神的权威因为哥白尼的存在而被否定。他打开了那扇紧闭的窗户,使人类意识到世界是多么的奇妙。
波兰天文学家尼古拉·哥白尼由于用智慧勇敢地揭示了宇宙的秘密,因为为近代天文学奠定了基础。哥白尼为天文研究奉献了一生的精力,他所著的《天体运行论》,被称为“自然科学的独立宣言”。因此哥白尼进入人类科学发展史上最伟大的革命家行列。
一、哥白尼生平
1473年2月19日,在波兰西部托伦城的一个商人家庭里诞生了一个伟大的天文学家,他就是哥白尼。哥白尼是家里最小的,他上面有3个哥哥姐姐。父亲在他10岁时就去世了,他便由舅父卢卡斯抚养。
哥白尼
哥白尼于1491—1495年在克拉科夫大学读书。当时克拉科夫不仅是波兰的首都,同样是东欧最大的贸易中心、文化中心,有很多外国留学生来这里学习。因为是东西欧的交通要地,因此意大利文艺复兴很早就已经影响到了克拉科夫。在克拉科夫大学里展开了一场激烈的斗争,即新兴的资产阶级人文主义思想与腐朽的封建教会的经院哲学。哥白尼深受先进的人文主义思想的影响,下决心挑战经院哲学。哥白尼在这里认识了布鲁楚斯基教授,就是由于这位教授的启蒙教育,哥白尼作了让自己一生奉献给天文科学的决定。
哥白尼于1496年求学到了意大利,并先后在博洛尼亚大学、帕多瓦大学以及费拉拉大学学习,研究法律、天文学、数学、神学和医学,与此同时他还学会了希腊文。哥白尼于1503年取得了教会法规的博士学位。
哥白尼在1497年时当上了瓦尔半米亚牧师的僧正,直到1510年。之后,他做过管理、外交等工作。他著有《货币的一般理论》一书,是杰出的经济学家。在近代,是他首次提出了劣币淘汰良币的理论。哥白尼的医术也很高明,他在业余时间为穷苦人免费治病,人们称赞他是“神医”。而且哥白尼在他自己的巨著《天体运行论》的附录里发表了他的球面三角论文,说明他还是出色的数学家。
哥白尼非常爱国,1519年在条顿骑士团攻打波兰时,将埃尔门兰德地区的僧侣都吓跑了,哥白尼却毫不畏惧地带领奥尔兹丁城的民众奋勇抗敌,敌人最终被打败了。
哥白尼在事务繁忙的情况下总能保持冷静的头脑,并将大部分精力研究天文学。哥白尼于1515年开始创作《天体运行论》。1525年,哥白尼的原女管家安娜爱上了他,并且不在乎别人在背后的议论毅然来到了被教会剥夺了结婚权力的哥白尼身边,给予了他细心的照顾与帮助,这样,《天体运行论》一书才得已顺利进行。
二、日心说的提出
人类对宇宙的结构从古至今都不停地思考着,其实关于地球在运动的主张早有古希腊的哲学家就提出来过,只因为那时还没有什么依据,因而当时的人们都不认可。古代欧洲的亚里士多德与托勒密提出地心学说,他们认为地球是静止的,而宇宙中的其他星体都是以地球为中心旋转的。这一学说刚好符合基督教《圣经》里关于天堂、人间、地狱的说法,于是便得到了教廷的大力支持,因此地心学说得以长时间的处于统治地位。
但随着事物发展的不断进步,天文观测的精确度越来越高,地心学说的破绽也慢慢地暴露出来。到了文艺复兴时期,人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数量多达近80个,这里面的不合理与不科学太明显。人们都盼望着出现一种科学的天体系统学说来推翻地心学说。在这样的情况下,哥白尼的地动学说便顺应时机地诞生了。
哥白尼写了一篇题为《浅说》的论文,文中将他天体运动学说的基本思想作了阐述,并列出他认为天体运动的必要条件:(一)一个所有天体共同运行的轨道或者是天体的共同中心都是不存在的。(二)地球不是宇宙的中心,它是引力中心和月球的轨道中心。
(三)宇宙中的一切天体都是绕着太阳运转的,宇宙的中心距离太阳很近。(四)地球与太阳之间的距离同天穹高度相比较是可以忽略不计的,就好像是地球的半径同地球与太阳之间的距离相比同样的渺小。(五)天空中见到的一切运动,都是因为地球在运动。(六)天空中见到的一切太阳运动的现象,都是因为地球在运动,并非是太阳本身在运动,地球带着大气层同宇宙中的其他行星一样绕着太阳转,由此能够看出,地球在同时做着几种不同的运动。(七)人们见到行星向前和向后的运动,是因为地球在运动。人们在空中所见的各种各样的现象都可以用地球的运动来解释。
除此之外,哥白尼还对太阳、月球、土星、木星、火星以及金星、水星的运动进行了描述,也对托勒密的理论进行了批判。科学地阐明了天体运行的各种现象,长时间处于统治地位的地心学说被推翻,对于基督教关于上帝创造一切的谬论予以根本性的否定,使得天文学领域发生了根本性的变革。
三、《天体运行论》
