就开普勒而言,椭圆轨道仅仅是想当然的,并且是相称讨厌的假定,因为椭圆明显不如正圆那么完美。固然他几近偶尔地发明椭圆轨道能很好地和观察相合适,但却不能把它和他的磁力引发行星环绕太阳活动的思惟相互调和起来。只要到更晚很多的1687年,这统统才获得解释。
一名闻名的科学家(传闻是伯特兰・罗素)曾经作过一次天文学报告。他描述了地球如何环绕着太阳公转,而太阳又是如何环绕着称之为我们星系的庞大的恒星个人的中间公转。演讲结束之际,坐在房间后排的一名小个老妇人起立说道:“你讲的是一派胡言。实际上,天下是驮在一只庞大乌龟背上的平板。”这位科学家暴露傲岸的浅笑,然后答道:“那么这只乌龟站在甚么上面的呢?”“你很聪明,年青人,的确很聪明”,老妇人说,“不过,这是一只驮着一只,一向驮下去的乌龟塔啊!”
在这部著作中,牛顿不但提出物体如安在空间和时候中活动的实际,并且生长了为阐发这些活动所需的庞大的数学。别的,牛顿还提出了万有引力定律。按照这条定律,宇宙中的任一物体都被别的的物体吸引。物体质量越大,相互间隔越近,则相互之间的吸引力越大。恰是这同一种力,使物体下落到空中。(一个苹果落到牛顿的头上使他获得灵感的故事,几近必定是不敷凭信的。牛顿本身说过的不过是,当他坐着堕入深思之时,一个苹果的下落使他获得了万有引力的思惟。)牛顿继而证明,按照他的定律,引力使玉轮沿着椭圆轨道环绕着地球运转,而地球和其他行星沿着椭圆轨道环绕着太阳公转。
乃至那些认识到牛顿的引力实际导致宇宙不成能静止的人,也没有想到提出宇宙能够正在收缩。相反,他们试图修改实际,使引力在非常大间隔下变成架空的。这并没有太大影响他们对行星活动的预言,但是却答应恒星的无穷漫衍保持均衡状况――邻近恒星之间的吸引力被远间隔外的恒星来的斥力均衡。但是,现在我们信赖,如许的均衡是不稳定的:如果某一地区内的恒星略微相互靠近一些,它们之间的引力就会加强,并超越斥力的感化,是以这些恒星就会持续落到一起。反之,如果某一地区内的恒星略微相互阔别一些,斥力就起主导感化,并差遣它们离得更远。
早在公元前340年,希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中,就能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这个信心提出两个有力的论证。第一,他认识到,月蚀是因为地球运转到太阳与玉轮之间引发的。地球在玉轮上的影子老是圆的,这只要在地球本身为球形的前提下才建立。如果地球是一块平坦的圆盘,除非月蚀老是产生在太阳恰好位于这个圆盘中间的正下方的时候,不然地球的影子就会被拉长而成为椭圆形。第二,希腊人从观光中晓得,在南边地区观察北极星,比在较北地区,北极星在天空中显得较低。(因为北极星位于北极的正上方,以是它呈现在北极的察看者的头顶上,而对于赤道上的某察看者,北极星刚好呈现在地平线上。)按照北极星在埃及和在希腊表观位置的不同,亚里士多德乃至估计出地球大圆长度为400000斯特迪亚。现在不能精确地晓得,1斯特迪亚的长度究竟是多少,但或许是200码(1码=0.9144米)摆布,如许就使得亚里士多德的估计约莫为现在接管数值的两倍。希腊人乃至为地球是球形供应了第三个论证,不然何故从地平线驶来的船老是先暴露船帆,然后才暴露船身?