第10章 托勒密《至大论》序言：地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心
在前一章中，我们研究了亚里士多德世界观中关于宇宙整体结构的观点。在本章中，我们将探讨这些观点背后的某些原因，具体来说，我们将探讨一些支持了“地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心”的论据。
本章的主要目标之一是说明尽管亚里士多德世界观中的观点与我们的观点非常不同，但仍然得到了强有力的支撑。很遗憾，现在存在一种倾向是认为我们前人的观点总有些幼稚或天真，但是在本章中，我们将看到事实并非如此。当你思考本章提出的论据时，请注意，总的来说，它们都是很完整的。它们中大多数（除了与“地球为球形”相关的观点）都被证明是错误的，但其中的错误非常不易察觉，而且造成错误的原因也远不是那么显而易见的。事实上，这些论据的瑕疵，其根源是经过科学史上很多著名人物（简单举几个例子，包括伽利略、笛卡尔和牛顿）的共同努力才找到的。
我们将思考的大部分论据都可以在亚里士多德的《论天》和托勒密的《至大论》开篇部分中找到。这两部著作中的大部分论据都是相似的。然而，托勒密的著作整体来说更容易理解，所以在本章中，我将主要关注托勒密著作中提出的这些论据。
作为章节引言的最后一点，值得一提的是，我们在这里所关注的只是亚里士多德世界观中的一小部分论据，也就是托勒密在著作中也提到的那些可以支持“地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心”这一观点的论据。不过，对亚里士多德世界观中的其他大多数观点来说，基本精神是相同的：尽管这些观点与我们的不同，而且大多数都被证明是错误的，但秉持这些观点的人们一般都有足够的理由来这么做。我们将从对托勒密《至大论》的一些初步评论开始。
《至大论》在公元150年左右发表，是一本非常专业的科技著作，其中不仅有文字，还有示意图。这本著作的现代印刷版本大约有700页。这是一部内容翔实而艰深的著作。
我们将要思考的论据来自《至大论》的序言，也就是全书中最无关科技的一部分（事实上，这部分一点科技内容都没有）。在这个序言中，托勒密提出了大量关于宇宙结构和运转方式的论据。在本章中，我们只关注可以支持宇宙结构相关观点的论据，而在后续的章节中，我们还会思考托勒密关于宇宙运转方式的某些论据（比如，支持了有关“让太阳、恒星和行星保持运动的因素”的观点的论据）。让我们从支持“地球为球形”这一观点的论据开始。
｜地球为球形｜
存在一种普遍但错误的观点：在16世纪前，人们大都认为地球是平的。事实上，至少从古希腊时期（比如柏拉图和亚里士多德生活的约公元前400年）开始，受过教育的人中几乎没有人认为地球是平的。那么，对我们前人的这个误解是如何变得如此普遍的？这是一个很有趣的问题，但这个问题偏离了我们在这里所关注的重点。在这里，我们只需知道，追溯到至少公元前400年，我们的前人就有很好的理由来相信地球是球形的。思考一下下面这段来自托勒密《至大论》序言中的话。（从此处开始，所有引用，除非特别指出的，均来自托勒密《至大论》序言。括号里的数字，比如【1】，是我添加的标号，以方便指明具体段落。）
第四部分 作为一个整体，地球明显是球形的
现在，同样地，把地球作为一个整体来看，它明显是球形的，我们应该倾向于这么认为。【1】……很可能看到的情况是，对地球上不同观察者来说，太阳、月亮和其他星体升起和落下的时间并不相同，而且对住在东方的人来说总会早一些，对住在西方的人来说总会晚一些。【2】我们发现对发生在同一时刻的食现象，特别是月食现象，不同观察者记录的时间并不相同……【3】人们发现这个时间上的差异与不同地点间的距离成比例，因此可以合理地认为地球表面是球形的，其结果就是保持一致的曲率可以保证地球表面每个部分都按比例地跟随地球运动。但是，如果这个曲率发生变化，上述一切就不会发生，这在下面的思考中可见一斑。
