本文目录
- 日心说 和 地心说 有哪些相同点,哪些不同点
- 白哥尼与“日心说”相关资料
- 地心说和日心说之间有什么本质区别
- 哥白尼天文学革命核心内容
- 简述哥白尼日心说的内容及其不足
- 谈谈“日心说”的建立在人类对天体运动认识史上的意义
- 哥白尼太阳中心观点是
- 波兰天文学家,日心说的创立者
- 什么是日心说
- 日心说的创立
日心说 和 地心说 有哪些相同点,哪些不同点
相同点:都不正确,都已证明地球是球形的。不同点:日心说是哥白尼提出的太阳为宇宙的中心,太阳是不动的而其它的星球都环绕着它而运行的一种学说。地心说是托勒密提出的地球为宇宙的中心,而其它的星球都环绕着它而运行的一种学说。
白哥尼与“日心说”相关资料
哥白尼提出的“日心说”,有力地打破了长期以来居于宗教统治地位的“地心说”,实现了天文学的根本变革。
日心说的观点是1.地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源,当船驶离海岸时,岸上的人们会看见亮光逐渐降低,直至消失。2.地球在运动,并且24小时自转一周。因为天空比大地大的太多,如果无限大的天穹在旋转而地球不动,实在是不可想象。3.太阳是不动的,而且在宇宙中心,地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。哥白尼 尼古拉·哥白尼(1473——1543)是波兰的天文学家。哥白尼上中学时就对天文学很感兴趣,曾跟着老师在教堂的塔顶上观察星空。他相信研究天文学只有两件法宝:数学和观测。他不辞劳苦,克服困难,每天坚持观测天文现象,30年如一日,终于取得了可靠的数据,提出了“日心说”,并在临终前终于出版了他的不朽名著《天体运行论》。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观,这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学,为后世留下了宝贵的遗产。哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂隆重的重新下葬。背景通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的,实际上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心,地球围绕太阳运动。坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的,而另一方面托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合,因此即使在《天球运行论》出版以后的半个多世纪里,日心说仍然很少受到人们的关注,支持者更是非常稀少。这里必须指出的一点是,近代以来关于罗马梵蒂冈的地心说和哥白尼的日心说的斗争是被严重夸大的。布鲁诺1600年遭受的火刑,并非因为他支持日心说,而是因为他的反神论等的令宗教恼火的反宗教思想。事实上,直到1609年伽利略发明了天文望远镜,并以此发现了一些可以支持日心说的新的天文现象后,日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指:木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心,金星满盈的发现也暴露了托勒密体系的错误。然而,由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合,因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后,日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利。观点哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写题为《短论》的论文。他规定地球有三种运动:一种是在地轴上的周日自转运动 ;一种是环绕太阳的周年运动;一种是用以解释二分岁差的地轴的回转运动;哥白尼在他的《天体运行论》一书中认为天体运动必须满足以下七点:不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心;地球只是引力中心和月球轨道的中心,并不是宇宙的中心;所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近;地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的;在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的;人们看到的行星向前和向后运动,是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象;哥白尼用以支持他的学说的论据,主要属于数学性质。他认为一个科学学说是从某些假说引伸出来的一组观念。他认为真正的假说或者定理必须能够做到下面两件事情:它们必须能够说明天体所观测到的运动。它们必须不能违背毕达哥拉斯关于天体运动是圆周的和均匀的论断。当时有许多反对的观点,但是用当时的知识进行了反驳。反对理由:如果地球在转动,空气就会落在后面,而形成一股持久的东风。哥白尼答复:空气含有土微粒,和土地是同一性质,因此逼得空气要跟着地球转动。哥白尼答复:空气转动时没有阻力是因为空气和不断转动的地球是连接着的。反对理由:一块石子向上抛去,就会被地球的转动抛在后面,而落在抛掷点的西面。哥白尼答复:由于受到本身重量压力的物体主要属于泥土性质,所以各个部分毫无疑问和它们的整体保持同样的性质。反对理由:如果地球转动,它就会因离心力的作用变得土崩瓦解。反对理由:如果地球不转动,那么像恒星那些更庞大的星球就必须以极大的速度转动,这一来恒星就很容易被离心力拉得粉碎。哥白尼答复:离心力只在非天然的人为运动中找得到,而在天然的运动中,如地球和天体的运动中,则是找不到的。 地心说地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为,地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外,依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,在各自的圆轨道上绕地球运转。其中,行星的运动要比太阳、月球复杂些:行星在本轮上运动,而本轮又沿均轮绕地运行。在太阳、月球行星之外,是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天。再外面,是推动天体运动的原动天。地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀。地心说承认地球是“球形”的,并把行星从恒星中区别出来,着眼于探索和揭示行星的运动规律,这标志着人类对宇宙认识的一大进步。地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行,托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念,设计出了一个本轮均轮模型。按照这个模型,人们能够对行星的运动进行定量计算,推测行星所在的位置,这是一个了不起的创造。在一定时期里,依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象,因而在生产实践中也起过一定的作用。地心说中的本轮均轮模型,毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的,他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度,才使这个模型和实测结果取得一致。但是,到了中世纪后期,随着观察仪器的不断改进,行星位置和运动的测量越来越精确,观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差,就逐渐显露出来了。但是,信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的,却用增加本轮的办法来补救地心说。当初这种办法还能勉强应付,后来小本轮增加到80多个,但仍不能满意地计算出行星的准确位置。这不能不使人怀疑地心说的正确性了。到了16世纪,哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上,终于创立了“日心说”。从此,地心说便逐渐被淘汰了。简单的说,“地心说”就是以地球为宇宙的中心,“日心说”是以太阳为宇宙的中心。地心说和日心说之间有什么本质区别
地心说虽然不正确,但却是科学的。
托勒密的地心说理论认为,地球是宇宙的中心,静止不动。月亮、太阳以及金木水火土五大行星都在各自的轨道上绕地球运动,最外侧则是镶嵌着星星的恒星天。
为什么地心说是科学的?
