1、2.人類認識地球及其運動的歷史人類認識地球及其運動的歷史 回回 顧顧 我們觀察到了什么自然現象 我們看到了什么現象？ 太空中拍攝的地球照片太空中拍攝的地球照片 產生晝夜交替現象的假說 （1）地球不動，太陽圍著地球轉 （2）太陽不動，地球圍著太陽轉 （3）地球自轉； （4）地球圍著太陽轉、同時公轉 對于地球，人類的思考一直沒有停止過對于地球，人類的思考一直沒有停止過 為什么太陽每天會東升西落，每天地球都有白天黑為什么太陽每天會東升西落，每天地球都有白天黑 夜之分？夜之分？ 地球是方的還是圓，或許是天圓地方？地球是方的還是圓，或許是天圓地方？ 困擾人類困擾人類探索解密探索解密 “天圓地方說天圓地方

2、說”、“蓋天說蓋天說”、“渾天說渾天說” “地心說地心說” 和和“日心說日心說” （一）人類認知宇宙的過程。（一）人類認知宇宙的過程。 1.天圓地方說。天圓地方說。 2.地圓說。地圓說。 “天圓地方說天圓地方說” “天圓地方天圓地方”是我國古代關于天地形狀的一是我國古代關于天地形狀的一 種認識。這種認識源遠流長、根深蒂固。從秦漢種認識。這種認識源遠流長、根深蒂固。從秦漢 至明清的兩千年間，歷代帝王們均按照這一認識至明清的兩千年間，歷代帝王們均按照這一認識 把他們祭祀上天和大地的場所分別建造成圓形和把他們祭祀上天和大地的場所分別建造成圓形和 方形，并把這兩種祭壇分別稱作方形，并把這兩種祭壇分別稱

3、作“圜丘圜丘”（或（或 “圓丘圓丘”）和）和“方丘方丘”（或（或“方澤方澤”）。）。 在哥白尼和伽利略之前在哥白尼和伽利略之前14001400多年，中國就出多年，中國就出 了一位偉大的天文學家、科學巨匠了一位偉大的天文學家、科學巨匠張衡張衡。他首次。他首次 推翻了推翻了“天圓地方天圓地方”的說法，認為地是的說法，認為地是圓球形圓球形的，的， 并根據自己的理論創造了世界上第一臺自動的天并根據自己的理論創造了世界上第一臺自動的天 文儀器渾天儀。而他發明的世界上第一臺地動儀，文儀器渾天儀。而他發明的世界上第一臺地動儀， 更比歐洲要早更比歐洲要早17001700多年。多年。 “天圓地方說天圓地方說”的

4、推翻的推翻 “蓋天說蓋天說” 蓋天說又稱天圓地方說，認為天是蓋天說又稱天圓地方說，認為天是 圓的，像一把張開的傘，地是方的象一個圓的，像一把張開的傘，地是方的象一個 棋盤。棋盤。 蓋天說是一種原始的宇宙認識論，它對許蓋天說是一種原始的宇宙認識論，它對許 多宇宙現象不能作出正確的解釋，多宇宙現象不能作出正確的解釋， 同時本身又同時本身又 存在許多漏洞。到了唐代，天文學家存在許多漏洞。到了唐代，天文學家一行一行等人等人 通過精確的測量，徹底否定了蓋天說中通過精確的測量，徹底否定了蓋天說中“日影日影 千里差一寸千里差一寸”的說法后，蓋天說從此便破產了。的說法后，蓋天說從此便破產了。 “蓋天說蓋天說”

