来源：科学人公众号

地球仪的摆放方式，也反映出了我们对于宇宙的认识，这是哥白尼“日心说”的功劳。

“三光者，日月星。三才者，天地人。”作为生活在宇宙角落里一颗不起眼星球上的生物，弄清宇宙里那些星点究竟是什么，了解宇宙结构是什么样，一直是我们人类的梦想。

当我们回顾历史的时候，会惊奇地发现，人类头脑中宇宙观念强烈地影响了当时的社会，包括决定了艺术家画笔下描绘世界的方式。在中世纪，亚里士多德-托勒密“地心说”是主流的宇宙观念，在当时表现上帝把亚当和夏娃驱逐出伊甸园的画面中，上帝手中推动着的竟然是“地心说”宇宙模型，这意思是不是说，因为上帝掌握着宇宙真相，才有资格决定人类的命运？

《创始记：逐出伊甸园》 The Creation and the Expulsion from the Paradise by Giovanni diPaolo。 1445。表现上帝和天使把亚当、夏娃赶出伊甸园的宗教画。我们要注意飞翔的上帝正在用手推动“地心说”宇宙模型。图片来源：Wikipedia

地球仪曾经也正过

“地心说”模型古希腊天文学家托勒密总结古希腊数百年的天文学贡献的成果，它认为地球静止在宇宙的中心，日月行星在轨道上绕地球运行。为了计算日月行星的位置，轨道被设计成圆环套圆环的样子。这个设计虽然计算结果相当准确，但它既不美观，又很繁琐，长期被天文学家们诟病，不过在一千多年里，没有人有能力提出更好的方法，它也就被默认为“正确”的。

与地心说相呼应的，中世纪学者们表现宇宙秩序，一般采用地球北极向上的方式，外围是日月五星和恒星天球。这就是古希腊宇宙观念的“地球—天球”模式，简称为“天地仪”。值得注意的是，在这里北极向上，赤道面就是水平的，而日月五星所在的黄道面是倾斜的。对于“地心说”模型，这是很自然的——既然地球位于宇宙中心，地位特殊，当然要端端正正，不能东倒西歪。在很多古代科学艺术作品中，“正”的（北极竖直向上的）地球仪或天地仪代表“地球静止在宇宙中心”的思想。

中世纪学者Johannes de Sacrobosco绘制的宇宙观念，地球位于宇宙中心，北极在上方，赤道水平，黄道倾斜。图片来源：christies.com

　　《和谐大宇宙 Harmonia Macrocosmica》by Andreas Cellarius， 1660/61。在地球和行星系统周围，是黄道十二宫。图中表现的是地心说，行星包括太阳都围绕地球运动，地球北极朝上，赤道面水平，黄道面倾斜。图片来源：science.uu.nl

在这些古代科学艺术作品中，“正”的（北极竖直向上的）地球仪或天地仪代表“地球静止在宇宙中心”的思想。

后来被弄歪了

1543年，波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》中提出了“日心说”，用太阳取代了地球成为中心，可以更完善地解释我们观测到的各类天文现象。后来经过伽利略、开普勒等天文学家证明，“日心说”比“地心说”更为合理。从此，占据统治地位一千多年“地心说”被天文学家抛弃。这段宇宙观念的大变革时期，被我们称为“科学革命”。

1660年出版的星图《和谐大宇宙》就描绘了从托勒密时代到哥白尼时代星图的变迁。也展示了“科学革命”时期，人们宇宙观念的变革。

《和谐大宇宙 Harmonia Macrocosmica》by Andreas Cellarius， 1660/61。 

主画面是伽利略发现木星卫星之后的哥白尼日心说。 左下角是托勒密和他的地心说。托勒密脚边的天球图上，黄道是水平的。右下角是哥白尼和他的日心说。注意哥白尼脚边被掩盖的天地仪上，黄道是倾斜的，代表被扬弃的地心说，他手里的地球仪，从经纬线上可以看出来，已经“歪”了。图片来源：science.uu.nl

哥白尼告诉我们，地球只不过围绕太阳运动的一颗普通行星，地球运动包括自转和公转。日月星辰每天东升西落，实际上是地球绕贯穿南北极的自转轴发生自转的结果；黄道面实际上是地球围绕太阳公转的轨道平面。黄赤交角，即我们在之前也提到的（倾斜的）黄道面和赤道面的夹角，是地球整体相对黄道面的倾斜程度。换句话说，地球是倾斜着绕太阳转动的！

当“日心说”被科学界所公认，确认地球倾斜着绕太阳转动之后，为了形象地表示我们对哥白尼科学革命的崇高敬意，地球仪从此就变成如今的“歪”着的形象啦。“歪”地球仪意味着，赤道面是倾斜的，而黄道面也就是地球绕太阳的轨道是水平的。让地球在“水平”轨道上跑，在我们想象中应该更合理一些，对吧？

今天的地球仪。图片来源：Toys R Us

在你的教室里，倾斜的地球仪悄悄诉说着的，正是科学革命时代，哥白尼思想对我们的宇宙观念、对人类文化形成的巨大冲击。

题外话：—个日常语言里藏着的“哥白尼”

从“地心说”到“日心说”这个宇宙观念的巨大变革，对人类社会产生了重要影响。意大利天文学家伽利略因为宣传日心说，被罗马教廷审判，这件事至今仍是学者们热议的话题。就连哥白尼指天球周而复始的“旋转”（Revolution）这个词，后来在欧洲语言中衍生出另一个意思，指代另一种人间的新旧循环——“革命”（Revolution），这又是借“宇宙”权威诉说人间的世事变迁。