- 畫解科學圖景:100位科學人物的探索創新
- 劉夕慶編著繪
- 1445字
- 2023-12-11 17:07:38
02
哥白尼
虔誠之心激發“日心說”思想

尼古拉·哥白尼(Nicolaus Copernicus,1473—1543)
哥白尼生前是一位波蘭神父,但他的神職工作并沒有給世人留下太多記錄,倒是他業余的天文觀測及其思想,實際成為近代科學革命的原點,將自然研究從神學中解放了出來。他用一種有關行星運動的“日心說[1]”體系取代了公元2世紀托勒玫提出的地心體系。顯而易見,哥白尼的理論引起了我們宇宙觀歷史上的一次革命,并引起了人類整個哲學觀念的巨大轉變。
早年,哥白尼在意大利求師訪友,重讀了古希臘和古羅馬的哲學著作。經過長時間的研究和觀測,他基本上弄清楚了地球運動的問題,并了解到古希臘薩摩斯島的哲學家阿利斯塔克(公元前3世紀)等人的思想,即地球和其他行星是圍繞太陽運行的。哥白尼不但確信這一思想的正確性,還于40歲時寫了一本小冊子,提出了日心說的初步框架,但是這本手寫的小冊子僅在他的朋友中流傳。后來,哥白尼又花了很多年時間進行觀測、計算和研究,將完善后的內容寫進了他那本偉大的著作——《天體運行論》。在此書中,他系統地描述了他的日心說思想,并給出了充分的證據。
雖然阿利斯塔克早在哥白尼之前1700多年就提出了“日心猜想”,但卻從來沒有為自己的理論提供充足的細節,證明并使之成為有科學價值的東西。所以,將科學的日心說之大部分貢獻歸于哥白尼是恰當的。在細節上解決了這一假說的數學問題后,哥白尼將其轉化成了一種有用的宇宙學體系,一種可以用來預測天象,并檢驗很多天文觀測的理論。同時,它還可用于與托勒玫的地心說進行有實際意義的抗衡。
如果我們僅僅考慮哥白尼的日心說思想對科學技術的直接影響,就會忽略其真正意義。他的著作是伽利略和開普勒兩人工作不可或缺的“序幕”;而這兩人的研究為牛頓力學做出了巨大貢獻——正是基于他們的發現,牛頓提出了其萬有引力定律和運動定律。所以,從歷史的角度來看,哥白尼日心說思想的提出不僅是現代天文學的開始,也應該成為現代科學的起點。
《天體運行論》于1543年出版,當一本印好的書被送到哥白尼的病榻前時,他已處于彌留之際。在書中,他正確地描繪了地球及其他行星圍繞太陽轉動的畫面。盡管他的理論并沒有那么完美無缺,但他的書還是迅速引起了人們的極大興趣,同時也促使了其他天文學家對行星運動進行更精確的觀測。其中最知名的便是丹麥天文學家第谷——正是從第谷積累的觀測數據中,開普勒推導出了行星運動三定律。可以認為,從哥白尼天文學革命到牛頓物理學革命,實際上存在著一條科學革命中的邏輯鏈條。
哥白尼革命拉開了現代科學發展的序幕,這與他具有藝術家般的直覺和轉換視角看問題的能力是分不開的。最終,他成為創繪日心說思想新圖景的偉大畫師。
創作感言
我在創作的題圖中,突出了哥白尼那藝術家般的長發、薄薄的嘴唇和堅毅的目光。我將他在《天體運行論》中的“日心說”插圖放置在他的胸口,象征著這位神父將他的虔誠之心奉獻于他的至上學說,并將那個時代日月星辰的畫法作為其光輝形象的背景——太陽正掙扎著向上爬行并清除陰霾,欲借助日心說的思想威力確定其應有的地位……而哥白尼從下端象征著中世紀黑暗與神學思想禁錮的黑色大地中脫穎而出,其簽名似錚錚鐵骨,烘托著上方他轉換視角所創立的“日心說”。
[1]哥白尼將當時已知的行星分為兩組。一組是水星和金星,它們位于地球內側運行;另一組是火星、木星和土星,它們位于地球外側運行。他以太陽為中心,將各行星按與太陽的距離遠近的順序排列,從而解釋了托勒玫提出的地心體系無法解釋的一些天象,例如,為什么其他行星整個晚上都可以看到,而水星和金星只在黎明和傍晚才能看到,等等。