由于哥白尼的学说触犯了基督教的教义，遭到了教会的反对。他的著作更是被列为禁书。但真理是封锁不住的，哥白尼的学说后来得到了许多科学家的继承和发展。1882年，罗马教皇不得不承认哥白尼的学说是正确的。这一光辉学说经过三个世纪的艰苦斗争，终于获得完全胜利并为社会所承认。
（四）日心说
日心说，是认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动的学说。在日心说产生之前，托勒密的地心说很长时间里在欧洲占了统治地位，直到十六世纪，波兰天文学家哥白尼经过近四十年的辛勤研究，在分析了过去的大量资料和自己长期观测的基础上，于1543年出版的《天体运行论》中，系统地提出了日心体系。
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通的行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年围绕太阳公转一周的反映。日心说提出，水星、金星、火星、木星、土星和地球一样，都在圆形轨道上匀速绕太阳公转；月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一圈；地球每天自转一周，天穹实际上并不转动，因为地球的自转，才出现日月星辰每天东升西落的现象；恒星和太阳间的距离其实十分的遥远，比日地间的距离大得多。
尽管今天看来，哥白尼的日心说有错误，首先，太阳并不是宇宙的中心，只不过是太阳系的中心天体；其次，行星并不是在一个圆的轨道上匀速运动的，行星的轨道是椭圆的，运动也不是匀速的。但在当时地心说根深蒂固的情况下，哥白尼仍能不随便迷信权威，经过自己艰辛的观测和科学计算，以严格的科学论据建立了日心体系，为后人的正确研究打下了坚实的基础。
后来，意大利科学家布鲁诺认为，太阳不是宇宙的中心，他大胆地提出了宇宙无限而且不存在中心的正确见解。而德国天文学家开普勒则彻底地抛弃了地心说，明确指出行星运动的轨道是椭圆的，而太阳位于椭圆的一个焦点上，从而解决了行星运动速度不均匀的问题。布鲁诺和开普勒的这些见解是对日心体系的重要发展。
六、提丢斯定则和小行星带
（一）243号小行星“艾达”和它的卫星
1993年8月伽利略探测器发回的照片第一次向人们展示了小行星和它的卫星。“艾达”是小行星带中第243个被人类发现的小行星，它有56公里长，而它的卫星只有1．5公里长。
早在17世纪初，天文学家开普勒发现，在火星轨道与木星轨道之间，似乎存在一个太阳系行星的“空缺”，这里应该有一个未知的行星存在。
（二）提丢斯定则
1766年，德国人提丢斯发现，行星到太阳的距离遵循一定的规律：如果以土星到太阳的距离为100，则水星到太阳的距离为4，金星到太阳的距离为4+3=7，地球到太阳的距离为4+6=10，火星到太阳的距离为4+12=16，木星到太阳的距离为4+48=52，土星到太阳的距离为4+96=100，位置更远的天王星到太阳的距离也大致遵循这个后来被称为“提丢斯定则”的规律。显然，在火星与木星之间少了一颗跟距离4+24=28相对应的行星。
当时的天文学家急于发现这颗未知的行星。然而，大行星始终没有被发现，却在这条轨道带观测到越来越多的小行星。
天文学家注意到“提丢斯定则”中28位置上没有发现行星。在那位置到地球的距离是火星到地球距离的两倍，而仅为木星到地球的距离的2/5，即使在28位置上的行星的体积与火星相仿（火星直径比地球半径略大），也不难观测到。天文学家因而推测，如果那颗行星的确存在，就只能有一种可能性，即它比火星要小许多。
1801年1月1日（19世纪的第一天），意大利天文学家皮茨在观测时偶然发现有一颗“星星”，它每天晚上都要改变位置，当然不可能是恒星了。皮茨连续对它进行了几个星期的观测，遗憾的是，他因病而耽搁了观测，失去了这颗小行星的踪迹。皮茨以古希腊神话中“丰收女神Ceres”来命名它，即谷神星。皮茨的发现引起了数学家高斯等人的兴趣，他们根据皮茨仅有的几个观测数据，对谷神星的轨道进行了计算。之后，德国天文学家奥伯斯重新观测到谷神星（它的轨道位置与高斯的预测只差30′的角距离），并且发现了第二颗小行星——智神星。随后，1804年，婚神星和灶神星相继被发现。
