阿利斯塔克

早在托勒密之前，就有人提出過地動的學說，最著名的一位就是阿利斯塔克。阿利斯塔克出生於愛琴海上的薩摩斯島。按照阿利斯塔克對宇宙的設想，天上的太陽和恆星是固定不動的，太陽在宇宙的中心，而地球則是圍繞著太陽的圓形軌道在運行。在他的那個時代，他的學說遭到了疑問和排斥，而且對恆星視差的觀測也沒有支持他地球在動的理論。

阿利斯塔克用數學精密地計算出太陽的半徑為地球的七倍(實際上是一百零七倍)，故宇宙中最大的物體是太陽而不是地球，因此認為太陽是不動的。地球和行星則以太陽為中心做圓周運動。地球每年繞太陽公轉一周，同時又每日自轉一周。太陽與地球的距離約是月亮與地球的十九倍。阿利斯塔克的研究，開創了人類用科學的方法來研究天體的距離和大小的歷史；證明了天體並不是神秘莫測的，而是複合規律的實物；並且可以用科學的方法對它們進行研究。

阿利斯塔克開創了太陽、月亮與地球距離之比以及太陽、月亮、地球三者大小之比的測量，在留存至今的著作《論日月的大小和距離》中，求得日地距離為月地距離的18-20倍，太陽直徑為月球直徑的18-20倍以及為地球直徑的6-7倍。儘管這些結果與實際值相差甚遠，但他是第一個認識到太陽遠比地球大得多的人。他很可能因此邏輯地推論大的東西不能繞小的東西轉動，從而提出了古代的日心說：恆星和太陽靜止不動，地球和行星在以太陽為中心的不同圓軌道上繞太陽轉動，地球還每天繞軸自轉一周。因此，恩格斯稱他為“古代的哥白尼”。這種方法應用了一千多年。他還提出過一種方法，測定月食時月球視直徑和地影直徑的比例，以確定月地距離。這個方法後為喜帕恰斯所採用。此外，他還開創了三角計算，導出了不等式。

阿利斯塔克所著《論日月大小和距離》一書流傳至今。在這一著作中，他應用幾何學知識在科學史上第一次試圖測量日、月和地球之間的距離。他設想在上、下弦，即月半圓時，日、月和地球應當形成一個直角三角形，通過測量日、月和地球距離的角距，就可以測算太陽和月亮的相對距離。他根據測得的角度87°，算出太陽與地球的距離是月亮與地球距離的19倍。他又根據日食情況，推得太陽直徑是月球直徑的19倍。他在月食時又計算了地球影子的寬度，得出地球直徑是月球直徑的3部。阿利斯塔克認為，如果假設包括地球在內的行星都圍繞太陽旋轉，而恆星因為看上去不動而無限遙遠，那麼天體運動就非常容易理解。

阿利斯塔克的日心說經阿基米德的介紹，當時曾有一定的影響，但遭到了宗教勢力的反對。日心說思想在當時沒有為人們所接受。但是對於太陽和月亮的大小以及它們與地球間距離的測量工作，卻始終有人進行著。為了進行上述的測量，首先要測量地球的大小。這項工作最早是由昔蘭尼人埃拉托斯特尼進行的。尼西亞人希帕克也繼承了阿利斯塔克的測量工作，他所測得的結果要精確得多，和現代計算結果已很相近。

日心地動之說，早在古希臘時代阿利斯塔克即已提出，他認為“恆星與太陽是不動的，地球沿一個圓周的周邊繞太陽運動，太陽則在軌道的中心”。但是有幾個問題他無法解釋，首先是和人們看到的太陽東升西落的常識相矛盾；其次如果地球運動，應該看到恆星的相對位置發生變化，但是當時的天文觀測精度還不能發現這個變化。於是就出現了兩條重大反對理由-甚至是以後的哥白尼也未能駁倒的兩條反對理由。第一條，是觀測不到恆星的周年誤差。這確實是事實，但要駁倒這條反對理由，只有將恆星周年誤差觀測出來，而這要到十九世紀才由貝塞爾辦到。第二條反對理由用來反對地球自傳，認為如果地球自傳，則垂直上拋物體的落地點應該偏西，而事實上並不是如此。這也要等到十七世紀伽利略闡明相對性原理以及有了速度的向量合成之後才被駁倒。

阿利斯塔克一生中，以數學家而不是天文學家的身份聞名於世。但後人對他知之甚少，只知道他曾求學於亞歷山大的呂克昂學府-古希臘哲學家亞里士多德曾在這裡執教。他後來曾被古羅馬建築師和作家維特魯威稱為“在所有科徠學領域知識都非常淵博的人”。他還發明過半球形的日晷。阿利斯塔克的見解雖富於革命性，但走在時代的前面太遠了，無法得到一般人的承認。在他的時代，他的學說並沒有多少支持者。只有巴比倫人塞琉西亞的塞琉古鐘情於這一地動學說，並試圖證明他，但沒有成功。

他只有一本著作流傳下來：《太陽和月球的大小與距離》。可這本書沒有提及他的太陽中心論。後人之所以知道該理論，是來自於阿基米德著作中的一條評論。哥白尼也知道阿利斯塔克，他在劃時代的著作《天球運行論》的手稿中稱讚了阿利斯塔克。然而，當這本書於1514年出版時，所有關於這位有遠見的希臘人的論述都被刪掉了。

阿利斯塔克提出了可能是亞歷山大里亞時期最有獨創性的科學假說。他的學說在當時很有名，根據普路塔克的記載，斯多噶派哲學的領袖克利安西曾經說過應當控訴阿利斯塔克褻瀆神聖之罪。為紀念阿利斯塔克的功績，一座月面環行山，以他名字命名。

阿利斯塔克在極度的困難當中，一直都沒有放棄自己對日心說的堅持。正是如此，伽利略曾特別地讚揚阿利斯塔克的這種精神。並且，正是由於阿利斯塔克的這種大膽的幻想和研究，才為日後哥白尼的革命打下了基礎。