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推动地球的哥白尼

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哥白尼

16世纪,尼古拉斯·哥白尼对当时的宇宙观进行了革命性的批判。他指出,太阳才是太阳系的中心,地球围绕太阳公转。

地球无时无刻不在公转和自转,这些转动是由哥白尼推动的吗?显然不是。哥白尼推动的仅仅是“地心说”中的“地球”,让它动了起来。

哥白尼出生和成长于15世纪后半叶,当时天文学正是亚里士多德—托勒密地心说的统治时期。投身于天文学研究的哥白尼也得先学习这些学说,仔细研究、探讨大大小小的均轮和本轮体系。前期的哥白尼在教会系统学习,而地心说则是基督教义的支柱,应该说哥白尼在早期受这一学说的影响还是很深的,但哥白尼绝不是盲从主义者。

大学期间,哥白尼广泛涉猎各门学科的知识,尤其是数学领域。毕达哥拉斯学派简单的数学关系和几何图形给哥白尼留下了很深的印象。后来他又到弗龙堡做僧正,由于工作闲散,他便进行了大量的天文观测和研究,进而获得大量的第一手资料。所有这一切使他隐隐感到托勒密学说体系似乎存在一些不和谐的东西。再加上当时的一些进步的天文学家已经开始怀疑这一地心体系,哥白尼的思想又向前迈进了坚定的一步。

哥白尼认真分析了托勒密体系中行星运动状况的规律,即每颗行星都有一日一周、一年一周和相当于岁差的周期运动规律,而托勒密认为地球是静止不动的,然后再用均轮、本轮体系加以解释。如此一来,整个过程异常烦琐和牵强。如果抛弃这一体系,接受古希腊人阿利斯塔克等认为地球绕太阳转动的学说,将别有一番洞天。于是哥白尼建立起了一个全新的宇宙体系:太阳居于宇宙的中心静止不动,地球及其他行星都围绕它转动,当时人们知道太阳有六颗行星,依次是水星、金星、地球、火星、木星和土星;月球则围绕地球转动;另有其他恒星在离太阳较远的天球表面静止不动。这就是著名的哥白尼日心说。

日心说从根本上否定了“地心不动”的天文学说,明确指出地球也动,而且是围绕太阳转动。有人将这一革命性的创举戏称为“推动地球”,哥白尼被誉为能够推动地球的人。

科学的发展是没有止境的,哥白尼没有在提出这样一个观点之后就罢手,而是又继续花了30多年的时间去修正、完善这一学说。哥白尼曾写过一篇《要释》作为《天体运行论》的附属部分,系统地解惑答疑,使日心说的体系更加完备。

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表现哥白尼《天体运行论》理论的绘图

尽管今天的天文学家认为它并不精确,但在400年前它却是非常接近于真理的。哥白尼提出,行星绕着太阳运行,地球并不是宇宙的中心,这一观点被称为“日心说”。哥白尼还认为行星的运行轨道实际上是椭圆形的。

哥白尼的聪明之处还在于,他能够理性地去面对现实。他的这本《天体运行论》击中了基督神学的软肋,如果直接发表,很容易被教会封杀。那样自己的毕生心血就付诸东流。高明的哥白尼在书的序中写明此书献给当时的教皇,又在前言中说书中的理论仅是为方便天文测算而作的人为假设。如此一来,在表面看来这本书不仅不与基督教义对立,还是为基督教服务的工具。结果这个障眼法真的瞒了教会70多年,直到1616年《天体运行论》才被禁止。但在这么多年里,它早已经广泛传播,真正的禁毁已不可能了。最终哥白尼的学说得以流传,哥白尼胜利了,尽管他的大作出版之际,他本人已经作古。后来,牛顿等人又使哥白尼的学说进一步向前发展。

哥白尼的学说动摇了基督神学的根基,使其摇摇欲坠。人们由此看到了科学的曙光,“科学的发展从此便大踏步前进”(恩格斯语)。

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太阳系八大行星比较图

从这幅图中我们可以看出木星的个头明显要比其他7大行星大得多。

注:各行星下面的数字分别表示行星的直径(假设地球直径为1)及它包括的卫星个数。