你知道我们脚下的大地是球形的吗？你知道这个地球在围绕太阳吗？知道。那你一定很相信喽！
　　但是我要告诉你，迄今为止一个人亲眼见证过地球绕着太阳转，相信吗？我还要告诉你，远在500多年前，甚至远在2000多年前，在人们的活动范围还很小、只有极简陋的技术和工具，甚至许多数学计算的方法还没有发明的情况下，就有天文学家指出地球在绕太阳转，你会惊讶吗？他们是怎么想得到，又是怎么论证的呢？
　　这是一本与众不同的科普作品。它的目的不仅是介绍天文知识，更是引导我们思考——谁也没有亲眼见过，我为什么要相信宇宙是这样的。
　　《谁见过地球绕着太阳转》讲解的就是这个激动人心的论证过程，只要你有初中的几何知识，有一定的空间想象力，加上对天文学美妙的思考力，你就能读懂它。它能满足你的好奇，回答你的疑问，让你深有感悟。

　　引子
　　谁见过地球绕着太阳转？
　　没有，从来也没有。我们从很多天文书籍中知道，地球的绕日运行轨道直径有3亿千米左右，设想一下吧，如果我们想亲眼目睹地球围绕太阳的转动，那就必须站在与地球运动轨道平面相垂直的，离太阳中心数亿千米远的地方，看上一整年时间。就像看一个巨大的钟，必须站在钟的正面，离得足够远，才能将这个巨大的钟尽收眼底。到目前为止，人类还远做不到这一点。
　　那么你还相信地球真的是在围绕太阳旋转吗？或者说你有没有好奇过：既然没有人看见过地球绕着太阳旋转，那么是谁说地球在围绕太阳旋转的呢？他是怎么知道的呢？他有什么理由这么说呢？其他人为什么会相信呢？
　　如果我告诉你，早在四五百年之前，在人类还根本无法离开大地之前，哥白尼（Copernicus）就论证地球是太阳系的一颗行星，除了自转还在不停地绕着太阳旋转，而那个时候的科学技术还很不发达，甚至连望远镜都还没发明，你会吃惊吗？如果我再告诉你，远在两千多年以前的古希腊，在人类的活动范围非常有限的年代，有人无需凭借任何仪器就能指出大地是球形的，在那之后不久就有人论证应该是地球在围绕太阳旋转，而不可能是太阳在围绕地球旋转，你会更为惊讶吗？
　　我国现行的教育模式及传统的教育理念，就是由老师告诉学生，世界是什么样的，也就是说，老师告诉学生的都是前人探索的结果，至于我们的前人是怎么探索得到这些结果的、他们当时是怎么想的，却很少提及。就我们在图书馆、书店所见的许许多多的科普书，包括天文科普书，绝大多数也都是将前人探索的成果一一告诉读者，最多再顺便告诉你一些简单的历史，如某个年代，谁谁发现了什么，谁谁创立了什么理论等，至于那些伟大的科学家当时是怎样想的，是怎么找到这些答案的，很少提及，即使提及也不系统。所以尽管我们早就从课堂上、书本中知道了大地是球形的，太阳是太阳系的中心，地球是太阳的行星，地球和其他几颗行星一样围绕太阳旋转，太阳系是银河系中数以万计恒星系中的一个，宇宙中有无数的银河系但是，天文学家们是怎么知道这一切的？相信很多人知之甚少。
　　了解并掌握前人探索的结果，这固然重要，但仅此就够了吗？我们还应该适当地了解一下前人的探索过程，这同样非常重要，因为在这个过程里，我们能看到那些天才是怎样思考、分析、猜测、判断、推理、质疑和求证的，他们是如何发现常人难以发现的问题，又是如何去解决那些常人无法解决的问题的，在今日众多科学常识中，蕴含着科学天才们极其伟大的思想和无与伦比的智慧！这无疑能很好地启迪和帮助我们去探索新的未知的世界。
　　让我们打一个比方吧：本书就类似于讲解一道初中的几何证明题，已知条件是什么呢？就是展现在我们眼前浩瀚的天空，这个天空对古今中外所有人都是开放的，那要证明的结果是什么呢？结果就是：宇宙的真实模样。这个结果早就家喻户晓了，但是这个饶有趣味的过程很多人却不清楚。
　　在此向读者解释一下，本书中所说的宇宙，实际是专指太阳系，在科学技术很低的年代，天文学家们所能看到的，是没有变化的恒星天球，以及在天球背景下缓慢移动的日月行星，所以人类在相当长的年代里，以为太阳系就是整个宇宙。从认识事物的规律来说，人类一定是先认识太阳系，然后才能逐步认识整个宇宙。
