天体运行论

/波兰/尼古拉斯·哥白尼/自然科学的“独立宣言”

⊙作者简介

尼古拉斯·哥白尼（1473～1543年），伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。1473年2月19日哥白尼生于波兰维斯瓦河畔的托伦城，10岁丧父，由舅父瓦琴洛德抚养，18岁时进克拉科夫大学，在校受到人文主义者、数学教授布鲁楚斯基的熏陶，抱定献身天文学研究的志愿，三年后转回故乡。当时已任埃尔梅兰城大主教的瓦琴洛德，派他去意大利学教会法规。1497～1500年他在波洛尼亚大学读书，除教会法规外，还同时研究多种学科，尤其是数学和天文学。对他最有影响的老师是文艺复兴运动的领导人之一、天文学教授诺法腊。1497年3月9日，他在波洛尼亚作了他遗留下的第一个天文观测记录：月球遮掩金牛座（毕宿五）的时刻。哥白尼在意大利的时候，因他舅父的推荐，于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。1501年他从意大利回国，正式宣誓加入神父团体，但随即又请假再次去意大利。在帕多瓦大学，哥白尼同时研究法律与医学。1503年，在费拉拉大学获得教会法博士学位。1506年，哥白尼从意大利回到波兰。1512年他舅父死后，他就定居在弗龙堡。作为僧正的哥白尼，职务是轻松的，他把大部分精力都用在天文学的研究上。哥白尼用了“将近四个九年的时间”去测算、校核、修订他的学说。他曾写过一篇《要释》，简要地介绍他的学说。这篇短文曾在他的友人中间手抄流传。但是，他迟迟不愿将他的主要著作──《天体运行论》公开出版。当哥白尼听从朋友们的劝告，将他的手稿送去出版时，他想出一个办法，在书的序中写明将他的著作大胆地献给教皇保罗三世。他认为，在这位比较开明的教皇的庇护下，《天体运行论》也许可以问世。

哥白尼头像

⊙背景提示

当时的欧洲正处在黑暗的中世纪的末期。亚里士多德-托勒密的地球中心说早已被基督教会改造成为基督教义的支柱。然而，由于观测技术的进步，在托勒密的地心体系里必须用80个左右的均轮和本轮才能获得同观测比较相合的结果，而且这类小轮的数目还有继续增加的趋势。当时一些具有进步思想的哲学家和天文学家都对这个复杂的体系感到不满。

⊙内容提要

《天体运行论》于1543年在德国纽伦堡用拉丁文出版。原稿无书名，由出版者命名为《论天体旋转的六卷集》，后人简称《天体运行论》，四百多年来这部著作已被译为多种语言在世界各国出版。全书共六卷。

第一卷为宇宙论，简述了整个宇宙的结构，是全书的精髓。这一卷分四章，先后论述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”。哥白尼说，“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质，它反映了球形的特点。球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点，旋转时不能将各部分相区别。而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。”

第二卷运用三角学论证天体运行的基本规律，其中哥白尼首创了平面三角和球面三角的演算方法；第三卷为恒星表；第四卷叙述了地球绕轴运行和周年运行；第五卷阐述了地球的卫星月球；第六卷是关于行星运行的理论。

哥白尼在《天体运行论》中还详细讲解了地球的三种运动（自转、公转、赤纬运动）所引起的一系列现象——岁差现象、月球运动、行星运动的规律及金星、水星的纬度偏离和轨道平面的倾角。《天体运行论》的诞生使当时所知道的太阳系内天体的位置和运状况更为完整了。

哥白尼分析了托勒密体系中的行星运动，发现每个行星都有三种共同的周期运动，即：一日一周、一年一周和相当于岁差的周期运动。他认为，如果把这三种运动都归到被托勒密视为静止不动的地球上，就可消除他的体系里不必要的复杂性。因此，哥白尼建立起一个新的宇宙体系，即太阳居于宇宙的中心静止不动，而包括地球在内的行星都绕太阳转动的“日心体系”。离太阳最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球绕地球转动。恒星则在离太阳很远的一个天球面上静止不动。哥白尼把统率整个宇宙的支配力量赋予太阳，而各个天体则都有其自然的运动。他系统而明晰地批判了地球中心说，并且从物理学的角度对日心地动说可能遭到的责难提出了答复。

有关哥白尼的《天体运行论》的描述

古罗马人相信宇宙是由天神艾特拉斯扛在肩上运转的。

⊙作品评价

哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心地动说，写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》。哥白尼的学说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识，而且根本动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。然而，值得注意的是，哥白尼的太阳中心说并不是无懈可击的。他不能解释：为什么人们感觉不出地球的运动？地球既然自转，地球上的物体下落何以不产生偏斜？哥白尼还不能摆脱亚里士多德哲学的束缚，他接受了圆运动是天体最完善的运动方式的观念。