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阿里斯塔克斯（Aristarchus of Samos，310-230 BC）古希腊时期最伟大的天文学家，数学家。他生于古希腊时期的萨摩斯岛Samos Island。是人类史上有记载的首位提倡日心说的天文学者，他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心，他的观点并未被当时的人们理解推广，而被掩盖在亚里士多德和托勒密的才华光芒之下，直到大約公元1525年以后，哥白尼才很好地发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙观和日心理论理论。 阿里斯塔克斯是兰普萨克斯的斯特拉托（Strato of Lampsacus）的学生，斯特拉托是亚里士多德学园的第三任首领，并在公元前287年成为亚历山大学园的首领。因此，人们并不认为阿里斯塔克斯在雅典与斯特拉托一起学习，而是在亚历山大。 天文测量设备 阿里斯塔克斯被维特鲁维在《建筑十书》中列为了精通所有科学分支的人： 这种类型的人很少见，比如过去的萨摩斯的阿里斯塔克斯、塔伦图姆的菲洛劳斯和阿基塔斯、帕尔加的阿波罗尼亚、昔兰尼的埃拉托梯尼、锡拉库扎的阿基米德和斯科皮纳斯，他们给后代留下了许多机械和机械器具，这些器具是他们发明并根据数学原理解释的。 维特鲁威解释说，他发明了一个半球形碗形状的日晷skaphe，用一个指针投射在碗中间的阴影。与源自巴比伦人的平面日晷（gnomons）不同，skaphe可正确地追踪太阳在天空中移动的路径。 著作 阿里斯塔克斯唯一现存的著作《关于太阳和月亮的大小和距离》，该书并不是基于以太阳为中心的理论。阿基米德提到的阿里斯塔克斯以太阳为中心的理论的研究已经丢失了。 月球的大小、地月、地日的距离 阿里斯塔克斯从地面尺度的测量到天体的跳跃是非常了不起的。在没有现成任何天体的大小或距离的情况下，阿里斯塔克斯开启了这一项工作，著成《关于太阳和月亮的大小和距离》并保留至今，这是利用几何学知识在科学史上第一次有效尝试。 当时的自然哲学家的普遍认识是月亮是通过反射的阳光而照射的，平均每年有两次月食，月食的时候月亮穿过地球投射出的阴影，月球表面变成黑暗的时间长达两个小时。将月亮通过阴影的角度大小与月球本身的角大小进行比较进行比较，可以得到地球与月球直径的大小比率。
他通过月食时月球通过地球影子的宽度，得出地球直径是月球直径的2.7倍。 阿里斯塔克斯设想在上、下弦，即月半圆时，日、月和地球应当形成一个直角三角形，通过测量日、月和地球距离的角度，就可以测算太阳和月亮的相对距离。
月球的角度大小
太阳的角度大小 他根据测得θ的角度87°，算出太阳与地球的距离是月亮与地球距离的19倍。他又根据日食情况，推得太阳直径是月球直径的19倍。 他在尽管他应用的几何理论没有错，但在实践中几乎很难准确观察到。由于观测数据有偏差，尽管方法符合逻辑，但是这依然是一个错误的结论。
公元10世纪， Aristarchus of Samos计算太阳、月亮和地球的相对大小的希腊文抄本 日心说 据信阿里斯塔克斯测算了日、月大小和距离之后，转向相信日心体系。但是关于阿里斯塔克斯相信日心说的起源，现有的证据很少。我们了解到阿里斯塔克斯的理论，是因为阿基米德的《数沙》中的总结陈述和普鲁塔克的类似引用。阿基米德写道： 希罗国王从天文学家口中知道宇宙是同心天球构成的，地球是球的中心，而它的半径等于太阳中心和地球中心之间的直线。这是你从天文学家那里听到的最常见的说法。但阿里斯塔克斯提出了一本由某些假设组成的书，根据所做假设的结果，宇宙比刚才提到的“宇宙”大好很多倍。他的假设是恒星和太阳保持不变，地球围绕着太阳做圆周运动，太阳位于轨道的中间。恒星天球亦环绕在以太阳为中心的周围，从而使“宇宙”半径扩大。 罗马历史学家普鲁塔克在两个世纪之后，于论述中提供了更多的细节。他告诉我们，阿里斯塔克斯认为是由于地球每日一周地旋转，给予我们天空绕地球转动的印象。因此，阿里斯塔克显然了解地球是球体，而天空看起来像在旋转，其实是地球每日的旋转所造成的。 扩大了的宇宙 阿里斯塔克斯的理论还有几个问题他无法解释，首先是和人们看到的太阳东升西落的常识相矛盾；其次如果地球运动，应该看到恒星的相对位置发生变化，但是当时的天文观测精度还不能发现这个变化。 普鲁塔克也告诉我们，阿里斯塔克教导地球沿着“太阳圆周”运行的观念，此即为太阳黄道（ecliptic）的观念。大多数学者认为，阿里斯塔克斯在把地球视为行星后，也将其他行星放到环绕太阳运行的轨道上。 阿里斯塔克斯知道他的模型将大幅增加宇宙的大小。若地球并未移动，那恒星就可能落在太阳、月球与行星之外。但若地球沿巨大的圆周绕太阳移动，它有时会比较靠近某些恒星，有时又会离它们较远。除非恒星距离地球极远，否则在地球靠近或远离恒星群时，它们看起来应该会扩大或缩小。但是由于并未发生这种现象，因此地球必然是在极大的宇宙中不断运动。 阿利斯塔克提出了可能是亚历山大里亚时期最有独创性的科学假说。在他的时代，他的学说并没有多少支持者。只有巴比伦人塞琉西亚的塞琉古钟情于这一地动学说，并试图证明他，但没有成功。根据普路塔克的记载，斯多噶派哲学的领袖克雷安德斯曾经说过应当控诉阿利斯塔克斯亵渎神圣之罪。