哥白尼与《天体运行论》

哥白尼与《天体运行论》自然辩证法学习参考案例尼古拉·哥白尼1473年出生于波兰。40岁时，哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。尼古拉·哥白尼尼古拉·哥白尼1473年2月19日出生于波兰（KingdomofPoland）维斯杜拉河畔的托伦市（cityofToruń）的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学（KrakówUniversity），学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学（BolognaUniversity,UniversityofPadua,）攻读法律、医学和神学。博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉（deNovara，1454-1540）对哥白尼影响极大，在他那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学（UniversityofFerrara）获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。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（前三世纪）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。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，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。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。1506年，哥白尼在回国任教士不久，开始写作《天体运行论》。1512年，哥白尼把他任职城堡西北角的箭楼建为自己的小型天文台，用自制简陋的仪器进行天文观测，计算、研究。他在《天体运行论》一书中所引用的27个观测数据，大部分是在这里记录下来的。在1514年5月，哥白尼写成了《天体运行论》，创立了“日心说”，推翻了“地心说”。1543年5月24日，《天体运行论》出版。由于哥白尼害怕引起各方面的攻击，他在书的序中写明将他的著作献给教皇保罗三世。他认为，在教皇的庇护下，《天体运行论》也许可以问世。除了这篇序之外，《天体运行论》还有另外一篇教士奥西安德尔写的前言。当时哥白尼重病在身，委托这位教士出版发行。奥西安德尔为使这书能安全发行，假造了一篇无署名的前言，说书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是为编算星表、预推行星的位置而想出来的一种人为的设计。这篇前言在半个多世纪的时间里，骗过了许多人。《天体运行论》共6卷。第一卷论太阳居宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳运行。第二卷论地球的自转，指出地球是绕太阳运转的一颗普通行星，它一方面以地轴为中心自转，一方面又循环着它自己的轨道绕太阳公转。第三卷论岁差。第四卷论月球的运行和日月食。第五卷、六卷论水星、金星、火星、木星和土星五大行星。在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。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为，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。——恩格斯今天，我们甚至可以以更极端的形式说，“静止”一词是由地球静止着这个陈述来定义的，并且我们把相对于地球是不动的每一物体描述为静止的。如果对“静止”一词作如此理解——而这是普遍接受的意义——那么，托勒密是对的，哥白尼却错了。只有当我们沉思了“运动”和“静止”的概念，并把运动理解为至少是关于两个物体的关系的陈述，我们才能够把关系倒转过来，使太阳成为行星系的不动的中心并获得一个简单得多、也更统一的关于行星系的观点，后来牛顿充分评价了这种观点的阐明的力量。因此，哥白尼把一个全新的要素加到直接经验之上，我称这个要素为“自然定律的简单性”，而它与直接经验毫无关系。——W.海森伯这是对天体进行的一次完全的数学研究，或者称为纯粹的逻辑运算。哥白尼在《天体运行论》开篇就说：“不懂几何者禁止入内。”人类每一次最具有革命意义的进步，都是依靠科学家深邃的思考和逻辑运算，而所谓的观察则大多数只是对逻辑的检验。所以，调查统计的说服力是非常有限的。人类应该恢复对智力的信心而不仅仅是眼睛。——聂文涛日心说的正确在于认识到太阳系行星是围绕太阳运转的，是太阳系的中心。但它的错误在于：1、认为太阳是宇宙的中心。我们现在都知道太阳只是太阳系的中心，并不是宇宙的中心，它连银河系的中心都不是。2、认为行星围绕太阳作匀速圆周运动。而事实上行星围绕太阳运动的轨道不是正圆而是椭圆，运行速率也会受到它与太阳之间的距离影响。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。因此使天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生，这在近代科学的发展上具有划时代的意义。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。由于时代的局限，哥白尼只是把宇宙的中心从地球移到了太阳，并没有放弃宇宙中心论和宇宙有限论。在德国的开普勒总结出行星运动三定律、英国的牛顿发现万有引力定律以后，哥白尼的太阳中心说才更加的稳固。从后来的研究结果证明，宇宙空间是无限的，它没有边界，没有形状，因而也就没有中心。恩格斯在《自然辩证法》中对哥白尼的《天体运行论》给予了高度的评价。他说：“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。”