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数达到34个。在当时，这种理论得到的计算数值与观测结果相当符合，
于是，它成为一种广为流传的观点。但是，这种理论也具有明显的缺点，
特别是球层数目的增加，使得同心球层的组合运动过于复杂，不但计算
起来比较麻烦，同时也难以给人真实感。
（2）亚里士多德的宇宙结构理论
亚里士多德（公元前384～前322）早期曾在亚加德米做柏拉图的学
生，后来他自己创立一个学派，被后人称为逍遥学派。亚里士多德是古
希腊最博学的学者，是古代知识的集大成者。他对各门知识有过系统的
考察和全面了解，他的著作是古代学术界的百科全书。
在天文学方面，亚里士多德继承并发展了同心球理论。他和柏拉图
等人一样，认为地球处于宇宙的中心，并且是静止不动的。他指出，如
果地球在宇宙间运动，那么对于地球上的观测者来说，就会“出现固定
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①
的星辰在变迁或旋转。可是我们观察不到有这样的事。”这就是说，能
否观测到天球上恒星的视差位移是判定地球运动与否的证据。任何人都
没有观测到这种位移，因此说明地球是不动的。这成为亚里士多德之后
近两千年间一直认为地球不动的理由。亚里士多德还和柏拉图一样，按
照天体运动周期的长短来排列它们与宇宙中心的次序。他和柏拉图等人
的最大区别在于：柏拉图等人提出同心球体系是作为一种理论上的辅助
工具来说明天体的视运动，那些球层都是假想的球面，而亚里士多德则
认为天体所附着的天球是实际存在的壳层，是物质实体。他认为天体的
运动需要外力推动，他在宇宙最外层的恒星天球外面加上一个宗动天，
是运动原动力的发挥地。他还设想那些实际存在的壳层是彼此相连接
的，宗动天的推动力会依次传到最里层的天球。同时，亚里士多德还认
为，每一天体都有自己的特殊运动，因此需要在各行星天球之间插入作
反向运动的新球层以抵抗上一层的运动。在亚里士多德的这个同心球体
系中，球层的总数已达56个，而且天体的次序已与柏拉图和欧多克斯的
不同。按亚里士多德的设计，宗动天之下依次是恒星天、土星天、木星
天、火星天、太阳天、金星天、水星天、月亮天，中心是地球。至于宗
动天为什么会运动，则说是上帝的推动。这究竟是不是亚里士多德的思
想尚待研究、考证，但这毕竟是使地心说体系被宗教神学奉为经典的原
因。
（3）阿波罗尼乌斯的本轮—均轮学说
随着一些新的天文现象的发现，使得同心球理论难以解释。例如，
根据同心球理论，天体都在以地球为中心的同心球壳上，它们之间的距
离是不会变化的；但是观测发现日食有时是全食，月亮能把太阳遮住，
有时又是环食，月亮比太阳又小一点，日面呈环状，这说明、月的距离
是有变化的。再如，天体运动有时快有时慢的现象，也与匀速圆周运动
的设想产生矛盾。公元前3世纪，古希腊天文学家阿波罗尼乌斯（公元
前295～前215）提出了本轮—均轮系统，既坚持了宇宙完美的观念，又
解释了同心球体系所不能解释的现象。阿波罗尼乌斯认为，地球仍处于
宇宙的中心，但他将所有的球层予以取消，代之以本轮和均轮的圆圈组。
他设想，以地球为圆心的圆叫均轮，而以均轮上的点作中心的圆叫本轮。
他认为，天体仍在绕地球运动，只不过天体本身并不在以地球为圆心的
均轮上运动，而是在本轮上匀速运动；本轮的中心才在均轮上绕地球匀
速旋转。这样一来，通过本轮和均轮的组合，行星运动时而顺行，时而
逆行；行星运动速度有时快有时慢；天体到地球的距离有时近有时远；
就都是十分自然的事情了。这真是一个十分巧妙的设计。本轮—均轮系
统与同心球理论中的地球中心思想，一同成为托勒密（公元85～165）地
心说的要点。
图4。3阿波罗尼乌斯的本轮一均轮系统
① 亚里士多德：《论天》，引自王太庆主编《西方自然哲学原著选辑》（一），北京大学出版社1988 年版，
第221 页。
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（4）希帕克斯的天文学贡献
希帕克斯 （约公元前190～前125）继承和发展了本轮—均轮学说，
通过对本轮、均轮的半径和运动速度做出适当的选择，就可以对天体运
动从数值上做出说明。希帕克斯的天文学工作是以观测和数学计算为特
色的。
希帕克斯利用天球仪对星座进行过系统的观察，对恒星的方位作了
精密测量，制订了一个不少于850个恒星的星表。这是西方的第一个基
本星表，托勒密在编制有1228个恒星的星表时显然吸收了他的成果。希
帕克斯的测量与计算工作还有：他测得一个太阳年等于
1 1 1
（365 … ）日，即365天5小时55分12秒 比现代值约长6 分；
4 300 2
他求得月地距离与地球半径的比值是67。74，现代值是60。3；他算出月
球半径是地球半径的1/3，现代值是0。273。这些成果的精确性在古代都
是十分难得的。对于月亮的研究，希帕克斯认识了月亮的朔望月、恒星
月、近点月和交点月4种周期，他测得白道 （月球绕地球转动时在天球
上的运动轨迹，即月球轨道面与天球相交的大圆。）与黄道 （地球上的
人看太阳于一年内在恒星之间所走的视路径，即地球的公转轨道平面和
天球相交的大圆。）的交角为5°，并测得黄白交点在黄道上的运动周期
为19年。根据这些结果，他编制了几个世纪的太阳月亮运动位置表，利
用这些表可以预报它们的位置，而且还可以预报日食和月食。希帕克斯
还发现了黄道和赤道交点的缓慢移动，即岁差，他给出的每年相差36″
的值，在西方沿用了很长时间。希帕克斯曾被称为方位天文学的创始人。
（5）阿里斯塔克的日心说
阿里斯塔克（公元前310～前230）是希腊化时期（公元前332～前
146）亚历山大学派的一位著名天文学家，是一位很有独创性的学者。他
主张太阳和恒星都是不动的，而地球和行星都以太阳为中心作圆周运
动。他这一思想的产生很可能与他测量太阳、月亮和地球之间的距离有
关。阿里斯塔克提出一个巧妙的测量方法。他设想，上弦月的形成是因
为月亮接受太阳光的方向与地球观测者的视线方向正好垂直。这时，太
阳、月亮和地球应当形成一个直角三角形。他通过测出上弦月时，太阳
和月亮的角距是87°，算出太阳与地球距离是月亮与地球距离的19倍；
进一步，他得到太阳直径是地球直径的6～7倍，体积比地球大350倍的
结论。显然，这个结论从数值上看是不准确的，但是阿里斯塔克却是以
科学的方法研究天体的距离与大小的开创者。太阳比地球大得多，一般
的经验不容许一个大的东西绕小的东西旋转。由此出发，阿里斯塔克提
出地动日心说也是自然的。他认为，地球每天自转一周，每年绕太阳公
转一周，其它5个行星也绕太阳旋转。他还提出，由于地球绕太阳公转
的轨道直径与到恒星的距离相比真是小得太多了，所以即使地球公转我
们也无法发觉恒星的视差。这个见解在当时应该说是比较先进的思想。
不过，阿里斯塔克提出的地动日心说这一先进思想确实远远走在了时代
的前面，而难以得到大多数人的接受。一般人难以摆脱天地迥然有别的
观念