地心说中的“本轮”“均轮”是什么

地心说中的“本轮”“均轮”是什么

托勒密 (Ptolemy) 的宇宙模型里，行星循著本轮 (epicenter，周转圆) 的小圆运行。而本轮的中心循著著称为均轮的大圆绕地球运行。这种模型可以定性的解释行星为什么会逆行。

克罗狄斯·托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天，此外空无一物。各个天层自己不会动，上帝推动了恒星天层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。托勒密全面继承了亚里士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他把亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。

阿波罗尼奥斯的本轮 简介 西元前3世纪左右的阿波罗尼奥斯或西元前2世纪左右的喜帕恰斯，都想到行星仅是以圆周运动环绕地球运行，并不足以完全解释行星多样化的运动。所以他们都想出是一个想像的小圆(而不是行星本身)在环绕地球作圆周运动，而行星就在这个小圆上运动。这个小圆被称为本轮，而本轮环绕地球运动的轨道则称为均轮。整个概念就好像游乐场的机动游戏“咖啡杯”：从整个游戏设施的中心看，各个咖啡杯耳的运动都混合了两种以上的圆周运动；多种圆周运动混合起来，便产生了杯耳行进的速度和方向看起来经常变化的现象，特别在杯耳接近机械中心时的变化更为明显。行星运动中的“留”和“逆行”就是能用这个模型来粗略地解释。 如果现实上行星环绕太阳运动(这概念为现在绝大部份人所认同)的轨道是完美的圆形，地心说就应该只需用一个本轮和一个均轮，就能完全解释从地球上看到的行星运动了。不过实际上行星的运动规律比这更复杂，若要用地心说正确地记述所有行星的运动，则需要更复杂的体系。后来，天文观测的准确度愈来愈高，地心说所构成的体系慢慢地不能配合实际的的观测，为了使地心说体系能符合观测数据，所以天文学家把本轮一个一个地加到既有的体系上；甚至到后期，各个天文学家都不知道每个行星应该有多少个本轮。最后因为使用的极度不方便，引发出哥白尼提出地动说--一个后来发展到基于牛顿万有引力的法则而运行的宇宙模型。