因为一个理论科不科学,并不在于其是否正确,而在于其可以被证伪。地心说就可以被证伪。
地心说是人类历史上第一个建立在科学基础上的宇宙模型,或者说是第一个太阳系模型。之所以说它是科学的,是因为该理论比较符合当时人类的天文观测,并且能够解释一些天文现象。而不像那些非科学类的理论,夸夸其谈,而不能对自然现象作出任何实质性的解释。
在当时,虽然已经有“地球是圆的”思想萌芽,但天文学家在地面最直接的观测结果还是天上各种天体在绕着地球转,每天东升西落,这比较符合当时大众对宇宙的观察。
此外,古人在没有望远镜的情况下,仅凭借肉眼就能从夜空中几千颗星星中辨识出五大行星,这样的成就也是非凡的。即使到了现在,也很少有人能够在天空中指出它们的位置。
古代科学主要以观察为主要研究手段,日心说和地心说都是在建立在观察基础之上。不过这些天文观测数据都存在很大的误差及错误,才会形成地心说这样的理论。
地心说并不是托勒密提出来的
地心说起源于古希腊。“地球是宇宙中心”的思想最早诞生于米利都学派(古希腊哲学家泰勒斯是该学派的创始人),后来由古希腊天文学家欧多克斯正式提出,古希腊的科学家亚里士多德又对其进行了补充,最终由古埃及天文学家托勒密建立了完整的理论体系。
托勒密为了解释行星在天空中的逆行现象,还建立了本轮的概念。
日心说也并非完全正确
日心说认为太阳是宇宙的中心。其实早在公元前300年左右,古希腊天文学家阿里斯塔克就已经提出过该观点。时间到了16世纪,才由波兰天文学家哥白尼通过整理前人的天文观测数据,建立了完整的日心说宇宙模型。在哥白尼提出日心说的时候,人类已经证明地球是球形的。
实际上后来天文学家发现,地球和太阳都不是宇宙的中心,天空中看到的任何运动也不全是由地球运动引起的,行星的运行轨道不是圆而是椭圆。
由此可见,日心说和地心说都具有局限性,是在当时人类的认知范围内所提出来的,是那个年代最好的理论。
举个例子,关于原子的内部结构,也诞生了很多模型,其中最经典的就是卢瑟福的核式结构模型。不过随着人类认知能力的提升,该观点也逐渐被抛弃了,取而代之的是电子云模型。
地心说也有可取之处
运动是相对的。比如我们坐在运动的火车上,以人为参考系,火车相对于人来说是静止的,地面相对于人在运动;若以地面为参考系,火车在运动,人也在运动,人和火车保持相对静止状态。
如果我们以地球为参考系,使用地心说也未尝不可。只不过相比于日心说,地心说非常复杂,使用地心说解释太阳系的天体运动非常困难,还有很多现象解释不了。
可见,参考系的不同,我们所建立的运动模型也就不同,运用到太阳系内的天体运动中所建立的模型也不同。
由于人类认知能力所限,其实任何科学理论都存在局限性,我们所建立的理论没有最完美的,只有最接近于客观事实的。科学也就是在不断试错的过程中逐渐发展起来。
不知大家怎么看?
热爱科学的朋友,欢迎关注我。
哥白尼天文学革命核心内容
提到哥白尼,在人们脑海里留下深深印象的恐怕是:日心说的创立者,并由此引起了一场天文学的革命。在我国的教科书,乃至一些工具书中,也确实是这样写的。其实读点科学史方面的译著,人们会发现,哥白尼根本不是日心说的创立者,天文学史上甚至也没有所谓的哥白尼革命! 日心说的核心内容是:太阳处于宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳转动。也就是说太阳是静止不动的中心,地球每年围绕太阳运行一周,每天围绕自己的轴旋转一周。这一学说,其实古希腊天文学家阿里斯塔克(前310~230年)早在公元前3世纪就已提出。相信地球绕太阳转的在哥白尼之前也远不止阿利斯塔克一人。事实上,哥白尼的日心说也不是独立提出来的,显然是从前辈们那里借来的!他在《天体运行论》的手稿中写道:“费劳洛斯相信地球的运动,有些人甚至说萨摩斯的阿利斯塔克也持同样的观点。”可是不知何故这一内容后来被哥白尼删掉了(我想哥白尼绝不是为了贪功!)。阿利斯塔克提出的日心说“与2000年后哥白尼提出的系统并无多大的不同”! 天文学史上是否有过哥白尼革命,在西方学术界一直有不同的看法。据我这个科学外行来看,哥白尼革命也是不存在的。哥白尼的日心说是借来的,不是独创,谈不上有什么革命性的理论贡献。日心说在哥白尼时代也不是没人知道,“中世纪和文艺复兴时期大学的每个学生都知道了古希腊人是相信地球运动的”。更为重要的是,哥白尼主张日心说并没有引起人们宇宙观的革命,当时乃至以后相当长时期普通人乃至一般学者相信的是地心说。真正天文学革命(从地心说到日心说的转变)是在哥白尼《天体运行论》出版50至70年后才出现。这场革命与伽利略、笛卡尔、开普勒、伽森狄、牛顿等人的名字紧紧联系在一起,与哥白尼似乎关系不大。事实上“17世纪科学界的大多数作者并没有太突出哥白尼”。 我很是奇怪,在我所读的有限译著中似乎没有把日心说的创立归功于哥白尼,为什么我们的教科书和工具书要归功于他呢?也许是哥白尼要比阿利斯塔克有名些,有影响些的原故吧。阿利斯塔克提出日心说时虽然有人知道,但当时地心说为人们普遍接受,他的理论让人们不屑一顾,因而没有引起多大的争论。哥白尼重提日心说引起的争论自然要大一些,甚至布鲁诺因支持哥白尼的日心说而受难(其实,这也不完全对,布鲁诺受难更主要的原因是利用泛神论的形式宣扬唯物主义而不容于教会)!在有些西方一些人眼里哥白尼还是一位革命者。退一万步说,就算哥白尼主张日心说引起了人们宇宙观的革命,也不能把别人的功劳记在他名下呀!真理是有时代的局限性,但真理就是真理,不能因为受时代的限制不为人所承认就把真理发现人的发现权给剥夺了!