【4】因为，如果它【地球】……是平的，对所有人来说，星星将在同一时间升起和落下……但这似乎并没有发生。【5】可进一步明确的是，地球也不是圆柱体……【因为】我们越靠近北极，南方天空的星星就越少，而北方天空的星星则开始出现。所以，在这里，地球表面不同物体的曲率在物体的倾斜方向上都是相同的，这明确表明了地球每个面都是球形的。【6】再举个例子，当我们向高山或任何地势高的地方航行时，不管是在什么时候，从什么方向出发，以什么角度前进，我们所能看到的目的地都会一点一点地增加，好像它们是从海里升起来的，而在此之前，由于水面的曲率，它们看起来像是淹没在水中。（穆尼茨，1957，108～109页）
在我标注为【1】的段落中，托勒密首先提到，根据观察者在地球上所处位置的不同，太阳、月亮和星星升起和落下的时间也有所不同。举个例子，想想今天早上的太阳。我相信你明白当太阳在你所在的地方升起时，对住在比你更靠东方的人来说，太阳早已升起，而对住在比你更靠西方的人来说，太阳则还没有升起。托勒密和他同时代的人也明白这个事实，而这个事实最直接明确地解释了地球是球形的。在段落【2】中，托勒密指出人们记录的“食现象”所发生的时间同样很好地解释了地球是球形的，而在段落【3】中，托勒密指出由于时间上的差异与观察者所在位置之间的距离成比例，地球的曲率肯定是相当一致的。
请注意，托勒密在这里所隐含的推理是一种常见的证实推理，我们在第4章中对此进行过讨论。具体来说，托勒密在段落【1】中的推理如下：如果地球是球形的，人们就应该观察到太阳、月亮和星星对住在东方的人们来说会更早升起，而对住在西方的人来说会更晚升起，由于这正是人们所观察到的情形，这就支持了“地球为球形”的观点。段落【2】和段落【3】中的推理与此相似，也就是说，通过直接明确的证实推理，这些事实都支持了“地球是均匀的球形”的结论。
接下来，在段落【4】中，托勒密转而开始进行不证实推理，他认为如果地球不是球形而是其他形状，那么我们就不会观察到实际已经观察到的结果。举个例子，托勒密指出如果地球是平的，我们应该会观察到太阳、月亮和星星在地球上不同地方升起的时间都相同，但是由于我们没有观察到这个现象，这就成了“地球是平的”这一观点的不证实证据。
请注意，截至这里，托勒密的论证过程真的只证明了地球在东西方向上的曲率一致。换句话说，托勒密到目前为止的观察结果与“地球是一个南北向的圆柱形”的观点相一致。因此，为了完成这个论证过程，托勒密开始考虑能够证明地球不可能是圆柱形的证据。在段落【5】中，托勒密指出一个人如果从北向南运动，就会看到不同的星星。举个例子，我们住在北半球的人可以看到北极星，而在南半球的人就看不到这颗星星。同样地，住在南半球的人可以看到南十字星座，而在北半球的人就无法看到。这正是在地球是球形的情况下，人们所能预期看到的情形。如果地球是其他形状，比如圆柱形，那么我们所能预期看到的情况就会与此相反。最后，在段落【6】中，托勒密指出了一个早已为人们所知的事实，那就是如果一个人向陆地航行，首先看到的陆地将会是山峰顶端，然后，随着距离陆地越来越近，山顶以下的部分就会逐渐显现。同样地，这是“地球是平的”这一观点的不证实证据，同时也是在地球是球形的情况下，人们所能预期看到的情形。
总结一下，“地球最有可能的形状是球形”的观点得到了很好的论证。接下来我们将探讨“地球是静止的”观点的论据（尽管它们都是很有力的论据，但后来都被证明是错误的）。
｜地球是静止的｜
