束皙曾說:“仰遊雲以觀月,月常動而雲不移。”晉代葛洪說:“見遊雲西行,而謂月之東馳。”南朝梁元帝蕭繹的詩《早發龍巢》提到在行船艙板上人們的感覺說:“不疑行舫動,唯看遠樹來。”敦煌
曲子詞中有句:“看山恰似走來迎。”
然而,古代人在判斷“天”和“地”的相對運動時,並不像上述事例那麼簡單明了。在古代人看來,“天左旋,地右動。”也就是說,以天上星體的東升西落來證明地的右旋運動。
漢代王充在《論衡·說日篇》中提出了另一種看法:日月實際上是附著在天上做右旋運動的,隻是因為天的左旋運動比起日月星體的右旋運動來要快,這才把日月星體當成左旋。
這種情形就像螞蟻行走在轉動著的磨上,人們見不到螞蟻右行,而隻看見磨左轉,因此以為螞蟻也是左行的。這就是著名的“蟻旋磨”理論。
西漢時期學者揚雄《法言義疏》記載:“譬之於蟻行磨石之上,磨左旋而蟻右去,磨疾而蟻遲,故不得不隨磨以左回焉。”
《晉書·天文誌》中曾經用相對運動的思想解釋天象:“天旁轉如推磨而左行,日月右行,隨天左轉,故日月實東行,而天牽之以西沒。譬之於蟻行磨石之上,磨左旋而蟻右去,磨疾而蟻遲,故不得不隨磨以左回焉。”
我們暫且不管《晉書·天文誌》中“天”指的是什麼,是否在運動,僅從物理學看,“蟻旋磨”理論思想是高明的,表明古人不僅看到了相對運動,而且還試圖以相對速度的概念來確定運動的“真實”情況。
在曆史上,許多人參加了這場左右旋的爭論。至宋代,由於理學大師朱熹的名氣,他所堅持的“左旋說”又占了上風。這場爭論,長達2000多年。直至明代,偉大的律學家朱載堉作出物理判決之後,還爭論未了。
朱載堉說:“天和地、人和舟、蟻和磨、快慢二船、良駑二馬,如果沒有第三者作為參考坐標,就很難辨明它們各自
的運動狀態。”
從物理學看,兩個彼此做相對運動的物體A和B,既可以看做A動B不動,也可以看做B動A不動,這兩種看法都沒有問題。若要爭論它們的運動方向或誰動誰靜,那真是千載不決之疑。
朱載堉的回答完全符合運動相對性的物理意義。然而,朱載堉不明白,即使飛到日月旁,也不能“辨其左右”,而隻能回答“似則皆似矣”。
以相對運動的觀點來解釋天地的運動,在古代的東西方都是一致的。但像朱載堉那樣對相對運動作出物理判決的人,在西方隻有比朱載堉稍後的意大利人伽利略算是最早的。
要解決地靜還是地動的問題,關鍵是要提出令人信服的證據證明地動的不可覺察性。這樣,才能牢固地確立地動的觀念。我國古人從經驗事實中總結出這一偉大的發現。
總之,我國古代提出了最古老的相對運動說法,這是我國科學史上最偉大的理論成就之一。