5、的推翻的推翻 “渾天說” 渾天說是我國古代的一種宇宙學說。由于古人只能在肉眼觀察渾天說是我國古代的一種宇宙學說。由于古人只能在肉眼觀察 的基礎上加以豐富的想像，來構想天體的構造。渾天說最初認為的基礎上加以豐富的想像，來構想天體的構造。渾天說最初認為 地球不是孤零零地懸在空中的地球不是孤零零地懸在空中的而是浮在水上而是浮在水上后來又有發展后來又有發展認認 為地球浮在氣中為地球浮在氣中因此有可能回旋浮動因此有可能回旋浮動這就是這就是“地有四游地有四游”的樸的樸 素地動說的先河。渾天說認為全天恒星都布于一個素地動說的先河。渾天說認為全天恒星都布于一個“天球天球”上上而而 日月五星則附麗于日月五星則附

6、麗于“天球天球”上運行上運行這與現代天文學的天球概念十這與現代天文學的天球概念十 分接近。因而渾天說采用球面坐標系分接近。因而渾天說采用球面坐標系如赤道坐標系如赤道坐標系來量度天體來量度天體 的位置的位置計量天體的運動。在古代計量天體的運動。在古代例如例如對于恒星的昏旦中天對于恒星的昏旦中天 日月五星的順逆去留日月五星的順逆去留都采用渾天說體系來描述都采用渾天說體系來描述所以所以渾天說不渾天說不 只是一種宇宙學說只是一種宇宙學說而且是一種觀測和測量天體視運動的計算體系，而且是一種觀測和測量天體視運動的計算體系， 類似現代的球面天文學。類似現代的球面天文學。 地心說地心說代表人物：代表人物：托勒

7、密托勒密 日心說日心說代表人物：代表人物：哥白尼哥白尼 科學歷史的進程科學歷史的進程 托勒密托勒密 古希臘地理學家，天古希臘地理學家，天 文學家。長期進天文觀文學家。長期進天文觀 測。他是世界上第一個測。他是世界上第一個 系統研究日月星辰的構系統研究日月星辰的構 成和運動方式并作出成成和運動方式并作出成 就的科學家。他提出了就的科學家。他提出了 “地心說地心說”理論。理論。 1 1. .認為地球是球體。認為地球是球體。 2 2. .地球處于宇宙的中心，且靜止不動。地球處于宇宙的中心，且靜止不動。 3 3. .所有的日月星辰都圍繞地球轉，并且所有的日月星辰都圍繞地球轉，并且 每天都做一次每天都做

8、一次 圓周運動，因為人們每天看到這些日月星辰都在有規律圓周運動，因為人們每天看到這些日月星辰都在有規律 的東升西落。的東升西落。 地地 心心 說說 1.認為地球是球體。認為地球是球體。 如果地球是扁平的，那么全世界的人將同時看到太陽的升起和落如果地球是扁平的，那么全世界的人將同時看到太陽的升起和落 下。下。 我們向北行進，越靠近北極，南部天空越來越多的星星便看不見我們向北行進，越靠近北極，南部天空越來越多的星星便看不見 了，同時卻又出現了許多新的星星。了，同時卻又出現了許多新的星星。 每當我們從海洋朝山的方向航行時，我們會覺得山體在不斷地升每當我們從海洋朝山的方向航行時，我們會覺得山體在不斷地

9、升 出海面；而當我們逐漸遠離陸地向海洋航行時，卻看到山體不斷地出海面；而當我們逐漸遠離陸地向海洋航行時，卻看到山體不斷地 陷入海面。陷入海面。 托勒密的思考：托勒密的思考： 托勒密托勒密的思考：的思考： 2 2、地球處于宇宙的中心，且靜止不動。、地球處于宇宙的中心，且靜止不動。 a a、如果地球轉動，就必然帶動其他物體一起轉動，、如果地球轉動，就必然帶動其他物體一起轉動， 如（云、人類）而而實際上人類、云彩和鳥類都如（云、人類）而而實際上人類、云彩和鳥類都 可以自由運動。可以自由運動。 地 心 說 3.所有的日月星辰都圍繞地球轉，并且每天都做一所有的日月星辰都圍繞地球轉，并且每天都做一 次圓周