在17世纪以前，有很多很有力的理由让人们相信地球是静止的，也就是相信地球既不围绕另一个星体沿某个轨道运动，也不围绕其自身轴线旋转。尽管这些理由后来都被证明是错误的，但是它们的错误之处都不易察觉。
早在古希腊时期，人们就思考了地球围绕太阳运动或以自身轴线为中心旋转的可能性。比如，亚里士多德和托勒密就明确思考了这个可能性。他们和其他人都清楚地认识到太阳显然每天都在围绕地球运动，要解释这个现象，可以假设地球是静止的，这样就是太阳每天绕地球运转一周，或者假设太阳是静止的，这样就是地球每天沿自身轴线旋转一周。两种假设都可以解释太阳每天绕地球运动的显而易见的现象，在《至大论》中，我们看到托勒密明确考虑了第二个可能性。
然而，托勒密的结论是，“地球在运动”的观点，不管这种运动是绕自身轴线旋转，还是围绕太阳运转，都与一些实实在在的证据相矛盾，因此“地球是静止的”是有更多证据支撑的观点。托勒密给出了很多论据，我称之为常识论据，另外还有两个多少有些困难但又非常有力的论据，我分别称之为基于运动物体的论据和基于恒星视差的论据。我们将从常识论据开始讨论。
常识论据
请注意，我们是基于常识得出了地球静止的观点（我们的前人也是如此）。举个例子，如果你望向窗外，当然感觉地球是静止的。毕竟，当我运动的时候（比如坐在一辆汽车或火车里时，或骑自行车时），我当然会注意到自己在运动。就算是在相对低速的情况下，比如骑自行车的时候，我也会感受到运动造成的震动，会感受到迎面吹来的风，等等。或者如果你坐在一辆敞篷车里以70英里[1]每小时的速度在州际公路上疾驰，毫无疑问，你会知道自己在运动。同样地，你会感受到震动和风，以及其他通常在运动时可以观察到的现象。
现在，假设地球在运动。首先，思考一下地球每天绕自身轴线旋转一周的可能性。地球周长是25000英里（托勒密时代的人们以及生活在古希腊时期的人们都清楚地知道地球大约就这么大）。基于这个周长，如果地球每天绕自身轴线旋转一周，那么在赤道地区，地球表面的运动速度将超过1000英里/小时（如果地球表面要在24小时内运动25000英里，那就必须以这个速度运动）。简言之，如果地球每天沿自身轴线旋转一周，那么在地球表面上的你和我现在就将以大约1000英里/小时的速度移动。然而，即使当我们以一个相对较低的速度运动，比如骑自行车或坐着敞篷车在州际公路上疾驰时，我们也会很清晰地注意到运动产生的效果。所以，毫无疑问，如果我们目前在以1000英里/小时的速度疾驰，那一定会注意到因运动而产生的效果。由于我们没有观察到这样的结果（与托勒密同时代的人们也是如此），这就为“地球沿自身轴线旋转”的观点提供了不证实证据。
如果我们思考一下地球围绕太阳一年运转一圈的可能性，那么上面所描述的情形会变得更加夸张。我们知道地球绕太阳运转的轨道半径是将近100000000英里。（顺带提一句，在托勒密时代，尽管人们并不知道地球与太阳之间的确切距离，但是两者之间距离遥远的事实应该已经是众所周知的了。）考虑到地球与太阳之间的距离，地球运动的速度需要达到大约70000英里/小时才能实现一年绕太阳运转一圈。然而，同样地，我们需要考虑到如果我们坐在一辆敞篷车里，以70英里/小时的速度运动，运动所产生的效果就会非常明显。我们会感受到速度是70英里/小时的风迎面吹来，感受到运动产生的震动，如果我们试图从敞篷车里站起来，那一定会从车上摔出去，等等。所以，毫无疑问，如果我们是以70000英里/小时的速度在运动，那么一定会注意到运动所产生的某些现象。然而，70000英里/小时速度的风在哪里？这样快速的运动必然会造成震动，这些震动在哪里？如果地球在以70000英里/小时的速度运动，那么我们怎么可能在地球表面上站着？
简言之，如果地球在运动，那么我们应该能预计看到某些显而易见的效果，由于我们并没有观察到这些效果，我们就有合理的理由认为地球并没有在运动。
