哥白尼与“天体运行论”

哥白尼与《天体运行论》

记得小时候，在小学自然课本上学到，太阳系有九大行星（现在应该是八大行星了），九大行星都围绕着太阳进行运转。我们理所当然地认为这是正确的。但是如果回到五百多年前的欧洲，你如果敢说地球是围绕着太阳转的，那么就会被周围的人认为是天方夜谭，甚至有可能有生命危险。那么谁又是敢提出这一理论的第一人呢？没错，他就是哥白尼。

尼古拉·哥白尼，1473年2月19日出生于波兰畔的托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克拉科夫大学，期间对天文学产生了兴趣。1496年，哥白尼来到意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉对哥白尼影响极大，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。哥白尼40岁时提出了“日心说”，并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，但直到近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日，他去世的那一天才收到出版商寄来的书1。

但是为什么哥白尼40岁完成了《天体运行论》，直到临去世时才敢出版？这期间有什么难言的苦衷？有什么曲折的故事？一切的一切，要从那个时代的大背景讲起。

在15、16世纪的欧洲，正在进行着一场大动荡、大变革。这时正是欧洲一些国家从封建主义向资本主义过渡的关键时期，各国的商业

1

也大大发展，对外贸易极其活跃，资本主义主义正在不断地萌芽和发展壮大。但是，宗教教会仍然统治着大多数人的思想，宗教自身也在不断变革以图加强对人民的统治。罗马教廷控制了许多国家，把《圣经》作为至高无上的真理，凡是违背圣经的学说，都被斥为“异端邪说”，凡是反对神权统治的人，都要被处以火刑。为了同封建势力和教会进行斗争，新兴的资产阶级以发扬古希腊、罗马文化为载体，大力宣传人文主义思想，这就是著名的文艺复兴运动。文艺复兴起源于意大利，很快就发展到了波兰——哥白尼的故乡，并扩展到了全欧洲。哥白尼就是出生在那个大发展、大动荡的年代里。文艺复兴此时正在如火如荼地进行着。

在天文学方面，古希腊天文学家托勒密受当时的观测水平的限制，提出了“地球是宇宙中心”的学说。他认为，地球静止不动地坐镇宇宙的中心，所有的天体，包括太阳在内，都在围绕着地球运转。为了与当时的观测结果向吻合，他还提出了偏心圆和本轮的概念。托勒密的结论，是建立在当时的观测数据的基础上的，是有一种科学精神在其中的。在中世纪的一千年里，一直为人所信奉。并且由于“地心说”恰好吻合了宗教的教义，因此教会就把“地心说”视为真理，加以神化，谁敢反对“地心说”，谁就是和教会作对，谁就是反对上帝。

在文艺复兴时代，人们恢复了对真理的兴趣，怀疑和求真精神再次成为一些人的追求。在大航海时代，因为船只在远洋深海往往很多天都看不到任何坐标，这就对更精确地确定经纬度提出了要求2。天

2

文学作为一门比较成熟的科学，被频繁地应用。但是人们发现，应用经典的天文学理论计算出的结果与现实的情况经常不符。与此同时，一个老问题也引起了哥白尼的质疑：行星的不整齐运动。托勒密天文体系经过后人的不断发展和完善，已经变得非常纷繁复杂了。例如为了解释一些天体的运动，需要引入本轮，在本轮上再嵌套本轮，有的天体竟然被引入了80多个本轮，而且还要引入“偏心点”和“偏心等距点”等复杂概念！这无疑是相当复杂的。

而哥白尼等科学家都相信宇宙的基本原理应该是简洁的。于是，哥白尼潜心钻研托勒密的著作，终于，功夫不负有心人，他发现了托勒密的错误结论和科学方法之间的矛盾。这进一步激发了哥白尼深入研究的热情和信心。通过对最新的天文观测数据的研究和分析以及数学工具和方法的使用，哥白尼发现：地球不是宇宙的中心！而且地球也不是静止的，而是以一定的周期和速度围绕太阳运转。哥白尼把自己的发现写进了自己的著作《天体运行论》，到40岁时，他就完成了这部书的手稿。在《在天体运行论》中，哥白尼描绘了一幅太阳系的科学图景——宇宙不是上帝创造的，太阳才是宇宙的中心，人类居住的地球不过是绕太阳旋转的一颗行星而已，地球、太阳、月亮以及各种天体的运动变化都是有联系的，以太阳为中心的宇宙是一个相互联系的统一整体3。

不过《天体运行论》没有立即出版。这是因为哥白尼是一个虔诚的天主教徒，他虽然研究出了地球不是宇宙的中心的结论，但是他出

3

于天主教的信仰以及对教会强大势力的畏惧，一直没敢出版这本书。1506年哥白尼回国时，就曾亲眼看到过教会对人们的血腥镇压，很多人被抓起来活活烧死。直到去世前，哥白尼才下定决心将它出版。即便如此，《天体运行论》一书的出版也很不顺利。出版商在教会的撺掇下，窜改了原稿，删减了哥白尼学说的一些内容，力求使科学迁就当时社会的旧有认识，并且在出版后这本书还被教皇列为禁书，对其进行回收和焚毁。直到400多年后，《天体运行论》才以原版的全新面貌与世人见面。

由于受当时的观测水平和理论水平的限制，哥白尼的学说在现在看来很不科学，比如认为太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳作严格的匀速圆周运动等等，这些显然都是错误的。但是我们仍然不能否定《天体运行论》对于当时科技水平的发展和人们的思想解放的重要意义。

《天体运行论》的出版，地动日心说的诞生，这是天文学史上的一场伟大革命，是自然科学发展史上的大事件。近代科学从此向宗教神学宣告了起义，它争取自身解放的斗争由此拉开了序幕，整个自然科学的发展开始迈向新时代4。

恩格斯在《自然辩证法》中这样评价《天体运行论》：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。

4

哥白尼的《天体运行论》对于后世的影响无遗也是巨大的。广大青年学者思想解放，成为了哥白尼学说的积极传播者。意大利科学家布鲁诺为了捍卫和发展哥白尼的学说，在欧洲广泛宣传“日心说”，同时和宗教势力作着顽强的斗争，最终被教会宣判为“异端”而活活烧死；意大利物理学家伽利略改进了天文望远镜用来观察天体，为哥白尼的学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利，为此伽利略也付出了惨重的代价，不断遭到教会的审判和威胁，甚至被逼宣布放弃哥白尼的学说。此后，经过无数科学家的不懈的努力钻研，哥白尼的学说不断得到修正和发展，最终形成了我们今天的天文学理论体系。

参考文献：

1.《从希腊天学到哥白尼革命》，陈嘉映，华东师范大学

2.《哥白尼》，贺北时，北方妇女儿童出版社，2001年2月第1版

3.《哥白尼传》，李兆荣，湖北辞书出版社，1998年7月第1版

4.《哥白尼和日心说》,辛可,上海人民出版社,1973年11月第1版

5. 百度百科词条“尼古拉·哥白尼”