網(wǎng)友提問：地心說真的錯了嗎？只由某一任意的參照系決定的太陽位于“中心”(即地球圍繞太陽運行)的說法，是不是和地球位于“中心”的說法一樣不真實？

物理學(xué)家：當你在這個離奇的世界中行走時，沒有任何直接的理由能使你懷疑你腳下的地面是完全靜止的（盡管如此）。既然如此，當你抬頭仰望天空，看到旋轉(zhuǎn)的東西時，為什么不假設(shè)它們在移動而你卻坐著不動呢？從表面上看，地心說是有意義的。

但有許多物理現(xiàn)象很快就會證明這種說法存在漏洞。舉個例子，傅科擺(通常稱為“大鐘擺”)擺動的時候，就好像地球正在它們的下面轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動的方式與天空中萬物在頭頂上的轉(zhuǎn)動方式完全一致（不是巧合）。

圖解: 托勒密的宇宙體系圖

通過觀察其他行星的運動，日心說（太陽位于太陽系中心的觀點）的經(jīng)典理論被證明比地心說（地球位于太陽系中心的觀點）更有說服力。這也基本上符合哥白尼得研究；他指出，以地球為中心，其他行星的運動軌跡很是離奇，但以太陽為中心，其他行星（包括地球）的運動軌跡就是簡單的橢圓。他最初的論點是“奧卡姆剃刀”原理的應(yīng)用：越簡單越好，所以太陽必須處于中心位置。

“奧卡姆剃刀”原理的提出，是檢測自組織/臨時/點對點理論方法的標志性旗幟，但它不屬于科學(xué)。考慮到這一點，哥白尼的研究卻仍能基于該原理得到正確結(jié)論，實在令人敬佩。幸運的是，在哥白尼大約一個半世紀之后，牛頓的出現(xiàn)使該理論得以完善。牛頓物理學(xué)講的不僅僅是“不可思議，但是橢圓也很漂亮”；它實際上描述了為什么所有軌道的行為方式符合非常簡單的重力及運動定律。牛頓物理學(xué)也更進一步地描述了行星的運動，同時還描述了為什么我們不會直接注意到我們自己的運動。

圖解：葡萄牙宇宙學(xué)家和制圖師巴爾托洛梅烏·維利烏于1568年繪制的地心說宇宙模型，收藏于法國國家圖書館。

如果我們?nèi)匀徽J為地球靜止在宇宙中，那么物理學(xué)家們將會花費過去幾個世紀那么長的時間，試圖解釋是什么在如此巨大的圓圈中拖曳著太陽（以及其它的行星）。我們需要一些額外的、神秘的力量來解釋為什么太陽系中的質(zhì)心不會靜止不動（或者以勻速移動），相反它們每天會在空中突然移動。

圖解：托勒密系統(tǒng)的主要架構(gòu)：行星以偏心點為圓心繞本輪（小圓）、均輪（大圓）兩個正圓轉(zhuǎn)動。

下面是牛頓的一些觀點。

位置和速度都是主觀的，但是加速度是客觀的。從物理意義上說，這意味著沒有任何方法、不能通過任何形式的測試來確定你在哪里以及你移動的速度。當然，你可以環(huán)顧四周，觀察其它經(jīng)過的食物，但即便如此，你也只是在測量你的相對速度(相對于你正在觀察的東西的速度)。所以，假設(shè)太空中有一大團東西在飛行，你身處其中，那么你永遠也觀察不出來你的速度。另一方面，加速度很容易測量。

圖解：無論你在哪里或如何移動，物理定律都是完全相同的。因此，沒有任何實驗可以說明你的“真實”位置或速度。然而，加速確實改變了事實。這就是為什么你可以在某一個位置（左上角）、或在不同的位置（右上角），甚至以各種速度（左下角），以完全相同的方式玩拋接球。但當加速的時候，你就不能玩拋接球了，或者說你需要以不同的方式玩拋接球（右下角）。

乍一看，似乎沒有辦法在地球上分辨出地球運動和靜止之間的區(qū)別。如果地球靜止不動，我們無法分辨。如果地球在運動，我們也無法分辨。但我們所做的不僅僅是移動，我們是繞著圓圈運動的，就像這樣，碰巧繞圓圈運動是需要加速度的。當你加速或減速時，你所感覺到的推力與你轉(zhuǎn)彎或旋轉(zhuǎn)時所感受到的推力的來源完全相同：都來自于加速度。

圖解：月球繞地球運行，地球繞月球運行。通過搖晃。

如果地球被“釘在太空”而從未加速過，那么我們?的月球潮和太陽潮中只有一次。如果地球從未移動過，那么月球的引力就會把海洋拉向它，僅此而已。但地球確實在運動。月球很重，因此即使地球移動的速度沒那么快，地球也會以小圓圈軌跡運行，從而與月球的大圓圈軌跡相平衡。月球運行的大圓圈產(chǎn)生足夠的離心力來平衡地球?qū)λ囊?這就是軌道)，同時地球運行的小圓圈也平衡了月球?qū)ξ覀兊囊Α?/p>

圖解：如果地球被釘在天空上，那么月球引力只會引起每天一次潮汐，因為海洋被拉向了月球。我們經(jīng)歷了兩次，因為地球和月球繞著同一點(紅點)彼此環(huán)繞。地球背面的擺動弧度意味著遠端的水“被甩出”。

同樣的情況也發(fā)生在地球和太陽之間。靠近太陽的物體繞軌道運行的速度更快，而遠離太陽的事物體繞軌道運行的速度較慢。但地球必須以一個大塊的形式運行。物體面向太陽的一側(cè)離太陽更近，大約4000英里，并且它比在較低水平運行時更慢。結(jié)果，太陽的引力在地球的“正午”區(qū)域稍稍“獲勝”，我們得到一個漲潮(朝太陽方向拉)。而物體背向太陽一側(cè)的移動速度比面向太陽那側(cè)的要快，所以它向外甩出的距離應(yīng)當要多一些，午夜時分，我們又迎來了另一次漲潮。這被稱為“太陽潮”，它們很難被注意到，因為它們的強度約為月球(正常)潮汐的一半。也就是說，太陽潮很重要，它們的存在是因為地球在繞著太陽旋轉(zhuǎn)。

長話短說：如果地球是靜止的(地心論)，那么我們就得想出許多奇怪的理由來解釋為什么牛頓定律在地面上可以運用得很好，而在太空中卻根本不起作用，而且我們一天只會有一次太陽潮和月球潮。如果地球在運動(特別是圍繞太陽運行)，那么牛頓的簡單定律就可以普遍適用，而無需一連串的警告和星號*，我們一天可以有兩次月球潮和太陽潮。