让我们再探讨一个常识论据，也是托勒密给出的常识论据之一。我家门前的院子里有一块相当巨大的卵石，大约4英尺[2]高，3英尺宽。这块卵石就放在我家前院，一动不动，只有外界力量移动它时，这块卵石才会移动。除此之外，如果我要移动这块卵石，比如用园艺拖拉机来移动它，那么只有在我持续向前推的时候，这块卵石才会持续运动，只要我不再推了，它马上就会停下来。
现在想一想地球。地球大体上可以算是一块巨大的岩石，只是比我家前院的卵石大很多，也重很多。因此，就像卵石只有在外界力量移动它时才会移动，地球也是相同的情况，也就是只有外界力量使它运动时，地球才会运动；就像卵石只有在外界力量持续使它运动时才会保持运动状态，地球也是只有在外界力量持续使它运动时才会保持运动状态。然而，首先，看起来似乎没有什么可以使地球运动起来，其次，即使存在这样的物体或力量，也没有什么可以使地球持续保持运动状态。所以，认为地球是静止的更加合理。
总结一下，即使是这些基本的常识论据，也都为秉持“地球是静止的”这一观点提供了很好的理由。同样地，这些论据也存在缺陷，因为我们知道地球是运动的，不仅以自身轴线为中心旋转，还围绕太阳运转。然而，这些常识论据的缺陷并不是显而易见的，我们的前人用了大量聪明才智，花费了几十年甚至是上百年时间，才搞清楚为什么我们可以一方面以前面提到的速度运动，但另一方面却观察不到任何预计应看到的效果。这些故事都会成为后续章节的一部分。
基于运动物体的论据
基于运动物体的论据是对“地球是静止的”这一观点最有力的支持证据之一。基于运动物体的论据同样源于简单的观察。托勒密指出，下落的物体会垂直落到地球表面。接下来，我会多少修改一下托勒密的论证过程，我将思考一个相反的情形，也就是把一个物体竖直向空中抛出，你会发现物体会垂直于地球表面向上运动，然后竖直落下来，仍然垂直落到地球表面。我这个例子背后的想法与托勒密所举例子背后的想法是完全相同的，不过我认为在把物体向空中抛出的例子中，其背后的想法更容易理解。我们将看到，下落的物体垂直落到地球表面，以及向空中抛出的物体垂直于地球表面向上运动，然后垂直下落，这些都意味着地球肯定是静止的。
要理解这个论证过程，我们必须先讨论一下关于运动物体行为特征的普遍观点，比如物体运动是因为它们被竖直向上抛出。关于抛出的物体，我将让你思考两个情形，然后请你问问自己，哪个情形更接近于实际发生的情况。
在这两个情形中，我们都想象萨拉站在一块滑板上，手里拿着一个球，随着滑板从左向右运动。在运动的过程中，萨拉把球竖直向空中抛出。在整个过程中，萨拉始终在运动。关键问题是：当球在空中时，萨拉会不会（随着滑板运动）离开球下的位置，从而使球落到她身后？或者会是相反的情形，也就是球会沿弧线运动，重新落进萨拉手中（或至少是靠近萨拉的手的位置）？
如果用示意图来表示，那么这两个情形就分别是图10-1和图10-2的样子。
图10-1 球会沿这个路线运动吗
图10-2 还是球会沿这个路线运动
现在的问题是，球是会像图10-1所示的样子，也就是当球在空中的时候，萨拉离开了球下的位置，因此球落到了萨拉身后；还是会像图10-2所示的样子，也就是球将沿弧线运动，几乎落回到萨拉手中。正如我们在前面提到过的，请你问问自己，你认为球会按照哪个路线运动。概括一下，这个问题就是，当我们在运动的时候，向上竖直抛出一个物体，这个物体会落在我们身后，还是会沿弧线运动，然后重新落到我们手中，或落到我们手边的位置？
面对这个问题时，大部分人都会选择图10-1所示的情形，而且确实，这似乎是关于运动的常识性观点。然后重点是，如果你认为那是关于运动正确的观点，那么为了保持逻辑上的一致性，你一定也会认为地球是静止的。
