但我们都知道(我们都知道地球在运动，但是有什么证据呢?3个发现为你解惑)

网友提问:我们怎么知道地球和其它行星围绕太阳转动、而非反之？

答:这是个很好的问题。在行星（包括地球）围绕太阳转动这一事实被接受后，一度并没有直接证据证明是地球、而不是太阳在运转。

古希腊天文学家阿利斯塔克（Aristarchus）发现太阳比地球大得多，因此觉得是地球围绕太阳转动。哥白尼（通常认为是他提出了日心说）认为以太阳为中心的太阳系更符合逻辑、更优美，但没有确切证据。开普勒发现，如果太阳是中心，则支配天体轨道的法则会变得更简洁。牛顿证明这是由万有引力定律引起的。如果引力发挥作用，那地球和其它行星必定围绕太阳运转，因为后者重得多。

图解 : 地心说（上图）与日心说（下图）二者模型之比较

起初没有地球运动的直接证据。直到1725年，詹姆斯 布拉德利（James Bradley）发现了恒星光行差（stellar aberration）- 由于地球自身运动、天空中所有恒星位置的明显年度变化；恒星发出的光线速度与地球自身速度叠加，就产生了畸变。这是一种非常复杂的现象，需要使用数学语言来描述。

图解：光行差可以由速度叠加的原理解释。在沿EE'方向运动的观察者看来，天体S好像位于S'的方向。

证明地球运行的另一个更简单的推论是恒星视差（stellar parallax）。如果地球改变其相对于恒星的位置，看起来就是恒星的位置在一年中产生变化。

图解：恒星视差以秒差距为基础，这是从太阳到天体的视差为1角秒的距离。 (1天文单位和1秒差距是不同的尺度，1秒差距相当于206,265天文单位。)

有个解释视差的常见实验：一次只用一只眼睛观看近处的一个物体（手指、铅笔等）。当你切换左右眼时，该物体看起来就像在背景上移动。目标离你眼睛越近，效果越明显。

视差与光行差不能混淆：视差源自地球自身位置的改变、取决于其与行星的距离；而光行差则是由地球运动的极高速度产生，与恒星远近无关。

图解：由于观察点的改变，一个物体相对于远方背景的移动，显示视差的简化插图。当从"A点"观察时，该物体显示在蓝色方格的前面。当从"B点"观察时，显示该物体移动到红色方格的前面。

恒星视位的变化非常微小（因为恒星离我们很远）。因此直到1838年，贝塞尔（Bessel，德国天文学家和数学家）才首次测量出了一颗恒星的视差。这个发现非常重要，因为亚里士多德认为，观察不到恒星视差，就是地球不会运动的证据（他既没有望远镜、也不知道恒星如此遥远）。

图解：这张图像演示视差。太阳位于路灯的上方，太阳和路灯在水中的倒影是虚像。虚像的位置是在水面的下方，提供了一个不同的点瞭望路灯，显示出相对于太阳的位置有了改变。

证明地球运动的第三个发现是多普勒效应。我们接收到来自相对我们运动的物体所发出的光，其波长在我们接近光源时变短（即，更蓝）、远离光源时变长（即，更红）。当地球朝一颗恒星移动时，恒星看起来会略微偏蓝（只有高科技设备能测量到），而当地球位于轨道另一侧并朝相反方向运动时，它看起来会偏红。该效应表明地球具有相对恒星的速度，类似光行差。

图解：天鹅周围水流的多普勒效应

所有这些现象都展示出地球相对于其它物体的运动。值得注意的是，根据相对论，我们总能进入某个地球并不运动的参考坐标系 - 即它的“惯性”坐标系。因此，从技术上说，可以定义一个地球静止的参考坐标系，在其中太阳、行星与其它恒星围绕地球转动。但制作这样一个与我们对多普勒频移和视差的观测相一致的坐标系是非常复杂的。而在地球的确运动的参考坐标系中解释我们的观测、则要容易得多，正如奥卡姆剃刀定理告诉科学家们，如有可能，尽量简洁。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. curious- Amy

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处