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人類群星閃耀(36)——哥白尼 沒有他,哪有牛頓的運動定律?

 金色年華554 2019-05-12

觀星少年

尼古拉·哥白尼于1473年2月19日在波蘭出生,他的父親是一個議員,他童年家庭富裕??墒歉绨啄?0歲時,父親就去世了,他被送到身為大主教的舅舅家撫養(yǎng)。

哥白尼小時候常常趴在窗戶上看星空,受舅舅的影響,少年哥白尼對當(dāng)時被視為真理的“地心說”和教會常用來愚弄百姓的占星術(shù)十分反感。在哥白尼念中學(xué)時,舅舅就帶他參加人文主義聚會。

1491年,18歲的哥白尼來到波蘭首都的克拉科夫大學(xué)學(xué)習(xí)天文學(xué)和數(shù)學(xué),在這里他曾用學(xué)校的“捕星器”和“三弧儀”觀察過月食和星空。

1492年,隨著哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸,麥哲倫繞地球一周,人民開始認(rèn)識到地球是圓的。但此時的歐洲是“政教合一”,《圣經(jīng)》被宣布為至高無上的真理,凡是違背圣經(jīng)的理論,都被稱為“異端邪說”,凡是反對神權(quán)的人,全部被處以火刑。

1496年,23歲的哥白尼到意大利求學(xué),意大利開放的氛圍給了哥白尼很好的學(xué)習(xí)環(huán)境,他在波倫亞大學(xué)學(xué)習(xí)教會法,同時鉆研天文學(xué)。在這里他結(jié)識了天文學(xué)家瑪利亞,他們一起研究月球理論。

1497年,兩人一起進(jìn)行了一次著名的觀測:“金牛座”的亮星“畢宿五”是怎樣逐漸被月亮隱沒。這次觀測證明“畢宿五”是被月亮本身的陰影所淹沒,月亮的體積沒有縮小。

1500年,27歲的哥白尼因為經(jīng)濟(jì)困難,到羅馬擔(dān)任數(shù)學(xué)老師。次年,因取得了教會的資助,又回到意大利帕都亞學(xué)醫(yī)。

1503年,30歲的哥白尼在法臘羅大學(xué)取得教會法博士學(xué)位。

1506年,33歲的哥白尼終于結(jié)束了在意大利的學(xué)習(xí),動身回國。

人類群星閃耀(36)——哥白尼 沒有他,哪有牛頓的運動定律?

日心說·《運行》

在意大利學(xué)習(xí)期間,哥白尼就已確信地球和其他行星都是圍繞太陽運轉(zhuǎn)。在大約40歲時,他開始在朋友間發(fā)散一些手稿,闡述自己關(guān)于日心說的看法。

在哥白尼發(fā)表“日心說”之前,“地心說”一直居于統(tǒng)治地位,由于“地心說”與《圣經(jīng)》中關(guān)于天堂、人間、地獄的說法剛好吻合,所以統(tǒng)治者竭力支持“地心說”。可是隨著觀測水平的提高,人們逐漸發(fā)現(xiàn)“地心說”是不合理、不科學(xué)的,這時哥白尼的“日心說”誕生了。

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1525年,經(jīng)過多年的觀察和計算,52歲的哥白尼終于完成了偉大著作《天體運行論》。

哥白尼科學(xué)地描述了天體運行的現(xiàn)象,推翻了長期統(tǒng)治人們的“地心說”,否定了“上帝創(chuàng)造一切”的謬論。他描述了地球繞軸心運轉(zhuǎn)、月亮繞地球運轉(zhuǎn)、地球繞太陽運轉(zhuǎn)的事實。

雖然,哥白尼的體系存在缺陷,數(shù)學(xué)運算很復(fù)雜也不太準(zhǔn)確,天體只能按照完美的圓形軌道運動,但是他確認(rèn)了地球不是宇宙的中心,他的理論是人類追求客觀真理道路上的里程碑。

哥白尼成年后的大部分時間是在教堂任職教士,并且他作為一名醫(yī)生,因為醫(yī)術(shù)高明還被人稱作“神醫(yī)”。他的著作《天體運行論》是在業(yè)余時間完成的。

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在《天體運行論》中他觀測計算出的數(shù)值驚人的精確,例如他計算出一年的時間為365天6小時9分40秒,離正確數(shù)值誤差只有百萬分之一;他計算出月亮到地球平均距離是地球半徑的60.3倍,離正確數(shù)值誤差只有萬分之五。

從歷史的角度看,《天體運行論》是現(xiàn)代科學(xué)的起點,它對于伽利略、開普勒的研究成果是前提條件,而伽利略、開普勒又成了牛頓研究成果的前提條件,有了他們的研究,牛頓才有能力確定運動定律和萬有引力定律。

從哥白尼時代開始,脫離教會束縛的自然科學(xué)開始得到質(zhì)的飛躍。

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《運行》艱難出版

由于哥白尼害怕教會的迫害,所以他對《天體運行論》的出版遲疑不決。

早在哥白尼從意大利回國時,就親眼看到宗教統(tǒng)治者對胡斯分子的血腥鎮(zhèn)壓。在之后的日子里,他也多次受到威脅,直到臨終時,他的身邊還有密探監(jiān)視,甚至連和他同居十年的女友安娜也被迫與他脫離關(guān)系,并被驅(qū)逐出境。

盡管環(huán)境險惡,但是哥白尼并沒有放棄,1541年,68歲的他終于下決心將他的著作《天體運行論》出版。可是,出版商為了迎合當(dāng)時社會的舊有認(rèn)識,篡改了哥白尼原稿的一些內(nèi)容。

在1543年,當(dāng)這本巨著印好并送到哥白尼身邊時,他已經(jīng)病入膏肓,只是用無力的手撫摸了一下封面,一小時后便與世長辭了,享年70歲。

直到1953年《天體運行論》出到第四版時,才補(bǔ)足了原有的章節(jié),這時哥白尼已逝世410年。

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平反

1616年3月,哥白尼的《天體運行論》被列為禁書。

1632年,伽利略發(fā)表《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界的對話》給了哥白尼體系以決定性的支持,次年,他受到宗教審判,判處終身監(jiān)禁。伽利略在審判時說:

“可是地球的確是在動??!”

直到1992年,羅馬教皇才為伽利略平反。

1687年,牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》標(biāo)志著哥白尼體系的勝利,他用萬有引力的原理解釋了行星的運行。

18世紀(jì),人類對宇宙的現(xiàn)代觀念逐漸形成,很多高等學(xué)校開始公開講授哥白尼的學(xué)說。

1830年,華沙斯塔錫茨廣場豎立起哥白尼的紀(jì)念像。

1953年,哥白尼誕生480周年時,人們開展了各種紀(jì)念活動。

2005年,在波蘭的一間教堂中發(fā)現(xiàn)了哥白尼的遺骸,遺骸經(jīng)過與他藏書所夾頭發(fā)DNA對比確認(rèn)了身份。經(jīng)過重新復(fù)原后,于2010年5月22日在波蘭弗龍堡大教堂重新安葬。

2013年,在哥白尼誕辰540周年時,波蘭全國各地舉行一系列活動,紀(jì)念這位改變?nèi)祟愑钪嬗^、帶領(lǐng)人們從黑暗宗教走向光明科學(xué)的偉人。

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