地球自西向东转，那飞机向东飞和向西飞，哪个更快？

问你个问题，我们知道地球在自西向东自转，那一架飞机向东飞相对于地面快呢，还是向西飞相对于地面快？如果你现在正在思考哪个飞机快，那你就有必要把今天的视频看完了。

因为答案是一样快！是不是有点违反直觉。那这跟宇宙学这个系列有啥关系呀？关系大了去了。

因为从这个系列的开篇我们就留下了一个问题，地球在转为什么我感觉不到？为什么地球在转，我跳起来还能落到原地？为什么我抛手中的东西，这个东西还能分毫不差地落回我的手中？当然还有今天的飞机这个问题。

那么从上篇文章结束以后，我们又留下了两个问题，哥白尼和开普勒说，太阳位于宇宙的中心，那证据呢？对吧，虽然你开普勒的理论很好用，但科学是要讲究实证的。还有，为什么行星绕太阳的轨道是椭圆的？

好，今天我们就解决这些问题。那要解释这些问题，就必须要提到两个人了：伽利略和牛顿。

1609年，这一年对天文学来说非常的重要，因为我们找到了一种物理外挂，使我们的眼睛能够看的更远，看的更清晰，这就是望远镜。

望远镜其实是在1608年发明的，据说是荷兰的一个镜片商人，他家里的孩子有一天拿个两个镜片，一个是凹透镜一个是凸透镜，孩子嘛就喜欢拿着镜片到处看，当他把凸透镜放在前面，凹透镜放在后面的时候，就发现远处景物立马出现在了眼前，非常的清晰。他就把这个事告诉了他爹。这就是望远镜的来历。

那么伽利略在听了这事以后，他也买了两个镜片，并把两个镜片装进了一个圆筒里面，这其实还是一个普普通通的，商店里能够买到的望远镜。

那么一般人买来这么个东西，第一反应就是，这看妹子不是就方便了嘛，他就悄悄地把望远镜对准了别人家的窗户，但伽利略不同，它把望远镜对准了天空。从这一刻起，这再也不是一个简单的偷窥神器了，而是一架天文望远镜，它将改变人类对宇宙的认识。

伽利略制作的第一架望远镜口径只有15毫米，只比人眼的瞳孔大了6毫米，正是这6毫米的差异就获得了更多的通光面积，能够捕捉到更多的光子。后来经过不断的改进望远镜的放大倍数也在不断的提高。

他首先观察了月亮，发现月亮并不是亚里士多德所说的完美无瑕，而是坑坑洼洼的，这再一次否定了完美宇宙论，上帝创造的东西并非都是完美的。他专门还给月亮画了一幅素描。

接下来伽利略就发现了两个反证地心说的现象，在1610年的一天晚上，伽利略在观察木星的时候，发现有四个小东西，在木星的周围，每天完成会呈现出不同的排列，他认为这四个小东西就跟月亮一样是木星的卫星，在绕着木星旋转。

现在我们知道这四个小东西是木星最大的四个卫星，现在我们叫他们伽利略卫星，这个发现就反证了托勒密模型，认为所有的天体都在绕着地球转，现在很明显有东西在绕着木星转，这你没法解释吧。

伽利略就把以上的观测实证，写进《星迹信使》中，这本书在圈子里就引起了巨大的轰动，当时你每个人都可以拿着望远镜来证实这件事。

紧接着伽利略又发现了一个铁证，他看到金星并不是一个亮点，而是一个月牙的形状，跟我们的月球一样，有的相位的变化。当金星离地球近的时候，就像个月牙，远的时候，也就是和地球分别位于太阳两侧的时候，就是圆形的。这个观测直接就证伪了地心说。

这时的教会才彻底慌了，以前虽然哥白尼发表了天体运行论，开普勒发表了三大定律，但都是思想上争辩，你又拿不出证据来说明我的地心说就不对。

但伽利略这是实打实的在挖教会的墙角，所以罗马教廷盛怒之下就开始打压日心说，把天体运行论列为禁书，并把伽利略抓了起来。

但伽利略是个聪明人，跟教会抬杠犯不着呀，他立马就服软了，承认了自己的错误。在这之后也就是1623年，老教皇驾崩，新教皇上任。他是伽利略的朋友，所以伽利略又开始在危险的边缘疯狂地试探。

5年之后又写了一本书《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，在这本书中伽利略就解释了为什么我们感觉不到地球在转？

其实就是一句话：力学定律在惯性系下保持不变，称为伽利略相对性原理。好，我解释一下，现在你坐在一列火车中，火车匀速直线向前行驶，假如你不往外看，那么你在火车中不管做任何实验都无法分辨火车是静止，还是在运动。对吧。

这说明静止状态和匀速直线运动状态是等价的，这两种状态有一个名字：惯性系。说白了就是，在惯性系中，你无法分辨静止，还是运动，对吧。

因为我们的地球近似于一个惯性系，所以我们处在地球上，感觉不到他在动。就是这么个道理。那飞机呢？

好，我们在想象这样一种场景，现在在火车内，有一只苍蝇，你说他向前飞的话，相对于你快呢？还是向后飞，相对于你快？

很明显一样快，对吧。同样飞机和地面上的你处在地球这个惯性系中，他不管朝哪个方向飞，相对于你的速度都是一样的。

这里需要说明的是，实际情况就比较复杂了，飞机朝不同方向有时相对于地面的速度确实不一样，但这跟地球自转一点关系都没有，而是大气环流造成的。

民航客机有时相对于地面还能超音速呢，但是他相对于空气的速度，其实还是自己平时的巡航速度，不可能超音速的，超音速民航客机就解体了。

好，这伽利略就解决了两个问题，对吧。接下来我们说牛顿。

关于牛顿，之前在相对论中，我也讲了很多，这里就不细说了，相信大家也知道，牛顿在原理中，发表了力学三大定律以及万有引力，从中就可以推导出开普勒的三大定律，这就为开普勒的三大定律提过了理论支撑，回答了开普勒回答不了的问题。

那么牛顿的力学体系也让人们摆脱了以往的臆想和猜测，为当时人们看到的所有现象，不管是地上的，还是天上的都提供了解释。总之是非常的牛。

就像诗人蒲柏说的那样，自然和自然规律隐藏在黑暗之中，上帝说，让牛顿去吧，于是一切变为光明。

那么最后的问题是，牛顿的引力理论对当时人们的宇宙观产生了怎样的影响？是这样的，当你把牛顿的引力理论用在行星轨道问题上，他会表现得非常精确，非常好用。

但是当你把牛顿的引力理论放在整个宇宙当中思考的话，就会产生一个悖论，如果物质之间都在相互吸引，那为什么我们的宇宙没有坍缩呢？这叫本特利悖论。

牛顿为了解释这个问题，就说宇宙是无限的，物质分布得非常均匀，所以他们的引力给平衡掉了，所以宇宙没有坍缩，但这又引发了奥伯斯佯谬。

好，这就是我们下个视频的内容。如果你想知道牛顿发现万有引力的过程，我之前写过一篇文章，你可以看下，我会把链接放在评论区的。