第15章 哥白尼創(chuàng)立“日心說”
- 改變生活的科學發(fā)現(xiàn)(話說世界)
- 林之滿 蕭楓主編
- 2547字
- 2016-11-17 21:37:35
“日心說”是哥白尼經(jīng)過長期的天文觀測和研究得出的結論。作為更為科學的宇宙結構體系,“日心說”否定了在西方統(tǒng)治達1000多年的地心說,雖然受時代的局限,日心說中保留了許多天真的謬誤,但其后隨著開普勒行星運動三定律、牛頓萬有引力定律以及行星光行差視差的相繼發(fā)現(xiàn),日心說便日益建立在更加穩(wěn)固的科學基礎上。
公元前4世紀,亞里士多德創(chuàng)立了“地心說”。亞里士多德認為,宇宙是一個有限的球體,分為天地兩層,地球位于宇宙中心,所以日月圍繞地球運行,物體總是落向地面。地球之外有9個等距離天層,各個天層自己都不會運動,是上帝推動了恒星天層,才帶動了所有的天層。人類居住的地球,巋然不動地居于宇宙中心。作為古希臘的最后一位大天文學家,托勒密全面承襲了亞里士多德的“地心說”,把亞里士多德的9層天擴大為11層。托勒密設想,各行星都繞著一個較小的圓周運動,而每個圓的圓心則在以地球為中心的圓周上運動。他把繞地球的那個圓叫“均輪”,每個小圓叫“本輪”,同時假設地球并不恰好在均輪的中心,而是偏開一定的距離,均輪都是一些偏心圓;日、月、行星除了作上述軌道運行外,還與眾恒星一起,每天繞地球轉動一周,從而使計算結果達到了與實測的一致,取得了航海上的實用價值。托勒密的“地心說”恰好迎合了基督教義,便被基督教用來維護《圣經(jīng)》學說。《圣經(jīng)》宣揚,宇宙和地球都是上帝耶和華創(chuàng)造的,地球不動位居宇宙中心,圣地耶路撒冷位居大地中央,人類是神的驕子,宇宙間的萬物都是神為了滿足人的需要創(chuàng)造出來的……于是,托勒密的“地心說”成了《圣經(jīng)》,天文學成了宗教的奴婢,這種狀況一直延續(xù)到哥白尼時代。
哥白尼,1473年出生在波蘭托倫小城的一個商人家庭里。他10歲那年,瘟疫奪去了他的父親。從那時起,哥白尼開始跟舅父務卡施生活在一起。18歲的時候,舅父把他送進了克拉科夫大學,在那里,思想敏銳的哥白尼對天文學和數(shù)學發(fā)生了極大的興趣。他鉆研了數(shù)學,廣泛涉獵古代天文學書籍,潛心研究過“地心說”,做了許多筆記和計算,并開始用儀器觀測天象,頭腦里開始孕育新的天文體系。后來,哥白尼來到意大利留學,在學術氣氛十分活躍的帕多瓦大學學習。該校的天文學教授諾法拉對“地心說”表示懷疑,認為宇宙結構可以通過更簡單的圖式表現(xiàn)出來。在他的思想熏陶下,哥白尼萌發(fā)了關于地球自轉和地球及行星圍繞太陽公轉的見解。回到波蘭后,哥白尼繼續(xù)進行長期天象觀測和研究,更進一步認定太陽是宇宙的中心。因為行星的順行逆行,是地球和其他行星繞太陽公轉的周期不同造成的假象,表面上看起來好像太陽在繞地球轉,實際上則是地球和其他行星一起,在繞太陽旋轉。這一點就像我們坐在船上,明明是船在走,但卻感覺到岸在往后移一樣。哥白尼夜以繼日地觀測著,計算著,終于沖破重重阻力,創(chuàng)立了以太陽為中心的“日心說”。哥白尼曾把他的“日心說”主要觀點寫成一篇《淺說》,抄贈給一些朋友。他的觀點立即引起了歐洲各國的重視,可他不敢把它們?nèi)繉懗鰜戆l(fā)表,害怕由此招致教會的迫害。但是,哥白尼曾經(jīng)說過:“人的天職在于探索真理。”在探索真理的強烈沖動下,他還是在躊躇中開始了《天體運行論》一書的寫作。這部6卷本的科學巨著《天體運行論》幾經(jīng)周折,終于艱難地面世了。此刻,哥白尼的生命也走到了盡頭。他在臨終前一個小時才看到這本還散發(fā)著油墨清香的著作,他用顫抖的手摩挲著書頁,溘然長逝。