之后阿里斯塔克斯的思想学说就像珍贵的戒指被扔入大海般消失无踪。 哥白尼在划时代的著作《天体运行论》的手稿中称赞了阿利斯塔克斯。然而，当这本书于1514年出版时，所有关于这位有远见的希腊人的论述都被删掉了。为纪念阿利斯塔克的功绩，一座月面环形山，以他名字命名。 进一步阅读 1. W H Stahl, Biography in Dictionary of Scientific Biography (New York 1970-1990). 2. See THIS LINK. 3. Biography in Encyclopaedia Britannica. 4. http://www./biography/Aristarchus-Of-Samos 5. T L Heath, Aristarchus of Samos (Oxford, 1913). 6. T L Heath, Aristarchus of Samos. The ancient Copernicus : Reprint of the 1913 original (New York, 1981). 7. T L Heath, A history of Greek mathematics I, II (Oxford, 1931). 8. O Neugebauer, A History of Ancient Mathematical Astronomy (3 Vols.) (Berlin-Heidelberg-New York, 1975). 9. A C Bowen and B R Goldstein, Aristarchus, Thales, and Heraclitus on solar eclipses : an astronomical commentary on P Oxy 53.3710 cols. 2.33-3.19, Physis Riv. Internaz. Storia Sci. (N.S.) 31 (3) (1994), 689-729. 10. M Gabriel, Les theories heliocentriques dans l'antiquite grecque, Ciel et terre : bulletin de la Societe belge d'astronomie et revue populaire d'astronomie, de meteorologie et de physique du globe 104 (1988), 107-108. 11. O Gingerich, Did Copernicus owe a debt to Aristarchus?, J. Hist. Astronom. 16 (1) (1985), 37-42. 12. M Milankovitch, Aristarchos und Apollonios. Das heliozentrische und das geozentrische Weltsystem des klassischen Altertums, Acad. Serbe Sci. Publ. Inst. Math. 9 (1956), 79-92. 13. O Neugebauer, Archimedes and Aristarchus, Isis 34 (1942), 4-6. 14. R von Erhardt and E von Erhardt-Siebold, Archimedes' Sand-Reckoner. Aristarchos and Copernicus, Isis 33 (1942), 578-602. 15. B E Wall, Anatomy of a precursor : the historiography of Aristarchos of Samos, Studies in Hist. and Philos. Sci. 6 (3) (1975), 201-228. 16. S V Zhitomirskii, The heliocentric hypothesis of Aristarchos of Samos and ancient cosmology (Russian), Istor.-Astronom. Issled. No. 18 (1986), 151-160. 17. https://mathshistory./Biographies/Aristarchus/ 18. https://www.gerenjianli.com/Mingren/05/5730geel1b6e7m4.html 19. http:///astronomy/people/aristarchus.html 20. http:///astronomy/people/strato.html 21. https://www.eg./physics/astronomy/astr101/specials/aristarchus.html 22. http:///aristarchus-heliocentric-system/ |
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