简述哥白尼日心说的内容及其不足
日心说的主要内容是:
1、地球是球形的。如果在船桅顶放一个光源,当船驶离海岸时,岸上的人们会看见亮光逐渐降低,直至消失。
2、地球在运动,并且24小时自转一周。因为天空比大地大的太多,如果无限大的天穹在旋转而地球不动,实在是不可想象。
3、太阳是不动的,而且在宇宙中心,地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动,只有月亮环绕地球运行。
日心说的不足:
日心说是一个学说,在证明地球是围绕太阳转的同时,也有错误:
1、太阳并非宇宙中心,而是太阳系的中心。
2、地球并非是引力的中心。
3、天空中看到的任何运动,不全是地球运动引起的。
4、地球和其他行星的运行轨道是椭圆而不是圆,不做圆周运动。
扩展资料:
1543年5月24日,刚刚印好的《天体运行论》一书被送到因中风而卧床己久的哥白尼面前,哥白尼用颤抖的手抚摸了一下这本凝聚着他毕生心血的书,一小时后与世长辞。正是这本书的问世,引发了轰轰烈烈的近代科学革命。
哥白尼的学说创立之前,在天文学上牢固占据统治地位的是托勒密的地心说。按照这一学说地球在宇宙的中央,其他日月星辰围绕着地球旋转。地心说与宗教神学相结合,形成一个以地心说为中心的宇宙体系。
地心说虽然与人们多数的直观经验相符合,但在解释行星运动时遇到了巨大的困难,特别是后来运用本轮、均轮的迭加来解释行星运动使地心体系变得异常烦琐复杂,这时就需要一个新的理论取而代之。
正是这种情况下,哥白尼经过多年研究,在其《天体运行论》一书中提出了日心说这一革命性理论。
构成托勒密宇宙体系的是如下四个假定:第一,天是球形的而且像球那样转动;第二,地也是球形的;第三,地位于天的中央;第四,地球静止不参与转动。哥白尼对前两点是赞同的,但不同意后两点。
首先,哥白尼提出了地球自转和公转的概念。全部星空的周日旋转实际上是地球自转造成的,正是地球由西向东绕轴自转,才引起昼夜变化;而太阳的周年视运动,实际上是由地球绕太阳每年公转一周造成的。
哥白尼还提出地球有第三种运动,即所谓“倾斜面运动”,这个运动使地球自转轴在公转时与黄道面保持固定交角,从而形成地球上四季的差别。
其次,哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心,所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。这一变动使得各大行星运动获得了统一性。
哥白尼最终构造的宇宙图景是:最外层是恒星天,它是静止不动的,构成了行星运动的参考背景。最远的行星是土星,其运行周期是30年,以后依次是木星、火星、地球、金星、水星。月亮是地球的卫星,它既随地球绕太阳转动,每月又绕地球旋转一周。
应当指出的是,哥白尼的日心说在科学上存在着许多困难,如精确度不够、预言的视差没有得到等。但哥白尼工作的意义不只是表现在提出了一种新的学说,更为重要的是在于这一学说实现了宇宙图景的根本性转化,带来了人们思想观念的重大变革。
随着日心说的广泛传播和日益为人们所接受,引发了近代科学在各个领域的重大进展。因此,把近代科学革命称之为“哥白尼革命”含义是深远的。
谈谈“日心说”的建立在人类对天体运动认识史上的意义
日心说的创立 1499年,哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学,任天主教教士。他回到波兰跟叔父一起工作。其叔父,瓦茨恩罗德,使费琅堡天主教大教堂的主教。哥白尼当时住在教堂的顶楼,因此可以长期进行天文观测。 那个时候,人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动,日、月、行星和恒星均围绕地球运动,而恒星远离地球,位于太空这个巨型球体之外。然而,经仔细观测,科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合。 一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道学说,在原有的轨道(或称小天体轨道)上又增加了更多的天体运行轨道。这一模式称每颗行星都沿着一个小轨道作圆周运行,而小轨道又沿着该行星的大轨道绕地球作圆周运动。几百年之后,这一模式的漏洞越来越明显。科学家们又在这个模式上增加了许多轨道,行星就这样沿着一道又一道的轨道作圆周运动。 哥白尼想用“现代”(16世纪的)技术来改进托勒密的测量结果,以期取消一些小轨道。 在长达近20年的时间里,哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置,但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别。 哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样的。基于这种设想,哥白尼萌发了一个念头:假如地球在运行中,那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢?这一设想在他脑海里变得清晰起来了。 一年里,哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星,每一个行星的情况都不相同,这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心。 经过20年的观测,哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这意味着地球和太阳的距离始终没有改变。如果地球不是宇宙的中心,那么宇宙的中心就是太阳。他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置,那么地球就该绕着太阳运行。 这样他就可以取消所有的小圆轨道模式,直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动。 然而,人们是否能接受哥白尼提出的新的宇宙模式呢?全世界的人——尤其是权力极大的天主教会是否相信地球是宇宙中心这一说法呢? 由于害怕教会的惩罚,哥白尼在世时不敢公开他的发现。1543年,这一发现才公诸天下。即使在那个时候,哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑。终于,在60年后,约翰·开普勒和伽利略·伽利雷证明了哥白尼是正确的。 哥白尼的“日心说”发表之前,“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以来,人类就对宇宙的结构不断地进行着思考,早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张,只是当时缺乏依据,因此没有得到人们的认可。 