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人类群星闪耀(36)——哥白尼 没有他,哪有牛顿的运动定律?

 金色年华554 2019-05-12

观星少年

尼古拉·哥白尼于1473年2月19日在波兰出生,他的父亲是一个议员,他童年家庭富裕。可是哥白尼10岁时,父亲就去世了,他被送到身为大主教的舅舅家抚养。

哥白尼小时候常常趴在窗户上看星空,受舅舅的影响,少年哥白尼对当时被视为真理的“地心说”和教会常用来愚弄百姓的占星术十分反感。在哥白尼念中学时,舅舅就带他参加人文主义聚会。

1491年,18岁的哥白尼来到波兰首都的克拉科夫大学学习天文学和数学,在这里他曾用学校的“捕星器”和“三弧仪”观察过月食和星空。

1492年,随着哥伦布发现新大陆,麦哲伦绕地球一周,人民开始认识到地球是圆的。但此时的欧洲是“政教合一”,《圣经》被宣布为至高无上的真理,凡是违背圣经的理论,都被称为“异端邪说”,凡是反对神权的人,全部被处以火刑。

1496年,23岁的哥白尼到意大利求学,意大利开放的氛围给了哥白尼很好的学习环境,他在波伦亚大学学习教会法,同时钻研天文学。在这里他结识了天文学家玛利亚,他们一起研究月球理论。

1497年,两人一起进行了一次著名的观测:“金牛座”的亮星“毕宿五”是怎样逐渐被月亮隐没。这次观测证明“毕宿五”是被月亮本身的阴影所淹没,月亮的体积没有缩小。

1500年,27岁的哥白尼因为经济困难,到罗马担任数学老师。次年,因取得了教会的资助,又回到意大利帕都亚学医。

1503年,30岁的哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士学位。

1506年,33岁的哥白尼终于结束了在意大利的学习,动身回国。

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日心说·《运行》

在意大利学习期间,哥白尼就已确信地球和其他行星都是围绕太阳运转。在大约40岁时,他开始在朋友间发散一些手稿,阐述自己关于日心说的看法。

在哥白尼发表“日心说”之前,“地心说”一直居于统治地位,由于“地心说”与《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好吻合,所以统治者竭力支持“地心说”。可是随着观测水平的提高,人们逐渐发现“地心说”是不合理、不科学的,这时哥白尼的“日心说”诞生了。

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1525年,经过多年的观察和计算,52岁的哥白尼终于完成了伟大著作《天体运行论》。

哥白尼科学地描述了天体运行的现象,推翻了长期统治人们的“地心说”,否定了“上帝创造一切”的谬论。他描述了地球绕轴心运转、月亮绕地球运转、地球绕太阳运转的事实。

虽然,哥白尼的体系存在缺陷,数学运算很复杂也不太准确,天体只能按照完美的圆形轨道运动,但是他确认了地球不是宇宙的中心,他的理论是人类追求客观真理道路上的里程碑。

哥白尼成年后的大部分时间是在教堂任职教士,并且他作为一名医生,因为医术高明还被人称作“神医”。他的著作《天体运行论》是在业余时间完成的。

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在《天体运行论》中他观测计算出的数值惊人的精确,例如他计算出一年的时间为365天6小时9分40秒,离正确数值误差只有百万分之一;他计算出月亮到地球平均距离是地球半径的60.3倍,离正确数值误差只有万分之五。

从历史的角度看,《天体运行论》是现代科学的起点,它对于伽利略、开普勒的研究成果是前提条件,而伽利略、开普勒又成了牛顿研究成果的前提条件,有了他们的研究,牛顿才有能力确定运动定律和万有引力定律。

从哥白尼时代开始,脱离教会束缚的自然科学开始得到质的飞跃。

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《运行》艰难出版

由于哥白尼害怕教会的迫害,所以他对《天体运行论》的出版迟疑不决。

早在哥白尼从意大利回国时,就亲眼看到宗教统治者对胡斯分子的血腥镇压。在之后的日子里,他也多次受到威胁,直到临终时,他的身边还有密探监视,甚至连和他同居十年的女友安娜也被迫与他脱离关系,并被驱逐出境。

尽管环境险恶,但是哥白尼并没有放弃,1541年,68岁的他终于下决心将他的著作《天体运行论》出版。可是,出版商为了迎合当时社会的旧有认识,篡改了哥白尼原稿的一些内容。

在1543年,当这本巨著印好并送到哥白尼身边时,他已经病入膏肓,只是用无力的手抚摸了一下封面,一小时后便与世长辞了,享年70岁。

直到1953年《天体运行论》出到第四版时,才补足了原有的章节,这时哥白尼已逝世410年。

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平反

1616年3月,哥白尼的《天体运行论》被列为禁书。

1632年,伽利略发表《关于托勒密和哥白尼两大世界的对话》给了哥白尼体系以决定性的支持,次年,他受到宗教审判,判处终身监禁。伽利略在审判时说:

“可是地球的确是在动啊!”

直到1992年,罗马教皇才为伽利略平反。

1687年,牛顿的《自然哲学的数学原理》标志着哥白尼体系的胜利,他用万有引力的原理解释了行星的运行。

18世纪,人类对宇宙的现代观念逐渐形成,很多高等学校开始公开讲授哥白尼的学说。

1830年,华沙斯塔锡茨广场竖立起哥白尼的纪念像。

1953年,哥白尼诞生480周年时,人们开展了各种纪念活动。

2005年,在波兰的一间教堂中发现了哥白尼的遗骸,遗骸经过与他藏书所夹头发DNA对比确认了身份。经过重新复原后,于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂重新安葬。

2013年,在哥白尼诞辰540周年时,波兰全国各地举行一系列活动,纪念这位改变人类宇宙观、带领人们从黑暗宗教走向光明科学的伟人。

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