哥白尼意识到《浅说》的可信度不高,因为里面的论断是以假设的方式提出的,而且模型所用的数据也不是亲自观测而得到的。于是哥白尼于1515年准备开始撰写《天体运行论》,进行更为完整的论述。哥白尼花了十几年的时间,进行了大量的天文观测,并搜集了大批资料。1533年,《天体运行论》的初稿终于完成之后,他进行了长期地观测、验证和修改,这样,他的宇宙体系更加有理有据,是一种科学的理论。
《天体运行论》全书的精髓是第一卷,先后对“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”进行了论述。《天体运行论》中说:“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质,它反映了球形的特点。球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点,旋转时不能将各部分相区别。而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。”
毕达哥拉斯学派主张:要用简明的几何图像来显示宇宙的结构和天体的运行规律。哥白尼很认同这一点。哥白尼在第一卷的第十章里将行星和地球绕日运转轨道进行了正确地排列,并附上了他的宇宙模型图。这张“天球次序图”我们现在看来好像很普通,可却是当时人类对宇宙认识的一次非常大的飞跃。
《天体运行论》中还有地球的自转、公转以及赤纬运动所引起的一系列现象的详细讲解,还有岁差现象、月球运动、行星运动的及金星、水星的纬度偏离和轨道平面的倾角。因为《天体运行论》的诞生,使得那个时候所知道的太阳系内天体的位置和运行状况变得更加完整了。
但是,《天体运行论》的出版却并不顺利,整个过程曲折而艰难。
哥白尼的新理论于16世纪的30年代初开始在欧洲流传开来,他的朋友们也极力地在意大利的高级教会人士中为他传播新的理论和观点。他们想用这一方法来为哥白尼公布自己的学说作好准备,以此将当时的科学革命变为现实。因为众多好友的帮助,红衣主教尼古拉·申伯格开始对哥白尼的学说有了浓厚兴趣,1536年11月1日他给哥白尼寄了一封信,信上说他想了解哥白尼的学说,肯定了哥白尼日心学中所说的日、土、月3个天体的位置。但是第二年,开明的红衣主教就去世了,没能成为哥白尼学说的庇护者。
《天体运行论》完成后,哥白尼下不了出版的决心,他担心出版后地心学说信徒们的攻击和教廷的压制。经过朋友和学生的鼓励与支持以及自己长时间的反复考虑,哥白尼最终决定将这部著作出版。哥白尼于1542年给教皇保罗三世写了一封信,希望教皇能成为此本著作的庇护者,而且他也很相信教皇会这样做的。但是,事实并不是他所希望的那样。
《天体运行论》的排印工作于1542年6月开始进行,而负责出版这本书的奥西安德尔却以自己的意愿为这本著作写了一篇不署名的序言,他说书中的学说只是为了方便计算而采用的一种假设,和实际情况并不一定相符,这成了《天体运行论》出版后几十年内没有什么人关注的一个很重要的原因。哥白尼的学生雷蒂库斯对此非常气愤,多次要求出版人发行改正版,可是没能得以实现。
1543年5月24日,哥白尼在弥留之际终于拿到了刚出版的《天体运行论》,可惜的是他已经因为脑溢血而双目失明,他只摸了摸书的封皮,便离开了人世。
虽然哥白尼的学说因为有损基督教的教义而受到教会的反对,并将《天体运行论》列为禁书,然而真理是封锁不住的,哥白尼的学说最终被很多的科学家继承与发展。1882年,罗马教皇只好承认哥白尼的学说的正确性。经过长达3个世纪的艰辛斗争,这一伟大的学说终于取得完全胜利并被社会所承认。
四、哥白尼的历史地位
哥白尼花了一生的精力进行天文学研究,给后人留下了非常宝贵的财富,可以称得上是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。但因为时代的局限,哥白尼只是转移了宇宙的中心,还是认同宇宙中心论和宇宙有限论的。在德国的开普勒总结出行星运动三定律和英国的牛顿发现万有引力定律之后,哥白尼的太阳中心说才得以稳固。后来的天文学家研究证明,宇宙空间是无限而没有边界的,更谈不上什么形状了,所以也就没有中心存在了。哥白尼的观点虽然存在局限性,可他的理论使得人类的宇宙观发生了巨大的变革。
哥白尼的《天体运行论》受到恩格斯的极高评价,在《自然辩证法》中恩格斯说:“自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行动,便是哥白尼那本不朽著作的出版,他用这本书(虽然是胆怯地而且可说是只在临终时)来向自然事物方面的教会权威挑战,从此自然科学便开始从神学中解放出来。”