接下来，我会解释为什么是这样。在前面提到的情形中，运动的来源是不相关的。也就是说，如果萨拉运动的原因是她正穿着溜冰鞋溜冰、正站在一辆疾驰的汽车上、正在骑自行车，或者是其他任何原因，那么这个情形都不会有任何改变。如果萨拉运动的原因是她站在运动着的地球表面，那么这个情形也不会有任何改变。也就是说，如果萨拉运动是因为她站在运动着的地球表面，而抛出的物体运动行为模式是像图10-1所展示的那样，那么当萨拉站在自家前院，把球竖直向上抛出时，她将会离开球下位置（因为她站在运动着的地球表面，所以随着地球在运动），因此球会落到她身后。但是，当我们把一个物体竖直向空中抛出时（或者像在托勒密的例子中那样，我们向下抛出一个物体，让它垂直下落），这个物体并没有落到我们身后。这一点有力地支持了“地球没有在运动”的观点。
这又是一个不证实推理的例子。如果地球在运动，那么竖直抛出的物体应该落在我们身后；然而，我们没有观察到被竖直抛出的物体落在身后；所以地球并没有在运动。
我们在第4章中讨论过，在不证实推理中几乎总是存在辅助假设。在这个例子中，关键的辅助假设涉及对运动的看法。具体来说，考虑了这个关键辅助假设后，这个论证过程应该是这样的：如果地球在运动，同时，如果图10-1中所示的对运动的看法是正确的，那么抛出的物体应该落在我们身后；然而，抛出的物体并没有落在我们身后，所以要么地球没有在运动，要么图10-1中所示的对运动的看法是不正确的。
后来人们证明，地球确实是在运动的，而图10-1中所示的对运动的看法则是不正确的。然而，同样地，就算是在今天，这个对运动的看法仍然是一种常见观点（尽管是错误的），而在亚里士多德世界观占主导地位的时代，这个看法在大部分时间里都是关于运动的广受接纳的观点。关于运动的正确观点，是一代又一代人运用聪明才智，进行了大量工作、花费了大量时间才逐步发展确立的，这个过程我们将在后续章节进行讨论。然而在这里，值得再次强调的是，尽管托勒密的这个论据最后被证明是错误的，但这个错误的基础是有关运动的一些不易察觉而又十分困难（即使在今天也是如此）的命题。
基于恒星视差的论据
在《至大论》序言的第6部分中，托勒密指出恒星的“角距离”总是保持不变，在接下来的一个小节中，他指出这个事实支持了“地球是静止的”这一观点。同样地，这也是“地球是静止的”这一观点的支持论据中，更令人信服的一个，但是理解起来需要花些力气。
当托勒密指出恒星角距离看起来保持不变时，他所指的就是我们所说的恒星视差。具体来说，托勒密的意思是我们无法观察到恒星视差，而这支持了“地球是静止的”这一观点。要理解托勒密的论证过程，让我们首先来理解视差。
视差是由于观察者的运动（而非物体本身的运动）造成的物体位置的明显偏移。举个例子，假设你在视线正前方一臂距离处竖直握着一支钢笔。保持这支钢笔静止，把你的头从左向右移动，注意钢笔和背景中其他物体的位置发生的偏移。这些物体位置的明显偏移当然是由于你的头在运动，而不是钢笔和背景中其他物体的任何运动。这是视差的一个例子，也就是说，物体位置的明显偏移是由于你的运动。
正如前面提到过的，当托勒密谈到恒星角距离在地球上任何位置都保持不变时，他所指的就是我们无法观察到恒星视差的事实。恒星视差就是由于我们的运动而造成的恒星位置的明显偏移。托勒密所要表达的是，如果地球在运动，不管是绕自身轴线旋转还是围绕太阳运转，那么我们应该观察到恒星视差。然而我们并没有观察到这个现象，所以地球一定没有在运动。
要更清楚地理解这一点，让我们假设地球绕自身轴线旋转。正如前面提到过的，地球周长大约为25000英里，所以如果地球绕自身轴线旋转，那么我们每小时要运动1000英里。假设我们晚上出门，仔细观察几颗恒星的位置，并把它们绘制出来。然后，过了几小时，我们再把同样几颗恒星的位置观察绘制出来。在这两次观察之间，我们已经运动了上千英里（如果地球沿自身轴线旋转的话），所以由于我们已经运动了上千英里，我们应该发现所观察的恒星位置出现了明显偏移（同样地，偏移发生在恒星之间的相对位置上）。也就是说，我们应该能看到恒星视差。但是，我们并没有观察到任何视差。因此，地球肯定没有绕自身轴线旋转，而这也是托勒密要表达的观点。
