人類群星閃耀(36)——哥白尼 沒有他,哪有牛頓的運動定律?

觀星少年

尼古拉·哥白尼於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。可是哥白尼10歲時,父親就去世了,他被送到身為大主教的舅舅家撫養。

哥白尼小時候常常趴在窗戶上看星空,受舅舅的影響,少年哥白尼對當時被視為真理的“地心說”和教會常用來愚弄百姓的占星術十分反感。在哥白尼念中學時,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學習天文學和數學,在這裡他曾用學校的“捕星器”和“三弧儀”觀察過月食和星空。

1492年,隨著哥倫布發現新大陸,麥哲倫繞地球一週,人民開始認識到地球是圓的。但此時的歐洲是“政教合一”,《聖經》被宣佈為至高無上的真理,凡是違背聖經的理論,都被稱為“異端邪說”,凡是反對神權的人,全部被處以火刑。

1496年,23歲的哥白尼到意大利求學,意大利開放的氛圍給了哥白尼很好的學習環境,他在波倫亞大學學習教會法,同時鑽研天文學。在這裡他結識了天文學家瑪利亞,他們一起研究月球理論。

1497年,兩人一起進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歲的哥白尼因為經濟困難,到羅馬擔任數學老師。次年,因取得了教會的資助,又回到意大利帕都亞學醫。

1503年,30歲的哥白尼在法臘羅大學取得教會法博士學位。

1506年,33歲的哥白尼終於結束了在意大利的學習,動身回國。

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日心說·《運行》

在意大利學習期間,哥白尼就已確信地球和其他行星都是圍繞太陽運轉。在大約40歲時,他開始在朋友間發散一些手稿,闡述自己關於日心說的看法。

在哥白尼發表“日心說”之前,“地心說”一直居於統治地位,由於“地心說”與《聖經》中關於天堂、人間、地獄的說法剛好吻合,所以統治者竭力支持“地心說”。可是隨著觀測水平的提高,人們逐漸發現“地心說”是不合理、不科學的,這時哥白尼的“日心說”誕生了。

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1525年,經過多年的觀察和計算,52歲的哥白尼終於完成了偉大著作《天體運行論》。

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

雖然,哥白尼的體系存在缺陷,數學運算很複雜也不太準確,天體只能按照完美的圓形軌道運動,但是他確認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。

哥白尼成年後的大部分時間是在教堂任職教士,並且他作為一名醫生,因為醫術高明還被人稱作“神醫”。他的著作《天體運行論》是在業餘時間完成的。

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在《天體運行論》中他觀測計算出的數值驚人的精確,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,離正確數值誤差只有萬分之五。

從歷史的角度看,《天體運行論》是現代科學的起點,它對於伽利略、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開始得到質的飛躍。

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《運行》艱難出版

由於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,就親眼看到宗教統治者對胡斯分子的血腥鎮壓。在之後的日子裡,他也多次受到威脅,直到臨終時,他的身邊還有密探監視,甚至連和他同居十年的女友安娜也被迫與他脫離關係,並被驅逐出境。

儘管環境險惡,但是哥白尼並沒有放棄,1541年,68歲的他終於下決心將他的著作《天體運行論》出版。可是,出版商為了迎合當時社會的舊有認識,篡改了哥白尼原稿的一些內容。

在1543年,當這本鉅著印好並送到哥白尼身邊時,他已經病入膏肓,只是用無力的手撫摸了一下封面,一小時後便與世長辭了,享年70歲。

直到1953年《天體運行論》出到第四版時,才補足了原有的章節,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,伽利略發表《關於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,判處終身監禁。伽利略在審判時說:

“可是地球的確是在動啊!”

直到1992年,羅馬教皇才為伽利略平反。

1687年,牛頓的《自然哲學的數學原理》標誌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,人類對宇宙的現代觀念逐漸形成,很多高等學校開始公開講授哥白尼的學說。

1830年,華沙斯塔錫茨廣場豎立起哥白尼的紀念像。

1953年,哥白尼誕生480週年時,人們開展了各種紀念活動。

2005年,在波蘭的一間教堂中發現了哥白尼的遺骸,遺骸經過與他藏書所夾頭髮DNA對比確認了身份。經過重新復原後,於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週年時,波蘭全國各地舉行一系列活動,紀念這位改變人類宇宙觀、帶領人們從黑暗宗教走向光明科學的偉人。

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