10、運動，因為人們每天看到這些日月星辰都次圓周運動，因為人們每天看到這些日月星辰都 在有規律的東升西落。在有規律的東升西落。 托勒密的思考：托勒密的思考： 哥白尼哥白尼 波蘭天文學家。波蘭天文學家。 經過長年的觀察和計經過長年的觀察和計 算，取得可靠數據，算，取得可靠數據， 提出提出“日心說日心說”。臨臨 終出版了他的偉大著終出版了他的偉大著 作作天體運行論天體運行論。 日日 心心 說說 1 1. .認為地球是球形。認為地球是球形。 2 2. .地球是在運動，并且地球是在運動，并且2424小時自轉一圈。小時自轉一圈。 3 3. .太陽是不動的，而且處于宇宙的中心，太陽是不動的，而且處于宇宙的中心，

11、 地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓 周運動。周運動。 哥白尼的思考：哥白尼的思考： 1.認為地球是球形。認為地球是球形。 如果在船桅桿頂放一個光源，當船駛離海岸如果在船桅桿頂放一個光源，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。消失，這說明地球表面是球形的。 哥白尼的思考：哥白尼的思考： 2.地球是在運動，并且地球是在運動，并且24小時自轉一圈。小時自轉一圈。 因為天空比大地大得太多，如果無限大得的因為天空比大地大得太多，如果無限大得的 天穹在旋轉，而地球不動，實在很難想

12、像。天穹在旋轉，而地球不動，實在很難想像。 哥白尼的思考：哥白尼的思考： 3.太陽是不動的，而且處于宇宙的中心，太陽是不動的，而且處于宇宙的中心， 地地 球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動。球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動。 因為我們每天都能看到太陽、月亮、星星因為我們每天都能看到太陽、月亮、星星 東升西落。東升西落。 地心說地心說日心說日心說 哪一種晝夜交替現象最有可能呢？ 練習練習 1、古希臘天文學家、古希臘天文學家_關于地球的運動，提出關于地球的運動，提出 了了_的理論。的理論。 2、波蘭天文學家、波蘭天文學家_關于地球的運動，提出關于地球的運動，提出 了了_的理論。的理論。

13、托勒密托勒密 地心說地心說 哥白尼哥白尼 日心說日心說 判斷判斷 1、地球處于宇宙的中心，而且是靜止不動的。（、地球處于宇宙的中心，而且是靜止不動的。（ ） 2、哥白尼提出地球自轉的觀點后，被人們廣為傳頌、哥白尼提出地球自轉的觀點后，被人們廣為傳頌 （ ）。）。 3、地球不動，太陽圍繞著地球轉，葉可以解釋晝夜交替、地球不動，太陽圍繞著地球轉，葉可以解釋晝夜交替 現象（現象（ ）。）。 錯錯 對對 對對 當當“地球不動，太陽圍繞地球轉地球不動，太陽圍繞地球轉”時，時， 地球上有晝夜交替，但是太陽要繞地球一圈，地球上有晝夜交替，但是太陽要繞地球一圈， 才會發生一次晝夜交替。太陽離地球才會發生一次晝

14、夜交替。太陽離地球1.51.5 億千米億千米，太陽運行的速度是太陽運行的速度是250250千米千米/ /秒，秒， 照此速度，科學家推算太陽繞地球一圈要花照此速度，科學家推算太陽繞地球一圈要花 1046.61046.6小時小時。也就是說約要。也就是說約要4343 天才會發生一次晝夜交替天才會發生一次晝夜交替 現象，現象，不會不會2424小時內發生一次晝夜交小時內發生一次晝夜交 替現象，這顯然是不符合實際情況的。替現象，這顯然是不符合實際情況的。 “太陽不動，地球圍繞太陽不動，地球圍繞 太陽公轉但不自轉太陽公轉但不自轉”這這 種情況下，也會有晝夜種情況下，也會有晝夜 交替現象，但要地球繞交替現象，但要地球繞 太陽一圈才會發生一次太陽一圈才會發生一次 晝夜現象，也就是說需晝夜現象，也就是說需 要約要約876