　　人类从远古蒙昧时代的所知甚少，逐步认识到大地是球形的，再逐步认识到地球是太阳的行星之一，走过了极其漫长的路。走这段漫漫长途，人类凭借的仅仅是自己的一双肉眼和一些简单的仪器，所需要的知识也就是初中的几何知识，主要是平行线、圆形和三角形知识。所以，这段历史对于一个有初中文化基础，有空间想象能力的人来说，应该是容易理解的。本书的读者对象，就是那些具备了一定的几何学知识，有空间想象能力，从课堂上、书本上学到过许多天文常识，但是从来都没有仔细观察过太阳、月亮和星星，只是偶尔会对天空产生好奇与疑惑的人。
　　就让我们一起来回顾这漫长、曲折而又激动人心的求证旅程吧。
　　第一章星汉灿烂
　　一、天似穹庐，笼盖四野
　　当人类第一次抬起头仰望星空的时候，就被那浩瀚而神秘的星空震慑了，从此便开始了无穷无尽地追问和探索。
　　天文学是一门观测科学，在1608年望远镜发明之前，极其漫长的年代里，人类就是凭借自己的双眼来观测和研究天体的。
　　现在城市里的人，包括那些本应该对大自然最有好奇心的中学生，住在混凝土的森林里，远离了大自然，已经很少有机会、有条件、有心情去看天了。有许多城市里的中学生几乎从来就没看见过日出或日落，对月亮，他们也很少注意，更别说看到月升或月落了。至于星星，他们就是想看也看不到，璀璨的星空早就湮没在城市明亮的灯光和被日益污染的大气里。有少数中学生在离开城市到海边、草原、乡村去游玩时，偶尔会看到日出或日落，看到月亮的圆缺变化，看到星空，但那也是一闪而过，没有留心，没有好奇，没有追问，也没有思考。
　　只有住在农村的孩子，还有可能会看看天，不过在现代生活方式和生活节奏的影响下，在学业的压力下，大多数孩子恐怕也只是偶尔看看天，对天象也是所知甚少的。
　　所以我们有必要先补上这一课，稍微详细地讲讲，我们靠肉眼能看到些什么。因为如果对天象一无所知，那是不可能理解我们的前人对于天象的思考的。要想理解一道几何题的证明过程，把已知条件先看明白是必须的。
　　就凭我们的肉眼，能从天上看到些什么呢？为了说明问题，我们需要做如下假设：假设我们是在北半球的中纬度地区观察天空，因为人类古代的文明大多数都是在这一范围内；假设我们是在一个远离城市的平坦开阔的地方进行观察，因为如果是在山沟里或现代的城市里，遮挡物和灯光太多，连地平线都看不到，是无法对整个天空进行观察的，远离现代化的灯火通明的城市，我们能够更好地感受天空对于古代文明的影响；假设天气总是晴朗的，没有污染的，因为我们这儿研究的是天体，不是天气，阴雨天、雾霾天我们无法看到天体；假设我们是长时间地连续观察，一天、一个月、一年甚至数十年、上百年地观察，因为很多天体的视运动是极其缓慢的，非得有很长时间的观测才能发现它的运动及变化规律；假设我们在必要的时候，可以同时在相距遥远的两个地方进行观察，有许多天文现象需要通过不同地方的观测来进行比较；假设我们的观测经常穿越时代，有时候我们是和现代天文学家站在一起看天，有时候我们又是和古代某个时期的天文学家站在一起看天，还有的时候我们是和远古时代的普通民众站在一起看天。
　　……

序
引子
第一章星汉灿烂
一、天似穹庐，笼盖四野
二、日出日落
三、群星闪烁
四、明月几时有
五、不平静的天空
六、用眼还需动脑
第二章夜观天象为哪般
一、人类日常生产生活的迫切需要
二、领悟上天的意旨
三、纯属好奇
第三章日月星辰的秘踪
一、星星躲到哪儿去了
二、太阳究竟在何处
三、月亮的变幻
四、它们离我们有多远？
第四章大地的困惑
一、一道高高的坎
二、我们的脚下是地球
三、这个球有多大
第五章猜猜宇宙的模样
一、谁能猜出宇宙的模样
二、宇宙的中心是一团烈火
三、宇宙的中心是地球
四、宇宙的中心是太阳
第六章独步千年的地心体系
一、大圆小圆组合的魔力
二、让地球偏离中心一点儿
三、完备的地心模型
四、对托勒密地心体系的质疑
第七章把太阳放到宇宙中心
一、新体系横空出世
二、质疑的声音
三、日地易位，满盘皆活
第八章两大体系手拉手
一、折中的第谷体系
二、两大体系的桥梁
三、历史可以假设吗
第九章向胜利挺进
一、天空立法者--开普勒
二、天空哥伦布--伽利略
三、站在巨人肩上的牛顿
四、地球公转的证据
结束语
参考文献
后记