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第9章 日心学说者——尼古拉·哥白尼

尼古拉·哥白尼,出生于波兰维斯杜拉河畔的托兰市的一个富裕家庭,波兰名为Mikolaj Kopernik。以天文学的巨大贡献被世人尊为伟大的天文学家。哥白尼年轻时就读于克莱考大学,学习期间对天文学产生了兴趣。20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。哥白尼成年后的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。也许令世人感到惊讶的是,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3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。大约在他40岁时开始在朋友中传阅他的一份简短的手稿,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。但是甚至在他的书完稿后,还是迟迟不敢发表,怕遭到教会的反对。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。直到1543年5月24日他才收到出版商寄来的一部他写的书——这一天是他去逝的日子。

哥白尼

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。遗憾的是他犯了和前人一样的错误——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,促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。

哥白尼得到了日心学说的盛誉,尽管阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早了1 700多年。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想,并没有加以详细而科学的讨论,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,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,就会发现它的重大意义。

毫无疑问,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。但是在评价哥白尼的影响时,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无所知,也会造出汽车、电视机和许多现代之类的东西。但是,不应用牛顿、法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡的学说则是不可想象的。

如果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。正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。

从历史的角度来看,《天体运行论》是当代天文学的起点——当然也是现代科学的起点。

其实,当时哥白尼著作的《天体运行论》阐述日心说(1543年出版)是有其时代局限性的。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,日心说逐步建立在更加稳固的科学基础上。

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