到现在为止，在火星和木星之间，已确认并命名编号的有三千余颗小行星，当然实际存在的数量还要多得多。在所有被发现的小行星中，最大的就是第一个被发现的谷神星，直径933公里，大约是月球的1/5。绝大多数小行星体积非常小（可以小到只有几百米），因而向心自有引力不够大，形成不了规则的球形。
（三）小行星带的成因假说
为什么会有“小行星带”存在呢？奥伯斯曾提出是由行星爆炸引起的，但是现代天文学的发展并未能给这个假说提供有力的支持。另外，需要注意的是，众多小行星之所以能够被凝聚在小行星带中，并非只是依靠太阳的万有引力，反而是木星的万有引力起着更大的作用。事实上，小行星带的成因，是长久困扰天文学家的难题之一。
七、恐龙真的灭绝于小行星碰撞吗？
许多科学家都认为，在生物演化史上的6500万年前，有过一次巨大的灾难，导致了恐龙的灭绝。这次灾难被认为是一个巨大的天外来客撞击了墨西哥湾，形成了一个深似美国科罗拉多大峡谷的巨坑，而且又使数十亿吨的碎岩石溅到大气中或被气化。这一时期正处于白垩纪初期和三叠纪晚期交替的阶段，学术上称为K—T时期。
但是，有科学家对这次大撞击能对地球生物带来的那么大的影响有些怀疑。K—T时期是标志着地球演化史上最大的生物灭绝阶段之一。这阶段导致地球上70％～75％的生物灭绝，也包括恐龙。那么究竟是不是这次撞击产生了这么大的后果呢？美国、墨西哥和欧洲国家的一些科学家正在尝试用检测大撞击发生地点的岩石来探个究竟。
2003年年初，科学家从墨西哥尤卡坦半岛北岸的普尔托渔村提取了岩石。天外来客把这里的地面撞成了一个巨大的坑，它至今被埋在约1千米厚的沉积岩下。科学家每天将钻头钻入地下深处，直到取得当时大碰撞的岩层岩石样本为止。这是被一个小行星撞击的岩石层，科学家估计，当时约有20万平方千米的土地马上被气化，或被反溅到空中。检测这些岩石将有助于科学家断定这些散落的物质对地球生物有多大的危害。
这些岩石都包括哪些呢？其中，可能有石灰岩。石灰岩是在海洋生物的贝壳沉入海底时硬化形成的。
如果小行星碰撞石灰岩，撞碰所产生的热量则会使产生的大量二氧化碳气体升入空中，使地球温度迅速上升，造成多种野生动物灭绝。
这次撞击所产生的热量还会将硬石膏岩石变成二氧化硫气体。这种气体则会与空气中的水蒸气形成二氧化硫云。小行星的碰撞所抛出的岩石尘埃和硫化云结合，会使地球变得昏暗且极为寒冷，大多数植物死去，并且“饿死”许多以植物为生的生命。天空中的硫酸，以酸雨的形式落到地面，让水和土壤带有毒性，使更多的动植物毁灭。
科学家在进行钻探取样过程中还找到了其他的岩石——溶岩和角砾岩。这两种岩石可以帮助科学家判断这次撞击的强度。溶岩是在撞击产生的压力和温度下形成的物质，而角砾岩则是撞击产生爆裂后从空中落下的石块。通过测量这些溶岩和角砾岩的大小、构造和数量，科学家希望计算出有多少碎片被蒸发掉，从而来测定撞击强度。撞击强度越大，碎片就越多，在空中释放出的能改变气候的气体就越多。
一般来说，认为恐龙灭绝于这次大爆炸的科学家被称为“灾变论”者。他们相信，小行星的撞击产生了一次极为强烈的大爆炸，产生了足以杀死地球上大多数生命的致命的硫酸云。
而持不同看法的科学家则被称为“渐变论”者。他们是从动植物化石来研究过去的。渐变论者断定，在白垩纪末期整个地球已处于一个极为可怕的环境：海平面下降，动植物种类逐渐减少，火山爆发的岩浆覆盖了全球，岩浆的喷发将大量的二氧化碳和二氧化硫喷入大气层。也许，这个小行星的撞击是恐龙和许多其他动物在这场生死之争中的最后一击。
那么，到底是“灾变论”正确，还是“渐变论”正确？岩石也许能说明这一点。
八、美天文学家观测到太阳系外第一颗行星
1984年12月12日，美国报纸报道，美国天文学家观测到也许是太阳系外第一颗行星。
美国亚利桑那大学的天文学家，这年夏天使用配备有红外线传感器的望远镜观测遥远天体放射的热时，多次观测到一颗大小跟太阳系最大的行星木星差不多、质量为它的三十到八十倍的热气体行星。这颗行星环绕离地球二十一光年远的微弱恒星范比斯布罗克一八运转。据报道，新发现的这颗行星和范比斯布罗克一八之间的距离，大致相当于木星和太阳之间的距离。
天文学家认为，这颗新发现的行星表面温度为一千零九十三摄氏度，比我们太阳系里的任何行星都热，但由于太昏暗、太冷，所以不可能是恒星。他们认为，毫无疑问，它是一颗行星而不是一颗恒星。
科学家估计，如果它的确是一颗行星的话，那么这一发现是对太阳系外的行星系长期探索中的一大突破，并且也为地球之外可能存在生命提供了第一个直接的证据。
