的测算,表明了太阳明显大于地球,这为他的日心说观点提供了基础。根据他所進行的估计,他得出了结论,認為太阳比地球宽六到七倍,并且认为较小的物体(地球)围绕更大的物体(太阳)运动是更自然的假设。
阿里斯塔克关于天動説系统的著作已经失傳,但从他的同时代人阿基米德的简要描述和后来作家的零星参考资料中可以略知一二。阿基米德对阿里斯塔克斯理论的描述在前者的《数沙者》一书中被提及,托马斯·希思對此所作的翻译如下:
阿里斯塔克斯认为恒星离得很远,理由是如果地球的轨道相对于天球的大小是显著的,那么恒星之间的相对角距会在一年中发生可以被观测到的变化(所谓恒星视差)。事实上,这些恒星离得很远,以至于直到十九世纪三十年代,借助于足够强大的望远镜,天文学家才第一次检测到恒星的视差。
成書於公元前的任何其他作品都没有提及阿里斯塔克斯所提出的天動説。在之后的文献中,最早提及阿里斯塔克斯日心说是普鲁塔克的两段文字。这些文字提到了阿基米德的叙述中没有明确说明的一个细节 —— 即阿里斯塔克斯的理论还包括了地球的自转。其中第一个引用出现在《论月面》中:
这里提到的克里安西斯是希腊化时代的哲学家,他的著作只有零星片段幸存下来。但第欧根尼·拉尔修在《哲人言行录》中确实记录了克里安西斯曾写过一篇对阿里斯塔克斯的答复。有學者認為这可能就是普鲁塔克提到的克里安西斯指控阿里斯塔克斯不敬神一事。
普魯塔克對阿里斯塔克斯日心说的第二个引用出現在他所著的《柏拉图问答》中:
其余关于阿里斯塔克斯日心说的文献记载都极其简短,未能提供超出上述文献之外的更多信息。但在阿提乌斯的《哲学家意见集》,塞克斯圖斯·恩丕里柯;}-的《反对数学家》,以及一部亚里士多德著作的匿名评注 中,都明确提到了阿里斯塔克斯的名字。此外,阿提乌斯的《哲学家意见集》中另一段文字记录了天文学家塞琉古曾断言地球是运动的,但這段文字没有提及阿里斯塔克斯。
阿里斯塔克的日心说观点并未被当时的人们接受,并被掩盖在亚里士多德和托勒密的地心说光芒之下,直到大約1800年以后,日心说才被哥白尼重新发展和完善,并成为天文学界的主流理论。
外部链接
- [https://web.archive.org/web/20050511151843/http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Aristarchus.html 萨摩斯岛的阿里斯塔克]
- [http://adsabs.harvard.edu//full/seri/JRASC/0075//0000029.000.html 阿里斯塔克传记]
注釋
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