同样地，如果我们考虑地球围绕太阳运动的可能性，那么情形会变得更加夸张。如前所述，在托勒密的时代，人们并不能很好地估算出地球和太阳之间的距离，现在我们知道这个距离是将近100000000英里，而那时的人们只知道那应当是一个相当遥远的距离。把我们所知的地球与太阳之间距离的数据用在这个例子上，如果地球围绕太阳运转，那么当我们从自己此时所在的地球轨道上的这个点运动到地球轨道上与我们距离最远的那个点时，我们就运动了将近200000000英里。现在，请回忆一下前面视差的例子，也就是你举着钢笔、观察钢笔和其背景中其他物体位置的例子。在那个例子中，你的头只是移动了几英寸[3]就造成了明显可见的视差。所以，如果我们移动了200000000英里，似乎绝不可能观察不到恒星视差。然而，同样地，正如托勒密所指出的，我们确实没有观察到这样的视差，因此我们一定没有在运动。简言之，托勒密基于恒星视差的论据对“地球没有在运动”的观点来说，是一个强有力的、逻辑正确的又有经验为基础的论据。
应该明确的是，这同样是一个不证实推理过程，因此与通常的不证实推理过程一样，在这个论据的表面现象之下总是隐藏着各种各样的辅助假设。在继续阅读下面的内容之前，你可能会想暂停一下，看看自己是否可以找出这个论据中的关键辅助假设。
在这个论据中，关键的辅助假设与距离有关。你可能已经注意到了，在探讨视差的例子（比如你举着钢笔的例子）时，物体位置明显偏移的多少取决于物体与你之间的距离。具体来说，物体距离你越远，其位置的明显偏移就越少。所以，对我们没有观察到恒星视差的一个解释就是恒星与我们之间的距离超乎想象地远。但是，不要忘了如果地球围绕太阳运转，那么从我们自己此时所在的地球轨道上的位置到地球轨道上距离我们最远的那个点之间，距离是非常远的，将近200000000英里，这也是理解我们前人这个推理过程的一个重点。所以，当我们移动了如此之远的一段距离之后，而仍然没有观察到恒星视差，那么恒星应该是在一个遥远到难以置信的地方，我想表达的确实是一个难以置信的，或者说遥远到不可思议、几乎是无法想象的地方。
所以，这里所涉及的推理过程实际上更像是下面这样：如果地球在运动，如果恒星不是在一个遥远到几乎无法想象的地方，那么我们应该看到恒星视差；然而我们没有看到这样的视差，那么要么地球没有在运动，要么恒星在一个遥远到几乎无法想象的地方。
我们已经接近这一小节的尾声了，在这里，我想请你回忆一下在前一章中探讨过的一点，其与我们的前人对宇宙大小的观点有关。他们认为宇宙非常巨大，但那只是以他们自己的标准而言，与我们今天认识到的宇宙大小并不能相提并论。认为宇宙巨大到无法想象，这对你和我来说并没有问题，不过这是因为这个观点与你我从小到大所接触的世界观能够拼合在一起。然而，这个“宇宙巨大到无法想象”的观点却并不能很好地与亚里士多德世界观的观点拼图拼合在一起。因此，考虑到当时占主导地位的世界观，“宇宙巨大到无法想象”的概念实际上并不是一个可行的选项。因此，基于恒星视差的论据就成了“地球是静止的”这一观点的另一个有力论据。
现在我们真的到了这一小节的结尾，我想指出的最后一点是恒星视差最终被观察到了，那是在1838年，对恒星视差的第一次准确测量出现了，此时距离托勒密撰写《至大论》已经过去了将近1700年。事实上，对恒星视差的观察结果，目前已成为支持“地球围绕太阳运转”的观点最有力的经验证据。
｜地球是宇宙中心｜