九、狮子座流星雨
每年11月14日至21日，尤其是11月17日左右，都有一些流星从狮子座方向迸发出来，这就是狮子座流星雨。狮子座流星雨产生的原因是由于存在一颗叫坦普尔·塔特尔的彗星。
这颗彗星绕太阳公转，同时，它不断抛散自身的物质，就像洒农药那样，在它行进的轨道上散下许多小微粒，但这些小微粒分布并不均匀。有的地方稀薄，有的地方密集，当地球遇上微粒稀薄地方，出现的流星就少，遇到密集的地方，出现的流星就多。这些小微粒很容易受各种因素的影响而慢慢飘散，但在彗星回归时，地球会经过它近期释放出的颗粒稠密区。地球上的人们便会看到大规模的流星雨。由于坦普尔·塔特尔彗星的周期为33．18年，所以狮子座流星雨是一个典型的周期性流星雨，它的周期约为33年。
十、流星雨与我们擦肩而过
1998年11月18日凌晨，近万名天文爱好者及天文学家云集河北兴隆、密云、昌平沙河和顺义牛栏山一中等4个观测点，在瑟瑟的寒风中苦苦等候流星雨的到来。然而，神秘莫测的宇宙与人们开了个玩笑，狮子星座把它最为精彩的表演提前到了17日凌晨，将预测于18日晨2时至4时出现的流星暴雨变成了零零散散每小时仅有二三十颗的流星，着实让满怀期望的观测者们大失所望。
尽管每一颗流星的闪现都引起人们的一阵欢呼，但凌晨4时，兴隆观测点有关负责人不得不宣布，由于预测不准，狮子座流星雨已于17日凌晨提前来到，并于3时15分左右达到极大，1小时内约有200颗左右的肉眼可见的流星。同时，捷克方面也发来电子邮件称，北京时间17日12时其流星的雷达记录达到了极大。这也进一步证实了流光溢彩的狮子座流星暴雨不会再在近日出现。
据了解，17日晚紫金山天文台开设了网上直播，有2700多人“网上看星”，由于资料不足，网上没有一张现场照片，众多“网民”表示不满。一位留名“失望”的女网民说，革命尚未成功，同志仍须努力，33年后，壮志再酬。
十一、科学家提出黑洞的新见解
由日美两国科学家组成的科研小组就巨大黑洞的诞生提出了新见解，认为巨大黑洞是由“中质量黑洞”集合而成的。
黑洞是一种天体，引力非常强大，包括光在内的任何物质，都不能逃脱。迄今，科学家已经知道宇宙中存在着两种黑洞：一种是小质量黑洞，其质量为太阳质量的10～20倍；另一种是处在银河系中心的巨大黑洞，其质量据认为是太阳的数百万至数亿倍。
由日本东京大学和美国麻省理工学院的科学家组成的科研小组，在日本天文学会秋季年会上发表论文说，他们使用厘米波干涉仪和高性能射电望远镜都曾观察到“中质量黑洞”的存在。他们使用超高速专用计算机进行模拟计算的结果，也证实了这一现象的存在。该研究小组认为，由新星爆炸而形成的星团中生成“中质量黑洞”，它们向银河系的中心落下，相互集合成一体，从而形成了巨大黑洞。
关于巨大黑洞的成因，迄今有很多理论，有的认为它由巨大星体演变而成，也有理论认为是由小型黑洞集合而成的。据认为，日美科学家提出的巨大黑洞成因新见解为研究银河系的形成和演化提供了新的理论基础，也有助于研究宇宙的诞生和进化。
十二、恒星物质的确定方法
早在19世纪初德国物理学家夫琅和费在做试验时就发现，用不同化学物质制造光源时，光谱中会在不同部位出现暗线，对于一种元素来说，它的暗线系统与另一种不同的元素所发出光的暗线系统是不一样的。这些光谱的暗线就像是该元素的光“指纹”，通过“指纹”就可确认出相应的元素，这一现象在光被折射后的光谱中仍然存在，这就是著名的夫琅和费线。1880年后，威廉·哈根斯认为，用这种方法可以分析来自太阳和其他恒星的光，由此就可以知道它们是由何种化学物质组成的了。当哈根斯分析和比较了太阳和其他恒星光的光谱后，发现二者中都有清晰的氢和氦的特征光谱。于是他自然而然地得出了这样的结论：太阳及其他恒星主要是由氢和氦组成的。
哈根斯发现了这些恒星的物质组成，其科学意义在于太阳这颗对我们地球有着巨大影响的天体，实质上是一颗极其普通的恒星，像太阳这样的恒星在宇宙中有无数颗，这为人类研究宇宙打开了广阔的思路。
1．2太阳、月球与地球的关系
一、最年幼的行星
德国天文学家日前发现了一颗年龄不到1000万年的太阳系外行星，这也是迄今发现的最年幼的行星。它的发现为行星的形成和迁移理论提供了重要证据。
天文学家此前发现的围绕太阳恒星运转的行星中，没有一个年龄小于1亿年的。
这颗行星诞生时间不长，但是却是个“巨婴”，它的质量约是地球的3115倍，是太阳系最大行星木星的9．8倍。
