文化伟人代表作图释书系:天体运行论
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1.11 地球三重运动的顺序

行星的各种现象,都证明了地球在运动。现在,让我们通过这些由地球运动所引发的现象来总结这种运动。简单来说,这是一种“三重运动”。

第一重运动被希腊人称为νuχθημερινδν,它使地球自西向东绕轴运转,产生昼夜,这样看上去就像宇宙在沿相反的方向转动。这种运动描出了赤道。也有人效仿希腊人,称赤道为“均日圈”,而希腊人实际上用的名称是ισημερινοζ。

第二重运动是地球的圆周运动。地球围绕太阳在黄道上公转,它遵循了黄道十二宫的次序,方向也是自西向东。地球同它的伙伴(我在前面已经阐述过),在金星与火星之间运行。这使得地球看起来像是在赤道上做相似的运动。因此,当地心通过摩羯宫时,太阳看上去正穿越巨蟹宫;地球运行到宝瓶宫时,太阳又似乎正好走到狮子宫,等等。这个我在前面已经例证过了。

有一点需要强调一下,穿过黄道十二宫中心的圆、平面、赤道和地轴都有可以变化的倾角。如果它们的倾角都是固定的,并且只受地心运动的影响,那么,昼夜的长度就是相等的。与此相反,在某些地方就总会出现昼夜长短不一,或者四季分布不均的现象。

日月岁差
  在太阳和月球的引力作用下,地球自转轴在空间绕黄极描绘出一个圆锥面,绕行一周约需26000年,圆锥面的半径约为23.5°。这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为“日月岁差”。

因此有了第三种运动,即倾角运动。这是一种周年旋转,其遵循与黄道十二宫相反的次序,也就是在与地心运动相反的方向上运转。这两种运动的方向相反,周期几近相等。因此,地球的自转轴和赤道几乎都指向同一方向,并构成了一组相对固定的结构。同时,太阳看起来是沿着黄道做倾斜的绕地旋转。这似乎是绕地心的运动。不过我们不要忘了,相对于恒星来说,日地距离可以忽略不计。

我们还是用图形来说明更加直观(见图1.3)

图1.3

我们用圆ABCD代表地球在黄道上的运行轨迹,令E点位于圆心附近,代表太阳。画出直径AECBED将这个圆一分为四。

令:A为巨蟹宫的第一点,BCD分别为天秤宫、摩羯宫和白羊宫的第一点。我们假设地心在A处,然后在该点附近画出赤道FGHI,它与黄道不在同一平面。

∵直径GAI是赤道面与黄道面的交线。

∴直径FAH与线GAI垂直。

又:F是赤道上最偏南的一点,H是最偏北的一点,且朝向太阳。赤道与直线AE有一个倾角。

周日旋转描出的南回归线与赤道平行,且间距为倾斜度EAH

结论:地球上的居民可以很明显地看到,H点朝向E处附近的太阳,而太阳在冬至时位于摩羯宫。

又令:地心沿黄道宫方向运行,倾斜点F在反方向转动相同的角度,二者都转过一个象限到达B点。

∵在此期间,地心与倾斜点F的旋转量相等,因此∠EAI与∠AEB始终相等。

直径FAHFBHGAIGBI,以及赤道之间始终保持平行。

∴从天秤宫的第一星(B点)看来,E点似乎位于白羊宫。

黄赤交线与直线GBIE重合。在周日自转中,轴线的垂直平面不会偏离这条线,反而是自转轴全部倾斜在侧平面上。

因此,太阳看起来似乎位于春分点。

假设:地心在假定情况下继续运动。

那么:当地球运行半圈到达C点时,太阳将进入巨蟹宫。赤道上最大南倾点F将朝向太阳。太阳看起来在北回归线上运动,与赤道的角距为∠ECF。当F转到圆周的第三象限时,GIED再次重合。这时,太阳看起来位于天秤宫的秋分点上。

结论:如此反复下去,H点将逐渐转向太阳,于是我在开头谈到的情形将再次出现。

我们还可以用另一种方式来解释(见图1.4)

图1.4

令:AEC为黄道面上的一条直径,即黄道面同与其垂直的平面的交线。

假设:在AEC上,绕A点(巨蟹宫)和C点(摩羯宫)各画一个通过两极的地球经圈。令这个经圈为DGFI

设:DF为地球自转轴,D点为北极,F点为南极,GI为赤道的直径。

F点转向靠近E点的太阳时,赤道向北的倾角即为∠IAE,此时,周日旋转使太阳看起来是在沿南回归线运动。

南回归线位于赤道南面,与赤道平行,二者的距离为LI。更确切地说,从AE方向看来,周日自转产生了一个以地心为顶点、以平行于赤道的圆周为底的锥面。

注:与此相对的C点,一切与此相似,但方向相反。

结论:就此,我们清楚地看到了地心的运动和倾斜面的运动怎样结合起来,使地轴保持固定的方向和相同的位置,并使这一切现象看起来似乎是太阳的运动。但我已说过,地心和倾斜面的周年运转几乎相等。如果它们完全相等,二分点和二至点以及黄道倾角,相对于恒星天球都不会有变化。即使有微小的偏差,也要经过长时间(当它变大时)才能发现。从托勒密时代至今,两分点岁差总计约21°。因为这个原因,有人相信恒星天球也在运动,从而设想出一个超越一切之上的第九重天球,这虽然已经被证实是不科学的,但仍有近代学者添上了第十重天球。然而,以上这些完全不能达到我所希望的目的,即借助地球运动来证明其他天体的运动。