在古代欧洲,亚里士多德和托勒密主张“地心说”,认为地球是静止不动的,其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合,处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说,把“地心说”和上帝创造世界融为一体,用来愚弄人们,维护自己的统治。因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典,长期居于统治地位。 随着事物的不断发展,天文观测的精确度渐渐提高,人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期,人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右,这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下,哥白尼的地动学说应运而生了。 约在1515年前,哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文,他认为天体运动必须满足以下七点: 不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心;地球只是引力中心和月球轨道的中心,并不是宇宙的中心;所有天体都绕太阳运转,宇宙的中心在太阳附近;地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的;在天空中看到的任何运动,都是地球运动引起的;在空中看到的太阳运动的一切现象,都不是它本身运动产生的,而是地球运动引起的,地球同时进行着几种运动;人们看到的行星向前和向后运动,是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。 此外,哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中,哥白尼批判了托勒密的理论。科学地阐明了天体运行的现象,推翻了长期以来居于统治地位的地心说,并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论,从而实现了天文学中的根本变革。 他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆,这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注,驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察,其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷,开普勒就是根据泰寿积累的观察资料,最终推导出了星体运行的正确规律。 这是一个前所未闻的开创新纪元的学说,对于千百年来学界奉为定论的托勒密地球中心说无疑是当头一棒。 虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年,但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想,并没有加以详细的讨论,因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后,就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说,通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较,你就会发现它的重大意义。 显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命,它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时,我们还应该注意到,天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲,人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通,也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。 仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。 哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物,它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性,同时表现在哥白尼的某些观点上,他的体系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一个小的范围内的,具体来说,他的宇宙结构就是今天我们所熟知的太阳系,即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心,就必须有它的边界,哥白尼虽然否定了托勒玫的“九重天”,但他却保留了一层恒星天,尽管他回避了宇宙是否有限这个问题,但实际上他是相信恒星天球是宇宙的“外壳”,他仍然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动,所以哥白尼的宇宙体系,仍然包含着不动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人,哥白尼的历史功绩是伟大的。确认地球不是宇宙的中心,而是行星之一,从而掀起了一场天文学上根本性的革命,是人类探求客观真理道路上的里程碑。 哥白尼的伟大成就,不仅铺平了通向近代天文学的道路,而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起,脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。 哥白尼的科学成就,是他所处的时代的产物,又转过来推动了时代的发展。
哥白尼太阳中心观点是