《天體運行論》明確地提出所有的行星都是以太陽為中心并繞著太陽進行圓周運動的。書中寫道:“地球是動的。”“地球除了旋轉外,還有某些運動,還在游蕩,它其實是一顆行星。”“在所有這些行星中間,太陽傲然坐鎮(zhèn)……太陽就這樣高踞于王位之上,統(tǒng)治著圍繞膝下的子女一樣的眾行星。”《天體運行論》雖然也存在缺點,但它在人類歷史上第一次描繪出了太陽系結構的真實圖景,揭示了地球圍繞太陽轉的本質(zhì),把顛倒了1000多年的日地關系重新顛倒過來,引起了中世紀宇宙觀的徹底革命,沉重打擊了封建教會的神權統(tǒng)治。
1600年2月17日,在羅馬的鮮花廣場上,一個約50歲的男人,赤身被綁在火刑架上,可能是因為長期監(jiān)獄生活的折磨,他的身體顯得很虛弱,但是,他的精神卻一點也不頹廢,兩眼熠熠發(fā)光。當劊子手們點燃了火,也就是在他生命的最后一刻,他莊嚴地呼喚道:
“火并不能把我征服,未來的世紀會了解我,知道我的價值的。”
他就是喬爾丹諾·布魯諾,是意大利古代的先進思想家、唯物主義哲學家和自然科學家。
布魯諾對哥白尼的《天體運行論》的學習和研究,使他懷疑宗教的神學,成了一位具有叛逆性的“異端”。1577年,布魯諾因此而被開除教籍,迫使他流亡國外長達15年,他先后留居瑞士、英國、德國等地。這期間,他主要從事講學和著述活動,先后寫出了《論原因、本屬和統(tǒng)一》、《論無限性、宇宙和諸世界》等重要著作。他不僅繼承了哥白尼“太陽中心說”,而且進一步發(fā)展了哥白尼的學說,形成了新的宇宙觀。他到處寫文章、作演講,沉重地打擊了封建神學傳統(tǒng)。
1583年,布魯諾到英國,批判經(jīng)院哲學和神學,反對亞里士多德一托勒密的地心說,宣傳哥白尼的日心說。1585年去德國,宣傳進步的宇宙觀,反對宗教哲學,進一步引起了羅馬宗教裁判所的恐懼和仇恨。1592年,布魯諾在威尼斯被捕入獄,在被囚禁的八年中,布魯諾始終堅持自己的學說,最后被宗教裁判所判為“異端”燒死在羅馬鮮花廣場。然而歷史的發(fā)展,最終證實了布魯諾臨終的預言。
伽利略是偉大的意大利物理學家和天文學家,科學革命的先驅。歷史上他首先在科學實驗的基礎上融會貫通了數(shù)學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深并改變了人類對物質(zhì)運動和宇宙的認識。
為了證實和傳播哥白尼的日心說,伽利略獻出了畢生精力。由此,他晚年受到教會迫害,并被終身監(jiān)禁。他以系統(tǒng)的實驗和觀察推翻了以亞里士多德為代表的、純屬思辨的傳統(tǒng)的自然觀,開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學。因此,他被稱為“近代科學之父”。他的工作,為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。
日心說經(jīng)歷了艱苦的斗爭后,才為人們所接受,這是天文學上一次偉大的革命,不僅引起了人類宇宙觀的重大革新,而且從根本上動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論支柱。“從此自然科學便開始從神學中解放出來”,“科學的發(fā)展從此便大踏步前進。”(恩格斯《自然辯證法》)