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在人类那段两千多年的历史时期中，逐渐有越来越多的人认同大地是球形的观点，并且建立起新的宇宙模型，认为圆球形状的地球是宇宙的中心，而太阳、月亮、行星和恒星都是沿着圆形轨道绕着静止的地球运动。然而，无论是合理的推理还是大胆的猜测，那个时期人们对于大地是球形的学说其实并没有形成统一的认识，因为当时还没有万有引力理论，人们无法解释生活在球状地球另一面的人为什么不会掉下去。另外，不管大地究竟是平坦的还是圆球状的，人类也难以想象那些天空中的日月星辰究竟离我们有多远，毕竟通过双脚和骑马来丈量大地的古人对空间距离的认知是非常有限的，所以在古人的观念里天空的星星比它们的实际距离要近得多，甚至有些古人会建造一些石塔以便更近地观测星空。而且古人也无法想象天空的日月星辰能有多大，在他们的眼里，那些天上的月亮和星星可能要比看上去大得多，但也只是拿身边的物体来类比星星的大小。
图 1-1 托勒密的地心说模型
直到 16 世纪，人类才真正接受大地是球形的观点，这次的证据并不是来自推理和猜测，而是来自实际的测量。16 世纪，航海家麦哲伦完成了环球航行，他带领船队从西班牙向西航行，经过大西洋、太平洋、印度洋后又进入到了大西洋，最终经过 3年的航行转了一圈又回到了出发地西班牙，虽然这次航海并不是什么科学探索活动，但确实以铁的证据证明了大地是球形的。
虽然麦哲伦环球航行让人们不再怀疑地球是球形的，但当时的人们还是普遍认为地球是宇宙的中心，从地球向外依次是月球、水星、金星、太阳、火星和土星等，在各自的圆圈轨道上绕着地球运转，这种宇宙模型也被称为“地心说”。地心说是世界上第一个行星体系模型，最早是由古希腊的米利都学派形成的初步理念，由欧多克斯和亚里士多德所提出，后来在公元 2 世纪经过托勒密的进一步发展而逐渐建立和完善。地心说是人类对宇宙认知的一大进步，但实际上人们对于地球是否是宇宙的中心一直存在着质疑。早在两千多年前亚里士多德提出大地是球形假说那个时代，古希腊哲学家阿里斯塔克就提出了“日心说”，甚至通过日食中地球的阴影比例大小推测出太阳实际比地球要大得多，但由于后来地心说在宗教的支持下占据了统治地位，日心说在宗教的压力下无法得到推广和完善，而且地心说从空间感觉上也更符合地球上人们的视觉观察结果。