如果你认为地球是球形的、静止的，那么地球位于宇宙中心看起来就很自然。确实，“地球是宇宙中心”的观点与其他相关观点的契合度最高。《至大论》序言的第5部分具体论述了托勒密认为地球是宇宙中心的原因。在这一部分中，托勒密引用了多个亚里士多德在《论天》中所使用的论据。托勒密似乎明显支持亚里士多德的这些论据。接下来，我将呈现的内容从某种程度上说是亚里士多德和托勒密两人论据的结合体。
第一个论据，请注意：地球看起来当然是宇宙中心。月球、太阳、恒星和行星看起来全都围绕地球转动，因此既然这些天体都围绕一个共同的中心，也就是围绕地球转动，那么认为地球是宇宙中心似乎是自然而然的。换句话说，地球中心论的观点是最直接明确的观点。（顺带提一下，广为人知的是月球和太阳似乎围绕地球转动，但不那么广为人知的是恒星和行星似乎也围绕地球转动。在下一章中，我们将更详尽地讨论这些天体的运动。）
除此之外，回忆一下，在亚里士多德世界观中，土元素有一种向宇宙中心运动的天然趋势，而火元素则有一种远离中心、向边缘运动的天然趋势。这也就是为什么比较重的物体，比如石头，会下落，而火会向上燃烧。由于地球本身似乎主要由土元素组成，而土元素的天然位置就是宇宙中心，因此地球本身自然会位于宇宙中心。
回忆一下我们前面对运动中的物体所进行的讨论。我指出了，一个物体，比如我家前院的一块卵石，只有在有其他因素使它运动时才会运动。由于地球本身主要由土元素组成，会天然地位于宇宙中心，又由于地球（就像我家前院的大卵石）只有在有其他因素使它运动时才会运动，同时由于似乎不存在可以使地球运动的因素（这点同样可以参考前面的讨论），最合理的结论就是地球天然地位于宇宙中心，而且不会离开这个位置。
“重的物体有一种向宇宙中心运动的天然趋势”的观点提供了另一个支持地球中心论观点的论据。鉴于我们知道（参考前面的论据）地球是球形的，而且在前面也讨论过我们观察发现下落的物体会垂直落到地球表面，因此，我们可以立刻得出结论：地球中心一定是宇宙中心。要理解这一点，设想一下，我们在地球上几个不同的位置分别抛出一个物体。这些物体都会向宇宙中心运动，因此，它们下落的轨迹所指向的就是宇宙中心。由于这些不同的轨迹（这些物体是在地球上不同位置被抛出的）在地球中心交汇到一点，那么地球中心一定也是宇宙的中心。
与“地球是静止的”这一观点的论据类似，请注意前面提到的这些论据与亚里士多德世界观里的其他观点也是相互联系又彼此依赖的。举个例子，刚刚提到的几个论据就依赖于“物体在宇宙中有一个天然位置”的观点。这再次印证了第1章里的观点，也就是在一个观点拼图里，单个观点之间是紧密相连的，不可能在不对整体观点拼图进行实质性改变的情况下改变其中部分观点。
｜结语｜
回到本章开篇时所提出的观点，我们的前人有很合理的理由来相信地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心。关于“地球是球形的”这一观点，我们前人所提出的论据后来被证明是绝对正确的。而关于“地球是静止的”和“地球位于宇宙中心”的观点，他们的论据后来被证明是错误的，但错误的原因却非常不易察觉。正如前面提到过的，后来经过了几十年，甚至是几百年的时间，经过许多在科学史上非常著名的人物所进行的共同努力，才发展出一个可以与“运动的地球”相适应的新观点体系。
至此，我们完成了对“地球是球形的、静止的，并且位于宇宙中心”等观点的主要支持论据的讨论。最终会出现一些证据，表明后两个观点是错误的，而这会使亚里士多德世界观出现严重的问题。同时，正如我们在前面提到过的，最终亚里士多德世界观会被牛顿世界观所取代。重点是，从亚里士多德世界观到牛顿世界观的转变涉及多个关于宇宙结构的理论。基于这一点，接下来我们讨论的主题将是这些理论需要解释的数据，然后，我们将对多个天文学理论进行探讨。
[1] 1英里≈1609米。
[2] 1英尺≈0.3048米。
[3] 1英寸≈0.0254米。
