行星漫談 江銘輝 五夢網
一、行星
行星（Planet）它源出於希臘文Planetai，意指“流浪者”，這個字最初是用來與天體眾多的固定不動的恆星（Star）區分的。早期的天文觀察者早就知道了七個這種星球，那是：太陽、月亮、水星、金星、火星、木星、土星，其中土星一直被認為是天體的盡頭。
一直到我們接受了哥白尼（N. Copernicus，波蘭人，西元1473～1543年）的日心學說，才把太陽踢除在行星行列增加了地球為行星之一，而將月亮看做地球的衛星，天王星在1781年被赫歇耳（F.W. Herschel，1738～1822）發現，海王星在1846年也被亞當斯（J.C. Adams，1876～1956）發現，冥王星則一直到1930年才被湯博（C.W. Tombaugh，1906～？）發現，完成了太陽系的9個主要行星表。至於九大行星以外，位於火星與木星之間，數以千計的小行星，則早於1801年最大的一顆小行星，穀神（ceres）星就被皮亞齊（G. Piazzi，1746～1826）發現。（圖1）。
圖1：太陽系諸行星與太陽的位置
這些行星的分類，可以用它比地球較近太陽或較遠太陽，而分為較近的行星（或地內行星）及較遠的行星（或地外行星）它們的分類如下：
1.地內行星：水星、金星；2.地球；3.地外行星：火星、小行星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
二、行星運行無法解釋的現象
今日我們知道行星皆以近乎圓形的軌道，由西至東繞太陽運行。但是早期希臘的天文學家，他們的觀念是眾星皆繞地球運行。雖然也有像阿利斯塔修斯（Aristarchus，希臘人）等有遠見的人，提出“日心地動學說”，但不為人們所接受。希臘人仍然認為地球才是宇宙的中心，所有星球應該繞地球運行才對。
許多的希臘科學家如尤多克薩斯（Eudoxus of Cnidus，希臘人，西元前四世紀），亞理斯多德（Aristotle，希臘人，西元前384～322年）都以地球為中心，提出同心球體系或類似同心球的水晶球理論，嘗試說明整個宇宙的現象。
但是以地球為中心的諸星球繞地球運動中，最無法解釋的天象有二：一是行星時亮時暗的現象，其次是從地球上看去，行星就時而順行，時而逆行，時而發生停滯的現象。
圖2-a：“地外行星”的逆行圖，由圖中地球與火星相關位置，可看出在地球上可看到火星逆行現象
圖2-b：1956年左右，火星的運行路徑，從圖中我們很明顯可看到火星逆行的現象。
圖2：如以地球為中心，觀看行星運動規跡，則會看到行星逆行並以螺旋狀行進。
以“火星”為例，如圖2-a中的1至5，我們很容易看出火星逆行的過程與原因。在圖中的1～2地球與火星皆由西向東運行。但在2～3地球仍向東運行，但地球上的人，卻看到火星在逆行。這是對地外行星的現象。同樣的道理，我們也可看到水星和金星也會有逆行現象，只是我們把圖中的地球軌道換成金星軌道，火星軌道換行地球軌道罷了。
總之，只要我們站在地球上，觀測地球以外的行星運行就會看到行星以螺旋狀行進。
三、阿波羅尼奧斯的本輪、均輪學說
為了解釋這種天象，阿波羅尼奧斯放棄亞里斯多德“水晶球”理論，提出“本輪”和“均輪”學說。如圖3，阿波羅尼奧斯以地球為中心的圓叫做均輪，而以均輪上的點作中心的圓叫做本輪。行星“P”沿著本輪作勻速運行，而本輪中心“O”則沿著均輪圍繞地球作均速圓周運動。這樣一來，從地球上看去，行星會時而順行，時而逆行，時而發生停滯的現象，以及有時較亮有時較暗，也完全能自圓其說，圓滿解釋清楚。
圖3：阿波羅尼奧斯對行星繞地球提出本輪與均輪學說，以符合在地球上觀測行星運行的實際紀錄。
四、托勒密地球中心的宇宙系統
阿波羅尼奧斯的本輪與均輪理論的精華被托勒密（ptolemy）發揚光大創造一套完整的地心體系理論，他說：(1)地球位於宇宙中心靜止不動；(2)每個行星和月亮都在本輪上均速轉動，本輪中心則沿均輪運轉，只有太陽直接在均輪上均速繞地球轉動，地球不在各個均輪的圓心上而是偏離一段距離；(3)水星和金星的本輪中心位於地球與太陽的連線上，這一連線一年中繞地球轉一周，火星、木星、土星到它們各自的本輪中心的直線總是與地球─太陽連線平行，這三顆行星每年繞各自的本輪中心轉一周；(4)攜帶所有恆星的“恆星天”每天繞地球自東向西轉一周；(5)日、月、行星除上述運轉外，還與恆星天一起，每天繞地球自東向西轉一周（圖4）。
圖4：托勒密地球中心的宇宙系統