尼古拉·哥白尼公元1473~公元1543伟大的天文学家尼古拉·哥白尼(Nicolaus Copernicus,波兰名为Mikolaj Kopernik)出生于波兰维斯杜拉河畔的托兰市的一个富裕家庭。年轻时就读于克莱考大学,学习期间对天文学产生了兴趣。二十多岁时他去意大利留学,在博洛尼亚大学和帕迪尔大学攻读法律和医学,后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业天文学家,他的成名巨著是在业余时间完成的。在意大利期间,哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯(前三世纪)的学说,确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿,初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。1533年,60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演,提出了他的学说的要点,并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对,甚至在他的书完稿后,还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去逝的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转;月亮绕地球运转;地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆,这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注,驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察,其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷,开普勒就是根据泰寿积累的观察资料,最终推导出了星体运行的正确规律。这是一个前所未闻的开创新纪元的学说,对于千百年来学界奉为定论的托勒米地球中心说无异是当头一棒。虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年,但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想,并没有加以详细的讨论,因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后,就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说,通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较,你就会发现它的重大意义。显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命,它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时,我们还应该注意到,天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲,人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通,也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。 哥白尼的科学成就,是他所处的时代的产物,又转过来推动了时代的发展。 十五、六世纪的欧洲,正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期,在这一二百年间,社会发生了巨大的变化。14世纪以前的欧洲,到处是四分五裂的小城邦。后来,随着城市工商业的兴起,特别是采矿和冶金业的发展,涌现了许多新兴的大城市,小城邦有了联合起来组成国家的趋势。到 15世纪末叶,在许多国家里都出现了基本上是中央集权的君主政体。当时的波兰不仅有像克拉科夫、波兹南这样的大城市,也有许多手工业兴盛的城市。1526 年归并于波兰的华沙已成为一个重要的商业、政治、文化和地理的中心,在16世纪末成了波兰国家的首都。 与这种政治经济变革相适应,文化、科学上也开始有所反映。当时,欧洲是“政教合一”,罗马教廷控制了许多国家,圣经被宣布为至高无上的真理,凡是违背圣经的学说,都被斥为“异端邪说”,凡是反对神权统治的人,都被处以火刑。新兴的资产阶级为自己的生存和发展,掀起了一场反对封建制度和教会迷信思想的斗争,出现了人文主义的思潮。他们使用的战斗武器,就是未被神学染污的古希腊的哲学、科学和文艺。这就是震撼欧洲的文艺复兴运动。文艺复兴首先发生于意大利,很快就扩大到波兰及欧洲其他国家。 与此同时,商业的活跃也促进了对外贸易的发展。在“黄金”这个符咒的驱使下,许多欧洲冒险者远航非洲、印度及整个远东地区。远洋航行需要丰富的天文和地理知识,从实际中积累起来的观测资料,使人们感到当时流行的“地静天动”的宇宙学说值得怀疑,这就要求人们进一步去探索宇宙的秘密,从而推进了天文学和地理学的发展。1492年,意大利著名的航海家哥伦布首次叫械矫乐蓿?1519~1522年,麦哲伦和他的同伴绕地球一周,证明地球是圆形的,使人们开始真正认识地球。 在教会严密控制下的中世纪,也发生过轰轰烈烈的宗教革命。因为天主教的很多教义不符合圣经的教诲,而加入了太多教皇的个人意志以及各类神学家的自身成果,所以很多信徒开始质疑天主教的教义和组织,发起回归圣经的行动来。 捷克的爱国主义者、布拉格大学校长扬·胡斯(1369~1415年)在君士坦丁堡的宗教会议上公开谴责德意志封建主与天主教会对捷克的压迫和剥削。他虽然被反动教会处以火刑,但他的革命活动在社会上引起了强烈的反应。捷克农民在胡斯党人的旗帜下举行起义,这次运动也波及波兰。1517年,在德国,马丁·路德(1483~1546年)反对教会贩卖赎罪符,与罗马教皇公开决裂。1521年,路德又在沃尔姆国会上揭露罗马教廷的罪恶,并提出建立基督教新教的主张。新教的教义得到许多国家的支持,波兰也深受影响。 就在这样一个大变革大动荡的年代里,1473年2月19日哥白尼在维斯瓦河畔的托伦城诞生了。他的父亲是个当议员的富商,他有一个哥哥和两个姐姐。哥白尼10岁的时候,他的父亲死了,他被送到舅舅务卡施大主教家中抚养。务卡施是一个人文主义者,他和当时波兰进步的知识界来往极为密切,并与意大利卓越的革命家、人文主义者菲利普·布奥纳克西是挚友。在哥白尼念中学的时候,务卡施就带着他参加人文主义者的聚会。1491年,按照舅父的安排,哥白尼到克拉科夫大学去学习天文和数学。 当时,波兰已经产生了一些有名的天文学家,如马尔卿·克洛尔,他于1450年写成《亚尔峰斯星象表订正》一书,并在许多国家讲学。又如著名的天文学家沃伊切赫,曾编制天文历表,他就在克拉科夫大学讲课,是哥白尼求学时的数学和天文教授。哥白尼的“太阳中心学说”就是在克拉科夫大学求学时孕育起来的。 尽管《圣经》没有涉及诸如“地球是宇宙的中心”以及“天圆地方”等各类天文知识。但是在中世纪,天文学也有着延伸于古希腊的,经过经院神学家们构架好的官方论点。为了巩固封建统治,天主教会的宗教裁判所烧掉了许多珍贵的科学著作,有时一天竟烧掉20大车。