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第24章 挑战权威的人——波兰天文学家哥白尼

哥白尼(1473—1543),波兰天文学家,是第一位提出以太阳为中心——日心说的欧洲天文学家,一般认为他著的《天体运行论》是现代天文学的起点。

哥白尼1473年出生于维斯瓦河畔,父亲原是个商人,后任市长和议员,母亲是当地一位富商的女儿。哥白尼从小喜爱观察天空,10岁时父亲不幸去世,他被送到舅舅家里抚养。舅舅虽是一名教士,但具有人文主义思想,提倡研究实际。

他发现地球并非宇宙的中心

1491年,哥白尼以优异的成绩迈进了波兰首都克拉科夫大学的校园。克拉科夫大学以数学和天文学著称,哥白尼有机会接触到一些知名教授,并与他们探讨有关天文学的问题。在这里他系统地学习了天文学、数学等自然科学,为以后的研究打下了坚实的基础。

为使哥白尼成为波兰王国出色的神职人员,舅舅把哥白尼送到意大利博洛尼亚大学去学“教会法”。在那里他的天文爱好得到了进一步发展,他根据自己观测的结果,第一次提出了月球是绕地球运转的一颗卫星的说法。后来,哥白尼获得了教会法博士学位,教会又资助他在帕多瓦学医。这一切都为他以后的研究工作奠定了基础,使他成为文艺复兴时期少有的“全才”之一。

大约在1503年,哥白尼结束了在国外的学习,回到了波兰。在以后的40年里,尽管哥白尼一直担任神职,而且还做过医生、法律顾问和财政管理人,组织过反抗十字骑士团侵扰的武装斗争,但他从来没有放弃过天文学研究,终于创立了震撼世界的日心地动理论,把人类对宇宙的认识向前推进了一大步。

从1497至1529年,哥白尼用不同的方式向外界透露了27项重大的观测实例。他以观测的结果来充实、修订自己的理论,并验证它是否正确。他观测的范围包括日食、月食、火星冲日、木星冲日、土星冲日、黄赤交角、春分点移动等。这些观测资料完全证明了他的推论是有根据的。一个震惊世界的伟大论断已经在他胸中形成,那就是:地球不是宇宙的中心,太阳才是宇宙的中心。

倾注毕生心血改变错误宇宙观念

1502年7月至1514年5月期间,哥白尼写了一篇《从天体结构导出的天体运行论要释》在挚友中传阅。该文实际上是他的巨著《天体运行论》的大纲。此后,他便着手写《天体运行论》,并用了4个9年的时间校验自己的学说,不断修改和完善这部巨著。该书详细讲解了地球的三种运动(自转、公转、赤纬运动)所引起的一系列现象:岁差现象、月球运动、行星运动及金星、水星的纬度偏离和轨道平面的倾角。《天体运行论》的诞生使当时所知道的太阳系内天体的位置和运转状况更为完整了。直到16世纪40年代初,在他的唯一学生雷蒂库斯和其他挚友的催促下,才将这部手稿送去出版。

当《天体运行论》几经周折得以出版,并于1543年送到哥白尼家里时,这位70高龄的科学巨匠在久病的卧榻上已经奄奄一息。他只用冰冷的手抚摸了一下为之奋斗终生的著作,便与世长辞了。

这部巨著被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”,它引起了自然科学的一场大革命。哥白尼的天文学思想及其新的宇宙体系,不仅否定了占统治地位近两千年之久的亚里士多德、托勒密学说,而且彻底动摇了宗教教义的基础,使《创世纪》中有关上帝创造世界的描述成为一派胡言。由于他的努力,天文学由此率先跨进了近代科学的大门。

名人逸闻——走在哥白尼前面的科学先驱

首先提出地球不断自转,又以太阳为中心公转的人并不是哥白尼,而是希腊萨摩斯岛的天文学家阿里斯塔克(约公元前310至公元前250年)。他指出昼夜变化是地球自转造成的,季节和气候的变化则是地轴倾斜造成的,并指出太阳比地球大。他的学说为后世天文学的发展铺平了道路。阿里斯塔克还借观察和计算,试图测出太阳和月亮的大小和相对距离。他采用的方法尽管在理论上正确,但缺乏精密的仪器和观测工具,以至于计算出来地球与太阳的距离,只比月亮距离远18至20倍,较之正确数字390倍,相差很远。

阿里斯塔克提出日心说后,一生不断受到各方面的辱骂和指摘,甚至被认为是对神的不敬行为。过了1800年,才由哥白尼证实了他的观点是正确的。

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