谁是宇宙中心？地球还是太阳？科学思维揭秘

谈到天文学的发展，其中最重要的关键点是：地球、太阳谁是宇宙的中心？其实，古希腊时代就有两个不同的观点，分别提出了不同的理论和证据。其一是，以地球为中心，太阳、火星、水星等都绕着地球运转；另一个是我们已知的正确观点——太阳是中心，地球、火星、水星等都绕着太阳走。不过，在古时候，大家看到太阳和地球相对地运转，到底是谁绕着谁转，其实不容易从观察中下定论。在16世纪初哥白尼提出“太阳为中心”的论点前，多数人都相信“地球为中心”这个论点。

在介绍哥白尼的“天体论”前，让我再举一个例子，来阐述观察和理论间的关系。今天，我们都知道地球和火星都绕着太阳走，地球的轨道是比较小的一个圆，火星的轨道是外面一个比较大的圆，因此当我们在地球往上看地球和火星的相对位置时，有时候，火星会在地球前面。但是，因为地球的轨道是个比较小的圆，过了一段时间，地球就会赶上去，火星反而落在地球后面。

这可由两个以太阳为中心的同心圆换算，做出清楚的解析。如果我们认为火星是绕着地球运转的话，那么火星走的不是圆形的轨道，而是一个相当复杂的轨道，才能够解释地球和火星相对位置忽前忽后的观察结果。这是科学上常遇到的情形：一个观察结果可以用两个不同的理论模型来解释。到底哪个模型是对的呢？通常得等到有其他相同的观察结果，才能够下定论。不过，在科学里，一个有趣也常常有用的原则，叫作“奥卡姆剃刀”。这个原则是说，假如有两个不同理论可以用来解释一个现象的话，那么比较简单的理论会是正确的理论。在前面的例子中，地球和火星的相对位置，用“太阳为中心”的同心圆轨迹模型来解释比较简单，用“地球为中心”的模型来解释比较复杂，所以“太阳为中心”的模型是对的。(www.xing528.com)

在20世纪前，物理学家为了解释许多光学上的现象，假设宇宙弥漫着一种介质，叫作“光以太”，光是靠着光以太来传递的。到了20世纪初，一方面物理实验无法找到光以太，另一方面爱因斯坦的特殊相对论可以正确地解释光传递的现象，而且是比较简单的，因此是正确的理论。在医学院里，学生经常被提醒用“奥卡姆剃刀”原则，当医生看到病人的症状分析病因时，应该往简单的而非复杂的方向去思考。管理学里，也常讲一个原则——“尽量保持简单”。奥卡姆是14世纪的哲学家，“剃刀”就是要把多余的、不必要的东西刮掉。在中文里，我们有“以简驭繁”这个成语，意思就是用简单的方法来处理看似繁杂的事情。