1327年,意大利天文学家采科·达斯科里被活活烧死,他的“罪名”就是违背圣经的教义,论证地球呈球状,在另一个半球上也有人类存在。 伟大学说 在那个“科学成了神学的婢女”的年代,许多学说都被歪曲和阉割了,被用来为封建统治服务。在中世纪的欧洲,很少有人了解古代科学典籍的真实内容。这时,科学工作者的一个重要课颗,就是发掘古代的文化遗产。 古希腊的大天文学家托勒密,在公元二世纪时,总结了前人在400年间观测的成果,写成 《天文集》(即《至大论》)一书,提出“地球是宇宙中心”的学说。这个学说一直为人们所接受,流传了1400多年。 托勒密认为,地球静止不动地坐镇宇宙的中心,所有的天体,包括太阳在内,都围绕地球运转。但是,人们在观测中,发现天体的运行有一种忽前忽后、时快时慢的现象。为了解释忽前忽后的现象,托勒密说,环绕地球作均衡运动的,并不是天体本身,而是天体运动的圆轮中心。他把环绕地球的圆轮叫做“均轮”,较小的圆轮叫做“本轮”。为了解释时快时慢的现象,他又在主要的“本轮”之外,增加一些辅助的“本轮”,还采用了“虚轮”的说法,这样就可以使“本轮”中心的不均衡的运动,从“虚轮”的中心看来仿佛是“均衡”的。托勒密就这样对古代的观测资料作出了牵强附会的解释。 但是在以后的许多世纪里,大量的观测资料累积起来了,只用托勒密的“本轮”不足以解释天体的运行,这就需要增添数量越来越多的“本轮”。后代的学者致力于这种“修补”工作,使托勒密的体系变得越来越复杂,而对天文学的研究也就一直停留在这个水平上。 “地球是宇宙的中心”的说法,正好是“神学家的天空”的基础。中世纪的神学家吹捧托勒密的结论,却隐瞒了托勒密的方法论:托勒密建立了天才的数学理论,企图凭人类的智慧,用观测、演算和推理的方法,去发现天体运行的原因和规律,这正是托勒密学说中富有生命力的部分。因此,尽管托勒密的“地球中心学说”和神学家的宇宙观不谋而合,但是两者是有本质区别的,一个是科学上的错误结论,一个是愚弄人类、妄图使封建统治万古不变的弥天大谎。哥白尼对此作出正确的评价,他说:“应该把自己的箭射向托勒密的同一个方向,只是弓和箭的质料要和他完全两样。” 哥白尼曾十分勤奋地钻研过托勒密的著作。他看出了托勒密的错误结论和科学方法之间的矛盾。哥白尼正是发现了托勒密的错误的根源,才找到了真理。 哥白尼认识到,天文学的发展道路,不应该继续“修补”托勒密的旧学说,而是要发现宇宙结构的新学说。他打过一个比方:那些站在托勒密立场上的学者,从事个别的、孤立的观测,拼凑些大小重叠的“本轮”来解释宇宙的现象,就好像有人东找西寻地捡来四肢和头颅,把它们描绘下来,结果并不像人,却像个怪物。 哥白尼早在克拉科夫大学读书时,就开始考虑地球的运转的问题。他在后来写成《天体运行》的序言里说过,前人有权虚构圆轮来解释星空的现象,他也有权尝试发现一种比圆轮更为妥当的方法,来解释天体的运行。 哥白尼观测天体的目的和过去的学者相反。他不是强迫宇宙现象服从“地球中心”学说。哥白尼有一句名言:“现象引导天文学家。”他正是要让宇宙现象来解答他所提出的问题,要让观测到的现象证实一个新创立的学说——“太阳中心”学说。他这种目标明确的观测,终于促成了天文学的彻底变革。 哥白尼的观测工作在克拉科夫大学时就有了良好的开端。他曾利用著名的占星家玛尔卿·布利查(约1433~1493年)赠送给学校的“捕星器”和“三弧仪”观测过月食,研究过浩翰无边的星空。 哥白尼在克拉科夫大学学习三年就停了学,而到意大利去学习“教会法”了。这是他舅父务卡施的主意。因为当时盘据在波兰以北的十字骑士团经常侵犯边境,为非作歹,而和他们作斗争,就必须有人精通“教会法”。哥白尼认为抗击十字骑士团是义不容辞的责任。他说:“没有任何义务比得上对祖国的义务那么庄严,为了祖国而献出生命也在所不惜。”所以他同意了务卡施的建议。为了取得出国的路费和长期留学的生活费用,他再次接受他舅父的安排,决定一辈子担任教会的职务。1496年秋天,哥白尼披上僧袍,动身到意大利去了。 他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法”,同时努力钻研天文学。在这里,他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚,同他一起研究月球理论。他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释,正像雷吉蒙腾所指出的那样,一定会得出一个荒谬的结论:月亮的体积时而膨胀时而收缩,满月是膨胀的结果,新月是收缩的结果。1497年3月9日,哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上,夜色清朗,繁星闪烁,一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上,观测“金牛座”的亮星“毕宿五”,看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候,“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间,计算出确凿不移的数据,证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分,“毕宿五” 是被月亮本身的阴影所掩没的,月球的体积并没有缩小。就这样,哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口。 1500年,哥白尼由于经济困难,到罗马去担任数学教师。第二年夏天,哥白尼回国,后因取得教会的资助,秋天又到意大利的帕都亚学医。1503年,哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士的学位。 这时,哥白尼还努力研读古代的典籍,目的是为“太阳中心学说”寻求参考资料。他几乎读遍了能够弄到手的各种文献。后来他写道:“我愈是在自己的工作中寻求帮助,就愈是把时间花在那些创立这门学科的人身上。我愿意把我的发现和他们的发现结成一个整体。”他在钻研古代典籍的时候,曾抄下这样一些大胆的见解: “天空、太阳、月亮、星星以及天上所有的东西都站着不动,除了地球以外,宇宙间没有什么东西在动。地球以巨大的速度绕轴旋转,这就引起一种感觉,仿佛地球静止不动,而天空却在转动。” “大部分学者都认为地球静止不动,但是费罗窝斯和毕达哥拉斯却叫它围绕一堆火旋转。” “在行星的中心站着巨大而威严的太阳,它不但是时间的主宰,不但是地球的主宰,而且是群星和天空的主宰。” 这些古代学者的卓越见解,在当时被认为是“离经叛道”的,但是对哥白尼来说,却好比是夜航中的灯塔,照亮了他前进的方向。 1506年,哥白尼结束了在意大利十年留学的生活,动身回国。 《运行》的诞生 哥白尼在一个秋雨绵绵的日子离开意大利。当时天空出现了彗星断天的异象,广大地区瘟疫流行。正在这时,罗马教皇亚历山大又误喝了谋害别人的毒酒而丧命。意大利教会就趁机提出种种“警告”,招摇撞骗,愚弄人民。当哥白尼回到波兰时,天空出现另一个罕见的星象,教会也在大肆活动,闹得首都克拉科夫乌烟瘴气。 原来,教会宣告天空将连续出现四次土星和木星“会合”的异象,说这是上天对世人的一个严重警告。世上将出现一个冒牌的先知,洪水和瘟疫将接连而来,并将引起社会骚乱和国家崩溃。这种种谣言闹得人心不安,有钱的人拚命寻欢作乐,希望摆脱对于未来的恐惧;穷苦的老百姓为了向教会购买“赎罪符”,更是弄得倾家荡产,难以活命。天空一向是教会敲诈勒索的摇钱树,他们把“天堂中的位置”装在自己的钱包里,大量兜售“赎罪符”,搜括民财。当时波兰赫赫有名的宗教裁判官铁哲尔就说过,向他孝敬钱财的人可以消灾免祸,连死去的人也可以赎洗罪孽。他的口头禅是:“银钱投入圣柜,灵魂升入天堂!” 这时,哥白尼和他的朋友们也在克拉科夫研究两星“会合”的问题。哥白尼发现教会的说法包含数据的错误,显然是妖言惑众。于是,他和朋友们决定各自在不同的地区进行观测,以便一起来揭发教会的邪招。 当第四次“会合”发生的时候,哥白尼正在赫尔斯堡他舅父务卡施的主教官邸,主持与十字骑士团的斗争,虽然政务繁忙,哥白尼仍然坚持观测星象。 观测的结果证实了哥白尼的预见。“会合”的日期,和教会所说的不符,而和哥白尼的推算却是相符的——它提前了一个多月。哥白尼的朋友们也观测到同一个星象。 在赫尔斯堡,由于朋友们不断催促,哥白尼把他的“太阳中心学说”写出了一个提纲,取了一个朴素的名字,叫《试论天体运行的假设》,抄送给他的几个心腹朋友。它宣布:“所有的天体都围绕着太阳运转,太阳附近就是宇宙中心的所在。地球也和别的行星一样绕着圆周运转。它一昼夜绕地轴自转一周,一年绕太阳公转一周……。” 哥白尼所宣布的是一个巨大的学说体系的轮廓,它在参加聚会的朋友中间引起了许多争论。哥白尼对许多疑问都作了解答。在结束辩论的时候,他引用了古罗马大诗人西塞罗的话:“没有什么东西赶得上宇宙的完整,赶得上德行的纯洁。”他用这句话表明了一具信念,那就是:宇宙是完整的、对称的、和谐的,是具有可以理解的规律和秩序的。 《试论天体运行的假设》是哥白尼学说的第一块基石,但要在这块基石上建立起宏伟的理论大厦,还需要做许多准备工作。 1512年,务卡施病死,哥白尼离开了赫尔斯堡,迁居到教区大教堂所在寺的弗隆堡。弗隆堡濒临波罗的海,是个小小的渔港。哥白尼在弗隆堡定居以后,就买下城堡的一座箭楼。这座箭楼本来是作战用的,三角形的楼顶向前倾侧,几乎伸到围墙的外边。楼顶的最上层有三个窗口,那里是哥白尼的工作室。下面两层是卧房,各有一个射击用的枪眼。从最上层的窗口可以向四面八方观测天象。遇到楼顶妨碍观测的时候,外边的露台就成了他的观测台。他在这里一直住到去世。 这时,哥白尼已将他未来的著作取名为《运行》。在他看来,运动才是生命的真谛——运动存在于万物之中,上达天空,下至深海。没有什么东西是静止的,一切东西都在生长、变化、消失,千秋万代继续不停。《运行》这一著作,就是要揭示大自然这一最本质的秘密。哥白尼的这一观点,肯定了客观世界的存在和它的规律性,闪耀着朴素的唯物主义哲学的光辉。 哥白尼对地球的形状,曾多次作过间接的观测。早在1500年11月6日,他就在罗马近郊的一个高岗上观测月食,研究地球投射在月球表面的弧状阴影,从而证实了亚里士多德关于地球呈球状的论断。在定居弗隆堡时,他曾多次站在波罗的海岸边观察帆船。有一次,哥白尼请求一艘帆船在桅顶绑上一个闪光的物体,他站在岸边看着这艘帆船慢慢驶运。他描写这次观察的情况说:“随着帆船的远去,那个闪光的物体逐渐降落,最后完全隐没,好像太阳下山一样。”这次观察使他得出一个结论:“就连海面也是圆形的。” 在阴湿多雾的波罗的海的岸边,逢到严寒的冬夜,天空没有云影,星星在蓝天闪烁着耀眼的寒光,哥白尼总是利用这种难得的机会,穿上皮袄,束紧风帽,把仪器搬到箭楼的露台上,进行通宵达旦的观测。他所用的仪器都是自己动手做的,一共有三种。测量行星距离的“三弧仪”,是用枞树杆削成的,用墨水划上刻度,照准器也是雕出来的。测量月球和行星位置的“捕星器”,是用六根树条绕成圆圈做成的。测定太阳中天时高度的“象限仪”,是一块很大的正方形木板,右上角装着带刻度的木环,搁架上有个“水准仪”,其实只是一个盛了水的玻璃管。观测日食本来要在水里观测倒影,为了减少提水上箭楼的麻烦,他打破常规,改用一块带孔眼的护窗板把日影映到墙上。哥白尼就是利用这些简陋的设备,在弗隆堡前后进行了有纪录可查的50多次观测,其中包括日食、月食、火星、金星、木星和土星的方位等等。这些观测在望远镜发明以前能做得那么精确,是很不容易的,难怪后来许多杰出的天文学家都非常钦佩。 1516年秋天,盘据在波兰以北的十字骑士团,屡次进犯边境。教会借重哥白尼的声望和才学,派他担任俄尔斯丁教产总管,去对付大军压境的强敌。 就在那烽火连天的岁月里,哥白尼开始撰写他的不朽著作——《运行》。他在俄尔斯丁城堡的哨塔上布置了一个简单的观测台,并随身带去一些必要的资料。当时整部著作的内容已有个轮廓了,全书计划写成八卷(出版时是六卷)。第一卷已经动笔了,但是进展很慢,这是因为大敌当前,哥白尼必须全力以赴地对付敌人的挑衅和骚扰。 1519年秋天,哥白尼辞去教产总管的职务,又回到弗隆堡,用他的全部精力来撰写《运行》。但是,战争的风暴很快席卷到这里,弗隆堡陷入十字骑士团的重围之中。敌人烧杀虏掠,断绝粮草,企图迫使守军投降。这时,教堂的神父都逃跑了,有的甚至叛国投敌。但哥白尼仍旧留在城中,同居民一起支援守军作战。他们还修筑运河,兴修水利,哥白尼设计修建的水闸和水磨,在当时对支持战争和繁荣经济是具有重大意义的。 第二年秋天,哥白尼再度担任俄尔斯丁教产总管。这时十字骑士团已经侵占了附近的许多城堡,直逼俄尔斯丁。哥白尼把由他保管的钱财全部拿出来支援作战,并亲自布署防务,登城督战。十字骑士团用燃烧弹攻城,哥白尼叫人用浸湿的皮子去捂灭敌人的燃烧弹。经过五天五夜的激烈战斗,城市依然屹立着。十字骑士团大公霍亨仑恼羞成怒,特地派人到弗隆堡去,把他的藏书、手稿和仪器一把火烧光。但哥白尼始终坚守城堡,霍亨仑无可奈何,只好撤军,同意休战。战后,波兰国王齐格蒙特论功行赏,委派哥白尼为俄尔斯丁的行政长官。 1525年秋天,哥白尼写作《运行》的工作,才在弗隆堡全力展开。这时,哥白尼的箭楼上来了一个女管家,名叫安娜。安娜出身名门,性情娴淑,衷心爱慕哥白尼,毅然抛弃世俗的成见,和被教会剥夺了结婚权利的哥白尼同居。哥白尼在安娜的帮助和照顾下,书桌上的手稿迅速地一叠叠地增加起来了。 《运行》的第一卷,鸟瞰式地介绍了宇宙的结构。在论证的开始,哥白尼列举了许多观测资料来证明地球是圆形的。接着他指出了地球呈圆状的理由。他说: “所有的物体都倾向于将自己凝聚成为这种球状,正如同一滴水或一滴其他的流体一样,总是极力将自己形成一个独立的整体。”“物体呈球状的原因在于它的重量,即在于物体的微粒或者说原子的一种自然倾向,要把自己凝聚成一个整体,并收缩成球状。”他对这个问题的解答,给一百多年以后牛顿发现万有引力开辟了道路。 关于原子他还写了这样一段:“所谓原子,是最细微的、不能再分割的微粒,它们重叠地或是成倍地相聚在一起,但由于它们看不见,并不立即形成看得见的物体;可是它们的数量可以增加到这种程度,足够累积到可以看见的大小。”这一段话是针对唯心主义者的论调而说的,他们借口“原子无法看见”而抹煞原子的存在。在唯心主义者的唆使下,这一段话在《运行》出版时被删去了;在以后300年间的三中版本里都不见一个字。 《运行》的第二卷介绍了有关的数学原理,其中平面三角和球面三角的演算方法都是哥白尼首创的。这里陈述了三角形的规则,即从三角形的已知某些边和角去推算其他边和角的规则。这包括了三边是直线的平面三角形和三边是球面上圆弧作成的球面三角形。 第三卷是恒星表。第四卷介绍地球的绕轴运行和周年运行。 第五卷论述了地球的卫星——月球。哥白尼非常重视研究月球,特别是月食。他认为在月食的时候,人们可以从月球、地球和太阳的相对位置,得到关于宇宙的真实结构的暗示。“因为,当宇宙别的部份都是澄明的和充满日光的时候,所谓黑夜就不是什么别的东西,而只是地球本身的阴影。这个阴影形成一个圆椎形,尾端尖削。月亮一接触到这个阴影,就会失去光泽,而当它出现在阴影正中央时,它的位置正好和太阳相对。” 他的最后一卷准备写关于行星运行的理论。 《运行》的不朽的贡献,在于它根据相对运动的原理,解释了行星运行的视运动。在哥白尼以前,这一原理从来没有被人这样详尽地阐述过,也没有人从这一原理得出过这样重要的结论。 哥白尼对这个问题是这样说:“所有被我们观测的物体的位置变动,不是由于被观测的物体的运动所引起,就是由于观测者的运动,或由于物体和人的不一致的变动所引起的。”既然地球是我们在它的移动中进行观测的基地,那么我们观测到的天空中的运动,例如太阳的运动,就可能是一种表面的运动,是一种由于地球本身的运动所引起的幻觉,而其他天体的运动,就可能是那个天体以及地球的不一致的运动所引起的结果。因此,如果承认‘地球从西向东地自转’,那么显然会觉得好像是太阳、月亮、和星辰在升起和降落。” “事情正是像维吉里乌斯所阐明的,”哥白尼写道,“他让伊尼斯说: ‘我们驶出港埠,而陆地和城市却在后退’。因为船只驶过风平浪静的海面时,所有外界的东西,在船上的人看来,正好象它们在按照船只的运动移动着,只是方向相反——他们觉得,他们自己和身边的东西都留在原处。这同一情况毫无疑问可能出现在地球运动的现象中,并引起整个宇宙都在旋转的印象。” 哥白尼还论证说:“地球虽是一个巨大的球体,但比起宇宙来却微不足道。”他注意到地平线把天球剖分为均匀的两半,曾利用这一现象来证实宇宙是无限的这个论断。“根据这一论断,可见宇宙跟地球相比是无法测度的,它是一个无边无际的庞然大物。”哥白尼还认为太阳是行星中相对不动的中心。 哥白尼的功绩在于:他用科学的太阳中心说,推翻了在天文学上统治了几千年的地球中心说。这是天文学上一次重大的革命,引起了人类宇宙观的革新。 艰难的出版 哥白尼在1506~1515年间已经写成“太阳中心学说”的提纲——《试论天体运行的假设》,可是《运行》一书却直到1543年他临终时才出版。他在 《运行》一书的“序言”里提到这种情况时说:“在漫长的岁月里,我曾经迟疑不决。” 哥白尼对于这本著作的出版,为什么要“迟疑不决”呢?原因就在于他害怕教会对这一新兴科学理论的迫害。 早在哥白尼旅居意大利的时候,教皇亚历山大六世就重新颂布“圣谕”,禁止印行未经教会审查的书籍,可疑的书籍一律焚毁。 1506年哥白尼从意大利归国时,就亲眼看到宗教裁判官对胡斯分子的血腥镇压,许多密谋聚会的人都被抓起来活活烧死。在哥白尼的一生里,波兰国境内至少进行过300次以上的宗教裁判活动。哥白尼也经常受到威胁和迫害,在他担任弗隆堡大教堂修士的瓦尔米
波兰天文学家,日心说的创立者
哥白尼 哥白尼(Nicolaus Copernicus,1473-1543),波兰天文学家、日心说创立者,近代天文学的奠基人。 哥白尼经过长期的天文观测和研究,创立了更为科学的宇宙结构体系——日心说,从此否定了在西方统治达一千多年的地心说。日心说经历了艰苦的斗争后,才为人们所接受,这是天文学上一次伟大的革命,不仅引起了人类宇宙观的重大革新,而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。“从此自然科学便开始从神学中解放出来”,“科学的发展从此便大踏步前进”(恩格斯《自然辩证法》)。 哥白尼著有阐述日心说的《天体运行论》(1543年出版),由于受到时代的局限,在日心说中保留了所谓“完美的”圆形轨道等论点。其后开普勒建立行星运动三定律,牛顿发现万有引力定律,以及行星光行差、视差相继发现,日心说遂建立在更加稳固的科学基础上。
什么是日心说
日心说是尼古拉·哥白尼提出来的。
在哥白尼40岁时,提出了日心说,改变了人类对自然自身的看法。当时罗马天主教廷认为哥白尼的日心说违反《圣经》,哥白尼仍坚信日心说,并认为日心说与其并无矛盾,并经过长年的观察和计算完成这个伟大著作《天球运行论》。
1533年,60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演,临近古稀之年才终于决定将拆汪其出版,但直到临终前才收到出版商寄来的一部自己写的书。哥白尼的“日心说”更正了人们的宇宙观。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业的天文学家。
哥白尼学说:
在意大利期间,哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯(公元前三世纪)的学说,确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。大约在40岁时哥白尼开始在朋友中散发一份简短的手稿,初步阐述了自己有关日心说的看法。
哥白尼经过长2年的观察和计算终于完成了其伟大著作《天球运行激御者论》。在《天球运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如,其得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒,精确值约多30秒,误差只有百万分之一。
日心说的创立
1、哥白尼提出:1543年,哥白尼的日心说这一发现才公诸天下。在60年后,约翰尼斯·开普勒和伽利略·伽利雷证明哥白尼是正确的; 2、阿里斯塔克斯提倡:他认为地球一方面每天自西向东转一周,导致天体的东升西落景象。他还认为与地球绕日公转的轨道直径相比,恒星几乎在无限远处。因此无法看到由于地球公转而造成的恒星视差现象; 3、伽利略的论证:伽利略发明了天文望远镜,一定程度证明了哥白尼的正确。伽利略指导数学原则的价值,他始终相信日心说。